断层活动的有限单元法模拟及其在地震预测研究中的应用

地震预报由目前的经验预报走向物理预报，数值模拟断层活动状态变化的过程是其中的关键。研究中应用统一的数学公式来表示速率-状态相关的摩擦接触中黏着(sticking)和滑移(sliding)这两种不同的运动状态，利用不连续变形体接触力学的三维有限单元方法模拟应力、应变的空间分布及其随时间的演化。研究中特别注重区域外大地震的触发效应对断层带及附近产生的附加应力场对断层活动状态的影响。通过有限元定量的计算试图了解断层由闭锁到滑动，再由滑动到闭锁这一准周期性过程的物理机制，研究构造活动及地震触发对断层活动的影响程度，探讨大地震形成的条件。最后以研究基础较好、大地震活动频繁的鲜水河断裂带为例，模拟鲜水河断裂带及附近地区地震活动的时、空特征,以此研究地震预测问题。该研究为今后数值地震预报提供前期研究基础和积累经验。