地震发生时伴随的应力释放一直以来都是地震学、工程学、构造地质学和矿物物理学等学科的研究热点之一。为了更好的理解地震的机制,世界上包括中国、美国、日本在内的众多国家开展了一系列深孔钻探计划(比如中国汶川地震断裂带科学钻探项目,美国圣安德烈亚斯断层钻探计划等),用来从地震活跃带的深层区域取出地质材料,再在实验室内对其进行系统深入的物理、化学分析,从而阐明地壳脆性断裂的微观机制以及其对地震类型的影响。
西安交通大学金属材料强度国家重点实验室微纳尺度材料行为研究中心(CAMP-Nano)副教授陈凯和他的合作者基于之前发展的三方晶系劳厄衍射图样的新型标定方法(Journal of Applied Crystallography,http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S0021889812031287),利用同步辐射X射线微衍射技术,对美国圣安德烈亚斯断层(San Andreas Fault)碎裂岩中的石英样品进行了微观尺度上的残余应力分析。他们的研究结果表明,断层岩石中的石英样品的应力分布在微观尺度上极不均匀,而且其应力值远高于地震产生的平均宏观应力水平,显示出地震在微观尺度下具有不同于宏观表现的特征。
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这项工作已于近期发表在地球科学界的顶级期刊Geology杂志上,受到了审稿人的高度好评,认为该方法对于微观尺度的应力应变表征及其在材料科学、地球科学等领域的应用有着重要的意义。
文章链接:
http://geology.gsapubs.org/content/early/2015/02/02/G36443.1.abstract