- Код статьи
- S0002333725020107-1
- DOI
- 10.31857/S0002333725020107
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 128-136
- Аннотация
- 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.
- Ключевые слова
- тектонический разлом асперити акустическая эмиссия медленное скольжение пространственно-временной анализ лабораторный эксперимент
- Дата публикации
- 25.12.2024
- Год выхода
- 2024
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Беседина А.Н., Новикова Е.В., Белоклоков П.В. и др. Особенности зон локализации сильнейших землетрясений Курило-Камчатской дуги // Физика Земли. 2025. № 2. С. 19-35.
- 2. Гридин Г.А., Кочарян Г.Г., Морозова К.Г., Новикова Е.В., Остапчук А.А., Павлов Д.В. Развитие процесса скольжения по гетерогенному разлому. Крупномасштабный лабораторный эксперимент // Физика Земли. 2023. № 3. С. 139-147.
- 3. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с.
- 4. Кочарян Г.Г. Возникновение и развитие процессов скольжения в зонах континентальных разломов под действием природных и техногенных факторов. Обзор современного состояния вопроса // Физика Земли. 2021. № 4. С. 3-41. https://doi.org/10.31857/S0002333721040062
- 5. Кочарян Г.Г., Остапчук А.А., Павлов Д.В., Гридин Г.А., Морозова К.Г., Hongwen J., Пантелеев И.А. Лабораторные исследования закономерностей фрикционного взаимодействия блоков скальной породы метрового масштаба. Методика и первые результаты // Физика Земли. 2022. № 6. С. 162-174.
- 6. Соболев Г.А. Физические основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 314 с.
- 7. Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука. 2003. 270 с.
- 8. Allen R. Automatic earthquake recognition and timing from single traces // Bull. Seismol. Soc. Am. 1978. V. 68. P. 1521- 1532.
- 9. Buijze L., Guo Y., Niemeijer A.R., Ma S., Spiers C.J. Effects of heterogeneous gouge segments on the slip behavior of experimental faults at dm scale // Earth Planet. Sci. Lett. 2021. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116652.
- 10. Collettini C., Tesei T., Scuderi M.M., Carpenter B.M., Viti C. Beyond Byerlee Friction, Weak Faults and Implications for Slip Behavior // Earth Planet. Sci. Lett. 2019. V. 519. P. 245-263. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2019.05.011
- 11. Corbi F., Funiciello F., Brizzi S., Lallemand S., Rosenau M. Control of asperities size and spacing on seismic behavior of subduction mega thrusts // Geophys. Res. Lett. 2017.V. 44. P. 8227-8235. https://doi.org/10.1002/2017GL074182
- 12. Dublanchet P., Bernard P., Favreau P.Interactions and triggering in a 3-D rate-and-state asperity model // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2013. V. 118. P. 2225-2245, https://doi.org/10.1002/jgrb.50187
- 13. Fagereng Å., Beall A. Is complex fault zone behaviour a reflection of rheological heterogeneity? // Phil.Trans.R.Soc. 2021. A 379: 20190421. https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0421
- 14. Frank W., Shapiro N. M., Husker A., Kostoglodov V., Gusev A.A., Campillo M. The evolving interaction of low-frequency earthquakes during transient slip // Science Advances. 2016. V. 2. № 4. P. e1501616. https://doi.org/10.1126/sciadv.1501616
- 15. Gulia L., Wiemer S. Real-time discrimination of earthquake foreshocks and aftershocks // Nature. 2019. V. 574. P. 193-199. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1606-4
- 16. Gutenberg, B. & Richter, C. F. Frequency of earthquakes in California // Bull. Seismol. Soc. Am. 1944. V. 34. P.185-188.
- 17. Kocharyan G.G., Ostapchuk A.A., Pavlov D.V. Fault Sliding Modes - Governing, Evolution and Transformation. Multiscale Biomechanics and Tribology of Inorganic and Organic Systems / Ostermeyer G.P., Popov V.L., Shilko E.V., Vasiljeva O.S. (eds.). Cham.: Springer. 2021. P. 323-358. https://doi.org/10.1007/978-3-030-60124-9_15
- 18. OstapchukA, Polyatykin V, Popov M, Kocharyan G. Seismogenic patches in a tectonic fault interface // Front. Earth Sci. 2022. V. 10. P. 904814. https://doi.org/10.3389/feart.2022.904814
- 19. Peng Z., Gomberg J. An integrated perspective of the continuum between earthquakes and slow-slip phenomena // Nature Geoscience. 2010. V. 3. № 9. P. 599-607. https://doi.org/10.1038/ngeo940
- 20. Turcotte D.L. Self-organized criticality // Rep. Prog. Phys. 1999. V. 62. P. 1377. https://doi.org/10.1088/0034-4885/62/10/201
- 21. Veedu D. M., Barbor S. The Parkfield tremors reveal slow and fast ruptures on the same asperity // Nature. 2016. V. 532. P. 361-365. https://doi.org/10.1038/nature17190
- 22. Vorobieva I., Shebalin P., Narteau C. Break of slope in earthquake size distribution and creep rate along the San Andreas Fault system // Geophysical Research Letters. 2016. V. 43. P. 6869-6875. https://doi.org/10.1002/2016GL069636
- 23. Wyss M., Sobolev G., Clippard J.D. Seismic quiescence precursors to two M7 earthquakes on Sakhalin Island, measured by two methods // Earth Planet Sp. 2004. V. 56 Pp. 725-740, 554, 116652.
