.

В заметке кратко обсуждается проблема идентификации различных режимов деформирования разломов - есть ли это разные физические процессы или представители единого ряда событий.

В серии лабораторных экспериментов в постановке «слайдер» - модели исследовалась возможность изменения режима деформирования модельной трещины, заполненной многокомпонентным гранулированным материалом. Показано, что основным параметром, определяющим закономерности процесса разупрочнения контакта, является структура заполнителя трещины. Обнаружен критический переход от динамики «медленных» событий к «быстрым». Данный переход происходит при определенном изменении структуры заполнителя и сопровождается изменением закономерностей излучения накопленной упругой энергии.

Обсуждается возможность использования эмпирического закона трения «Rate and State» для воспроизведения в численных расчетах режимов скольжения различных типов - «нормальных» и «медленных землетрясений», «эпизодов медленного скольжения». Показано, что канонический закон «Rate and State» позволяет добиться хорошего согласия с экспериментальными данными в случае динамических срывов в режиме прерывистого скольжениия, однако с его помощью не удается воспроизвести кинематические характеристики движения при переходных режимах скольжения. Для численного моделирования «медленных» движений предложено дополнить «Rate and State» - модель вязким членом. При этом динамическая вязкость зависит как от свойств собственно контакта, так и от условий нагружения. Показано, что модифицированная таким образом «Rate and State» - модель позволяет моделировать широкий спектр режимов сдвигового деформирования, в том числе и «медленные» движения.

На поверхности многих исследованных астероидов обнаружены линейные структуры (борозды). Многие исследователи интерпретируют эти борозды как след катившихся по поверхности валунов. Данная гипотеза существенно зависит от колебаний поверхности астероида при образовании ударных кратеров. В предлагаемой работе приводятся результаты численного моделирования удара на астероиде диаметром 22 км (модельный «Фобос»). Показано, что интенсивность колебаний свободной поверхности зависит от предполагаемой структуры Фобоса. Во многих случаях гипотеза о катящихся камнях представляется неправомерной.

Одной из перспективных технологий разработки кероген содержащих пород Баженовской свиты является термогазовый метод воздействия на пласт. Предполагается, что в процессе подобного воздействия может формироваться область пиролиза керогена, продвигающаяся в направлении фильтрационного потока. При пиролизе будет происходить увеличение пористости. В качестве аналога такого процесса, с гидродинамической точки зрения, может рассматриваться плавление части вещества, формирующего матрицу проницаемых пород, при разогреве фильтрационным потоком, имеющим высокую температуру. В статье представлено экспериментальное исследование динамики продвижения фронта плавления части вещества скелета при фильтрации через него разогретой вязкой жидкости. Описан процесс формирования и продвижения фронта плавления в виде проплавленных каналов. Описано явление формирования оторочки из расплавленного вещества на фронте плавления.

Используя разработанный нами оптический метод, который основан на поглощении твердым веществом (частицами суспензии) излучения от внешнего источника, экспериментально определяется профиль концентрации осаждаемых частиц вдоль потока суспензии, фильтрующейся через протяженный "прозрачный" фильтр. Расход суспензии измеряется с течением времени при постоянной разности давлений на входе и выходе из фильтра. С помощью методов механики сплошной среды строится уравнение неразрывности выделенного движущегося объема суспензии, в котором изменение массы частиц пропорционально концентрации суспензии в единице объема фильтра с изменяющейся пористостью. По измеренной концентрации осажденных частиц вдоль фильтра находится коэффициент пропорциональности для предложенной зависимости интенсивности осаждения частиц от концентрации суспензии.

В работе приводятся результаты экспериментов по фильтрации воды, осложненной частицами перлита, через трещинно-поровое пространство в плоскорадиальной постановке задачи. Отмечены как типичные закономерности, связанные с декольматацией пласта, так и неожиданное снижение проницаемости под действием ударов. В работе делается вывод о том, что в первое время после изменения состояния коллектора он находится в существенно нестабильном состоянии и может нетипично реагировать на внешнее воздействие.

В статье анализируется гидрогеологический отклик флюидонасыщенного коллектора на прохождение сейсмических волн от землетрясений с магнитудой более 7. Объектом наблюдений является система «пласт - скважина». С июля 2013 г. по результатам прецизионного мониторинга на территории ГФО «Михнево» зарегистрированы динамические колебания уровня безнапорного водоносного горизонта от девяти землетрясений, включая и катастрофическое событие с магнитудой 8,3, произошедшее 16 сентября 2015 г. вблизи побережья Центрального Чили. Эти результаты дополнили мировую базу данных, в которой в области сейсмических скоростей 0,1-1 мм/с имеются лишь единичные результаты гидрогеологических измерений.

В 2009-2014 годах командой ИДГ РАН проведены краткосрочные сейсмологические наблюдения с помощью малоапертурных сейсмических групп на разных площадках АЭС. Результаты подтвердили существование на платформенной территории России слабых тектонических событий с магнитудами около и ниже нуля. Методика чувствительного мониторинга позволит в более короткие сроки, по сравнению с вероятностью возникновения заметных тектонических землетрясений в платформенной области, собрать представительную статистику сейсмичности территории и оценить степень геодинамической стабильности контролируемого района. В коллективе развивается и отрабатывается метод сейсмического мониторинга районов расположения особо ответственных объектов с помощью малоапертурной группы.

В статье рассмотрены результаты регистрации шахтной сейсмичности в районе Воркутинского каменноугольного месторождения. Сдвиговая модель очага сейсмического события в виде мгновенно вскрывающейся круговой трещины применялась для оценки моментных магнитуд зарегистрированных геодинамических событий, которые варьируются от 0,48 до 2,04. Сопоставление статических и динамических параметров очага позволило получить линейную корреляционную зависимость между моментной магнитудой и энергетическим классом событий. Оценка приведенной сейсмической энергии показала аномально сильную зависимость от масштаба события.

На основе картирования стратиграфическими и геоморфологическими методами трансгрессивной реперной поверхности понтического времени и соответствующей денудационной поверхности (~5 млн лет назад) определены абсолютные (с учётом изменения уровня моря), постпонтические или неотектонические деформации. Построена соответствующая карта абсолютных вертикальных деформаций, описаны отдельные геологические структуры и особенности их развития, дана геодинамическая интерпретация развития морфоструктур.

Предложена феноменологическая модель генерации магнитных сигналов при распространении сейсмических волн через раздробленную горную породу в зоне влияния тектонического разлома. Геомагнитные вариации возникают при изменении электрической проводимости фрагментированных горных пород при деформировании контактов отдельностей. Рассчитанные по модели амплитуды геомагнитных вариаций согласуются с данными инструментальных наблюдений.

Обсуждаются результаты численного моделирования аэродинамического режима воздушных потоков в приповерхностной зоне атмосферы Земли при наличии орографической неоднородности. Показано, что при определенных условиях в воздушном потоке формируются вихревые структуры, характер которых варьируется со временем. Приведены пространственные распределения как самих вихревых структур, так и концентрации возмущенных пылевых потоков. Результаты работы могут служить основой для оценки аэроэлектрических, электродного и других геофизических эффектов в приповерхностной атмосфере, а также при описании газодинамических процессов, сопровождающих вентиляцию карьеров при добыче полезных ископаемых открытым способом, в частности, с использованием взрывной технологии.

Приведены первые результаты инструментальных наблюдений за сейсмическими сигналами и сопутствующими им вариациями вертикальной компонентой напряженности электрического поля. Наблюдения выполнены на геофизической обсерватории "Михнево" ИДГ РАН. Показано, что в периоды сейсмических возмущений наблюдаются вариации напряженности электрического поля на земной поверхности. Получена качественная зависимость между максимальными среднеквадратичными амплитудами вариаций электрического поля и амплитудой колебаний в сейсмическом сигнале.

На основе анализа данных наземных, морских и спутниковых измерений были выявлены особенности генерации метана в атмосфере в различных регионах Арктики, обладающих различным потенциалом метаногенеза. Установлено, что мощность источников метана не включённых в официальные таблицы IPCC составляет более 250 Тг/год. Сезонные изменения потоков метана в арктической зоне объясняют наличие устойчивого осенне-зимнего максимума концентрации метана. Сделан вывод о том, что источниками, поддерживающими значительную эмиссию метана в СП в осенне-зимний период являются водно-болотные угодья, озёра и эмиссия метана в континентальной и морской частях Арктики, обусловленная таянием многолетнемерзлых грунтов.

В работе выполнен анализ данных по потокам жесткого рентгеновского и гамма излучений Солнца, измеренных на спутниках GOES и RHESSI, а также данных о распространении радиоволн в СДВ и КВ диапазонов. Проведен их сравнительный анализ и сделано заключение о сильном влиянии жесткой части солнечного спектра, относящейся к области энергий квантов более 10кэВ, на формирование ионосферы Земли.

На основе анализа оптических и электромагнитных экспериментальных данных ионосферного эксперимента «North Star» выявлены характерные признаки регистрации ионных волновых структур на ионах NO. Данные структуры регистрируются измерительными блоками после прохождения области плазменного облака в возмущённой оптической вспышкой фоновой плазме. Предложено теоретическое обоснование механизма возбуждения данных структур, которые идентифицируются как нелинейные ионно-циклотронные градиентно-дрейфовые волны.

Для исследования динамики возникших в результате мощной геомагнитной бури 17 марта 2015 года ионосферных неоднородностей на средних широтах были использованы данные регистрации полного электронного содержания ионосферы и фазы радиосигналов ОНЧ диапазона от радиостанций, расположенных в различных районах Земли. Анализ изменения фаз СДВ радиосигналов совместно с данными измерения ПЭС является не только дополнительным инструментом для изучения динамики ионосферных возмущений, но и позволяет судить о возмущениях электронной плотности в различных слоях ионосферы.

В ГФО «Михнево» опробована и внедрена методика определения положения молниевых разрядов с использованием регистраторов КНЧ/ОНЧ излучения, размещенных в пространственно-разнесенных измерительных пунктах. Это позволило повысить точность лоцирования молний по сравнению с методом моноимпульсной пеленгации. Внедрение нового метода открывает возможность исследования корреляции электромагнитного излучения молний с вариациями сейсмических и акустических полей.

В работе приведены результаты исследования возмущений приземного электрического поля и изменения условий распространения волн СДВ диапазона во время рентгеновских вспышек на Солнце по данным аппаратуры, установленной в геофизической обсерватории ИДГ РАН «Михнево».

Проведена модернизация таблиц радиационных свойств воздушной плазмы. На основе данных из современных литературных источников и собственных квантовомеханических расчетов составлен банк данных по спектроскопическим характеристикам компонент плазмы воздуха в широком диапазоне величин газодинамических параметров. В расчетах вероятностей радиационных переходов применялись методы самосогласованного поля Хартри-Фока, метод случайных фаз с обменом и др. Учтен ряд электронно-колебательных полос молекулярного азота и окиси азота, дающих значительный вклад в мощность излучения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Ранее в известных таблицах радиационных свойств воздуха [Авилова, Биберман и др., 1970; Каменщиков, Пластинин, 1971] эти полосы не учитывались.

В настоящей работе проведено исследование причин некорректного определения местоположения глобальной навигационной спутниковой системой GPS. На основе данных геофизической обсерватории (ГФО) «Михнево» за ноябрь 2014-март 2015 гг. был проведён анализ ошибок определения координат при их статистическом накоплении. Обнаружено, что распределение ошибок не подчиняется нормальному закону, а существующие алгоритмы ионосферной коррекции не в состоянии компенсировать влияние атмосферных планетарных волн, что приводит к периодическому ухудшению точности систем GPS.

Свойства сейсмических волн, зондирующих внутреннее ядро, показывают, что оно является анизотропным: волны, распространяющиеся параллельно оси вращения Земли имеют более высокую скорость распространения и большее затухание, чем на трассах, параллельных экваториальной плоскости. В настоящей работе исследуется анизотропия в затухании сейсмических волн PKP_DF в диапазоне частот 0,2-1,2 Гц в локальной области внутреннего ядра под Юго-Восточной Азией на глубинах до 350 км от границы с внешним ядром для сейсмических лучей разной ориентации. На экваториальных трассах зависимость дифференциальных амплитуд PKP_BC и PKP_DF от частоты почти линейная, в то время как на полярных наблюдается нелинейная зависимость от частоты, что указывает на анизотропию поглощения и различную текстуру среды.

Рассмотрена возможность нахождения распределения радиоактивных элементов, определяющих радиогенное тепло Земли, по данным регистрации геонейтрино. Представлены последние данные по геонейтрино, полученные детекторами KamLAND и Borexino. Высказано предположение, что некоторое различие в данных радиогенного тепла, полученных этими детекторами, связано с наличием неоднородности распределения радиоактивных элементов в мантии. Приведены проекты детекторов, способных регистрировать геонейтрино, которые могут быть реализованы в ближайшие годы.

В статье рассматривается проблема подпитки околоземного долунного роя веществом, выброшенным при столкновениях допланетных тел с растущей планетой в процессе ее аккумуляции. Оценен поток эжекты с растущей Земли на гелиоцентрические орбиты в зависимости от времени и массы планеты в рамках коаккреционной модели формирования системы Земля-Луна.