岩石破裂孕育过程中的几种Q值变化

采用脉冲传播谱振幅比法、能量法和尾波法分别测定片麻岩破裂孕育过程中的Ｑ值变化．结果表明:谱振幅比法所得Ｑ值呈现相对平稳值——升高至甚高值(极大值)——回降——破裂的变化形式；能量法所得Ｑ值变化形态与上述相反，即平稳值——低值——回升——破裂；而尾波法所得Ｑ值，主频Ｑ值呈现相对高值——下降至低值(极小)——回升——破裂，与能量法Ｑ值变化大体一致．而对于高频(大于主频)Ｑ值则呈现平稳值——升高至极大值——回降——破裂．同时尾波振幅谱还表明:应力达70％破裂应力后，首先是高频Ｓ波迅速减少(QC)变大)，临近主破裂时主频Ｓ波则大幅度减少(QC回升)，这可能是两种尾波QC变化形态不同的原因所致．而P，S波(初至波)振幅谱也表明，随着裂隙出现，Ｓ波频带变窄，高频成分迅速减少．即S波谱变化不同．这使采用不同方法所得的QS的变化特征不同．      

地震波衰减品质因子Q值与岩石孔隙度关系

正地震波衰减品质因子Q是描述地震波在传播过程中能量衰减性质的参数。近年来,研究中强地震前后尾波衰减Q_c值变化特征的文章越来越多,并认为某些频率的尾波Q_c在中强地震前会出现不同程度的变化。从理论上讲,中强地震前几年,由于应力的积累,在破裂强度较弱的部位,破裂集中丛生,会影响对地震波的散射和吸收,引起地震波衰减品质因子Q值的变化。实验表明,饱和岩石的Q值低于干燥岩石。究其原因,湿岩石中存在的一个个薄薄液膜能起到     

不同类型地震发生区域的Q值特征

方法 地震波在地球介质内传播时,由于介质的非弹性效应及其非均匀性所造成的散射现象必然会产生能量的损耗。为了描述能量损耗的大小,引入了无量纲的物理量——介质的品质因子Q。2π/Q代表了每周波中能量的损耗与周波内总能量之比。因而Q值反映了     

岩石非线性破裂的衰减特征

在实验室内，模拟了在构造应力和引潮力的共同作用下岩石失稳破裂的过程，记录了整个过程中不同应力条件下通过岩石样品的纵波波形曲线．以此为基础，分别在时间域和频率域计算了Ｐ波波列能量随应力的变化；并根据Ｑ值的定义，导出了接收到的波列的能量与岩石衰减Ｑ的关系式，从而计算出不同应力条件下相应的Ｑ值及其变化．利用加卸载响应比的定义，得到以Ｑ为响应参数时岩石系统的加卸载响应比随应力的变化曲线，其结果和响应比理论的预测相当吻合．因此认为，Ｑ值的加卸载响应比可以表征岩石系统的稳定程度，并可以用于预测岩石的非线性失稳．     

滇西地区九种岩石的P波Q值

本文叙述了以波传播和谱振幅比法测得的滇西地区九种岩石在不同应力状态下(σ_1=σ_2=σ_3=σ)的衰减系数,P波速度及Q值。在σ≤90 MPa时,随压力增加,衰减系数减小,P波速度及Q值增大;在σ≥120 MPa以后,衰减系数、P波速度及Q值变化甚小。其中团山砂岩及砖窑村片麻岩Q值较低。     

脆性材料强破裂前兆的初步研究

本文依据现有的实验结果初步研究脆性材料在破坏孕育过程中发生的强破裂的前兆特征.以应变(形变)突变、破裂弹性波限幅等物理变化特征确定强破裂;研究总结了不同试样、两种加载方式的破坏试验中的多个强破裂的前兆特征变化:一类为包括定点和场的应变变化特征,另一类为包括声发射率(破裂频度)、b值、波谱及微破裂时空分布等的声发射变化....     

三轴应力下花岗岩声发射P波Q值的变化

50×50×100mm3盈江花岗岩样品在σ3=30MPa、σ2=60MPa时增加σ1直至破裂,用波传播和谱振幅比法测定破裂孕育过程中σ3方向和σ2方向声发射P波Q值。结果表明:1.在σ1<0.07σ1P(最大破裂压强)时,σ3、σ2方向都保持高值,在0.2σ1P≤σ1≤0.551P期间,两个方向的Q值呈现出比较平稳的状态,其平均值Q3大约10至20,σ2方向Q2大约20至30。在σ1>0.55σ1P后,σ3方向Q3值起伏增长较大,而σ2方向Q2值仅在σ1>0.7σ1P后,才起伏增长,幅度不如σ3方向大。2.随压力的增加,在σ3、σ2两方向,低频成分明显加大。3.当σ1>0.951P后,出现一种记录畸变现象,对同一源点声发射,从沿同一方向两道记录上看出,早到波形振幅小,而晚到波形其振幅反而大     

岩石临破坏前波速奇异变化的再研究

从实验上确证：岩石在主破裂前一瞬间，纵波速度升高甚至超过原最大值的两倍以上，纵、横波速比Vp/Vs升高甚至达2.5～3.0，之所以造成这种现象：对前一个原因是主破裂前有些张裂缝闭合，另一个原因是主破裂前微破裂急剧增多，在某一时刻同时发生几个小破裂，各检波器所记讯息可能不是同一事件。对后，P、S波的走时在破裂孕育过程中的下降--回升（相对变化量）并不同步而是P波的变化先于或大于S波也是重要原因。     

负坡段加卸载响应比的物理意义及预测效能

根据实验结果，用应变能研究岩石在极值应力后主破裂前（负坡段）加卸载响应比可能出现奇异点或负值的变化特征，并且说明其普遍性．以应变（能）及Ｐ波走时为响应，分别得出加卸载响应比的倒数在岩石破裂孕育过程中的变化形态．结果表明:在逼近主破裂时，加卸载响应比的倒数急剧下降后出现极小值（甚至为负值）．此特征可以看作临近主破裂的标志．      

单轴压缩下大理岩的Q值与频率关系的研究

实验采用单轴压缩循环加载方式,在地震频段内测量了莱阳大理岩的品质因数Q值.在频率为0.1-10 Hz范围内,Q值随频率变化是非线性的,而且在5 Hz附近出现峰值.用正弦波和用三角波两种方式加载所获得的Q值与频率关系很相似,并且三角波加载所测得的Q值普遍高于用正弦波加载测得的Q值.疲劳试验结果表明,正弦波循环加载大大降低了岩石的强度,三角波则对岩石强度降低较少.     

The Q value variations in the preparing pro－cess of rock rupture

ＴｈｅＱｖａｌｕｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒｉｎｇｐｒｏ┐ｃｅｓｏｆｒｏｃｋｒｕｐｔｕｒｅＢＩＮＷＡＮＧ１）（王彬），ＺＨＡＯ－ＹＯＮＧＸＵ１）（许昭永），ＪＩＮ－ＭＩＮＧＺＨＡＯ１）（赵晋明）ＹＩ－ＬＩＨＵ２）（胡毅力）１）Ｓｅｉ...     

Physical meaning and prediction efficiency of the load/unload response ratio of rocks in strain-weakening phase before failure

Introduction In studying the instability of a non-linear system, YIN (1987), YIN and YIN (1991), YIN, et al (1994), and Yin, et al (1994, 1995, 2000) have presented a concept of load/unload response ratio (LURR) of the system. When the system is in a stable state, its response process to the load/unload follows the same trajectory on the stress-strain diagram, and the load/unload response ratios are equal. However, when the system departs from a stable state, its response to the load/un…     

在真三轴压缩条件下片麻岩破裂孕育过程中弹性波的特征变化

片麻岩在真三轴压缩至主破裂的孕育过程中，沿σ３方向（与主破裂面斜交）的弹性波有显著的特征变化；Ｐ波、Ｓ波的初至波走时变化呈现略高～平稳～高值～（回降）的形式，走时比呈现平稳～低值～回升的变化特征。振幅呈现低值～平稳高值～下降～（低值）变化形态，振幅比呈现相对稳定～甚高值～回降变化形态。波列振幅衰减系数呈现稳定值～低值～回升变化形态。微裂隙的开闭和Ｐ，Ｓ波的非同步变化及相对变化量的不同是上述特征变化的主要原因     

川滇地区横波Q值动态变化

Q值的动态变化能够反映地壳应力、裂隙、地下流体等的变化趋势,为进一步理解地震的孕育发生提供证据.文中尝试将选自中国地震年报、四川省地震台网观测报告及云南省地震台网观测报告的数据分成6个时间段,分别对每个时间段的数据进行成像,来获得Q值的动态变化图像.首先选择一个具有超过14000条射线数据的时间段,通过原始数据加噪音的方法和Bootstrap方法对M_L振幅成像的结果进行误差和可信度分析,然后在误差可接受的基础上,再对每个时间段的数据进行成像.研究结果发现:(1)原始数据的观测误差和忽略震源辐射花样对成像结果的影响比较小,40%的噪音所造成的结果误差最大不超过6%.(2)用Bootstrap方法获得的结果最大误差不超过平均Q值的8%,说明振幅层析成像方法在川滇地区的应用因采用大量数据所获得的结果是稳定可靠的,误差是比较小的.(3)分辨率测试发现,川滇地区在射线超过50条的区域,分辨率能够达到20'.(4)分别对每个时间段进行成像,从而获得Q值变化的动态图像.每个时段的区域平均Q值与中强地震的个数有明显的正相关关系,即地震个数越多,则区域平均Q值越大,这可能是区域整体应力变化的结果.通过分析地震的分布和Q值动态变化的关系还发现,大多数中强地震不是分布在Q值变化最大的区域,而是分布在Q增加和降低最大区域之间的过渡区域,这可能是由于差应力变化在过渡区最大,更容易触发地震造成的.     

Measurement of Attenuation Q Value of Cylindrical Sample from Wave Energy

Two methods for measuring the attenuation Q value,frequency-amplitude ratio method andwaveform inversion method,were analyzed.The size and shape of most rock samples in thelaboratory can hardly fulfill the rigorous requirements of the above methods.A new testmethod of using the wave energy to calculate the Q value was proposed.The principle,calculation formulae and some points for attention were expounded;the relationship betweenQ_P and Q_E was discussed;and many samples were measured by this method.The result wascompared with those by other methods,and it was considered that the Q value by this methodlies between Q_P and Q_E·     

用能量法测定柱状样品的衰减Q值

对常用的测试衰减Ｑ值的频谱振幅比法和波形反常进行了分析,认为它们对样品几何开头和大小的严格要求是大多数实验室待测样品所不能满足的。因而,提出用波形的能量来计算衰减Ｑ值的方法,阐述了其原理、计算公式和注意事项,讨论了ＱＰ和ＱＥ之间的关系,并对多种样品进行了实验室测量,将本文方法测得的Ｑ值与其它方法测试值进行了比较。认为本方法的Ｑ值介于ＱＰ和ＱＥ之间。     

基于碳酸盐岩裂缝岩石物理模型的横波速度和各向异性参数预测

高角度缝隙充填的碳酸盐岩储层可以等效为具有水平对称轴的横向各向同性介质.本文提出了适用于裂缝型碳酸盐岩的岩石物理模型构建流程,重点介绍了在碳酸盐岩各向同性背景中,综合利用微小裂隙模型和线性滑动模型添加缝隙系统,并分析了当缝隙充填不同流体时,各向异性参数随纵横波速比的变化特征.同时本文讨论了裂缝密度和缝隙充填流体对地震反射系数的影响,推导了不同类型流体充填时储层反射系数与裂缝密度的近似关系式,阐述了各向异性流体替换理论,最终实现饱含流体碳酸盐岩裂缝储层的纵横波速度和各向异性参数的估测.选取某碳酸盐岩工区A井对该方法进行试算,结果表明基于碳酸盐岩裂缝岩石物理模型估算的纵横波速度值与测井值吻合较好,而且估测所得的各向异性参数值也能够较好地反映出裂缝储层位置.