1. Före jordbävningen:
– Innan en jordbävning inträffar låses stenarna på vardera sidan av förkastningen ihop på grund av statisk friktion. Denna höga friktionsnivå förhindrar betydande rörelser eller glidning längs förkastningen.
2. Jordbävningsinitiering:
- När den ackumulerade spänningen på felet överstiger den statiska friktionen börjar felet glida. Denna glidning initierar jordbävningsbrottet.
3. Dynamisk försvagning:
– När brottet fortplantar sig längs förkastningen minskar friktionen mellan stenarna snabbt. Detta fenomen, känt som dynamisk försvagning, orsakas av flera mekanismer, såsom:
- Termisk mjukning: Den intensiva skjuvvärme som genereras av den snabba glidningen av stenar gör att förkastningszonen blir varmare och svagare.
- Blixtuppvärmning: Höga temperaturer kan göra att ojämnheter (ojämnheter) på felytan smälter, vilket minskar friktionen och möjliggör jämnare glidning.
- Skada och Pulverisering: Den våldsamma rörelsen under en jordbävning kan skada och pulverisera förkastningsytan, vilket skapar fina partiklar som fungerar som smörjmedel, vilket ytterligare minskar friktionen.
4. Toppfriktion:
– Någon gång under jordbävningsbrottet når den dynamiska försvagningsprocessen sin gräns, och friktionen börjar öka igen. Detta inträffar när stenarna har blivit tillräckligt försvagade och skadade. Den maximala friktion som uppnås under detta skede kallas toppfriktion.
5. Post-Peak Mjukning:
– Efter att toppfriktionen uppnåtts börjar friktionen minska igen då stenarna fortsätter att glida förbi varandra. Denna fas av mjukning efter toppar påverkas också av termiska och mekaniska processer som liknar dynamisk försvagning.
6. Kvarstående friktion:
– Friktionen stabiliseras så småningom på en lägre nivå, så kallad restfriktion. I detta skede saktar jordbävningsbrottet ner och slutar så småningom.
Utvecklingen av friktion under en jordbävning påverkar markant markrörelserna som upplevs vid ytan. Hög friktion resulterar i allmänhet i lägre glidhastigheter och mindre förskjutningar, medan låg friktion kan leda till snabbare glid och mer betydande markskakningar. Att förstå friktionens beteende är avgörande för att bedöma seismiska faror, förutsäga markrörelser och designa jordbävningsbeständiga strukturer.
