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膨胀—流体扩散模式中一种可能的流体扩散过程的讨论

连纪仁  
【摘要】:A.M.努尔、C.H.肖尔茨等人所提出的地震孕育的膨胀—流体扩散理论模型中,关于水的扩散过程及孔隙流体压力增大引起岩石的破坏过程是不清楚的,模型中假设膨胀体积中的各点全部同时处于同一阶段也是不合理的。并且在解释波速比前兆现象的空间分布与时间过程也遇到一些困难。本文则讨论了流体向地壳膨胀区扩散过程中有可能发生岩石的再次膨胀现象,即当流体向膨胀区扩散时,被流体侵入的那部分岩石的孔隙流体压力增大,这对岩石的强度降低,岩石中的微裂缝再次增加和扩展——二次膨胀。因此流体向膨胀区的扩散过程就是二次膨胀发生并向原膨胀区(一次膨胀区)深入扩展的过程。为此我们假设了一个简单的一维二次膨胀区界面移动的数学模型。求解出二次膨胀区界面的移动速度和膨胀区内孔隙流体压力的时空分布根据流体扩散过程的数学模型的解,讨论了地震孕育过程中前兆现象的空间分布与时间过程。提出各种前兆现象变化过程的理想曲线, 指出在空间上存在三个不同区域,在不同区域中前兆现象的变化特征是不同的。

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