地壳不同深度温压条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征

被引:26
作者
蒋海昆
张流
周永胜
不详
机构
[1] 中国地震局地质研究所
[2] 中国地震局构造物理开放实验室
关键词
高温高压; 花岗岩; 变形破坏; 声发射; 标度指数谱;
D O I
暂无
中图分类号
P315.3 [地震波、地震震级、震源物理];
学科分类号
070801 ;
摘要
不同深度温压条件下的三轴压缩实验结果表明 ,花岗岩强度随深度持续增加直至30 km左右 .在地壳浅表部位 ,岩石破坏表现为低压突发或准突发失稳 ,破坏前后有分布大体均匀的声发射 ( acoustic emission,以下简称 AE)事件发生 ;向下进入以渐进式破坏为特征的深度范围时 ,破坏前基本没有或仅有很少的、随时间逐渐稀疏的 AE分布 ,破坏后也仅有极少的 AE被记录到 ;在更深的以高压准突发失稳为特征的深度范围 ,破坏前依然 AE极少 ,但破坏后伴随不等周期粘滑应力降的产生而有较多的 AE被记录到 ;在更高的温压条件下 (约2 6km) ,破坏形式为高压突发失稳 ,破坏前即有逐渐密集、累积频次呈指数增加的 AE活动 ;在 35km深度附近 ,岩石强度急剧降低 ,样品表现为半延性、延性渐进式破坏 ,无 AE记录 .声发射 b值随深度增加似有减小的趋势 ,并且 b值在岩石破坏前略小于破坏后 .声发射时间序列奇异性强度因子 α的数值分布范围在 1 8km左右深度的温压条件下最宽 ,表明其标度类型最多 ,结构最为复杂、无序 ;在浅部及更深部位的温压条件下均变窄 .因而 ,当温压条件模拟真实的地壳深度向下改变时 ,微破裂时间序列奇异性强度因子α的分布范围可能会经历“由窄变宽、再由宽变窄”的变化过程 .
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