Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ РАЗРУШЕНИЯ ЭШЕЛОНИРОВАННЫХ РАЗЛОМОВ И ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-1-0004

Полный текст:

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментального изучения эшелонированных разломов растяжения и сжатия с приложением нагрузки к двуосной автоматически регулируемой модели. В ходе эксперимента производились синхронные замеры температур и тепловых сигналов. Для этого были использованы, соответственно, многоканальный термометрический прибор контактного типа и система регистрации тепловых сигналов. Синхронные снимки поверхностей экспериментальных образцов были получены при помощи цифровой видеокамеры на основе устройства с зарядовой связью. Был применен цифровой метод спекл-корреляции (DSCM) для анализа снимков и определения смещений и деформационных полей. Была установлена очевидная реакция тепловых полей на состояния напряжения противоположных типов в зонах сочленения эшелонированных разломов обоих типов. Перед полным разрушением зоны сочленения самые высокие значения температуры зарегистрированы на эшелонированных разломах сжатия, самые низкие – на эшелонированных разломах растяжения. С помощью метода DSCM самые высокие значения среднего напряжения в зоне сочленения дислокаций зарегистрированы на эшелонированных разломах сжатия, самые низкие – на эшелонированных разломах растяжения. В процессе деформирования эшелонированных разломов выявлены две стадии, развивающиеся от накопления напряжений и прорастания разлома в зону сочленения дислокаций до неустойчивого скольжения по разлому. Соответственно трансформируется механизм нагревания – с нагревания напряжением до нагревания трением. В самой зоне сочленения дислокаций и поблизости от неё в процессе трансформирования механизма повышения температуры наблюдались три фазы. Анализ полученных нами экспериментальных данных показал, что вариации температуры в зоне сочленения дислокации могут указывать на смещения по разлому и позволяют предположить направление смещения. Наблюдение за изменениями температуры и их изучение в процессе трансформирования механизма повышения температуры на чувствительных отрезках разломов имеют большое значение в плане раннего выявления предвестников неустойчивого смещения по активным разломам.

Об авторах

Ма Цзинь
Институт геологии, Китайская администрация по изучению землетрясений
Китай
100029, Пекин


Ма Шаопхен
Пекинский институт технологии
Китай
100081, Пекин


Лю Лицъянь
Институт геологии, Китайская администрация по изучению землетрясений
Китай
100029, Пекин


Лю Пхейксан
Институт геологии, Китайская администрация по изучению землетрясений
Китай
100029, Пекин


Список литературы

1. Горький В.И. и др. Уходящее инфракрасное излучение Земли – индикатор сейсмической активности // Доклады АН СССР. – 1988. – Т. 301, № 1. – С. 67–69.

2. Ouzounov D., Freund F. Mid-infrared emission prior to strong earthquakes analyzed by remote sensing data // Advances in Space Research. – 2004. – V. 33. – P. 268–273.

3. Morzova L.I. Dynamics of Cloud Anomalies above Faults in Periods of Natural and Induced Seismicity // Izvestiya, Physics of the Soild Earth. – 1997. – V. 33, № 9. – P. 778–779.

4. Morzova L.I. Satellite meteorological images as carriers of information on seismic processes // Geology of Pacific Ocean. – 2000. – V. 15. – P. 439–446.

5. Tronin A.A. Satellite thermal survey – a new tool for the studies of seismoactive regions // International journal of remote sensing. – 1996. – V. 17. – P. 1439–1455.

6. Tronin A.A., Hayakawa M., Molchanov O.A. Thermal IR satellite data application for earthquake research in Japan and China // Journal of Geodynamics. – 2002. – V. 33. – P. 519–534.

7. Nusipov E., Abakanov T., Ospanov A.B., Ospanov A.M. Lugovskoe earthquake May 23, 2003 // The Fifth Kazakhstan-Chinesse IEnternaitonal Symposium: Modern Geodynamics and Seismic Risk of Central Asia. Almaty, September 24–27, 2003 – Almaty, 2003. – P. 17–18.

8. Tramutoli V. et al. TIR Satellite Techniques for monitoring the Earthquake active regions: review of the limits, achievements and perspectives // Fall Meeting, AGU, EOS, Nov. 7. 2004, T53C-06.

9. Chen M.H., Deng Z.H., Jia Q.H. The relationship between the satellite infrared anomalies before earthquake and the seismogenic fault-A case study on the 2001 Kunlun earthquake // Seismology and Geology. – 2003. – V. 25, № 1. – P. 100–108 (in Chinese).

10. Shan X.J., Qu C.Y., Ma J. Satellite thermal infrared observation and analysis on alternate activity of different segments of seismogenic fault // Journal of Geodesy and Geodynamics. – 2005. – V. 25, № 2. – P. 58–62 (in Chinese).

11. Ma J., Shan X.J. An attempt to study fault activity using remote sensing technology – A case of the Mani earthquake // Seismology and Geology. – 2000. – V 22, № 3. – P. 210–215 (in Chinese).

12. Lockner D.A.,,Okubo P.G. Measurements on Frictional Heating in Granite // Journal of Geophysical Research. – 1983. – V. 88, № B5. – P. 4313–4320.

13. Cui C.Y., Deng M.D., Geng N.G. Study on the features of spectrum radiation of rocks under different loading // Chinese Science Bulletin. – 1993. – V. 38, № 6. – P. 538–541 (in Chinese).

14. Deng M.D., Geng N.G., Cui C.Y. The study on the variation of thermal state of rocks caused by variation of stress state of rocks // Earthquake Research in China. – 1997. – V. 13, № 2. – P. 179–185 (in Chinese).

15. Dong Y.F., Wang L.G., Liu X.F. et al. The experimental research of the infrared radiation in the process of rock deformation // Rock and Soil Mechanics. – 2001. – V. 22, № 2. – P. 134–137 (in Chinese).

16. Geng N.G., Cui C.Y., Deng M.D. Remote sensing detection of rock fracturing experiment and the beginning of remote rock mechanics // Acta Seismologica Sinica. – 1992. – V. 14 (Suppl.). – P. 645–652 (in Chinese).

17. Geng N.G., Cui C.Y., Deng M.D. et al. Remote sensing rock mechanics and its application prospects // Progress in Geophysics. – 1993. – V. 8, № 4. – P. 1–7 (in Chinese).

18. Wu L.X., Wang J.Z. Features of infrared thermal image and radiation temperature of coal rocks loaded. Science in China (Ser D). – 1998. – V. 28, № 1. – P. 41–46 (in Chinese).

19. Liu S.J., Wu L.X., Wu Y.H. et al. Analysis of affecting factors and mechanics of infrared radiation coming from loaded rocks // Mine Surveying. – 2003. – V. 3. – P. 67–70 (in Chinese).

20. Qian J.D., Deng M.D., Yin J.Y. et al. A basic experimental study of earthquake prediction in terms of radar technology // Chinese Journal of Geophysics. – 2005. – V. 48, № 5. – P. 1103–1109 (in Chinese).

21. Yin J.Y., Fang Z.F., Qian J.D. et al. Research on the application of infrared remote sensing in earthquake prediction and its physical mechanism // Earthquake Research in China. – 2000. – V. 16, № 2. – P. 140–148 (in Chinese).

22. Wu L.X., Liu S.J., Wu Y.H. et al. Precursors for rock fracturing and failure – Part I: IRR image abnormalities // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. – 2006. – V. 43. – P. 473–482.

23. Lixin Wu, Shanjun Liu, Yuhua Wu et al. Precursors for rock fracturing and failure – Part II: IRR T-Curve abnormalities // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. – 2006. – V. 43. – P. 483–493.

24. Freund F. Time-resolved study of charge generation and propagation in igneous rocks // Journal of Geophysical Research. – 2000. – V. 105, № B5. – P. 11001–11019.

25. Freund F. Charge generation and propagation in igneous rocks // Journal of Geodynamics. – 2002. – V. 33. – P. 543–570.

26. Freund F. On the electrical conductivity structure of the stable continental crust // Journal of Geodynamics. – 2003. – V. 35. – P. 353–388.

27. Freund A.A., Takeuchi A., Lau B.W.S. Stimulated infrared emission from rocks: assessing a stress indicator // eEarth Discuss. – 2006. – V. 1. – P. 97–121.

28. Liu P.X., Liu L.Q., Chen S.Y. et al. An experiment on the infrared radiation of surficial rocks during deformation // Seismology and Geology. – 2004. – V. 26, № 3. – P. 502–511 (in Chinese).

29. Liu Peixun, Ma Jin, Liu Liqiang, Ma Shengli, Chen Guoqiang. An experimental study on variation of thermal fields during the deformation of a compressive en echelon fault set // Progress in Natural Science. – 2007. – V. 17, № 3. – P. 298–304 (in Chinese).

30. Ma Jin, Liu Li-Qiang, Liu Pei-Xun et al. Thermal precursory pattern of fault unstable sliding: An experimental study of en echelon faults // Chinese Journal of Geophysics. – 2007. – V. 50. № 4. – P. 995–1004.

31. Chu T.C., Ranson W.F., Sutton M.A. et al. Applications of Digital Image Correlation Techniques to Experimental Mechanics // Experimental Mechanics. – 1985. – V. 25. – P. 232–244.

32. Jin Guanchang, Ma Shaopeng, Pan Yishan. Analysis of localization in rock materials through DSCM // Proceedings. SPIE, – 2002. – 4537. – P. 103–106.

33. Ma S., Wang L., Jin G. Damage evolution inspection of rock using digital speckle correlation method // Key Engineering Materials. – 2006. – V. 326–328. – P. 1117–1120.

34. Xie Ruisheng. Principles of Thermodynamics (M). – Beijing: People Education Press, 1980 (in Chinese).


Для цитирования:


Цзинь М., Шаопхен М., Лицъянь Л., Пхейксан Л. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ РАЗРУШЕНИЯ ЭШЕЛОНИРОВАННЫХ РАЗЛОМОВ И ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ. Геодинамика и тектонофизика. 2010;1(1):24-35. https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-1-0004

For citation:


Jin M., Shaopeng M., Liqiang L., Peixun L. EXPERIMENTAL STUDY OF THERMAL AND STRAIN FIELDS DURING DEFORMATION OF EN ENCHELON FAULTS AND ITS GEOLOGICAL IMPLICATIONS. Geodynamics & Tectonophysics. 2010;1(1):24-35. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-1-0004

Просмотров: 355


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)