岩石水压致裂和诱发地震的实验研究
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摘要
用7种岩石各制备了几类不同预裂纹的系列试件,并在不同围压下进行水压致裂强度实验。结合典型的水库诱发地震的实际资料和现今构造应力场的实验结果,以及应用岩石强度理论和岩石断裂力学的一些原理、方法,进行岩石孔隙水压诱发地震的探讨。初步结果为:(1)若岩体内构造应力很小,一定大小的孔隙水压力σP可直接使岩体内的薄弱面致裂并发生小地震;(2)若构造应力较大,存在两类诱发地震的可能:a.对岩体浅部一些走向与构造应力的主压应力σ1方向相近的薄弱面,σP可促使其发生张性破裂并诱发小地震;b.当构造应力接近于断裂的抗剪强度时,因σP降低了断裂面上的正应力σn,使原处于稳定状态的断裂失稳,发生滑移破裂并诱发出地震。σP导致断裂的破裂深度增大,使诱发地震的震级大于原潜在的地震震级;(3)各种岩体均存在着一个极限深度,此深度后不再有诱发地震。

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