【摘要】：電阻率是巖石最重要的屬性之一,通過研究巖石在加卸載條件下電阻率的變化特征,探索巖石電阻率變化與應(yīng)力的關(guān)系,對于研究地震、火山噴發(fā)和大型地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程和機(jī)理以及監(jiān)測預(yù)報(bào)等具有重要意義。本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對人工巖石樣品進(jìn)行單軸加卸載實(shí)驗(yàn),并利用電阻率層析成像技術(shù)在每個(gè)應(yīng)力值處對以中心點(diǎn)對稱的四條測線進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集,隨后研究了巖石視電阻率圖像隨應(yīng)力的整體變化趨勢和不同深度、不同位置處的視電阻率隨應(yīng)力的變化特征,探討了巖石電阻率圖像變化的可能機(jī)理,以及視電阻率圖像的趨勢性變化作為地震、火山噴發(fā)和大型地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)判斷依據(jù)的可能性。通過對兩組人工樣品進(jìn)行單軸加載、卸載實(shí)驗(yàn)研究,獲得了新的認(rèn)識(shí):(1)對于非完全電性均勻各向同性的樣品,不同部位的視電阻率變化存在差異性:不同位置處相同應(yīng)力條件下視電阻率變化幅度(變化幅度最大差異達(dá)到25%左右)、變化趨勢不同(部分位置視電阻率上升,部分位置視電阻率下降),因此某個(gè)部位的視電阻率變化特征不能代表整個(gè)樣品的視電阻率變化特征。(2)一般情況下,不同方向上視電阻率變化幅度不同,整體表現(xiàn)為垂直于加壓軸方向的視電阻率變化幅度比平行于加壓軸方向的視電阻率變化幅度低7.5%左右,但是二者相對于45°方向的視電阻率變化幅度并沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。(3)不同部位的視電阻率雖然在應(yīng)力較小時(shí)變化有差異,但是應(yīng)力大于某個(gè)值時(shí),具有相同的趨勢性變化。(4)總體上,四個(gè)方向上的視電阻率圖像當(dāng)應(yīng)力大于某個(gè)值時(shí)存在明顯的趨勢性變化:隨應(yīng)力增大,視電阻率降低的區(qū)域擴(kuò)張或收縮,而同時(shí)視電阻率升高的區(qū)域收縮或擴(kuò)張。其中,在深度約為30-50mm處,應(yīng)力約為5-12MPa時(shí),視電阻率變化最快。本文的研究結(jié)果初步表明,利用電阻率層析成像技術(shù)獲取的視電阻率圖像的動(dòng)態(tài)變化可為地震、火山噴發(fā)和大型地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等的監(jiān)測預(yù)報(bào)提供重要幫助,但還需要更多實(shí)驗(yàn),特別是野外試驗(yàn)來進(jìn)行進(jìn)一步的研究工作。
【圖文】：

測線分布(左)及加壓方向（右）示意圖

電極布設(shè)示意圖
【學(xué)位授予單位】：中國地震局地球物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.322

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590349