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拐折非连通断层加载失稳的热辐射演化特征
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP79[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004, [2]河北理工大学资源与环境学院,河北唐山063000, [3]北京师范大学减灾与应急管理研究院,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50774017)国家杰出青年科学基金资助项目(50525414);河北省自然科学基金资助项目(E2008000410)
中文摘要:

为研究构造活动及其失稳过程的红外异常特征,选择拐折非连通断层作为模拟对象,利用单轴加载试验系统和红外热像仪,对模型受力及失稳过程的热辐射时空演化特征进行试验研究。结果表明:(1)随着应力的增高及阶段性变化,热像首先在下部断层出现1个高温异常点,强度逐渐增强,临近失稳前在岩桥端部又出现2个高温异常点,并具有交替出现的特征,最终演化为一热条带,继而断层连通失稳。"三点高温"和"交替演化"的红外辐射异常特征,与断层预滑、岩桥区应力集中及迁移有因果关系;(2)岩桥区的平均红外辐射温度(AIRT)在断层活动过程中呈现3个阶段的变化特征,表现为低应力阶段的基本不变或变化很小、中间应力阶段的缓慢上升和临失稳阶段的加速上升。AIRT短暂降温之后的加速上升是断层破裂失稳的重要前兆;(3)断层周围不同区域的AIRT变化特征不同,与不同区域应力性质差异存在密切关系。应力、应变、红外辐射等多参数的对地集成观测是未来构造活动及其灾变分析的关键。

英文摘要:

To study the infrared anomaly features of tectonic activity and process of instability,the tortuously non-connected fault is selected as a physical simulation model,and the thermal infrared radiation(TIR) variation features of fault models are experimentally studied in the process of loading and instability by means of uniaxial loading system and TIR imaging system.It is revealed that:(1) with the stress increases periodically,a high-temperature anomaly point firstly appeared at the lower fault,and the temperature of the point gradually increases.When the fault is close to destabilization,two new high-temperature anomaly points appear alternately at the end of the rock bridge,and finally become a hot strip.Then two faults connect and are destabilized.There is a causality of the infrared radiation(IRR) anomaly feature of three high-temperature points and alternating evolution with the pre-sliding of fault,the stress concentration in the region of rock bridge and migration;(2) the average infrared radiation temperature(AIRT) of rock bridge region shows three-stage variation features manifested as AIRT is hardly changed at the low-stress stage,then increased slowly at the middle-stress stage and increased quickly at the instability stage.The rapid rise of AIRT after a short drop is an important precursor of fracture and instability;and(3) the difference of infrared radiation variation in different position is closely related to the stress property of different position.The united earth observation of multi-parameters,such as stress,strain and infrared radiation etc.,would be the key of analysis on tectonic activity and its disaster in the future.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823