前耳前:
地震が発生する前に、断層ストレスが蓄積されているため、断層の両側の岩は一緒にロックされます。これらの岩の間の摩擦抵抗は高く、それらが互いに簡単に滑るのを防ぎます。この高レベルの摩擦は、岩盤の連動、流体の存在、有効な正常応力(断層表面に垂直に作用する圧力)など、さまざまな要因によって維持されます。
地震の開始:
構造応力が蓄積し、摩擦抵抗を超えると、岩は静的な摩擦を克服し、断層が滑り始めます。この最初の破裂は地震を核形成し、地震波の開始をマークします。この段階では、摩擦抵抗は依然として高くなっていますが、岩が互いに通り過ぎると減少し始めます。
動的破壊相:
地震の破裂が伝播すると、スライド速度が増加し、岩の間の摩擦抵抗がさらに減少します。このフェーズは、エネルギーの迅速で不安定な放出によって特徴付けられ、地面が激しく揺れます。摩擦の減少により、破裂が断層に沿って急速に広がり、強い地震波を生成します。
スリップウィーキングフェーズ:
動的破裂段階では、摩擦抵抗が「スリップ弱体化」と呼ばれる現象を受ける可能性があります。これは、スリップ変位(岩間の動きの量)が増加すると、摩擦の減少を指します。この弱体化は、熱効果、岩盤の損傷、流体の存在など、さまざまなメカニズムのために発生する可能性があります。スリップの弱体化は、地震破裂の伝播を促進し、大規模な地面の揺れにつながる可能性があります。
エアロスケーク後段階:
地震後、断層の表面が休むと摩擦抵抗が再び徐々に増加します。岩は互いに接着し始め、スリップモーションは最終的に停止するまで遅くなります。この段階では、余震が発生する可能性があります。これは、メインイベントに続く小さな地震であり、地震の後のストレスと摩擦特性の再調整に関連しています。
地震中の摩擦の進化を理解することは、地震破裂の挙動を正確にモデル化して予測するために重要です。科学者とエンジニアが地震に強い構造を設計し、地震の危険を評価し、これらの壊滅的なイベントに関連するリスクを軽減するのに役立ちます。