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ISSN: 2333-9721
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平直走滑断层亚失稳状态的位移协同化特征—基于数字图像相关方法的实验研究

, PP. 1643-1650

Keywords: 亚失稳状态,断层位移,协同化系数,局部预滑区,数字图像相关

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Abstract:

?亚失稳阶段是断层临近失稳的最后阶段,识别断层亚失稳状态,对评估断裂区内的断层失稳危险性具有重要意义.含平直走滑断层的岩石样品在卧式双轴伺服控制压机上加载产生黏滑,同时用高速相机以1000帧s-1的速度记录样品变形,失稳过程中的数字图像,然后采用数字图像相关分析方法计算样品表面变形场,并通过定义表征断层位移累计值相对离散程度的协同化系数来描述断层失稳过程的协同化特征,结果表明:(1)局部预滑区进入亚失稳阶段之前,扩展速率非常缓慢;进入亚失稳Ⅰ阶段后,扩展速率有所增加,但仍很缓慢,属于准静态扩展;在亚失稳Ⅱ阶段,在占整个亚失稳阶段~1.5%的时间段内,断层先是以~0.9ms-1的速率扩展,继而快速贯通整个观测区域,此时断层已转为准动态扩展.(2)在亚失稳Ⅰ阶段断层位移协同化系数降为进入亚失稳前的一半,在亚失稳Ⅱ阶段这一系数再降为进入亚失稳前的四分之一.这一系数持续下降意味着断层位移协同化作用的加强,亦可作为断层进入亚失稳阶段的特征之一.(3)此外,在断层失稳滑动阶段,观测区内断层出现三次整体滑动:初始滑动,快速滑动和调整滑动.断层在三次滑动之间存在两次短暂的停顿过程.

References

[1]  Bouchon M, Karabulut H, Aktar M, et al. 2011. Extended nucleation of the 1999 Mw7.6 Izmit earthquake. Science, 331: 877-880
[2]  Das S, Scholz C H. 1981. Theory of time-dependent rupture in the earth. J Geophys Res, 86: 6039-6051
[3]  Dieterich J H. 1986. A model for the nucleation of earthquake slip. Am Geophys Union Geophys Monogr, l6: 7-47
[4]  Dieterich J H. 1992. Earthquake nucleation on faults with rate- and state-dependent strength. Tectonophysics, 211: 115-134
[5]  Dodge D A, Beroza G C, Ellsworth W L. 1996. Detailed observations of California foreshock sequences: Implications for the earthquake initiation process. J Geophys Res, 101: 22371-22392
[6]  Gonzalez R C, Woods R E, Eddins S L. 2009. Digital Image Processing Using MATLAB. Beijing: Publishing House of Electronics Industry. 490-492
[7]  Gonzalez R C, Woods R E. 2010. Digital Image Processing. 3rd ed. Beijing: Publishing House of Electronics Industry. 891-894
[8]  Haken H, Wunderlin A, Yigitbasi S. 1995. An introduction to synergetics. Open Sys Information Dyn, 3: 97-130
[9]  Kato A, Obara K, Igarashi T, et al. 2012. Propagation of slow slip leading up to the 2011 Mw9.0 Tohoku-Oki earthquake. Science, 335: 705-708
[10]  Lu X, Lapusta N, Rosakis A J. 2010. Pulse-like and crack-like dynamic shear ruptures on frictional interfaces: Experimental evidence, numerical modeling, and implications. Int J Fract, 163: 27-39
[11]  Mori J, Kanamori H. 1996. Initial rupture of earthquakes in the 1995 Ridgecrest, California sequence. Geophys Res Lett, 23: 2437-2440
[12]  Nguyen T L, Hall S A, Vacher P, et al. 2011. Fracture mechanisms in soft rock: Identification and quantification of evolving displacement discontinuities by extended digital image correlation. Tectonophysics, 503: 117-128
[13]  Nielsen S, Taddeucci J, Vinciguerra S. 2010. Experimental observation of stick-slip instability fronts. Geophys J Int, 180: 697-702
[14]  Ohnaka M. 1992. Earthquake source nucleation: A physical model for short-term precursors. Tectonophysics, 211: 149-178
[15]  Ranson W F, Peters W H. 1982. Digital imaging techniques in experimental stress analysis. Opt Eng, 21: 427-431
[16]  Yamaguchi I. 1981. A laser-speckle strain gauge. J Phys E-Sci Instrum, 14: 1270-1273
[17]  陈俊达, 马少鹏, 刘善军, 等. 2005. 应用数字散斑相关方法实验研究雁列断层变形破坏过程. 地球物理学报, 48: 1350-1356
[18]  邓志辉, 马胜利, 马瑾, 等. 1995. 黏滑失稳及其物理场时空分布的实验研究. 地震地质, 17: 305-310
[19]  刁桂苓, 赵英萍, 啜永清, 等. 2004. 大同晚期强余震前震源机制解的一致性特征. 内陆地震, 18: 202-206
[20]  金观昌, 孟利波, 陈俊达, 等. 2006. 数字散斑相关技术进展及应用. 实验力学, 21: 689-702
[21]  李元辉, 刘建坡, 赵兴东, 等. 2009. 岩石破裂过程中的声发射b值及分形特征研究. 岩土力学, 30: 2559-2564
[22]  刘力强, 刘天昌. 1995a. 室内构造变形物理场观测系统的设计与实施. 地震地质, 17: 357-362
[23]  刘力强, 马瑾, 马胜利. 1995b. 典型构造背景应变场特征及其演化趋势. 地震地质, 17: 349-356
[24]  马瑾, Sherman S I, 郭彦双. 2012. 地震前亚失稳应力状态的识别——以5°拐折断层变形温度场演化的实验为例. 中国科学: 地球科学, 42: 633-645
[25]  马瑾, 马胜利, 刘力强, 等. 1996. 断层几何结构与物理场的演化及失稳特征. 地震学报, 18: 200-207
[26]  马少鹏, 潘一山, 王来贵, 等. 2005. 数字散斑相关方法用于岩石结构破坏过程观测. 辽宁工程技术大学学报, 24: 51-53
[27]  马少鹏, 周辉. 2008. 岩石破坏过程中试件表面应变场演化特征研究. 岩石力学与工程学报, 27: 1667-1673
[28]  马胜利, 马瑾, 刘力强. 1995. 典型构造变形过程中物理场时空演化的实验和理论研究. 地震, 15(增刊): 55-65
[29]  马胜利, 刘力强, 马瑾, 等. 2003. 均匀和非均匀断层滑动失稳成核过程的实验研究. 中国科学D辑: 地球科学, 33(增刊): 45-52
[30]  马胜利, 马瑾, 刘力强. 2002. 地震成核相的实验证据. 科学通报, 47: 387-391
[31]  宋义敏, 马少鹏, 杨小彬, 等. 2012. 断层黏滑动态变形过程的实验研究. 地球物理学报, 55: 171-179
[32]  尹贤刚, 李庶林, 唐海燕, 等. 2009. 岩石破坏声发射平静期及其分形特征研究. 岩石力学与工程学报, 28(增刊2): 3383-3390
[33]  Bons P D, Jessell M W. 1995. Strain analysis in deformation experiments with pattern matching or a stereoscope. J Struct Geol, 17: 917-919, 921
[34]  Bornyakov S A, Truskov V A, Cheremnykh A V. 2008. Dissipative structures in fault zones and their diagnostic criteria (from physical modeling data). Russ Geol Geophys, 49: 1-6

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