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
王彬 许昭永 赵晋明 杨润海
(云南省地震局， 昆明 650041)
梅世蓉
(中国地震局分析预中心， 北京 100036)
摘 要 用类似于天然地震中尾波持续时间确定震级的方法，通过岩石力学实验研究了含坚固体试样破裂孕育过程中声发射的强度特征。结果表明：在加压初期，声发射强度相对平稳，当应力达78％的破裂应力时，声发射强度显著增加，当应力达92％的破裂应力时，声发射活动强度达到极大值，比加压初期大20％以上；随着应力的进一步增加，声发射强度减小，达极小值，出现一个相对平静的阶段；应力再增加，声发射活动强度回升，紧接着，主破裂发生。从声发射强度的空间分布上看，从加压初期的平稳到极大值的出现，声发射都发生在坚固体的外围，随着活动强度减弱，并出现低值之后，强度回升，这个过程基本上发生于坚固体及其上方，随后主破裂发生，坚固体也局部破裂。这和澜沧一耿马地震前的地震时间进程具有现象上的相似性。
主题词：坚固体模式 声发射 尾波
1 前 言
自Aki等提出地震尾波的散射理论以来(Aki，1969；Aki et a1．，1975)，尾波的研究与应用取得了重要进展。用尾波持续时间确定地方震震级即是这一应用的一个方面(秦嘉政等，1984)。震级作为表示地震强度的物理量，在地震活动图象的研究中具有重要意义。众所周知，地震的发生需要两个基本条件：①具有积累足够位能的条件，②具有能产生突然的应力降的条件。坚固体孕震模式考虑的非均匀介质模型可以满足这两个基本条件(梅世蓉，1995)，它的基本思想是：震源体与周围环境介质具有力学差异性，震源体具有较大的破裂强度或摩擦强度，能够积累大量的应变能；而周围介质具有相对较低的破裂强度或摩擦强度，这是一个结构与性质都不均匀的空间。为了研究这一模式中能量的转移、积累及释放过程，我们设计了含坚固体的试样，利用尾波持续时间确定加压过程中声发射的强度，用声发射的强度变化特征探讨了这一过程，进一步为坚固体孕震模式提供实验证据，并从声发射强度的角度阐明坚固体孕震模式在破裂孕育过程中的地震活动图象。在实验中利用尾波持续时间确定声发射的强度进而研究其能量分布尚未见报道，本文即论述这方面的工作。
