При использовании комплекса геофизических, сейсмотектонических и инженерно-сейсмологических исследований и предложенных методических подходов дана оценка сейсмических воздействий на различных уровнях районирования сейсмической опасности территорий Центрального Байкала. Реализованные подходы обоснованы выделением зон вероятного возникновения сильных землетрясений и уточнением их основных показателей, необходимых для наиболее обоснованного задания исходных сигналов, отвечающих параметрам прогнозируемых сильных землетрясений. Основой достоверности выбранных подходов и методов, в отношении уточнения исходной сейсмичности, приняты проявления на исследуемой территории зарегистрированных ранее относительно сильных землетрясений и, в направлении районирования сейсмической опасности конкретных территорий на вероятностной основе, вполне обоснованно приняты зарегистрированные данные о поведении побережных водонасыщенных массивов рыхлых отложений по данным записей местных землетрясений. Реализованные подходы при использовании комплекса геофизических методов на исследуемых территориях позволяют совершенствовать способы прогноза максимальных сейсмических воздействий для различного состояния грунтов с целью получения для них набора сейсмических характеристик в виде акселерограмм, спектров ускорений, частотных кривых и их параметров, необходимых для проектирования сейсмостойких сооружений на побережных территориях оз. Байкал. Исследования, выполненные в таком направлении, представлены на примере площадки, расположенной в пределах сейсмически активной юго-восточной части Центрального Байкала и на худших грунтовых условиях в отношении проявления сейсмичности на его побережных территориях.
В.В. Щербакова1, А.М. Пасенко2, В.П. Щербаков1, Г.В. Жидков1, Н.А. Афиногенова1, А.А. Каримов3 1 Геофизическая обсерватория «Борок» ИФЗ РАН, Ярославская обл., пос. Борок, Россия 2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия 3 Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
Ключевые слова: протерозой, низкая палеонапряженность, двухмодовый режим поля в протерозе, методы Телье-Коэ, Вилсона-Буракова, Анабарское поднятие, Сибирская платформа.
Выполнены определения палеонапряженности геомагнитного поля в протерозое на коллекции пород, отобранных из интрузивных тел севера Сибирской платформы возрастом ≈ 1500 млн лет. Подробно изучены магнитные и термомагнитные свойства пород, выполнены рентгеноструктурные и электронно-микроскопические исследования. Показано, что носителями характеристической компоненты естественной остаточной намагниченности являются одно- и малые псевдооднодоменные зёрна магнетита. Определение палеонапряжённости Bдр проводилось по методике Телье-Коэ с выполнением процедуры check-points (проверочных нагревов до более низких температур) и по методу Вилсона-Буракова. По шести сайтам получены 22 (34 с дублями) определения, удовлетворяющие современным критериям достоверности. Все они обнаруживают низкие значения величины поля и виртуального дипольного момента, меняются в пределах (4.7–17.6) мкТл и (1.21–3.85)×1022 Ам2, соответственно, что примерно в четыре раза ниже их средних величин в современную эпоху. Был проведен совместный анализ определений палеонапряжённости для протерозоя, представленных в мировой базе данных, и функции наклонения a(I) = 1/[1+3cos2(I)]½. Показано, что данные на диаграмме (Bдр, a(I)) разбиваются на кластеры высоких и низких значений палеонапряжённости. При этом оба кластера свидетельствуют о дипольной геометрии поля независимо от его интенсивности. Проведённый анализ подтверждает гипотезу о двухмодовом режиме генерации геомагнитного поля в протерозое, что может говорить об отсутствии твёрдого внутреннего ядра в раннем и среднем протерозое, относя его образование к более позднему времени (эдиакарию).
В статье приведены результаты изотопных, геохронологических, петрогеохимических и минералогических исследований меланократовых включений в гранитах сархойского комплекса (Каахемский магматический ареал, Восточная Тува). По геохронологическим данным (циркон, U-Pb) возраст включений отличается от вмещающих гранитов (480 млн лет и 450 млн лет, соответственно). Значения εNd(T) для включений составляет +3.2, для гранитов сархойского комплекса – 0.5 – 1.7, что не позволяет рассматривать включения как кумуляты более ранней фазы кристаллизации гранитного расплава или рестит протолита гранитоидов сархойского комплекса. Меланократовые включения представляют собой ксенолиты, которые по возрасту и изотопным характеристикам могут быть отнесены к ранней фазе диорит-тоналит-плагиогранитного раннетаннуольского комплекса. Захват фрагментов основных пород произошел в процессе перемещения гранитного расплава (~ 450 млн лет) на уровне средней коры (Т ~ 700°С, Р = 1.9–2.5 кбар), что привело к их частичной ассимиляции и изменению состава при взаимодействии с кислым расплавом. Наличие в гранитах сархойского комплекса ксеногенного циркона со значениями возраста 480 млн лет, сопоставимыми с возрастом ксенолитов, свидетельствует о возможном вкладе раннеордовикских магматических комплексов в формирование крупного объема магматического расплава на более поздних этапах эволюции региона. Ксенолиты основных пород в гранитоидах сархойского комплекса, изученные в восточной части Каахемского ареала, представляют собой продукты плавления примитивной мантии, что кардинально отличает их от одновозрастных габброидных комплексов западной части ареала.
О.А. Кучай, Н.А. Бушенкова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: сильнейшие коровые землетрясения, афтершоковая и фоновая сейсмичность, скалярный сейсмический момент, поле аномалий скорости Р-волн, Центрально-Азиатский регион
Рассмотрено распределение более трех десятков сильнейших внутриплитных коровых землетрясений (с Мw ≥ 6.9), зарегистрированных на территории Центральной Азии (20° - 55° с.ш., 55° - 120° в.д.) за временной период 1971-2022 гг., в том числе уровень их афтершоковой деятельности и фоновая сейсмичность в поле скоростных неоднородностей среды. Анализ фоновой и афтершоковой сейсмичности с mb(ISC) ≥ 4.5 (по данным http://www.isc.ac.uk) осуществлялся на площадках очаговых областей 3°×3°. В пределах площадок рассчитывалась суммарная величина скалярного сейсмического момента фоновой сейсмичности и афтершоковой последовательности. Фоновая сейсмичность оценивалась за 50-летний временной период до и после главного землетрясения и его афтершоков. Длительность серии повторных толчков ограничена одним годом. На фоне комплексной сейсмотомографической модели Азии (на срезе глубин ~50 км) сильные коровые очаги 24 землетрясений, в основном, тяготеют к зонам смены знака аномалий скорости Р-волн, три землетрясения регистрируются в зоне пониженных скоростей и 4 в зоне повышенных скоростей. Наибольшие значения суммарных скалярных сейсмических моментов, высвободившихся в процессе реализации фоновой сейсмичности, располагаются в пределах отрицательных аномалий скоростей Р-волн, а также вдоль границ смены знака аномалий. При высвобождении скалярных сейсмических моментов в процессе афтершоковой и фоновой деятельности, а также главного события, преимущественные значения остаются в пределах e+27. Повышенные значения (e+28) характерны для зон смены знака аномалий и области положительных аномалий скорости Р-волн. В очаговой зоне шести областей (3°×3°) наблюдаются низкие значения суммарных скалярных сейсмических моментов фоновых и афтершоковых событий. Выдвинуто предположение о том, что в этих зонах произошла реализация предельной магнитуды за 100-летнай период (1901-2022 гг.) и снятие накопленных напряжений могло осуществиться именно через сильнейшие землетрясения.
Одноосно-сжатый гранит Куру Грей повергался ударам заостренного маятникового копра, направленного ортогонально сжатию. Индуцированная ударом акустическая эмиссия (АЭ) регистрировалась высокочувствительным широкополосным пьезодатчиком из керамики PZT. Временные серии АЭ были проанализированы в частотных диапазонах 80–200 кГц (условно низкочастотная область, НЧ) и 300–500 кГц (высокочастотная область, ВЧ). Распределения энергии в импульсах АЭ НЧ-диапазона следовали степенному закону, характерному для процесса кооперативного образования микротрещин, тогда как распределения ВЧ-диапазона, показали экспоненциальную функцию, типичную для случайных, невзаимодействующих источников АЭ. Накопление микротрещин, принадлежащих НЧ области, было охарактеризовано параметром «b», основанном на законе Гутенберга-Рихтера. При постоянной энергии ударного воздействия величина b прогрессивно возрастала с увеличением степени сжатия образцов от нулевого до максимально неразрушающего значения, что означало уменьшение вклада более крупных микротрещин. При компрессии, близкой к пределу прочности гранита, ударное воздействие вызывало «допороговое» макроскопическое разрушение образцов (триггерный эффект).
В последние десятилетия было показано, что дополнительная информация о структуре и составе пород может быть извлечена в результате изучения временных характеристик вызванной поляризации (ВХ-ВП) в большом диапазоне времени от 1 мс до 10 с и более. В данной работе проведено сравнение результатов изучения ВХ-ВП пород рудопроявлении золота Ясное по данным полевых и лабораторных измерений на 37 образцах горных пород. Образцы различались составом, степенью изменения гидротермально-метасоматическими процессами, типом электронопроводящих минералов (пирит, графит) и особенностями их распределения в породе. Для представительных образцов коллекции выполнены минералого-петрографические исследования и микрокомпьютерная рентгеновская томография, μ-КТ. Это позволило установить особенности минерального состава и строения образцов, получить количественную характеристику электронопроводящих минералов (пирита и графита). По результатам полевых и лабораторных измерений ВП получены распределения времени релаксации (РВР), которые для одних и тех же типов пород оказались близкими по форме. На основе данных μ-КТ используя модель Максвелла-Гарнетта были рассчитаны РВР образцов. Для некоторых образцов установлено хорошее совпадение РВР полученных по результатам лабораторных измерений ВП и μ-КТ. Для других, чтобы получить удовлетворительное соответствие между РВР сделаны предположения, что некоторое количество включений пирита пассивированно или имеет сплющенную форму. Для части образцов совпадения между РВР не установлено. Выявленное противоречие объясняется плохой применимостью гранулярных моделей для хорошо сцементированных пород с низкой пористостью. Делается вывод о необходимости разработки капиллярной модели ВП пород с включениями электронопроводящих минералов, учитывающей особенности строения низкопористых капиллярных сред.
А.Н. Крук1, А.Г. Сокол1, А.Л. Рагозин1
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: мантия, флюид, мантийный метасоматоз, субдукция, глубинный цикл летучих
При давлении 3,0 и 5,5 ГПа и температуре 1200°С экспериментально изучены метасоматические реакции гранатового лерцолита с богатыми SiO2, Al2O3 и щелочами сверхкритическими флюидами и расплавами, которые потенциально могли быть образованы в процессах дегидратации, декарбонатизации и плавления метаосадков в зонах субдукции. Показано, что реакция гранатового лерцолита с модельными субдукционными агентами приводит к изменениям, которые характерны для модального метасоматоза литосферной мантии. В результате реакции с расплавом при давлении 5,5 ГПа образуется флогопитсодержащий гранатовый лерцолит, а при давлении 3,0 ГПа флогопитсодержащий гранатовый гарцбургит. При реакции с богатым летучими, и прежде всего CO2, флюидом при давлении 3,0 и 5,5 ГПа идет интенсивная карбонатизация перидотита с исчезновением оливина, образованием ортопироксена и магнезита, что приводит к преобразованию лерцолита в карбонатизированный пироксенит. При давлении 3,0 ГПа и температуре 1200°С в образцах появляется богатый щелочами карбонатно-силикатный расплав. В целом, наличие в богатом SiO2
флюиде или расплаве значительного количества растворенного CO2 вызывает метасоматические преобразования перидотита очень сходные с теми, которые происходят при их переработке карбонатитовыми расплавами. Причем, при мольной доле CO2/(CO2+H2O)<0,23 образуется флогопит, а при >0,51 магнезит. Флогопит и магнезит в продуктах метасоматических реакций одновременно не образуются.
С.А. Бордзиловский, С.М. Караханов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия bordz@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: кварц, температура, ударные волны, излучательная способность, коэффициент поглощения, цветовая температура
Страницы: 139-149
Определены яркостная и цветовая температуры ударно-разогретого плавленого кварца в диапазоне длин волн теплового излучения от 390 до 630 нм с использованием четырехканального пирометра. Измерения проведены в диапазоне давлений ударного сжатия 27.6 ÷ 50.5 ГПа. Показано, что спектр излучения ударно-разогретого плавленого кварца представляет собой наложение спектра теплового излучения и линейчатого спектра. Определены барические зависимости излучательной способности и коэффициента поглощения ударно-сжатого плавленого кварца.
В.Ф. Анисичкин, Э.Р. Прууэл
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия avf@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: конденсированная среда, ударное сжатие, уравнение состояния
Страницы: 150-154
Сформулирована эвристическая модель для расчета давления за фронтом ударной волны в конденсированной среде. Модель опирается на эмпирическую связь между полным давлением и произведением потенциальной составляющей давления на степень ударного сжатия. Модель подтверждается молекулярно-динамическими расчетами термодинамического состояния ударно-сжатой конденсированной среды и сравнением с экспериментальными данными по изотермическому и изоэнтропическому сжатию железа.
Рассмотрены возможности повышения эффективности кумулятивных зарядов за счет использования линзовых узлов из высокомодульной керамики. При этом повышение параметров нагружения кумулятивной облицовки может быть достигнуто, если детонационная волна, огибающая линзу, будет распространяться по предварительно сжатому, но не прореагировавшему ВВ. Предварительное сжатие заряда ВВ без инициирования детонации может быть достигнуто путем его ударной десенсибилизации опережающей волной, прошедшей через керамическую линзу. На основе численного моделирования распространения детонационной волны в кумулятивном заряде с различными линзовыми узлами показана перспективность применения составных линз, в которых внутренняя часть, прилегающая к оси симметрии, выполнена из высокомодульной керамики, а внешняя --- из обычного инертного материала.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
