1 研究背景幂律奇异性是材料灾变破坏及地震发生时的一个典型前兆特征(Voight,1989;Xue et al,2018)。在灾变破坏发生时,系统的响应函数R=du/dU发散到无穷大,表现出临界幂律奇异性(Xue et al,2018)。其中,u是系统响应量,U是系统的加载控制量。响应函数R的临界幂律奇异性是灾变破坏能量准则的体现,对大理岩、花岗岩试样进行的准静态单轴压缩实验表明,响应函数幂律奇异性指数分布在-1/2到-1之间。
地震是地壳中积累的大量弹性应变能突然释放的灾变破坏过程。对地震的预测(特别是短临预测)一直是地震学的一个巨大挑战,《Science》(2005)曾将其列为125个科学问题之一(Are there earthquake precursors that can lead to useful predictions?)。解决这一问题的关键点在于,是否存在与地震发生具有因果关联的、有物理基础的前兆现象?利用何种观测手段来探测并识别这种前兆现象?
