多くの自然現象の間、地殻内に閉じ込められた空気または流体のポケットが高圧に達することがあります。たとえば、地熱エネルギー源の影響下で水が加熱されると、間欠泉が発生します。このプロセスで生成された非常に高圧の水蒸気が、地表に到達しようとします。
この動きの間に、空気相と固体相の間に加えられる力が変形を引き起こし、時には微震イベントを発生させる可能性があります。しかし、これらのイベントはどこから来るのでしょうか?それらはどのように組織されていますか？流体の位置との関係は?流体チャネルはどのように構造化されていますか?この変形過程と誘発された地震活動の特徴的な性質は何ですか?周辺地域にとって、それらはどの程度危険ですか?
これらの一般的な質問に答えるために、モデル システムを研究するための実験的方法を開発しました。 2枚のガラス板の間に砂などの細かい粒状の多孔質媒体を挟み、空気を注入して破砕しながら変形を光学的に観察することができます。典型的なパターンを図 1 に示します。
自然または産業の状況と比較して、プロセスはより速く、より低い圧力で発生し、縮小モデルではより小さな空間サイズで発生します。これは、過圧に関連する噴火の縮小版です。いくつかの機能は普遍的です。加圧された流体は、大きな細孔と容易な流れの分岐した経路につながる可能性があり、これらの経路とその周囲の両方で誘発された地震活動が引き起こされます。
発生するパターンは、課せられた射出圧力レベル、粒径、湿度、気孔率、および射出速度によって異なります。ここでは、十分に大きな射出圧力 (1 ～ 2 バール) で発生する骨折のようなパターンに注目します。
圧縮プロセスの終わりに向かって、ジオメトリは安定し、媒体を再配置する雪崩が断続的に発生し、指数関数的に減衰します。これらのイベントは、大きな空気チャネルの先端のスティック スリップ動作 (つまり、滑らかな途切れのない動きではなく、中断された動き) に対応することが観察されています。
この状況では、微小地震イベントがメイン チャネルから離れて発生しています (図 2 を参照)。メカニズムの 1 つは、空気の過圧が多孔質媒体内で拡散することです。これにより、粒子とプレートの間の固体接触を通じて加えられる力が低下し、弱いゾーンがスライドして再配置され、よりコンパクトになり、より安定した状態になります。これらの結果は、これらのスティック スリップ イベント中の「変形は指先から始まる」という直感が完全に正しくないことを示しています。ここで、変形が始まる前発生段階を発見しました。これは、メイン チャネルの前のスリップ パルスに対応し、指を前進させます。
