断层力学概论2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

断层力学概论PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 断层概述1

1.1断层、断层要素与断层带1

1.2断层的分类2

1.2.1断层的几何分类3

1.2.2断层的成因分类3

1.3活动断层4

1.3.1活动断层的定义4

1.3.2活动断层的标志6

1.3.3中国活动断层的分布6

1.3.4一些世界著名的活动断层7

1.4转换断层10

1.5地震断层10

第2章 力学基础15

2.1均匀介质中的应力与应变15

2.1.1内力与应力15

2.1.2单向压缩情况下斜截面上的应力16

2.1.3双向压缩情况下斜截面上的应力18

2.1.4地壳应力的几个基本概念21

2.1.5变形与应变22

2.2弹性力学基础24

2.2.1三维弹性体的应力分析25

2.2.2三维弹性体的应变分析31

2.2.3应力与应变的关系34

2.3断裂力学基础36

2.3.1裂纹的三种基本类型37

2.3.2裂纹顶端应力分布的特征38

2.3.3裂纹系统的能量分析40

2.3.4裂纹的扩展过程与断裂43

2.3.5复合型裂纹的脆性断裂判据45

2.3.6弹塑性断裂力学简介47

2.3.7断层力学研究中应用断裂力学需注意的问题51

2.4岩石力学基础52

2.4.1岩石的物理力学性质52

2.4.2岩石的脆性破裂63

2.4.3岩石的力学模型71

2.4.4对应原理79

第3章 断层的摩擦滑动82

3.1摩擦力82

3.1.1外摩擦力与内摩擦力、静摩擦力与滑动摩擦力82

3.1.2初始摩擦力、最大摩擦力与残余摩擦力83

3.2摩擦定律概述84

3.2.1 Amontons定律84

3.2.2 Jaeger定律84

3.2.3 Byerlee定律84

3.3断层面的接触类型87

3.3.1尖点接触87

3.3.2平面接触87

3.3.3齿合接触88

3.4岩石断面的摩擦滑动88

3.4.1稳滑与粘滑89

3.4.2影响稳滑与粘滑的因素89

3.4.3粘滑前的重要特点——前兆性滑动97

3.4.4稳滑与粘滑产生的物理机制98

第4章 断层的应力状态100

4.1断层形成时的应力状态100

4.1.1一般断层100

4.1.2次生断层103

4.1.3地震断层与构造应力状态108

4.2断层上的应力110

4.2.1活断层上的应力110

4.2.2老断层上的应力121

4.3断层附近的应力123

4.3.1断层附近的应力集中123

4.3.2断层附近的应力积累128

4.4剪切生热与断层的应力状态131

第5章 断层的力学模型135

5.1断层的弹簧-滑块模型136

5.2断层的障碍体（Barrier）模型136

5.2.1障碍体模型的主要内容137

5.2.2障碍体模型的数值试验依据137

5.2.3障碍体模型的野外证据141

5.2.4障碍体的分类及其作用143

5.2.5地震断层障碍体参数的估计方法144

5.2.6断层障碍体模型的应用146

5.3断层的凹凸体（Asperity）模型148

5.3.1 凹凸体模型的主要内容148

5.3.2 凹凸体模型的应用150

5.4断层的多重凹凸体模型151

5.4.1多重凹凸体模型的主要内容151

5.4.2多重凹凸体模型的野外观测依据151

5.4.3多重凹凸体模型的一些应用151

第6章 断层的运动学模型154

6.1位错理论的提出与发展154

6.2弹性静位错理论的基本概念155

6.2.1位错、位错线与位错面155

6.2.2两种类型的位错156

6.2.3刃型位错与螺型位错157

6.3断层的三维弹性静位错模型157

6.3.1 Volterra位错产生的位移场与应力场157

6.3.2断层的弹性静位错模型158

6.4断层的弹性动态位错模型162

6.4.1 Heaviside模型163

6.4.2 Haskell模型164

6.4.3 Brune模型165

6.5断层的粘弹性位错模型167

6.5.1粘弹性位错模型的建立168

6.5.2粘弹性位错模型的应用169

6.6断层位错模型的局限性170

第7章 断层的动力学模型171

7.1无摩擦的二维裂纹破裂模型172

7.1.1 Knopoff模型172

7.1.2 Starr模型174

7.1.3无摩擦二维裂纹模型的应用175

7.1.4无摩擦二维裂纹模型的局限性及其初步改进175

7.2二维剪切裂隙自发（spontaneous）破裂传播模型177

7.2.1 Kostrov的法平面（antiplane）剪切裂隙自发传播模型177

7.2.2法平面剪切裂纹自发传播的一般理论177

7.2.3法平面剪切裂纹自发传播的时间过程179

7.3三维介质中摩擦断层复杂破裂传播数值模拟179

7.3.1平面摩擦断层破裂传播模型181

7.3.2平面断层上圆形凹凸体破裂传播数值模拟182

7.4三维倾斜断层运动不对称性的动力学模拟185

7.4.1物理模型和分析途径185

7.4.2数值模拟方法和结果186

7.5断层动力学模拟地震强度分布统计特征189

7.5.1滑块和弹簧系统的动力学模型190

7.5.2滑块和弹簧系统的地震强度分布统计特征模拟191

第8章 断层运动产生的应力波195

8.1波动方程195

8.2地震波196

8.2.1体波197

8.2.2面波199

8.3地震前的长周期形变波200

8.3.1一些初步的观测研究200

8.3.2长周期形变波的基本特征201

8.3.3长周期形变波产生的物理机制203

8.4慢地震203

8.4.1慢地震的主要特征203

8.4.2慢地震与正常地震的关系204

8.4.3中国一些慢地震的例子206

8.4.4慢地震产生的物理机制206

第9章 断层运动产生的位移、形变与应力场207

9.1位移场207

9.1.1直立断层错动产生的弹性位移场207

9.1.2倾斜断层错动产生的弹性位移场212

9.1.3断层错动产生的粘弹性位移场219

9.2应变场与倾斜场223

9.2.1直立断层错动产生的弹性应变场与倾斜场223

9.2.2倾斜断层错动产生的弹性应变场与倾斜场224

9.2.3粘弹性介质中的应变场与倾斜场224

9.3应力场226

9.3.1弹性介质中的应力场226

9.3.2粘弹性介质中的应力场236

第10章 断层蠕变滑动239

10.1断层蠕变现象239

10.1.1美国圣安德烈斯断层的蠕变现象240

10.1.2土耳其北安纳托利亚断层的蠕变现象240

10.1.3中国一些断层的蠕变现象240

10.2断层蠕变类型241

10.2.1稳态蠕变241

10.2.2间歇性蠕变241

10.2.3地震前兆性蠕变242

10.2.4地震后断层蠕变242

10.3断层蠕变的传播方式244

10.4断层蠕变事件的经验定律245

10.5影响断层蠕变的因素与断层蠕变随深度的变化247

10.6断层蠕变的物理机制247

第11章 断层的非稳态滑动249

11.1断层非稳态滑动前的性状249

11.1.1组合模型观点249

11.1.2断裂力学观点250

11.2地震断层破裂的传播与停止250

11.2.1地震断层破裂的传播方式250

11.2.2地震断层破裂的传播速度251

11.2.3地震断层破裂传播停止的机制251

11.3地幔物质运动与断层作用253

11.3.1地幔物质运动对断层活动的影响253

11.3.2地震断层活动的最大深度254

11.4构造地震的断层成因说255

11.4.1构造地震断层成因说的提出与发展255

11.4.2新断层的形成与地震257

11.4.3从断裂力学的观点看地震过程260

11.5地震参数与断层参数的关系261

11.5.1断层参数与震级的确定261

11.5.2震级与断层参数的统计关系式262

第12章 断层的相互作用266

12.1位错理论观点266

12.1.1地震广义影响场267

12.1.2静态库仑破裂应力变化及其影响272

12.1.3地震的动态应力触发276

12.1.4地震应力触发的进一步思考277

12.2断裂力学观点278

12.2.1雁列式裂纹的相互作用278

12.2.2闭合裂纹的相互作用280

12.3断层相互作用对地震震源参数的影响281

12.4断层相互作用对地震前兆的影响282

第13章 断层运动的科学观察284

13.1地质学方法284

13.1.1确定活断层的地质地貌标志285

13.1.2调查研究古地震的遗迹285

13.1.3估算活断层的滑动速率与地震的重复周期285

13.2大地测量学方法287

13.2.1跨断层位移测量288

13.2.2大地形变测量290

13.3地震学方法292

13.3.1确定断层的空间分布和活动水平292

13.3.2推测断层闭锁段的位置292

13.3.3确定地震断层参数292

13.3.4推测断层带未来可能发生的强震震级293

13.3.5研究断层地震破裂的全过程294

13.3.6探测地壳深部断层的结构与性状294

13.4遥感方法294

13.4.1航空像片的活动断层解译294

13.4.2卫星像片的活动断层解译296

13.5电磁学方法296

13.5.1采用大极距供电测量电阻率的分布296

13.5.2测定人工电流的感应磁场296

13.5.3观测电阻率与磁场随着时间变化的特性297

13.6地球化学方法297

13.6.1研究地下流体中化学组分及其比值的变化297

13.6.2研究土壤和断层岩石中气体化学成分的变化297

第14章 断层运动与地震预报298

14.1与地震预报有关的基本问题298

14.1.1基本认识298

14.1.2基本途径298

14.1.3基本的争论300

14.1.4基本的困难303

14.1.5基本的出路305

14.2断层与地震前兆306

14.3断层蠕变在地震孕育与发生过程中的作用307

14.4断层蠕变与前震和余震的关系308

14.5断层蠕变与地震前兆形态的变化309

14.5.1定性解释309

14.5.2定量分析310

14.6断层蠕变与地震前兆的空间分布310

14.6.1地震活动性312

14.6.2地震应力降312

14.6.3地下水314

14.7断层蠕变观测中的几个问题314

参考文献316

编后记331