《斷層破碎帶對斷層破裂演化及震源頻譜特徵的影響》是依託中國科學技術大學，由文健擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：斷層破碎帶對斷層破裂演化及震源頻譜特徵的影響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：文健
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
地震破裂一般都發生在斷層上。破裂反覆在斷層上發生會導致斷層面周圍的岩石發生破裂從而形成斷層破碎帶。大量的地質觀測和圍陷波探測都已證明了斷層破碎帶的存在。而且斷層破碎帶的存在會對地震破裂以及地震波場產生很大影響。雖然已對斷層破碎帶的影響從運動學正演模擬的角度做了大量的理論研究和數值模擬。但對地震破裂產生斷層破碎帶的動力學機制以及斷層破碎帶的存在如何影響地震破裂及其激發的地震波仍不是十分清楚。因此本項目擬從彈塑性動力學的角度，引入合適的彈塑性屈服準則，利用變格線尺度有限差分方法進行數值模擬，對斷層破碎帶的幾何形狀及埋藏情況對斷層破裂過程及其激發的地震波頻譜的影響進行研究。從而了解斷層破碎帶的存在對地震災害的影響，為防震減災提供重要依據。
結題摘要
大量的觀測結果已證明斷層破碎帶的存在。研究斷層破碎帶如何影響地震破裂的演化和傳播，以及生成的地震震源頻譜特徵，對進一步認識和理解地震破裂這一複雜物理過程有重要意義，對預測特定區域未來地震震級大小和破裂尺度有一定幫助，同時可以加深未來地震對近場區域的地面破壞情況的認識，為地震危險性區劃和工程抗震設防提供一定依據。通過本項目的研究，我們發現斷層破碎帶中的破裂過程介於均勻高速介質（圍岩）和均勻低速介質（斷層破碎帶）中的破裂過程之間。此外，在有斷層破碎帶存在的情況下，斷層的埋藏情況對破裂過程影響不大。同時進一步驗證了fmax和斷層破碎頻寬度成反比這一關係。這為利用fmax估算斷層破碎頻寬度提供了理論依據。在本項目的資助下，我們還對動力學參數和地震記錄頻譜特徵的關係進行了研究。失穩破裂模型和自停止破裂模型中的動力學參數和拐角頻率，以及拐角頻率和標量地震矩的關係完全相反。而實際觀測得到的拐角頻率和標量地震矩的關係和自停止破裂時一致，這就意味著對中小地震而言其破裂機制更接近自停止破裂而不是失穩破裂。另外，在模擬中我們發現，拐角頻率和標量地震矩的關係曲線受動力學參數控制。那么這可能是一種可行的從實際觀測直接反演同一地區中小地震的動力學參數的方法。
