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强震是断层中锁固体发生脆性破裂的结果吗?

已有 3632 次阅读 2011-8-22 18:53 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记| 强震, 锁固体, 脆性破裂

看了申艳军博士[1]的博文《地震与岩石破裂的相似性》,为年轻学者勤于思考的态度深感欣慰和赞赏,同时我也欢迎和有关人士探讨学术问题。

一、     地震是岩石破裂过程的产物吗?

我做博士学位论文时,研究的是岩石破裂过程中的声发射机制。通过试验知道,伴随岩石破裂会产生声发射(微震),破裂到一定程度,未破裂会向未来的主破裂面丛集,微震群事件发生;岩石变形到峰值强度点时,如果压机刚度不是很大,宏观破裂发生而产生应力降,相当于强震的发生。

对强震而言,强震是断层中一块“大石头”发生宏观破裂的结果,与实验室内“小石头”的破裂过程不会有本质区别,尽管其加载条件、力学环境比室内试验要复杂的多。

二、     强震是锁固体发生脆性破裂的结果吗?

锁固体指的是断层中未破裂的高强度岩体,如岩桥、凹凸体、障碍等。如果断层中没有锁固体的存在,只有断层破碎带,在内外营力作用下,断层会稳态地运动,不会积累较高的能量,即高能量的积累没有载体,这样沿断层可能会发生中小地震,不会有大震的发生。

从我们已分析过的强震震例看,确实如此,且地震学界也认为强震会发生在“闭锁”区域(叫法不同,锁固段(体)的叫法广义一些)。

如果岩石的变形行为是理想塑性或应变硬化的,则岩石变形到屈服点后,没有应力降产生,也即没有能量猛烈地释放,也不会有强震的发生。

所以,只要有强震发生的地震区,锁固体的破裂一定是脆性的。

参考
[1] 申艳军地震与岩石破裂的相似性
扩展阅读:
秦四清,弹簧-滑块模型能模拟强震孕育过程吗?

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=575926&do=blog&id=459396



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