岩石蠕变过程中声发射活动的实验研究

在常温下、单轴加压下对两种岩石完整样品进行蠕变破坏过程中声发射活动实验.根据实验获得的数据讨论了蠕变三个阶段中声发射活动特征.在瞬态蠕变阶段,随着加载,声发射活动逐渐增强;在稳态蠕变阶段,在较低的声发射活动背景上,可能出现较强的信号,声发射幅值-频度关系的 m 值可能稳定于某一低值,也可能下降;进入加速蠕变阶段,声发射活动水平增强,m 值下降加快,也可能表现为明显回升后再下降,并与岩石样品的性质有关.将蠕变破坏三个阶段中声发射活动与地震孕育过程中某些地震活动图象变化(如 b 值、前震活动)进行了联系,提出地壳岩石蠕变破坏机制形成前震——主震——(余震)型地震序列类型的可能性.      

三轴压缩下粗晶花岗闪长岩声发射三维分布及其分形特征

本文介绍稻田花岗岩(Inada granite,即粗晶花岗闪长岩)在三轴压缩变形条件下,声发射活动空间分布特征的实验研究结果。研究表明,声发射空间分布具有明显的自相似结构,其分维维数为2.1—2.3,明显低于大岛花岗岩(Oshima granite,即细晶花岗闪长岩)在相似变形条件下的结果,后者为2.7左右。粗晶花岗岩声发射分布还具多分形特征,其拐点为岩石平均颗粒粒度R_o(=5mm),在大于R_o的尺度内的分维D_l和小于R_c尺度的分维D_s各自具有不同的动态变化关系。作者指出,D_s,D_l的大小表示各自尺度内应力场非均匀变化     

混凝土试样破裂前的声发射m值变化

对混凝土样品在单轴应力条件下破裂前不同应力状态下的声发射m值进行了实验研究。混凝土样品为10×10×10cm~3的正方体。实验表明,干燥混凝土样品破裂前声发射m值随应力的增加而降低;含水混凝土样品的m值先随应力的增加而增加,当应力达强度的60％以后,m值随应力的增加而降低。混凝土样品破裂前声发射率先随应力的增加而缓慢增加,当应力达强度的70％以后,声发射率开始明显增加以至破裂前急剧增加。含水混凝土破裂前声发射率比同种干燥样品低两倍左右。     

地震前虎皮鹦鹉(Melopsittacus undelafus L.)叫声的模式识别

近年来,我国多数地震动物观察站(SAOS)监测虎皮鹦鹉(BG=budegerigar)的叫声频度与地震的关系,并取得了一些观测结果。但是,所用的声记录仪未能考虑BG叫声的声学特性,而不能分辨BG不同的叫声和进一步提取震兆性叫声模式(EPCP),并易受到环境噪声的干扰而产生误计数。 据此,分析了BG不同声行为叫声的声学特性。BG叫声大致上可分为单次叫声(SC)、变音调叫声(VTC)、单音节和多音节抗议叫声(MoSPC和MuSPC)。由此,进一步研制了它们的模式识别系统。该系统是以单片机为核心的微处理机,对BG叫声进行预处理、编码、分析、显示和打印输出。 观察结果表明,在高声场旅游飞机噪声(TAN)干扰下,该系统的BG叫声识别率(CRR)为66.7％,而对TAN没有误计数。在含10次不同声强的TAN干扰(432秒)的30分钟内,该系统记录了588次叫声(SC、VTC、MoSPC和SPC分别为377、22、20和169次),仅丢失65次叫声,其CRR平均为90％。但是,SAOS目前使用的声记录仪,这10次TAN干扰所产生的误计数可能约为BGU叫声的2.6—13倍。 由此可见,这种模式识别系统不仅可满足于BG不同叫声的识别,且具有良好的抗噪声功能。这就使之可为地震前BG声行为观测提供更有用的信息。不仅可给出BG叫声频度的昼夜节律变化与地震的关系,并可为揭示BG的EPCP提供一定的依据。     

两种不同粒度花岗岩中的声发射的震源分布分形结构和震源机制解

粗粒稻田花岗岩（平均粒径５ｍｍ）和细粒大岛花岗岩（粒径小于２ｍｍ）样品在三轴压缩实验中产生变形。其声发射（ＡＥ）由２０个传感器进行实时监测。每次实验中，依据观测资料的各向异性速度模型均测到数千个事件。两种岩石的声发射源空间分布具有分形结构。稻田花岗岩和大岛花岗岩的平均分维标度分别为２．３和２．７。两种岩石的声发射源机制差异较大。稻田花岗岩在整个破裂过程中，Ｓ型（源于剪切破裂）占主导地位，而大岛花岗     

虎皮鹦鹉声行为习性特征参数的定量研究

在虎皮鹦鹉(Budgerigar(Melopsittac usundulafus)以下简称BG)声行为及其叫声模式识别研究的基础上, 进一步给出了BG声行为习性特征参数的定量研究。为综合分析地震前BG声行为习性异常开拓了新的认识。在室内光照下, BG的鸣叫具有自然性状的始鸣和终鸣时, 及其昼鸣夜息的节律习性。每天的昼叫声和夜叫声中, 单次叫声、变调叫声、单音和多音节抗议叫声分别具有与其行为活动相适应的占有习性, 而且具有相接近的峰相位, 并与相应的半值相位呈有规则的跟随特性, 平均约滞后半小时。颠倒照明后, BG叫声的峰相位比正常照明约滞后12小时, 与相应的半值相位的跟随特性呈不规则。      

破裂岩石的电子发射与压缩原子模型

本文根据压缩原子模型提出岩石在高压及破裂过程中产生自由电子的一种可能机制。根据这种机制可在半定量水平上较为满意地解释岩石破裂中的电子发射、光辐射和岩石的爆炸式破裂。     

时空变化风场中声重波波包的演变

本文从可压缩情况下的流体力学方程出发,采用多重尺度方法和W.K.B.方法,研究时空变化风场中声重波波包的演变过程。文中导出了声重波波长、相速、传播方向以及振幅的演变方程。结果表明,沿群路径上波长、相速和传播方向的变化取决于风场的时空变化以及风场与波的相对方位。此外,波振幅的演变方程还表明:在时空慢变风场中,声重波的波作用量具有守恒性,声重波波包能量增加伴随波频率增高,声重波波包能量减小伴随频率降低。能量变化的实质是,风场的时变性引起了波流相互作用。     

粘滑失稳及其物理场时空分布的实验研究

摩擦滑动的物理场实验研究表明：（１）能量空间分布的差异是失稳的重要条件，单发型大事件常发生于高能量向低能量的突变带或高能量背景区内的相对低能量区；（２）单发型大事件的孕育过程常常经历若干个能量输入输出循环，产生多个前兆阶段，并在失稳前源区常有一个弱化过程。小震或群发型事件失稳前常常只有一个能量积累与强化的过程，失稳前兆阶段性反映较差；（３）粘滑失稳时断层的位错与声发射的大小未见明显关系     

建立地震发射台的建议

目前地球上有成千上万个地震台，但它们都是接收地震波的地震台。建议建立一种新型的地震台，这种地震台用人工的方法不断地向外发射地震波，照亮需要研究地区的地下结构，研究特定的科学问题。建立地震发射台的核心问题是选择合适的人工震源，近年来出现的绿色环保震源，以及现代信息处理技术的发展，使得建立照亮10万km2(深至Moho面)地区地下结构的地震发射台已经完全是可能的。