岩石声发射实验微地震成像研究岩石破裂过程

摘要

本研究利用微震信号本身研究岩石破裂过程的速度变化,并结合微地震的分布理解岩石破裂过程.为了确定不同阶段的速度变化，利用最新发展的基于小波的多尺度实时成像算法对不同阶段的微震数据进行成像。实时成像算法具有根据微震数据的分布自适应地确定不同尺度下速度模型的特征。结果显示，在第Ⅰ阶段，微地震分布在高速异常区域。意味着随着岩石样品的加载，应力集中导致原始裂痕闭合和岩石样品密度的升高，即对应着波速的增加。在第Ⅱ阶段，微地震分布在低速异常区域，即微地震的发生伴随着破裂的发生，破裂的存在导致速度的降低。第Ⅲ阶段，微地震保持和低速异常区域的关联性。和第Ⅱ阶段相比，速度进一步降低，意味着岩石中破裂的增加并导致岩石破裂失稳。实际岩石声发射数据的成像结果表明，微地震速度成像可以用来理解岩石破裂过程。