低摩擦软颗粒剪切中慢地震统计特性的起源

慢地震与常规地震的不同之处在于其较慢的矩释放速率和以较小事件为主的规模分布。然而，这些慢地震统计特性的物理起源仍存在争议。在这项工作中，我们通过实验证明，它们的特征源于低摩擦软颗粒剪切。为了模拟热液条件下的慢地震断层材料，我们使用漂浮在润滑流体上的低摩擦软水凝胶颗粒层，并进行粘滑实验。观察到的滑移事件遵循与慢地震相同的矩释放速率和规模分布定律，这与摩擦性刚性颗粒剪切形成对比。滑移规模由剪切局部化和随孔隙率降低而增强的压力之间的竞争效应决定。这些发现表明，具有稀疏接触结构的剪切颗粒系统中的低摩擦和颗粒柔软性导致了慢地震统计特性，这可能由危险断层带内的孔隙流体动力学和剪切局部化所驱动。