遥感-岩石力学(i)―― 非连续组合断层破裂地热红外辐射规律及其构造地震前兆意义

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1、第23卷第1期岩石力学与工程学报23(1)：24～302004年1月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJan.，2004遥感-岩石力学(I)——非连续组合断层破裂的热红外辐射规律及其构造*地震前兆意义11，211吴立新刘善军吴育华李永强12(中国矿业大学(北京校区)3S与沉陷工程研究所北京100083)(河北理工学院资源系唐山063009)摘要以构造地震孕震机制之一即非连续组合断层破裂发震为模拟对象，利用双轴加载实验系统和红外热像仪，对雁列和同线非连通这两种非连续组合断层在双轴加载

2、破裂失稳过程中的红外辐射特征进行了模拟实验研究。研究表明：双轴加载过程中岩石表面红外辐射温度的变化对应岩石应力变化，具有阶段性规律，包括初始、弹性、应力闭锁、解锁和屈服破裂5个阶段。自弹性阶段开始至解锁阶段，岩石表面的平均红外辐射温度(AIRT)的动态曲线表现为“上升-下降-再上升”的演变特征；而断层雁列区和非连通区在解锁阶段其热像出现高温异常条带，非连通区的高温异常条带还具有“增强-减弱(平静)-再增强”的演变特征。其地震前兆的时空意义为：(1)构造地震活动区卫星遥感AIRT的上升趋势可作为地震中期预警指标；(2)热像局部正异常条

3、带预示未来震源位置；(3)AIRT下降与热像局部热异常条带的减弱(平静)一起，可作为构造地震的短临前兆。关键词遥感-岩石力学，构造地震，地震遥感，热红外异常，非连续组合断层，地震前兆分类号TP79，TU452文献标识码A文章编号1000-6915(2004)01-0024-07REMOTESENSING-ROCKMECHANICS(I)————LAWSOFTHERMALINFRAREDRADIATIONFROMFRACTURINGOFDISCONTINOUSJOINTEDFAULTSANDITSMEANINGSFORTECTONIC

4、EARTHQUAKEOMENS11，211WuLixin，LiuShanjun，WuYuhua，LiYongqiang1(InstituteofRS/GPS/GIS&SubsidenceEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083China)2(ResourceDepartment，HeibeiInstituteofTechnology，Tangshan063009China)AbstractThefracturingofdiscontinuousjoi

5、ntedfaultsisamechanismoftectonicearthquake.Byuseofbiaxialloadingsystemandthermalinfraredimagingsystem，thethermalinfraredradiationfeaturesoftwokindsofdiscontinuousjointedfaults，enechelonfaultsandcollineardisconnectedfaults，wereexperimentallystudiedintheprocessofloadinga

6、ndfracturing.Itisrevealedthatthethermalinfraredradiationofthesurfaceofloadedsamplesisrelatedtotheloadstress，andthevariationstagecanbeclassifiedintofivestagesincludinginitial，elastic，stressblocking，stressdeblockingandfracturingstage.Fromelasticstagetostressdeblockingone

7、，thedynamiccurveofaverageinfraredradiationtemperature(AIRT)vstimeisofthefeaturesofrisingtodropping，andtorisingagain.2003年6月3日收到初稿，2003年7月25日收到修改稿。*全国优秀博士学位论文专项基金(200046)和北京市自然科学基金重点项目(8001003)联合资助。作者吴立新简介：男，1966年生，博士，现为中国矿业大学北京校区3S与沉陷工程研究所所长、教授、博士生导师，主要从事开采沉陷理论与控制技术、GI

8、S理论与算法、3S集成与应用、数字矿山理论与关键技术、地震遥感及遥感-岩石力学教学与研究工作。E-mail：wlx@cumtb.edu.cn。第23卷第1期吴立新等.遥感-岩石力学(I)——非连续组合断层破裂的热红外辐射规律及其构造地