断层力学概论

第1章 断层概述

1.1 断层、断层要素与断层带

1.2 断层的分类

1.2.1 断层的几何分类

1.2.2 断层的成因分类

1.3 活动断层

1.3.1 活动断层的定义

1.3.2 活动断层的标志

1.3.3 中国活动断层的分布

1.3.4 一些世界著名的活动断层

1.4 转换断层

1.5 地震断层

第2章 力学基础

2.1 均匀介质中的应力与应变

2.1.1 内力与应力

2.1.2 单向压缩情况下斜截面上的应力

2.1.3 双向压缩情况下斜截面上的应力

2.1.4 地壳应力的几个基本概念

2.1.5 变形与应变

2.2 弹性力学基础

2.2.1 三维弹性体的应力分析

2.2.2 三维弹性体的应变分析

2.2.3 应力与应变的关系

2.3 断裂力学基础

2.3.1 裂纹的三种基本类型

2.3.2 裂纹顶端应力分布的特征

2.3.3 裂纹系统的能量分析

2.3.4 裂纹的扩展过程与断裂

2.3.5 复合型裂纹的脆性断裂判据

2.3.6 弹塑性断裂力学简介

2.3.7 断层力学研究中应用断裂力学需注意的问题

2.4 岩石力学基础

2.4.1 岩石的物理力学性质

2.4.2 岩石的脆性破裂

2.4.3 岩石的力学模型

2.4.4 对应原理

第3章 断层的摩擦滑动

3.1 摩擦力

3.1.1 外摩擦力与内摩擦力、静摩擦力与滑动摩擦力

3.1.2 初始摩擦力、最大摩擦力与残余摩擦力

3.2 摩擦定律概述

3.2.1 Amontons定律

3.2.2 Jaeger定律

3.2.3 Byerlee定律

3.3 断层面的接触类型

3.3.1 尖点接触

3.3.2 平面接触

3.3.3 齿合接触

3.4 岩石断面的摩擦滑动

3.4.1 稳滑与粘滑

3.4.2 影响稳滑与粘滑的因素

3.4.3 粘滑前的重要特点——前兆性滑动

3.4.4 稳滑与粘滑产生的物理机制

第4章 断层的应力状态

4.1 断层形成时的应力状态

4.1.1 一般断层

4.1.2 次生断层

4.1.3 地震断层与构造应力状态

4.2 断层上的应力

4.2.1 活断层上的应力

4.2.2 老断层上的应力

4.3 断层附近的应力

4.3.1 断层附近的应力集中

4.3.2 断层附近的应力积累

4.4 剪切生热与断层的应力状态

第5章 断层的力学模型

5.1 断层的弹簧-滑块模型

5.2 断层的障碍体（Barrier）模型

5.2.1 障碍体模型的主要内容

5.2.2 障碍体模型的数值试验依据

5.2.3 障碍体模型的野外证据

5.2.4 障碍体的分类及其作用

5.2.5 地震断层障碍体参数的估计方法

5.2.6 断层障碍体模型的应用

5.3 断层的凹凸体（Asperity）模型

5.3.1 凹凸体模型的主要内容

5.3.2 凹凸体模型的应用

5.4 断层的多重凹凸体模型

5.4.1 多重凹凸体模型的主要内容

5.4.2 多重凹凸体模型的野外观测依据

5.4.3 多重凹凸体模型的一些应用

第6章 断层的运动学模型

6.1 位错理论的提出与发展

6.2 弹性静位错理论的基本概念

6.2.1 位错、位错线与位错面

6.2.2 两种类型的位错

6.2.3 刃型位错与螺型位错

6.3 断层的三维弹性静位错模型

6.3.1 Volterra位错产生的位移场与应力场

6.3.2 断层的弹性静位错模型

6.4 断层的弹性动态位错模型

6.4.1 Heaviside模型

6.4.2 Haskell模型

6.4.3 Brune模型

6.5 断层的粘弹性位错模型

6.5.1 粘弹性位错模型的建立

6.5.2 粘弹性位错模型的应用

6.6 断层位错模型的局限性

第7章 断层的动力学模型

7.1 无摩擦的二维裂纹破裂模型

7.1.1 Knopoff模型

7.1.2 Starr模型

7.1.3 无摩擦二维裂纹模型的应用

7.1.4 无摩擦二维裂纹模型的局限性及其初步改进

7.2 二维剪切裂隙自发（spontaneous）破裂传播模型

7.2.1 Kostrov的法平面（antiplane）剪切裂隙自发传播模型

7.2.2 法平面剪切裂纹自发传播的一般理论

7.2.3 法平面剪切裂纹自发传播的时间过程

7.3 三维介质中摩擦断层复杂破裂传播数值模拟

7.3.1 平面摩擦断层破裂传播模型

7.3.2 平面断层上圆形凹凸体破裂传播数值模拟

7.4 三维倾斜断层运动不对称性的动力学模拟

7.4.1 物理模型和分析途径

7.4.2 数值模拟方法和结果

7.5 断层动力学模拟地震强度分布统计特征

7.5.1 滑块和弹簧系统的动力学模型

7.5.2 滑块和弹簧系统的地震强度分布统计特征模拟

第8章 断层运动产生的应力波

8.1 波动方程

8.2 地震波

8.2.1 体波

8.2.2 面波

8.3 地震前的长周期形变波

8.3.1 一些初步的观测研究

8.3.2 长周期形变波的基本特征

8.3.3 长周期形变波产生的物理机制

8.4 慢地震

8.4.1 慢地震的主要特征

8.4.2 慢地震与正常地震的关系

8.4.3 中国一些慢地震的例子

8.4.4 慢地震产生的物理机制

第9章 断层运动产生的位移、形变与应力场

9.1 位移场

9.1.1 直立断层错动产生的弹性位移场

9.1.2 倾斜断层错动产生的弹性位移场

9.1.3 断层错动产生的粘弹性位移场

9.2 应变场与倾斜场

9.2.1 直立断层错动产生的弹性应变场与倾斜场

9.2.2 倾斜断层错动产生的弹性应变场与倾斜场

9.2.3 粘弹性介质中的应变场与倾斜场

9.3 应力场

9.3.1 弹性介质中的应力场

9.3.2 粘弹性介质中的应力场

第10章 断层蠕变滑动

10.1 断层蠕变现象

10.1.1 美国圣安德烈斯断层的蠕变现象

10.1.2 土耳其北安纳托利亚断层的蠕变现象

10.1.3 中国一些断层的蠕变现象

10.2 断层蠕变类型

10.2.1 稳态蠕变

10.2.2 间歇性蠕变

10.2.3 地震前兆性蠕变

10.2.4 地震后断层蠕变

10.3 断层蠕变的传播方式

10.4 断层蠕变事件的经验定律

10.5 影响断层蠕变的因素与断层蠕变随深度的变化

10.6 断层蠕变的物理机制

第11章 断层的非稳态滑动

第12章 断层的相互作用

第13章 断层运动的科学观察

第14章 断层运动与地震预报

参考文献

编后记

《断层力学概论》由断层概述、力学基础、断层的摩擦滑动、断层的应力状态、断层的力学模型、断层的三维弹性静位错模型、断层的非稳态滑动、断层的相互作用、断层运动的科学观察、断层运动与地震预报等14章构成。