By this author

Emergence of a Zone of Disturbed Rock in the Vicinity of Dynamic Slip Along a Tectonic Fault

Issue number 2 from 01.02.2025

В статье приведены результаты 2D-расчетов процесса формирования зоны нарушенной породы при развитии динамического сдвига по горизонтальному тектоническому разлому. Исследованы различные режимы скольжения - субрелеевский (скорость распространения разрыва V не превышает скорости релеевской волны в среде) и сверхсдвиговый (величина V выше скорости поперечных волн). Рассмотрен вклад механизмов отрыва и сдвига в развитие нарушенной зоны вблизи разлома на разной глубине. Проведена оценка степени изменения физико-механических свойств массива на разных расстояниях от разлома. Показано, что на больших глубинах литостатические напряжения полностью подавляют отрыв, и разрушение породы происходит исключительно за счет деформации сдвига. На малых же глубинах механизм разрушения отрывом становится преобладающим. Сброс напряжений, связанный с появлением трещин отрыва, приводит к резкому уменьшению зоны разрушения сдвигом, которая локализована лишь в непосредственной близости от плоскости разрыва. Увеличение прочности на отрыв приводит к увеличению размеров зоны сдвигового разрушения. У сверхсдвиговых разрывов зона разрушения может иметь сложный, неодносвязанный характер. Изменение скорости распространения продольных волн C более чем на 15-20% имеет место лишь в непосредственной близости от плоскости скольжения на расстоянии 10-20 м. На больших расстояниях величина ΔC/C не превышает 10%. На малых глубинах могут иметь место трещины отрыва, которые распространяются на значительные расстояния от плоскости скольжения.

110 0

On the Role of the Sliding Surface Macrostructure in the Origin and Development of Dynamic Instability in the Upper Part of the Earth's Crust

Issue number 4 from 28.03.2025

Гетерогенная структура поверхности будущего разрыва играет важную роль на всех стадиях развития процессов динамической неустойчивости в массивах горных пород. Наличие неоднородностей приводит к появлению областей концентрации напряжений на крупномасштабных неровностях (асперити, ) и относительно разгруженных участков поверхности раздела с радикально отличающимися фрикционными свойствами. Влияние взаимодействия таких зон может оказаться более сложным, нежели только концентрация напряжений. Судя по опубликованным данным геодезических и сейсмологических наблюдений, при определенных конфигурациях структуры разломной зоны могут наблюдаться различные моды скольжения по разлому — от событий медленного скольжения до сверхсдвиговых разрывов. В статье приводятся результаты лабораторных экспериментов по сдвигу скальных блоков метрового масштаба, контакт между которыми содержал зоны повышенной прочности, обладающие свойством скоростного разупрочнения. В целях сопоставления результатов лабораторных экспериментов с эффектами, наблюдаемыми в природе, была использована база данных, содержащая модели разрывов для более чем 150 землетрясений в разных регионах мира. Совместный анализ результатов лабораторных опытов и сейсмологических наблюдений показал, что развитие разрыва происходит по нескольким сценариям, определяемым взаимным расположением зон асперити. Сведения о расположении таких областей, для использования при численном моделировании процесса деформирования конкретной области коры, могут быть получены из результатов спутниковых и сейсмологических наблюдений. Для участков подготовки относительно небольших землетрясений, где геодезические наблюдения малоэффективны, необходимую информацию можно получить, используя наблюдения за микросейсмичностью.

19 0