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岩石高速摩擦实验的进展
被引量：
4
1
作者
马胜利
姚路
+3 位作者
嶋本利彦
東郷徹宏
侯林锋
王羽
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2014年第3期814-824,共11页
文中简述了地震动力学国家重点实验室近年来在岩石高速摩擦实验方面的进展.为了深化断层与地震力学研究,实验室建设了一套旋转剪切低速-高速摩擦实验装置,可开展滑动速率介于板块运动速率（cm/a量级）至地震滑动速率（m/s量级）的岩石...
文中简述了地震动力学国家重点实验室近年来在岩石高速摩擦实验方面的进展.为了深化断层与地震力学研究,实验室建设了一套旋转剪切低速-高速摩擦实验装置,可开展滑动速率介于板块运动速率（cm/a量级）至地震滑动速率（m/s量级）的岩石摩擦实验,其中高速摩擦性能填补了实验室的技术空白.以此为依托,围绕汶川地震断层带力学性质研究,开展了一系列高速摩擦实验.结果表明,龙门山断裂带断层泥的高速摩擦性质具有一致性,其高速滑动下显著的滑动弱化必定在汶川地震中极大地促进了破裂的扩展;断层弱化的主导机制是与摩擦生热相关的过程,包括凹凸体急速加热弱化和热压作用;断层泥在经历高速滑动弱化之后摩擦系数可在5～ 10s内恢复0.4,断层强度的快速恢复是同震主破裂带余震减少的原因之一.基于对实验装置现状和现有成果的分析,展望了近期实验室岩石高速摩擦的发展方向.
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关键词
低速-
高速摩擦实验
装置
高速
摩擦
汶川地震
龙门山断裂带
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职称材料
岩石高速摩擦实验与地震物理过程
被引量：
2
2
作者
缪阿丽
马胜利
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2009年第4期385-392,共8页
简述了最近20年来国内外岩石高速摩擦实验研究领域的进展和动态:岩石高速摩擦实验技术的发展实现了对高滑动速率、大位移的地震过程的实验模拟;其结果揭示了岩石和断层泥在地震滑动速率下的力学性状,深化了对断层滑动弱化机制、临界滑...
简述了最近20年来国内外岩石高速摩擦实验研究领域的进展和动态:岩石高速摩擦实验技术的发展实现了对高滑动速率、大位移的地震过程的实验模拟;其结果揭示了岩石和断层泥在地震滑动速率下的力学性状,深化了对断层滑动弱化机制、临界滑动距离、以及地震发生过程的认识和理解;实验在假玄武玻璃成因方面取得了重要进展,并提出了断层发生地震滑动可能留下的其它地质证据,可望为研究断层滑动性状与地震物理过程提供新的思路和信息。岩石高速摩擦实验今后的发展方向主要包括:发展具有加温系统和孔隙压系统的岩石高速摩擦实验装置,研究水热作用下岩石和断层泥的高速摩擦性状;室内实验和地震资料分析相结合研究断层滑动和地震机制;室内实验和野外地质调查相结合探索断层发生地震错动的地质证据等等。
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关键词
高速摩擦实验
滑动弱化
临界滑动距离
地震破裂过程
断层物质
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职称材料
双相矿物介质断层泥在同震滑动过程中的弱化、强化及其转换机制
3
作者
黄建桦
张波
+3 位作者
党嘉祥
邹俊杰
何宏林
张进江
《地震地质》
北大核心
2025年第4期1262-1291,共30页
断层泥的非均质性是影响或控制断层滑动过程摩擦强度变化的重要因素之一,但同震滑移过程中断层泥的非均质性在控制断层滑动行为、摩擦强度和速度依赖性等方面的效应仍不清楚。文中采用人工合成的双矿物相断层泥(石英和白云石以不同比例...
断层泥的非均质性是影响或控制断层滑动过程摩擦强度变化的重要因素之一,但同震滑移过程中断层泥的非均质性在控制断层滑动行为、摩擦强度和速度依赖性等方面的效应仍不清楚。文中采用人工合成的双矿物相断层泥(石英和白云石以不同比例混合),在1MPa正应力条件下,开展了低速—高速(0.0001~1.0m/s)旋转剪切摩擦实验。结果表明,在滑动速率为1.0m/s的高速滑动实验中,石英含量不同的白云石断层泥的摩擦行为呈现出显著差异,并表现出2个阶段弱化的特征;随石英含量的增加,白云石断层泥的稳态摩擦系数μ_(ss)值呈现出先增加后降低的趋势,而滑动弱化距离D_(c)值则呈现出指数型增加趋势。微观构造观测结果显示,高速滑动(≥0.5m/s)时,主滑动面发育5~10μm厚的纳米颗粒层;在石英含量≤20wt%的试样中,主滑动面附近发育熔体斑块;当石英含量增加到30wt%时,主滑动面附近出现相互连通的熔体薄膜或熔体层。总结认为,含石英组分的白云石断层泥在高速滑动过程中,纳米颗粒润滑和瞬时生热作用共同主导了第1阶段的弱化,随后主滑动面上石英颗粒的少量熔融和纳米颗粒黏结效应,导致摩擦强度得以部分恢复。当SiO 2熔体含量不断增加并形成熔体薄膜/熔体层时,熔体润滑作用导致了第2阶段的滑动弱化。文中实验结果表明,在同震滑动(m/s级)过程中,具有不同摩擦特性的非均质断层泥对断层摩擦强度起着重要的控制作用,自然界中碳酸盐岩断层岩内含有少量的石英(≤20wt%)有助于抑制同震滑动时的断层弱化。
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关键词
非均质性
断层弱化
高速摩擦实验
含石英的白云石断层泥
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职称材料
题名
岩石高速摩擦实验的进展
被引量：
4
1
作者
马胜利
姚路
嶋本利彦
東郷徹宏
侯林锋
王羽
机构
中国地震局地质研究所
日本产业技术综合研究所
浙江省地震局
中国科学院上海技术物理研究所
出处
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2014年第3期814-824,共11页
基金
汶川地震断裂带科学钻探(WFSD09)专项
地震动力学国家重点实验室自主课题(LED2010A05)共同资助
文摘
文中简述了地震动力学国家重点实验室近年来在岩石高速摩擦实验方面的进展.为了深化断层与地震力学研究,实验室建设了一套旋转剪切低速-高速摩擦实验装置,可开展滑动速率介于板块运动速率（cm/a量级）至地震滑动速率（m/s量级）的岩石摩擦实验,其中高速摩擦性能填补了实验室的技术空白.以此为依托,围绕汶川地震断层带力学性质研究,开展了一系列高速摩擦实验.结果表明,龙门山断裂带断层泥的高速摩擦性质具有一致性,其高速滑动下显著的滑动弱化必定在汶川地震中极大地促进了破裂的扩展;断层弱化的主导机制是与摩擦生热相关的过程,包括凹凸体急速加热弱化和热压作用;断层泥在经历高速滑动弱化之后摩擦系数可在5～ 10s内恢复0.4,断层强度的快速恢复是同震主破裂带余震减少的原因之一.基于对实验装置现状和现有成果的分析,展望了近期实验室岩石高速摩擦的发展方向.
关键词
低速-
高速摩擦实验
装置
高速
摩擦
汶川地震
龙门山断裂带
Keywords
low-to high-velocity friction apparatus
high-velocity friction
Wenchuan earthquake
Longmenshan Fault zone
分类号
P313 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
岩石高速摩擦实验与地震物理过程
被引量：
2
2
作者
缪阿丽
马胜利
机构
中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室
出处
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2009年第4期385-392,共8页
基金
"十一五"国家科技专项:汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)
文摘
简述了最近20年来国内外岩石高速摩擦实验研究领域的进展和动态:岩石高速摩擦实验技术的发展实现了对高滑动速率、大位移的地震过程的实验模拟;其结果揭示了岩石和断层泥在地震滑动速率下的力学性状,深化了对断层滑动弱化机制、临界滑动距离、以及地震发生过程的认识和理解;实验在假玄武玻璃成因方面取得了重要进展,并提出了断层发生地震滑动可能留下的其它地质证据,可望为研究断层滑动性状与地震物理过程提供新的思路和信息。岩石高速摩擦实验今后的发展方向主要包括:发展具有加温系统和孔隙压系统的岩石高速摩擦实验装置,研究水热作用下岩石和断层泥的高速摩擦性状;室内实验和地震资料分析相结合研究断层滑动和地震机制;室内实验和野外地质调查相结合探索断层发生地震错动的地质证据等等。
关键词
高速摩擦实验
滑动弱化
临界滑动距离
地震破裂过程
断层物质
Keywords
High-velocity frictional experiment
Slip weakening
Critical slip distance
Earthquakerupture process
Fault zone material
分类号
P584 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
双相矿物介质断层泥在同震滑动过程中的弱化、强化及其转换机制
3
作者
黄建桦
张波
党嘉祥
邹俊杰
何宏林
张进江
机构
北京大学
中国地震局地质研究所
中国地震局地震预测所
出处
《地震地质》
北大核心
2025年第4期1262-1291,共30页
基金
国家自然科学基金(U1939201,42202255)
中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项(CEAIEF20230208)共同资助。
文摘
断层泥的非均质性是影响或控制断层滑动过程摩擦强度变化的重要因素之一,但同震滑移过程中断层泥的非均质性在控制断层滑动行为、摩擦强度和速度依赖性等方面的效应仍不清楚。文中采用人工合成的双矿物相断层泥(石英和白云石以不同比例混合),在1MPa正应力条件下,开展了低速—高速(0.0001~1.0m/s)旋转剪切摩擦实验。结果表明,在滑动速率为1.0m/s的高速滑动实验中,石英含量不同的白云石断层泥的摩擦行为呈现出显著差异,并表现出2个阶段弱化的特征;随石英含量的增加,白云石断层泥的稳态摩擦系数μ_(ss)值呈现出先增加后降低的趋势,而滑动弱化距离D_(c)值则呈现出指数型增加趋势。微观构造观测结果显示,高速滑动(≥0.5m/s)时,主滑动面发育5~10μm厚的纳米颗粒层;在石英含量≤20wt%的试样中,主滑动面附近发育熔体斑块;当石英含量增加到30wt%时,主滑动面附近出现相互连通的熔体薄膜或熔体层。总结认为,含石英组分的白云石断层泥在高速滑动过程中,纳米颗粒润滑和瞬时生热作用共同主导了第1阶段的弱化,随后主滑动面上石英颗粒的少量熔融和纳米颗粒黏结效应,导致摩擦强度得以部分恢复。当SiO 2熔体含量不断增加并形成熔体薄膜/熔体层时,熔体润滑作用导致了第2阶段的滑动弱化。文中实验结果表明,在同震滑动(m/s级)过程中,具有不同摩擦特性的非均质断层泥对断层摩擦强度起着重要的控制作用,自然界中碳酸盐岩断层岩内含有少量的石英(≤20wt%)有助于抑制同震滑动时的断层弱化。
关键词
非均质性
断层弱化
高速摩擦实验
含石英的白云石断层泥
Keywords
heterogeneity
slip weakening
high-velocity frictional experiment
quartz-bearing dolomite gouge
分类号
P315.2 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩石高速摩擦实验的进展
马胜利
姚路
嶋本利彦
東郷徹宏
侯林锋
王羽
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2014
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
岩石高速摩擦实验与地震物理过程
缪阿丽
马胜利
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2009
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
双相矿物介质断层泥在同震滑动过程中的弱化、强化及其转换机制
黄建桦
张波
党嘉祥
邹俊杰
何宏林
张进江
《地震地质》
北大核心
2025
0
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