什么是超剪切地震中科院地质地球所

有一种名词分开知道各单词意思合一起就不知道了比如…问：什么是地震？答：地球内部能量快速释放导致的地表震动。问：什么是剪切？答：介质振动方向和振动传播方向垂直的一种运动方式。问：“超”是什么意思？答：就是超过的意思。问：那什么是超剪切地震？答：？？？详情请看这里↓↓↓一般来说，飞机的速度很难超过声波速度，但是后来，人类发明了超音速飞机，飞机可以以高于声波速度飞行。地震中的超剪切破裂现象与此类似，地震是由地球内部岩层的突然错动引起的，发生相互位错的岩层称为地震断层，当断层开始破裂时，并不是整个断层面同时破裂，而是先从断层面上的某一点开始，之后逐渐向外扩展，破裂传播的速度称为地震破裂速度。而破裂过程中，由于介质震动，会向四周辐射地震波，包括横波（S波，也称剪切波）和纵波（P波）。以往对地震的研究认为，断层的破裂速度一般为剪切波速度的0.7~0.9倍，约为2.5~3.0km/s，即：断层破裂速度往往小于或接近于剪切波速度，但是随着宽频带地震学的发展，实际地震中已经观测到了一些超剪切破裂现象。所谓超剪切破裂(SupershearRupture)是指断层的破裂速度超过了震源区岩石介质的剪切波传播速度的一种现象（如图1），产生超剪切破裂的地震就被称为超剪切地震。图1超剪切破裂传播示意图断层的破裂模式断层的破裂速度与断层的破裂模式有关，不同破裂模式下断层的极限破裂速度不同。如图2是断层的3种破裂模式，I型为拉伸型断裂，比如堤坝等的断裂；II型和III型为剪切破裂，其中II型为平面内剪切破裂，破裂传播方向平行于断层滑动的方向，破裂速度可以超过剪切波波速，介于S波速度和P波速度之间；III型是出平面剪切破裂，其破裂扩展方向垂直于断层滑动方向。目前已经观察到的几次超剪切地震都发生在走滑断层，在走滑过程中，破裂传播的主要成分为水平方向的位移，为II型破裂模式，目前理论上认为III型断层不会发生超剪切破裂。图2地震破裂的三种实际的超剪切地震疑问引发断层超剪切破裂的深层物理机制是什么?其产生条件和破裂过程又是如何的?这些问题还没有得到很好的解决。目前对超剪切破裂的研究主要从实验室材料模型实验、地震观测数据、数值模拟等方面展开。早在上世纪90年代末，科学家就成功在实验室中用模拟出了断层破裂速度超过剪切波速度的现象，这从实验角度证明了超剪切破裂的存在。图3实验中模拟的超剪切破裂（A：非超剪切破裂B：超剪切破裂）加州圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学院的地球物理学家通过地震台站接收到的地震记录，发现年鄂霍次克海8.3级地震的一个6.7级的余震，其破裂速度超过了剪切波速度，这是发现的第一个深源超剪切地震。这次余震的震级和断层几何形状与年加州Northridge地震相似，但震源深度更大，破裂速度更快，高达8km/s，比该深度剪切波速度快了近50%（如图4），如果像Northridge这样的浅层地震发生超剪切破裂，可能会造成更大的破坏。图4年Northridge地震和年鄂霍次克海余震对比超剪切地震破坏性强是因为超剪切破裂一旦发生，剪切波会互相叠加并不断增强，这将会产生很强的震动，在地表附近发生的超剪切地震往往会造成很大的破坏。年的zmit地震发生在土耳其西北方，震级为7.6；年土耳其Düzce地震，震级7.2级；年我国的昆仑山地震，震级7.8级；年发生在阿拉斯加，震级7.9级的Denali地震；年我国6.9级玉树地震；年印度洋8.6级地震；年7.2级塔吉克斯坦地震；年印度尼西亚苏拉威西岛地震，震级7.5级。这些地震震级较大，都被确认是发生了超剪切破裂。年zmit地震年Düzce地震年阿拉斯加地震后的道路变形主要参考资料1.胡进军[1],谢礼立[1,2].地震超剪切破裂研究现状[J].地球科学进展,(1).2.XiaK,RosakisAJ,KanamoriH.LaboratoryEarthquakes:TheSub-Rayleigh-to-SupershearRuptureTransition[J].Science,,():-.3.PasselegueFX,SchubnelA,NielsenS,etal.FromSub-RayleightoSupershearRupturesDuringStick-SlipExperimentsonCrustalRocks[J].Science,,():-.4.