Модель геосреды с дефектами: коллективные эффекты развития несплошностей при формировании потенциальных очагов землетрясений
- DSpace Home
- →
- Геология России
- →
- КиберЛенинка
- →
- View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
dc.contributor.author | Пантелеев Иван Алексеевич | |
dc.contributor.author | Плехов Олег Анатольевич | |
dc.contributor.author | Наймарк Олег Борисович | |
dc.date.accessioned | 2019-12-13T03:49:13Z | |
dc.date.available | 2019-12-13T03:49:13Z | |
dc.date.issued | 2013 | |
dc.identifier | https://cyberleninka.ru/article/n/model-geosredy-s-defektami-kollektivnye-effekty-razvitiya-nesploshnostey-pri-formirovanii-potentsialnyh-ochagov-zemletryaseniy | |
dc.identifier | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук | |
dc.identifier.citation | Геодинамика и тектонофизика, 2013, 4, 1 | |
dc.identifier.uri | https://repository.geologyscience.ru/handle/123456789/8643 | |
dc.description.abstract | В работе описана статистико-термодинамическая эволюция ансамбля дефектов в геосреде в поле внешнего приложенного напряжения. Авторами вводятся тензорные структурные переменные, ассоциированные с двумя характерными типами дефектов: трещинами и локализованными сдвигами (рис. 1). Процедура осреднения структурных переменных по статистическому ансамблю дефектов позволила получить уравнение самосогласования, определяющее зависимость макроскопического тензора деформации, индуцированной дефектами, от величины внешних напряжений, исходной структуры и взаимодействия дефектов, которое в безразмерном случае содержит только один параметр - параметр структурного скейлинга. Параметр структурного скейлинга определяется отношением характерных структурных масштабов: размером дефектов и средним расстоянием между дефектами. В результате решения уравнения самосогласования получено три характерных реакции геосреды с дефектами на рост внешнего напряжения (рис. 2), которые определяются величиной параметра структурного скейлинга. Формулировка неравновесной свободной энергии для среды с дефектами в форме, аналогичной разложению Гинзбурга-Ландау, позволила записать эволюционные уравнения для введенных параметров порядка (деформации, обусловленной дефектами, и параметра структурного скейлинга) и исследовать их собственные решения (рис. 3). Показано, что первая реакция соответствует устойчивому квазипластическому деформированию среды, локализованному в регулярно расположенных пространственных областях, характеризующихся отсутствием коллективных ориентационных эффектов. Уменьшение параметра структурного скейлинга приводит ко второй реакции, которая характеризуется появлением области метастабильности в поведении среды с дефектами, когда при некотором критическом напряжении σ m(p m) происходит ориентационный переход в ансамбле взаимодействующих дефектов, сопровождающийся резким скачком деформации (рис. 2). При этом на масштабе наблюдения (осреднения) этот переход проявляется в виде локализованной катакластической деформации (множества слабых землетрясений), мигрирующей по пространству со скоростью, на порядки меньшей скорости звука - «медленной» деформационной волны (рис. 3). Дальнейшее уменьшение параметра структурного скейлинга приводит к вырождению ориентационной метастабильности и формированию в среде локализованных диссипативных дефектных структур, которые при достижении критического напряжения σ c (p c) развиваются в режиме с обострением - режиме лавинно-неустойчивого роста дефектов в локализованной пространственной области, уменьшающейся с течением времени. На масштабе наблюдения этот процесс проявляется в виде хрупкого разрушения с формированием зоны разрушения, соизмеримой с самим масштабом наблюдения, и соответствует появлению сильного землетрясения. Таким образом, построенная модель поведения геосреды с дефектами в поле внешних напряжений позволяет описать основные способы релаксации напряжений массивами горных пород: хрупкое крупномасштабное разрушение и катакластическое деформирование, которые являются следствиями коллективного поведения дефектов, определяемого величиной параметра структурного скейлинга. Полученные результаты могут быть полезны для оценки критических напряжений и состояний геосреды в сейсмоактивных районах, а также могут рассматриваться как модельные представления физической гипотезы о единстве природы развития несплошностей (дефектов) на широком спектре пространственных масштабов. | |
dc.publisher | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук | |
dc.subject | ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ | |
dc.subject | DEFORMATION WAVES | |
dc.subject | РЕЖИМ С ОБОСТРЕНИЕМ | |
dc.subject | BLOW-UP REGIME | |
dc.subject | ДЕФЕКТЫ ГЕОСРЕДЫ | |
dc.subject | GEOMEDIA DEFECTS | |
dc.subject | ОЧАГ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ | |
dc.subject | EARTHQUAKE FOCUS | |
dc.subject | РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ | |
dc.subject | STRESS RELAXATION | |
dc.subject | КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ | |
dc.subject | COLLECTIVE EFFECTS | |
dc.subject | ОБЛАСТЬ МЕТАСТАБИЛЬНОСТИ | |
dc.subject | METASTABILITY REGION | |
dc.title | Модель геосреды с дефектами: коллективные эффекты развития несплошностей при формировании потенциальных очагов землетрясений | |
dc.type | text | |
dc.type | Article |
Files in this item
This item appears in the following Collection(s)
-
КиберЛенинка
Метаданные публикаций с сайта https://cyberleninka.ru/