岩石受压激发电流(pressure-stimulated rock current,PSRC)变化是岩体破裂观测与地壳灾变感知研究的重要内容,但缺乏岩石含水状态与加载模式对PSRC变化特征的影响探究与机理辨析.本文以粒度相对均匀的闪长岩为实验对象,特别制备了方柱...岩石受压激发电流(pressure-stimulated rock current,PSRC)变化是岩体破裂观测与地壳灾变感知研究的重要内容,但缺乏岩石含水状态与加载模式对PSRC变化特征的影响探究与机理辨析.本文以粒度相对均匀的闪长岩为实验对象,特别制备了方柱-锥体闪长岩试件,采用高精度静电计与声发射探测仪,同步观测单、双轴局部加载破裂过程中充分干燥、自然干燥和充分饱水试件的受压端与非受压端之间PSRC及声发射变化,并分析其特征差异,辨析其内在机理.研究揭示:(1)全部试件受力中后期均呈现PSRC显著增长,包括毛刺型、持续增大型和瞬时台阶型,其增幅受含水状态和加载模式综合影响;(2)岩石临失稳前,PSRC均呈现剧烈脉冲式振荡特征,其中单、双轴模式下充分饱水试件的峰值PSRC分别是充分干燥试件的1.3倍和7.1倍,而自然干燥试件的峰值PSRC受加载模式影响不大;(3)自然干燥试件中的微量孔隙水对正空穴电荷传递有损耗作用,而充分饱水试件的流体电动势效应对PSRC变化影响显著,闪长岩所含石英矿物对PSRC的贡献可以忽略.本文揭示的岩石临失稳前PSRC剧变现象、峰值差异及内在机理,对于发展岩体灾变监测预警新技术和构造地震孕震区遥感识别新方法有重要意义.展开更多
文摘岩石受压激发电流(pressure-stimulated rock current,PSRC)变化是岩体破裂观测与地壳灾变感知研究的重要内容,但缺乏岩石含水状态与加载模式对PSRC变化特征的影响探究与机理辨析.本文以粒度相对均匀的闪长岩为实验对象,特别制备了方柱-锥体闪长岩试件,采用高精度静电计与声发射探测仪,同步观测单、双轴局部加载破裂过程中充分干燥、自然干燥和充分饱水试件的受压端与非受压端之间PSRC及声发射变化,并分析其特征差异,辨析其内在机理.研究揭示:(1)全部试件受力中后期均呈现PSRC显著增长,包括毛刺型、持续增大型和瞬时台阶型,其增幅受含水状态和加载模式综合影响;(2)岩石临失稳前,PSRC均呈现剧烈脉冲式振荡特征,其中单、双轴模式下充分饱水试件的峰值PSRC分别是充分干燥试件的1.3倍和7.1倍,而自然干燥试件的峰值PSRC受加载模式影响不大;(3)自然干燥试件中的微量孔隙水对正空穴电荷传递有损耗作用,而充分饱水试件的流体电动势效应对PSRC变化影响显著,闪长岩所含石英矿物对PSRC的贡献可以忽略.本文揭示的岩石临失稳前PSRC剧变现象、峰值差异及内在机理,对于发展岩体灾变监测预警新技术和构造地震孕震区遥感识别新方法有重要意义.
