隐伏正断层错动引发上覆土体破裂过程的三维数值模拟
齐剑峰
赵心怡
王成真
郝文拯
1.中国石家庄 050031 河北地质大学勘查技术与工程学院2.中国石家庄 050031 河北地质大学勘查技术与工程学院3.中国石家庄 050031 河北地质大学勘查技术与工程学院4.中国石家庄 050031 河北地质大学勘查技术与工程学院
摘要：通过建立三维数值模型，对隐伏正断层在均匀错动和倾斜错动方式下土体的破裂过程进行研究。利用应力罗德参数和等效塑性应变分别对断层错动过程中上覆土体的应力状态和破坏形式进行分析，并提出土体破裂的判别方法。通过对数值模拟结果的分析得到以下结论：① 在断层错动过程中，下盘一侧受断层错动影响的上覆土体的应力状态经压剪→纯剪→拉剪逐渐变化，而上盘一侧上覆土体的应力状态变化较为复杂，经压剪→纯剪→拉剪→纯剪→压剪重复变化；② 在断层均匀错动过程中，断层下盘一侧土体的破裂率先出现在地表拉剪区内，随错动量的增大，破裂带向两侧、向深部扩展；同时，下盘一侧土体的底部产生破坏，并斜向上扩展，逐渐与顶部破裂相连；③ 在断层倾斜错动过程中，地表破裂出现的位置和上覆土体的厚度有关。对于厚度较大的土体，正断层倾斜错动能够在地表形成与断层走向有一定夹角、且与断层长度相比长度很短的地表破裂或地裂缝，而数值模拟可对正断层错动导致的地表破裂的模式加以补充，为研究地裂缝的形成机理和分布形式提供依据。
关键词：破裂上覆土体应力状态塑性变形正断层数值模拟
分类号：P315.9(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：河北省自然科学基金(D2017403020)国家自然科学基金(51421005)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 124-137 )
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