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摘要
在研究与地震相关活动的过程中,例如:页岩气开采,EGS系统等,数值模拟是一种常用的研究手段。在目前的数值模拟中,往往通过人为设置某个变量(例如滑动速度)的临界值来判断单元是否失稳,并以此为基础计算地震震级。这有很强的主观随意性,附加的人为因素可能对计算结果产生较大影响,导致结果不准确。本文基于速率状态摩擦定律,提出了求解地震震级的新方法。首先,对滑动面上的每个单元进行阶段划分。然后,对处于同震阶段的所有单元在时间和空间上进行聚类。最后,根据聚类标签,计算累计滑移-断层位置图中对应区域的面积和,即可得到某事件的地震矩,进而得到震级。本方法从摩擦定律本身出发,选择合适的判断标准对单元滑动过程进行阶段划分,并通过聚类得到震级,减少了人为主观性对结果的影响。随后,通过一个垂直的二维光滑断层的案例分析对该方法进行验证,结果证明该方法是合理的。另外,总结和讨论了目前几种判断地震的方法,重点分析了临界功率密度在应用过程中存在的问题。
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单位岩土力学与工程国家重点实验室; 中南大学
