地震发生过程的有限单元法模拟——以苏门答腊俯冲带上的大地震为例

摘要：

地震预报由目前的经验预报走向物理预报,数值模拟地震过程是其中的关键.文中应用统一的数学公式表述了速率相关的摩擦接触中黏着(sticking)和滑移(sliding)这两种不同的运动状态;有限元计算中采用静力显示的时间积分方法,基于R最小策略,控制时间步长以保持力学状态变化稳定,从而保证有限元计算过程平稳、收敛.以2004年发生过Mm=9.3特大地震的苏门答腊俯冲带为例,模拟了俯冲带上俯冲板片与上伏板块之间的闭锁、解锁、滑动到再闭锁这一准周期性过程,即地震的孕育、发生过程.计算结果表明,俯冲带上具有较大尺度、介质均匀、摩擦系数相同的区域是产生大规模、大幅度整体突然滑动(即大地震)的条件;模拟的苏门答腊俯冲带上的大地震在时间上有准周期性,空间上有迁移特征,破裂由深部向浅部进行;此外,俯冲带的几何特征对大地震的震源位置有很大的影响.

关键词：有限单元、摩擦接触、地震、苏门答腊俯冲带

所属期刊栏目：51

分类号：P315(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金40774024;北京市自然科学基金8082024;地震动力学国家重点实验室开发基金LED0603

在线出版日期：2008-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：460-468