注水诱发地震中含不同断层泥的断层岩石破坏研究

• 作者: 康建旗 姜智彬 吴振宇 郑东平 朱建波
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 注水诱发地震 断层泥 交叉断层 岩石破坏
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 2702-2712
• 页数: 11页
• 分类号: P642.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.08.017

摘要

为了探究断层泥在注水诱发断层滑动中的作用机制及断层周边岩石的破坏程度,选取3种不同成分断层泥的断层(断层1中断层泥由75％石英砂和25％蒙脱石组成;断层2中由50％石英砂和50％蒙脱石组成;断层3中由25％石英砂和75％蒙脱石组成),开展室内高压注水双轴加载试验,研究注水诱发地震中含不同断层泥的断层滑动特征.采用验证后的COMSOL数值模型并结合岩石损伤理论,分析断层泥对平直和交叉断层周边岩石变形破坏的影响规律.研究结果表明:注水条件下含高强度(剪切)断层泥的断层不易发生失稳滑动,但滑动后易产生较大震级的诱发地震(应力降大),导致断层周边岩石出现大面积变形破坏区;断层周边岩石变形破坏区域的分布方位受断层泥的影响甚微,主要由断层几何结构控制;平直断层周边岩石的变形破坏区域分布在断层两端,交叉断层周边岩石的变形破坏区域主要分布在断层连接处及次断层端部,当交叉角度为45°时,交叉断层周边岩石破坏程度最低.