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52.
断层同震滑动的实验模拟——岩石高速摩擦实验的意义、方法与研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
岩石摩擦实验是断层力学和震源物理实验研究中主要的手段之一.传统低速率的岩石摩擦实验与以之为基础建立的速率状态变量摩擦本构关系理论体系,对于认识断层摩擦滑动稳定性和地震成核等地震成因机制问题具有重要意义.近20年来,断层力学领域兴起了用于模拟断层同震动态滑动的岩石高速摩擦实验.这种新的实验模拟方法揭示出断层同震滑动存在明显的摩擦生热效应,断层的力学性状主要表现为显著的滑移弱化和速度弱化,断层带物质在断层高速滑移过程中经历了各种复杂的物理化学变化.这些研究成果对于认识和评估断层同震弱化机制、断层带强度、地震能量分配、断层破裂模式、断层愈合等问题均具有重要启示.本文对岩石高速摩擦实验的意义、方法与研究进展进行了总结,提出了目前的前沿性问题和值得开展的工作. 相似文献
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文中基于滇西北地区临时加密台站和区域固定台站地震观测资料,利用波形相关方法对2018年2月25日—2019年7月31日记录的连续波形进行高分辨率地震检测和高精度地震定位,据此分析红河断裂带北段维西-乔后断层的地震活动性特征.研究表明,目前维西-乔后断层除了一些特殊的断层部位(交会区、阶区等)外,地震活动微弱,但在其西侧可能存在一条隐伏的陡倾角右旋走滑断层,沿该断层小地震活动活跃.地震频度、能量释放率、b值等统计参数及其随时间的变化表明,维西-乔后断层及其附近地区的地震活动相对稳定,区域应力增强不明显;空间上大部分区域的b值较高,低b值区主要分布在一些特殊的断层部位(如断层交会区、阶区等),但尺度一般较小.ETAS模型统计结果表明,40%以上的地震活动受外部因素触发,包括深层流体扰动和远程强地震触发等.由此我们认为,维西-乔后断层主断层目前的地震活动性较弱,但其西侧的隐伏分支断层小地震活动丛集且有增强趋势,需要综合分析主断层及其西侧隐伏分支断层的活动性,以评估其地震危险性. 相似文献
54.
汶川地震基岩同震断层泥结构特征 总被引:5,自引:0,他引:5
汶川Ms8.0地震形成的地表破裂带主要沿松散沉积层分布,但在北川-映秀地表破裂带中,发现5处同震地表破裂带穿过基岩.通过详细介绍其中的4处基岩同震断层剖面,给出基岩同震断层泥的特点和识别标志.断层剖面位置从北向南:平武平溪、北川擂鼓、安县肖家桥和虹口八角庙.同震断层主要出露在相对较软的基岩中,断层长期活动形成了分带性特征显著的断层变形带,主要包括构造角砾岩、断层角砾、老断层泥和最新断层泥.其中,同震滑动产生的最新断层泥最为松软,厚度最薄,颜色最深,内部几乎不含角砾并与其他部分接触边界清晰平直.基岩同震断层泥的结构特征与断层围岩性质密切相关,当同震断层上下盘围岩由多种岩石组成,而且上下盘围岩强度差别较大时,断层变形带结构相对复杂,发育有厚层断层泥,局部存在多个滑动面;当上下盘围岩岩石组成相对单一时,断层变形带结构相对简单,断层泥厚度较薄.在野外断层变形带结构划分基础上,对部分断层剖面中的同震断层泥和断层岩进行了初步的显微结构分析,给出断层蠕滑和粘滑的显微结构特征,对同震断层泥中的流体活动方式进行了讨论. 相似文献
55.
56.
蒙脱石的脱水作用对断层摩擦本构行为的影响 总被引:4,自引:3,他引:4
利用高温双轴摩擦装置,研究了含蒙脱石的断层带在不同温度下摩擦滑动的速度依赖性,以期了解脱水作用对摩擦行为的影响。结果表明,断层带摩擦强度随温度而升高,而速度依赖性较为复杂,以1.4u/s为界,室温和100℃时,低滑动速率下表现为微弱的速度弱化,高滑动速率下则表现为速度强化;200℃时均为速度强化;300℃时高滑动速率下仍为速度强化,但低滑动速率下转变为速度弱化;400℃以上,均为明显的速度弱化。摩擦行为的变化与脱水过程及相应的断层物质变形方式的变化密切相关 相似文献
57.
在恒定的正应力和孔隙压力,不同温度下测量了三种蛇纹石断层泥摩擦强度的速度依赖性。在室温下,纤蛇纹石具有很低的摩擦系数,百利蛇纹石和叶蛇纹石的摩擦系数较高,分别为0.39和0.45左右。在25-200℃范围内,温度变化对纤蛇纹石和叶蛇纹石强度的影响不明显,而利蛇纹石的摩擦系数随温度升高明显增加。 相似文献
58.
59.
着重研究拉张或挤压型雁列式断层标本变形过程中声发射(简称AE,下同)的时空演化特征. 结果表明,预置构造对AE空间分布格局具有较强的控制作用,随着差应力的增加,AE首先在两个端点附近丛集,之后向两端点连线附近集中,出现明显的破裂局部化现象,较大事件还通常集中于某一端点附近反复发生. 前期微破裂丛集图象指示后期宏观破裂的扩展方向及扩展范围. 拉张和挤压型雁列区宏观破裂方向分别与轴向应力方向垂直和平行. 雁列式断层标本变形过程中,破裂前的弱化阶段相对较长、弱化过程明显. 微破裂事件累积频次指数增长可能是系统失稳前的典型征兆之一,而雁列区宏观破裂之后,AE数量逐渐减少、应变释放相对减弱. 摩擦滑动过程中,大的粘滑失稳前未见有AE活动前兆性的增强过程.雁列区的b值变化在失稳前显示趋势性降低——快速回升这一典型的变化过程,b值降低一般发生在差应力增强过程之中,并有可能延续至弱化阶段,而快速回升则一般发生在破裂失稳前的短时期内. 对比研究表明,构造差异所导致的b值差异远大于b值随差应力的增加而产生的变化量,而对同一构造标本,力学状态的改变会导致AE序列时序特征的急剧变化,较高的加载速率对应较高的应变能释放及明显的低b值. 先期破碎带由于较低的破坏强度,其对差应力的微小变化具有特殊敏感性,从而成为源、兆分离、窗口或敏感点效应等地震活动性前兆现象的一种可能的原因. 相似文献
60.
断层带摩擦稳定性转换及其对应的微破裂特征对于地震成核条件和慢地震机理研究具有重要的意义.本文利用双轴实验装置研究了硬石膏断层带摩擦稳定性的转换及其对应的应变变化、微破裂特征,并分析了实验标本的微观结构.实验结果表明,σ2和加载点速度对断层滑动稳定性具有显著影响.在低σ2条件下,硬石膏断层带出现不稳定滑动,变形以局部化的脆性破裂和摩擦为主;随σ2的增加,断层由不稳定滑动向稳定滑动转换,断层带变形方式逐渐转变为分布式的破裂.在低σ2条件下,硬石膏断层带在较低加载点速度下表现为速度强化且滑动稳定,在中等加载点速度下表现为速度弱化并伴有准周期性的黏滑,在较高加载点速度下又有转向速度强化的趋势,σ2的提高使得速度弱化的范围逐渐减少,滑动趋于稳定.上述两次转换对应不同的微破裂特征,在较高速度下从速度弱化转换为速度强化时,断层滑动伴有能量较小但频度很高的微破裂活动,而在较低速度下从速度弱化转换为速度强化时,断层滑动伴有间歇性的微破裂,这与断层带的微观结构特征有较好的对应关系,表明其转换机制是不同的. 相似文献