Отчет за 2015 год.
Тема: Исследование процесса разрушения в разломных зонах.
Индикаторами процесса разрушения реальной средымогут служить наблюдаемые особенности полей напряжений и деформаций. Анализ сейсмотектонических деформаций и напряжений в сейсмически активных регионах осуществляется по данным о механизмах очага землетрясений. В настоящей работе исследуются пространственные и временные параметры поля скоростей сейсмотектонической деформации и коэффициента Лоде-Надаи, определяющего вид напряженного состояния среды. Использовались данные механизмов очага землетрясений, предшествующих сильнейшим землетрясениям 2005-2015 годов с магнитудой более 8, за период порядка 20 лет. Это были события в зонах субдукции тихоокеанского сейсмического пояса.
Пространственное распределение скорости сейсмотектонической деформации позволяет выделить локальные зоны затишья, которые можно считать предвестниками активной стадии разрушения среды (на рис.1а) они выделены красной линией). Распределение коэффициентов Лоде-Надаи отделяет области сжатия (на рис.1б) они синие) от областей растяжения (они - красные) и показывает простирание нулевой поверхности, разделяющий режимы напряженного состояния среды.
Рис. 1. Пространственные распределения: а) полей скорости сейсмотектонической деформации и б) параметра Лоде-Надаи. Звездочками указаны эпицентры двух сильнейших землетрясений 27.02.2010 года и 16.09.2015 года.
Временные распределения скорости сейсмотектонической деформации(рис.2.)позволяют определить продолжительность затишья и, иногда, - периоды активизации тектонических структур в исследуемом регионе. В данном случае последнее затруднительно.
Рис. 2. Временные вариации скорости сейсмотектонической деформации перед и во время землетрясения 27.02.2010 года.
Флуктуации коэффициента Лоде-Надаи во времени (Рис.3.)свидетельствуют о локальной нестабильности среды. Наиболее крупные события происходят при значениях коэффициента близким к нулю.
Рис.3. Временные вариации коэффициента Лоде-Надаи перед и во время землетрясения 27.02.2010 года.
Совместная интерпретация пространственных распределенийскоростей сейсмотектонической деформации и параметра Лоде-Надаи(Рис.4) показывает, что возможные в будущем сильные землетрясения происходят, как правило, на границах зон затишья (выделены красной линией),в областях повышенных градиентов скоростей деформации. Эти же области пересекаются так называемой "нулевой" поверхностью напряжений(выделены синей линией), разделяющей области сжатия и растяжения. Близость очагов землетрясений к "нулевой" поверхности напряжений свидетельствует о сдвиговом характере разрушения среды и о наличии в очаговых зонах изгибных деформаций.
Рис. 4. Совместная интерпретация
пространственных распределений.
Из рассмотренного материала можно сделать вывод, что выделение зон затишья по параметрам скорости сейсмотектонической деформации, и анализ напряженного состояния среды по данным о механизмах очага землетрясений позволяют получить индикаторы процесса возможного разрушения среды, что вселяет некоторый оптимизм в перспективы решения задачи прогноза землетрясений.
Публикации:
Статьи в журналах
- 2015 Анализ вариаций напряженного состояния среды в областях подготовки сильного землетрясения в журнале Процессы в геосредах, № 2, с. 32-38
Доклады на конференциях
- 2015 Особенности сейсмотектонических напряжений и деформаций в областях сильных землетрясений. (Приглашенный) Автор: Воронина научная школа молодых ученых «Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах», Москва, ИПМехРАН, Россия, 11-13 ноября 2015
Тезисы докладов
- 2015 Особенности сейсмотектонических напряжений и деформаций в областях сильных землетрясений. в сборнике Тезисы докладов Международной научной школы молодых ученых "Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах", Москва, ИПМех, место издания МАКС ПРЕСС Москва, тезисы, с. 53-55 DOI
Руководство дипломными работами
- 2015 Особенности сейсмотектонических напряжений и деформаций в областях сильных землетрясений. Научный руководитель: Воронина : (Специалист)
План на 2016 год.
Продолжить исследование сейсмически опасных зон по параметрам скорости сейсмотектонической деформации и характеристикам поля снимаемых напряжений, включив в рассмотрение районы внутриконтинентальной коллизии. Сравнить наблюдения зон субдукции и континентальных разломных областей.
