地震预测的加卸载响应比岩石实验模拟

我们在中科院力学所非线性连续介质力放实验室材料试验机上做了岩石压缩破坏的加卸载实验,得到了以应变为尖的加卸载响应比。     

从断裂力学观点探讨 b 值的物理实质

岩石试验声发射及天然地震的 b 值到底反映了什么样的物理实质,是一个长期以来引起争论的问题.本文运用断裂力学的观点和方法,研究岩石试验试件内微裂纹系中各裂纹的扩展顺序及声发射能量,由此确定整个声发射序列,并进而确定 b 值.如果假设裂纹长度的分布密度函数为 p()=B-.经过力学分析和数学推导,可得到关系式 b=3/2.由此看出:b 值的物理实质是,它反映了介质的断裂构造状态————包括介质中裂纹系的空间分布及其它影响材料中裂纹扩展的物理量(如断裂韧度、摩擦系数等)的空间分布.这一结论与大多数实验及观测结果相符.我们的研究结果与茂木清夫观点有共同之处.茂木清夫认为:介质的不均匀性是决定 b 值的重要因素.介质的不均匀性一词固然也包括了介质的断裂构造状态在内,但是本文之观点比茂木更进一步说明了问题的实质.      

非穿透裂纹平板试件三维破裂的实验研究

在研究地震孕育及震源破裂的问题时,用三维破裂来模拟地震破裂过程,比二维破裂与实际更加接近。我们设计了一组实验,采用几种不同的材料（玻璃、有机玻璃和大理石等）做成平板试件,在其中心预制非穿透裂纹,并在单轴压下进行了实验研究。 实验结果表明,非穿透裂纹与穿透裂纹的扩展情况有质的差别。非穿透裂纹的扩展并不沿原裂纹面延伸,而是沿裂纹前缘扩展出许多裂纹面,每一个破裂面都是复杂的扭曲、拐折的曲面。这可能意味着实际地震断层的扩展情况也是极为复杂的。     

非线性系统失稳的前兆与地震预测新方法的探索——响应比理论及其应用

地震预报是一个世界性的科学难题。虽然许多科学家为此做了艰辛的努力,也取得过象成功的海城地震预报这样令人鼓舞的成就,但更多的是失败的惨痛教训。通过多次教训,全世界大多数地震学家都认识到,解决地震预报这一科学难题的根本出路在于从经验预报转变为物理预报。自然科学正经历着一场革命,在以非线性动力学为代表的一系列新的学科分支的创立和飞跃发展的同时,“我们对自然的看法正经历着一个根本性的转变”,“我们的物理世界已不再以稳定的周期性行星运动为象征了,它是一个非稳定性和涨落的世界”。让我们从这个角度去观察分析地震与地震     

拐折破裂震源模型

含穿透裂纹的脆性材料在受到轴压时,裂纹发生拐折破裂,这已被众多的实验所证实。本文根据这一实验事实,对地震观测中发现的现象进行了分析,表明平直断层模式对一些问题不能作出很好的解释,因而提出了拐折破裂模式。对拐折破裂模式进行了理论分析和数值计算,得到了各种参数条件下的理论地震图。结果表明:拐折震源模型可以改进平直断层震源模型的某些不足。     

加卸载响应比的时空变化与美国南加州地区地震趋势

由尹祥础提出的加卸载响应比方法已经在中国的许多地区以及美国、日本和澳大利亚的一些地区应用.这一方法在地震中期预测中已经显示出良好的前景.近年开展的岩石力学实验和数值模拟工作验证了加卸载响应比的可靠性.在研究震例时发现,很多大地震前的几个月至几年加卸载响应比出现异常,该方法在中国、美国、日本等地区做出过一些成功的中期预测.     

加卸载响应比(LURR)响应量的研究

加卸载响应比(LuRR)理论以响应比值Y来刻画孕震区介质的损伤演化进程。在计算Y值时可选择能量(Benioff应变)、模量(应变)等多种物理量做响应。本通过理论和实验方法对使用不同响应量时Y值演化趋势的异同进行了研究，结果表明在Y达到峰值之前具有相似地演化过程。     

强大地震前地震活动增强区及其力学研究

通过对85次6级以上地震前地震活动增强区的深入研究表明:① 强大地震前出现的地震活动增强区具有一定的普遍性;② 增强区的规模和形成时间都随震级而增大;③ 增强区尺度与震源区尺度之比随震级增大而减小;④ 增强区形成的时间因地区各异,中国东部地区较西部地区长．运用坚固体孕震模式和硬包体理论,对以上特征进行了定性和半定量的初步解释,从而应用地震活动增强区进行了2次地震的长期预测尝试．可见,强震前的地震活动增强区是具有一定力学基础的现象．      

中国大陆活动地块边界带强震趋势研究

已有研究表明, 中国大陆活动地块边界带是我国大陆强震的主体带和集中区, 因此有必要对各边界带开展强震危险性的跟踪分析。本文分别从加卸载响应比时序演化特征、 基于对数正态分布的概率方法和b值变化特征3个方面对各边界带未来强震趋势进行了分析; 并分别根据加卸载响应比时序演化特征、 综合累积概率与条件概率、 b值下降判断了各边界带未来发生强震的危险程度。最后, 根据3种方法的分析结果, 探讨了中国大陆未来5年发生强震的可能区域。     

美国西部地区加卸载响应比的时空扫描及其地震趋势研究

加卸载响应比理论是近年来提出的地震预报新方法, 在中国大陆地区的实际地震预测中取得了较好的效果。 为了研究加卸载响应比理论是否适用于不同地质条件的地震, 是否具有普适性, 选择了典型的美国圣安德烈斯断层带及其周围地区的地震作为研究对象, 计算分析了美国西部地区加卸载响应比的变化情况, 并对该地区未来的地震趋势进行了研究。