我国实验岩石力学与构造物理学研究的若干新进展
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摘要
简述了近年来我国学者在与地震学和地球内部物理学相关的实验岩石力学和构造物理学研究方面的进展 .在此领域的进展主要体现在 :大量实验以及数学模拟结果丰富了对岩石脆性破裂过程 ,特别是结构和介质非均匀条件下破裂过程的认识 ;在非均匀断层的摩擦行为与失稳成核方面取得了一些新结果 ,揭示了断层滑动行为的复杂性 ;在岩石脆 塑性转换和塑性流变方面取得了一些新结果 ,特别是在下地壳和上地幔物质的流变性质方面取得了重要进展 ;在高温高压岩石物理方面取得了一批实验结果 ,并应用于地球内部物质的组成和状态的研究 .这些结果为深入理解地球内部物质的物理性质、变形机制及地震物理过程提供了有价值的参考资料
This paper reviews the recent progress in the studies of experimental rock mechanics and tectonophysics concerning seismology and physics of the Earth′s interior in China. The progress is presented in the follows aspects: a) A lot of results of experiment and numerical simulation enrich our knowledge of the brittle fracturing process under the condition with heterogeneity in material and structure; b) Some new results on frictional behavior of non homogeneous faults reveal the complexity of faulting behavior; c) Some new results on the brittle plastic transition and plastic flow are obtained; especially the important progress is obtained on rheological properties of rocks in the lower crust and the upper mantle; d) A lot of experimental results are obtained on rock physics at high temperature and pressure and have been used in the study of material composition and state. These results provide useful information for understanding the physical properties and deformation mechanisms of material of the Earth′s interior and the process of earthquake physics.
This paper reviews the recent progress in the studies of experimental rock mechanics and tectonophysics concerning seismology and physics of the Earth′s interior in China. The progress is presented in the follows aspects: a) A lot of results of experiment and numerical simulation enrich our knowledge of the brittle fracturing process under the condition with heterogeneity in material and structure; b) Some new results on frictional behavior of non homogeneous faults reveal the complexity of faulting behavior; c) Some new results on the brittle plastic transition and plastic flow are obtained; especially the important progress is obtained on rheological properties of rocks in the lower crust and the upper mantle; d) A lot of experimental results are obtained on rock physics at high temperature and pressure and have been used in the study of material composition and state. These results provide useful information for understanding the physical properties and deformation mechanisms of material of the Earth′s interior and the process of earthquake physics.
引文
陈峰,修济刚,安金珍,等.2000.岩石电阻率变化各向异性与微裂隙扩展方位实验研究[J].地震学报,22(3):310～318
崔晓峰,宋锦良,方陆鹏,等.1999.含典型裂纹系硬包体复合模型的应力场及破裂特征[J].地震学报,21(6):591～596
房宗绯,邓明德,钱家栋,等.2000.无源微波遥感用于地震预测及物理机制研究[J].地球物理学报,43(4):464～470
高原,李世愚,周蕙兰,等.1999.大理岩的剪切波分裂对差应力变化响应的实验研究[J].地球物理学报,42(6):778～784
高原.2000.破裂临界状态下大理岩的剪切波分裂特征[J].中国地震,16(3):197～202
葛洪魁,陈,韩德华.2001.有效应力对岩石弹性波速度的影响[J].地球物理学报,44(增刊):152～160
郭自强,郭子祺,钱书清,等.1999.岩石破裂中的电声效应[J].地球物理学报,42(1):74～83
郭子祺,郭自强.1999.岩石破裂中多裂纹辐射模型[J].地球物理学报,42(增刊):172～177
郝锦绮,冯锐,周建国,等.2000.岩石破裂过程中电阻率变化机理的探讨[J].地球物理学报,45(3):426～434
郝锦绮,冯锐,李晓琴,等.2002.对样品含水结构的电阻率CT研究[J].地震学报,22(3):305～309
何昌荣.1999.两种摩擦本构关系的比较研究[J].地震地质,21(2):137～146
何昌荣.2000.断层上的地震成核过程与前兆实验研究[J].中国地震,16(1):1～13
何昌荣.2002.攀枝花辉长岩半脆性塑性流变的实验研究[J].中国科学(D辑),42(9):717～726
蒋海昆,张流,周永胜.2000a.不同围压条件下花岗岩变形破坏过程中的声发射时序特征[J].地球物理学报,43(6):812～826
蒋海昆,张流,周永胜.2000b.不同温度条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征[J].地震,20(3):87～94
蒋海昆,张流,周永胜.2000c.地壳不同深度温度条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征[J].地震学报,22(4):395～403
蒋海昆,张流,周永胜,等.2002a.基于高温高压岩石破坏实验结果对中强地震前震中附近区域部分地震学现象的初步解释[J].西北地震学报,24(2):113～122
蒋海昆,马胜利,张流,等.2002b.雁列式断层组合变形过程中的声发射活动特征[J].地震学报,24(4):385～396
焦明若,张国民.2001.滑动方向相反的含障碍体平行断层失稳破坏应变场变化特征的研究[J].地震,21(3):21～30
焦明若,张国民,唐春安,等.2002a.含预制软弱带的岩石破裂过程的数值模拟[J].地震学报,24(1):35～41
焦明若,张国民,马胜利,等.2002b.含障碍体滑动方向相同平行断层失稳破坏应变场、声发射分布特征的研究[J].地震学报,24(4):357～365
金振民,章军锋,GreenⅡHW ,等.2001.大洋深俯冲流变性质及其地球动力学意义———来自地幔岩高温高压实验的启示[J].中国科学(D辑),31(12):969～976
李世愚,滕春凯,卢振业,等.2000.典型构造微破裂集结的实验研究[J].地震学报,22(3):278～287
林传勇,张友南,史兰斌,等.2001.下地壳麻粒岩包体波速测定及其地质意义[J].地质学报,75(2):277～285
林鹏,唐春安,陈忠辉,等.1999.二岩体系统破坏全过程的数值模拟和实验研究[J].地震,19(4):413～418
刘斌,王宝善,席道瑛.1999.水饱和裂纹对地壳岩样中地震波速及各向异性的影响[J].地球物理学报,42(5):702～710
刘桂萍,傅征祥,刘杰.2000.摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型[J].地球物理学报,43(2):201～212
刘桂萍,傅征祥.2001.地震强度分布不均匀性的摩擦时间依从CA模型[J].地震,21(2):22～28
刘俊来,岛田充彦.2000.大陆地震多震层成因与一个新的地壳断层带模型[J].科学通报,45(10):1085～1091
刘力强,马胜利,马瑾,等.1999a.三轴压缩下不同构造花岗岩的微破裂时空分布特征及其地震学意义[J].科学通报,44(11):1194～1197
刘力强,马胜利,马瑾,等.1999b.岩石构造对声发射统计特征的影响[J].地震地质,21(4):376～386
刘力强,马胜利,马瑾,等.2001.不同结构岩石标本声发射b值和频谱的时间扫描及其物理意义[J].地震地质,23(4):481～492
柳江林,白武明,孔祥儒,等.2001.高温高压下花岗岩、玄武岩和辉橄岩电导率的变化特征[J].地球物理学报,44(4):528～533
马瑾,刘力强,马胜利.1999.断层几何与前兆偏离[J].中国地震,15(2):105～115
马瑾,马胜利,刘力强,等.2000.交叉断层的交替活动与块体运动的实验研究[J].地震地质,22(1):65～73
马瑾,马胜利,刘力强,等.2002.断层相互作用形式的实验研究[J].自然科学进展,12(5):503～508
马胜利,马瑾,刘力强.2002.地震成核相的实验证据[J].科学通报,47(5):387～391
桑祖南,周永胜,何昌荣,等.2001.辉长岩脆塑性转化及其影响因素的高温高压实验研究[J].地质力学学报,7(2):130～138
孙君秀,谢亦汉,张友南.2000.华北太古宙长英质岩石的地震波速度极其在地壳中的位置[J].地震学报,22(6):622～631
唐春安,黄明利,张国民,等.2001.岩石介质中多裂纹扩展相互作用及其贯通机制的数值模拟[J].地震,21(2):53～58
滕春凯,李世愚,和雪松,等.2001.裂纹系微破裂集结和动态扩展的实验研究[J].地球物理学报,44(增刊):136～145
王彬,许昭永,赵晋明,等.1999.含坚固体试样破裂孕育过程中声发射的强度特征及其地震学意义[J].地震地质,21(4):411～416
王多君,李和平,刘丛强,等.2001.高温高压下纯橄榄岩电导
崔晓峰,宋锦良,方陆鹏,等.1999.含典型裂纹系硬包体复合模型的应力场及破裂特征[J].地震学报,21(6):591～596
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