典型构造微破裂集结的实验研究

通过大理岩破裂实验,考察了典型构造中微裂纹的演化、集结的过程和特征．根据损伤理论,分析了构造对微破裂演化的控制作用．根据微破裂集结临界条件的相似原理,认为这些特征可以类推到公里尺度,它们有助于解释地震中短期阶段的前震或广义前震分布,作为地震前兆的一次效应．其它物理效应为二次或三次效应．微破裂集结时局部密度突然加大,有助于解释部分前兆记录突跳现象．非集结部分出现部分微裂纹愈合,密度反向变化,有助于解释一些前兆记录在短临阶段记录中出现反向的现象．考察了不同构造的不同部位微破裂萌生和演化的范围差异,这些差异有助于解释不同地质构造孕震区域的孕震过程,从而可解释板缘和板内地震前兆记录的差异．这种差异可能被不同观点学者分别引用,以论证地震是否有前兆记录的问题．然而,在考察不同地区的前兆记录时,必须注意不同地区的地质背景．      

地震孕育状态的地面物理测度--兼论研究方法问题

论述了地震孕育状态的地面物理测度问题，举出了两个地面物理测度的例子：地震活动性，微破裂导致的介质的各向异性；论述了实验在震源物理研究中的地位等问题。     

地震断层面上凹凸体和障碍体含义的解析

由凹凸体和障碍体研究引入的非均匀地震破裂模式,可解释主震前破裂的成因及主破裂之后的应力集中,对地震危险性分析具有重要的理论价值。本文在国内外研究成果的基础上,深入研究了凹凸体和障碍体在地震破裂过程中的作用和意义,解析了凹凸体和障碍体的本质含义,对比分析了两种模式的异同之处,给出了两种模式在不同滑动模型中的适用性,为地震安全性评价提供了有力的理论依据。     

低频前驱波传播机理的研究现状

本文从低频前驱波传播的理论与实验等方面对其传播机理的研究现状进行了简要概述。断裂预扩展、过热液体暴沸、粘滑地震前的预滑等均可能产生低频前驱波;微破裂集结、均匀和非均匀断层滑动失稳成核、声透射等实验均证实了岩石在大破裂前确实能够产生一种长周期、小振幅的低频事件;低速断层、壳内低速层、承压含水层、水体大连通性好的灰岩含水层、大气中的声波导层有利于低频前驱波传播。     

“弹性回跳”前的微破裂活动与变形序列

本以两承压岩体相互作用系统作为“弹性回跳”地震模型，用损伤力学的方法研究了系统失稳即地震前位移速率、声发射等前兆规律与岩石破裂过程的关系，用差分法在计算机上求得了地震发生过程中的变形与地声序列曲线，研究发现在某些情况下出现地声相对平静是由于两岩体介质中某一介质体破裂而另一个介质体弹性恢复所致。     

地震滑动加速和减速过程中的摩擦作用

在地震滑动过程中,断层动态摩擦是地壳内控制地震破裂的决定性因素。天然地震的脆性裂纹理论[1-3]使得以下观点被普遍接受:在地震断层快速滑动的过程中,断层摩擦力减弱,即所谓的滑动弱化[1]。高速断层泥实验[4-5],以及最近关于热增压[6-7]和摩擦熔化[8]的试验都支持该理论。但是,这些研究均仅针对固定的断层滑动速率。在本文中,我们的实验展示了不同滑动速率下断层物质的摩擦行为——这一模型的设置更接近天然地震的特征。实验结果表明,在断层滑动加速和减速的过程中,断层摩擦经历了增长、弱化和再增长。这种摩擦变化可能可以由低滑动速率下和更现实的滑动速率之下的速率-状态摩擦行为[9-10]来解释,但包含了不同的物理机制和不同的规模。最初的摩擦增强可能会阻碍小破裂向大地震的发展。断层滑动减速过程中的摩擦增强可能导致地震破裂呈脉冲状[11-14],并使得静态应力下降到与动态应力变化相比较低的水平[15]。     

两类三轴实验花岗岩的微破裂对比研究

用显微镜对三轴实验后,稻田花岗岩样品内部的微破裂进行了观测.对比了两类三轴实验的微破裂,一种是常规三轴实验(1>2=3),另一种是真三轴实验(1>2>3).观测表明,茂木清夫在真三轴实验中发现的脆性岩石体积膨胀的各向异性效应是由微破裂的各向异性引起的,从而阐明了这一效应的微观机制,并对中等主应力引起的膨胀和微破裂的各向异性效应在地震研究中的意义进行了初步探讨.      

地壳破裂及地震的非线性讨论

地震是以岩石为介质的破裂所形成的,所以,了解岩石破裂发展的物理规律应该是研究地震活动标志的根本途径。该文根据岩石破裂理论及震源物理研究已取得的成果,进一步综合讨论地壳破裂（地震）过程的物理特性,并着重探讨岩体应变积累和释放的非线性等问题。     

地壳介质弹性和电性各向异性研究的新进展

分析了地壳介质各向异性研究的现状，指出了弹性和电性各向异性研究中存在的问题，提出了联合利用弹性和电性各向异性研究地球介质特征及提取物性参数的正反演方法．理论研究和地震过程的实际资料表明，将弹性和电性结合起来研究地壳介质各向异性具有清晰明确的物理意义，是各向异性研究的一个非常有发展前景的新领域。     

地震破裂过程的几何学与运动学特征的模拟

本应用形变破裂和激光全息光弹实验，结合断裂力学的观点研究了地震破裂过程的三个方面：１．地震破裂的力学机制；２．地震破裂的应变特征与运动过程；３．地震破裂过程的应力场分布特征。并分析了地震破裂过程的几何学与运动学特征以及探讨了它们与地震发生。前兆和余震迁移的密切关系。此项研究为活动断层分段研究和地震预报提供了实验证据。