温度、压力对岩石波速的影响
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发布时间：2022-05-01 14:21
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时间：2023-10-18 04:23
波速与岩石组成、变质程度密切相关，同时，随着深度加大，温度、压力对波速也有很大影响。
图8.4为吴宗絮等（1988）对冀东岩石的测定结果，当压力小于200 MPa时，υP和压力的依赖关系是非线性的，随着压力的增加，υP增长很快，反映了岩石中微裂隙的快速闭合过程；当压力大于200 MPa，υP和压力的依赖关系是线性关系，随着压力的加大，岩石波速曲线上升比较平缓，它代表了岩石中微裂隙闭合后真正的υP和压力之间的关系，实验结果与国外Fountain等（1976）和Kern等（1982）实验测定的υP随压力变化曲线，以及高山（1995）、赵志丹等（1996,1997,1998,1999,2001）在秦岭、大别等地的测定结果基本一致。
图8.4 陆壳岩石在室温条件下υP随压力变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
图8.5 陆壳岩石在恒压条件下υP随温度变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
温度对岩石波速的效应与压力相反，在压力恒定条件下，岩石的波速随温度增加而下降（图8.5）。同压力单独作用下岩石矿物的波速特征相比，温度效应导致波速出现较为丰富的现象，如相变，脱水，熔融等都可以反映在波速的变化上。孔隙流体的存在和伴随含水矿物的脱水以及熔融作用，均可导致岩石地震波速显著降低（Christensen,1989;Popp and Kern,1994）。在对五台群的斜长角闪岩、阜平群的大理岩（赵志丹等，1999）和秦岭（赵志丹等，1996）岩石实验测试中，在25～30km之下就发现了由含水矿物脱水、岩石部分熔融或碳酸盐矿物脱气、相变所引起的波速显著降低的现象。
根据实验结果总结，10km深度对应的条件可使岩石中的大多数微裂隙闭合，25km左右各类岩石达到其本质波速特征，之后到更大深度内岩石波速恒定，因此，可以认为在较大深度时温度和压力对波速的作用可大致抵消。目前，使用最多的是常温600 MPa条件下的数据，对比这一条件下已有的实验结果可以发现，无论是国内还是国外的学者，对同类岩石的测定结果基本是一致的，也就是说可以通过已有的实验数据，建立起一个岩石波速υP与成分之间的线性方程。
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时间：2023-10-18 04:23
波速与岩石组成、变质程度密切相关，同时，随着深度加大，温度、压力对波速也有很大影响。
图8.4为吴宗絮等（1988）对冀东岩石的测定结果，当压力小于200 MPa时，υP和压力的依赖关系是非线性的，随着压力的增加，υP增长很快，反映了岩石中微裂隙的快速闭合过程；当压力大于200 MPa，υP和压力的依赖关系是线性关系，随着压力的加大，岩石波速曲线上升比较平缓，它代表了岩石中微裂隙闭合后真正的υP和压力之间的关系，实验结果与国外Fountain等（1976）和Kern等（1982）实验测定的υP随压力变化曲线，以及高山（1995）、赵志丹等（1996,1997,1998,1999,2001）在秦岭、大别等地的测定结果基本一致。
图8.4 陆壳岩石在室温条件下υP随压力变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
图8.5 陆壳岩石在恒压条件下υP随温度变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
温度对岩石波速的效应与压力相反，在压力恒定条件下，岩石的波速随温度增加而下降（图8.5）。同压力单独作用下岩石矿物的波速特征相比，温度效应导致波速出现较为丰富的现象，如相变，脱水，熔融等都可以反映在波速的变化上。孔隙流体的存在和伴随含水矿物的脱水以及熔融作用，均可导致岩石地震波速显著降低（Christensen,1989;Popp and Kern,1994）。在对五台群的斜长角闪岩、阜平群的大理岩（赵志丹等，1999）和秦岭（赵志丹等，1996）岩石实验测试中，在25～30km之下就发现了由含水矿物脱水、岩石部分熔融或碳酸盐矿物脱气、相变所引起的波速显著降低的现象。
根据实验结果总结，10km深度对应的条件可使岩石中的大多数微裂隙闭合，25km左右各类岩石达到其本质波速特征，之后到更大深度内岩石波速恒定，因此，可以认为在较大深度时温度和压力对波速的作用可大致抵消。目前，使用最多的是常温600 MPa条件下的数据，对比这一条件下已有的实验结果可以发现，无论是国内还是国外的学者，对同类岩石的测定结果基本是一致的，也就是说可以通过已有的实验数据，建立起一个岩石波速υP与成分之间的线性方程。
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时间：2023-10-18 04:23
波速与岩石组成、变质程度密切相关，同时，随着深度加大，温度、压力对波速也有很大影响。
图8.4为吴宗絮等（1988）对冀东岩石的测定结果，当压力小于200 MPa时，υP和压力的依赖关系是非线性的，随着压力的增加，υP增长很快，反映了岩石中微裂隙的快速闭合过程；当压力大于200 MPa，υP和压力的依赖关系是线性关系，随着压力的加大，岩石波速曲线上升比较平缓，它代表了岩石中微裂隙闭合后真正的υP和压力之间的关系，实验结果与国外Fountain等（1976）和Kern等（1982）实验测定的υP随压力变化曲线，以及高山（1995）、赵志丹等（1996,1997,1998,1999,2001）在秦岭、大别等地的测定结果基本一致。
图8.4 陆壳岩石在室温条件下υP随压力变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
图8.5 陆壳岩石在恒压条件下υP随温度变化曲线
（据吴宗絮等，1988）
1—黑云母变质岩；2—二云母变粒岩；3—黑云片麻岩；4—斜长角闪岩；5—石榴紫苏辉石麻粒岩
温度对岩石波速的效应与压力相反，在压力恒定条件下，岩石的波速随温度增加而下降（图8.5）。同压力单独作用下岩石矿物的波速特征相比，温度效应导致波速出现较为丰富的现象，如相变，脱水，熔融等都可以反映在波速的变化上。孔隙流体的存在和伴随含水矿物的脱水以及熔融作用，均可导致岩石地震波速显著降低（Christensen,1989;Popp and Kern,1994）。在对五台群的斜长角闪岩、阜平群的大理岩（赵志丹等，1999）和秦岭（赵志丹等，1996）岩石实验测试中，在25～30km之下就发现了由含水矿物脱水、岩石部分熔融或碳酸盐矿物脱气、相变所引起的波速显著降低的现象。
根据实验结果总结，10km深度对应的条件可使岩石中的大多数微裂隙闭合，25km左右各类岩石达到其本质波速特征，之后到更大深度内岩石波速恒定，因此，可以认为在较大深度时温度和压力对波速的作用可大致抵消。目前，使用最多的是常温600 MPa条件下的数据，对比这一条件下已有的实验结果可以发现，无论是国内还是国外的学者，对同类岩石的测定结果基本是一致的，也就是说可以通过已有的实验数据，建立起一个岩石波速υP与成分之间的线性方程。
