分形断层的隧道效应和平面内剪切断层的跨S波速破裂  

作　　者：李世愚[1] 陈运泰[1] 

机构地区：[1]中国地震局地球物理研究所

出　　处：《地震学报》1999年第1期17-23,共7页Acta Seismologica Sinica

基　　金：国家自然科学基金;中国地震局"八五"合同项目

摘　　要：跨Ｓ波速破裂指断层破裂速度ｖ处于Ｓ波速度β和Ｐ波速度α之间，它在反平面剪切（即走滑）断层破裂过程中的存在已有证明，但在二维经典模型内，跨Ｓ波速破裂的实现还存在两个解释上的困难，即起始困难和发散困难．起始困难是指：当ｖ↑ｖＲ（瑞利波速度）时，动态应力强度因子Ｋ２（ｔ）→＋０；在区间（ｖＲ，β）内，Ｋ２（ｔ）由正变负．破裂速度如何越过“禁区”（ｖＲ，β）发散困难是指：在ｖ↓β时，Ｋ２（ｔ）→＋∞．我们引入断层普遍存在的分形和隧道效应概念．断层为多裂纹的分形结构．破裂速度是断层长度对时间的微商，因此，破裂速度也是分形的．隧道效应是指动态破裂越过裂纹间隙，而间隙的归并滞后于扰动的传播．假定孕震“成核”区处于临界状态或亚临界扩展状态，扰动的到来立即触发或加速裂纹前缘的扩展，而观测系统又不能区分扰动前缘和破裂前缘，则扰动传播的速度就被观测系统认定为破裂速度，从而出现了跨Ｓ波速破裂的现象，它是一种表观速度．导出表观速度的真正根源，在于剪切破裂的数学模型本来就是复杂过程的一种简化表象．破裂速度的二重性是指表观速度和微裂纹的真实速度，二者在物理上有区分，却在破裂判据上统一．将上述概念代入Ｋ２（ｔ）的计算，克服了起始困难，给出?

关 键 词：地震 破裂动力学 平面内剪切断面 断层 S波速 

分 类 号：P315.2[天文地球—地震学] P315.3[天文地球—固体地球物理学]