孕震断层锁固段累积损伤导致失稳的自组织-临界行为特征

• 作者: 吴晓娲 张珂 杨百存 秦四清 薛雷
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 自组织 临界失稳 沙堆模型 锁固段
• 年，卷（期）: 2018,（20）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 417-426
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20180614

摘要

弄清锁固段(岩石)破裂过程中自组织临界性的物理涵义,对正确认识地震可预测性问题等具有重要意义.本文指出锁固段破裂过程存在两个临界点,第一临界点为体积膨胀点,是自组织过程起点,在该点锁固段发生可判识的高能级破裂事件,这可视为锁固段宏观破裂前的惟一可识别前兆;第二临界点为峰值强度点,即失稳点,在该点通常发生有明显地表破裂带的大地震.基于以前研究给出的两者之间应变比理论关系以及地震震级与能量约束关系,可预测锁固段在第一和第二临界点处发生的某些标志性地震,并己得到诸多震例分析的支持.本文研究结果表明:由于锁固段是非均匀介质,失稳前必须出现自组织过程,自组织是“因”,临界失稳是“果”,正是因为自组织过程的存在,才使得对某些大地震(如标志性地震)的预测成为可能;两个临界点之间的破裂演化过程并不是瞬态行为,通常是一个长期过程,该过程中标志性地震的发生遵循确定性规律,并不存在小地震直接导致大地震(如标志性地震)的级联效应.