准静态反平面裂纹模型中重复地震自组织形成的断层
凝聚态物理
2020-01-29 v1
摘要
我们研究了一个具有长程弹性力和淬灭无序的二维准静态离散{\it 裂纹}反平面构造板块模型。板块在其边界处被驱动，载荷通过弹性力传递给所有单元。该模型可被视为属于可能表现出自发临界性的自组织模型类别，与沙堆模型相比，它增加了四个要素，即淬灭无序、边界驱动、长程力和快速时间裂纹规则。在这个“裂纹”模型中，与之前研究的“位错”版本一样，我们发现重复地震的发生将活动组织在明确的断层状结构上。与“位错”模型不同，经过瞬态后，时间演化变得周期性，每个周期以失控事件结束。这源于“裂纹”应力传递规则阻止了临界性向循环行为组织。对于足够大的无序和弱的应力降，这些大事件之前会有一个复杂的时空前震活动历史，其特征是Gutenberg-Richter幂律分布，普适指数。这类似于一级相变中宏观相成核之前小成核液滴的幂律分布。对于大的无序和大的应力降，以及某些特定的初始无序构型，应力场在快速时间尺度上变得受挫：必须引入面外变形（逆冲和正断层）和/或真正的动力学来解决这种受挫。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9510032,
title = {Faults Self-Organized by Repeated Earthquakes in a Quasi-Static Antiplane Crack Model},
author = {Didier Sornette and Christian Vanneste},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9510032},
year = {2020}
}