Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приводится обзор и сопоставление режимов деформирования различных по масштабу геологических структур, таких как зоны субдукции, питающие системы вулканов и рифтовые впадины. Для этих обстановок рассматриваются связи между условиями упругопластической деформации, реологией, наличием порового флюида и температурой. Региональные процессы изучены для двух сегментов зон субдукции — Курило-Камчатской и Идзу-Бонинской—Марианской. Для них оценивается баланс сил, исходя из конфигурации погружающегося слэба, полученной по результатам сейсмотомографии, и выделяются участки, где доминируют толкающие или тянущие силы. Вариации напряжений и деформаций в масштабах коры рассматриваются на примере развития магматических очагов под вулканами Ключевской группы. Результаты четырехмерной томографии показывают, что магматические очаги в коре могут быстро появляться и исчезать в соответствии с этапами активизации и релаксации вулканов. Это связывается с быстрыми изменениями поля деформации, которые приводят к быстрой миграции флюидов, что снижает или повышает температуру плавления пород в магматических резервуарах. На примерах Алтае-Саянской области и Кавказа обсуждаются условия формирования геологических структур в условиях сжатия. Процесс рифтообразования в условиях регионального растяжения показан для Вилюйского осадочного бассейна. Чтобы сформировать сверхглубокий бассейн, необязательно растягивать кору в 2 и более раз: растяжения на 20 % достаточно для образования впадин глубиной до 10—15 км в области «шейки» растяжения.

Кинематика процесса раннекаледонской аккреции на юго-западе (в современных координатах) Сибирского палеоконтинента, равно как и строение его активной окраины, является предметом дискуссии. В настоящей работе обобщены палеомагнитные данные по островодужным террейнам территории Алтае-Саянской и Байкало-Витимской складчатых областей для интервала поздний венд—кембрий—ранний ордовик, которые были получены в основном при участии автора за последние два десятилетия. Накопленная обширная база данных, наконец, позволяет отыскать четко интерпретируемые закономерности в распределении палеомагнитных полюсов для анализируемой системы террейнов и численно обосновать кинематику раннекаледонской аккреции. В частности анализ палеомагнитных данных доказывает идею о том, что трансформация активной окраины в кембрии связана с ее дроблением, сегментацией и отставанием фрагментов первоначально единой островной дуги вдоль системы левых сдвигов при повороте кратона по часовой стрелке и согласном перемещении континентальной и океанической литосферных плит. Это также обосновывает преобладающий косой характер субдукции и последующей аккреции, т.е. субдукционно-трансформный режим на границе океан—континент. Предложен дополненный вариант палеотектонической реконструкции кембрийской эволюции западной окраины Сибирского палеоконтинента, основу которого составляет разработанная по палеомагнитным данным кинематическая схема.

Для выяснения условий образования эпигенетических включений графита в природном алмазе проведены эксперименты по высокотемпературной обработке кристаллов природного и синтетического алмаза, содержащих микровключения. Отжиг кристаллов проводили при температурах 700—1100 °С и атмосферном давлении в защитной СО—СО ₂ атмосфере при длительности экспериментов от 15 мин до 4 ч. Исходные и отожженные алмазы изучены с помощью оптической микроскопии и КР-спектроскопии. Установлено, что изменение микровключений начинается при 900 °С. Повышение температуры до 1000 °С приводит к появлению вокруг микровключений микротрещин и сильных напряжений в алмазной матрице. Микровключения становятся черными и непрозрачными, что связано с образованием аморфного углерода на границе алмаз—включение. При 1100 °С по микротрещинам от включений формируется упорядоченный графит в виде пластинок гексагональной и округлой формы. Предположено, что процесс внутренней графитизации на микровключениях в природном алмазе происходит по механизму каталитической графитизации, а в синтетическом алмазе — в результате пиролиза углеводородов микровключений. Полученные результаты по образованию микровключений графита в алмазе использованы для оценки температуры кимберлитового расплава на заключительном этапе формирования месторождений алмаза.

Предложен полуэмпирический метод определения критических скоростей набегающего потока, под влиянием которых твердые частицы определенного диаметра и плотности могут находиться в предельно равновесном состоянии, в состоянии трогания или массового сдува. Получена зависимость числа Рейнольдса от безразмерного диаметра, характеризующая различные состояния твердых частиц в потоке. Для частиц d ≥ 0,1 · 10^-4 м она хорошо согласуется с экспериментальными данными многих авторов, исследовавших сдув (смыв) и унос различных материалов.

Построены решения уравнений Навье – Стокса в возмущенных областях течения около малых пространственных неровностей на поверхности тела, обтекаемого дозвуковым или сверхзвуковым потоком вязкого газа, при больших, но докритических числах Рейнольдса и общая классификационная схема режимов пространственных локальных течений.

На основе численного решения уравнений Навье – Стокса обсуждается вопрос о влиянии выбора модели диффузии на распределение параметров течения в задаче обтекания затупленных тел гиперзвуковым потоком семикомпонентного воздуха при числе Маха 20 и числах Рейнольдса 300 и 600. Проведено сравнение профилей концентрации электронов в окрестности тела, полученных в рамках моделей многокомпонентной и бинарной диффузии при различных предположениях о сечениях столкновений заряженных частиц с нейтральными.

Исследованы особенности картины течения за плоскими телами конечного удлинения при набегании на них плоской ударной волны, в частности за дисками и пластинами различной формы в плане, расположенными поперек потока. Показано, что основным отличием от случая обтекания тел сферической ударной волной является наличие мелкомасштабных синусоидальных возмущений, возникающих внутри вихревого кольца в следе за телами.

Рассматривается задача о распространении цилиндрической ударной волны в магнитном поле. Получено численное решение задачи. Проанализированы зависимости характеристик газа от пространственных и временных переменных. Выявлено влияние магнитного поля на поведение характеристик при распространении цилиндрической ударной волны в полностью ионизованном и слабоионизованном газе атмосферы Земли.

Экспериментально исследовано развитие лазерной трещины в полиметилметакрилате при импульсно-периодическом режиме облучения с частотой v ≥ 12,5 Гц. Предложена модель этого процесса, основанная на предположениях о квазистационарном росте лазерной трещины и о пропорциональности количества газовых частиц, образующихся при лазерном пиролизе полимера, энергии лазерного импульса. Сделаны оценки величины эффективной энергии, необходимой на образование газовой частицы. Экспериментальные данные находятся в хорошем согласии с теоретической моделью.

Представлен анализ результатов определения различными способами вязкости ударно-сжатых жидкостей. Приведены экспериментальные обоснования метода определения вязкости по ускорению тяжелых цилиндров за фронтом ударной волны в жидкости и результаты измерений в диметилформамиде, глицерине и воде, сжатых до давлений ∼10 ГПа. Адекватность получаемых по этому методу данных устанавливается их сравнением со статическими измерениями в близких диапазонах давлений и температур. Показано, что метод допускает определение коэффициента вязкости с возможными отклонениями в 30–50% в интервале от нескольких до сотен пуаз. Экспериментально выявлено влияние вязкости на размытие в слабой ударной волне. Обсуждается механизм аномального увеличения вязкости воды до 15–20 Π при сжатии до давлений ГПа.