Расширенный поискФизика сейсмического процесса: лабораторные эксперименты, полевая верификация, петрофизический анализ
НИР «Физика сейсмического процесса: лабораторные эксперименты, полевая верификация, петрофизический анализ» (FMWU-2022-0014), Пономарев А.В., г.н.с. ИФЗ РАН
На основе имеющихся представлений о дискретном состоянии геологической среды построена общая модель процесса эволюции напряженного состояния такой системы. В основу положен нелинейный характер взаимодействия дискретных блоков среды с диссипацией упругой энергии, возможность разрушения элементов среды со сбросом накопленной энергии, подчиняющаяся кинетической концепции прочности твердых тел академика С.Н. Журкова. Построенная модель демонстрирует основные статистические закономерности реального сейсмического процесса. На рисунке показан пример расчета пространственного расположения эпицентра землетрясения и распределения возникшей афтершоковой последовательности.
Основываясь на кинетической концепции прочности, модель дает физическое обоснование наблюдаемым закономерностям сейсмического процесса и позволяет анализировать свойства системы, опираясь на физически понятные параметры, такие как напряжения, прочность, температура.
Работа имеет фундаментальное значение для понимания природы процессов организации и проявлений сейсмичности Земли. Анализ модельных результатов и сопоставление с данными наблюдений реальной сейсмичности в ограниченной пространственно-временной области может позволить выделить особенности организации сейсмичности в данной области и факторы ее определяющие.
Предложенное в работе модельное представление геологической среды может позволить получить оценки поля напряжений в геологических объектах со сложным полем нагружения и пространственной геометрией (подземные газовые хранилища, нефтегазовые коллекторы, горные выработки). Модель может представлять интерес и при анализе прочностных характеристик горных пород и накопления разрушений под действием внешних нагрузок. Модель может быть использована при прогнозе организации сейсмичности выделенного региона и возможных максимальных землетрясений.
Рис. 1. Рассчитанное пространственные распределения основного модельного землетрясения и афтершоков в модели на решетке элементов L×L=500×500.
Список литературы
- Черепанцев А.С., Смирнов В.Б. Закон продуктивности землетрясений в модели Олами—Федера—Кристенсена—Журкова // Физика Земли. 2024. № 4. С. 3–20
