正应力扰动对断层滑动失稳影响的实验研究

• 作者: 杨马陵 缪阿丽 马胜利 黄元敏
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 摩擦实验 黏滑 应力扰动 应力降 黏滑间隔
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 地球动力学·地震学·地磁学·地热学
• 页码范围: 931-940
• 页数: 10页
• 分类号: P313
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg20160315

摘要

利用双轴伺服控制加载装置,采用三块花岗闪长岩标本组成的含有两个滑动面的直剪结构,开展了摩擦滑动实验.实验中通过在垂直滑动面的载荷上叠加正弦波状和方波状的扰动,研究了正应力扰动对断层黏滑失稳的影响.研究表明,在恒定的正应力和位移速率下,标本表现为规则的黏滑,叠加正应力扰动后,随扰动振幅的增加黏滑发生时间与扰动的相关性增大,黏滑应力降和时间间隔的分布趋于离散.黏滑应力降和时间间隔的平均值随平均正应力的增加呈线性增长,扰动叠加后黏滑应力降的离散度随平均正应力的增加而增大;黏滑应力降和时间间隔主要受应力变化幅度的影响,而与应力变化的速率关系不大.剪应力和正应力扰动都会对断层黏滑失稳产生影响,而正应力扰动的影响更明显.这两种扰动对断层黏滑失稳影响的机制存在差异,剪应力扰动只是改变断层滑动的推动力,而正应力扰动则改变了断层面上凹凸体的接触状态.