О СБРОШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ В ОЧАГАХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ И ПРИВЕДЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Обобщены данные о сброшенных напряжениях и приведенной сейсмической энергии для землетрясений Северной Евразии. Анализируются взаимосвязи этих параметров с сейсмическим моментом и магнитудой. Проведены детализационные исследования для Северного Тянь-Шаня (Бишкекского геодинамического полигона), получены значения динамических параметров очагов для 183 землетрясений разных энергетических классов (K = 8.7-14.8): угловой частоты, параметра спектральной плотности, скалярного сейсмического момента, радиуса очага, уровня сброшенных напряжений, сейсмической энергии и приведенной сейсмической энергии. Для расчета радиуса очага и сброшенных напряжений использованы две модели - подход Брюна и улучшенная модель Мадариаги-Канеко-Ширера. Для относительно слабых событий установлена степенная зависимость (регрессия) сброшенных напряжений от скалярного сейсмического момента M0, что согласуется с результатами о степенной зависимости от M0 приведенной сейсмической энергии в ряде других регионов Северной Евразии. Отмечена связь между видом очаговой подвижки и уровнем сброса напряжений.

Год публикации: 2020

Ключевые слова: очаг землетрясения, магнитуда, сейсмический момент, сброс напряжений, приведенная сейсмическая энергия, масштабные зависимости

Авторы: СЫЧЕВА Н.А., БОГОМОЛОВ Л.М.

Библиографическая ссылка: Сычева Н.А., Богомолов Л.М. О сброшенных напряжениях в очагах землетрясений Северной Евразии и приведенной сейсмической энергии. Геосистемы переходных зон, 2020, т. 4, № 4, с. 393–446. (На рус. и англ.). https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.393-416.417-446

НОВЫЕ ДАННЫЕ О НОВЕЙШЕМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ ОСТРОВА САХАЛИН (ПО СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИМ ИНДИКАТОРАМ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ)

Для верификации представлений о неотектонических и современных напряжениях Сахалина анализируются структурно-геоморфологические признаки напряженного состояния этого региона, обнаруженные в ходе полевых работ 2019-2020 гг. Наряду с новыми полевыми замерами структурно-геоморфологическим методом представлены данные о деформации земной коры на основе GPS/ГЛОНАСС-измерений. Приводятся данные геофизических исследований (сейсмологических и скважинных методов). Подтверждено выделение трех типов областей с различной геодинамической обстановкой растяжения, сжатия и чистого сдвига. Отмечены вариации современного поля напряжений на границах областей с различной геодинамической обстановкой формирования новейших разломов. Северный Сахалин имеет специфические направления осей сжатия неотектонических напряжений, выраженные в северо-восточных ориентировках, в отличие от преобладающих субширотных ориентировок на всем острове. Проведенные исследования показали, что на юге Сахалина граница между Амурской и Охотской микроплитами проходит, скорее, по Западно-Сахалинскому, а не по Центрально-Сахалинскому разлому.

Год публикации: 2020

Ключевые слова: Сахалин, зона разлома, неотектоника, неотектонические и современные напряжения, борозды скольжения, будинаж, механизмы очагов землетрясений, геодинамический режим, граница Амурской и Охотской микроплит

Авторы: СИМ Л.А., КАМЕНЕВ П.А., БОГОМОЛОВ Л.М.

Библиографическая ссылка: Сим Л.А., Каменев П.А., Богомолов Л.М. Новые данные о новейшем напряженном состоянии земной коры острова Сахалин (по структурно-геоморфологическим индикаторам тектонических напряжений). Геосистемы переходных зон. 2020, т. 4, № 4, с. 372–383. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.372-383

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА СЕЙСМИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ LURR И СРП ДЛЯ ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА САХАЛИНЕ

В работе рассмотрены результаты исследования сейсмического режима методами LURR (load/unload response ratio) и СРП (саморазвивающиеся процессы). Для пяти самых сильных землетрясений на о. Сахалин за период с 2004 по 2018 г. были выполнены расчеты по методу СРП в областях аномальных значений LURR, начиная со времени их появления. Совместное использование двух методов для прогноза сейсмической опасности на Сахалине на порядок улучшило точность определения времени прогнозируемого события от нескольких лет до нескольких недель.

Год публикации: 2020

Ключевые слова: сейсмичность, прогноз, приливы, отклик, саморазвивающийся процесс.

Авторы: Закупин А.С., Богомолов Л.М., Богинская Н.В.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Богомолов Л.М., Богинская Н.В. Применение методов анализа сейсмических последовательностей LURR и СРП для прогноза землетрясений на Сахалине // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 1. С. 66–78. https://doi.org/10.21455/GPB2020.1-4

О медленных волнах и колебаниях в земной коре и сейсмоионосферных взаимосвязях

Для объяснения эффекта возникновения волновых движений или низкочастотных колебаний берегов разлома друг относительно друга на фоне квазистационарного смещения (сдвига) вновь обращено внимание на известную модель stick-slip, где используются предложенные Дж. Дитрихом определяющие соотношения (rate and state friction law) для зависимости коэффициента сухого трения на контактах блоков от скорости скольжения. Наряду с этими соотношениями учитывается энергетический обмен между зоной разлома и окружающей средой при помощи параметра, имеющего смысл эффективной объемной жесткости. Таким образом может быть получена замкнутая система уравнений, которая первоначально использовалась для описания зависимости критерия stick-slip от параметров разломных зон. Анализ этой системы на устойчивость (по Ляпунову) показал, что вблизи точки потери устойчивости могут возбуждаться длиннопериодные колебания, декремент затухания которых как минимум в несколько раз меньше частоты. Такие колебания в период перед сильным землетрясением могут вносить вклад в возбуждение в атмосфере внутренних волн, достигающих ионосферы (как это описывается поршневой моделью их распространения по вертикали). С ними могут быть связаны аномалии в распространении электромагнитных волн ОНЧ-диапазона в волноводе поверхность Земли - нижняя граница ионосферы

Год публикации: 2018

Ключевые слова: Медленные движения, контакт блоков. сухое трение, критерий устойчивости, частота колебаний

Авторы: Богомолов Л.М., Каменев П.А., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Геосистемы переходных зон. 2018. Т.2. №1. С. 3¬15

Неотектонические и современные напряжения юга Сахалина

На Южном Сахалине проведены тектонофизические исследования для установления смены во времени и пространстве геодинамических обстановок формирования структур района. Анализ полевых данных позволил выделить 11 локальных стресс-состояний (ЛСС) в крупных новейших мегаструктурах, сформированных на разновозрастном геологическом основании. Отмечено существенное различие параметров тектонических напряжений в каждом ЛСС. Особенно резко меняются ориентировки осей сжатия и растяжения в разных крыльях разломов вплоть до их переиндексации. Восстановлены тектонические напряжения двух возрастов при неизменной широтной и субгоризонтальной оси сжатия

Год публикации: 2017

Ключевые слова: неотектоника, тектонические напряжения, разломы, борозды скольжения, ось сжатия - растяжения, о. Сахалин

Авторы: Сим Л.А., Богомолов Л.М., Кучай О.А., Татаурова А.А.

Библиографическая ссылка: Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. №3. С.88 ¬ 101

О напряженном состоянии земной коры Сахалина по данным бурения глубоких скважин

Работа посвящена расчету и анализ напряженного состояния осадочных пород нефтегазовых месторождений Сахалина, а также данных с исследовательских скважин восточной окраины Пацифики (зона разлома Сан - Андреас). Рассчитаны вертикальные и предельные горизонтальные напряжения для различных глубин. Как на севере, так и на юге Сахалина максимальное субширотное сжатие может превышать вертикальное напряжение в среднем в 1.2 -4 раза. Показано, что предельное горизонтальное напряжение и максимальное напряжение сдвига увеличиваются с ростом глубины.

Год публикации: 2016

Ключевые слова: напряжения, скважина, бурение, Сахалин

Авторы: Каменев П.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Тихоокеанкая геология. 2017. Т. 36. .№1. С.29 - 38.

Особенности распределения спада напряжений в очагах землетрясений (на примере двух сейсмоактивных регионов северной Евразии)

Проведен статистический анализ каталогов динамических параметров очагов землетрясений на территории двух сейсмоактивных зон: Южных Курильских островов и северного Тянь - Шаня. Для построения корреляций динамических параметров использованы данные с большим числом записей для компактных зон, значительно превышающим этот показатель в других работах. Воспроизведен результат, что корреляции между магнитудой M и сейсмическим моментом M0 значительно выше, чем для M0 и спада напряжений в очагах,. Для обоих изучаемых регионов отмечено чередование периодов времени с низкими значениями спада напряжений, менее 1 МПа в потоке событий, и обычных периодов с разбросом значений спада напряжений в пределах 0.1-10 МПа.

Год публикации: 2016

Ключевые слова: динамические параметры очага, сейсмический момент. спад напряжений, магнитуда, распределение по параметру, форшоковый и афтершоковый периоды

Авторы: Особенности распределения спада напряжений в очагах землетрясений (на примере двух сейсмоактивных регионов северной Евразии)

Библиографическая ссылка: Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2015. №2. С.64 -71.

Влияние слабого электрического поля на пространственно-временную динамику акустической эмиссии при одноосном сжатии гранита

Работа посвящена экспериментальному исследованию влияния слабого электрического поля на процесс накопления повреждений при квазистатическом одноосном сжатии гранитных образцов. Для непрерывного мониторинга эволюции дефектов различного типа при деформировании гранита используется метод акустической эмиссии. Анализ пространственно-временных закономерностей следования АЭ в экспериментах по одноосному сжатию гранита без воздействия и с воздействием слабого электрического поля позволил установить, что воздействие слабого электрического поляменяет характер накопления повреждений в образце и приводит к изменению амплитудно-частотных свойств сигналов АЭ

Год публикации: 2015

Ключевые слова: образец гранита, напряжение сжатия, разрушение, акустическая эмиссия, активность АЭ, электрическое поле

Авторы: Пантелеев И.А., Мубассарова В.А., Дамаскинская Е.Е., Богомолов Л.М., Наймарк О.Б.

Библиографическая ссылка: Триггерные эффекты в геосистемах: материалы третьего Всероссийского семинара-совещания. Под ред. В.В. Адушкина Г.Г. Кочаряна. М.: ГЕОС. 2015. C. 244 – 252

Распределения спада напряжений в очагах землетрясений и проявления триггерных эффектов

При статистическом анализе каталогов динамических параметров очагов землетрясений для двух сейсмоактивных регионов (Южные Курильские острова и северный Тянь – Шань) выявлено чередование периодов времени с низкими значениями спада напряжений, менее 1 МПа в потоке событий, и обычных периодов с разбросом значений спада напряжений в пределах 0.1-10 МПа. Обращено внимание, что корреляции между величинами спада напряжений и сейсмическим моментом M0 имеют место для событий с ограниченными значениями M0 , или магнитуды.

Год публикации: 2015

Ключевые слова: динамические параметры очага землетрясения, сейсмический момент сброс напряжения, магнитуда, линейная регрессия

Авторы: Богомолов Л.М., Сычева Н.А., Закупин А.С., Каменев П.А., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Триггерные эффекты в геосистемах: материалы третьего Всероссийского семинара-совещания. Под ред. В.В. Адушкина Г.Г. Кочаряна. М.: ГЕОС. 2015. C. 48 – 56

Падение напряжения в очагах среднемагнитудных землетрясений в северном Тянь-Шане

Работа посвящена оценкам динамических параметров 14 землетрясений с умеренной магнитудой (энергетический класс от 11 до 14), которые произошли на территории Северного Тянь"Шаня. Для проведения этих оценок (в частности, падения напряжения, которое в дальнейшем может использоваться в методике реконструкции коровых напряжений, разработанной Ребецким Ю.Л., ИФЗ РАН) были усовершенствованы алгоритмы и программы построения спектров сейсмограмм. Учитывались станционные поправки и трансформация спектров при распространении сейсмоволн в среде (эффект конечной добротности). Новый подход позволил рассчитать по сейсмограммам сети KNET значения радиуса очага, (Брюновского радиуса), скалярного сейсмического момента и падения (снятия) напряжений для упомянутых 14 землетрясений. Полученные результаты выявили разброс в величинах радиуса источника и падения напряжения даже для землетрясений близких энергетических классов. Диапазон изменения сброшенных напряжений оказался от одного бара до 75 бар. Также определялись фокальные механизмы и тип напряженного состояния земной коры. Стоит отметить, что в течение рассматриваемого периода не было сильных землетрясений (с классом выше 14) на территории внутри сети KNET.

Год публикации: 2014

Ключевые слова: Очаг землетрясения, динамические параметры. Радиус Брюна, сейсмический момент, снятие напряжения, спектр, станционные поправки, добротность среды

Авторы: Сычева Н. А., Богомолов Л. М.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2014. № 3. С. 115–126.

Сейсмоакустические проявления воздействий мощных импульсов тока по данным скважинных измерений на Бишкекском геодинамическом полигоне

Представлены результаты регистрации сейсмоакустической эмиссии (САЭ) в скважинах Бишкекского геодинамического полигона (Тянь-Шань, Киргизия). Исследована спектральная структура сигналов САЭ и особенности вариаций интенсивности САЭ при проведении электромагнитных зондирований земной коры с помощью мощной электроразведочной генераторной установки (ЭРГУ-600-2). Статистические методы обработки записей САЭ адаптированы применительно к задаче выявления взаимосвязей с воздействием зондирующих импульсов тока, т.е. вкладом энергии в геосреду. Обнаружена реакция среды на сеансы электромагнитного зондирования, проводимые для мониторинга кажущегося электрического сопротивления горных пород. Реакция среды проявляется в виде прироста интенсивности САЭ (откликов на импульсы тока, возбуждаемые при этих зондированиях). Отклики САЭ относятся к той же группе эффектов – признаков внешнего влияния на деструкцию среды, – что и вариации сейсмичности в период пусков геофизических МГД-генераторов 1983–1989 гг. или экспериментальных зондирований 2000–2005 гг. Источники сигналов САЭ находятся на небольшой глубине по месту расположения геофона. Этим обусловлено различие между вариациями интенсивности САЭ и микросейсмичности при откликах на одно и то же воздействие.

Год публикации: 2014

Ключевые слова: Сейсмоакустическая эмиссия, геофон, скважина, электромагнитные зондирования, спектр САЭ.

Авторы: Закупин А.С., Богомолов Л.М., Мубассарова В. А., Ильичев П.В.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2014. № 5. С. 105–120.

От наблюдений перераспределения сейсмичности при зондировании коры мощными импульсами тока к моделям электромеханических преобразований в геосреде

Представлены новые данные об особенностях потока слабых сейсмических событий, которые регистрируются на территории Северного Тянь-Шаня. Эти вариации коррелируют, с задержкой по времени, с воздействиями мощных импульсов тока при зондировании земной коры. Обсуждаются ключевые элементы физической модели, объясняющей наблюдения стимулирования слабой сейсмичности импульсами электрического тока.

Год публикации: 2013

Ключевые слова: слабые землетрясения, суточное число событий, импульсы тока однополярные и двуполярные, плотность тока, электрокинетические эффекты, возбуждение вибраций электрическим током

Авторы: Богомолов Л.М., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Григгерные эффекты в геосистемах. Матер. 2-го Всероссийского семинара- совещания/ Институт динамики геосфер РАЕ; под редю В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна.М: ГЕОС. 2013 С.219- 227.6

Current status of local seismology research of the Far East Region

This report discusses the results of three recent studies of the analysis of regional seismicity of the territory of Sakhalin and the Kurile Islands. These studies cover the following topics. - The monitoring of seismicity in Sakhalin and Kurile Islands regions (mean activity, zoning, etc.) as initial information to apply ground and satellite VLF method. - Examples of successful intermediate–term earthquake prognosis in the Far East region from seismological data. These results (examples) are of high importance for the project as they provide the first possible indications of an increase in seismic activity. These results should provide the forerunner to short-term predictions including that on the base satellite observation. If not, one can expect a number of false alarm episodes. - The development of a statistical model for seismicity and its potential for probabilistic forecasting of strong earthquake

Год публикации: 2013

Ключевые слова: seismic hazards evaluation, Intermediate-term prognosis of earthquake, seismo-ionospherical relations

Авторы: Tikhonov I.N., Bogomolov L.M.

Библиографическая ссылка: IMGG contribution to FP-7 Project Search for Electro - Magnetic Earthquake Precursors (SEMEP). Yuzhno-Sakhalinsk: IMGG, 2013, 19 p (Preprint)

Комплексное исследование напряжений на основе данных каротажа и бурения на примере Сахалина

С использованием геомеханических параметров горных пород Полярнинского нефтяного месторождения о. Сахалин, рассчитанных на основе данных каротажа, была произведена оценка предельного горизонтального и вертикального напряжений. В интервалах разломов и естественной трещиноватости интерпретация данных обвальной породы стенок скважины может быть полезна для понимания и предотвращения нестабильности стенок скважины. Совместная интерпретация данных каротажа и морфологии обвальной породы скважины помогает предотвратить аварийные ситуации и таким образом сделать бурение более дешевым и безопасным.

Год публикации: 2013

Ключевые слова: Скважина, геомеханика, напряжение, устойчивость, форма вывалов, профилактика

Авторы: Каменев П.А., Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Каротажник. 2013. № 6 (228). С. 13-23.

Поиск новых подходов к объяснению механизмов взаимосвязи сейсмичности и электромагнитных эффектов

Представлены новые данные об особенностях кратковременных вариаций слабой сейсмичности на территории северного Тянь-Шаня, контролируемой сейсмической сетью квазиреального времени. Показано, что эти вариации с задержкой по времени коррелируют с воздействиями мощных импульсов тока при зондированиях земной коры. Обсуждаются элементы физической модели, объясняющей наблюдения электроимпульсного стимулирования слабой сейсмичности.

Год публикации: 2013

Ключевые слова: слабая сейсмичность, суточное число событий, сейсмотектоническая деформация, элект ромагнитный импульс, плотность тока, вибрации, фазовая скорость

Авторы: Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Вестник ДВО РАН. 2013. №3. С. 12 - 18.

Сейсмологические приложения нестандартного статистического анализа

Показано, что применение статистики Тсаллиса для описания сейсмического процесса подтверждает предположение о том, что наблюдаемая геосистема является неаддитивной, неравновесной с наличием дальних корреляций. Использование методов нелинейной динамики для анализа сейсмической активности различных азиатских регионов (Дальний Восток, Тянь-Шань) позволяет выявить краткопериодные квазипериодичности и модальности распределений числа событий. В потоке наиболее слабых событий отмечены закономерные черты (устойчивые распределения по времени суток).

Год публикации: 2013

Ключевые слова: сейсмическая активность, аддитивность, распределение Тсаллиса, нелинейная динамика, рекуррентные диаграммы

Авторы: Богомолов Л.М., Сычев В.Н, Сычева Н.А.

Библиографическая ссылка: Вестник ДВО РАН. 2013. №3. С. 19 - 25.

О суточной периодичности и случайной составляющей в потоке сейсмических событий

Для двух сейсмически активных регионов с различной геодинамической обстановкой (Центральная Азия и Дальний Восток) проведен анализ распределений сейсмичности во времени для выявления квазипериодических вариаций (прежде всего, суточного хода) и последовательностей, соответствующих реализациям случайного процесса. Показано, что фаза суточных вариаций усредненной сейсмической активности синхронизирована с локальным временем, а не с фазой лунно-солнечных приливов. Это свидетельствует в пользу ионосферного влияния, так как именно для ионосферных эффектов характерен суточный ход, привязанный к смене светлого и темного времени суток. Показано, что на коротких временных интервалах последовательность сейсмических событий соответствует реализациям случайного процесса, описываемого распределением Пойа.

Год публикации: 2012

Ключевые слова: Сейсмическое событие, каталог, энергетический класс, квазипериодичность, распределение случайное, Центральная Азия, Дальний Восток

Авторы: Сычев В.Н., Богомолов Л.М., Сычева Н.А.

Библиографическая ссылка: Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. №6. С. 68-78.

О методах оценок геомеханических параметров массивов осадочных пород "in situ" по данным каротажа

Проведен расчет основных геомеханических параметров с использованием данных геофизических исследований скважин на примере Полярнинского месторождения нефти на о. Сахалин. По данным акустического каротажа рассчитаны модуль Юнга и модуль сдвига. Значения коэффициента Пуассона определены двумя методами: через упругие модули и по данным естественной гамма-активности пород. Полученные результаты могут использоваться для построения геомеханической модели месторождения, расчета диапазона плотности бурового раствора, а также оценок напряженно-деформированного состояния месторождения "in situ".

Год публикации: 2012

Ключевые слова: Геомеханика (геомеханические параметры), коэфициент Пуассона, модуль сдвига, модуль Юнга, о. Сахалин

Авторы: Каменев П.А., Богомолов Л.М., Валетов С.А.

Библиографическая ссылка: Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. №6. С.109-114.

Геоинформационные аспекты анализа потоков сейсмических и акустоэмисионных событий как реализаций случайных процессов

На основе современных Case-технологий разработан программный комплекс (ПК) REFStat-Info, позволяющий обрабатывать потоки сейсмических и акустоэмиссионных событий с построением графиков различных параметров этих потоков в скользящем либо неподвижном окне. С помощью ПК REFStat-Info для двух сейсмически активных регионов Азии: Тянь-Шаня и Сахалина проведен анализ распределений потока сейсмических событий во времени для выявления пределов применимости приближения случайного процесса. Показано, что в отсутствие сильных землетрясений, на коротких временных интервалах последовательность сейсмических событий соответствует реализации случайного процесса, описываемого распределением Пойа.

Год публикации: 2012

Ключевые слова: Сейсмическое событие, каталог, распрееление случайное, акустическая эмисия.

Авторы: Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Геоинформатика. 2012. Т. 19. № 2. C. 29-39.

Отклики эмисионных сигналов геосреды на воздействие электромагнитных полей и вибраций

Год публикации: 2012

Авторы: Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Автореферат дис... д.ф.-м.н. М.: "Ол би принт", 2012

Acoustic Emission and Electromagnetic Effects in Loaded Rocks

Previously all relevant experiments to study electromagnetic influence on a specimen have been conducted in the conditions of quasi-static compressive loading. In addition, in such experiments tensometric measurements either have not conducted, or they have been too coarse (only AE). In this work we have tried, as far as possible, to expand the ideas about responses to EI by the arrangement of experiment in new conditions. Measuring of tensometric parameters, such as compressing load, longitudinal and lateral deformations, is an integral part of laboratory experiments, since specified parameters characterize deflected mode of a test specimen. Note that the system of AE data gathering has passed upgrade both by quality of record signals, and by registration speed (several hundreds of acts per second) and sensitivity of system. Using the new system of loading (lever press) and material (marble versus granitoids has apparent semibrittle properties) is a logical development of the experiments we have conducted earlier.

Год публикации: 2012

Ключевые слова: Geomaterial samples, uniaxial compression, microcracks, acoustic emission (AE), AE response, electromagnetic field, pulse loading, trigger effect

Авторы: Zakupin A., Bogomolov L., Mubassarova V. et al.

Библиографическая ссылка: Acoustic Emission. Ed.W. Sikorski. InTech, Rijeka, Croatia. 2012. P.173-198. ISBN: 978-953-51-0056-0

Особенности потока АЭ сигналов нагруженных гранитных образцов при воздействии слабых вибраций

Продолжены исследования воздействия слабых вибраций на образцы гранита, испытываемых при постоянном сжатии. Показано, что для наиболее контрастных откликов акустической эмиссии (АЭ), характеризующихся приростом активности более чем на 15−20%, имеет место перераспределение сигналов АЭ по длительности и энергии.

Год публикации: 2011

Ключевые слова: акустическая эмиссия; вибрации; активность АЭ; горные породы; триггерное влияние

Авторы: Мубассарова В.А., Л.М. Богомолов Л.М., Закупин А.С., Боровский Б.В.

Библиографическая ссылка: Вестник КРСУ. 2011. Том 11. № 4. С. 60 - 66

От исследований штормовых микросейсм к анализу сейсмо-ионосферных эффектов

Многие исследования, проведенные в Институте морской геологии и геофизики ДВО РАН (ранее СахКНИИ) в сотрудничестве с другими научными учреждениями, имеют междисциплинарный характер. Обращаясь к результатам таких исследований, можно проследить трансформацию задач от прошлого века к современности. Показательным примером может служить рассматриваемый в данном обзоре цикл работ о штормовых микросейсмах и связанных с ними явлениях в гидросфере, атмосфере и твердой земле.

Год публикации: 2011

Ключевые слова: Колебания давления, штормовые микросейсмы, сейсмическая активность.

Авторы: Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Вестник ДВО РАН. 2011. № 6. С. 27-33.

Сравнение скважинных геоакустических измерений с данными лабораторных и натурных экспериментов по электромагнитному воздействию на горные породы

Проводится сопоставление данных скважинных геоакустических и электромагнитных измерений, проводимых на Камчатке, с материалами лабораторных и натурных экспериментов по воздействию электромагнитного поля на горные породы. Отмечено значительное сходство наблюдаемых при этом реакций естественной геосреды и образцов горных пород. Из результатов натурных экспериментов с искусственным источником электромагнитного воздействия следует, что отклики горных пород в условиях их естественного залегания при размещении геофонов в скважинах могут надежно регистрироваться уже при уровне напряженности воздействующего электрического поля порядка 0.5 мВ/м. Полученные результаты являются экспериментальным подтверждением ранее выдвинутой гипотезы о модуляции уровня геоакустической эмиссии горных пород в условиях их естественного залегания сверхнизкочастотным электромагнитным полем атмосферного происхождения.

Год публикации: 2011

Ключевые слова: Геоакустическая эмиссия (ГАЭ), скважина, образцы горных пород, акустическая эмиссия (АЭ), импульс тока, вариации сейсмичности

Авторы: Гаврилов В.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2011. № 11. С. 63 – 74.

О геоэффективных солнечных вспышках и вариациях уровня сейсмического шума

В работе продолжено исследование вопроса о взаимосвязи сильных магнитных бурь, вызванных солнечными вспышками, и вариаций сейсмичности. Используются данные о временных зависимостях параметров сейсмического шума (среднего уровня, среднеквадратичного отклонения, СКО), регистрируемого станциями сейсмической сети KNET при мониторинге территории Бишкекского геодинамического полигона (Северный Тянь-Шань). Представлены результаты, свидетельствующие о большей чувствительности сейсмического шума в диапазоне частот 10–20 Гц к внешним, в частности, электромагнитным воздействиям по сравнению с сейсмической активностью. Отмечены проявления влияния магнитных бурь, произошедших после сильных и сверхсильных солнечных вспышек в 2000–2006 гг. Это кратковременный прирост СКО сейсмического шума, опережающий изменения скорости накопления числа событий. Полученные результаты согласуются с результатами работ о связи сейсмичности с магнитными бурями. Предложена модель, описывающая один из возможных механизмов влияния на сейсмический процесс электромагнитных импульсов и наведенных ими токов в среде без пьезоэлектрических свойств.

Год публикации: 2011

Ключевые слова: Солнечные вспышки, аномальные магнитные бури, сейсмичности, среднеквадратичное отклонение (СКО), сейсмический шум, задержка активации)

Авторы: Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2011. № 3. С. 55-71.

К вопросу о стимулировании акустической эмиссии образцов геоматериалов электромагнитными полями

Изложены результаты исследования влияния на процесс трещинообразования в нагруженных гетерогенных материалах (горных породах) комбинированных воздействий электромагнитных полей, генерируемых двумя независимыми источниками. Интерес к такой постановке экспериментов определяется тем, что в реальных условиях сочетание нескольких полей, являющихся потенциальными триггерами сейсмической активности, – скорее правило, чем исключение. Показано на примерах, что при комбинированном воздействии скрещенных электрического и магнитного полей триггерный эффект прироста активности может происходить при меньшей напряженности электрического поля по сравнению со случаем простого электровоздействия.

Год публикации: 2011

Ключевые слова: Геоматериалы, трещинообразование, акустичесая эмисия, воздействие внешних полей, скрещенное электрическое и магнитные поля, триггерный эфект

Авторы: Боровский Б.В., Богомолов Л.М., Закупин Б.В., Мубассарова В.А.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2011. № 10. С. 71-81.

Деформация земной коры Северного Тянь_Шаня по данным очагов землетрясений и космической геодезии

Для оценки деформации земной коры Северного Тянь_Шаня был проведен расчет сейсмотектонических деформаций (СТД) и их интенсивности. В качестве исходного материала использовался каталог механизмов очагов землетрясений, полученный методом волновой инверсии по данным сейсмической сети KNET за 1994–2006 гг. При построении карт СТД применялся современный подход к типизации сейсмотектонической деформации, предусматривающий выделение одиннадцати типичных деформационных обстановок. Было получено площадное распределение коэффициента Лоде_Надаи, вертикальной компоненты и угла вида напряженного состояния. Вместе тем по результатам GPS-измерений на Северном Тянь_Шане за 1994–2006 гг. была произведена оценка скорости дилатации и скорости деформации сдвига земной коры. Проведено сравнение направлений осей сжатия по данным GPS и очагов землетрясений.

Год публикации: 2010

Ключевые слова: Параметры механизмов очагов, сейсмотектонические деформации (СТД), усреднениепараметров, среднегоовые скорости GPS движений.

Авторы: Костюк А.Д., Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л. М., Yagi Y.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2010. № 3. С. 52–65.

Солнечные вспышки и вариации уровня сейсмического шума и сейсмический режим Северного Тянь-Шаня

В работе продолжено исследование вопроса о взаимосвязи сильных магнитных бурь, вызванных солнечными вспышками, и вариаций сейсмичности. Используются данные о временных зависимостях параметров сейсмического шума (среднего уровня, среднеквадратичного отклонения, СКО), регистрируемого станциями сейсмической сети KNET (Северный Тянь-Шань). Отмечены проявления влияния магнитных бурь, произошедших после сильных и сверхсильных солнечных вспышек в 2000–2006 гг. Полученные результаты согласуются с результатами работ о связи сейсмичности с магнитными бурями.

Год публикации: 2010

Ключевые слова: Магнитные бури с резким началом, уровень сейсмического шума, среднеквадратичное отклонение (СКО), задержка активации.

Авторы: Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы всероссийского семинара совещания / под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М: ГЕОС. 2010. С. 326 - 335.

Влияние электромагнитных зондирований земной коры на сейсмический режим территории Бишкекского геодинамического полигона

Представлены результаты исследований потока сейсмических событий, зарегистрированных при помощи цифровой телеметрической сети KNET на территории Бишкекского геодинамического полигона (Северный Тянь-Шань), где в 2000–2005 гг. проводились экспериментальные электромагнитные зондирования с применением мощного источника – электроразведочного генераторного устройства, заменившего геофизические магнитогидродинамические (МГД) генераторы Статистический анализ данных дополнен новыми методами обработки, развитыми для диссипативных динамических систем.

Год публикации: 2010

Ключевые слова: Сейсмические события, суточное число, кумулятивные распределения, импульсы тока, сейсмотектонические деформации, методы нелинейной динамики.

Авторы: Сычев В.Н., Богомолов Л.М., Рыбин А.К., Сычева Н.А.

Библиографическая ссылка: Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы всероссийского семинара совещания / под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М: ГЕОС. 2010. С. 316 - 325.

Как электромагнитные импульсы влияют на разрывообразование на разных структурно-масштабных уровнях (физика энерговоздействий)

Работа посвящена анализу физических механизмов возбуждения откликов акустической эмиссии (АЭ) и сейсмической активности при воздействиях на среду электромагнитных импульсов. Предложена новая модель, связывающая отклик АЭ с возбуждением упругих волн вследствие нелинейного резонансного взаимодействия, аналогичного вынужденному рассеянию Бриллюэна. Для натурного масштаба развита другая модель первичного превращения электромагнитной энергии в механическую.

Год публикации: 2010

Ключевые слова: Микротрещины, акустическая эмиссия, отклик активности АЭ, электромагнитное поле, импульсное воздействие, вибрации, нелинейный резонанс.

Авторы: Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Библиографическая ссылка: Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы всероссийского семинара совещания / под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М: ГЕОС. 2010. С. 42 - 51.

О механизме электромагнитного влияния на кинетику микротрещин и электростимулированных вариациях акустической эмиссии породных образцов.

Работа посвящена вопросу о влиянии импульсных электромагнитных полей (по сути, одного из экзогенных факторов) на режим накопления микро- и мезодефектов в образцах горных пород, находящихся в состоянии одноосного сжатия при постоянной нагрузке. Рассматривается случай относительно слабых полей, представляющий интерес в связи с проблемой наведенной и триггерной сейсмичности. Изложены новые результаты о вариациях активности акустической эмиссии образцов геоматериалов под влиянием электрических импульсов, отражающих кратковременный прирост числа актов возникновения и удлинения микротрещин. Подход предшествующих работ, где был обнаружен этот эффект, дополнен анализом селективных активностей (для выборок низко- и крупноамплитудных сигналов), а также энергетической эффективности внешнего триггерного воздействия. Предложена модель, связывающая механизм воздействия электроимпульсов на скорость трещинообразования в нагруженных образцах геоматериалов с первичным возбуждением в них низкочастотных вибраций вследствие нелинейного резонансного взаимодействия электромагнитных волн, аналогичного эффекту вынужденного рассеяния Бриллюэна. Модель устанавливает соотношение между амплитудой электрических импульсов и параметрами материала образца, необходимое для появления акустоэмиссионного отклика при постоянной нагрузке и отсутствии макроразрушения. Модель объясняет нетривиальный факт сходства откликов образцов со значительно отличающимися свойствами.

Год публикации: 2010

Ключевые слова: Образцы геоматериалов, одноосное сжатие, микротрещины, акустическая эмиссия отклик активности акустической эмиссии, электромагнитное поле, импульсное воздействие, вибрации, триггерное влияние

Авторы: Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Физическая мезомеханика. 2010. Т. 13. № 3. С. 39-56.

Интенсивность сейсмотектонических деформаций как показатель динамических процессов в земной коре (на примере Тянь-Шаня)

На основе каталога сейсмических событий сети KNET (6370 событий) проведен анализ параметра сейсмогенных разрывов и интенсивности сейсмотектонической деформации (СТД) для территории, ограниченной координатами 40.5°–43.5° с.ш., 72.0°–78.0° в.д. Получены значения интенсивности СТД для всей исследуемой территории и ее отдель-ных зон, различающихся уровнем сейсмичности. Установлены площадные и временные изменения параметра СТД и зоны его максимальных значений (порядок 10–9). Расчет параметра сейсмогенных разрывов позволил выделить зоны, имеющие повышенный уровень деструкции материала.

Год публикации: 2009

Ключевые слова: землетрясение, сейсмотектонические деформации, интенсивность деформации, параметр концентрации сейсмогенных разрывов.

Авторы: Сычева Н.А., Л.М. Богомолов Л.М., Сычев В.Н., Костюк А.Д.

Библиографическая ссылка: Геофизические исследования. 2009. Т. 10. № 2. С. 37 - 46.

Геоинформатика в статистическом подходе к расчетам сейсмотектонических деформаций

К настоящему времени предложено несколько вариантов рационального выполнения расчетов СТД. В недавних работах было обращено внимание на то, что для характеристики СТД коры сейсмоактивных регионов важны способы представления результатов расчета тензорных параметров СТД в наглядной и компактной форме важны в такой же степени, как и сами статистические расчеты. Настоящая работа синтезирует описание программного продукта для выполнения статистических расчетов СТД с изложением используемых средств визуализации получающихся распределений СТД, включая элементы ГИС – картирование. Представлены некоторые результаты исследований СТД с применением созданного программного комплекса (на примере Северного Тянь-Шаня). Программное обеспечение разрабатывалось в связи с задачами современной геодинамики. Однако в силу его особенностей (вовлечение событий умеренных и даже слабых энергий при относительно небольшом числе станций) оно может быть адаптировано и для задач контроля горно-тектонических ударов, техногенной сейсмичности при взрывных работах на карьерах или откачке/закачке скважин.

Год публикации: 2009

Ключевые слова: Сейсмотектоническая деформация (СТЛ), региональная весовая функция, программа Seismotectonic INFO

Авторы: Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Юнга С.Л.

Библиографическая ссылка: Геоинформатика. 2009. Т. 16. № 1. C. 33 - 43.

The effect of crossed electric and magnetic fields in loaded rock specimens

The idea of the work is to demonstrate that impacts of crossed electric and magnetic fields (Cr.EMF) are applicable to study the rate of internal fracturing processes in loaded rock specimens. Our previous experiments with rock specimens loaded by a press have revealed the effect of acoustic emission (AE) activity increment caused by electric pulses. The experiments have been held on a noiseless rheological machine available at Bishkek Geodynamic Research Center—RS RAS.We analyzed the temporal dependence of AE activity during exposure to crossed electric and magnetic field; the compressive load being constant. The effect of AE stimulation by power pulses (triggering) has been verified. AE measurements have confirmed the existence of explicit response to both kinds of Cr.EMF pulses: solitary pulses with major amplitudes of E and B and periodic long-term pulses of minor E and H amplitudes. The comparison of recent and previous results on AE triggering by external electromagnetic (EM) fields has demonstrated that two modes of activation can be distinguished. Both kinds of AE variations (responses) are manifestations of change in internal friction (microcracking and kinetics of other defects).

Год публикации: 2009

Ключевые слова: Rock specimen, Microcracking, Acoustic emission activity, Electromagnetic field pulses, Triggering

Авторы: Zakupin A.S., Bogomolov L.M., Sycheva N.A.

Библиографическая ссылка: Materials Science and Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing (Elsevier) 2009. V. 521-522. Р. 401 - 404.

Сейсмотектонические деформации и новейшая тектоника Тянь-Шаня

Год публикации: 2008

Ключевые слова: очаг землетрясения, средний механизм. сейсмотектоническая деформация, интенсивность СТД, новейшая геодинамика

Авторы: Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М., Макаров В.И.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2008.№5. С. 3-15

От экспериментов В.А. Степанова по электропластическим эффектам в кристаллах NaСl к современным исследованиям электрочувствительности трещинообразования в горных породах

Идея невзрывного, вибросейсмического либо электромагнитного инициирования слабых сейсмических событий для ускорения разрядки избыточных напряжений в геосреде и снижения риска катастрофического землетрясения приобретает все большую популярность. Определенный вклад в решение вопросов, тематически связанных с этим замыслом, может внести лабораторное моделирование процессов разрушения материалов земной коры при дополнительных воздействиях импульсов физических полей (так называемых энерговоздействиях). Влияние физических полей (в частности, электроимпульсов и вибраций) на скорость роста микротрещин в образцах горных пород исследовалось в ряде работ при помощи метода акустической эмиссии, АЭ (обзор в [1]). Был выявлен эффект прироста активности АЭ, стимулированного внешними электромагнитными полями [1,2], который свидетельствует об их влиянии на скорость трещинообразование. В данной работе обращено внимание на то, что по данным АЭ геоматериалы с различными пьезоэлектрическими свойствами сходным образом реагируют на воздействие электрических полей. Показателен пример сходства откликов образцов кварцита (явный пьезоэлектрик), гранита (пьезоэлектрические модули на несколько порядков меньше, чем у кварцита), мрамора и каменной соли (пьезоэлектрические свойства отсутствуют). Необходимым условием для возникновения отклика на электромагнитные импульсы у материалов без пьезоэлектрических свойств является неоднородность и неизотропность распределения дефектов на стадии дилатантного деформирования. Итогом работы, имеющим практическое значение, является развитие методики неразрушающего контроля неметаллических материалов: демонстрация возможности диагностики зон неупругой деформации (дилатансии) по появлению откликов АЭ на тестирующие электроимпульсы.

Год публикации: 2008

Ключевые слова: Деформацинооные процессы, образцы диалектриков. электромагнитное поле акустическаяэмиссия, отклик активности

Авторы: Л.М., Боровский Б.В., Закупин А.С., Мубассарова В.А., Сычев В.Н., Сычева Н.А.

Библиографическая ссылка: Сб. материалов XVIII Петербургских чтений по проблемам прочности и роста кристаллов, посвященных 100-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР профессора А.В.Степанова. С-Пб.: Изд-во ФТИ. 2008. Ч. 1. С. 23-26

Variations in geoacoustic emissions in a deep borehole and its correlation with seismicity

Continuous geoacoustic emission (GAE) measurements were acquired using a three-component geophone placed in a borehole at a depth of near 1000 m at Petropavlovsk - Kamchatsky starting in August 2000. Using geophones consisting of magneto-elastic crystal ferromagnetic sensors, and installed at such a depth allows measurement of natural geoacoustic background with signal amplitude less than 1×10-4 m/s3 in frequency band from 3 to 1500 Hz. According to the data from a 4-year survey period the characteristics of diurnal geoacoustic variations change before every earthquake with MLH≥ 5.0 that occurs at a distance of less than 300 km from the observation point or before each earthquake with MLH≥5.5 occurring at distance R≤550 km from the observation point. The changes in GAE regime correlate with the strongest earthquakes that occurred during survey period. Measurements of the natural electromagnetic field of the Earth were carried out simultaneously with the help of an underground electric antenna. The behavior of GAE in aseismic periods appears to be related to the effect of diurnal variations of the natural electromagnetic field.

Год публикации: 2008

Ключевые слова: geoacoustic emission – deep borehole, diurnal variation – earthquake occurrence – natural electric field.

Авторы: Gavrilov V., Bogomolov L., Morozova Yu., Storcheus A.

Библиографическая ссылка: Annals of Geophysics. 2008. V. 51. No 5/6. P. 737-753.

Do Electromagnetic Pulses Induce the Relaxation or Activation of Microcracking Rate in Loaded Rocks?

The work is devoted to the problem of role of ambient factors (external electromagnetic field, in particular) in the process of ageing of mechanically burden nonmetallic solids (rocks). A specific research point is the effect of temporary activation of Acoustic Emission (AE) of rocks specimens during action of EM field pulses applied externally. Extended experimental studies of responses of AE have been conducted to evince the changes in defects accumulation process in loaded specimens due to external power impacts (EPI). The experiments have been held on noiseless rheological machines available at Bishkek Geodynamic Research Center - RS RAS. We have tested a number of specimens made of different materials and analyzed the temporal dependence of AE activity during exposure in electric field and crossed electric and magnetic fields; the compressive load being constant. The effect of AE stimulation by power pulses (triggering) has been verified. The obtained results allow to distinguish two kinds of AE activation. The first kind involves simultaneous well correlated growth of numbers of minor and major AEs (so-called selfconsistency of temporal plots of activity of different range acoustic events). The second kind represents dissimilar variations: the increment of activity of minor energy AEs, but the decrement of those of major energy. The first kind of solids material responses to EPI is prevailing when the compressive loads is under 0,85 of fracturing value. The episodes of dissimilar AE responses may signify that electromagnetic control of defects accumulation process inside rocks is possible, in principle.

Год публикации: 2008

Ключевые слова: Rock specimen, compression load, microcracking, acoustic emission (AE) activity, electromagnetic (EM) field pulses, defects accumulation, triggering.

Авторы: Bogomolov L.M., Zakupin A.S.

Библиографическая ссылка: Solid State Phenomena. 2008. V.137. P. 199 - 208.

MHD - Effects on Micro- Level and Modelling of Physical Fields Influence over Loaded Rocks

Given work represents the results of laboratory modeling of effect of power electromagnetic impacts (EI) over stress-strained structures in specimens of terrestrial materials. We recorded Acoustic Emission (AE) of loaded specimens of terrestrial materials in order to understand the principles of earthquake triggering by externally applied physical fields. We carried out long duration rheological tests, while making high frequency measurements of strain and AE. Our experiments revealed the response of AE activity to power applied externally (application of electromagnetic field and vibrations). A number of specimens made of different heterogeneous materials (semi-brittle rocks, ceramics, sand-cement mixture) were tested. We analyzed the temporal dependence of AE activation for the major spikes on the AE activity plot, in order to study the transition straining processes. Possible ways of results explanation as well as interrelation with full-scale observations of elecrotriggering have been discussed.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Rocks specimens, creep test, microcracking, acoustic emission,electromagnetic pulses, crossed electric and magnetic fields acoustic emission.

Авторы: Bogomolov L.M.

Библиографическая ссылка: Теория и методика глубинных электромагнитных зондирований на кристаллических щитах / отв. ред. А.А. Жамалетдинов. Апатиты. 2006. C 127-140.

Корреляционный анализ локальной сейсмичности на Бишкекском геодинамическом полигоне в связи с проблемой активного мониторинга.

В работе показано (при использовании данных цифровой телеметрической сети KNET и графиков суточных распределений чисел землетрясений), что, подобно случаю МГД –генераторов, импульсы тока электроразведочной генераторной установки, ЭРГУ (энерговоздействия) вызывают прирост микросейсмичности, что должно способствовать разрядке избыточных напряжений в геологической среде. Статистически значимые корреляции изменений слабой сейсмичности с электропереносом при проведении электромагнитных зондирований выявлены (методом совмещения периодов наблюдений). Кроме того, зарегистрировано несколько случаев недвусмысленного, заметно превышающего дисперсию, отклика сейсмической активности на действие мощных электроимпульсов с крутыми фронтами нарастания и спада.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Триггерная сейсмичность, мощные импульсы тока, кмулятивные графики, суточное число событий.

Авторы: Богомолов Л.М., Авагимов А.А., Закупин А.С., Зейгарник В.А., Сычев В.Н., Сычева Н.А. и др.

Библиографическая ссылка: Геофизика XXI столетия: 2005 год. Сб. трудов Седьмых геофизических чтений им. В.В. Федынского. М.: Научный Мир. 2006. C. 317 - 325.

Отклики акустической эмиссии геоматериалов на воздействие электроимпульсов при различных величинах сжимающего напряжения

Исследовано влияние квазистационарных электромагнитных импульсов на образцы горных пород нагруженных одноосной сжимающей нагрузкой. Построены и проанализированы временные зависимости накопления событий и активности акустической эмиссии (АЭ) в широком диапазоне величин главного сжимающего напряжения. Проведено качественное и количественное сопоставление откликов АЭ на внешнее воздействие при различных сжимающих напряжениях. Выделен диапазон главных напряжений (заведомо меньших разрушающего уровня), в котором воздействие электроимпульсов на режим АЭ оказывается достаточно эффективным.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Акустическая эмиссия, отклик, энерговоздействие.

Авторы: Закупин А.С., Авагимов А.А., Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Физика Земли. 2006. №10. C. 43-50.

Феноменологическая модель потока возбужденных эмиссионных сигналов геосреды

Для описания общих закономерностей вариации потоков сейсмо- и акустоэмиссионных сигналов массивов горных пород и нагруженных образцов под влиянием внешних полей Предложена феноменологическая модель эмиссионных откликов геосреды. В рамках модели, основанной на простых уравнениях, формирование откликов на воздействие импульсных вибро- и электрических полей рассматривается одновременно с релаксационным процессом, который в простейшем частном случае может проявляться как закон Омори.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Триггерная сейсмичность, энерговоздействие, геосреда, параметр состояния.

Авторы: Богомолов Л.М. , Сычев В.Н., Ильичев П.В.

Библиографическая ссылка: Физика Земли.2006. №9. C. 71-80.

Взаимосвязь электрической поляризации и акустической эмиссии образцов геоматериалов в условиях одноосного сжатия

Показано наличие корреляции активности акустической эмиссии образцов геоматериалов, испытываемых на ползучесть при одноосном сжатии, с воздействием внешнего электромагнитного поля. Обнаружен эффект отклика активности АЭ различных горных пород и искусственных гетерогенных материалах на действие электрических токовых импульсов с напряжением десятки-сотни вольт. Отмечено определяющее значение крутизны фронтов электроимпульсов для наличия корреляций. Определен диапазон значений сжимающих напряжений, в котором имеет место эффект. Выявлены различные моды отклика АЭ в зависимости от величины нагрузки, и параметров источника электромагнитных импульсов. Проведено качественное сопоставление полученных результатов с результатами ранее опубликованных работ по электропластике и магнитопластике нагруженных геоматериалов и смежным вопросам.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Акустическая эмиссия, активность АЭ, геоматериалы, энерговоздействие, электромагнитный импульс, триггерный эффект.

Авторы: Закупин А.С., Богомолов Л.М., Боровский Б.В, Ильичев П.В., Сычев В.Н. и др.

Библиографическая ссылка: Вулканология и сейсмология. 2006. № 6. С.22 - 33.

Феноменологическое описание разномасштабных триггерных эффектов при деформировании геосреды в присутствии физических полей

Работа посвящена общим закономерностям эффектов, инициируемых импульсными физическими полями на разных масштабных уровнях (от испытываемых в лаборатории образцов размером несколько сантиметров, до сейсмогенерирующих структур Земной коры, характеризующихся километровыми размерами). В рамках модели, основанной на простых уравнениях, формирование откликов на воздействие импульсных вибро- и электрических полей рассматривается одновременно с релаксационным процессом, который в простейшем частном случае может проявляться как закон Омори.

Год публикации: 2006

Ключевые слова: Деформирование и разрушение геосреды, импульсные физические поля, кинетическая модель потока сигналов

Авторы: Богомолов Л.М., Адигамов Н.С., В.Н Сычев В.Н., Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Препринт НС РАН №1-06. Бишкек. 2006. 40с.

Сейсмотектонические деформации земной коры Северного Тянь- Шаня (по данным определений механизмов очагов землетрясений на базе цифровой сейсмической сети KNET)

По данным региональной сейсмической сети KNET, расположенной на Бишкекском геодинамическом полигоне, проведены исследования фокальных механизмов очагов и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня. Каталог фокальных механизмов очагов землетрясений, полученный при обработке сейсмологических данных сети KNET, включил в себя решения более 700 сейсмических событий слабой и средней силы, что позволило выявить статистические особенности ориентации главных осей фокальных механизмов. На базе представительного материала по механизмам очагов землетрясений проведен расчет сейсмотектонических деформаций (СТД) верхней толщи земной коры для территории, ограниченной координатами краевых станций сети KNET. При расчетах СТД используется специально подобранная региональная весовая функция, по которой определяется вклад единичного механизма каждого очага. При построении карт СТД применен современный подход к типизации сейсмотектонической деформации, предусматривающий выделение одиннадцати типичных деформационных обстановок, в том числе четырех основных, двух предельных и пяти переходных. Оценена интенсивность сейсмотектонического деформационного процесса в Северном Тянь-Шане.

Год публикации: 2005

Ключевые слова: Землетрясение, плоскость разрыва, фокальный механизм, главные оси, сейсмотектоническая деформация, вид напряженно - деформированного состояния.

Авторы: Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М., Мухамадиева В.А.

Библиографическая ссылка: Физика Земли.2005. №11. C. 62-78.

Acoustic Emission Measurements to Understand Transition Straining Processes and Seismicity Triggering by Power Impacts

We recorded Acoustic Emission (AE) of loaded specimens of terrestrial materials in order to understand the principles of earthquake triggering by externally applied physical fields. We carried out long duration rheological tests, while making high frequency measurements of strain and AE. Experiments have been performed on pristine rock samples subjected to creep tests under uniaxial compression. Our experiments revealed the response of AE activity to power applied externally (application of electromagnetic field and vibrations). We tested a number of samples made of different materials. Two generalized modes of responses to electromagnetic impacts (EI) were identified. In addition, the structure of AE signals were studied, which are emitted during inelastic straining of granitic specimens, loaded under uniaxial compressive stress and additional EI. Spectral analysis of AE signals shows the presence of some peculiar kinds of spectra, and some dominant frequencies can be identified. We analyzed the temporal dependence of AE activation for the major spikes on the AE activity plot, in order to study the transition processes, in terms of critical parameters of rock deformation processes (according to hypothesis of a simple power-law increase, within the cumulative Benioff strain). Spontaneous fluctuations and responses were considered, to impacts of different physical fields (vibrations, electric pulses). It was shown that an avalanche-like mode of AE has a distinctive AE activity curve, which can be approximated by a power-law.

Год публикации: 2004

Ключевые слова: Acoustic emission (AE), electromagnetic (e.m.) field, electromagnetic impact (EI), rock, response, vibrations, triggering.

Авторы: Bogomolov L.M., Zakupin A.S., Manjikov B. Ts., Sychev V.N., Tullis T.E.

Библиографическая ссылка: Applications of Cybernetics and Informatics in Optics, Signals, Science and Engineering, Ed by Callaos N. (Proc. 8 th Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics). V. XII. Orlando, USA. 2004. P. 274 - 279.

Acoustic emissions response of rocks to electric power action as seismic –electric effect manifestation

Two parts of the research are distinguished in this paper. The first part is devoted to the structure of signals of Acoustic Emission (AE) and electromagnetic emission (EME) which accompany the inelastic straining of terrestrial materials. Special attention is paid to the similarity of waveform of EME signals at various scale lengths. The second (and main) part of the work involves the investigation of AE responses to the action of additional power fields over strained rocks. Our experimental investigations have revealed the interrelation of acoustic emission activity to power actions applied externally (impacts of electromagnetic field). Different modes of responses to electromagnetic impact have been specified. The characteristics of such responses and their variations depending on the material of specimens tested and of electric parameters of external pulses during power impacts have been considered. A general conclusion on possible electromagnetic triggering of AE has been drawn, the prospects of further studies being outlined.

Год публикации: 2004

Ключевые слова: acoustic emission activity, energy impact, rock

Авторы: Bogomolov L.M., Il’ichev P.V., Novikov V.A.,Okunev V.I., Sychev V.N. Zakupin A.S.

Библиографическая ссылка: Annals of Geophysics. 2004. V.47. No 1. P. 65-72

Интенсивные складчатые деформации предорогенного пенеплена в новейшей структуре Центрального Тянь-Шаня

Вопреки устоявшимся представлениям неотектонистов о том, что пликативные деформации пенеплена ограничиваются складками основания с большим радиусом кривизны, авторами в различных районах Центрального Тянь – Шаня удалось выявить опрокинутые складки, в строении которых участвует доорогенный пенеплен, перекрытый маломощным чехлом мезо-кайнозойских отложений. Опрокинутые антиклинали вместе с краевыми надвигами формируются в узких сколовых зонах на границе новейших поднятий и впадин или хребтов и предгорий. Все они имеют различную вергентность, но в каждом конкретном случае складка опрокинута в сторону впадины.

Год публикации: 2003

Ключевые слова: Неотектоника. складки, пенеплен, базальты, мезо-кайнозойские отложения, красноцветы, хрупкий и пластичный тип разрушения пород, слои разной вязкости.

Авторы: Миколайчук А.В., Губренко М.В., Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Геотектоника. 2003. №1. C. 36-42.

Структура акустических и электромагнитных эмиссионных сигналов при одноосном сжатии образцов горных пород

Исследовалась тонкая структура импульсов акустической и электромагнитной эмиссии, регистрируемой при одноосном сжатии образцов горных пород на стадии их дилатансионного деформирования. Выявлены четыре типа сигналов, отличающихся по частоте и длительности. Предполагается, что сигналам первого типа соответствуют образования трещин обрыва, второго – трещин сдвига, низкочастотным сигналам третьего типа - колебания конструктивных элементов нагружающего устройства. Четвертый тип сигналов отнесен к импульсной электромагнитной эмиссии, обусловленной выходом заряженных дислокаций на границу зерен в минералах с ионным типом связей, входящих в состав гранита.

Год публикации: 2001

Ключевые слова: Акустическая эмиссия, электромагнитное излучение, горная порода, постоянная нагрузка, трещина, отрыв, сдвиг, дислокация, заряд, ионная связь, переходное излучение.

Авторы: Манжиков Б.Ц., Богомолов Л.М., Ильичев П.В., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: Геология и геофизика.2001. Т.42. №10. С. 1690 - 1696.

Виброупругость, акустопластика и акустическая эмиссия нагруженных горных пород

Излагаются результаты исследований по влиянию слабых низкочастотных вибраций на процесс деформирования горных пород при постоянной нагрузке. В экспериментах на одноосное нагружение гранитных образцов регистрировались деформационные характеристики, режим акустической эмиссии (АЭ) и форма отдельных импульсов АЭ. Выявлено наличие временной задержки между началом вибраций и последующим возрастанием активности АЭ, а также последействие вибраций при их выключении. Длительность задержки уменьшалась по мере возрастания нагрузки и сокращения перерыва между вибросеансами. Установлен пороговый характер триггерного воздействия слабых вибраций на темп дилатансионного деформирования горных пород. Наблюдаемые эффекты рассматриваются в свете известных результатов по изучению виброупругости, акустопластики и акустической эмиссии нагруженных материалов. С позиций кинетической концепции прочности твердых тел и нелинейной акустики обсуждаются предлагаемая теоретическая модель явления и масштабные эффекты вибровоздействия на нагруженные геоматериалы.

Год публикации: 2001

Ключевые слова: Горная порода, вибрация, пластическая деформация, постоянная нагрузка, акустическая эмиссия, триггер, сейсмичность, масштабный эффект, кинетика, прочность, прерывистое скольжение (stick-slip).

Авторы: Богомолов Л.М., Манжиков Б.Ц., Сычев В.Н., Трапезников Ю.А., Щелочков Г.Г.

Библиографическая ссылка: Геология и геофизика.2001. Т.42. №10. С. 1678 - 1689.

Амплитудные спектры акустической эмиссии при ступенчатом нагружении горных пород

Методом акустической эмиссии (АЭ) исследованы особенности дефектообразования при ступенчатом нагружении гранитных образцов. Наблюдалось смещение амплитудного спектра АЭ влево в сторону меньших значений во время выдержки образца при постоянной нагрузке после ее очередного быстрого приращения. Предполагается, что амплитуда акустических импульсов пропорциональна размеру образующегося дефекта структуры. Наблюдаемый эффект объясняется релаксацией перенапряжений на структурных неоднородностях, возникающих во время пригрузки образца. Полученные результаты косвенным образом подтверждают гипотезу о возможности малой длительности времени подготовки землетрясения в условиях быстроменяющегося напряженно-деформированного состояния по сравнению с оценками, полученными на основе традиционных представлений о квазистационарном распределении напряжений в земной коре. Примечание: на эту статью ссылаются в работе А.И. Иващенко, Т.Г. Михайлова. Исследование афтершоков Углегорского землетрясения //Динамика очаговых зон и прогнозирование сильных землетрясений Северо- Запада Тихого океана/ Отв.ред. А.И. Иващенко. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2001. Т.1 C.142-156.

Год публикации: 2000

Ключевые слова: Образец гранита, одноосное сжатие, акустическая эмиссия, амплитудные распределения или спектры, подготовка землетрясения

Авторы: Трапезников Ю.А., Манжиков Б.Ц., Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Вулканология и сейсмология. 2000. № 2. C. 75 - 78

Влияние слабых вибраций на деформирование горных пород при постоянной нагрузке

В длительном реологическом эксперименте исследовано влияние слабых механических вибраций на деформацию и акустическую эмиссию (АЭ) образцов гранита при одноосном сжатии. Ранее проведенные испытания выявили связь вибраций с пластичностью. В проведенном эксперименте зарегистрировано изменение уровня акустической активности под воздействием вибраций, что свидетельствует о влиянии вибраций не только на пластичность , но и на такие эффекты, предопределяющие разрушение образца, как концентрация и релаксация напряжений на неоднородностях. Особенность влияния слабых вибраций - задержка изменения скорости АЭ после включения и выключения источника вибраций. Исследована зависимость времени задержки реакции образца от средней нагрузки и истории нагружения. Примечание: на эту статью ссылался А.И. Иващенко в 2001 г в статье: Исследование афтершоков Углегорского землетрясения //Динамика очаговых зон и прогнозирование сильных землетрясений Северо- Запада Тихого океана/ Отв.ред. А.И. Иващенко. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2001. Т.1 C.142-156.

Год публикации: 2000

Ключевые слова: Образец гранита, ступенчатое нагружение, слабые вибрации, акустическая эмиссия, моделирование влияние на сейсмичность

Авторы: Трапезников Ю.А., Манжиков Б.Ц., Богомолов Л.М.

Библиографическая ссылка: Вулканология и сейсмология. 2000. № 1. C. 66 – 71.