地震地质
地震地質
지진지질
SEISMOLOGY AND GEOLOGY
2014年
3期
929-938
,共10页
瞬态应变场%高频应变测量%粘滑失稳%裂纹扩展
瞬態應變場%高頻應變測量%粘滑失穩%裂紋擴展
순태응변장%고빈응변측량%점활실은%렬문확전
transient strain field%high-frequency strain measurement%stick-slip instability%crack extension
为了研究实验变形失稳过程中的应变场快速调整阶段和岩石结构破坏过程中的复杂变形场,将高速、高分辨率、多通道的应变观测技术引入构造物理实验,搭建了用以观测瞬态变形场的多通道动态应变观测系统,形成了16Bit分辨率、96通道、3.4kHz采样速度、1με分辨率且连续记录的应变观测系统.通过观测断层失稳过程高速滑动阶段和裂纹扩展过程的力学场时空变化,发现断层粘滑失稳过程的演化具有3个特征阶段:预滑动阶段、高频震荡阶段和低频调整止滑阶段.每个阶段的持续时间、应变速率、频率特性、振幅等都具有自身特点;三维断层扩展模型的实验结果显示,岩桥区断层贯通是一个快速过程,先多点局部扩展,后跳跃式连接.在断层贯通之后,样品整体崩垮之前,存在一个相对稳定的阶段,持续时间为几十ms.多通道动态应变观测系统填补了在地震模拟与岩石力学实验中应变观测频带的空缺,可以获得高密度、高精度的动态应变场,进一步研究瞬态应变场演化与应变波时空过程,为理解从缓慢递进变形到突发失稳释放过程提供了技术支持.
為瞭研究實驗變形失穩過程中的應變場快速調整階段和巖石結構破壞過程中的複雜變形場,將高速、高分辨率、多通道的應變觀測技術引入構造物理實驗,搭建瞭用以觀測瞬態變形場的多通道動態應變觀測繫統,形成瞭16Bit分辨率、96通道、3.4kHz採樣速度、1με分辨率且連續記錄的應變觀測繫統.通過觀測斷層失穩過程高速滑動階段和裂紋擴展過程的力學場時空變化,髮現斷層粘滑失穩過程的縯化具有3箇特徵階段:預滑動階段、高頻震盪階段和低頻調整止滑階段.每箇階段的持續時間、應變速率、頻率特性、振幅等都具有自身特點;三維斷層擴展模型的實驗結果顯示,巖橋區斷層貫通是一箇快速過程,先多點跼部擴展,後跳躍式連接.在斷層貫通之後,樣品整體崩垮之前,存在一箇相對穩定的階段,持續時間為幾十ms.多通道動態應變觀測繫統填補瞭在地震模擬與巖石力學實驗中應變觀測頻帶的空缺,可以穫得高密度、高精度的動態應變場,進一步研究瞬態應變場縯化與應變波時空過程,為理解從緩慢遞進變形到突髮失穩釋放過程提供瞭技術支持.
위료연구실험변형실은과정중적응변장쾌속조정계단화암석결구파배과정중적복잡변형장,장고속、고분변솔、다통도적응변관측기술인입구조물리실험,탑건료용이관측순태변형장적다통도동태응변관측계통,형성료16Bit분변솔、96통도、3.4kHz채양속도、1με분변솔차련속기록적응변관측계통.통과관측단층실은과정고속활동계단화렬문확전과정적역학장시공변화,발현단층점활실은과정적연화구유3개특정계단:예활동계단、고빈진탕계단화저빈조정지활계단.매개계단적지속시간、응변속솔、빈솔특성、진폭등도구유자신특점;삼유단층확전모형적실험결과현시,암교구단층관통시일개쾌속과정,선다점국부확전,후도약식련접.재단층관통지후,양품정체붕과지전,존재일개상대은정적계단,지속시간위궤십ms.다통도동태응변관측계통전보료재지진모의여암석역학실험중응변관측빈대적공결,가이획득고밀도、고정도적동태응변장,진일보연구순태응변장연화여응변파시공과정,위리해종완만체진변형도돌발실은석방과정제공료기술지지.
