采用不同摩擦定律动态模拟断层阶跃  

Dynamically modeling fault step overs using various friction laws

作　　者：Kenny J.Ryan David D.Oglesby 李红[2] 陈连旺[3] 吕春来[3] 

机构地区：[1]不详 [2]北京市地震局 [3]中国地震局地壳应力研究所

出　　处：《世界地震译丛》2015年第1期1-21,共21页Translated World Seismology

基　　金：北京市地震局资助

摘　　要：众所周知,断层阶跃在某些情况下可使破裂贯通,而在另外的一些情况下则可能使破裂终止。然而,不同摩擦定律公式对跨越破裂的影响尚未得到广泛的探讨。本研究采用二维动态有限元方法探讨张性和压性两种环境下不同摩擦参数如何影响破裂跨越阶跃的能力。我们比较了线性滑动弱化摩擦和三种速率—状态依从摩擦:衰变定律、滑动定律、强速率弱化滑动定律。我们发现,对于相同有效滑动弱化距离的摩擦参数,该摩擦定律的函数形式可对最大跨越距离有显著影响。将摩擦定律调整为具有等效破裂能量时,我们发现这种摩擦定律的函数形式对跨越破裂的影响次之。最后,我们发现采用特定参数时,一旦破裂在次断层段重新起始,跨越阶跃系统的破裂延迟可导致先前未曾见到的超剪切转换模式,即使初始应力场阻碍这种转换也如此。对复杂几何形态如断层阶跃采用多种摩擦定律进行研究可有助于更好地认识和理解破裂性质对模型及统计分析中采用的摩擦定律类型的依赖性。

关 键 词：走滑断层阶跃的动态模型 用速率-状态摩擦模拟地震破裂 断层阶跃的超剪切转换 

分 类 号：P315.2[天文地球—地震学]