利用大样本岩石破裂实验模拟扩容-扩散孕震模式的某些结果(一)s

用采自现场的500 mm500 mm1 000 mm的天然灰岩,在注水条件下模拟扩容-扩散(D-D)孕震模式,并以多种监测手段追踪受载岩石样品从变形、微裂到大破裂全过程有关的物理场的时空演化特征．分析视电阻率结果表明:① 受载岩石从微裂到大破裂全过程与电阻率前兆的时空演化进程基本吻合;② 电阻率前兆的时间进程具有阶段性,空间分布具有差异性;③ 岩石大破裂前观测到明显的趋势异常和短期前兆,并发现部分似可被确认为临震异常的电阻率前兆．电阻率的变化和分布特征似乎显示了与岩石样品受载过程的膨胀现象有某种内在联系．但未找到岩石膨胀的直接证据．最后,从理论上探讨了受载岩石样品电阻率变化的机理．      

唐山、松潘地震前视电阻率短临异常图象重现性

本文介绍了昌黎、武都两个地电台记录到的1976年唐山7.8级和松潘7.2级地震前视电阻率的短临变化特征。两个台站附近的地质、地电条件及台址基岩岩性均不相同,但在震前观测到的视电阻率曲线的变化都很相似,尤其是短临变化,无论是起始时间还是其变化率都比较一致。两次强震前观测到的视电阻率变化与岩石样品破裂实验的结果比较一致。事实表明,上述台站观测到的视电阻率短临前兆是真实的和可靠的。利用电阻率前兆手段,可以为预报类似唐山、松潘地震的无前震类型强震,提供临震前兆信息。     

唐山、松潘地震前视电阻率短临异常图象重现性

本文介绍了昌黎、武都两个地电台记录到的1976年唐山7.8级和松潘7.2级地震前视电阻率的短临变化特征。两个台站附近的地质、地电条件及台址基岩岩性均不相同,但在震前观测到的视电阻率曲线的变化都很相似,尤其是短临变化,无论是起始时间还是其变化率都比较一致。两次强震前观测到的视电阻率变化与岩石样品破裂实验的结果比较一致。事实表明,上述台站观测到的视电阻率短临前兆是真实的和可靠的。利用电阻率前兆手段,可以为预报类似唐山、松潘地震的无前震类型强震,提供临震前兆信息。     

矿井岩层受力状态与视电阻率关系的实验研究

概述矿井岩层视电阻率实验的方法和内容,利用实验资料较详细地分析了岩石视电阻率的变化与其承受的应力一应变状态的关系,对于视电阻率的变化机制和方向性问题作了一定探讨。     

中国地电阻率临震异常的某些观测和研究结果(英文)

本文重点讨论了某些强震和中等地震前有代表性的地电阻率临震突变现象。研究了地电阻率临震异常的时空展布特征,并将这些现象与地震活动性、应变资料、地下水位及水温等资料作了对比。还讨论了地电阻率临震异常与震源机制解、发震断裂等的关系。阐明这些事实与地电阻率临震异常在时间上的同步性,在空间上的一致性,从而对地电阻率临震现象作了某些解释,认为地电阻率临震异常的原因有待进一步研究,它们可能是构造应力场迅速变化及由应力变化而引起的地下水的组分和状态变化综合影响的结果。同时指出,由于强震前地电阻率临震异常分布的不均匀性,能记录到异常的台站仅仅是一部分,这就给捕捉临震异常增加了难度,必须建立一定密度的台网进行长时间连续的观测。至于中等强度地震的临震信息,只有在某些特定的地震前,且在靠近震中的特定台站才可能记录到。     

温度对岩石导电性的影响及其与地震的关系

组成地壳表部岩石的导电性在自然埋藏状态下主要取决于岩石的结构、构造和矿物成分以及岩石所处环境的温度、压力、孔隙溶液的含量、浓度及其化学成分。不同含湿量的各种岩石在外力作用下视电阻率的变化特征国内外已积累了较丰富的实验资料。但是,温度对岩     

首都圈体应变信号震前突发性变化特征及在短期地震预测中的应用

通过对首都圈体应变台网观测资料及首都圈多个显著地震前临震异常的分析, 结合岩石实验结果, 将体应变临震异常划分为阶跃型、 脉冲型、 波动型三种类型。 通过在首都圈地区体应变临震异常的识别实例, 总结了在首都圈及北京地区识别体应变临震异常的方法。     

唐山地震临震前后形变电阻率的脉冲

1976年唐山7.8级地震的临震前和主震后的一段时间内（即7月12日至10月15日）,位于震中区的昌黎台,断续记录到一系列（共31个）形变电阻率值下降（负）的脉冲。其中的9个负脉冲断续出现在主震前半月之内,它们叠加在震前连续加速下降的形变电阻率背景值之上,构成一种特定的异常形态。该台自1969年观测以来,首次记录到这种现象。 这些形变电阻率脉冲的主要特征有:脉冲幅度超过平时观测标准误差3-20倍;脉冲形态均为低于趋势背景值的负脉冲;每个脉冲的持续时间较长,约达13个小时左右;脉冲极小值时刻逐日后延,每日延迟的时间与引潮力极值每日延迟的时间一致。这表明形变电阻率负脉冲与引潮力在成因上有联系。同时还发现唐山地震系列中的一些较强地震的发震时刻也与引潮力密切相关。认为形变电阻率负脉冲的出现,是震源介质力学性质在临震阶段发生变化的一种表现。     

大陆中、强地震地电阻率临震突变及其时空分布讨论——短临地震预报研究

本文研究了我国大陆部分中、强地震前地电阻率变化,得到地电阻率临震突变是我国大陆中、强地震前能观测到的一种客观电现象;讨论了地电阻率临震突变的变化特点、变化形态和时、空间分布特征。 本文认为地电阻率临震突变主要是临震前震源区孕震造成地电台勘探体介质湿度发生变化而引起的。     

视电阻率法测矿井岩石应变实验的初步总结

本实验目的是揭示受力岩石中应力与电阻率的关系,以验证形变电阻率法能否用于地震预报工作。 实验在一离地面深100多米、正在开采的矿坑中进行。视电阻率的测量用四极对称装置,干电池供电,最高电压13.5伏,最大观测均方误差为1-2％。五个测点上贴了电阻丝应变片,以测定岩石主应变的大小、方向以与视电阻率极大值进行对比。应变计的读数值最大误差不超过3-4με。实验中考虑了岩石有严重极化现象的影响。 实验的初步结果表明:岩石的视电阻率和应变值的变化,总趋势相当一致,所以用形变电阻率法来测量应变是极有希望的。对1973年在四川省南坪发生的几次地震进行震例分析的结果,得到同样的结论。 文中对实验中存在的问题,也作了一些讨论。     

三向压缩下大型混凝土标本的电性特征

用1.0×1.0×1.5米~3的大型混凝土标本模拟岩石材料进行三轴压缩实验,测量了在受力变形破裂过程中的应力—应变关系以及声波和视电阻率等物理参数。从这些结果中发现,在围压条件下随着应力的增加视电阻率变化与应力、应变密切相关且具有明显的阶段性和方向性特征。这和某些大震前的实测地电资料颇为相似,为震前视电阻率异常的物理解释提供了实验依据。     

岩石破裂过程中电阻率变化机理的探讨

受压岩石在破裂过程中,视电阻率会出现明显的变化,其异常形态与实验条件有很大的关系. 实验中对磁铁石英岩样品施加了单轴压缩,岩石的破裂经反复加载和卸载实现,并在岩样的裂隙中注入了食盐溶液. 在实验的各阶段,对样品的主剖面重建出一系列内部真电阻率分布的图像,揭示了介质内的微细结构,从而探讨了视电阻率变化的原因. 实验发现,岩石中裂隙的存在及所含液体的饱和状态,是岩石在主破裂前控制电阻率变化的两个最重要的因素;低应力状态属常态导电过程,孔隙度的变化是主要因素;高应力状态属裂隙表面导电机制,随着破裂面在岩体内部出现,水和孔隙有了完全贯通的平面,多种导电机制都得以发挥作用. 此外,体导电结构的变化在宏观上表现为各向异性和图样有序性的增强.     

岩石破裂过程中电阻率变化机理的探讨

受压岩石在破裂过程中,视电阻率会出现明显的变化,其异常形态与实验条件有很大的关系. 实验中对磁铁石英岩样品施加了单轴压缩,岩石的破裂经反复加载和卸载实现,并在岩样的裂隙中注入了食盐溶液. 在实验的各阶段,对样品的主剖面重建出一系列内部真电阻率分布的图像,揭示了介质内的微细结构,从而探讨了视电阻率变化的原因. 实验发现,岩石中裂隙的存在及所含液体的饱和状态,是岩石在主破裂前控制电阻率变化的两个最重要的因素;低应力状态属常态导电过程,孔隙度的变化是主要因素;高应力状态属裂隙表面导电机制,随着破裂面在岩体内部出现,水和孔隙有了完全贯通的平面,多种导电机制都得以发挥作用. 此外,体导电结构的变化在宏观上表现为各向异性和图样有序性的增强.     

基于长周期视电阻率时间序列的深部构造应力变化——以沂沭断裂带北段为例

几乎所有的破坏性地震都是由于板块构造运动产生的构造地震。板块构造运动会引起大地电性结构的改变,研究两者之间的联系有助于强震预测。借鉴大地电磁测深法,提出采用Robust估计技术计算地震台站长周期视电阻率的方法,并采用数值试验模型对方法的灵敏度进行了验证。用文中提出的方法对安丘地震台站多年连续观测的长周期大地电磁数据进行了处理,获得了视电阻率曲线,同时提取了多个频点的视电阻率时间序列,发现沂沭断裂带北段深部电阻率随时间变化逐渐升高。台站附近的GPS基线资料也揭示了断裂带两侧位移变小,视电阻率时间序列结果与GPS观测地表形变具有很好的一致性。这与岩石力学实验中高温高压下,深部岩石(上地幔)受压会造成电阻率升高的结论是一致的。文中所述的方法对研究强震电磁前兆和强震预测具有参考价值。     

裂隙非均匀分布岩石中的电位及视电阻率计算

计算了在均匀高阻介质中含有低阻裂隙的岩石的电场分布，并由此推导出裂隙非均匀分布的岩石中视电阻率的计算公式．结果表明，裂隙的埋深、规模、走向（平行或垂直视电阻率测线）以及真电阻率等，对视电阻率的观测和计算结果都有不同程度的影响．本文结果对视电阻率法用于地震分析预报提供了一种有效的计算方法．      

受载条件下大型灰岩样品的电阻率前兆特征

用实验方法研究了500mm×500mm×1000mm的大型天然灰岩样品从微裂到大破裂的电阻率前兆特征,对资料的初步分析表明:(1)电阻率异常的时空演化进程与岩石从受力、变形到破坏的整个过程密切相关;(2)电阻率异常的空间分布具有差异性,时间演化具有阶段性;(3)在整个加载过程中电阻率变化有明显的“趋势”异常,岩石大破裂前观测到了“短期”前兆和“临震”突变。这些实验结果为大地震前野外地电阻率法观测资料的物理解释提供了实验依据。最后,利用所观测到的电阻率前兆特征对受载条件下灰岩样品的变形破坏过程进行了初步讨论。     

椭球体电阻率和形状对其视电阻率异常的影响

在勘探地球物理学中,研究矿体电阻率和形状对其视电阻率异常值的影响具有实际意义。本文简要介绍椭球体电阻率和形状对矿顶上方视电阻率异常值大小的作用规律,并得出结论:视电阻率异常饱和极限值出现的快慢与矿体形状有密切关系;视电阻率异常值随矿体截面几何形状的变化非为单调增加或减小的简单关系,而是当有某个最佳几     

含裂隙介质中的视电阻率各向异性变化

我国50多年的视电阻率连续观测结果表明,大地震前近震中区域的视电阻率呈现出与主压应力方位有关的各向异性变化,即：垂直于主压应力方向观测的变化幅度最大,平行方向最小或不明显,斜交方向介于二者之间.目前我国定点台站视电阻率观测的探测范围主要在浅层沉积层以内,通常含有较多的含水裂隙.本文将地下岩土介质简化为由固体基质和含流体/气体裂隙组成的固液气三相介质,且基质、流体和气体具有标量形式的电阻率,推导出了包含基质和流体电阻率、裂隙率、饱和度和裂隙面积率因子的电阻率张量表达式.以裂隙的扩展/闭合表示应力作用下裂隙的变化,得到了电阻率随裂隙变化的微分形式,电阻率变化对裂隙体积变化放大系数的表达式和裂隙横向变化对纵向电阻率影响的横向权系数的表达式.在此基础上得到了介质电阻率和视电阻率的各向异性变化特征：对于含水裂隙介质,无论裂隙如何变化,均是最小主轴方向电阻率的变化幅度大于其他方向;对于含水孔隙介质,沿孔隙主要变化方向的主轴电阻率变化幅度大于其他方向.对于各向异性变化,视电阻率和介质电阻率存在π/2的方向差异.相较于含水岩石,无水岩石介质电阻率的各向异性变化不显著.本文提出的电阻率表达式可以对实验室和野外实际观测的许多结果做出合理的解释.

     

景泰6.2（Ms）级地震地电阻率变化特征

本文讨论了景泰6.2级地震,400km范围内有关11个地电台震前地电阻率变化,得到如下结论:1)武威、定西和水丹地电台在本次地震前观测到地电阻率临震突变;2)中、强地震前地电台能否观测到地电阻率临震突变与分布于震源区内、外的深大活断裂、强烈活断层以及发震应力场有关;3)临震前地电阻率变化时-空特征表明本次地震可能是NNW向(或与该方向大致相同)应力场短期内作用增强诱导发生的,并且震源断层北盘起了主导作用。     

地电阻率临震突变识别

本文研究了从复杂地电阻率变化背景上提取地电阻率临震突变信息的数学方法,并以景泰6.2级地震为例,讨论了区分中强以上地震前的临震突变异常和干扰引起的突变异常的思路和方法。对于地电台站密集地区发生的中强以上地震,在临震前用本文提出的思路和方法有可能对其发生地点和发震时间作出比较准确的预报。