动态破裂过程中扩容诱导的流体压力下降：直接实验证据及其对地震动力学的影响
地球物理
2020-04-01 v4
摘要
地壳中的流体压力与流动是控制地震物理的关键参数。由于地震滑移与变形的时空局部化相关，预计断层面周围的局部流体压力可能潜在影响滑动断层带的动态强度。同震流体压力下降已从野外研究中推断出来，特别是在被认为由该过程形成的金矿中，但可靠的定量预测仍然缺乏。本文展示了在上地壳应力条件下，动态岩石破裂与摩擦滑移期间原位测量的断层面上下局部流体压力变化的实验结果。在主破裂期间，断层面流体压力迅速降至零，表明部分汽化和/或脱气。进一步变形产生了黏滑事件，系统性伴随流体压力的近瞬时下降，为“地震抽吸泵”概念提供了直接实验支持。原位流体体积与波速测量以及微观结构研究表明，扩容是破裂与滑移期间驱动流体压力下降的过程。实验室结果的外推表明，扩容诱导的流体压力下降可能是地壳中一种广泛存在的现象，在新鲜破裂岩石中抵消热增压作为一种弱化机制的作用。
引用
@article{arxiv.1904.10906,
title = {Dilatancy-induced fluid pressure drop during dynamic rupture: Direct experimental evidence and consequences for earthquake dynamics},
author = {Nicolas Brantut},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.10906},
year = {2020}
}