断层几何结构与物理场的演化及失稳特征-地震学报.PDF

第 卷 第 期 地 震 学 报 ， １８ ２ Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．２ 　 　 　 　 　 　 年 月 （ ） ＡＣＴＡＳＥＩＳＭＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ， １９９６ ５ ２００ ２０７ Ｍａ １９９６ 　 ～ 　 　 ｙ 断层几何结构与物理场的 演化及失稳特征 马 瑾 马胜利 刘力强 邓志辉 马文涛 刘天昌 　 　 　 　 　 　 （中国北京 １０００２９国家地震局地质研究所） 摘要 在双轴加载条件下，研究了几种具不同几何结构的断层系变形破坏过程中应变、断层 　 位移和声发射事件的时空分布，并对典型失稳事件的特征进行了分析 研究表明：具不同几 ． 何结构的断层系有不同的变形物理场演化图象；根据物理场演化特征和变形机制的差异，可 识别出两类粘滑型失稳、破裂型失稳及混合型失稳，不同类型的失稳在前兆上有明显差异； 失稳类型与断层几何结构及变形阶段密切相关．因此，研究自然界断层的几何结构，对地震 预报和地震前兆观察研究极为重要． 主题词 岩石力学实验 断层组合 声发射 应变 断层位移 　　 　 　 　 　 引言 浅源地震与地壳中断层的活动密切相关 在大多数情况下，断层并不是简单连续的面 ． 状构造，而是复杂不连续的断裂组合带 理论分析表明，断层几何结构的非连续会引起应 ． 力场的复杂变化（ ， ， ）；实际震例表明，地震破裂的成核、扩展以及终止 ＳｅａｌｌＰｏｌｌａｎｄ １９８０ ｇ 常受断层几何结构的影响（ ， ； ， ）；断层几何结构的复杂性使得变形 Ｓｉｂｓｏｎ １９８６ Ｓｃｈｏｌｚ １９９０ 破坏过程复杂化，必然引起地震前兆分布的复杂性（马瑾， ） 因此，研究具不同几何 １９８７． 结构的断层系的变形破坏及物理场演化过程，对理解地震机制和前兆是很有意义的 由于 ． 构造运动是十分缓慢的过程，仅依赖于野外观测资料，常难以了解断层的变形及物理场演 化过程．而岩石力学模拟实验可在此方面提供有价值的参考资料． 对平直断层（ ， ； ， ；马瑾， ）、雁列断层（刘力强等， Ｄｉｅｔｅｒｉｃｈ犲狋犪犾． １９７８ Ｍｏｉ１９８４ １９８７