Vaporization of fault water during seismic slip

汽化 打滑(空气动力学) 地质学 孔隙水压力 热的 岩土工程 膨胀的 潜热 多孔性 地震学 热力学 物理
作者
Jianye Chen,André Niemeijer,P. A. Fokker
出处
期刊:Journal Of Geophysical Research: Solid Earth [Wiley]
卷期号:122 (6): 4237-4276 被引量:22
标识
DOI:10.1002/2016jb013824
摘要

Abstract Laboratory and numerical studies, as well as field observations, indicate that phase transitions of pore water might be an important process in large earthquakes. We present a model of the thermo‐hydro‐chemo‐mechanical processes, including a two‐phase mixture model to incorporate the phase transitions of pore water, occurring during fast slip (i.e., a natural earthquake) in order to investigate the effects of vaporization on the coseismic slip. Using parameters from typical natural faults, our modeling shows that vaporization can indeed occur at the shallow depths of an earthquake, irrespective of the wide variability of the parameters involved (sliding velocity, friction coefficient, gouge permeability and porosity, and shear‐induced dilatancy). Due to the fast kinetics, water vaporization can cause a rapid slip weakening even when the hydrological conditions of the fault zone are not favorable for thermal pressurization, e.g., when permeability is high. At the same time, the latent heat associated with the phase transition causes the temperature rise in the slip zone to be buffered. Our parametric analyses reveal that the amount of frictional work is the principal factor controlling the onset and activity of vaporization and that it can easily be achieved in earthquakes. Our study shows that coseismic pore fluid vaporization might have played important roles at shallow depths of large earthquakes by enhancing slip weakening and buffering the temperature rise. The combined effects may provide an alternative explanation for the fact that low‐temperature anomalies were measured in the slip zones at shallow depths of large earthquakes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.2应助丫丫采纳,获得10
刚刚
1秒前
可知发布了新的文献求助10
1秒前
MBLee发布了新的文献求助10
1秒前
yimoa完成签到,获得积分20
1秒前
晓风残月发布了新的文献求助10
1秒前
纳纳椰完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助Bohao_Li采纳,获得10
2秒前
2秒前
yryr发布了新的文献求助10
2秒前
虚心大楚发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI6.4应助无期采纳,获得10
3秒前
ss发布了新的文献求助10
4秒前
Guangyue完成签到,获得积分10
4秒前
ale给ale的求助进行了留言
4秒前
syt发布了新的文献求助10
5秒前
彭于晏应助优雅文博采纳,获得10
5秒前
jywang发布了新的文献求助30
5秒前
hyy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
czcz发布了新的文献求助10
6秒前
NexusExplorer应助YW采纳,获得10
6秒前
肉松发布了新的文献求助10
6秒前
浅浅发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
张一亦可发布了新的文献求助10
7秒前
悦耳的之云完成签到,获得积分20
7秒前
Zheng发布了新的文献求助10
7秒前
September完成签到,获得积分20
8秒前
啦啦啦啦啦给啦啦啦啦啦的求助进行了留言
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
桐桐应助Li采纳,获得10
9秒前
一拳俩饼发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.3应助zmin采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961707
关于积分的说明 19035217
捐赠科研通 6999803
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220839
关于科研通互助平台的介绍 2385581
邀请新用户注册赠送积分活动 2201241