多尺度断裂网络中级联地震的破裂动力学
地球物理
2023-07-27 v1
摘要
断层损伤带由多尺度断裂网络构成，其在地震破裂过程中可能发生动态滑动并与主断层相互作用。利用三维动态破裂模拟和尺度相关断裂能，我们考察了围绕一个铲形断层、逾 800 条相交多尺度断裂的动态相互作用，以模拟主断层及其损伤带。我们探究了十种不同的最大水平应力方位，探查断裂网络内持续滑动或激活主断层所需的条件。此外，我们评估了从远处断裂起动态破裂地震级联的可行性，并研究了断裂网络级联破裂对有效正应力水平的敏感性。我们模拟了纯级联或伴有限离断滑动的主断层破裂。我们发现，断裂网络内的级联破裂在特定条件下动态可行，包括：（i）状态演化距离随断裂与断层尺寸缩放；（ii）断裂在环境应力场中相对预应力有利；（iii）断裂邻近。我们发现断裂网络内的级联破裂抑制了主断层上的破裂。我们的模拟表明，断层损伤带内相对预应力有利的断裂可能导致级联地震破裂，其离断矩震级可达 ，掩盖主断层滑动。我们的发现为支配多尺度断裂网络中级联地震动态破裂的物理过程提供了基础性见解。我们的结果对自然激活断裂或断层网络的地震危险性以及 geo-energy 开采活动中诱发地震具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2307.14229,
title = {Rupture Dynamics of Cascading Earthquakes in a Multiscale Fracture Network},
author = {Kadek Hendrawan Palgunadi and Alice-Agnes Gabriel and Dmitry Igor Garagash and Thomas Ulrich and Paul Martin Mai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14229},
year = {2023}
}