超動態變形場長時間觀測系統

作者：李世念,齊文博,劉力強

摘要：地震模擬實驗通過穩態加載獲得失穩滑動或破裂事件來模擬地震過程。實驗中,穩態變形與失穩滑動交替出現。由于無法事先確定失穩發生的時刻與持續時間,且一次實驗中有可能產生多次失穩事件,為了保證在極其短暫的失穩瞬間獲得足夠的數據以分析震源力學過程,數據采集系統需要從實驗開始直至結束一直保持高速連續工作。一般的實驗進程可能會持續十幾h,因此需要巨大的存儲空間。盡管還沒有確切地了解失穩信號的頻率上限,但以往的實驗已經證明信號的頻率會達到幾百甚至幾千Hz,所以采樣頻率應當達到MHz量級以上。在這種連續長時間獲取高頻數據的情況下,還要保持較高的信噪比。此外,以往的實驗已經證明,震源力學場具有復雜的空間結構,難以用少數幾個測點來描述,需要對幾十個以上的測點進行同步觀測。長時間連續記錄、高分辨率高頻采樣與多點同步觀測4項技術手段的聯合使用對觀測系統的技術指標提出了巨大的挑戰。為此,文中研發了一套高信噪比的64通道、16位分辨率、4MHz并行采集頻率、可以連續記錄幾十h的超動態變形場觀測系統。利用這套系統可以實現應變、聲發射及位移等多種信號的同步采集,便于分析各種物理量之間的轉換關系。

發文機構：中國地震局地質研究所 中國煤炭地質總局勘查研究總院

關鍵詞：超動態斷層失穩變形場應變和聲發射連續同步測量分布式并行采集super-dynamicfault instabilitydeformation fieldacoustic emissioncontinuous synchronous measurementdistributed parallel acquisition

分類號： P315.61[天文地球—地震學][天文地球—固體地球物理學][天文地球—地球物理學]