The Effects of Shear Strain, Fabric, and Porosity Evolution on Elastic and Mechanical Properties of Clay‐Rich Fault Gouge
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The elastic and mechanical properties of fault gouge are key controls on fault zone stiffness, strength, damage, healing, and sliding stability. Clay minerals are prevalent in fault zones and have significant effects on friction, porosity, elastic properties, and shear fabric development. Although clay‐rich gouges are well studied, the roles of porosity evolution and fabric formation in modulating elastic and mechanical properties are unclear. We have found that with progressive shear, the role of strain localization and fabric development may compete with densification to control the evolution of friction and elastic moduli. We report on a suite of double‐direct shear experiments on synthetic gouge composed of 50% Ca‐montmorillonite and 50% granular quartz at a normal stress of 25 MPa. We measure the coefficient of friction, porosity, P and S wave speeds, and bulk and shear moduli, and their evolution with shearing, to shear strains up to ~25. We find that the evolution of V p , V s , and elastic moduli are controlled by the interplay of porosity loss, shear fabric development, and particle contact stiffness. In general, V p , V s , and elastic moduli increase with shear strain and are accompanied by gradual densification and porosity loss. However, at intermediate shear strains (~2–8) a decrease in V p , V s , and elastic moduli is superimposed on this overall trend. Based on previous microstructural studies, we hypothesize that fabrics develop parallel to shear direction (perpendicular to wave propagation) over this range of strains, leading to reduced fault stiffness and competing with porosity loss as the dominant control on elastic properties.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».