热压与剪胀相互作用系统中相变与普适性的涌现及其地震学意义
地球物理
2017-09-13 v1 混沌动力学
摘要
通过假设摩擦热、流体压力和非弹性孔隙度之间的相互作用，对动态地震震源过程进行建模。特别是，摩擦生热导致的流体压力增加（热压效应）和非弹性孔隙度增加导致的流体压力降低（剪胀效应）在这一过程中起着重要作用。在控制方程组中，两条零倾线变得完全相同，从而在相空间中产生非孤立的不动点。这导致了一种相变，并产生了一种由一个变量的初始值与另一个变量的最终值之间的幂律关系所描述的普适性。发现其普适临界指数为 1/2，与孔隙度演化律的具体细节无关。通过将最终孔隙度或滑移量视为序参量，我们可以将动态地震滑移过程视为一种相变。由于孔隙度演化律存在不确定性，物理上预测相的涌现是困难的；而由于普适性的存在，最终滑移量也难以预测。最后，本文还讨论了该结果的非线性数学应用。
引用
@article{arxiv.1707.09693,
title = {Emergence and seismological implications of phase transition and universality in a system with interaction between thermal pressurization and dilatancy},
author = {Takehito Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.09693},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 11 figures, accepted for publication in PRE