正应力对走滑断层亚失稳协同化影响数值模拟OA

为揭示走滑断层在不同正应力作用下的协同化规律,通过数值模拟方法系统研究了走滑断层的失稳过程。通过对比分析不同正应力条件下走滑断层剪应变场的时空演化特征,探讨了正应力对剪应变场演化和断层位移的影响,并基于剪应变场和断层位移的变化,对协同化程度进行了定量判定。研究结果表明:在相同条件下,垂直于断层方向的正应变随时间步增长呈递减趋势;而平行于断层方向的剪应变在不同监测点的演化规律相似但均值大小不同,1号监测点剪应变均值为负值,11号监测点剪应变均值为正值,2—10号监测点剪应变均值趋向于0,其中监测点为获取数据变化的监测位置;在亚失稳阶段断层应力累积至临界时,模型的薄弱区域剪应变率先显著增加,剪应变集中区域范围逐渐扩展并贯通,最终形成连续的剪应变连通区域;同震位移、剪应变和剪应变能密度同正应力呈正相关关系;随着正应力的增加,协同化系数逐渐减小,协同化程度增加,在亚失稳阶段协同化系数出现明显的下降趋势。最终得出以下结论:正应力通过调控剪应变能的空间分布与释放过程,显著影响走滑断层亚失稳阶段的协同化程度;正应力增大导致同震位移增加、剪应变能积累增强,并有效提升断层的协同化程度;协同化系数可作为量化断层失稳前协同化程度的关键指标,对识别断层亚失稳状态具有应用价值。这一研究明确了正应力与走滑断层协同化程度之间的正相关关系,为地震预测和防灾减灾提供了重要的科学依据。