橄榄石成核动力学方程的修正及其对动力学数据的约束

本文从成核动力学理论出发,考虑新相晶核的表面能对其形状的影响,修正了晶面成核情形的成核动力学方程.新的成核率方程还原了传统成核率方程中通常简化为常数的指前系数.结合修正的相变体积分数计算公式,新的成核率方程可以确定出成核过程中的两个物理参量:新相晶粒与反应相晶粒的接触角度及新相物质与反应相物质之间的表面能.分析结果表明,Ni2SiO4的接触角度和表面能分别为0.57°,32.33 J·m-2,而Mg2SiO4和(Mg,Fe)2SiO4的数据质量不足以确定表面能与形状因子. 结合对加温加载路径在高温高压试验中影响的研究,我们认为亟需补充高质量的成核率数据来确定橄榄石的成核率参数.     

三维冰雹云催化数值模式

为了研究冰雹形成机制、催化防雹机制和通过数值试验获得冰雹云优化催化技术,在以前工作的基础上,发展了一个3维弹性冰雹云催化数值模式。模式考虑了冰雹云中详细的微物理过程,各种粒子采用双变参数谱,将云中水物质分成水汽、云水、雨水、冰晶、雪、霰、冻滴和雹8类,可以预报粒子的比浓度和比含量,尤其可以计算以霰或冻滴为胚胎的雹块的数量,非常适合研究冰雹的形成机制。此外,建立了催化剂AgI的守恒方程,考虑了人工冰核的凝华核化及与云、雨滴接触的冻结核化过程,并用地面降雹动能通量检验催化防雹效果,因此,也可以研究催化防雹机制和对雹云的催化技术。     

生物冰核Snomax成核性能分析测试

为了研究生物冰核Snomax的成核性能,在静态等温云室中对Snomax的成核性能进行测试分析,得出其成核率、核化速率、成核阈温等性能参数,结果表明在-4～-18℃,Snomax成核率在108/g～1011/g范围内变化,不同温度、过冷水含量、冰核浓度对Snomax催化产生的冰晶形态有重要影响。此外,对比分析测试了AgI焰剂与Snomax的成核性能,试验结果表明AgI焰剂成核率比Snomax高出3～4个数量级,但亲水性Snomax冰核蛋白具有更快的核化速率和环境友好性。通过对比两种冰核的成核特性,分析了生物冰核在人工影响天气作业中可能的应用。     

动态触发对断层亚失稳过程影响的实验研究

为探究动态应力扰动对断层亚失稳过程的影响,本文基于实验室地震研究方法,对准静态加载下的断层施加动态应力扰动,模拟不同应力状态下断层的地震动态触发过程,利用高速摄影和数字图像相关方法（DIC）观测动态触发地震的全过程.研究结果表明,当动态扰动恒定时,对于在亚失稳之前触发的事件,其破裂模式取决于初始的应力水平（τ/σ_n,剪应力/正应力）：当应力水平较低时（τ/σ_n < 0.42）,破裂发生之后无法持续传播,形成自停止破裂,破裂速度（V）相对较低;而当应力水平较高时（τ/σ_n>0.42）,断层更加接近临界状态,易产生完全破裂,破裂速度较高.整体而言,破裂长度随着初始应力水平的提高而增长,直至发生完全破裂.而当断层进入亚失稳阶段后,可以看到明显的成核阶段,在此期间施加的动态扰动均能触发整个断层的破裂.失稳时的应力降及破裂速度均高于亚失稳阶段之前的动态触发事件,甚至能触发超剪切破裂.此外,应力降（Δτ）随着初始应力水平的提高呈增加趋势.以上结果表明,动态触发地震的破裂特征与断层所处的应力状态存在对应关系.本研究系统性地揭示了动态触发地震的破裂特征,既丰富了地震亚失稳理论研究,也为利用动态触发地震的震源特征推测断层应力状态提供实验依据.

     

2021年5月21日云南漾濞MS 6.4地震的前震迁移特征

<正>1研究背景2021年5月21日21时48分(北京时间)云南大理州漾濞县发生M_S 6.4地震,根据云南省地震局报告,震中位于(25.68°N,99.88°E),震源深度8 km。此次地震是继2014年云南景谷M_S 6.6地震以来滇西地区发生的最大一次地震,引起了国内外地震研究专家的广泛关注,社会影响较大。此次地震震源区位于滇西南保山次级块体东边界[图1,图中断裂数据来源于“中国活动构造图”(邓起东等,2007);地震目录来源于国家地震科学数据中心https://data.earthquake.cn],主震附近分布近NS向或NW向右旋走滑型的金沙江断裂带、维西—乔后—巍山断裂带、澜沧江断裂带、红河断裂带,以及NE向左旋走滑型的程海断裂带和丽江—小金河断裂带等。震后地震精定位、震源机制解和地质调查结果显示,此次地震发生在NW向维西—乔后—巍山断裂带西侧隐伏断层上,无明显的地表破裂(段梦乔等,2021;雷兴林等,2021;张克亮等,2021)。     

奥斯特瓦德──李泽冈过饱和──成核──消耗循环的分枝

用一个新的奥斯特瓦德过饱和一成核一消耗循环新公式来模拟岩石中的沉淀条带。在特殊的极限情形,系统会维持一种扩散固定沉淀脉动。对于黄铁矿/针铁矿系统的简单模拟类比,存在性的极限由分析确定。利用数字模拟,矿物沉淀的非定态脉动可以获得,并且表明,随着系统参数的适当变化,可以产生许多图案。这明显地表明,分析获得的定态脉动是不稳定的。不定态脉动、波动图形及不连续条带存在区都确定了。     

均匀和非均匀断层滑动失稳成核过程的实验研究

基于均匀和非均匀断层摩擦滑动中应变、断层位移的实验测量结果,分析了粘滑失稳的成核过程。研究表明,在加载点速度恒定的条件下,均匀断层上粘滑的成核过程具有微弱的滑动弱化特征,断层上较小尺度“弱段”的存在使得粘滑成核过程中滑动弱化现象更明显,而较大尺度“弱段”的存在则改变了粘滑的成核过程,表现出局部加速滑动——断层带上剪应力快速增加的特征,更符合速率-状态摩擦定律。断层闭锁期间,剪应力的增加引起断层附近的横向弹性膨胀,这种弹性膨胀在失稳时的回跳引起断层面上正应力的瞬时增加,从而成为使断层迅速闭锁、强度恢复的重要因素。     

地震成核相的地震证据

近源观测表明,地震是由相对其它事件低的矩释放速率为特征的醒目的地震成核相触发的。成核相是从３０个矩震级２．６～８．１的地震观测得到。成核相的规模和持续时间是以最后地震的规模来标度的,在成核相期间,矩释放是不规则的和显示出局限于断层的有限区域,矩速率是以随后的二次扩展为特征,它随破裂从成核带开始传播。这些观测表明成核过程对最后地震的大小有很大的影响。     

震源成核：一个短期前兆的物理模型

本文讨论一个在地震动态破裂之前先为准静态,后为准动态的成核过程,并根据物理原理提出了震源成核模型,由准静态到准动态破裂的成核过程是地震动态破裂之前的一个核心部分;换句话说,成核过程本身是在局部区域出现的一个短期（或临近）前兆,在地震成核过程中,由于滑动减弱,在局部成核带里,出现前兆滑动,剪切应力也逐渐降低。前震活动是导致主震动态破裂成核过程的一部分;因而前震的震中位置必定只局限于主震震中附近９主要