孔弹性介质中的时间域格林函数及其在三维自发破裂模拟中的应用

李政泽

美国南加州大学

2023.05.26（星期五）16:30，理科二号楼2821

报告摘要：

许多研究表明，孔隙流体可能在地震破裂过程中起重要作用。建立数值模型可以深入了解孔隙流体会如何影响地震破裂过程。然而，在孔弹性介质中进行三维自发破裂的数值模拟仍然是一个极具挑战性的任务。本研究发现，在源频率和源场距离在一定范围内时，可以构建Biot孔弹性动力学模型的闭合形式时域格林函数。本研究通过将时域格林函数转换为频域并与以前的文献得到的频域格林函数进行比较，验证了时域格林函数的正确性，也同时得到了多种孔弹性介质中的孔弹性波传播相图。相图表明，时域格林函数的适用范围不仅包括了地震学关注的频率和空间尺度范围，还与声学关注的范围有重叠。基于时域格林函数，本研究发展了可以模拟孔弹性介质中的三维自发破裂的边界积分方程方法。本研究将弹性介质和流体饱和介质中基于滑动弱化摩擦准则的自发破裂过程进行了比较，发现在相同条件下，流体饱和介质比干燥介质更容易发生超剪切破裂。这一结果表明，孔隙流体可能会促进超剪切破裂的激发。孔弹性波传播相图还表明，在实验室中模拟真实尺度的同震震相需要样品尺度达到一定范围。相图结果还表明，一种简化的无排水的孔弹性控制方程可能适用于孔弹性介质中的地震波传播模拟。

报告人简介：

李政泽，美国南加州大学在读博士生。2022年在北京大学获得地球物理学士学位，同年进入美国南加州大学攻读地球科学博士学位。主要研究方向包括孔弹性介质中的自发破裂模拟问题，地震震后变形的观测和模拟问题，以及断层破裂带对地震周期行为的影响。