由于地球介質(zhì)的不可入性,天然或人工地震波成為研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、應(yīng)力狀態(tài)的可靠手段之一。通過比較特定巖石在一定圍壓下實驗室測量超聲波波速與天然或人工地震波反演的深部巖石的波速來推斷出地球深部的物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)。這就涉及到巖石波速與靜水圍壓的定量關(guān)系研究。目前該方面的研究,主要基于數(shù)理統(tǒng)計對一定圍壓下實驗室測量超聲波波速數(shù)據(jù)進行擬合,給出巖石波速與靜水圍壓的關(guān)系模型,其中擬合參數(shù)缺少明確的力學(xué)意義。本文主要目的是基于巖石聲彈性一般理論和非線性巖石本構(gòu)關(guān)系給出巖石波速與靜水圍壓的定量關(guān)系模型,其中模型的未知參數(shù)具有明確的力學(xué)意義。該項研究對于深部地球物質(zhì)的判定、地殼應(yīng)力評估等相關(guān)研究具有極其重要的意義。本文首先給出了巖石介質(zhì)的聲彈性一般理論以及考慮溫度影響的巖石介質(zhì)的熱聲彈理論。其次,引入考慮孔隙和裂縫影響的巖石非線性本構(gòu)關(guān)系,基于巖石介質(zhì)的聲彈性一般理論推導(dǎo)出巖石縱橫波波速與靜水圍壓的一般定量關(guān)系。該一般定量關(guān)系經(jīng)過適當(dāng)簡化后可得到巖石縱波和橫波波速-靜水圍壓的耦合關(guān)系模型,未知參數(shù)與巖石的模量相關(guān)聯(lián)。該耦合模型應(yīng)用到靜水圍壓作用下巖石超聲縱橫波的波速測量數(shù)據(jù)的擬合分析,通過與常規(guī)的... 

【文章來源】：應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院北京市

【文章頁數(shù)】：229 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

表3.1中典型巖石樣本的超聲P波和S波波速隨靜水圍壓的變化

(a)P wave (b)S wave圖 3.2 表 3.2 中巖石樣本 147-3.46 數(shù)據(jù)的耦合模型與非耦合模型的擬合結(jié)果Fig.3.2 The fitted curves for rock sample 147-3.46 in Table 3.2 based on uncoupled and coumodels以樣本 147-3.46 為例，如表 3.2 和圖 3.2 所示，耦合模型的回歸參數(shù)SD 檢驗

圖 4.1 表 4.1 中典型巖石樣本的超聲 P 波和 S 波波速隨溫度的變化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 具有典型非線性特征的波速-溫度數(shù)據(jù)ble4.2 The measured ultrasonic P and S wave velocities (km/s) of typically nonlinear rock sam

【參考文獻】：
期刊論文
[1]岫玉的地震波速、各向異性、彈性力學(xué)性質(zhì)及其構(gòu)造地質(zhì)意義[J]. 王茜,邵同賓,嵇少丞,道林克禎,近藤洋裕,龍長興,孫圣思.  大地構(gòu)造與成礦學(xué). 2014(01)
[2]固體聲彈性理論、實驗技術(shù)及應(yīng)用研究進展[J]. 田家勇,胡蓮蓮.  力學(xué)進展. 2010(06)
[3]巖石聲彈性理論與應(yīng)用的研究進展[J]. 田家勇,胡蓮蓮.  地球物理學(xué)進展. 2010(01)
[4]儲層溫壓條件下巖石的波速特性及變化規(guī)律[J]. 李潔,李書光.  工程地球物理學(xué)報. 2009(06)
[5]巖石非線性細(xì)觀響應(yīng)中溫度對巖石力學(xué)性能的影響[J]. 席道瑛,杜赟,薛彥偉,席軍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2007(S1)
[6]基于聲彈理論的地應(yīng)力超聲測量方法[J]. 田家勇,王恩福.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2006(S2)
[7]套管井應(yīng)力集中下正交偶極聲測井的聲彈理論、數(shù)值分析與實例[J]. 李剛,王克協(xié),劉金霞,曹正良,呂偉國,謝榮華,劉繼生,呂秀梅.  地球物理學(xué)報. 2006(01)
[8]對擬合優(yōu)度R2的影響因素分析與評價[J]. 趙松山.  東北財經(jīng)大學(xué)學(xué)報. 2003(03)
[9]深部地殼鎂鐵質(zhì)巖石波速的研究[J]. 張友南,馬瑾.  地球物理學(xué)報. 1997(02)
[10]油儲條件下巖石的波速特性及變化規(guī)律[J]. 施行覺,許和明,謝瑞,徐果明,萬永中,魏建新.  石油地球物理勘探. 1995(03)



本文編號：3451062