声发射及Kaiser效应揭示广东河源地区历史应力特征

摘要

河源地区位于华南地块东缘，区内出露大面积花岗岩。为了解河源地区花岗岩所经历的应力历史，开展了不同加载方式的单轴压缩试验，根据声发射信息的Kaiser效应，分析河源地区花岗岩的应力特征。声发射结果显示，单轴压缩过程声发射大致分为平静期、快速增长期、突增期。分级加载过程声发射累积振铃呈现对应的台阶状升高，等幅循环加载过程有典型的Kaiser效应。利用G-P算法计算声发射振铃计数关联分形维数，将与近似Kaiser效应点邻近的振铃计数关联分形维数最小点，确定为最终Kaiser效应点，并利用循环加载数据的Felicity比值衡量Kaiser效应的有效程度；由此确定河源地区花岗岩最大历史应力为79.1 MPa。据此推测该花岗岩形成时的深度约为3.9～6.6 km，新生代以来河源地区的断块运动使得地表抬升约3.5～6.2 km。研究结果可为探讨华南地区构造演化提供全新佐证。

关键词

声发射 / Kaiser效应 / 花岗岩 / 历史应力 / 河源