断层和剪切带数值模拟

详细信息   

• 责任者：Ｄｏｎｚｅ ; Ｆ．2600^a沈军
• 刊名：地震地质译丛
• 出版年：1995
• 卷期：１７^b１
• 关键词：断层 ; 剪切带 ; 数字模拟20^a模型
• 页码：２６～３２
• 索书号：P263.062/208
• 图表：表１插图
• 分类号：1300
• 文摘期号：1996/01

摘要

断层活动是最重要的地壳变形方式。这种变形以剪切带为特征，因为大部分变形集中在那里。岩石物理实验是研究断层和剪切带的一种方法，而数值模拟是一种研究断层和剪切带的另一种途径。该法的主要优点是问题中的所有力学要素是自动控制，但在研究断裂过程时则受到限制。基于连续介质理论的数值模拟，通过研究介质中的应力应变分布能够容易地预测产生破裂的位置，但却不易描述象断层这样的不连续面的演变过程。随着超级计算机的出现，这种不连续面可以在微机尺度上得到模拟。该文提出模拟上地壳宏观断层的数值模型。模型是一个代表定量化岩石单元的相互作用的颗粒系统。颗粒遵循牛顿定律，并且可以通过颗粒间的力来规定物理性质。因为将模型固有地离散化为组成模型的颗粒，就能容易地模拟塑性失稳的集中和演变。通过规定模型的比例，就可定出断层特征长度及其时间相关性的信息。研究模型中脆韧性转变的数值实验，提供了一些有意思的结果，包括变形沿狭窄的剪切带集中与应力应变曲线中大应力降存在。可以通过引入先存破裂密度再现上地壳物质中见到的内聚力有关的脆韧性转变。（陆震）