基于岩石声弹一般理论的岩石波速与静水围压关系的研究

发布时间：2021-10-22 12:03

　　由于地球介质的不可入性,天然或人工地震波成为研究地球内部结构、组成、应力状态的可靠手段之一。通过比较特定岩石在一定围压下实验室测量超声波波速与天然或人工地震波反演的深部岩石的波速来推断出地球深部的物质的组成、结构。这就涉及到岩石波速与静水围压的定量关系研究。目前该方面的研究,主要基于数理统计对一定围压下实验室测量超声波波速数据进行拟合,给出岩石波速与静水围压的关系模型,其中拟合参数缺少明确的力学意义。本文主要目的是基于岩石声弹性一般理论和非线性岩石本构关系给出岩石波速与静水围压的定量关系模型,其中模型的未知参数具有明确的力学意义。该项研究对于深部地球物质的判定、地壳应力评估等相关研究具有极其重要的意义。本文首先给出了岩石介质的声弹性一般理论以及考虑温度影响的岩石介质的热声弹理论。其次,引入考虑孔隙和裂缝影响的岩石非线性本构关系,基于岩石介质的声弹性一般理论推导出岩石纵横波波速与静水围压的一般定量关系。该一般定量关系经过适当简化后可得到岩石纵波和横波波速-静水围压的耦合关系模型,未知参数与岩石的模量相关联。该耦合模型应用到静水围压作用下岩石超声纵横波的波速测量数据的拟合分析,通过与常规的... 

【文章来源】：应急管理部国家自然灾害防治研究院北京市

【文章页数】：229 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

表3.1中典型岩石样本的超声P波和S波波速随静水围压的变化

(a)P wave (b)S wave图 3.2 表 3.2 中岩石样本 147-3.46 数据的耦合模型与非耦合模型的拟合结果Fig.3.2 The fitted curves for rock sample 147-3.46 in Table 3.2 based on uncoupled and coumodels以样本 147-3.46 为例，如表 3.2 和图 3.2 所示，耦合模型的回归参数SD 检验

图 4.1 表 4.1 中典型岩石样本的超声 P 波和 S 波波速随温度的变化ig4.1 The dependence of the ultrasonic P and S wave velocities on temperature for typically linrock samples listed in Table 4.1表 4.2 具有典型非线性特征的波速-温度数据ble4.2 The measured ultrasonic P and S wave velocities (km/s) of typically nonlinear rock sam

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3451062