地震地质

作者：赵乾百, 赵永, 杨天鸿, 滕龙, 王述红, 刘一龙

单位：1) 东北大学, 资源与土木工程学院, 沈阳 1100002) 长沙矿山研究院有限责任公司, 长沙 410012

关键词：断层黏滑,声发射,微观裂隙密度,力学行为,

基金：国家自然科学基金(52374157); 国家自然科学基金(52004052); 博士后国际交流计划派出项目(2020059); 教育部中央高校基本科研业务经费(2023GFYD17)

摘要： 在原岩应力及开采扰动作用下, 断层上、 下盘的岩体内部为微裂隙赋存状态, 改变了岩体的受力构架体系, 对断层上、 下盘滑动行为模型产生影响, 继而形成了不同的破坏模式。因此, 对不同微观裂隙密度下断层黏滑失稳运动过程的力学行为和损伤规律亟待开展进一步研究。声发射监测是研究断层黏滑破坏模型的重要手段, 可用来获取断层活化过程中的有效信息。然而, 断层结构面对岩体破裂声发射波的传播路径和强度造成了一定的阻碍, 从而在研究断层上、 下盘与岩体结构面的响应机制方面存在一定的局限性。文中采用离散元数值模拟方法构建了不同微观裂隙密度条件下的数值模型, 以模拟断层的黏滑失稳破坏过程。此外, 通过记录颗粒间接触的力学行为变化, 更深入地研究了断层黏滑的声发射特性和演化规律。研究结果详细地阐明了不同微观裂隙密度对黏滑失稳运动过程的影响, 包括应力-应变关系(如黏滑次数、 启滑应力、 启滑应力降和最大应力降)及声发射信号特征的演化规律。文中成果为深入理解岩体微观裂隙密度对黏滑失稳过程的影响提供了重要见解, 并为断层活化的力学行为研究提供了一种新的数值模拟方法。此外, 文中研究可作为室内断层黏滑声发射实验和现场微震监测研究的重要参考。

来源：2024年第6期

《地震地质》期刊编辑部

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