The effect of temperature on the nonlinear elasticity of a fault rock in dynamic acoustoelastic testing (DAET) experiments
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY Dynamic nonlinear elasticity in rocks may play an important role in earth processes, such as earthquake nucleation. In order to understand how nonlinear elasticity occurs within the shallow crust, experiments are required that simulate the in situ conditions of intact crustal rocks. Additionally, exploring the behaviour of nonlinear elasticity in response to changes in external parameters (e.g. temperature and wave frequency) acts as a means to further illuminate the complex mechanisms which give rise to nonlinear elasticity in rocks. In this study, we perform dynamic acoustoelastic testing (DAET) experiments on an intact cataclasite from the damage zone of the Alpine Fault, New Zealand. By performing pump-probe DAET experiments inside a temperature-controlled chamber, we are able to investigate a rich variety of nonlinear behaviour as a function of temperature. We find that the magnitude of average softening, cubic nonlinearity, and hysteresis tend to increase as temperature increases from 20 to 110 °C. In contrast, quadratic nonlinearity decreases with increasing temperature. These observations support the hypothesis that at least two distinct mechanisms control nonlinear phenomena in rocks. Nonlinear parameters show little to no dependence on frequency over the 200–600 Hz pump range, although values of the nonlinear parameter α are found to be nearly two orders of magnitude smaller than those determined using ultrasonic perturbations. Additionally, an analysis using different time windows shows that the surface waves of the ultrasonic probe sense greater nonlinearity compared to the direct P- wave due to differences in the polarization and propagation paths. As well as providing further insight into the mechanisms responsible for nonlinear elasticity in rocks, our experiments show that nonlinear softening will increase as temperature increases in the damage zones of faults. This has potential implications for understanding earthquake nucleation processes.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».