应力异质性与余震速率在速率状态模型中的关系

摘要:扰动应力引发的余震速率,使用Dieterich [1994]的速率和状态模型进行估计。我们证明指数应力分布Pt(au) ~exp(-tautau_0)与时间的余震遵循Omori定律衰减~1/t^p,指数p=1-A sigma_n/tau_0,其中A是速率和状态摩擦定律的参数,sigma_n是法向应力。因此,如果应力“异质性”tau_0减小,Omori指数p也会减小。我们还利用地震活动率R(t)反演应力分布P(tau),假设应力不随时间变化。我们将这种方法应用到合成应力地图,使用(修改后的)标度不变的“k^2”滑动模型[Herrero and Bernard,1994]。我们从这种应力变化中生成合成余震目录。破裂区域的地震活动率在短时间内显示出巨大增加,即使平均应力减小。余震聚集在滑动较小的区域,但空间分布比简单的滑动断层更弥散。由于应力场非常异质,地震带上到处都有许多正应力变化的区域。这种随机滑动模型产生高斯应力分布,但却能产生与Omori定律非常接近的余震速率,具有有效p<=1,随时间缓慢增加。当我们约束分布的形状时,在现实目录上可以很好地估计应力分布。然而,可能还有其他因素会影响余震随时间的时间衰减。特别是,Asigma_n的异质性也可以改变Omori定律的参数p和c。最后,我们证明在应力异质性环境中非常难观察到应力阴影。

作者:Agnes Helmstetter and Bruce E. Shaw (LDEO Columbia)

论文ID:physics/0509252

分类:Geophysics

分类简称:physics.geo-ph

提交时间:2007-05-23

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