含V形构造花岗岩块体破坏过程中的声发射特征
陈顺云 许昭永 杨润海 赵晋明
（云南省地震局，昆明 650041）
摘要 试样采用200mm×200mm×15mm云南大理产粗粒花岗岩,其上切割出雁列式断层组成的V形块体边界，切缝以石膏填充。按构造特征，把样品分为几个区，其中A区为断层交汇区；B区为左行左列岩桥区；C区为右行左列岩桥区。采用双轴加压。文中详细讨论了岩样受压破坏过程中的声发射特征。微破裂定位表明，声发射有区域群发性和成群的迁移性。微破裂从A区向B区迁移最后到C区。在迁移初期,声发射在原发生地与迁移地两处交替发生。相对较大的声发射,每个时期每个区域均有发生，但C区即最后发生地相对集中,该处岩桥区断裂后试样崩溃。定点应变结果也出现了3次突跳，与声发射A,B,C区的声发射移动特征相吻合。用“累计频度-能级”关系对局部b值的分析显示:主破裂前，C区b值明显减小。从构造特征上看，三区为不同构造的相交处，为事件发生敏感地段,这就导致了不同的破裂顺序，甚至产生不同的破裂前兆现象。
关键词：V形构造 块体 声发射 AE强度 b值
中图分类号: P589. 1 文献标识码: A 文章编号: 0253-4967(2003)02-0317-10
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地震短临预报和中长期预报，前兆研究必不可少。大多数地震预报的研究，主要集中于前兆观测、分析前兆的一般机理。构建物理模型解释前兆现象等方面。然而大规模的地震断裂不纯粹是岩石破裂的物理现象，还与板块的相互作用有关。Katushiko(1988)认为地震前兆应分为2种：物理前兆和板块(活动)前兆。在这2个方面前人已做了不少工作：一是从断层活动方面出发,提出断层活动、摩擦、成核等理论，并利用数值模拟和实验对理论进行完善( Nur etal., 1971: Byelee, 1978; Ohnaka et al., 1982, 1987;马瑾，1999;马瑾等，2000)；二是从实验角度来研究岩石破裂的各种物理特征( Brace et al., 1966: Mogi, 1967; Atkinson et al., 1987:Lockner, 1993;刘力强等，999;李世愚等, 2000)。对断层活动规律和对地震机理的研究,其实就是对地球活动局部化现象的研究，同时也应从更广阔的角度上来探讨问题的实质。大陆地震活动的1个明显特征是，不同活动构造带被分割成不同尺度的块体，这些块体的运动控制着大陆内部的地震活动，特别是强震活动的空间和时间分布明显与块体边界断层以及块体之间的变形协调有着极为密切的关系。马瑾(1999)根据地震发生的特点指出：分析中国的地震活动，应把视觉从断层活动中心论转变为块体活动中心论上。块体交汇处既可能存在摩擦滑动型。也可能发生新断裂型地震。块体的相互作用方式及规律对于地震活动的研究有着重要意义。块体交汇处主要有X形、V形、Y形等边界。许昭永( Xuetal.,2002)和熊秉衡等( 2000)利用实时全息干涉计量方法对含Y形构造块体进行了研究,取得了一些结果。但对于其它形状块体的研究尚需深入。当前断层作用的声发射(AE)研究主要针对单条和2条裂纹,更深入的研究应建立在复杂断层活动引起的地震(声发射)上。此文即讨论含V形雁列式构造的花岗岩块体受压破裂过程中的声发射特征。
