断裂带同震温度负异常机制分析

作     者：杨小秋 林為人 葉恩肇 许鹤华 徐子英 YANG XiaoQiu;LIN Weiren;YEH En-Chao;XU HeHua;XU ZiYing

作者机构：中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南海海洋研究所广州510301 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州510301 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)广州511458 Graduate School of EngineeringKyoto UniversityKyoto 615-8540Japan Kochi Institute for Core Sample ResearchJapan Agency for Marine-Earth Science and TechnologyNankokuKochi 783-8502Japan 台湾师范大学地球科学系中国台北11677 自然资源部海底矿产资源重点实验室广州海洋地质调查局广州510075 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2020年第63卷第4期

页      面：1422-1430页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41874099,41474065,41981240687,41606080) 日本科学技术研究经费支援项目(JSPS KAKENHI Grant Number JP16H04065) 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0104) 中国台湾科技部项目(MOST 106-2116-M-003-003)资助 

主　　题：同震温度响应机制 应力释放 表面自由能 摩擦生热 集集地震 汶川地震 日本东北地震 

摘      要：断裂带同震温度响应,可在震后钻孔测温中获得并识别,为发震断层摩擦特性与发震机制等基础研究提供了非常独特的思路和有效手段.集集、汶川及日本东北大地震后,实施了台湾车笼埔断层钻探项目(TCDP)、汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD)和日本海沟快速钻探计划(JFAST).钻孔测温结果表明:滑移面上下5~20m范围内存在温度正异常,这是同震摩擦生热所致,该机制已被广泛认识和接受;同时,距滑移面20~60m范围内也存在明显的温度负异常,但其成因机制几乎还未被真正关注和认识.虽然温度负异常峰值只有正异常峰值的1/4~1/3,但温度负异常分布范围却是正异常分布范围的3~4倍,即正、负温度异常区对应的总能量基本相当.因此,断裂带震后钻孔测温中的负异常及其成因不容忽视.在详细分析几种可能的同震温度负异常机制后(如岩层热物性分布差异、流体运移、表面自由能增大及同震应力释放),发现能在理论、实验及野外观测上都得到支撑的普适性机制只有同震应力释放.这可能是断裂带震后温度负异常的主要原因.