Rate Dependence of Acoustic Emissions Generated during Shear of Simulated Fault Gouge
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Earthquake systems are commonly described using rate and state dependent fault models; however, the connection between rate and state friction parameters and specific microprocesses remains a challenge. We present new laboratory observations using modern ultrasonic techniques to reveal dynamic processes operating during frictional sliding. Granular layers were sheared under constant normal stress for a range of loading rates. During experiments, we monitored high-frequency acoustic emissions (AE) generated by grain fracture and friction using an array of piezoelectric transducers surrounding the layers. Complete waveforms and event information were collected for thousands of microearthquakes. Perturbations in imposed load point velocity (V) produced a friction response consistent with previous work. For a given V, AE per sec decreased with accumulated slip, suggesting sensitivity to gouge layer evolution. Step increases in V led to immediate and sustained increases in AE per sec; the converse was true for V decreases. The positive rate dependence of AE per second is unsurprising because more slip is covered per unit time at higher V; however, AE per unit slip decreases with increasing V, indicating a deficit of acoustic activity at a faster slip rate. Assuming that AE result mainly from grain contact sliding, acoustic activity is proportional to the real area of contact between sliding particles. Our results qualitatively agree with previous experiments carried out on bare rock surfaces and support ideas that the frictional contact junction area is reduced at increased sliding velocity. We highlight a new way to visualize micromechanical contact processes important in frictional mechanics and highly relevant to earthquake physics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».