地震小百科

地震发生的原因这要根据地震的类型来分析。构造地震:地壳的运动变化,对地壳各部分岩层产生巨大的力,这种力叫做地应力。在地应力作用下,岩层发生弯曲褶皱。岩石的褶皱变形一旦超过岩层的强度,岩层就会突然发生断裂,内部积聚的能量急剧地释放出     

微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用

微地震是一种小型的地震,在地下矿井深部开采过程中不可避免的发生岩石破裂和地震活动。冲击地压是采矿诱发的矿井地震,严重威胁着煤矿的安全生产。微地震监测技术是一种新的地球物理探测技术,利用微地震监测系统是预测预报冲击地压的有效手段,分析微地震事件的分区性,指出应力积聚区域及冲击地压危险区域,成功预测了该工作面的冲击地压。     

压缩作用下砂岩变形破坏过程中的能量特征

为探索岩石在载荷作用下变形破坏过程中能量的能量演化机制,对红砂岩进行了单轴、三轴压缩试验,获得了岩石加载过程中能量随应力、应变的演化与分配规律.结果表明:岩石的变形破坏过程是能量耗散与释放的结果;单轴压缩及较低围压下岩石在峰值后积聚的能量突然释放,这也是其呈现脆性破坏的主要原因;在较高围压下,岩石峰后能量随围压的升高由释放向逐渐耗散转变.     

低频电阻率法在地震预报中的应用

短周期地震预报现在仍是一个难题,但它非常重要。低频电阻率法是一种可用的方法。岩石形变导致岩石电阻率变化,变化的幅度不但决定于形变的大小,而且决定于地压的方向。无论何种类型的地震由于地压效应,岩石均会发生形变,虽然地震看起来是一个突发事件,但其形成和发展是一个过程。在能量积聚期间,地压逐渐增加,相应地岩石发生形变。然而,形变随时间变化的梯度是很小的。因此形变电阻率也很小,在这种情况下,岩石的形变大多数是弹性形变。在能量释放阶段,在能量积聚最集中的部位,将超过弹性限度,以致产生永久形变,因此在会发生地震的某些范围内,形变电阻率将可以观测到。     

岩石扩容现象与超声横波特征参数相互关系研究评述

介绍了岩石扩容现象与超声皮特征参数相互关系相关专业领域研究的现状及其应用，在用横波速度最大值（Vsmax）来分析岩石微裂纹初始扩展时的应力值（应力门槛值）新方法的基础上，建议利用主动的人工横波震源，应力门槛值、Vsmax后的横波速度值与岩石裂纹加速发展的同步减小特性，更深入地进入地震破裂丛集及前兆特征的研究，有可能建立地震和地质灾害性预报的新方法，并提出利用利用传统方法研究岩石扩容机理，应力门槛值，泊松比等的同时，进行岩石扩容现象，声发射和超声波横波等特性参相互关系研究的新思路。     

论地震能量积聚和触发

依据全球百年来的强震观察资料,应用地震结构爆裂动力学理论,揭示了地震结构包体(SOB)的普遍存在,随震源深度的层状分布,地震的孕育过程及其机制,物质流由高压和高温方向输向包体;由能量方程导出了地震能量积聚周期同地震能和包体特性的关系,地震触发的机制.地震结构包体的内压力达到临界压力后,在附加应力作用下,发生波叠加,形成...     

科技期刊亮点

提出地震前兆应力-应变传播新模型与传统的地球物理和地震学将地壳作为连续介质不同,中国科学院物理研究所陆坤权研究员等研究发现,对于地震前兆应力-应变在地壳岩石中传播这样的准静力学及运动问题,不可再将地壳作为固体连续介质处理。他们运用颗粒物理原理,提出了前兆应力-应变传播模型,为地震前兆研究和探测提供了新认识,该研究成果发表在《科学通报》2011年第6期。     

地震作用下岩石裂纹扩展角度研究

为研究地震作用下岩石动态开裂的复杂问题,基于最大周向应力准则,考虑非奇异应力三分量及地震作用,推导出了适用于地震作用下的裂纹扩展角度判据;采用霍普金森拉杆试验结果对修正裂纹扩展角度判据可靠性进行验证,针对验证过程中样本数较少的情况,基于贝叶斯理论,开发了岩石领域小样本问题后验分布估计程序,并采用该程序进一步验证修正裂纹扩展角度判据的可靠性。结果表明：在霍普金森拉杆试验中,MCTS试样可以通过施加位移约束,实现可控模式复合比的复合型加载;最大周向应力判据、修正最大周向应力判据对霍普金森拉杆试验中的MCTS试样裂纹扩展角度预测值平均误差分别为1.6°、1.37°;以试验值、最大周向应力判据预测值、修正最大周向应力判据预测值为基础数据运行Gibbs算法分别进行十万次迭代,求得这三种情况下的裂纹扩展角度均值分别为50.64°、48.96°、49.45°,修正最大周向应力判据与最大周向应力判据相比,其预测误差由3.32%降低到了2.35%,表明其在地震作用下具有良好的适用性。研究对地震作用下的边坡危岩减抗震设计及其风险控制具有重要意义。     

矿井深部开采非线性力学特点

为了解矿井深部开采过程中大范围非线性应力现象和自组织多分量现象,对采矿诱发地震和岩爆地震的监测方法和体系做了相应的分析,总结了深部采掘工程中岩体非线性力学特点.认为矿井地下巷道岩区碎化现象是由重力应力分量达到或者超过岩石的单轴压缩强度形成的.对人工填充体的组织和结构特点进行了分析,并利用岩石分区碎裂现象和自组织人工充填体的相互作用来提高采矿效率.     

岩石加载过程声波波速变化规律实验研究

通过对花岗岩、片麻岩、大理岩和砂岩进行加载,探寻岩石波速随应力变化的响应特征.实验结果表明:花岗岩和片麻岩在线弹性加载阶段,波速-应力呈线性上升;波速达到峰值之后,波速-应力为二次函数非线性变化,再继续加载则岩样发生破坏.大理岩及砂岩在整个加载过程中波速基本保持恒定.依据成岩类型将波速变化分为两种类型:Ⅰ型,波速线性增加—峰值波速—缓慢下降—突然下降(破坏);Ⅱ型,波速不变—突然下降(破坏).在循环荷载作用下,岩石在线弹性加载阶段,波速呈线性上升;当增加到一定载荷,波速突然下降,岩样发生破坏.以上研究表明,在线弹性加载阶段,波速增加主要是密度变化引起的,裂纹萌生、扩展、贯通直接影响波速随应力的...     

硬岩地层爆破地震勘探的激发因素分析

爆破地震勘探石油是一种重要的石油勘探方法,但受爆破参数、地质条件等影响.采用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,研究了柱状、球状两种装药形状和爆炸当量等激发因素对碳酸盐岩岩石中爆炸应力波场特性和爆炸地震波能量衰减规律的影响,得到了爆炸参量对岩石应力、振动速度等的影响规律,并与爆破地震效应经验计算公式进行了对比分析.结果表明相同药量下球状装药爆炸时岩体中应力波强度较大,作用时间较长,而且药量增大时,装药形状的影响越来越明显;柱状、球状装药药量分别达到20kg、50kg时,能产生较好的爆破勘探激发能量和效费比.该结论可为优选适合西南地区碳酸盐地层地震勘探的激发因素提供技术途径和方法.     

岩石能量特征与其细观结构的关联性

 岩石的细观结构影响其受载过程中的能量行为。从岩石基元平均强度、均质度和细观特征尺度等3种细观特征入手,研究了其对特征能量参数和能量特征指数的影响规律。结果表明:(1)基元平均强度越大,相同应力比下的输入能量密度和积聚弹性能密度呈非线性增长;峰后所需耗散能密度变化不大,约为500～2000J/m³;弹性能转化率变小;岩样能量特征指数呈指数型增长。(2)随着均质度的升高,峰前输入能量密度和积聚弹性能密度都呈线性增长;峰后破坏所需耗散能降低;越来越多的能量转化为弹性能积聚在岩石内;能量特征指数线性增大。(3)细观特征尺度越大,外界输入能量和积聚弹性能都增大,但幅度不同;峰后破坏所需耗散能越大;弹性能转化比例越低;当细观特征尺度小于1mm时,能量特征指数大幅减小,而当其大于1mm时,变化不大。     

应力波和电磁波在岩体中相互耦合的研究

作者基于地壳中的众多岩石是具有压电晶体结构的物质这一事实,从波动观点出发,采用长波近似,首次提出了应力波和电磁波在岩体中同时存在相互耦合的理论,阐明了应力波和电磁波的耦合机制,给出了P波、S波和表面波与所耦合的电磁波间的定量关系,所得结果能较好地对地震和岩石动力破碎过程中的一些声电光现象给予比较满意的解释。     

煤岩的红外信息随应力变化的实验研究

利用红外遥感技术对煤和岩石加载直至破裂过程中的红外辐射信息进行了实测研究，结果发现：煤和岩石的红外辐射温度场随应力状态的改变而发生显著变化，破坏前这些变化表现出前些前兆信息特征。这将为预测、预报地震及煤岩灾害动力现象研究提供依据。     

浅谈冲击地压工作面危险性的评价方法

在煤炭资源开采深度以及开采强度增加的当下,煤矿矿井冲击地压等动力灾害日益加剧,对煤矿的安全开采产生严重威胁。煤矿冲击地压现象在矿山开采过程中,是比较常见且容易发生的一种动力现象,通常也是矿山压力所显现出来的一种特殊的呈现形式。冲击地压是在人为开采扰动下,岩石的原始受力状态发生变化,原始应力受到破坏,大量弹性应变能积聚在煤岩体内部,受到破坏后应变能突然释放,导致煤体或者煤岩结构内部失稳,进而引起冲击破坏。在一些特殊的工程地质背景条件下,冲击地压可能还会引发一些其他如煤与瓦斯突出、粉尘爆炸、水灾、火灾等的矿井灾害。     

水库诱发地震两种机理的比较研究

对水库诱发地震的两种机理,静水压作用和岩石孔隙压作用进行了模拟对比研究和实例研究.结果显示,在相同构造应力状态下,水库蓄水后由静水压作用诱发地震所需的蓄水深度比孔隙压作用诱发地震所需的蓄水深度要大得多.对于库区岩层含有隐伏断层的情况,由于水的渗透作用增强,产生诱发水库地震对孔隙压作用显得更为敏感.蓄水后孔隙水压力增加是水库诱发地震的主要因素.     

一维静载及循环冲击共同作用下矽卡岩力学特性试验研究

利用改进的基于SHPB装置的岩石动静组合加载试验系统,对取自冬瓜山铜矿井下900 m深处的矽卡岩岩样进行一维静载及循环冲击共同作用下的加载试验。研究结果表明:在一维静载与循环冲击共同作用下,岩石具有疲劳损伤特性;预加载轴压不同,变形特征也不同,岩石应力-应变曲线呈现回弹、不回弹2种特性;随着循环冲击数增加,动态峰值应力及定义的动态变形模量减小,动态峰值应变却增大;累计冲击数与轴压呈一元二阶多项式关系;同时还表明"岩爆"的发生是动力扰动诱发岩石内部弹性能突然释放的结果;预加轴压影响岩石出现拉伸破坏或剪切破坏的效果,也影响岩石破坏块度及在动态扰动情况下发生的"岩爆"概率。     

吉木萨尔二叠系致密油岩石力学特性参数分析与压裂对策

致密油岩石力学特性是影响压裂裂缝形态和压后效果的重要影响因素,围绕吉木萨尔二叠系致密油压裂水平井裂缝缝网是否形成,缝高是否受限等问题,开展了三轴应力实验与岩石力学特性参数分析,同时结合微地震裂缝监测,从高力学强度层、岩石脆性、两向应力差、天然裂缝发育等方面分析了裂缝扩张形态及影响因素,在此基础上,进一步提出了针对性的致密油压裂对策。     

垫块对单轴压缩试样端部应力分布规律的影响

为了确定岩石在单轴压缩下岩石端部的垂直应力分布,采用Flac 3D有限差分软件对高刚度承压板下不加垫块和加垫块两种情况岩石试样端部垂直应力分布进行分析。结果表明,不加垫块时,岩石端部应力分布不均,呈"W"形分布,中部应力较高,两端应力小;加垫块时,岩石端部应力分布呈"抛物线"形分布,中部应力较高,两端应力较小。因此,可以得出结论,岩石端部效应是不可避免的,加垫块后对抑制端部效应的作用不是很大。     

论应力波幅值和延续时间对破岩效果的影响

本文通过对应力波加载岩样的理论分析和实验研究,指出:岩石吸能存在有一临界入射应力值,当入射应力小于该值时,即使应力波延续时间最长,岩石也难于破碎;当入射应力大得足以在单次冲击下破碎岩石时,每一入射应力下均存在有一与之相对应的临界应力波延续时间;应力幅值为岩石破碎强度的1.33～2倍时,对应的岩石吸能最大,但最大的岩石吸能也只有入射能的40％～50％。