从声发射事件P波初动极性分析来看，花岗岩、大理岩和红砂岩主要发生张拉破裂，这与三种 岩石RA-AF值的分布特征一致，花岗岩和大理岩除了主要发生张拉破裂之外还有20%左右的裂纹 闭合破裂(C型破裂)主要原因如图6所示花岗岩和大理岩中含有较多空隙：红砂岩除了张拉破裂之 外还产生10%左右的S型破裂，主要是因为红砂岩是沉积岩，含有大量节理面。另一方面，上文中 分析得到，花岗岩、大理岩和红砂岩的中心频率大部分分布在200-400kHz之间，红砂岩还有约15% 左右的声发射事件中心频率在400-500kHz,花岗岩和红砂岩甚至还有部分声发射事件的中心频率 高于500kHz,可以看出三种岩石试样破裂时产生的声发射信号都属于高频信号。对于张拉型破裂来 说，其产生的弹性波P波成分较显著，而剪切型破裂产生的弹性波S波成分较显著。由于P波波速 要大于S波，因此，从破裂的最初端传到最远端P波脉冲不会被大量分离，这就使P波脉冲比S波 脉冲更窄6刃。脉冲窄的弹性波频率就高，这也是膨胀剂实验中产生较多高频声发射信号的主要原 因。 3结论 (①)频率是信号固有的特性，破裂尺度和频率有着天然的对应关贰感裂欠度小的产生的弹性 波信号频率高，破裂尺度大的产生的弹性波信号频率低，因此三种岩石试样花岗岩、大理岩、红砂 岩)中岩石颗粒最大的花岗岩破裂过程中产生中心频率较低的事件赤比最犬，大理岩次之，而颗粒 最小的红砂岩破裂过程中产生的高中心频率事件占比最大，因此在对破裂信号进行分析时，频率是 一个重要的参数。然而，值得注意的是，声发射信号是传感器收到的来自破裂处激发的信号，其频 率不仅与破裂的尺度和类型有关，还与传感器到破裂震原的距离距离越远，高频成分衰减越大)和 传感器的谐振频率有关，因此，不同实验条件下声发谢信频率的对比需综合考虑上述因素。 (2)RA-AF值分布和P波初动极性，都是具有统学规律的岩石声发射特征参数，可以很好 的判断破裂源的特征一一张拉型还是剪切型，本文实施的岩石试样膨胀剂张拉试验采集的声发射 信号的低RA值高AF值的分布特征，以及DQ餐数多分布在[-1，-0.25)的分布特征说明采用RA-AF 值分布和P波初动极性分析岩石破裂源特征的方法是可行的。然而，这两种方法都只能基于统计对 破裂类型进行定性的描述，RA-AF值不同破裂类型下的分布区间并没有明确的限定，通过RA-AF 值的分布特征只能定性的说明声发射信号的频率特性，并且由于频率与破裂尺度和模式紧密相关， 进而RA-AF的分布特征也在一定程度土反应岩样破裂尺度和模式的分布特征。而P波初动极性分析 也是基于不同传感器收到信号♪波初动方向的定性分析，因此，不能依据这两种方法推断单个震源 的破裂模式，单个震源破裂模式的识别还需借助诸如矩张量反演等方法开展分析。 参考文献 [1]Atkinson B K.Yin X C.Xiu J G.Rock fracture mechanics.Beijing:Seismological Press,1992:52-53. (B.K阿特金森尹祥础，修济刚.岩石断裂力学.北京：地震出版社，1992：52-53) [2]Manthei G.Characterization of acoustic emission sources in a rock salt specimen under triaxial compression.Bull Seismological Soc Am.2005,95(5):1674-1700. [3]Alkan H,Cinar Y,Pusch G.Rock salt dilatancy boundary from combined acoustic emission and triaxial compression tests.Int J Rock Mech Min Sci.2007.44(1):108-119. [4]HuX C.Su GS,Chen G,et al.Experiment on rock burst process of borehole and its acoustic emission characteristics. Rock Mech.Rock Eng.2019,52:783-802. [5]Wang Y,He MC,Liu DQ,et al.Rockburst in sandstone containing elliptic holes with varying axial ratios.Adv.Mater: Sci.Eng2019,pp.1-17. [6]Tao M,Ma A,Cao WZ,Li X B,et al.Dynamic response of pre-stressed rock with a circular cavity subject to transient loading.Int J Rock Mech Min Sci.2017,99:1-8从声发射事件 P 波初动极性分析来看，花岗岩、大理岩和红砂岩主要发生张拉破裂，这与三种 岩石 RA-AF 值的分布特征一致，花岗岩和大理岩除了主要发生张拉破裂之外还有 20%左右的裂纹 闭合破裂(C-型破裂)主要原因如图 6 所示花岗岩和大理岩中含有较多空隙；红砂岩除了张拉破裂之 外还产生 10%左右的 S-型破裂，主要是因为红砂岩是沉积岩，含有大量节理面。另一方面，上文中 分析得到，花岗岩、大理岩和红砂岩的中心频率大部分分布在 200-400kHz 之间，红砂岩还有约 15% 左右的声发射事件中心频率在 400-500 kHz，花岗岩和红砂岩甚至还有部分声发射事件的中心频率 高于 500kHz，可以看出三种岩石试样破裂时产生的声发射信号都属于高频信号。对于张拉型破裂来 说，其产生的弹性波 P 波成分较显著，而剪切型破裂产生的弹性波 S 波成分较显著。由于 P 波波速 要大于 S 波，因此，从破裂的最初端传到最远端 P 波脉冲不会被大量分离，这就使 P 波脉冲比 S 波 脉冲更窄[36, 37]。脉冲窄的弹性波频率就高，这也是膨胀剂实验中产生较多高频声发射信号的主要原 因。 3 结论 (1) 频率是信号固有的特性，破裂尺度和频率有着天然的对应关系，破裂尺度小的产生的弹性 波信号频率高，破裂尺度大的产生的弹性波信号频率低，因此三种岩石试样(花岗岩、大理岩、红砂 岩)中岩石颗粒最大的花岗岩破裂过程中产生中心频率较低的事件占比最大，大理岩次之，而颗粒 最小的红砂岩破裂过程中产生的高中心频率事件占比最大，因此在对破裂信号进行分析时，频率是 一个重要的参数。然而，值得注意的是，声发射信号是传感器收到的来自破裂处激发的信号，其频 率不仅与破裂的尺度和类型有关，还与传感器到破裂震源的距离(距离越远，高频成分衰减越大)和 传感器的谐振频率有关，因此，不同实验条件下声发射信号频率的对比需综合考虑上述因素。 (2) RA-AF 值分布和 P 波初动极性，都是具有统计学规律的岩石声发射特征参数，可以很好 的判断破裂源的特征——张拉型还是剪切型，本文中实施的岩石试样膨胀剂张拉试验采集的声发射 信号的低 RA 值高 AF 值的分布特征，以及 pol 参数多分布在[-1,-0.25)的分布特征说明采用 RA-AF 值分布和 P 波初动极性分析岩石破裂源特征的方法是可行的。然而，这两种方法都只能基于统计对 破裂类型进行定性的描述，RA-AF 值不同破裂类型下的分布区间并没有明确的限定，通过 RA-AF 值的分布特征只能定性的说明声发射信号的频率特性，并且由于频率与破裂尺度和模式紧密相关， 进而 RA-AF 的分布特征也在一定程度上反应岩样破裂尺度和模式的分布特征。而 P 波初动极性分析 也是基于不同传感器收到信号 P 波初动方向的定性分析，因此，不能依据这两种方法推断单个震源 的破裂模式，单个震源破裂模式的识别还需借助诸如矩张量反演等方法开展分析。 参 考 文 献 [1] Atkinson B K, Yin X C, Xiu J G. Rock fracture mechanics. Beijing: Seismological Press, 1992：52-53. (B.K.阿特金森, 尹祥础, 修济刚. 岩石断裂力学. 北京：地震出版社, 1992：52-53.) [2] Manthei G. Characterization of acoustic emission sources in a rock salt specimen under triaxial compression. Bull Seismological Soc Am, 2005, 95(5): 1674-1700. [3] Alkan H, Cinar Y, Pusch G. Rock salt dilatancy boundary from combined acoustic emission and triaxial compression tests. Int J Rock Mech Min Sci, 2007, 44(1):108-119. [4] Hu X C, Su G S, Chen G, et al. Experiment on rock burst process of borehole and its acoustic emission characteristics. Rock Mech. Rock Eng, 2019, 52: 783-802. [5] Wang Y, He M C, Liu D Q, et al. Rockburst in sandstone containing elliptic holes with varying axial ratios. Adv. Mater. Sci. Eng, 2019, pp. 1-17. [6] Tao M, Ma A, Cao W Z, Li X B, et al. Dynamic response of pre-stressed rock with a circular cavity subject to transient loading. Int J Rock Mech Min Sci, 2017, 99: 1-8. 录用稿件，非最终出版稿