实验室地震的成核:定量分析和缩放

摘要:地震学观测的几十年来已经突出了天然地震前的余震发生的可变性,因此难以追踪地震如何开始。在这里,我们报告了在上地壳应力条件下(30-60MPa)对印度基性辉长岩样品进行的三次粘滑实验。在实验过程中,利用8个经校准的声学传感器连续记录了声发射(AEs)。检测到的AEs的震学参数(力矩震级、角频率和应力降)(-8.8≤Mw≤-7)遵循了表征天然地震的力矩震级和角频率之间的比例关系。AEs活动始终朝着破裂方向增加,并且发现它是由于走滑速度引起的。对于所有三个实验,堆积的AEs余震序列与时间到破裂的反幂律(反大森里定律)呈正比,其特征大森里时间c与法向应力成反比。AEs的力矩震级在破裂过程中增加,如核聚变过程的b值从约1减少到约0.5。在核聚变过程中,预震到主震的平均距离也持续减小,突出了预震迁移快速向主震震中心位置移动,并稳定在离后者与预期的速率-状态核聚变尺寸相容的距离处。重要的是,我们还表明核聚变特征时间尺度与施加的法向应力和预期核聚变尺寸成反比。最后,核聚变阶段的地震分量比其非地震分量小几个数量级,这表明在这种实验条件下,预震几乎完全是一个非地震过程的副产品。

作者:S. Marty, H. S. Bhat, J. Aubry, E. Fukuyama, S. Latour, S. Nielsen, R. Madariaga and A. Schubnel

论文ID:2105.04298

分类:Geophysics

分类简称:physics.geo-ph

提交时间:2022-12-27

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