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摘要
地震孕育的过程中,在一定时空范围内会出现热异常现象,该异常可能与构造活动存在密切联系,能否利用与构造活动相关的物理过程解释该热异常现象,目前尚未取得共识。为进一步揭示构造应力与地震热异常的关系,文中基于二维多孔介质热流固(THM)耦合模型,模拟了汶川地震前由于断层应力释放引发的热异常演化特征,发现流体对流和岩体应力致热效应导致的热异常现象在空间分布、时间演化、异常量级上皆与观测数据有较好的一致性。结果显示:汶川地震前,受断层应力释放的影响,热异常现象主要出现在断裂带及其相邻的上盘区域,沿断层走向呈带状分布,以增温异常为主,断裂带区域可发生短时降温;断裂带区域热异常受流体对流和应力致热作用联合控制,增温强度先增大后减小,通常可产生高于1K量级的空气增温;非断裂带区域的增温强度主要取决于流体对流作用的强弱,在地震前逐渐增强,对渗透率的响应显著,通常当渗透率≥10-13m2时,才能出现1K量级的空气增温异常。文中分析认为,地震前断层应力释放引起的流体热对流和应力致热作用可以解释地震前的热异常现象。
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单位地震动力学国家重点实验室; 中国地震局地质研究所
