短脉冲激光与岩石相互作用机理初探

石油开采过程中，为增大原始岩体的渗流速度，一般采用水压致裂或射孔弹的方法来加以实现，但两种方法都存在一定缺陷。为探索一种新概念石油开采技术，即采用激光技术增大原始岩体的渗透率，对短脉冲激光辐照自然、饱水和饱油状态的花岗岩、大理岩和红砂岩的响应作了初步研究。得到了激光辐照下，岩石试样内烧蚀坑的三维形态以及烧蚀状态与脉冲数的初步关系。结果表明：脉冲激光可以在试样局部产生一定的裂纹；饱油试样的烧蚀情况较饱水和自然状态更严重。但对于产生的裂纹数量，尺寸以及方向等方面的控制尚需进一步的工作。     

饱和多孔岩石的衰减与孔隙度和饱和度的关系

地震波在岩石中的衰减实际上是指波的振动能量在岩石内部的损耗。本文通过作低应共振实验，获得了不同饱和流体砂岩的衰减与温度关系曲线，衰减与砂岩孔隙率线性关系曲线，发及衰减与饱和度关系曲线。从中可以看出：衰减峰的峰温随砂岩孔隙率的增大向低温方向移动；峰高随砂岩孔隙率的增大而增高；衰减量随砂岩孔隙率的增大而增加，也随砂岩饱和度的增加而增大。     

用地质统计学方法评价点污染源对河流水质的影响

在多点源影响条件下,结合河流水质空间变化规律,根据地质统计学中构造变量空间统计结构的方法,利用迭加原理,建立点污染源对河流水质影响的评价方法。在该方法中,水流断面流速不作为参变量出现。实例研究表明,在流速实际测验精度不能满足经典水质模型的条件下,该方法可取得令人满意的效果。     

岩石中应力弛豫的衰减和模量色散

本文在低频和声频范围内研究了砂岩、大理岩及花岗岩在不同饱和液体情况下的衰减和模量随温度的变化，同时还探讨了衰减与激发频率、共振振幅的关系。并根据时温等效原理，得出了饱和原油砂岩在衰减～温度港上28℃的衰减峰应该与衰减～频率港上8．9HZ的衰减峰相对应的结论。     

低围压和疲劳载荷下砂岩的波速、模量及疲劳损伤(Ⅱ):岩石的力学特性

实验结果表明，岩石的弹性波速度Vp，Vs1，Vs2随压力的升高而上升，随温度的升高而下降：平均应变随循环数(时间)的变化类似于一条蠕变曲线。根据不同温区应变速率随时间的增长不同，将它分为3个蠕变阶段。随循环数的增加，温度不断上升，岩石标本的热损伤和疲劳损伤累积，使岩石标本内部的微观结构劣化，强度降低，最终促使标本宏观破坏。这对大型地下工程抗震、核仓库的设计是很有意义的。     

用地质雷达寻找宋代钧窑遗址

对河南神后宋代古瓷窑——钧窑采用地质雷达技术进行了尝试性的探测。雷达图象能清晰地判断出文化层和生土层，对古瓷窑床、瓷片堆积、瓷罐、料泥池也均有良好的显示，在文化层强反射的背景上出现高频小振幅的弱反射异常特征为被多次烧结的古瓷窑床，匣钵上方有不太显著的双曲线异常：瓷片堆积处以稍高的频率和稍低的反射强度为其异常特征；所发现的几处料泥池的上方均显示出同相轴一分为二的特征，其一为向上突，其二为向下倾，最后合为原同相轴方向的雷达图象。对乱石堆造成的干扰进行了讨论。     

岩石非线性细观响应中温度 对岩石力学性能的影响

 对饱和岩石随温度变化情况进行实验研究，其结果显示：饱和岩石随温度升高，模量、波速减小；随温度继续升高，模量、波速又随温度升高而增大。这一规律是热激活弛豫波动理论模型的佐证。将这一温度效应引入隐含内力的细观PM(Preisach-Mayergoyz)模型中，则模型中的模量Ki变为与温度相关的函数Ki(T)。温度T的变化同样会引起PM空间中滞回细观单元(HMU)特征长度和PM空间HMU密度分布的变化，从而引起宏观模量的变化，为此建立温度对PM空间非经典单元(NCU)密度影响的函数关系。在此基础上进行温度效应的细观研究，且对循环加载滞回圈的温度效应进行模拟，取得滞回圈随温度升高向应变增大方向移动，滞回圈模量降低，随温度继续升高，滞回圈又随温度升高朝低应变方向移动，模量增大。这一细观模拟结果与国内外相关实验结果是一致的。     

饱和岩石对平均应力和动载应力振幅的响应

在单轴循环加载实验中不断改变平均应力和正弦波应力振幅的实验条件下,研究饱和砂岩和大理岩的动态响应.研究结果表明,随平均应力增大,弹性模量增大,泊松比先增大后减小,滞回圈面积减小,衰减量减小.平均应力和动载应力振幅同时改变时,对动态响应影响最大;其次是平均应力不变而只改变正弦波应力振幅时,对应变、弹性模量、泊松比和衰减量的影响都很大,比改变平均应力对饱和岩石的动态响应显著得多.对环境介质的腐蚀作用进行探讨.由于水的应力腐蚀作用,饱水砂岩比饱油砂岩的衰减量增长1倍,动态响应很明显.由于大理岩结构致密,孔隙度仅有1%左右,导致砂岩的应力腐蚀作用明显大于大理岩.该研究成果对地震和地质灾害的防治是很有意义的.     

岩石非经典非线性频率效应的细观研究

通过对岩石的非经典非线性时频效应的微观机制的研究，建立了能够反映岩石的非经典非线性时频特征的理论模型。利用Guyer等提出的研究非经典非线性的定量化方法，反演得到了实验室样本的P-M空间密度分布函数。在此基础上提出了定量研究岩石非经典时频效应的方法，并对0．1。0．5，1，5，10。15Hz的情况进行了计算机模拟，所得的结果与试验数据能够较好地吻合，并且与Tutuncu在试验中发现的规律也完全吻合。这一结果对于岩石和其他非经典非线性材料中的波动研究具有重要意义。