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作 者
马 骥1，赵志强1，师皓宇1,3，郭晓菲1，乔建永1,2，马念杰1
作者单位
1. 中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院；2. 北京邮电大学 理学院；3. 华北科技学院 安全工程学院
摘 要
地震发生时释放的巨大能量从何而来，一直以来都是还没有认识清楚的问题。考虑到两组地壳破裂带交叉部位强震频发的基本特点，基于蝶形破坏理论，构建以软弱异性体为中心的能量计算模型，提出了地震能量的计算方法。
从软弱异性体围岩发生塑性破坏引发能量改变角度出发,数值模拟分析地震过程中有软弱异性体存在对地壳围岩能量分布的影响,探讨了自然地震触发的一般规律;以中国大陆西南地区含鲁甸ML6.5级地震震中位置区域为地质背景,进一步对比分析有无软弱异性体条件下,地震震源能量与分布特征的变化规律。
研究结果表明:
地壳内部软弱异性体使其周围岩体应力重新分布,形成围绕软弱异性体的应力集中。
随着挤压与张拉构造应力的加剧,软弱异性体围岩出现蝶形破坏区,蝶形破坏区蝶叶周围岩体集中的大量弹性能,是地震能量主要来源。
软弱异性体使其周围岩体能量积聚特征呈指数型变化,且在软弱异性体围岩蝶形塑性破坏演化过程中会形成蝶形能量集中区,标志着系统由稳态向非稳态能量集中的转变。
地震发生时软弱异性体周围岩体塑性破坏范围与积聚能量所处的状态决定了地震发生级别的大小,在蝶形塑性破坏的剧烈扩展阶段,微小的应力扰动即可引发整个围岩能量系统的灾变,引发大级别的自然地震。
作者简介
马骥，男，1991年3月4日生，河南长垣人，中国共产党员，中国矿业大学（北京）采矿工程专业全日制博士研究生在读，导师是马念杰教授。2013年毕业于河南师范大学计算机科学与技术专业，获工学学士学位。2016年毕业于河南理工大学矿业工程专业，获工学硕士学位。2016年至今攻读中国矿业大学（北京）采矿工程专业，全日制博士研究生。在校期间获得中国矿业大学（北京）2016-2018学年两次获得“研究生优秀学生”称号。
研究方向
地震机理与规律，矿山压力及岩层控制，巷道围岩控制理论
主要成果
致力于地震发生机理及其演化规律的理论与数值模拟研究，形成了全新的研究思路与方法，有助于丰富断层与地震研究的理论体系。科研成果获得2018年煤炭工业协会科学技术进步奖二等奖1项，发表论文5篇，SCI收录1篇，EI收录4篇，发明专利1项。
部分图片
自然界中真实存在的软弱异性体
软弱异性体周围能量计算分析模型
软弱异性体蕴含震源能、里氏震级与水平主应力关系
张拉破坏区的蝶形的演化过程与能量分布
挤压破坏区的蝶形的演化过程与能量分布
应力增量对应能量与震级变化
西南地区构造简图 [42]
塑性破坏区与震源能分布
特征点集中能量分布对比
部分表格
微小力触发地震能与震级变化关系
来源：
马骥,赵志强,师皓宇,等. 基于蝶形破坏理论的地震能量来源[J]. 煤炭学报,2019,44(6):1654-1665.
MA Ji,ZHAO Zhiqiang,SHI Haoyu,et al. Sources of seismic energy based on butterfly failure theory[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(6):1654-1665.
责任编辑：郭晓炜编辑整理：郭晓炜
审 核：常琛 毕永华
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