【摘 要】
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由于地震发生时,震源深埋地下,对地震的孕育、发展和发生规律难以进行直接的探查,造成地需研究工作与灾害预防要求之间存在着很大的差距。了解岩石在应力作用下,其内部的微裂
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由于地震发生时,震源深埋地下,对地震的孕育、发展和发生规律难以进行直接的探查,造成地需研究工作与灾害预防要求之间存在着很大的差距。了解岩石在应力作用下,其内部的微裂隙的演化、发展的变化过程及规律,对保证工程安全具有重大意义。自然界的岩石都带有一定强度的磁性,当岩石受外力作用时,岩石内部的微裂隙发生变化,岩石周围空间磁场的分布也会发生变化,磁场随岩石裂隙的变化而变化,正是基于这个理论,本试验拟将磁学物理量磁强引入对岩石压缩断裂过程的研究。本试验采用天然带磁圆柱岩石试件作为研究对象,模拟地壳中的岩石在压缩断裂过程中其应力能量从积累到释放的破裂过程,并对震源孕震、发震过程中岩石内部微裂隙的应力变化与磁强的变化之间的关系进行有限条件的模拟研究;同时,考虑到震源至地表之间的空间距离,研究对岩石周围的磁强近距离遥感测试方法,建立岩石断裂-磁强变化理论模型,探索断裂改变磁场的变化机理。本试验利用加载系统和数据采集系统对试件进行轴向加载,并进行实时监测,获得竖向荷载(应力)、竖向位移(应变)、磁强、试验时间等四个物理量,并通过数据处理和分析找到他们之间的对应关系,将岩石力学性质与电磁学基本物理量联系起来,以岩石压缩断裂应力磁强试验研究为基础的地震地磁观测数据分析方法。大量的试验结果表明,在应力上升阶段,即岩石破坏前应力随应变的增加而增加,磁强随应变的增加而减小,应力和磁强大致呈反对称关系;应力下降阶段,即岩石破坏后失去承载力,岩石的磁强发生突变,随后增大或减小都有可能;在岩石即将达到最大应力附近时,磁强的变化速率,也就是磁强随时间变化的斜率发生变化,产生波动的现象这和岩石本身的带磁情况、本身的裂隙情况以及破坏形态有很大的关系。
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