地震地质

作者：杨海明, 陈顺云, 刘培洵, 郭彦双, 卓燕群, 齐文博

单位：中国地震局地质研究所, 地震动力学国家重点实验室, 北京 100029

关键词：超声尾波,声发射,岩石实验,波速变化,散射体变化,

基金：国家重点研发计划项目(2018YFC1503301)、 中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA1815)和国家自然科学基金(41572181)共同资助

摘要： 文中采用尺寸为50mm×50mm×150mm的花岗闪长岩、 大理岩以及砂岩3种不同的岩石样品, 开展了超声尾波和声发射同步观测研究。 结果显示: 1)尾波变化与声发射演化过程存在良好的对应关系, 声发射频度增加时尾波的变化随之改变, 尤其是声发射频度增加的早期阶段尾波便出现变化。 这预示了分析尾波可获得岩石早期的损伤信息。 2)不同变形阶段, 尾波变化的物理机制不同。 加载初期, 尾波变化存在明显的散射体改变特征; 随后, 在线弹性变形阶段则以波速变化为主; 加载后期, 散射体的改变增加, 且与波速变化共存, 散射体的改变效应与岩石微破裂的程度有关。 3)随着载荷的增加, 波速增加的幅度总体呈逐渐减小的趋势, 这与通过直达波获得的认识基本一致。 4)岩石变形过程中产生的微破裂会改变尾波变化的物理机制, 散射体效应将显著增强。 同时, 声发射波形将对超声尾波造成干扰, 因此在仅利用尾波资料分析岩石损伤时需要关注相关的问题。 总之, 超声尾波变化和声发射均可反映岩石内部的损伤情况, 且不同的变形阶段尾波的变化机制不同, 二者的联合观测可起到相互验证的作用, 有利于提高观测结果的可靠性。

来源：2020年第3期

《地震地质》期刊编辑部

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