Avalanche unstable fracturing formation model

Cover Page

Abstract


The basic ideas of the avalanche unstable fracture formation (AUF) model were for the first time presented by the scientists of the Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences at the Assembly of International Union of Geodesy and Geophysics in Moscow in 1971 and published in a special issue of Tectonophysics in 1972. Subsequently, numerous laboratory and in situ experiments have validated and elaborated the AUF model. The model builds on the fundamental principles of the long-term strength physics. The model is independent of the scale of a phenomenon and can be used for describing the rupture preparation not only in the earthquake sources of different energy levels but also for the dynamic events in mines and for the failures of engineering structures under long-term loading. Based on the model, the formation of the widespread en-echelon fracture systems is explained. The earthquake preparation process develops gradually suggesting the possibility to forecast the time of a future seismic event. The model substantiates self-evolution of the earthquake process.


G. A. Sobolev

Institute of the Earth Physics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sobolev@ifz.ru

Russian Federation, Bolshaya Gruzinskaya str., 10-1, Moscow 123242, Russia

  1. Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений. М.: Наука. 2006. 254 с.
  2. Завьялов А.Д., Никитин Ю.В. Процесс локализации сейсмичности перед сильными землетрясениями Кам¬чатки // Вулканология и сейсмология. 1999. № 4–5. С. 83–89.
  3. Костров Б.В., Фридман В.Н. Механика хрупкого разрушения при сжимающих нагрузках. Физика очага землетрясения. М.: Наука. 1975. С. 30–45.
  4. Кочарян Г.Г., Спивак А.А. Динамика деформирования блочных массивов горных пород. М.: ИКЦ «Академ¬книга». 2003. 423 с.
  5. Куксенко В.С. Модель перехода от микро- к макроразрушению твердых тел. Сб. докл. 1-й Всесоюзн. шк.-семинара «Физика прочности и пластичности». Л.: Наука. 1986. С. 36–41.
  6. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука. 1966. с 707.
  7. Мячкин В.И., Костров Б.В., Соболев Г.А., Шамина О.Г. Основы физики очага и предвестники землетрясений. Физика очага землетрясения. М.: Наука. 1975. С. 6–29.
  8. Петров В.А. Основы кинетической теории разрушения и его прогнозирования // Прогноз землетрясений. 1984. № 5. С. 30–44.
  9. Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент. Исследования по физике землетрясений. М.: Наука. 1976. С. 9–27.
  10. Смирнов В.Б. Опыт оценки представительности каталогов землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1997. № 4. С. 93–105.
  11. Смирнов В.Б., Chadha R.K., Пономарев А.В., Srinagesh D. Прогностические аномалии наведенной сейсмичности в области водохранилищ Койна-Варна, Западная Индия // Физика Земли. 2013. № 2. С. 94–109.
  12. Соболев Г.А. Cейсмические свойства внутренней и внеш¬ней зоны очага землетрясения // Вулканология и сейсмология. 2003. № 3. С. 41–51.
  13. Соболев Г.А. Изучение образования и предвестников разрыва сдвигового типа в лабораторных условиях. Физические процессы в очагах землетрясений. М.: Наука. 1980. С. 86–99.
  14. Соболев Г.А. Концепция предсказуемости землетрясений на основе динамики сейсмичности при триггерном воздействии. Российская академия наук. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта. М. 2011. 56 с.
  15. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 313 с.
  16. Соболев Г.А., Завьялов А.Д. Локализация сейсмичности перед Усть-Камчатским землетрясением 15 декабря 1971 г. // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1984. № 4. С. 17–24.
  17. Соболев Г.А., Завьялов А.Д. Локализация сейсмичности перед Усть-Камчатским землетрясением 15 декабря 1971 г. // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1984. № 4. С. 17–24.
  18. Соболев Г.А., Кольцов А.В. Крупномасштабное моделирование подготовки и предвестников землетрясений. М.: Наука. 1988. 203 с.
  19. Соболев Г.А., Пономарев А.В. Акустическая эмиссия и стадии подготовки разрушения в лабораторном эксперименте // Вулканология и сейсмология. 1999. № 4–5. С. 50–62.
  20. Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. Монография. М.: Изд-во «Наука». 2003. 273 с.
  21. Соболев Г.А., Тюпкин Ю.С. Аномалии в режиме слабой сейсмичности перед сильными землетрясениями Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1996. № 4. С. 64–74.
  22. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. М.: Недра. 1985. 271 с.
  23. Федотов С.Ф., Шумилина Л.С., Чернышева Г.В. Сейсмичность Камчатки и Командорских островов по данным детальных исследований // Вулканология и сейсмология. 1987. № 6. С. 29–60.
  24. Hadley K. Vp/Vs anomalies in dilatant rock samples // PAGEOPH. 1975. V. 113. P. 1–23.
  25. Lermontova A.S., Rebetsky Yu.L. Research of interactions between shear fractures on the basis of approximate analytical elastic solutions // Geodynamics & Tectonophysics. 2012. V. 3(3). P. 239–274. doi: 10.5800/GT-2012–3–3–0073
  26. Lockner D., Byerlee J., Kuksenko V., Ponomarev A., Sidorin A. Quasi-static fault growth and shear fracture energy in granite // Nature. 1991. V. 350. № 6313. P. 39–42.
  27. Lockner D.A., Byerlee J.D., Kuksenko V., Ponomarev V., Sidorin A. Observations of Quasistatic Fault Growth from Acoustic Emissions. In “Fault Mechanics and Transport Properties of Rocks” / Ed. Evans B., Wong T.-F. London: Academic Press. 1992. P. 3–31.
  28. Miachkin V.I., Brace W.F., Sobolev G.A., Dieterich J.H. Two models for earthquake Forerunners // PAGEOPH. 1975. V. 113. № 1. P. 169–181.
  29. Miachkin V.I., Sobolev G.A., Dolbilkina N.H. et al. The study of variations in geophysical fields near focal zones of Kam¬chatka // Tectonophysics. 1972. V. 14. № 3. P. 287–293.
  30. Ponomarev A.V., Zavyalov A.D., Smirnov V.B., Lockner D.A. Physical modelling of the formation and evolution of seismically active fault zones // Tectonophysics. 1997. V. 277. P. 57–81.
  31. Scholz C.H. The mechanics of earthquakes and faulting. 2nd edition. Cambridge University Press. 2012. 539 p.
  32. Sobolev G., Getting I., Spetzler H. Laboratory study of the strain field and acoustic emissions during the failure of barrier // J. Geoph. Res. 1987. V. 92.B. № 9. P. 9311–9318.
  33. Sobolev G., Spetzler H., Salov B. Precursors of failure in rocks while undergoing anelastic deformations // J. Geoph. Res. 1978. V. 83. P. 1775–1784.
  34. Sсholz C.H., Sykes L.R., Aggarwall Y.P. Earthquake pediction: a physical basis. Science. 1973. V. 181. P. 803–810.

Views

Abstract - 41

PDF (Russian) - 53

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Российская академия наук