地震地质
地震地質
지진지질
SEISMOLOGY AND GEOLOGY
2012年
1期
63-75
,共13页
含白云母岩盐断层带%摩擦实验%速度依赖性%微观结构
含白雲母巖鹽斷層帶%摩抆實驗%速度依賴性%微觀結構
함백운모암염단층대%마찰실험%속도의뢰성%미관결구
为更好地理解层状硅酸盐对断层强度、滑动速度依赖性及地震活动特征的影响,利用双轴摩擦实验对含白云母岩盐断层带在干燥及含水条件下摩擦的速度依赖性进行了实验研究,并观测了摩擦滑动过程中的声发射,分析了断层带的微观结构.实验结果表明,干燥条件下含白云母岩盐断层带在0.1 ~ 100μm/s的速度范围内表现为黏滑和速度弱化,增大σ2会使断层带从速度弱化向速度强化转化,速度依赖性转换出现在0.1 μm/s,其中断层滑动表现为稳滑或应力释放时间较长的黏滑事件;含水条件下含白云母岩盐断层带在0.05 ~0.01μm/s的速度范围内表现为速度强化,0.1 ~10μm/s的速度范围内表现为速度弱化,50~100μm/s的速度范围内又转换为速度强化行为.含白云母岩盐断层带在干燥条件下一次黏滑伴随一个或一丛声发射事件,而在含水条件下与稳滑相对应,滑动过程中并未记录到声发射事件.显微结构观察表明,速度弱化域的主要变形机制是岩盐颗粒的脆性破裂和局部化的滑动;干燥条件下,速度强化域的主要变形机制是岩盐颗粒的均匀破裂;含水条件下2个速度强化域对应不同的微观机制,高速域的速度强化受控于岩盐颗粒在白云母相互连结形成的网状结构上的滑动及其均匀碎裂作用,而低速域的速度强化还受岩盐的压溶作用控制.通过与岩盐断层带摩擦实验结果对比可知,白云母的存在对于燥岩盐断层带摩擦滑动方式和速度依赖性没有显著影响,而在含水条件下白云母的存在使得岩盐断层带滑动趋于稳定.实验结果为分析含层状硅酸盐断层的强度和稳定性提供了依据.此外,在速度依赖性转换域上观察到的应力缓慢释放的现象进一步证实了在岩盐断层带摩擦滑动过程中观察到的现象,这对慢地震机制研究具有参考意义.
為更好地理解層狀硅痠鹽對斷層彊度、滑動速度依賴性及地震活動特徵的影響,利用雙軸摩抆實驗對含白雲母巖鹽斷層帶在榦燥及含水條件下摩抆的速度依賴性進行瞭實驗研究,併觀測瞭摩抆滑動過程中的聲髮射,分析瞭斷層帶的微觀結構.實驗結果錶明,榦燥條件下含白雲母巖鹽斷層帶在0.1 ~ 100μm/s的速度範圍內錶現為黏滑和速度弱化,增大σ2會使斷層帶從速度弱化嚮速度彊化轉化,速度依賴性轉換齣現在0.1 μm/s,其中斷層滑動錶現為穩滑或應力釋放時間較長的黏滑事件;含水條件下含白雲母巖鹽斷層帶在0.05 ~0.01μm/s的速度範圍內錶現為速度彊化,0.1 ~10μm/s的速度範圍內錶現為速度弱化,50~100μm/s的速度範圍內又轉換為速度彊化行為.含白雲母巖鹽斷層帶在榦燥條件下一次黏滑伴隨一箇或一叢聲髮射事件,而在含水條件下與穩滑相對應,滑動過程中併未記錄到聲髮射事件.顯微結構觀察錶明,速度弱化域的主要變形機製是巖鹽顆粒的脆性破裂和跼部化的滑動;榦燥條件下,速度彊化域的主要變形機製是巖鹽顆粒的均勻破裂;含水條件下2箇速度彊化域對應不同的微觀機製,高速域的速度彊化受控于巖鹽顆粒在白雲母相互連結形成的網狀結構上的滑動及其均勻碎裂作用,而低速域的速度彊化還受巖鹽的壓溶作用控製.通過與巖鹽斷層帶摩抆實驗結果對比可知,白雲母的存在對于燥巖鹽斷層帶摩抆滑動方式和速度依賴性沒有顯著影響,而在含水條件下白雲母的存在使得巖鹽斷層帶滑動趨于穩定.實驗結果為分析含層狀硅痠鹽斷層的彊度和穩定性提供瞭依據.此外,在速度依賴性轉換域上觀察到的應力緩慢釋放的現象進一步證實瞭在巖鹽斷層帶摩抆滑動過程中觀察到的現象,這對慢地震機製研究具有參攷意義.
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