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第四章 實驗結果

4.1.2 分析結果

從圖 4.2 樣本 8 應變數據可以看出,除了在 90hr 處,由於實驗室電壓不穩造 成訊號異常,其他曲線大致上都是呈現平滑增加的趨勢,於量測時間近乎 7天時,

大多應變數據可達到穩定釋放完畢的狀況。同時溫度數據顯示,恆溫水槽效用良 好,可將水溫變化控制在 0.13 ℃以內,所以不需要進行溫度校正。空白對照組 樣本(Dummy Sample)的數據沒有明顯飄移的現象,因此也不需要進行飄移校 正。

另外從圖 4.2 可以發現,隨著時間逐漸的增加,樣本 8 所有方向的非彈性應 變都是向外膨脹的,同時其應變回復量的增加率隨著時間的增加而逐漸降低。此

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外,在各不同方向上的應變規模有所不同,樣本 8 的應變數值介於 6~140 毫應 變之間,其實驗量測結果遠小於臺灣沈積岩之應變回復量 200-500 毫應變 (Lin et al., 2007),因為本研究地區的岩芯岩性為變質花崗岩,而 Matsuki 在 2008 年的

研究結果顯示,花崗岩的剪力與體積非彈性回復柔量遠小於一般沈積岩的非彈性 回復柔量(Matsuki, 2008),可以預期於類似的應力狀態下變質花崗岩的非彈性回 復柔量也比沈積岩的小。所以,本實驗的非彈性應變回復量可以預期遠小於沈積

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主應變之間的比值來評估主應變軸方向的穩定性(Matsuki and Takeuchi, 1993),例 如樣本8在量測初期,最大主應變數值比較小且還不穩定,如圖4.5的30hr之前。

所以,本研究三個主應變方向隨時間變化的趨勢僅顯示主應變比值穩定後的結果 (圖4.6),圖中紅色、綠色與藍色點分別表示三維空間中,最大、次大與最小主應 變投影的方向。由於應變解壓過程中會呈現略為浮動的現象,因此以圓形與三角 形分別表示各軸浮動的起點與終點;方型則代表平均值。依據Matsuki (1991)的 研究,均質等向樣本的非彈性主應變方向跟現地主應力的方向是一致的,因此可 復到達穩定時的Jav約為3.88x10-6/MPa, Jas約為7.37x10-6/MPa,變形模數大致為 70~80GPa,所以導數為10-8還算合理範圍。進一步利用組成律(式3.9)估計三維現 地應力依序分別為14.5MPa、9.6MPa與9.2MPa,最大軸差應力為5.3MPa,並依式 3.21計算應力比值為0.07。

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圖 4.2 深度 530.39~530.6m 樣本 8 ASR 18 個應變計資料與水溫的時間數據。

圖 4.3 和平 ASR 樣本 8 9 個方向 18 個 ASR 應變計資料。

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圖 4.4 和平 ASR 樣本 8 最大、次大、最小與平均主應變值隨時間變化的結果。

圖 4.5 和平 ASR 樣本 8 非彈性主偏差應變比值圖。

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圖 4.6 和平 ASR 樣本 8 非彈性主應變方向投影圖,紅色、綠色與藍色分別標示 最大、次大與最小主應變。圓形與三角形為穩定資料的起點與終點,方形為平均 方向。

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