What comes first: The fault or the ductile shear zone?
What comes first: The fault or the ductile shear zone?
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先发生什么：断层还是韧性剪切带？
DOI：
10.1016/j.epsl.2021.117273
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发表时间：
2022
影响因子：
5.3
通讯作者：
Choi, Eunseo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scholz, Christopher H.;Choi, Eunseo
地壳规模的断裂带以韧性剪切带的形式延伸到脆-韧性转换带下方。在这里，我们解决的问题是，脆性或韧性，启动和控制整个剪切局部化系统的问题。对地壳规模但低位移的共轭走滑断层的观察表明，它们通常是近乎垂直的，正如塑性剪切标准所预期的那样。然而，亚地壳尺度的共轭走滑断层具有与Anderson理论预测的库仑破裂准则一致的尖锐的二面角。我们模拟了地壳尺度系统，在脆性和韧性区域内，应变弱化流变学分别遵循库仑和冯·米塞斯标准。我们发现，当延性区域的应变衰减率超过一个临界值时，整个系统以von Mose模式剪切，与观察到的结果一致，在所有深度都形成了正交的共轭剪切。正如所观察到的那样，在脆韧性转变处没有断层方向的偏转。因此，安德森的断层理论对于地壳规模的断层来说是错误的。这种行为上的差异在安德森1951年出版的书中提供的数据中已经很明显了，但它的意义在当时还没有被理解。
Crustal scale fault zones extend below the brittle-ductile transition as ductile shear zones. Here we address the question of which regime, brittle or ductile, initiates and controls the overall system of shear localization. Observations of crustal scale but low displacement conjugate strike-slip faults show that they are typically nearly orthogonal, as expected from plastic shear criteria. Sub-crustal scale conjugate strike-slip faults, however, have acute dihedral angles in accordance with the Coulomb fracture criterion as Anderson's theory predicts. We modeled the crustal scale system with strain weakening rheologies that follow the Coulomb and von Mises criteria respectively, within the brittle and ductile regimes. We find that when the strain weakening rate in the ductile regime exceeds a critical value the entire system shears in the von Mises mode with orthogonal conjugate shears forming at all depths, in accordance with the observations. There is, as observed, no deflection of fault orientation at the brittle-ductile transition. Anderson's theory of faulting thus breaks down for crustal scale faults. This difference in behavior was already evident in data presented in Anderson's 1951 book, but its significance was not understood at that time.
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DOI：
10.5860/choice.28-1579
发表时间：
2016
期刊：
--
影响因子：
--
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通讯作者：
Leon Bieber
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--
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通讯作者：
M. Matsu'ura
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