12月7日,記者從成都理工大學(xué)獲悉,該校地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室滑坡動力學(xué)團(tuán)隊(duì)在美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表題為《高精度時(shí)間分辨率快速、慢速地震相似膨脹性機(jī)理研究》的重要研究成果。
在地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授黃潤秋和許強(qiáng)的指導(dǎo)下,成都理工大學(xué)教授胡偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合法國巴黎朗之萬研究所、美國馬薩諸塞大學(xué)、新西蘭地質(zhì)與核技術(shù)研究所、香港理工大學(xué)等單位的科學(xué)家共同攻關(guān),揭示了快速和慢速地震(及滑坡)粘滑不穩(wěn)定相似膨脹性機(jī)理,對揭示快、慢速地震的產(chǎn)生機(jī)制及滑坡的啟滑機(jī)制有重要的理論意義。
顆粒物質(zhì)的粘滑不穩(wěn)定行為是地震學(xué)、滑坡學(xué)和顆粒物理學(xué)的國際熱點(diǎn)交叉研究領(lǐng)域。地震斷層帶及滑坡滑帶均由顆粒物質(zhì)組成,其粘滑不穩(wěn)定特性直接控制斷層及滑坡的啟滑,相關(guān)研究對深入認(rèn)識快速和慢速地震及滑坡的形成機(jī)理有重要的理論意義。快、慢速滑移作為粘滑過程中兩種不同的失穩(wěn)破壞模式,其物理機(jī)理缺乏系統(tǒng)的高時(shí)間分辨率實(shí)驗(yàn)研究,從而限制了相關(guān)物理機(jī)理的揭示。以往研究通過同震應(yīng)變張量,觀測到斷層滑移膨脹行為,然而實(shí)驗(yàn)室快速滑移事件卻表現(xiàn)出壓縮行為,這造成了幾十年來實(shí)驗(yàn)室研究與野外觀測不一致的學(xué)術(shù)爭議。
本研究在傳統(tǒng)粘滑實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,自主研發(fā)了高時(shí)間分辨率位移、聲發(fā)射、應(yīng)力同步采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了粘滑過程高精度多通道同步采集(采集頻率最高10 MHz)。基于此系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)了快速滑移具有膨脹性,從而使實(shí)驗(yàn)室觀測與現(xiàn)場地震觀測符合,解決了幾十年的學(xué)術(shù)爭議。研究還發(fā)現(xiàn)快、慢速滑移事件具有相似的聲發(fā)射頻譜,表明兩種滑移事件具有相似的物理過程。
研究團(tuán)隊(duì)對粘滑過程的快、慢速滑移事件進(jìn)行高精度分辨率同步采集,發(fā)現(xiàn)快、慢速滑移事件具有相似的膨脹性,揭示了快、慢速滑移事件的物理機(jī)理,本研究對理解斷層錯(cuò)動以及滑坡啟動的物理機(jī)制具有重要的理論意義。