层析扫描

一、单位信息

某单位

二、案例摘要

超声波速度结构反演-层析成像技术对岩石内部损伤进行成像。超声波速度结构反演-层析成像技术，是从医学中发展起来的一种崭新应用技术，其在地球内部科学研究中的应用，开始于20世纪80年代。由于地震层析成像震源和接收点分布的不均匀性，对地球内部采样也极不规则，在对局部区域进行研究不可能像医学CT那样得到全方位的采样，加之所依赖的地震波的实际路径并非直线，因此，地震层析成像需要用有限和不均匀的采样来重构地球内部的信息，所面临的问题要比医学方面复杂和困难的多。相比较而言，在实验室开展超声波层析成像观测要比野外的多。利用这个优势和实验室的实验条件，为研究岩石破裂过程中内部结构变化提供了一种高精度的手段。

三、仪器通道数

32通道声发射系统

四、实验过程

试样是房山花岗岩，尺寸260x130x30mm，室内测波速4500m/s.采用四面透射法，一共布置26个声发射传感器。

探头布置示意图

五、数据处理与分析

0,20,40,60,80,100和120MPa应力 (a)～(g)时 P 波速度反演结果。(h)为岩样最终失稳破裂后的图

六、结论

通过观测单轴压缩变形破裂前花岗岩的超声波P 波速度和反演其速度结构，可以研究 岩石变形破裂前的内部结构变化。花岗岩单轴压缩变形破裂前，岩石 P 波速度先是整体逐步升高，然后，高速区域逐步缩小范围，波速变化局部化，在高速区域之间形成条带低速区。最终破裂发生在该低速带上。

从实验结果可以看出，如果在不同的观测点，进行点对点的速度观测，压实阶段和线弹性阶段，具有一致性，速度逐步升高。但是，失稳破裂前的屈服阶段，不同的观测点，将会出现不同的变化模式，这说明通过点对点观测速度变化研究岩体结构变化的局限性。