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1.
本文研究了岩石在应力作用下的膨胀问题。依据实验资料和参考Nur的岩石膨胀二维本构关系,提出了岩石介质膨胀的三维非线性本构关系的一般表达式。並将这组非线性关系式推导成增量形式的有限元矩阵表达式。 考虑到导出的膨胀的本构关系矩阵是非对称矩阵,因此,本文编制了非对称全带宽存储及直接求解的三维非线性有限元程序。为了模拟实际断层的情况,考虑断层的蠕滑,在程序中还专门设计一种非线性空间断层单元,以便在研究真实地震问题或有关岩石膨胀的问题中作数值模拟。 用上述带有弹性-膨胀矩阵三维非线性有限单元法,假设不同模型,对唐山大震前出现的明显隆起进行三维数值模拟研究,並结合小震分布等震前现象,对1976年7月28日唐山地震的孕育过程提出看法。 相似文献
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通过对地壳低速高导层和地震震源深度等有关资料的分析研究,在对地震发生前兆、特征及物理机制研究的基础上,初步提出了一个简单的地壳双层孕震模式:地壳存在有两层孕震结构,上层为主孕震层,是地震应力集中积聚和发震后释放应变能的地方,主要是岩石发生脆性变形层,深度在中上地壳范围内;下层为低速高导层,是诱发和加强上层脆性层岩石变形、应变能积累和破裂的主要因素之一,处于岩石脆—韧性变形的过渡带,强震的发生与本层有着密切的关系,深度在中下地壳范围内。同时基于该双层孕震假设讨论了强震的孕育环境及作用。 相似文献
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唐山地震孕震过程的数值模拟 总被引：10，自引：1，他引：10
本文用二维马克斯威尔粘弹性模型,模拟了唐山地震的孕震过程,探讨了唐山地震的力学背景与某些前兆异常的机理。研究结果表明:唐山地震震源体的形成可能是在定常边界力作用下,由于地壳介质的非均匀性,使弹性应变能在局部地区长期积累的结果。唐山断块区内可能存在坚固体所具有的高强度是造成应力差与应变梯度增大的决定因素,唐山地震前的许多异常现象与应变能积累到后期、地壳内发生岩石膨胀与断层蠕滑(相当于坚固体的软化)密切有关。 相似文献
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一、对震源电场 的初步认识 在地壳运动的过程中。地壳的不同部位受到挤压、拉伸、旋扭等力的作用。当物体受到外力的时候,在它的内部同时产生了一个与此外力相对抗以保持平衡的力,称它为内力。单位面积上的内力称为应力。地应力就是地壳中岩石的应力。由于地壳中岩石受到地应力的作用,在某些部位,例如大断裂带的两端、拐弯、分叉和交汇部位以及断陷盆地的地方,形成一些孕震体。 相似文献
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用两层介质中存在的一膨胀圆台体作为模型以便模拟地幔物质上涌孕震的力源模式．计算了层状介质结构条件下结构底部膨胀圆台模拟力源在不同横向、纵向尺度以及不同锥角时的应力场、应变场及位移场的变化．结果表明，介质中及地表附近的应力场、应变场、位移场不仅与上涌力源的几何参数和物理参数有关，而且也受到层状介质结构参数的制约和影响．这种数值模拟不仅为解释上地幔物质向地壳下部侵入的现象提供了一种有意义的方法，而且表明对于考虑地幔物质上涌孕震过程有关的前兆场分布而言，必须认真考虑介质结构不均匀性问题． 相似文献
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采集了来自德国大陆深钻（ＫＴＢ）中的一组结晶岩，在实验室用位移记录仪或应变片接通电桥测量了岩石浸入不同流体中应变随时间的变化．结果表明：１．不同的岩石浸入水中，其膨胀速率和膨胀量是不同的，这与岩石的孔隙结构有关．２．同一岩样浸入极性和非极性的流体中，其膨胀性能是不同的，这与水分子的极化特性及其表面张力有关．３．很多情况下，膨胀是各向异性的，尤其是片麻岩．因此体积的增长可根据在３个互相垂直方向上的相对长度变化的总值来计算．可以认为，膨胀的主要因素是极性流体与岩石颗粒作用的结果，膨胀性能是由于颗粒表面的双扩散层造成的．实验证实了地壳岩石变形的机制强烈地受到流体的存在与否以及不同类型流体的影响．流体与岩石间相互作用的研究将对深入探讨地壳内流体的热过程、力学过程、油气运移以及岩石物理性质有重要意义． 相似文献
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本文利用库仑-纳维（coulomb-Navier）强度理论作为地壳断层剪切破坏的判据,确定地震前震源区应力的极限状态。然后,应用断裂力学理论分析圆盘裂缝稳态扩展的条件。导出地震前稳态扩展微裂缝数目的积分表达式。以此为基础,讨论断层参数、应力场参数和岩石物理力学特性参数与膨张现象间的关系。得到的结果可用来解释某些地区震前没有膨胀现象和另一些地区震前出现强烈的膨胀现象。并且,对膨胀理论预报地震的适用范围和应用经验公式预报震级的条件,提出了一些看法。 相似文献
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提出了纵向非均匀、饱含液体多孔介质孕震动力学方程组的数值解法。为了考虑非弹性效应，对该方程组采用增量形式求解。提供了当存在垂直力源和纵向非均匀时，定量分析研究垂直剖面上的地震孕育过程及其前兆变化机制的方法和软件。选用了一个饱含液体的双层地壳模型，运用所研制的软件计算分析了介质孔隙度、渗透率等地壳水动力学性质对前兆场的影响。研究发现，孕震介质孔隙度的大小对前兆场的分布可以产生显著影响。孔隙度较大时，非弹性体积膨胀（前兆）的出现和变化一开始仅局限于断层附近区域，同时非弹性膨胀（前兆）持续的时间（前兆持时）占总孕震时间的比率较大；孔隙度较小时，非弹性体积膨胀除在紧靠断层的区域内孕震早期会出现非弹性膨胀（前兆）外，在离断层较远的区域内早期也会出现前兆异常。介质渗透率对前兆场的影响主要表现在：当其它条件完全相同，仅介质渗透率不同时，较低的渗透率会推迟前兆异常的发生，同时使前兆异常首先在断层附近出现，然后向外扩展，并且使孕震过程变长；而当渗透率较高时，前兆异常一开始便会展布在断层周围及其远离断层的较大范围内。 相似文献
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前言本文讨论1976年唐山大震前一年左右时间孕震及发震的过程,其中包括震中区地壳形变及其导致的前兆变化和地壳下部物质的运动进程,不讨论震时的地壳断裂情况,只讨论破裂前的孕震过程。作者在文献[1]内用地形变、地下水异常和测震学指标的变化等前兆资料,反演和充分地论证了国内外七级以上大地震,其中包括唐山地震前震中区及其外围地面存在一个有规律性的形变,即存在一个波浪状运动。为了更直观地讨论唐山地震的孕震过 相似文献
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问题的提起 自从Scholz等人提出将膨胀-扩散模式作为地震预报的物理基础以来,岩石膨胀问题一度引起了广泛的兴趣。有些学者,如Nur、Anderson、Whitecomb、Cherry、Booker等 相似文献
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本文用超声波方法在层状介质中进行地震模型试验研究,试图寻找一种解决某些地壳和地球内部构造问题的方法。试验中使用SYC-2型声波岩石参数测定仪,换能器是用锆钛酸铅（Pb（Ti,zr）O3）晶体制成,共有三个换能器,一个做发射探头,两个做接收探头。波形由双踪示波管显示,以利于波形对比和震相追踪。 用黄蜡、石膏和有机玻璃等板材制造一个三层介质地壳模型,来模拟辽南地区的地壳结构,并将发射探头放在上层模型的侧面,成功地模拟了有深度的震源。文中详细分析了该模型中的主要震相,并与辽南地区的天然地震进行了对比,从而为辽南地区的地壳结构提供了一个旁证,也为今后对比某地区的地壳结构提供了一种新的方法。 相似文献
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壳内多震层的介质结构及其内、外环境是制约地震（尤其强震）在该层内孕育、发生的重要因素。现今多震层孕震环境研究所取得的主要进展如下：多震层位于上地壳下部至中地壳,岩石组合为角闪岩相（上部为绿片岩相）变质岩和花岗质岩石;多震层具有相对高速、高密度、高阻的介质结构,其下部对应脆 韧变形转换带和最大剪切应力带;多震层（或强震震源）之下存在壳内低速 高导体;多震层应力场具有区域性分区特点,壳内地震活动截止温度约３００～４００℃;多震层内震源断层具有区域性特点,不同地区震源断层可能具有不同的孕震机制;“坚固体孕震模式”对地震预报具有一定的指导作用 相似文献
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以国内外地壳流体及其与强震活动关系的最新研究结果为基础,进行了多方面的探索与论证,提出板内强震的中地壳硬夹层孕震与流体促震（BEH-PEF）的假设．该假设的要点是地壳中存在上下两大流体活动系统,其间发育有中地壳硬夹层,该层是地壳应力积累并孕育地震的层．当其中某些部位积累的应力达到屈服强度时,则进入微破裂-膨胀（扩容）阶段并形成震源体．被扩容的震源体在真空吸泵作用下,由下层流体系统把流体吸渗到其内,在震源体内引起剪切力增强与抗剪力减弱的两个过程同步发展,并最终因剪切力达到抗剪力导致震源体的破裂而发生地震． 相似文献
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花岗岩层岩性与水文地球化学指标映震能力的探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
从岩层的化学组成和矿物结构方面讨论了地壳内含量较多的花岗岩层对地震孕育的作用，通过理论探讨与实际震例结合，分析了孕震过程中可能发生的各种化学变化，指出花岗岩层中水文地球化学指标的映震能力很大程度上取决于岩石中[AlO4]含量的多少。 相似文献
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唐山大地震孕育过程的数值模拟研究 总被引：4，自引：0，他引：4
根据1976年唐山7.8级地震的前兆资料，结合岩石破裂物理、震源物理、构造物理、地震前兆、地震力源、地壳结构等方面的研究结果，采用含有菱形硬包体的饱和水孔隙介质模型，数值模拟了唐山大地震的孕育过程．首先导出了考虑岩石非弹性体积膨胀和应变软化、孔隙水渗透的固-液两相介质的孕震动力学方程组，提出了用增量形式求解该方程组的有限差分法，然后计算模拟了硬包体内含有断层软弱带时的唐山大震的孕育过程，及其时空变化特征．数值模拟结果表明，唐山大地震的孕育主要经历了弹性积累、早期非弹性体积膨胀、断层第1次加速软化(加速破坏和蠕滑)、天津-宁河一带第2次非弹性膨胀、断层第2次加速软化(临震加速破坏和蠕滑)和发震等过程．这里，与断层的加速破坏相对应，孕震介质的某些部分出现了非弹性膨胀的弹性恢复和二次非弹性膨胀．与前兆观测资料比较分析可以发现，上述模拟结果可以比较好地解释实际观测资料的变化特征．同时，数值模拟还进一步揭示了唐山地震孕育场的时空变化规律和复杂图象，为地震前兆场变化的物理机制的研究奠定了基础． 相似文献
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大陆多震层国际学术讨论会于1990年4月27—30日在国家地震局地质研究所举行。来自意大利、希腊、日本、苏联和中国的50多名专家学者对大陆地区地震震源集中分布在10—20公里深度的中部及中-上部地壳进行多学科综合性讨论,会议分4个专题进行:①大陆地震活动性和地壳应力场;②大陆地壳的结构和孕震的环境和过程;③浅部构造的活动性与中深构造的关系;④岩石地球化学的理论研究和地壳岩石的实验研究。 相似文献
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本文通过对阿尔山五岔沟地区在某些测震学指标方面的特征分析,并与内蒙博克图1980年5.6级地震和其它几次中强地震震前特征对比,研究,探讨了该区近几年内地震活动趋势.笔者认为,阿尔山五岔沟地区,当前可能处在中强地震孕震阶段的第一阶段末期或第二阶段初期,即相当于膨胀—不稳定模式(IPE)中的岩石均匀微破裂向微破裂加速的过渡阶段. 相似文献
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本文应用弹性半无限空间内均匀膨胀的球体对球上介质的作用,作为地幔快速上涌触发构造地震的力学模型。按照地面垂直位移的年变化率,利用这个模型反推出这种虚拟的膨胀球的半径和膨胀强度。並计算出它在地壳中产生的附加应力。尽管此种附加应力比驱动地壳水平运动的力要小得多,但它能在高倾角断层上引起张性的法向应力,而且在隆起区内还有较高的附加剪应力。这些应力比固体潮、地极移动和地球转速变化等因素产生的附加应力都大得多。因此,地幔快速上涌对构造地震的触发作用应该比上述诸因素更大。由于近十余年来我国不少地区的走滑型强震大都发生在地壳上隆区或者在其边缘,而且发震断层都是高倾角断层,因此,本文能够对此作粗浅的解释。 相似文献
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本文应用裂缝的位错理论及位错在应力场中受力的概念讨论了地壳中水平张力区对孕震断层的作用。从理论上计算了位于径向分布的张力区中孕震断层端部所受力的表达式和方向。指出张力区对孕震断层有类似于象力的作用。在一定配置条件下,它有利于裂缝的传播,并使裂缝在传播过程中拐弯。地壳底部受一定分布的垂直力作用时,会在其周围产生水平张力区。因此,可以通过地形变资料、孕震断层周围的地质情况去寻找张力区的可能存在区域并分析它对孕震断层可能产生的作用。 相似文献