Автореферат (1097840)
Текст из файла
На правах рукописиСАЛТЫКОВ Вадим АлександровичПРИЛИВНЫЕ ЭФФЕКТЫВ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ШУМАХВ СЕЙСМОАКТИВНОМ РЕГИОНЕСпециальность 25.00.10 — геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемыхАвтореферат диссертации на соискание ученой степенидоктора физико-математических наукМосква — 2016Работа выполнена в Камчатском филиале Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федеральный исследовательский центр“Единая геофизическая служба Российской академии наук”.Официальные оппоненты:Соболев Геннадий Александрович,доктор физико-математических наук, профессор, членкорреспондент РАН, главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждениянауки Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН), г. МоскваСпивак Александр Александрович,доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией приповерхностной геофизики Федерального государственного бюджетного учреждениянауки Институт динамики геосфер Российской академиинаук (ИДГ РАН), г.
МоскваШебалин Петр Николаевич,доктор физико-математических наук, главный научныйсотрудник Федерального государственного бюджетногоучреждения науки Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской академиинаук (ИТПЗ РАН), г. МоскваВедущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждениенауки Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИВиСДВО РАН), г. Петропавловск-КамчатскийЗащита состоится 23 марта 2017 г. в 16:00 на заседании диссертационного советаД.501.001.63 при Московском государственном университете им.
М.В. Ломоносова по адресу 119991, Москва, Ленинские горы, д.1, стр. 2, МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, ауд. СФА.С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и на сайтеhttp://www.phys.msu.ru/rus/research/disser/sovet-D501-001-63/.Автореферат разослан «____» декабря 2016 г.Учёный секретарь диссертационного советак.ф.-м.н.В.Б. Смирнов1ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫОбъектом исследования в диссертационной работе являются микросейсмические колебания в земной коре, имеющие частоту в первые десятки Гц и занимающиепромежуточный диапазон между сейсмическими волнами от землетрясений и геоакустическими явлениями. Для обозначения этого типа сигналов используется термин“высокочастотный сейсмический шум” − ВСШ, а для его эндогенной компоненты –“сейсмическая эмиссия”.
На отдельных этапах выполнения работы как объекты исследования рассматриваются слабые землетрясения (являющиеся, как и сейсмическийшум, составной частью единого сейсмического процесса) и акустическая эмиссия(АЭ), рассматриваемая как аналог сейсмичности в ходе лабораторного эксперимента.Актуальность работы. В работе излагаются результаты исследований авторапо решению фундаментальной научной проблемы, связанной с исследованиями механизмов возникновения и инициирования сейсмичности, а также мониторингом геодинамических процессов в литосфере по вариациям параметров геофизических полей. Врамках этой проблематики автором рассматриваются вопросы, связанные с возможностью контроля состояния среды при подготовке сильных землетрясений по параметрамприливных вариаций высокочастотного сейсмического шума (ВСШ).Актуальность работы имеет практический и теоретический аспекты.Несмотря на достаточно широкий круг выполненных в мире исследований высокочастотного сейсмического шума и его отклика на приливное воздействие, многиевопросы требуют дополнительных исследований, в частности, это касается полученияболее качественных экспериментальных данных и статистически обоснованных оценок на их основе, разработки физического обоснования экспериментально выявленныхэффектов.
Особый интерес представляет изучение модуляции сейсмической эмиссиинепосредственно в сейсмически активном регионе, где ожидаются изменения напряженно-деформированного состояния среды, связываемые с подготовкой и реализациейсильных землетрясений. Остается нерешенным вопрос о моделях приливной модуляции, дающих объяснение процесса не только на качественном уровне, но и количественно (физический механизм). Все это определяет теоретическую актуальность диссертационной работы:Практическая актуальность определяется возможностью использования результатов диссертации при оценке сейсмической обстановки в регионе и прогнозе землетрясений.
Предложенная в работе методика выявления предвестника сильных региональных землетрясений, основанная на изменении отклика ВСШ на приливное воздействие, с 1996 г. по настоящее время применяется при оценке сейсмической обстановкив Камчатском регионе в оперативном режиме. Использование формализованных параметров ВСШ для оценки сейсмической опасности нигде более − ни в России, ни за рубежом не проводится, а синхронизация ВСШ с внешним приливным воздействием перед сильными землетрясениями, проявляющаяся в виде стабилизации фазового сдвига,является новым типом параметрических предвестников.
В настоящее время эти иссле2дования могут рассматриваться как мониторинг ВСШ, в который входят ведение непрерывных долговременных наблюдений, обработка и анализ данных, еженедельнаяподготовка прогностических заключений о сейсмической обстановке. В ходе мониторинга ВСШ при выявлении предвестников сильных региональных землетрясений сМ ≥ 6.0 получены устойчивые положительные результаты.Однако любые успехи в обнаружении предвестников на основе лишь экспериментально выявленных закономерностей не являются убедительными, если они неподкреплены модельными построениями.
Поэтому в качестве следующего этапа в исследованиях ВСШ была выполнена разработка физического обоснования выявленныхприливных эффектов и математическое моделирование дальнодействия рассматриваемого предвестника сильного землетрясения.Тематика выполненных исследований соответствует− Приоритетным направлениям фундаментальных исследований в области наук оЗемле (Постановление Президиума РАН № 233 от 01.07.2003 г.): 6.1. Физические поляЗемли, их природа, взаимодействие и интерпретация; 6.3.
Современная геодинамика,движение и напряженное состояние земной коры, сейсмичность и сейсмический прогноз;− Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008−2012 годы (направление № 64. Катастрофические процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность − изучение и прогноз. Развитиеметодов выявления детерминированных составляющих в хаотическом потоке сейсмичности и связанных с ней геофизических полей);− Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013−2020 годы (направление № 70.
Физические поля, внутреннее строение Земли и глубинные геодинамические процессы. Выяснение механизмов преобразования и взаимодействия физических полей Земли на границе земная кора−атмосфера,оценки корреляционных связей вариаций геофизических полей с лунно-солнечнымприливом).Цель работы. Разностороннее исследование воздействия земных приливов насейсмичность низкого энергетического уровня, включающее− обобщение результатов о свойствах приливных эффектов, проявляющихсясходным образом в различных геологических условиях и на различных масштабныхуровнях сейсмичности,− определение условий, при которых проявляется воздействие земных приливовна сейсмический шум,− физическое и математическое моделирование этого процесса.Задачи работы1.
Организация пунктов регистрации ВСШ и проведение многолетних режимныхнаблюдений с целью обеспечения информационной основы дальнейших исследований;32. Исследование особенностей приливного отклика ВСШ;3. Моделирование эффекта модуляции ВСШ приливным воздействием. Для решенияэтой задачи отдельно рассматриваются:– приливные эффекты, обусловленные нелинейностью свойств гетерогенных сред впроцессе распространения через них микросейсмического излучения (физическиймеханизм);– действие приливов непосредственно на активность источников сейсмическойэмиссии (лабораторное моделирование): влияние земных приливов на сейсмичностьвоспроизводится в контролируемых лабораторных условиях;4.
Решение проблемы дальнодействия зоны подготовки землетрясения на область сбора ВСШ (математическое моделирование);5. Сопоставление особенностей приливного отклика сейсмичности на различныхэнергетических уровнях: ВСШ и слабые землетрясения.Фактический материал. В работе используются данные многолетних (начинаяс 1990-х годов) режимных наблюдений на специализированных пунктах регистрациивысокочастотного сейсмического шума, расположенных на Дальнем Востоке, в частности, на Камчатке, где они входят в систему комплексного геофизического мониторинга (КФ ФИЦ ЕГС РАН). Рассматриваемые каталоги слабых землетрясений (с магнитудой ML ≥ 3.5) также получены в ФИЦ ЕГС РАН в ходе детальных сейсмологических наблюдений. Материалы, относящиеся к лабораторным экспериментам с акустической эмиссией, были получены в Геофизической обсерватории “Борок” ИФЗ РАН входе совместных работ.Методы исследования.
При рассмотрении приливных эффектов в сейсмическихшумах комплекс работ включил в себя:– многолетние натурные измерения сейсмического шума специализированными пунктами регистрации, расположенными в различных сейсмоактивных регионах: п-ов Камчатка, о. Шикотан (Курильские о-ва), о. Хоккайдо (Япония);– анализ параметров сейсмического шума, связываемых с приливным воздействием, вцелях мониторинга геодинамической обстановки;– лабораторный эксперимент по разрушению образцов горных пород при одноосномсжатии, моделирующем приливное воздействие в условиях тектонической деформации;– вычислительный эксперимент, направленный на решение вопроса о дальнодействииочага сильного землетрясения на основе гипотезы о развитии протяженных зон приповерхностной дилатансии;– физическое обоснование приливных эффектов в сейсмических шумах (от реологической модели к физическому механизму) на базе известного в акустике механизма негистерезисных амплитудно-зависимых потерь.Защищаемые положенияНа защиту выносятся:41.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
