Numerical Analysis of Stress Regimes in and around Inactive and Active Fault Zones

Jeong, Woo-Chang; Song, Jai-Woo

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2001;1(1):117-126.
Published online June 30, 2001.

비활성 그리고 활성 단층지역 내부와 주변에서의 응력장에 대한 수치적 분석

정우창, 송재우

Numerical Analysis of Stress Regimes in and around Inactive and Active Fault Zones

Woo-Chang Jeong, Jai-Woo Song

Abstract

This paper presented the analysis of stress regimes in and around inactive and active fault zones. The stress regime in the vicinity of an existing inactive fault zone is dependent on the orientation of the fault with respect to the current stress field and the contrast between the elastic properties of the faulted rock and those of the surrounding rock. In the analysis of stress regimes around an active fault zone, if the yielding stress is exceeded during loading, the localized shearing in a fault zone will result in weakness with mean stresses in the fault becoming lower than those in the surrounding rock. It can be expected that such stress gradients will induce fluid flow towards the faults zone.

Key Words: stress regime; fault zones; stress gradient; Mohr-Coulomb plasticity

요지

비활성 그리고 황성 단층지역의 내부와 주변에서 발생하는 응력장의 변화에 대한 수치적 분석이 수행되었다. 존재하는 비활성 단층지역 근처에서의 응력장은 단층의 방향과 단층화된 암반과 주위의 비단층화된 암반의 탄성적 특성 사이의 대조에 따라 변화한다. 활성 단층지역 주위의 응력장에 대한 분석에서, 만약 단층지역의 항복응력이 초과된다면, 단층지역 내에서의 국부화된 전단응력은 주위의 비단층화된 암반에서의 평균응력 보다 작게 되는 단층 내에서의 평균응력의 감소를 유발시킨다. 따라서 이러한 응력경사는 단층지역내로 유체의 흐름을 기대할 수 있다.

핵심용어: 응력장; 단층지역; 응력경사; Mohr-Coulomb 소성