НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА РАЗЛОМООБРАЗОВАНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Abstract

В рамках нелинейной геодинамики, развиваемой с начала 90-х г. академиком Ю.М. Пущаровским, показано, что литосфера в целом и все ее структурные элементы представляют собой открытые неравновесные динамические системы. Их эволюция закономерно сопровождается разнообразными нелинейными эффектами, масштаб которых соизмерим с масштабом порождающих их структур и процессов. Из широкого спектра структурных элементов литосферы, наиболее удобными для исследования физической природы возникновения нелинейных эффектов являются зоны разломов. Нелинейный характер структурообразования в их пределах традиционно объясняется разнонаправленным действием на деформационный процесс внешних по отношению к нему факторов. В настоящей статье приведены результаты физического моделирования процесса структурной эволюции зоны растяжения в упруговязкопластичной модели литосферы. Мы рассматриваем эволюционную динамику зоны растяжения как синергетический процесс, протекающий в виде последовательной смены структурных уровней, с характерным для каждого из них набором структурных элементов и механизмов деформации. Определяющая роль перехода с одного структурного уровня на другой принадлежит особому состоянию внутриразломных систем разрывов, связанному с их самоорганизацией, спонтанно возникающей в условиях неравновесности разрывной системы. Для последней характерна повышенная чувствительность к внешнему деформационному воздействию с нелинейным откликом на него. Нелинейность в данном случае выступает как внутреннее, функциональное свойство системы, а не результат вариаций внешних факторов, влияющих на деформационный процесс. Предложен новый подход к диагностике разномасштабных процессов самоорганизации на основе анализа вариаций информационной энтропии и фрактальной размерности.