多暗色矿物类岩石单轴加载过程中红外辐射定量研究.pdf

第21卷第11期岩石力学与工程学报21(11)：1585～15892002年11月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringNov.2002多暗色矿物类岩石单轴加载过程中红外辐射定量研究刘善军12吴立新1吴焕萍1吴育华1程涛2李国华1(1中国矿业大学(北京校区)3S与沉陷工程研究所北京100083)(2河北理工学院资源系唐山063009)摘要对首都圈地区的多暗色矿物类岩石(花岗闪长岩、辉长岩及片麻岩)进行了单轴加载至破裂过程的热红外遥感监测实验发现：(1)在加载至应力峰值过程中岩石平均红外辐射温度与应力呈线性正相关关系；(2)在加载至应力峰值过程中岩石平均红外辐射温度与所受机械功呈三次曲线关系；(3)应力峰后-破裂过程中岩石沿剪切破裂带辐射温度升高而在应力松弛或张性区辐射温度有所降低；(4)损伤岩石在单轴加载过程中红外辐射温度变化与完整岩石相比总体规律相似但波动性较大。基于实验分析建立了岩石应力与红外辐射温度以及机械能与红外辐射温度的定量关系；并对地震遥感及其热红外前兆的物理-力学机制进行了讨论。关键词遥感岩石力学热红外辐射能量转化定量分析地震遥感分类号TD79TU452文献标识码A文章编号1000-6915(2002)11-1585-05１引言2实验设计将遥感(主要为热红外和微波)用于岩石力学研实验中使用了目前较为先进的TVS-8100究即遥感监测岩石在受力至破裂过程中红外辐射MKII型红外热像仪及日本岛津EHG-UG500kN全特性的变化特征是近10a的事情。前人的实验探索数字液压饲服压机。EHG-UG500kN的最大静态载与定性研究表明：岩石在加载过程中红外(微波)辐荷为750kN载荷精度在显示值的0.5%以内；射温度会随应力变化而变化且岩石破裂存在一些TVS-8100MKII的温度灵敏度为0.025℃图像分辨[1～6]前兆特征。率为320×240图像采集速度可达60P/s测量波遥感岩石力学(RSRM)的理论深入与实践应用段为3.6～4.6mm。必须以定性分析与定量研究为基础。岩石在受力过岩石标准试件为标准的圆柱型试样：φ=50程中的红外辐射实际上是机械能积累引发并部分转mmh=100mm。试件岩性及成分为：(1)保定易变为电磁辐射能的综合体现。文[7]基于自由落体撞县二辉辉长岩矿物成分为斜长石(含量53%粒径击的红外辐射探测实验揭示了岩石靶