第八届青年地学论坛

张林¹，陈建业¹，余博文^1
1 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室，北京  100029
地震是活动断层在构造应力作用下突发失稳的结果。而作用于断层上的瞬态和周期性载荷作用（如：全球尺度固体潮的加卸载、水库水位变化以及油页岩开采等）会引起断层应力的调整，进而影响断层带上的地震活动性。本研究从实验室视角利用双轴伺服加载控制装置，采用了三块花岗闪长岩标本组成的含有两个滑动面的双直剪装置，开展了滑动摩擦实验。实验采用包含石膏、白云石、方解石和石英在内的天然断层泥材料，厚700 µm，以模拟天然成熟的断层。实验以0.05 µm/s的恒定加载速率加载，所用初始正应力为10 MPa，后依次施加0.2%、0.7%、1.2%和2.4%的正应力幅值扰动（正弦波状扰动），以探讨不同正应力幅值扰动下的滑动失稳特征。我们沿断层面布设了共计48个应变片和23个声发射通道，以实时监测断层泥摩擦滑动过程中产生的形变和声发射特征。实验结果表明：（1）正应力幅值扰动对于滑动失稳区的分布具调控作用，在正弦波状正应力作用下，滑动失稳区的分布表现为明显的周期性变化；（2）声发射事件和正应力分布具很好的一致性，声发射事件集中分布于正应力高值区。实验室正应力扰动作用下的天然断层泥能够很好的模拟天然的地震触发条件，我们认为从实验室正应力扰动分析视角外推天然地震触发机制研究会是一种很好的方式。同时断层结构复杂性也应充分考虑。

正应力幅值扰动，滑动失稳，实验室地震