在故障之前的无地震应变局部化,以及结晶岩石中相关的地震性
Antonio F Salazar Vásquez1,2,3, Paul A Selvadurai4, Patrick Bianchi4
1Institute for Geotechnical Engineering, ETH Zurich, 8093, Zurich, Switzerland. antonsal@student.ethz.ch.
分布式应变传感器 (DSS) 和声辐射传感器 (AE) 揭示了岩石裂变过程. 在AE事件发生之前,DSS检测出应变局部,为逐步故障评估提供了洞察力.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 岩石机械学 岩石机械学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 了解易碎岩石断裂对于地震危险评估和资源勘探至关重要.
- 之前的研究强调了岩石破裂期间无地震和地震变形之间的复杂相互作用.
- 变形的逐渐局部化是灾难性故障的关键前体.
研究的目的:
- 通过使用先进的传感技术的组合,研究易碎岩石破裂的渐进阶段.
- 为了确定分布式应变传感 (DSS) 和声辐射 (AE) 传感器在捕获故障前变形方面的有效性.
- 为了将变形模式与导致故障的地震事件相关联.
主要方法:
- 对岩石样本进行了实验室三轴测试.
- 采用分布式应变传感 (DSS) 来监测样本中的应变演变.
- 使用声辐射 (AE) 传感器来检测微裂事件.
主要成果:
- 应变局部化被DSS检测到在约80%的峰值应变时,在显著的AE活动之前.
- 在接近压力峰值的局部菌株区域观察到AE事件集群.
- 对AEs的频率-大小分布显示出与故障前的体积变形率的逆相关性.
结论:
- 分布式应变传感 (DSS) 为易碎岩石破裂的准备阶段提供了宝贵的见解.
- 联合使用DSS和AE传感器为监测和评估岩石破裂过程提供了一个全面的方法.
- 这些发现与大规模观测一致,增强了我们对逐渐失效机制的理解.
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