地震触发研究中库仑应力随摩擦系数增加而增大的矛盾及其解决

发布时间：2017-10-22 02:30

  本文关键词：地震触发研究中库仑应力随摩擦系数增加而增大的矛盾及其解决

  更多相关文章： 库仑破裂应力 地震触发 摩擦系数 综合库仑应力

【摘要】：近年来,通过计算库仑破裂应力变化研究地震触发及断层的相互作用,进而估计地震灾害已经成为国际上研究的热点.研究中,为考察库仑模型触发地震的效果,计算时往往要改变模型参数进行检验,特别是让有效摩擦系数从0.0到0.8之间变化.许多研究人员的计算结果表明,库仑破裂应力随着摩擦系数的增加而增大,即断层上摩擦系数的增大可以导致触发地震能力的提高.这显然与我们的常识相违背:摩擦总是阻碍断层滑动、抑制地震发生的,即断层面上的摩擦越大,地震越是难以被触发.文中通过对库仑破裂应力的计算公式进行详细分析后发现,之所以出现摩擦越大,地震越容易被触发的现象,其原因是研究者在计算中没有考虑在构造应力作用的环境里,摩擦系数本身的变化所带来的附加库仑应力变化.若某个地震使一个位于地下15km的典型断层面上的正应力增加2 MPa,如果只考虑静岩压力,当摩擦系数从0.3增大到0.4后,传统库仑破裂应力变化为0.8 MPa;而综合库仑应力变化则大约为-39.2 MPa.所以,若从整体上来分析断层在地震位错及摩擦系数变化所造成的综合库仑应力改变,就不可能出现库仑应力随摩擦系数增加而增加的不正常现象.由此可见,今后在利用库仑模型研究地震触发问题时,应综合考虑构造应力场及摩擦系数本身变化所带来的库仑应力变化.
【作者单位】： 中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室);中国科学院计算地球动力学重点实验室;
【关键词】： 库仑破裂应力 地震触发 摩擦系数 综合库仑应力
【基金】：国家自然科学基金项目(41574041) 北京市自然科学基金项目(8152034) 地震动力学国家重点实验室开放基金项目(LED2012B01) 广西科技攻关项目(桂科攻1377002) 中央级科研院所科研业务专项共同资助
【分类号】：P315
【正文快照】： 1引言库仑应力模型在研究余震触发及主震对后续强震的触发方面发挥着非常重要的作用,国内外很多科学工作者研究了地震触发问题,并取得了引人瞩目的成果(King and Stein,1994;Harris,1998;Stein,1999;King and Cocco,2001;Freed,2005;Toda et al.,2008;Parsons et al.,2008;万

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