摘要
滑动速度接近地震范围时岩石摩擦特性的实验室研究(∼0.1-1 m s−1),在中等正应力(1 ~ 10 MPa)下,揭示了动态剪切强度的复杂演化过程,至少有两个阶段的减弱与整体熔融开始时的增强分开1,2,3.,4.熔体后的第二个弱化阶段是由熔体层的粘性特性决定的,这是相当容易理解的5,6.然而,极端弱化的初始阶段仍然是一个备受争议的话题。在这里,我们表明辉长岩的初始弱化与熔体热点和宏观条纹(“熔体焊缝”)的形成有关,它们部分地卸载了滑移界面的其余部分。当平均摩擦加热速率超过0.1-0.4 MW m时,开始形成熔体焊缝−2,剪切带平均温度远低于固相层(250 ~ 450℃)。在快速滑动过程中,自然断层表面也可能出现类似的应力和温度不均匀性,这对地震破裂动力学很重要。
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确认
我们感谢D. Lockner对改进本手稿的评论。SIO海洋科学发展中心提供了我们实验中使用的车床。这项工作得到了美国国家科学基金会(授予EAR-0838255)的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
K.M.B.建造了仪器,K.M.B.和Y.F.设计并进行了实验,Y.F.进行了数值模拟。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有相互竞争的经济利益。
补充信息
补充信息
包含“补充图1-9”和“补充表1-2”。(PDF 346kb)
权利和权限
关于本文
引用本文
Brown, K, Fialko, Y.地震滑动速率下辉长岩极端弱化的“熔体边缘”机制。自然488, 638-641(2012)。https://doi.org/10.1038/nature11370
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DOI:https://doi.org/10.1038/nature11370