具有滑动弱化本构关系的断层滑动细胞自动机模型

【作者】 郑捷； 李兴才；

【机构】 国家地震局地球物理研究所；

【摘要】 <正>1．研究背景和问题的提出实际断层滑动与摩擦滑动实验中的情况完全不同,它并非整个断层面的同时滑动,由此引起地震现象的复杂性。为了描述和求解断层滑动这个非线性和不均匀性的物理问题,可以把断层面离散化为一个二维的多组元系统,如多自由度弹簧滑块模型系统和细胞自动机。可惜在本文之前,在这些系统中所用的本构关系都是与断层滑移大小无关的简单本构关系。然而,由剪切实验和三轴压缩实验的峰后曲线可以推断, 摩擦滑动具有滑动弱化本构关系。另一方面,Gutenberg-Richter的震级频度关系表明地震能量分布具有幂次律形式,在采用简单本构关系的多组元模型中能观察到这种幂次律能量分布。现在的问题是,在采用了滑动弱化本构关系的情况下,多组元模型是否还能产生幂次律能量分布7最后,更为重要的是,简单本构关系多组元模型具有的永久性的自组织临界现象(Bak et al.,1988)是一种普遍存在的地震现象吗?在采用更为实际的滑动弱化本构关系的多组元模型中,是否还存在这种永久性的自组织临界现象?更多还原