基于孔隙介质模型的动态破裂模拟

Rupture simulation in a porous formation

1研究背景场地观测表明,断层滑动发生在破碎的断层核内一个极薄的剪切区(<1-5 mm),断层核外为延伸几百米到几千米的断裂带(Rice,2006)。由于断层的历史活动,断裂带内的岩石有更高的孔隙度和渗透率。然而,断层面上断层泥的存在使得断层面的渗透性很差。流体流动由渗透率结构控制,因此断层面的低渗透性使得流体不易透过断层。这将使得在地震发生时,固相骨架受挤压而排出的流体将聚集在断层面附近,从通过改变断层面上的有效应力而改变破裂的传播过程。数值模拟(包括有限差分法、有限元法、边界元法、谱元法等)是研究自发破裂的重要手段。目前,大部分自发破裂模拟都采用弹性介质模型。