【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地震物理模型材料领域，更具体地，涉及一种地震物理模型材料及其制备方法。
技术介绍
1、地震物理模拟是在实验室内将实际的地层构造或地质体在一定的尺度相似比下用相应的材料制作成物理模型，并用超声波测试方法对野外地震勘探进行实验数据采集的一种正演模拟。为了使物理模拟与实际地质构造地质体中的地震波传播的运动学和动力学特征保持一致，首先要满足物理模型材料的速度、密度、衰减等参数与实际地层的速度、密度、衰减等参数呈一定的比例关系，通常比例因子为1：1或1：2，这是地震物理模拟技术的相似性基本原理。
2、在全世界范围内，多年冻土带的总面积占到了陆地总面积的25％，在中国也有着广泛的分布。纯水的纵波速度约为1480m/s，冻结后冰的纵波速度约为3750m/s，速度改变非常大。在一定负温下，水冻结成冰，冰晶的胶结作用把土颗粒紧密结合在一起，形成坚固的骨架结构，使得土冻结后的性质也会发生很大的差异。因此，冻土层的声波速度、衰减等物性与温度及含水量有着密切关系。在进行具有冻土带近地表的高原勘探时，随着季节变化，冻土层的物性性质对地震波传播有着很大的影响。通常，冻土层在夏秋季时由于冰融化，土含水，呈现声波速度低、衰减大的物性特征，在冬春季由于水结冰，土含冰，呈现声波速度高、衰减小的物性特征。因此，在开展具有冻土层高原地区的地震物理模拟时，首先要实现与野外冻土层具有相同物性特征规律的模型材料，即0℃以上时速度低、衰减大，0℃以下速度高、衰减小，且模型材料的物性随着温度发生变化。
3、目前，地震物理模型的材料来源可分为
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种物性参数随温度变化的地震物理模型材料及其制备方法。本专利技术通过高分子吸水材料在吸水后随着温度变化时分别呈现胶状物(0℃以上)或冰状物(0℃以下)状态，且物性分别与水和冰非常接近，来模拟冻土层中水的相态变化及物性变化。将吸水后的高分子材料均匀分散到硅橡胶中，固化后即可实现模型材料在不同温度时(20℃至-20℃)具有不同的声波速度和衰减因子，纵波速度可随温度由1200m/s增加至2500m/s，同时衰减因子由0.05减小至0.02。模型材料具有类似于实际冻土带的0℃以上时速度低、衰减大，0℃以下速度高、衰减小的物性规律，可以用于模拟冻土层。另外通过控制高分子吸水材料与硅橡胶的重量份比例，能够定量化模拟不同的冻土层含水量，为具有冻土带近地表的高原勘探地震物理模拟研究奠定基础。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种地震物理模型材料，该地震物理模型材料包括以重量计的：
3、硅橡胶100份、交联剂5-10份、催化剂2-4份、高分子吸水材料1-10份、水10-50份；
4、所述高分子吸水材料为羧甲基纤维素。
5、本专利技术的第二方面提供上述的地震物理模型材料的制备方法，该制备方法包括：
6、步骤s1、吸水材料混合：将高分子吸水材料与水混合均匀；
7、步骤s2、吸水材料冷冻：将步骤s1所得材料进行冷冻；
8、步骤s3、吸水材料粉碎：将步骤s2所得材料进行粉碎；
9、步骤s4、材料混合：将硅橡胶、交联剂、催化剂、步骤s3所得材料混合均匀；
10、步骤s5、真空处理：将步骤s4所得材料进行真空处理，抽掉材料中的气泡；
11、步骤s6、固化过程：将步骤s5所得材料置于模具中固化，脱模取出。
12、本专利技术提供的物性参数随温度变化的地震物理模型材料及其制备方法，具有以下效果：
13、(1)本专利技术的物理模型材料的物性可随温度变化而变化，纵波速度可随由1200m/s增加至2500m/s，同时衰减因子由0.05减小至0.02。
14、(2)本专利技术的模型材料具有类似于实际冻土带的0℃以上时速度低、衰减大，0℃以下速度高、衰减小的物性规律，能够用于模拟冻土层。
15、(3)本专利技术的模型材料通过控制吸水高分子材料与硅橡胶的重量份比例，能够定量化模拟不同的冻土层含水量。
16、本专利技术的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种地震物理模型材料，其特征在于，该地震物理模型材料包括以重量计的：
2.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述硅橡胶为二甲基硅油。
3.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述交联剂为聚硅酸酯类交联剂。
4.根据权利要求3所述的地震物理模型材料，其中，所述交联剂为聚硅酸乙酯。
5.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述催化剂为低毒性或无毒性的有机锡类促进剂。
6.根据权利要求5所述的地震物理模型材料，其中，所述催化剂为辛酸亚锡。
7.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述高分子吸水材料的粒径为300-800目。
8.根据权利要求7所述的地震物理模型材料，其中，所述高分子吸水材料的粒径为600-800目。
9.权利要求1-8中任意一项所述的地震物理模型材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
10.根据权利要求9所述的地震物理模型材料的制备方法，其中，上述地震物理模型材料的制备方法满足如下条件至少之一：
【技术特征摘要】
1.一种地震物理模型材料，其特征在于，该地震物理模型材料包括以重量计的：
2.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述硅橡胶为二甲基硅油。
3.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述交联剂为聚硅酸酯类交联剂。
4.根据权利要求3所述的地震物理模型材料，其中，所述交联剂为聚硅酸乙酯。
5.根据权利要求1所述的地震物理模型材料，其中，所述催化剂为低毒性或无毒性的有机锡类促进剂。
6.根据权利要求5所述的地震...
【专利技术属性】
技术研发人员：司文朋，刘卫华，王莹，邢廷栋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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