地震學(xué)家根據(jù)地震滑動(dòng)位移分布推斷斷層面上存在與破裂過程相關(guān)的“凹凸體”或“障礙體”。那么,這些“凹凸體”或者“障礙體”究竟是什么?具有什么樣的地質(zhì)意義?是斷層面上確實(shí)存在的幾何構(gòu)造體,還僅僅是一種力學(xué)狀態(tài)的差異?又與破裂帶的幾何結(jié)構(gòu)之間存在什么樣的聯(lián)系?為了解決這些問題,本文在宏觀與微觀實(shí)驗(yàn)兩個(gè)尺度上開展了研究,在宏觀尺度上,開展地震破裂帶幾何結(jié)構(gòu)特征與同震位移分布的相關(guān)性研究;在微觀實(shí)驗(yàn)尺度,開展了失穩(wěn)摩擦面微觀形貌與失穩(wěn)滑動(dòng)過程中的位移場(chǎng)分布的相關(guān)性研究。取得主要認(rèn)識(shí)如下:（1）同震地表破裂及活動(dòng)斷層跡線的幾何形貌特征天然斷層面的幾何形貌特征中隱含著大量與斷層演化和破裂機(jī)制相關(guān)的信息,準(zhǔn)確描述斷層面的形貌特征對(duì)于認(rèn)識(shí)斷層形成、發(fā)展及其破裂過程具有重要意義。本文收集了全球52條同震地表破裂和300條活動(dòng)斷層的地表跡線數(shù)據(jù),運(yùn)用能譜密度方法進(jìn)行了分析和歸納,結(jié)果顯示:1)它們的平均能譜密度曲線在頻域上具有明顯的三分段特征。在低頻域,能譜密度曲線特征表征了千米級(jí)以上尺度的構(gòu)造塊體邊界的形貌特征;在中頻域,則受到百米^千米級(jí)尺度上的斷層橫向擴(kuò)展、次級(jí)斷裂的貫通以及地形因... 

【文章來源】：中國(guó)地震局地質(zhì)研究所北京市

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

-11995年神戶地震發(fā)震斷層（Nojima）上的絕對(duì)剪應(yīng)力分布圖(Bouchonetal.,1998)

圖 1.2-2 汶川地震同震位移分布圖（Shen et al., 2009）該圖為從 NW 向以 45°角觀察斷層面同震位移分布的俯視圖。每個(gè)方格內(nèi)矢量箭頭代表同震位移大小及其滑動(dòng)方向，并使用方格內(nèi)的顏色來表征值的大��；紅色的曲線為同震地表破裂的分布跡線；棕色長(zhǎng)方柱體代表該長(zhǎng)度段破裂跡線 50km范圍內(nèi)的余震累積次數(shù)障礙體是斷層面不均一性的另外一種表現(xiàn)形式。在地震時(shí)，斷層兩側(cè)圍巖發(fā)生局部相對(duì)滑動(dòng)，但仍存在高強(qiáng)度的未破裂的區(qū)域，這些區(qū)域被稱為障礙體（李正芳，2013）。障礙體的形成與演化和其承載的應(yīng)力大小之間存在緊密關(guān)系，當(dāng)破裂傳播至障礙體時(shí)，由于其強(qiáng)度較高未發(fā)生破裂，但是隨著地震次數(shù)的增加應(yīng)力逐步積累增大，而最終發(fā)生破裂。障礙體是否發(fā)生破裂取決于其抗剪強(qiáng)度與承載應(yīng)力之間的相對(duì)關(guān)系，當(dāng)前者大于后者時(shí)，障礙體不會(huì)發(fā)生破裂，保持穩(wěn)定狀態(tài)（張智等，1985）。障礙體的特征可以歸納以下幾點(diǎn)：充當(dāng)止裂區(qū)域、不發(fā)生宏觀破裂、強(qiáng)度較大、震后障礙體內(nèi)有余震群活動(dòng)（李正芳，2013）。

過地震前后斷層面上應(yīng)力的分布狀態(tài)，來更加，如圖 1.2-4 所示，陰影區(qū)域表示斷層面上剪應(yīng)力承載區(qū)。圖 1.2-4a 表示震前剪應(yīng)力在斷層面區(qū)域的剪應(yīng)力得到釋放，變?yōu)闊o剪應(yīng)力承載區(qū)力。程，空白區(qū)域上承載的剪應(yīng)力得到釋放，并發(fā)生力承載，這個(gè)過程實(shí)際上是應(yīng)力從均一到非均礙體模型。圖 1.2-4c 陰影區(qū)域表示震前剪應(yīng)力周圍為無應(yīng)力承載的空白區(qū)域；圖 1.2-4d表示整個(gè)斷層面都變?yōu)闊o應(yīng)力承載區(qū)域。從 c-d的閉層面上“應(yīng)力均勻化的”過程，又被稱為凹凸.2-3 斷層失穩(wěn)過程中剪應(yīng)變時(shí)空演化特征（李世念，2應(yīng)變觀測(cè)點(diǎn)的位置，時(shí)間軸上的“0”時(shí)刻為斷層失

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]斷層失穩(wěn)過程超動(dòng)態(tài)變形時(shí)空模式的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李世念.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所 2017
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本文編號(hào)：3352576