率和状态相关摩擦律与地震复发周期的研究
【摘要】:早期岩石摩擦试验显示,岩石间滑动有两种形式,不稳定滑动(粘滑)和稳定滑动(蠕滑)。研究发现,岩石界面的粘滑过程与地震的发震过程相类似,粘滑已成为地震形成机制之一。因此,粘滑现象的研究对分析断层稳定性和理解地震形成过程具有实质性意义。
在一系列实验的基础上,Dieterich和Ruina提出并完善了率和状态相关性摩擦律。根据不同的状态变量进化方程,该摩擦律又分为滑移变化律(slip law)和缓慢变化律(slow law)两种形式。后期研究表明,含有一个单独状态变量的摩擦律就已经能够很好的描述单自由度弹簧—滑块体系的粘滑现象。在单自由度弹簧—滑块模型体系中,速率相关性参数(a-b)值的符号控制体系滑动的稳定性。在微小扰动情况下,若a-b0,体系的摩擦力随着滑动速率的增加而增加,体系表现为速率强化现象,对应蠕滑运动;反之,若a-b0时,体系表现为速率弱化现象,对应粘滑运动。利用这一模型,本文分别研究在拟静力状态和动力状态下的近似稳定条件,其临界值为kcr。
断层的发震过程与界面的粘滑过程相类似,可以简单描述成稳定—滑动—再稳定周期性循环的过程。因此,本文利用服从率和状态相关的摩擦律的单自由度弹簧—滑块体系来研究断层的稳定性问题,主要采用数值模拟的方法,分析在何种情况下断层会出现粘滑现象,以及模型参数对断层稳定周期的影响。
鲜水河—小江断裂带由于其频繁的地震活动以及强烈的构造运动受到国内外学者的广泛关注。本文根据该断裂带的地震目录,统计了断裂带上M≥7.0级地震的时间分布,得出断裂带上特征地震的平均复发周期,并应用服从率和状态相关摩擦律的单自由度模型,选出几组适合此复发周期的模型参数。
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1 |
任利生,林伟凡;中卫—同心断裂带西段晚第四纪以来的活动性[J];地震;1993年01期 |
2 |
邹谨敞;虢顺民;陈志泰;代华光;;榆木山东麓断裂带晚第四纪活动特征的初步研究[J];高原地震;1993年02期 |
3 |
朱剑兵,纪友亮,李储华;利用分形维数定量表征断裂发育程度——以红柳地区为例[J];石油学报;2005年05期 |
4 |
张平安;;东莞某工程场地隐伏断裂a卡氡气勘测技术应用[J];西部探矿工程;2006年04期 |
5 |
李云伟;;油气沿断裂带运移过程中的侧向分流机理[J];内江科技;2009年06期 |
6 |
王强;王应斌;张友;;北黄海东部坳陷中生界储层特征[J];沉积与特提斯地质;2010年04期 |
7 |
邵躍;謝学錦;;东北一鉛鋅矿床地球化学探矿方法的研究[J];地质学报;1961年Z1期 |
8 |
邓业权;右江断裂带震中迁移现象[J];华南地震;1982年01期 |
9 |
徐和聆;张荣阁;;金川矿区西风井断裂带显微构造的初步研究[J];地质力学学报;1983年04期 |
10 |
张治洮;断裂构造岩沿深度的变化[J];西北地质科学;1984年07期 |
11 |
刘保申;;卢氏掌耳沟锑矿田断裂构造控矿作用初步探讨[J];河南国土资源;1985年04期 |
12 |
陈伟光;长乐—诏安断裂带的輓近活动和闽粤东部沿海地区地貌、第四系的发育[J];华南地震;1986年03期 |
13 |
P.C.Leary
,T.L.Henyey
,葛叶阳;根据P波速度剖面研究地热井周围的各向异性及断裂带[J];地球物理学进展;1986年01期 |
14 |
贺明静,胡孟春,吕莲;渭河盆地东南部断裂带第四纪构造活动与地震[J];西北地震学报;1987年03期 |
15 |
刘祥;吉林舒兰断裂带的基本特征[J];地震地质;1988年03期 |
16 |
席杰波,沈毅,吴健生,王家林;中国东海北北东向和北西向断裂带研究的新认识[J];同济大学学报(自然科学版);1988年02期 |
17 |
王永红;;微山湖下8101面“两带”特征浅析[J];山东科技大学学报(自然科学版);1988年02期 |
18 |
徐志斌;曹代勇;高文泰;;断裂带构造岩中石英组构的动力学分析——以豫西煤田中某些断裂带为例[J];河南国土资源;1989年01期 |
19 |
刘春晓;;东濮凹陷马厂地区的断层封堵性[J];石油地球物理勘探;1991年04期 |
20 |
徐耀通;论鸡笼山金铜矿成矿构造地球化学障[J];地质与勘探;1992年05期 |
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