固体“类流态”机理及其与地震孕震的相似性研究

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固体“类流态”是固体表面及其内部存在的一种类似于流体的状态,是一种除气、液、固、液晶之外的一种新的物质存在状态。本文利用金相显微镜、原子力显微镜、扫描电镜、透射电镜等观测设备研究了“类流态”胞区的运动规律,并将其与宏观地震相对比,探索“类流态”与地震的相互借鉴作用,主要研究成果如下: 在金相显微镜、原子力显微镜、扫描电镜、透射电镜下均观察到了Cu-Zn-Al合金、45 号钢、易熔合金等材料表面的“类流态”胞区的运动,胞区尺寸从几微米至几十微米不等,运动方式也多种多样;利用X 射线衍射仪、膨胀分析仪、差热分析仪证实了固体材料内部也存在着“类流态”胞区的运动。对Cu-Zn-Al 合金和45 号钢试样分别施加电场和磁场后,观察到了“类流态”胞区的运动,表明“类流态”受电场和磁场的影响,并且与外界环境存在物质和能量的交换。利用数字散斑相关方法对“类流态”胞区的位移及应变进行了测定,表明“类流态”胞区的各点间相关性很好,胞区内部存在着一种互相关联的整体的弹性运动。利用Lotka-Volterra 模型从非线性角度解释了“类流态”胞区的形成机理。将微观的固体“类流态”现象与宏观的地震活动进行类比分析,发现二者在组织结构、与裂纹的关系、受外界环境的影响及表现形式等方面都存在着很多相似性,具有某些共同的规律。利用地震的组合模式、IPE模式、固化模式、相变模式等进行了“类流态”形成机理的研究,为“类流态”的研究提供了一种新的思路。根据固体“类流态”与地震绝对分形的一致性,利用Cu-Zn-Al 合金“类流态”振荡的时间序列预测新疆、四川等地区的地震活动,发现在一年尺度强震的预报上具有较好的效果。利用KCl与水相互作用呈现出来的“类流态”特征,进行岩石破裂机理及地震孕震机理的研究是一种新的方法。
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