通过滑移雪崩模型将微震活动与岩性联系起来
其他凝聚态物理
2026-07-08 v1 地球物理
摘要
向地壳注入流体可在 subsurface 诱发小而频繁的地震。通过统计分析预测其震级和时间发生对于非常规油气开采、增强型地热系统和地质碳封存的安全作业至关重要。在此,我们表明,一个用于缓慢变形固体中滑移雪崩的简单微观力学模型能够预测在截然不同的空间尺度上观察到的滑移统计,即米级微震观测和纳米至微米级纳米压痕实验都可以用该模型描述。从不同岩性地质盆地的高压流体注入作业中提取的微震目录,以及对页岩在广泛温度和矿物成分范围内进行的纳米压痕实验,得到的统计结果与模型预测一致。这种跨材料、温度和尺度的普适性与滑移统计仅由少数基本属性决定的预测一致。先前关于层状沉积地层中统计偏差的争论,可通过力学上较弱的层面产生的有限尺寸和应力积分效应来解释。因此,滑移统计提供了关于层面结构和尺度的重要信息。反之,盆地结构也可用于预测触发微震事件大小的概率分布。
引用
@article{arxiv.2607.06886,
title = {Connecting Microseismicity to Lithology via a Model of Slip Avalanches},
author = {Ethan A. Mullen and Yanbo Wang and Jordan J. Sickle and Frank W. DelRio and Pania Newell and Anastasia G. Ilgen and Karin A. Dahmen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.06886},
year = {2026}
}