Shear tests on intact fault gouges preserving natural deformation fabrics

우상우; 한래희

doi:10.14770/jgsk.2019.55.1.131

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자료유형: 학술저널

저자정보: 우상우 (경상대학교) 한래희 (경상대학교)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제55권 제1호

발행연도: 2019.2

수록면: 131 - 139 (9page)

DOI: 10.14770/jgsk.2019.55.1.131

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자연 단층비지의 변형조직은 단층의 마찰강도를 약화시키는 중요한 요인 중 하나로 알려져 있다. 그러나 그 변형조직이 단층비지의 다양한 마찰특성에 미치는 영향을 이해하기 위한 연구는 거의 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 변형조직 훼손을 최소화하면서 자연 단층비지를 채취할 수 있는 장비를 제작하고 그것을 통해 얻은 시료(웨이퍼 시료)와 기존 방식으로 준비된 시료(물로 포화된 분말 시료 및 반죽 시료)를 대상으로 예비 전단실험을 각각 실시하여 그 결과를 비교해 보았다. 마찰계수 측정결과, 웨이퍼 시료에서 가장 낮은 마찰계수(~0.25)가 측정되었고, 반죽 시료(~0.3), 물로 포화된 분말 시료(0.3-0.4) 순으로 마찰계수의 차이가 확인되었다. 마찰-속도 파라미터(a – b)와 마찰회복률의 경우 모든 시료가 안정한 미끌림과 관련된 속도강화 거동(a – b > 0)과 거의 0에 가까운 마찰회복률을 보였으나, 웨이퍼 시료의 경우 가장 낮은 a – b 값과 음의 마찰회복률을 갖는 등 다른 시료와는 구별되는 특성을 보였다. 이러한 예비실험 결과는 자연의 변형조직이 단층의 미끌림에 미치는 영향이 기존의 연구에서 보고된 단층의 전단강도 측면뿐 아니라 마찰안정성 등 보다 다양한 측면으로 작용할 수 있음을 시사한다.

#단층비지 #전단실험 #변형조직 #단층비지 채취기 #마찰특성 #fault gouge #shear tests #deformation fabrics #fault gouge sampler #frictional properties

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Michael L. Blanpied / 1992 / An earthquake mechanism based on rapid sealing of faults / Nature 358(6387):574~576

C. Boulton / 2012 / Physical properties of surface outcrop cataclastic fault rocks, Alpine Fault, New Zealand / Geochemistry, Geophysics, Geosystems 13(1)

B. M. Carpenter / 2009 / Frictional behavior of materials in the 3D SAFOD volume / Geophysical Research Letters 36(5)

B. M. Carpenter / 2012 / Frictional properties and sliding stability of the San Andreas fault from deep drill core / Geology 40(8):759~762

Jianye Chen / 2015 / Effects of healing on the seismogenic potential of carbonate fault rocks: Experiments on samples from the Longmenshan Fault, Sichuan, China / Journal of Geophysical Research: Solid Earth 120(8):5479~5506

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