岩石破裂时光辐射的实验研究

岩石破裂时光辐射现象是近来不少学者感兴趣的问题,它具有多方面的理论及实际意义。孙正江等用胶片直接感光方法证明了光辐射的存在,B.T.Brady和A.Rowell等用光学摄谱法得到了岩石破裂时辐射的光谱特性和照片。我们用粒子探测方法,研究了岩石破裂时光辐射特性及其与其它物理效应的相关问题。这种方法是利用光电倍增管接收光子,通过光电效应转换成电脉冲信号,经放大后输入多道脉冲分析器进行脉冲幅度分析。它的优点是对瞬间微弱闪光非常灵敏,不仅可以记录可见光而且可记录非可见     

岩石的双剪摩擦及震源时间函数的实验研究

本文介绍了岩石的双剪摩擦滑动实验。在实验宁测量了不同正应力条件下的粘滑应力降和位移值,求出了静、动摩擦系数;用瞬态波形存储器记录了粘滑过程中位移随时间的变化曲线,得出了震源时间函数,它的形状与布隆提出的震源时间函数极为相似,两者皆以指数形式下降,它的数值与野外实测结果大致相近。为验证实验数据的准确性,本文还对粘滑的理想模型进行了分析和计界。理论、实验和野外观测的结果大体一致。     

岩石破裂中多裂纹辐射模型

以往有关岩石破裂过程中产生的电磁辐射（EM）理论均建立在单裂纹模型之上,但实验表明,岩石破裂中存在着多裂纹同步扩展的现象,因而存在多裂纹同步扩展产生的电磁辐射。根据实验结果,提出了多裂纹同步扩展的简化辐射模型,计算了电磁辐射场的特性。结果表明,这种电磁辐射比单裂纹辐射场强振幅大N倍和具有更强的方向性,用实验测量值与该模型的计算值进行了比较,二者基本吻合。     

伴随地震波动的一种磁扰

本文应用磁弹性波理论,提出伴随地震波传播的同时,地磁场将产生一个扰动。在电导率σ→∞的理想情况下,震源附近的磁场变化约几个伽玛的量级。对于有限电导率情况,这种磁扰仍然存在。     

岩石破裂电磁辐射的频率特性

本文提出岩石破裂时产生的低频电磁辐射起源于微破裂引起的电子发射，并用电四极子模型计算了近区电磁场的频率特性．结果表明，近区电磁场的频率与样品尺寸和初始裂纹长度有关，利用典型实验样品尺寸和花岗岩初始裂纹数据计算出近区电磁场的频率为５０ｋＨＺ－１ＭＨｚ量级．它与已有实验测量结果相符．     

岩石破裂中的光声效应

在实验室条件下研究了花岗岩样品受单轴压缩破裂过程中的光和声发射效应,所得可见光谱轮廓与空气分子的光谱相似,但具有能量高于紫光的成份。除在主破裂时有大的光脉冲和声发射外,在主破裂前也记录到弱的光脉冲,它们与大的声发射率有同步现象。     

初始应力及磁场作用下导电粘弹体内的平面波

本文研究初始应力及磁场作用下导电粘弹体内的波动特性。首先导出有初始应力及磁场作用下导电粘弹体运动的基本方程,然后用它去研究流体静压力及单轴初始应力下波动方程的解,从平面简谐波的频散方程,分析了初始应力及磁场对波动传播的影响。粘弹体用Kelvin-Voigt模型,外磁场假定为均匀。所得结果表明,初始应力对波的影响随应力性质不同而有所差异,它既影响波的相速也影响波的衰减。磁场影响的大小决定于外磁场的强弱。从本文所得公式中,令外磁场为零,可得初始应力对波特性的影响;如令初始应力为零,就得到磁场对波的影响结果;令两者同时为零,即得粘弹波的经典结果。     

岩石破裂中的电声效应

利用１６通道高速数据采集系统及三分量声发射换能器对多种岩石样品在单轴压缩及双剪破裂过程中产生的电磁辐射（ＥＭ）和声发射（ＡＥ）及其相互关系进行了实验研究．结果表明,岩样尺寸和岩石矿物成分对电磁辐射的产生及其特性都有较大影响．ＥＭ与ＡＥ的关系具有多样性,既有伴随ＡＥ出现的ＥＭ,还有不伴随ＡＥ出现的ＥＭ．这表明除微破裂产生的电磁辐射外,可能存在产生电磁辐射的非破裂机制．