Preview

Динамические процессы в геосферах

Расширенный поиск
Том 15, № 4 (2023)

ГЕОМЕХАНИКА, ФЛЮИДОДИНАМИКА И СЕЙСМОЛОГИЯ

1-14 194
Аннотация

Проведены исследования роли различных методологических факторов, таких как модель вихревой вязкости и различные виды граничных условий, в численном моделировании течения при взаимодействии ветра с шероховатой поверхностью применительно к задачам переноса пылевого облака взрывов в глубоких горнорудных карьерах. Показано, что принудительное уменьшение вихревой вязкости с приближением к поверхности существенно улучшает результаты численного моделирования вблизи поверхности. Выбран эффективный вид граничных условий на поверхности. Непрерывное поступление постоянного стратифицированного по вертикали потока воздуха через границу расчетной области формирует возмущения атмосферы в процессе модификации втекающего потока численной моделью. Показано, что эти возмущения инициируют распространение в атмосфере стабильных во времени гармонических колебаний воздуха вниз по потоку с длиной волны ~ 2000 м.

15-24 229
Аннотация

В настоящей работе рассмотрены закономерности сдвигового деформирования модельных разломов, содержащих контактные пятна различного вещественного состава. В качестве геоматериала, слагающего контактные пятна, были использованы измельченные образцы кварцитов и амфиболитов, отобранных на эксгумированных на дневную поверхность сейсмогенном и асейсмичном участках Приморского разлома Байкальской рифтовой зоны. Показано, что вещественный состав не влияет на закономерности накопления деформаций. В ходе увеличения сдвигового усилия в окрестности контактного пятна формируется «запертая» область, где фиксируется дефицит деформаций. При реализации накопленных на модельном разломе деформаций вещественный состав имеет радикальное влияние. На кварц содержащих контактных пятнах со свойством скоростного разупрочнения реализуются динамические подвижки, которые сопровождаются излучением колебаний в диапазоне частот от 1 Гц до 80 кГц. В то же время при подвижке по амфибол содержащему контактному пятну со свойством скоростного упрочнения регистрируются только колебания в диапазоне частот 20–80 кГц, колебания с частотой менее 10 кГц не выявлены. Показано, что вследствие динамических подвижек происходят микроструктурные изменения геоматериала контактных пятен. В плоскости скольжения происходит неравномерное истирание минералов, а также вторичное минералообразование.  В результате быстрых динамических подвижек по кварц содержащим контактным пятнам фиксируются высокотемпературные фазовые превращения кварца в тридимит при температуре ~ 700° C.

25-43 210
Аннотация

В статье приводится обзор современных сведений о гидрогеологических характеристиках разломных зон. Рассмотрены различные аспекты этой проблемы – от численных методов оценки гидравлических свойств и их определения различными методами до эволюции данных свойств в результате различных процессов. Приведены характерные значения проницаемости для участков разломных зон, расположенных на различной глубине. Подчеркивается сложность строения разломных зон и влияние структурного фактора на флюидодинамику верхней части земной коры. Характерные значения проницаемости для разломных зон составляют от 10-11 до 10-15 м2, средние значения проницаемости для зоны влияния и зоны дробления – 10-13 и 10-15 м2 соответственно. Подчеркнута тенденция снижения проницаемости с глубиной и локализации в породах, подвергшихся метаморфизму, выделены наиболее и наименее проницаемые породы по генезису для различных разломных зон в приповерхностной части земной коры, рассмотрена взаимосвязь проницаемости разлома с его типом.

44-59 186
Аннотация

Исследованию механизмов деформирования флюидонасыщенных коллекторов посвящено большое количество научных работ. Данные дистанционного прецизионного гидрогеологического мониторинга позволяют объективно оценивать фильтрационные свойства флюидонасыщенных коллекторов. Реакция системы «пласт – скважина» на атмосферное давление, земные приливы и прохождение сейсмических волн от землетрясений проявляется в виде осцилляций уровня подземных вод, косейсмических и постсейсмических эффектов. Гидрогеологические отклики на квазистационарные факторы соответствуют пороупругому деформированию массива горных пород. Эпизодическое сейсмическое воздействие может приводить как к пороупругой, так и к неупругой реакции флюидонасыщенного коллектора. В ближней зоне землетрясений, в области статических напряжений, установлено скачкообразное (ступенчатое) изменение проницаемости, которое может быть связано с различными механизмами. К ним относятся разжижение дисперсного грунта, дилатансия – трещинообразование на контакте пород с разными прочностными характеристиками и другие. В промежуточной и дальней зонах, области динамических напряжений, длиннопериодные колебания, вызванные прохождением поперечных и поверхностных волн, могут приводить к кольматации/декольматации микротрещин и вариациям проницаемости. Формирование целостного представления о режиме деформирования массива горных пород при сейсмическом воздействии направлено на прогнозную оценку возможных изменений фильтрационных свойств флюидонасыщенных коллекторов.

60-71 163
Аннотация

Получение точной оценки сейсмической опасности затруднено краткостью интервалов времени, за которые имеются сейсмические данные, по сравнению с периодом повторяемости сильных землетрясений. Решение проблемы дают методы палеосейсмологии. Одним из них, возможно наиболее экономичным является метод оценки максимальных скоростей смещения грунта при сильных палеоземлетрясениях (PGVEM). Метод основан на интерпретации полевых наблюдений о предположительно сейсмогенных смещениях скальных отдельностей. Для уточнения метода PGVEM проведена серия экспериментов. Для ряда типичных грунтовых условий получен разброс ожидаемых величин смещений и показана возможность возникновения эмпирически наблюдаемых случаев аномально больших смещений блоков в случае замены режима трения скольжения на смещение блоков за счет их опрокидывания и переворачивания. Проведенные эксперименты позволяют предложить ряд рекомендаций по уточнению применения метода PGVEM.

КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ ПРИРОДНЫЕ СОБЫТИЯ И ПАДЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛ

72-82 151
Аннотация

В последние десятилетия на Марсе были обнаружены свежие места падения космических тел метровых размеров. Примерно половина этих космических объектов разрушается в разреженной атмосфере Марса и приводит к образованию кратерных полей рассеяния (кластеров). Расширенный каталог мест падения космических тел включает данные о 1438 недавних датированных местах падения, образованных между 2007 и 2021 гг. В работе рассматривается  большая часть расширенного каталога недавних датированных мест падения космических тел, для которой доступны данные о размере и расположении кратеров в кластерах. Данные расширенного каталога дали возможность оценить показатель степени в дифференциальном и кумулятивном инкрементальном распределении как 2.7 и 2.2. Полученная оценка степени в кумулятивном распределении ниже, чем предполагается в большинстве работ, но близка к оценкам, полученным по нерасширенному каталогу. Было предложено разделить места падения метеороидов на Марсе на 3 типа: первый – доминирующий главный кратер, второй – 2 наибольших кратера сравнимы и третий – 3 или более сравнимых наибольших кратера, все дополнены (или нет) значительно более мелкими кратерами. Мы предполагаем, что выделенные группы могут соответствовать различным типам ударников и (или) различным типам разрушения метеороида в атмосфере.



ISSN 2222-8535 (Print)
ISSN 2949-0995 (Online)