Тектонические разломы характеризуются неоднородной структурой, которая определяет пространственную вариацию режимов их деформирования от асейсмического крипа и событий медленного скольжения до динамических срывов, являющихся очагами землетрясений различной магнитуды. В настоящей работе на основе комплексного анализа геолого-геофизической информации исследованы особенности локализации деформаций и режимов скольжения вдоль 160-километрового участка коллизионного шва Сибирского кратона и Ольхонского террейна от пос. Бугульдейка до д. Курма. Ширина зоны наиболее интенсивных деформаций в пределах шва варьирует в разных его сегментах от 100 до 500 м, при этом оценки ее ширины по данным электротомографических измерений и петрографического изучения образцов горных пород, отобранных на эксгумированных участках, сопоставимы. Анализ вещественного состава и фрикционного поведения отобранных образцов показал, что сегменты разлома с наиболее узкой шириной сложены породами со свойством скоростного разупрочнения и являются зонами нуклеации очагов сильных землетрясений. Характерная протяженность таких сегментов составляет порядка 10 км, а расстояние между ними около 60 км. Также вдоль разлома выделяются сегменты с шириной в сотни метров, сложенные породами со свойством скоростного упрочнения, где накопленные напряжения релаксируют посредством медленного скольжения и асейсмического крипа.
Закономерности распределения участков тектонических разломов с разными фрикционными свойствами в значительной степени контролируют динамику их скольжения. Невозможность прямого изучения структуры разломных зон на сейсмогенных глубинах делает особенно актуальным разработку методов диагностики, позволяющих получать информацию о структурным особенностях областей формирования очагов землетрясений и тем самым прогнозировать динамику скольжения. В настоящей работе представлены результаты лабораторных экспериментов, в которых исследовались закономерности излучения упругих колебаний в процессе эволюции напряженно-деформированного состояния модельного разлома, имеющего пространственно-неоднородную структуру плоскости скольжения. Модельный разлом представлял собой нагруженный контакт блоков диабаза и имел размер 750 × 120 мм. На интерфейсе разлома были сформированы две зоны круглой формы диаметром по 100 мм, которые обладают повышенной прочностью со свойством скоростного разупрочнения, так называемые асперити. В ходе экспериментов изменялось относительное расположение таких зон. Процесс формирования динамического проскальзывания, обусловленного разрушением асперити, сопровождался излучением большого количества акустических импульсов, регистрируемых в полосе частот 20-80 кГц. В ходе экспериментов данные о пространственном распределении импульсов позволяют выявить две отдельные контактные области только при расстояниях между этими участками более 20 мм. При этом наблюдаются различия в статистике импульсов, излученных на различных асперити.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation