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
蒋海昆 张 流 周永胜
（中国 北京 100029 中国地震局地质研究所，中国地震局构造物理开放实验室）
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30km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(acoustice mission,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26km),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6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a的数值分布范围在18 km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a的分布范围可能会经历“由窄变宽、再由宽变窄”的变化过程。
关键词 高温高压 花岗岩 变形破坏声发射标度指 数谱中图分类号: P315.3 文献标识码: A
引言
板内浅源强震震源深度主要分布于由花岗岩、闪长岩等的流变曲线所控制的岩石高强度区域内(Brace， Kohlstedt， 1980; Sibson， 1982; Meissner, Strehlau, 1982; Chen,Molnar,1983),这显然与岩石变形性质随深度的变化有关，因而在研究地震问题时同时考虑该深度范围内岩石的破坏方式(破裂或流动)及其力学失稳形式(突发失稳或渐进式破坏)是有益的.在实验室模拟地下深部温压环境，通过监测岩石受力变形过程中内部群体微破裂AE事件的时空演化，是研究深部岩石性状及其在构造应力作用下失稳、破坏过程的重要方法.由于岩石破裂过程的尺度无关性质(Brady, 1974)，这对类比认识地震震源过程、特别是地震序列的时间演化具有启迪意义.
