三维初始破裂的理论与实验研究及其在解释断层现象中的意义

• 来源期刊: 世界地震译丛
• 学科: 地球科学
• 关键词: 破裂力学 三维破裂 断层 破裂判据
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 页码范围: 24-41
• 页数: 18页
• 分类号: P315
• 语种: 中文

摘要

简述了受压表面(半椭圆)裂纹的三维破裂实验结果,并对三维破裂的应力判据理论进行了研究.对弥合初始破裂的方法进行了改进.指出Palaniswamy和Knauss提出的极值(EV)方法存在重要缺陷,主要是只考虑了两个欧拉角(2EA),忽略了第三个欧拉角的变化.如果将三个欧拉角(3EA)全部考虑进去,其弥合效果会有质的变化,能够弥合成实验观测到的曲面,而不是平面.提出了法向矢量法(NSDV),并证明和3欧拉角法(3EA)等效.证明法向矢量法(NSDV)可以进一步优化为求最大主应力的主面集合法(CFPDP).用主面集合法的计算结果可以很好地弥合已有的三维破裂实验中观察到的初始破裂曲面.主面集合法可以用于椭圆裂纹模型弥合埋深断层的滑动段破裂.三维破裂研究的结果,可以用来解释地震断层中大量的跨尺度破碎现象,解释板缘断层在低剪切力作用下地震的发生以及孕震过程中EDA(张性扩容各向异性)裂隙引起的介质各向异性机理.