断层厚度的地震效应

地震学中有两条基本原理。其一，地震断层面上的动态剪切滑动与双力偶等效。其二，远场弹性位移与断层面上的滑动速度成正比。前者是计算地震矩的基础，而后者则是计算地震辐射能的基础。本项研究旨在重新考量、修定这两条基本原理。问题的关键是地震断层错动实际上是发生在有限厚度的断层上，并且在地震破裂过程中动态地扩展着的断层端部附近存在着强度弱化区。在计及有限厚度断层强度弱化区的情形下，与地震断层面上的动态剪切滑动等效的体力除了有双力偶项外，还有单力偶项；远场弹性位移除了有与断层面上的滑动速度成正比的项外，还有与动态地扩展着的断层端部附近的强度弱化区内的应力降变化率成正比的项。特别需要指出的是，与有限厚度的地震断层面上的动态剪切滑动等效的体力中的单力偶项并不违背牛顿力学原理，因为这个单力偶的转矩正好为断层区内的转矩所平衡；所以具有有限厚度的的震断层辐射出"转矩波"。