分形断层的隧道效应和平面内剪切断层的跨S波速破裂h

跨S波速破裂指断层破裂速度v处于S波速度和P波速度之间，它在反平面剪切(即走滑)断层破裂过程中的存在已有证明，但在二维经典模型内，跨S波速破裂的实现还存在两个解释上的困难，即起始困难和发散困难．起始困难是指：当vvR(瑞利波速度)时，动态应力强度因子K2(t)+0；在区间(vR，)内，K2(t)由正变负．破裂速度如何越过禁区(vR，)发散困难是指：在v时，K2(t)+．我们引入断层普遍存在的分形和隧道效应概念．断层为多裂纹的分形结构．破裂速度是断层长度对时间的微商，因此，破裂速度也是分形的．隧道效应是指动态破裂越过裂纹间隙，而间隙的归并滞后于扰动的传播．假定孕震成核区处于临界状态或亚临界扩展状态，扰动的到来立即触发或加速裂纹前缘的扩展，而观测系统又不能区分扰动前缘和破裂前缘，则扰动传播的速度就被观测系统认定为破裂速度，从而出现了跨S波速破裂的现象，它是一种表观速度．导出表观速度的真正根源，在于剪切破裂的数学模型本来就是复杂过程的一种简化表象．破裂速度的二重性是指表观速度和微裂纹的真实速度，二者在物理上有区分，却在破裂判据上统一．将上述概念代入K2(t)的计算，克服了起始困难，给出了求解激发跨S波速破裂起始的积分方程，并计算出破裂速度在跨S波速区间内的下限为1.105 3，而不是，从而避免了发散困难．跨S波速破裂是不稳定解，在非临界区段可测的条件下，立即退化为亚瑞利波速破裂．本研究的结果说明，跨S波速破裂的起始和持续取决于孕震区的成核状态．

Tunnel Effect of Fractal Fault and Trans S-wave Velocity Rupture of in Plane Shear Fault