Fracture mechanics of rate-and-state faults and fluid injection induced slip
Notice bibliographique
Résumé
Propagation of a slip transient on a fault with rate- and state-dependent friction resembles a fracture whose near tip region is characterized by large departure of the slip velocity and fault strength from the steady-state sliding. We develop a near tip solution to describe this unsteady dynamics, and obtain the fracture energy G c , dissipated in overcoming strength-excursion away from steady state, as a function of the rupture velocity v r . This opens a possibility to model slip transients on rate-and-state faults as singular cracks characterized by approximately steady-state frictional resistance in the fracture bulk, and by a stress singularity with the intensity defined in terms of G c ( v r ) at the crack tip. In pursuing this route, we develop and use an analytical equation of motion to study 1-D slip driven by a combination of uniform background stress and a localized perturbation of the fault strength with the net Coulomb force Δ T . In the context of fluid injection, Δ T is a proxy for the injection volume V inj . We then show that, for ongoing fluid injection, the propagation speed of a transient induced on a frictionally stable fault is bounded by a large-time limiting value proportional to the injection rate dV inj /d t , while, for stopped injection, the maximum slip run-out distance is proportional to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>V</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">inj</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi mathvariant="normal">total</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> . This article is part of the theme issue ‘Fracture dynamics of solid materials: from particles to the globe’.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».