Evolution of Sliding Along a Heterogenous Fault. A Large-Scale Laboratory Experiment.

G. A. Gridin; Гридин Г. А.; G. G. Kocharyan; Кочарян Г. Г.; K. G. Morozova; Морозова К. Г.; E. V. Novikova; Новикова Е. В.; A. A. Ostapchuk; Остапчук А. А.; D. V. Pavlov; Павлов Д. В.

doi:10.31857/S0002333723030043

Развитие процесса скольжения по гетерогенному разлому. Крупномасштабный лабораторный эксперимент

Авторы: Гридин Г.А.¹, Кочарян Г.Г.¹, Морозова К.Г.¹, Новикова Е.В.¹, Остапчук А.А.¹, Павлов Д.В.¹
Учреждения:
1. Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН
Выпуск: № 3 (2023)
Страницы: 139-147
Раздел: Статьи
URL: https://journals.eco-vector.com/0002-3337/article/view/658121
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333723030043
EDN: https://elibrary.ru/JZVXSK
ID: 658121

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Созданная в ИДГ РАН установка для исследования процесса сдвига по контакту между блоками горной породы метрового размера использована для изучения деформационных процессов на разломе с гетерогенной структурой поверхности скольжения, содержащей прочные контактные области – аналоги зон “asperity” в известной модели Х. Канамори [Kanamori, Stewart, 1978]. Показано, что при реализации крупной подвижки, которая начинается в зоне максимального дефицита межблокового смещения, происходит разрыв тех областей разлома, эффективная прочность которых снижена предыдущими деформационными событиями. При этом эти, более ранние, события могут быть “медленными” подвижками, имеющими низкую сейсмическую эффективность. В природе события, “подготавливающие” поверхность разлома к крупной подвижке, могут быть зарегистрированы в виде более слабых землетрясений – форшоков, либо являться низкочастотными землетрясениями или событиями медленного скольжения, слабо проявляющимися на сейсмических записях. В этой связи перспективным диагностическим признаком подготовки крупной подвижки является эффект смещения спектра сейсмического шума в сторону более низких частот, вызванного снижением жесткости разлома.

Ключевые слова

тектонический разлом, медленные землетрясения, динамический разрыв, излучательная эффективность, лабораторный эксперимент.

Список литературы

Беседина А.Н., Кишкина С.Б., Кочарян Г.Г., Ряховский И.А. Анализ микросейсмического фона до и после сильных землетрясений на примере Чилийской зоны субдукции // Физика Земли. 2020. № 2. С. 10–20.
Добровольский И.П. Теория подготовки тектонического землетрясения. М.: Наука. 1991. 218 с.
Кочарян Г.Г. Возникновение и развитие процессов скольжения в зонах континентальных разломов под действием природных и техногенных факторов. Обзор современного состояния вопроса // Физика Земли. 2021. № 4. С. 3–41. https://doi.org/10.31857/S0002333721040062
Кочарян Г.Г., Батухтин И.В. Лабораторные исследования процесса скольжения по разлому как физическая основа нового подхода к краткосрочному прогнозу землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 3. С. 671–691. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0367
Кочарян Г.Г., Иванченко Г.Н., Кишкина С.Б. Энергия, излучаемая сейсмическими событиями различного масштаба и генезиса // Физика Земли. 2016. № 4. С. 141–156
Кочарян Г.Г., Остапчук А.А., Павлов Д.В., Гридин Г.А., Морозова К.Г., Hongwen J., Пантелеев И.А. Лабораторные исследования закономерностей фрикционного взаимодействия блоков скальной породы метрового масштаба. Методика и первые результаты // Физика Земли. 2022. № 6. С. 162–174
Bürgmann R. The Geophysics, geology and mechanics of slow fault slip // Earth and Planetary Science Letters. 2018. V. 495. P. 112–134. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.04.062
Gomberg J. Unsettled earthquake nucleation // Nat. Geosci. 2018. V. 11. P. 463–464. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0149-x
Kanamori H., Stewart G.S. Seismological aspects of the Guatemala earthquake of February 4, 1976 // J. Geophysical Research: Solid Earth. 1978. V. 83. № B7. P. 3427–3434. https://doi.org/10.1029/JB083iB07p03427
Kocharyan G.G., Ostapchuk A.A., Pavlov D.V. Traces of laboratory earthquake nucleation in the spectrum of ambient noise // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 10764. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28976-9
Obara K., Kato A. Connecting slow earthquakes to huge earthquakes // Science. 2016. V. 353. P. 253–257. https://doi.org/10.1126 /science.aaf1512
Peng Z., Gomberg J. An integrated perspective of the continuum between earthquakes and slow-slip phenomena // Nature Geoscience. 2010. V. 3. № 9. P. 599–607. https://doi.org/10.1038/ngeo940
Radiguet M., Perfettini H., Cotte N., Gualandi A., Valette B., Kostoglodov V., Lhomme T., Walpersdorf A., Cabral Cano E., Campillo M. Triggering of the 2014 Mw7.3 Papanoa earthquake by a slow slip event in Guerrero, Mexico // Nat. Geosci. 2016. V. 9. P. 829–833. https://doi.org/10.1038 /ngeo2817
Scholz C.H. The mechanics of earthquakes and faulting 3rd edition. Cambridge. UK: Cambridge University Press. 2019. 517 p.
Scholz C. H., Campos J. The seismic coupling of subduction zones revisited // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. B05310. https://doi.org/10.1029/2011JB009003
Sibson R.H. Thickness of the Seismic Slip Zone // Bulletin of the Seismological Society of America. 2003. V. 93. № 3. P. 1169–1178. https://doi.org/10.1785/0120020061