云南景谷地震震源深度:新生断裂脆韧性转换带深度探讨

地震深度能够约束地壳流变结构,成熟断裂的脆韧性转换带深度为10km左右,而存在于古老稳定地块的新生断裂上,地壳脆韧性转换带深度在地壳浅部数千米处.但是构造活动区新生断裂的相关研究较少,2014年10月7日云南景谷M_w6.1地震为此提供了一个较为难得的案例.本文使用基于Pn/Pg相对定位方法和CAP(cutand paste)方法分别反演得到了景谷主震和2次5级以上余震的震源起始破裂深度和矩心深度.主震的起始深度为9.5km,矩心深度为5.0km,主震破裂于深部然后向浅部发展,而2次余震可能表现为圆盘式破裂,其震源矩心深度与起始深度较为接近.综合大地电磁测深结果和区域流变结构,发现3次地震的深度与电性高低阻分界面和岩石强度拐点深度接近,由此可以认为这一新生断裂的脆韧性转换深度约为10km.此次景谷地震研究结果表明,构造活动强烈区新生断裂的脆韧性转换带深度与成熟断裂类似,不同于古老稳定地块新生断裂的流变结构.     

非晶合金“拉伸转变区”模型

非晶合金是熔体深度过冷至玻璃态转变,结构发生突然"冻结"而形成的玻璃态固体.在远低于玻璃转变温度,非晶合金的宏观断裂通常由塑性变形局部化剪切带诱导.尽管非晶塑性机理还未完全揭示,但普遍认为剪切带模式的裂尖塑性流动源于材料内部原子集团的局部剪切重排,即"剪切转变区(shear transformation zone,STZ)"事件.但是,越来越多的工作表明,非晶合金的断裂并非总是由剪切带诱导,而呈现脆性的拉伸正断,并涌现出一种新的断裂面斑图:纳米周期条痕.针对这一全新的断裂能耗散过程,我们在2008年提出了非晶合金的"拉伸转变区(tension transformation zone,TTZ)"模型.本文将简要介绍非晶合金"拉伸转变区"模型的提出、内涵本质、激活条件、原子模拟和韧脆转变实验验证等,并对该模型的未来发展进行评述.     

氢致α-Fe脆性机理的电子理论研究

α-Fe的氢脆很受重视,尤其对其机理研究,人们做了大量的工作.一般认为,脆断取决于原子间键的特性.有人认为,α-Fe的氢脆机理是氢原子的溶入降低了裂纹尖端原子间的结合力,减少了{100}面的解理应力,但又有人认为,氢并不降低铁原子的键合力.可见,迄今氢致α-Fe变脆的机理尚不完全清楚.本文通过计算含氢α-Fe解理面间原子结合键的键能,分析了氢原子对α-Fe键结构特性及电子分布的影响,发现氢原子溶入后改变了Fe原子的状态,使晶体中不同解理面的强度出现了严重的各向异性,并且,显著降低了晶体中的晶格电子数.我们认为,这可能是使α-Fe易于解理断裂的原因.     

吸附促进位错发射、增殖和运动的TEM观察

由液体金属脆断的断裂韧性K_(IC)(L)可算出裂纹扩展的阻力R=(1-v~2)K_(IC)~2(L)/E,它比材料的表面能γ大1～3个数量级.因而不能用Griffith脆性断裂理论R=2γ来描述,只能用Orowan理论,即R=2γ_(eff)=2γ γ_p,其中γ_p 为局部塑性变形功. 对于液体金属脆,实验测出塑性变形功γ_p=(10～1000)γ.这表明,液体金属吸附而导致脆断的过程伴随大量的局部塑性变形,而且断裂能主要消耗在局部塑性变形上.     

TiAl金属间化合物中解理裂纹的稳态扩展

一般来说,当稳定的解理裂纹形核后就将高速失稳扩展,直至断裂。从断裂力学角度看,当试样尺寸满足平面应变要求后,裂纹扩展超过2％阻力曲线就饱和,故一旦裂纹扩展超过这个临界点,裂纹就将失稳扩展而导致脆断。断裂韧性为     

氢对金属有何作用

金属的制备和使用中易大量吸收氢元素从而导致氢脆,这是使金属构件脆化乃至断裂的原因之一。文章回顾了氢脆现象的机制和氢对金属的有害作用,并介绍了氢对金属的细化组织、净化熔体、增加塑性与促进非晶化等有益作用。合理利用氢元素可以制备更好性能和特殊性能的材料,并能改善加工性能,简化加工步骤。同时,可以利用氢气在特定金属膜中的溶解和析出,实现低纯度氢气的净化与提纯。     

脆性断裂统计理论

如何由断裂的微观机理出发,将材料的强度和韧性等宏观力学量推导出来,并用某些基本物理量表示之,这是安全使用材料和设计高强度、高韧性材料所期望解决的问题,也是研     

断裂系统形成机制：来自物理模拟实验的新启示*

 由于断裂系统的形成大多与大变形构造过程有关,故从小变形岩石力学实验归纳得到的库仑破裂准则及相关的安德森断层模式,并非总能对其形成机制给予合理的解释。物理模拟是一个十分有用的方法,可为我们提供一些新的启示：许多原先认为具有复杂形成机制的断裂系统,其实可以是简单构造变形过程的产物,也无需复杂的动力学机理解释。本文通过一些伸展、挤压和反转这三类常见构造的典型研究实例,以展示物理模拟实验所能带给我们的有关断裂系统形成机制的新启示。     

几种吡啶盐的质谱研究

C_2H_5、C_4H_9、C_5H_(11);X=C1、Br、1)的质谱,并用重氢标记技术论证了它们的断裂机理。 结果表明所测几种吡啶盐的质谱花样相似,如都无分子离子峰M(?),但却有HX(?)及(M-HX)     

电刷镀中的镉脆

文章从镉脆产生的条件、原理以及防护方法等方面较详细地讨论了电刷镀中的镉脆现象.     

汶川地震对芦山地震孕震环境影响的数值模拟

利用有限元数值模拟方法,以汶川地震和芦山地震的野外地质调查、同震位移和汶川地震前形变观测结果为约束,分析研究了高海拔地形蓄积的重力位能作用下,中地壳低速层的存在以及中央断裂和前山断裂同时破裂的条件下汶川地震的发生对龙门山南段孕震环境的影响.模拟计算结果显示,在一定的模型壳幔介质属性及空间结构下,龙门山断裂带西侧低速层的存在、青藏高原向四川盆地过渡带的地形特征以及汶川地震时中央断裂和前山断裂同时破裂的条件,是控制汶川地震对芦山地震孕震环境影响程度的重要因素.其中,地形和低速层对汶川地震引发的芦山地震孕震环境库仑破裂应力变化的影响最为显著,在所选剖面的北东段,地形特征的影响更为明显,而汶川地震双破裂面的影响则较小.     

金属玻璃动态拉伸断裂(层裂)中的损伤演化行为

金属玻璃独特的非晶结构使其具有许多优异的力学、物理性能,因而在装甲防护、卫星护罩等方面拥有广阔的应用前景.近年来,在金属玻璃层裂面上观察到一种"韧脆转变"现象,其可能会加速材料的动态损伤演化进程,影响其在国防军事、航空航天方面的实际应用.如何有效规避此类缺陷,要求研究者在机理层面进一步加深对该过程的认识.本文回顾了冲击载荷下金属玻璃动态力学性能和损伤演化机理方面的研究现状,并对层裂过程中动态孔洞扩展的相关理论展开介绍,明确了已有实验工作和理论模型中的不足,旨在吸引更多研究者参与到该领域的研究中.     

聚合物共混体脆韧转变的损伤竞争理论——聚合物脆韧转变的分子链参数判据

银纹化和剪切屈服间的竞争在较大程度上决定了聚合物的脆韧行为,因而研究分子链参数与银纹化和剪切屈服间的关系,是从分子水平理解聚合物的脆韧行为的基础.影响聚合物脆韧行为的分子链参数包括缠结密度υ_e,特征比C_∞,内聚能密度δ~2.此外玻璃化转变温度T_g也影响聚合物的脆韧行为.Wu,Kramer等都曾基于分子链参数提出聚合物脆韧行为的判据,这些判据在一定范围内与实验是相符合的,但这些工作未能综合考虑各个分子链参数以     

脆性非晶合金断裂面的纳米周期结构

中国科学院物理研究所汪卫华小组在非晶材料断裂机理的研究中获得新进展．他们发现在一些脆性非晶合金的断裂面会形成非常规则、反常的具有纳米周期条纹结构，深入观察表明这些脆性断裂在微观上是塑性断裂过程．同时，他们通过进一步地分析和计算成功对这种周期性条纹形貌产生的原因进行了解释．相关工作在线发表于2007年6月8日的《物理评论快报》（Physics Review Letters）第23期上．     

食管癌的杂合性丢失

食管癌是中国发病率最高的几种恶性肿瘤之一,在中国北方某些地区其发病率居各类肿瘤之首。遗传流行病学的研究资料表明,某些遗传因素与食管癌的发生相关,细胞遗传学分析,发现食管上皮癌变中存在某些非随机性的染色体断裂和缺失,但其分子机理尚未阐明。     

编读往来

加拿大艾里斯冰架于2005年8月发生断裂。这是加拿大30年来发生的最严重的冰架断裂事件。科学家指出,艾里斯冰架的断裂与气候变暖不无关系。不久前,加拿大环境科学家在北极拍摄到一张照片:两只北极熊站在浮冰之上进退两难。而之前不久,有四只北极熊被发现淹死在阿拉斯加海岸。受全球气候变暖影响,北极熊面临生存危机。2007年2月1日晚,巴黎埃菲尔铁塔熄灯5分钟,以呼应于第二天由联合国政府间气候变化专门委员会发布的全球气     

太空旅行引起的身体反应

自从有生命以来,生物界在地球上已经历了漫长的演化过程,而所有这些生物进化都是在地球引力的环境中进行的。近30年宇航科技的发展,使生物体有可能摆脱地球引力作用,并在较长时间内维持其生命。然而,现在已经发现:从太空中返回到地球的宇航员和实验动物,都会不同程度地出现肌肉萎缩、骨质脆化、免疫系统抑制等身体反应。     

金属切削中的蓝脆效应与热塑剪切失稳

热塑剪切失稳(绝热剪切)是广泛存在于许多动态塑性变形过程中的一种材料破坏现象。蓝脆效应是某些钢类材料特有的一种强度温度特性。认识二者之间的关系,对于动态塑性工程设计中的合理选材和过程优化十分重要。金属切削过程所具有的大应变、高应变率和热集中环境,对于许多难加工金属材料,很容易观察到热塑剪切失稳的发生,这些材料包括钛及其     

Fe_3Al的解理断裂与FeAl的沿晶断裂

Fe_3Al和FeAl金属间化合物的室温脆性一直是其作为结构材料发展的最大障碍.早期的研究认为,具有DO_3型结构的Fe_3Al多晶体的室温塑性很低,是由于晶界结合强度低、容易沿晶开裂.近年来的试验发现,环境条件特别是水蒸汽存在时对Fe_3Al的室温脆性有至关重要的影响,但无论环境如何变化,Fe_3Al一直保持为穿晶解理断裂,而FeAl则为沿晶断裂.这表明Fe_3Al晶体内一定存在易于解理的弱晶面,而FeAl晶体中的晶面则相对均     

南海西北部珊瑚礁发育过程中的地壳活动信息

南海西北部珊瑚礁在其发育过程中不但记录了环境变化的信息，而且同时也记录了该区地壳活动的信息，与珊瑚礁发育相关的地壳活动主要有断裂活动、地震活动和火山活动等。断裂活动在南海西北部珊瑚礁区的高分辨率电火花浅层地震剖面有清晰记录，并表现为新生的断裂切割珊瑚礁体；珊瑚礁区内地震活动较强，尤其是1994年12月31日和1995年1月10日在雷州半岛西南部第四纪火山活跃，对珊瑚礁的发育具有明显的控制作用，部分火山构成珊瑚礁的基座，个别出露海面为珊瑚岛。