用遥感法测量钢建筑物应力的实验研究

我们在研究岩石的电磁辐射中,发现岩石的红外辐射和微波辐射随岩石应力状态变化而变化的物理现象,若这一物理现象在钢材料中也存在,那么对钢建筑物的应力及其分布有可能进行遥感测量,我们对钢材料进行了实验,得出了钢材料的红外辐射能量和微波辐射能量随钢材料应力状态变化而变化的实验结果,本文报道了这一新结果.     

力学在地震预报中的作用

地震预报是当代自然科学中的几大难题之一。研究预报是我国杜会主义建设的需要和人民群众的迫切愿望。解决地震预报将涉及多种学科、多方面的相互关联与渗透。本文从研究地壳力学状态入手。把整个地球的地壳看成是一个薄壳弹性体来处理,研究其应力应变及应力场的变化。论证了在地壳岩石与土层中,地应力引起的位移位属于同一数量级,求解出位移位随地壳深度的变化规律;认为地壳力学状态及其应力应变场的变化,是地震预报中最直接的前兆因素。通过研制的电阻式地应力观测系统,进行连续七年观测实验,获取了大量观测资料。经计算分析证明,可测得地壳力学状态及构造应力场的参数。从而证明:地震的孕育和发生与构造应力场参数变化密切相关。通过观测实验还发现,中强地震临震前在近场观测到有低频率应力应变波动群出现,进而探讨这一特征及其机理,将有助于寻找临震预报的一种可靠途径。     

脉冲激光全息干涉术在岩石力学研究中的应用

在岩石力学研究中,经常需要测量岩石各点的变形情况,即需要观测岩石的变形场。例如在和地震预报有关的岩石力学研究中,需要研究地震断层面形成过程中变形场的时空规律。激光全息干涉术是进行这种全场性测量的重要手段。70年代以来Spetzler、Soga、Sobolev等应用连续激光进行过这种全息干涉测量。最近我们成功地利用脉冲激光全息照相进行了干涉测量。     

大陆地壳多震层成因与一个新的地壳断层带模式

在不同范围温度和围压条件实验研究的基础上,重点对于围压１．５ ＧＰａ,温度２５～６５０℃、应变速率２×１０~（－６）次／ｓ条件下实验变形万成花岗岩开展了系统的力学与显微构造分析,阐述了大陆地壳岩石圈内不同条件下变形岩石及其主要组成矿物内的脆性破裂到晶质塑性显微构造组合,提出脆－韧性转变域内脆性破裂机制和晶质塑性机制同时出现、互相制约和依存．脆性破裂机制与晶质塑性机制之间的叠加与抑制作用导致岩石强度具有异常变化,并合理地解释了大陆地壳多震层的成因与中、上地壳强震发震机理．在此基础上建立了新的地壳断层带模式。     

岩石破裂中的电子发射

研究岩石破裂过程中出现的各种物理效应,对了解固体破裂机制及地震发生时的相关现象具有重要意义。我们利用粒子探测方法在花岗岩破裂实验中首次记录到具有能量为MeV量级的电子发射。花岗岩样品采自郯庐断裂带怀远段。标本磨成长方体,尺寸分别为94.0×94.0×190及50.0×50.0×100mm~3。沿长轴加压,受压端面加工精度达0.05mm。实验用200吨压机,在应力达170MPa     

受压岩石中裂纹发育过程及分维变化特征

利用扫描电镜和光学显微镜对岩石裂纹发育的实时观测已有报道,实验和现场研究结果表明岩石破裂带具有分形特征,本文对大理岩受单轴压缩时裂纹随外载增加时变化过程进行了扫描电镜实时观测研究,通过分维统计,得出岩石构元局部分维值随外载的变化规律.1 实验1.1 岩石试件及加载装置实验所用岩石材料为细料房山大理岩,主要矿物为方解石和白云石,粒径分布0.05～0.35     

类岩材料多裂隙体在单轴压缩下的数值模拟

应用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D)软件,考虑岩石的非均匀性,对含不同裂隙倾角和分布密度的试件在单轴压缩下的破坏模式进行研究,探索了不同裂隙倾角和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏模式的影响规律.数值分析与实验结果基本一致,试样破坏是一个由渐变到突变的过程,总体破坏过程可大致分为弹性变形阶段、裂纹萌生和稳定扩展阶段、裂纹不稳定扩展至失稳阶段3个阶段;声发射事件也可对应分为线性阶段、增长阶段、突变阶段3个阶段.对比不同试件组发现,含多预制裂隙体的裂纹贯通方式和整体破坏方式由裂隙倾角起主导影响作用;裂隙分布密度对裂隙体整体破坏形式的影响因裂隙倾角的差异而有所不同.     

几种岩石的中红外反射光谱特征

目前国内岩石反射光谱的测量范围仅限于0.4—2.5μ波段,不能充分反映岩石的光谱特征,因此有必要对岩石的中红外反射光谱进行测量与研究。我们用德制UR-10型全自动双光束红外分光光度计测得岩石样品磨光表面在2—25μ波段的反射光谱。结果表明,它对于遥感图象的岩性解译和最佳波段的选择是十分有用的。     

基于灰度CT 图像的岩石孔隙分形维数计算

研究刻画岩石类材料中的孔隙结构特征对于揭示岩石的各种力学行为具有重要意义,为此将分形理论与数字图像处理技术相结合, 针对工业CT 扫描得到的岩石切片图像进行了分析, 从中提取研究了岩石的孔隙结构特点, 讨论了孔隙率和分形维数之间的关系. 岩石CT 图像中各像元的灰度值是对应岩石微元中各物质衰减系数的综合反映, 可以反映出岩石中各种尺度孔隙的影响. 结合实验测定的孔隙率, 采用逆分析的方法可以确定出分割阈值的大小, 从而得到岩石孔隙结构的二值化图像, 为进一步研究孔隙拓扑结构提供基础. 随着孔隙率的增大, 孔隙结构的分形维数也变大. 而且在孔隙率相同的情况下, 孔隙结构的分形维数也不尽相同. 孔隙结构越复杂, 其分形维数越大. 实验证实, 基于灰度CT 图像的岩石孔隙分形维数是岩石孔隙率等参数的有效补充, 可以更好地表征岩石孔隙结构的分形特征.     

我国发现的地下流体地震前兆实例及其机理初步探讨

我国专业和群众地震工作者在近年发生的几次大地震临震前记录到地下流体(包括地下水、气体、石油)多样的、突发性的前兆异常,不少是国内外的首次发现,为地震预报和对发震过程的认识提供了新的研究线索。经分析研究示出几类典型实例,并论述流体前兆异常的起因。     

干旱区热红外多光谱遥感岩石地层信息提取与分析方法研究

1992—1993年,中国科学院兰州地质研究所与日本国地球科学综合研究所联合在塔里木盆地西北缘开展了成象光谱航空遥感数据的石油地质应用研究,本文以这次研究中获取的热红外多光谱遥感数据为例,探讨热红外多光谱遥感岩石地层信息的提取与分析方法.     

第一届全国矿物、岩石、地球化学学术会议

第一届全国矿物、岩石、地球化学学术会议于1963年11月25日至12月2日在北京举行。会上共收到论文493篇,其中162篇分别在矿物、岩石、地球化学三个专业组进行了宣读和讨论。从收到的论文来看,自1962年地质学会年会以来,在矿物、岩石、地球化学方面,又积累了大量基础研究资料和研究数据,如对十几种矿物晶体结构的分析,对五十几种矿物(或族)的详细研究,对将近百个岩石体或矿体的野外及室内研究,对五十几个岩石体及水体的元素地球化学的研究等等。不     

圆柱形共振腔中存在人工孔隙岩样的共振声谱实验测量

在以前共振声谱实验工作基础上, 对 10 块中高孔隙度(22%~30%)的饱和人工岩样分别在圆柱形共振腔体形成的低阶模式共振声谱进行了实验测量, 并研究了岩心孔隙度对共振声谱的影响. 实验结果表明, 岩样位置由谐振腔顶部变化到中部, 共振频率逐渐增大, 共振幅度逐渐降低. 在谐振腔中部, 共振频率增至到最大而共振幅度减至最小; 随着孔隙度增加, 共振频率降低, 共振幅度减小, 衰减增大.另外, 利用体积平均模型, 对圆柱形谐振腔中具有岩石样品的共振频率进行了理论分析和数值模拟, 理论结果表明, 随着岩样位置由谐振腔的顶部变化到中部, 共振频率逐渐增大且在中部时最大; 岩样孔隙对共振频率有影响, 在谐振腔中部共振频率随着孔隙度的增大而减少. 以上结论已被理论和实验结果所证实. 为利用低阶模式共振声谱法检测岩石样品的孔隙和裂缝特征提供了理论和实验依据.     

地震前兆现象和地震预报

关于发生地震的机制尚无确切的理论或模型。但对实际发生地震的预报社会上的要求是强烈的。这里收集了许多在地震前出现的前兆与地震预报关系等资料,并加以整理供参考。地震预报研究的发展和实际应用直到20年前左右,“地震预报”未曾作为科学的对象。但由于60年代发起的各国的强大的地震预报的研究,地震预报已建立在科学的基础上加以探讨,完成地震预报的过程已朦胧出现。另外也为了符合社会上的要求,虽然是有些迫不得已,但正在谋求地震预报的实用化。     

拓展与深化中国全境的环境变化遥感应用

中国幅员辽阔,仅靠局部定点环境监测,远不能满足社会需求.而对大空间范围来说,遥感是唯一可行的环境变化监测手段.虽然国内外拥有强大的卫星数据获取能力和大量的卫星遥感数据,以中国全境为对象的遥感环境变化研究并不多.本文将环境变化过程归纳为环境变化驱动力、环境变化、物质迁移与转化、物质浓度与富集度变化、人或生态系统暴露与感染变化及环境变化影响等方面内容.评估了遥感对这些环节的潜力,评述了中国环境变化遥感已取得的进展.指出遥感对于研究中国环境变化在方法体系上不但要支撑实验与观测、理解与认识,还要重视和模拟与预测的衔接从而支持环境政策研究.在应用层面,应突破常规遥感观测项目,在物种多样性、生物入侵、公众健康、空气和水质量变化监测等新的领域取得突破.在技术层面全面系统加强实用化和自动化研究.     

地震活动性中的波动现象

《地震活动性中的波动现象》一文,以我国南北地震带为例,对地震活动的波动现象进行了较详细的讨论,分析表明地震活动波有三种传播速度。上述结论或许能在地震预报中得到应用。     

沉积盆地泥质岩石的水力破裂和幕式压实作用

近年来,沉积盆地中幕式流体活动是人们十分关心的热点问题,其主要活动形式有伴随泥或盐底劈活动,沿先存断裂系统突破和水力破裂.水力破裂(Hydrofracturing)是低渗的泥质岩石中幕式流体活动的主要途径之一,它是由于孔隙空间中流体压力的增大而导致泥质岩石内的破裂,这种破裂面通常形成于异常高的流体压力背景.水力破裂大大改善了沉积物的渗透性,这样孔隙中流体的流动远远大于没有水力破裂时的情形.因此,低渗泥质岩石中的水力破裂不仅影响油气的运移,而且还影响沉积物的压实作用迄今为止,水力破裂现象已经在世界上的许多沉积盆地中见到,如墨西哥湾盆地北海盆地以及我国的莺歌海-琼东南盆地.但有关水力破裂的定量模拟的文献极少,与之相伴生的幕式压实作用也很少提及.     

何日攻克地震预报？

1999年下半年国际新闻纷纷聚焦于“地震”8月17日土耳其发生7．8级地震造成数万人伤亡9月21日我国台湾南投市发生7．6级地震之后又发生7.0、7．1级余震造成数千人伤亡经济损失巨大9月30日墨西哥发生7．5级地震10月16日美国洛杉矶又发生7．0级地震11月12日土耳其再次发生7．1级地震一时之间．人们谈震色变地震预报离我们有多远地震预报的研究始自20世纪60年代，前苏联首先在中亚和远东地区建立地震预报实验场，开展现场研究和基础性实验理论研究；日本1964年开始地震预报研究工作，加强地震观测和预报的基础研究，重点确定地震预报方法；美国…     

活动地块理论框架下的地震物理预报展望

中国大陆强震孕育发生的关键科学问题主要包括:从板块到断层应力加载动力学过程、区域强震活动时空演化动力学过程、大陆强震原地复发动力学过程等.上述问题在活动地块理论框架下,基本研究方向可分为周边板块边界动力加载、活动地块划分及其变形机制、活动地块边界带与区域强震演化、大陆型强震原地复发动力学模型.相应地,中国大陆型强震物理预测研究的重点研究内容主要包括:(1)从板块到断层应力的加载过程,明确大陆强震孕育发生的动力来源;(2)基于震源物理模型,研究大陆型强震变形机制,为强震地点和震级预测提供支持,可称之为基于震源物理模型的综合概率预测;(3)大陆型强震复发动力学过程以及强震破裂动力学过程,为时间物理预测提供依据,可称之为强震动力学概率预测;(4)区域断裂系统与强震时空演化,分析区域强震成组时空演化及动力机制,实现区域强震成组活动和单个断层强震的物理预测.本文根据国内外研究进展和我国地震预报业务现状,对我国大陆强震孕育发生的现象或规律进行梳理与总结,尝试描述活动地块理论框架下的地震物理预报工作方向,期望能为我国地震物理预报起到抛砖引玉的作用.     

金在高温高压干体系下的实验研究及其迁移机理

金的活化、迁移和富集成矿是近年来研究的重点方向,有关金以络合离子的形式在热液中化学迁移的研究已趋于成熟,而对于元素在干体系高温高压下的物理迁移机制还缺乏较深入的研究。对于金矿来说,多数产在构造变形强烈的糜棱岩带中,了解金在动力作用下如何从岩石和矿物内部运移出来并进入热液,结合位错和加载应力,进行一定的实验研究和理论探讨具有一定的意义和价值。 二甲金矿产于韧性剪切带中,经预富集和再次活化、迁移而成矿,构造动力是成矿的关键。研究金从围岩和含金矿物中迁移出来,是解决整个成矿过程的重要环节。为此我们对含金的矿物和岩石,系统地进行了高温高压干体系下的实验研究,揭示了金的动力迁移机制。