在瞬态滑移作用下，具有成分分带特征的断层材料中的减速阶段强化现象

《Scientific Reports》：Deceleration-phase restrengthening in compositionally zoned fault materials under transient slip

　　

摘要

中等强度的板块内地震通常在较深的地下形成，可能不会引发地表破裂。然而，在断层滑动减速过程中的摩擦响应仍知之甚少，尽管这一阶段可能会影响滑动是局部停止还是继续进行。本文以2024年韩国发生的布安地震（震级4.2）为例，结合了低速摩擦实验（用于研究地震形成的相关机制）和高速摩擦实验（用于量化瞬态减速滑动过程中的摩擦恢复情况）。对完整花岗岩及颗粒状围岩粉末进行的低速实验表明，其摩擦特性表现为接近中性或轻微的减速效应，并存在可测量的“恢复”现象，这与结晶基底中的不稳定性特征相符。高速脉冲加载实验揭示了减速过程中的显著材料差异：颗粒状围岩粉末的强度会随着滑动速率的降低而增强，而富含粘土的碎屑物质则始终保持较弱状态。这些结果表明，在给定的瞬态滑动过程中，摩擦行为不仅取决于滑动速率峰值时的动态弱化效应，还取决于减速过程中的材料组成特性对摩擦恢复的影响。这为研究材料组成差异如何影响具有成分分带的断层材料中的瞬态滑动过程提供了实验依据。