Просмотр новости
Найдите то, что Вас интересует
Спутники
РН
SpaceX
Роскосмос
NASA
СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASAПредложен новый подход, отвечающий решению обратной задачи тектонофизики по нахождению оптимального напряженного состояния из данных о геологических или сейсмологических индикаторах разрывных смещений. До сих пор инверсия напряжений из таких данных строилась на нахождении максимума оптимизационной функции, определяющей наибольшую близость направлений смещений вдоль трещин, наблюдаемых в геологическом обнажении, к направлению действующих здесь касательных напряжений искомого напряженного состояния (гипотеза Уэллеса и Ботта). Здесь показано, что это условие отвечает теории истинной пластичности, а не закритическим деформациям хрупких горных пород. Это означает, что в случае малой представительности трещин одного из семейств сопряженной системы ориентация трещин наиболее представительного семейства будет приближаться к площадкам максимальных касательных напряжений, а не к плоскостям скалывания.Предложен новый вид оптимизационной функции, основанной на энергетических характеристиках хрупкого разрушения и отвечающей известным закономерностям. Требование максимума полученной оптимизационной функции следует рассматривать как максимальный принцип, характеризующий линейную стадию термодинамического состояния деформирующейся геосреды, аппроксимируемой упругими блоками с трением на их границах контакта (кусочно-блочная среда по М.А. Садовскому).
1. Aki K., Richards P.G., 1980. Quantitative Seismology. W.H. Freeman, San Francisco, 932 p.
2. Angelier J., 1975. Sur L’analyse de Mesures Recueillies Dans des Sites Failles: L’utilite D’une Confrontation Entre Les Methodes Dynamiques et Cinematiquues. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 281, 1805−1808.
3. Angelier J., 1979. Determination of the Mean Principal Directions of Stresses for a Given Fault Population. Tectonophysics 56 (3–4), Т17–Т26. https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90081-7.
4. Angelier J., 1984. Tectonic Analysis of Fault Slip Data Sets. Journal of Geophysical Research 89 (B7), 5835–5848. https://doi.org/10.1029/JB089iB07p05835.
5. Angelier J., 1990. Inversion of the Field Data in Fault Tectonics to Obtain the Regional Stress – III. A New Rapid Direct Inversion Method by Analytical Means. Geophysical Journal International 103 (2), 363–376. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb01777.x.
6. Angelier J., 1998. A New Direct Inversion of Earthquake Focal Mechanisms to Reconstruct the Stress Tensor. Proceedings of EGS XXIII General Assemblies, Annales Geophysicae 16 (l), 1.115.
7. Angelier J., 2002. Inversion of Earthquake Focal Mechanisms to Obtain the Seismotectonic Stress IV – A New Method Free of Choice Among Nodal Planes. Geophysical Journal International 150 (3), 588–609. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2002.01713.x.
8. Angelier J., Mechler P., 1977. Sur Une Methode Graphique de Recherche des Contraintes Principales Egalement Utilisables en Tectonique et en Seismologie: La Methode des Diedres Droits. Bulletin de la Société Géologique de France S7-XIX (6), 1309−1318. https://doi.org/10.2113/gssgfbull.S7-XIX.6.1309.
9. Бачманов Д.М., Кожурин А.И., Трифонов В.Г. База данных активных разломов Евразии // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 711–736. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-4-0314.
10. Балакина Л.М. Общие закономерности в направлениях главных напряжений, действующих в очагах землетрясений Тихоокеанского сейсмического пояса // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1962. № 1. С. 1471−1483.
11. Балакина Л.М., Введенская А.В., Голубева Н.В., Мишарина Л.А., Широкова Е.И. Поле упругих напряжений Земли и механизм очагов землетрясений. М.: Наука, 1972. 191 с.
12. Becker G.F., 1893. Finite Homogeneous Strain, Flow and Rupture of Rocks. GSA Bulletin 4 (1), 13−90. https://doi.org/10.1130/GSAB-4-13.
13. Becker G.F., 1904. Experiments on Schistosity and Slaty Cleavage. Washington, U.S. Government Printing Office, 34p.
14. Белоусов В.В., Гзовский М.В. Тектонические условия и механизм возникновения землетрясений // Труды Геофизического института АН СССР. 1954. № 25. С. 25–35.
15. Bott M.H.P., 1959. The Mechanics of Oblique Slip Faulting. Geological Magazine 96 (2), 109−117. https://doi.org/10.1017/S0016756800059987.
16. Carey E., Bruneier B., 1974. Analyse Theorique et Numerique d’Un Modele Mecanique Elementaire Applique a l’Etude d’Une Populaton de Failles. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 279, 891−894.
17. Carey-Gailhardis E., Mercier J.L., 1987. A Numerical Method for Determining the State of Stress Using Focal Mechanisms of Earthquake Populations: Application to Tibetan Teleseisms and Microseismicity of Southern Peru. Earth and Planetary Science Letters 82 (1–2), 165−179. https://doi.org/10.1016/0012-821X(87)90117-8.
18. Chang W.Y., 1948. Adaptation as a Mode of Development of Fractures and Its Relation to Geological Phenomena. Contributions from the National Research Institute of Geology, Academia Sinica 8.
19. Черных К.Ф. Введение в анизотропную упругость. М.: Наука, 1988. 190 c.
20. Choi P.-Yo., 1991. Method for Determining the Stress Tensor Using Fault Slip Data. Journal of the Geological Society of Korea 27 (4), 383–393. DOI:10.14770/jgsk.1991.27.4.383.
21. Coulomb C.A., 1776. Essai sur Une Application des Regles des Maximis et Minimis a Quelquels Problemesde Statique Relatifs, a la Architecture. Mémoires de Mathématique de l’Académie Royale des Sciences 7, 343–387.
22. Delvaux D., 2012. Release of Program Win-Tensor 4.0 for Tectonic Stress Inversion: Statistical Expression of Stress Parameters. In: EGU General Assembly Geophysical Research Abstracts. Vol. 14. EGU2012-5899. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.23415.62887.
23. Delvaux D., Sperner B., 2003. New Aspects of Tectonic Stress Inversion with Reference to the TENSOR Program. In: D. Nieuwland (Ed.), New Insights Into Structural Interpretation and Modelling. Vol. 212. Geological Society of London Special Publications, p. 75–100. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2003.212.01.06.
24. Etchecopar A., 1984. Etude des Eâtats de Contrainte en Tectonique Cassante et Simulation de Deâformations Plastiques (Approche Matheâmatique). Thèse Doctorat, Montpellier, 270 p.
25. Etchecopar A., Vasseur G., Daignieres M., 1981. An Inverse Problem in Microtectonics for the Determination of Stress Tensor from Fault Striation Analysis. Journal of Structural Geology 3 (1), 51−65. https://doi.org/10.1016/0191-8141(81)90056-0.
26. Галыбин А.Н. Некорректные задачи теории упругости для реконструкции полей напряжений в земной коре: Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. М., 2017. 36 с.
27. Gephart J.W., 1990a. Stress and the Direction of Slip on Fault Planes. Tectonics 9 (4), 845–858. https://doi.org/10.1029/TC009i004p00845.
28. Gephart J.W., 1990b. FMSI: A FORTRAN Program for Inverting Fault/Slickenside and Earthquake Focal Mechanism Data to Obtain the Regional Stress Tensor. Computer & Geosciences 16 (7), 953−989. https://doi.org/10.1016/0098-3004(90)90105-3.
29. Gephart J.W., Forsyth D.W., 1984. An Improved Method for Determining the Regional Stress Tensor Using Earthquake Focal Mechanism Data: Application to the San Fernando Earthquake Sequence. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 89 (B11), 9305–9320. https://doi.org/10.1029/JB089iB11p09305.
30. Гинтов О.Б., Исай В.М. Методы морфокинематического анализа разломов // Геофизический журнал. 1986. Т. 8. № 1. С. 53–61.
31. Griggs D.T., 1930. The Strain Ellipsoid as a theory of Rupture. American Journal of Science 30, 121−137.
32. Griggs D.T., 1936. Deformation of Rocks Under High Confining Pressures. The Journal of Geology 44 (5), 541–577.
33. Гущенко О.И. Кинематический принцип реконструкции направлений главных напряжений (по геологическим и сейсмологическим данным) // Доклады АН СССР. 1975. Т. 225. № 3. С. 557–560.
34. Гущенко О.И. Метод кинематического анализа структур разрушения при реконструкции полей тектонических напряжений // Поля напряжений и деформаций в литосфере. М.: Наука, 1979. С. 7–25.
35. Гущенко О.И., Кузнецов В.А. Определение ориентаций и соотношения величин главных напряжений по совокупности направлений сдвиговых тектонических смещений // Поля напряжений и деформаций в литосфере. М.: Наука, 1979. С. 60−66.
36. Гзовский М.В. Тектонические поля напряжений // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1954. № 5. С. 390–410.
37. Гзовский М.В. Механизм формирования крупных тектонических разрывов // Разведка и охрана недр. 1956. № 7. С. 1–14.
38. Гзовский М.В. Соотношения между тектоническими разрывами и напряжениями в земной коре // Разведка и охрана недр. 1956. № 11. С. 7–22.
39. Гзовский М.В. Развитие тектонофизики // Вестник АН СССР. 1957. № 4. С. 114–116.
40. Гзовский М.В. Проблемы тектонофизики // Природа. 1957. № 6. С. 49–52.
41. Гзовский М.В. Тектонофизическое обоснование геологических критериев сейсмичности // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1957. № 2. С. 141–160.
42. Гзовский М.В. Тектонофизическое обоснование геологических критериев сейсмичности // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1957. № 3. С. 273–283.
43. Гзовский М.В. Основные вопросы тектонофизики и тектоника Байджансайского антиклинория. М.: Изд-во АН СССР, 1959. Ч. 1, 2. 265 с.
44. Гзовский М.В. Основные вопросы тектонофизики и тектоника Байджансайского антиклинория. М.: Изд-во АН СССР, 1963. Ч. 3, 4. 544 с.
45. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.
46. Heidbach O., Rajabi M., Cui X., Fuchs K., Müller B., Reinecker J., Reiter K., Tingay M. et al., 2018. The World Stress Map Database Release 2016: Crustal Stress Pattern Across Scales. Tectonophysics 744, 484−498. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.07.007.
47. Heidbach O., Tingay M., Barth A., Reinecker J., Kurfe D., Müller B., 2010. Global Crustal Stress Pattern Based on the World Stress Map Database Release 2008. Tectonophysics 482 (1–4), 3−15. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.07.023.
48. Kanamori H., Anderson D.L., 1975. Theoretical Basis of Some Empirical Relations in Seismology. Bulletin of the Seismological Society of America 65 (4), 1073–1095. DOI:10.1785/BSSA0650051073.
49. Костров Б.В. Обратная задача теории очага землетрясения // Известия АН СССР. Физика Земли. № 9. С. 19−29.
50. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения. М.: Наука, 1975. 176 с.
51. Lacombe O., Laurent Ph., 1996. Determination of Deviatoric Stress Tensors Based on Inversion of Calcite Twin Data from Experimentally Deformed Monophase Samples: Preliminary Results. Tectonophysics 255 (3–4), 189−202. https://doi.org/10.1016/0040-1951(95)00136-0.
52. Laurent Ph., 1984. Les Macles de la Calcite en Tectonique: Nouvelles MeÂthodes Dynamiques et PremieÁres Applications. Thèse Doctorat, Montpellier, 324 p.
53. Link T.A., 1929. Some Applications of the Strain Ellipsoid. AAPG Bulletin 13 (11), 1449–1466. https://doi.org/10.1306/3D932894-16B1-11D7-8645000102C1865D.
54. Lisle R.J., 1987. Principal Stress Orientation from Faults: An Additional Constrain. Annales Tectonicae 1 (2), 155−158.
55. Lisle R.J., 1992. New Method of Estimating Regional Stress Orientations: Application to Focal Mechanism Data of Recent British Earthquakes. Geophysical Journal International 110 (2), 276−282. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1992.tb00873.x.
56. Лукк А.А., Юнга С.Л. Геодинамика и напряженно-деформированное состояние литосферы Средней Азии. Душанбе: Дониш, 1988. 230 с.
57. Lund B., Slunga R., 1999. Stress Tensor Inversion Using Detailed Microearthquake Information and Stability Constraints: Application to Ölfus in Southwest Iceland. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 104 (В7), 14947–14964. https://doi.org/10.1029/1999JB900111.
58. Lund B., Townend J., 2007. Calculating Horizontal Stress Orientations with Full or Partial Knowledge of the Tectonic Stress Tensor. Geophysical Journal International 170 (3), 1328–1335. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03468.x.
59. Макаров П.В. Самоорганизованная критичность деформационных процессов и перспективы прогноза разрушения // Физическая мезомеханика. 2010. Т. 13. № 5. С. 97–112.
60. Макаров П.В., Смолин И.Ю., Стефанов Ю.П., Кузнецов П.В., Трубицын А.А., Трубицына Н.В., Ворошилов С.П., Ворошилов Я.С. Нелинейная механика геоматериалов и геосред. Новосибирск: Гео, 2007. 235 с.
61. McKenzie D.P., 1969. The Relation Between Fault Plane Solutions for Earthquakes and the Directions of the Principal Stresses. Bulletin of the Seismological Society of America 59 (2), 591–601. https://doi.org/10.1785/BSSA0590020591.
62. Michael A.J., 1984. Determination of Stress from Slip Data: Faults and Folds. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 89 (B13), 11517–11526. https://doi.org/10.1029/JB089iB13p11517.
63. Mises R.V., 1928. Mechanik der Plastischen Formänderung von Kristallen. Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik 8 (3), 161–185. https://doi.org/10.1002/zamm.19280080302.
64. Mukhamediev Sh.A., Galybin A.N., 2021. Modelling of Elastic Stress Field of the Earth’s Crust in Central Asia Based on the Orientations of Principal Stress Axes. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 57 (1), 120–130. https://doi.org/10.1134/S1069351321010043.
65. Никитин Л.В., Юнга С.Л. Определение главных осей и вида тензоров напряжений и деформаций по данным о сдвиговых смещениях // Измерение напряжений в массивах горных пород. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1976. Ч. 1. С. 22−26.
66. Никитин Л.В., Юнга С.Л. Методы теоретического определения тектонических деформаций и напряжений в сейсмоактивных областях // Известия АН СССР Физика Земли. 1977. № 11. С. 54−67.
67. Николаев П.Н. Методика тектонодинамического анализа. М.: Недра, 1992. 295 с.
68. Осокина Д.Н. Взаимосвязь смещений по разрывам с тектоническими полями напряжений и некоторые вопросы разрушения горного массива // Поля напряжений и деформаций в земной коре / Ред. Ю.Д. Буланже. М.: Наука, 1987. С. 120–135.
69. Парфенов В.Д. К методике тектонофизического анализа геологических структур // Геотектоника. 1984. № 1. С. 60–72.
70. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.
71. Расцветаев Л.М. Парагенетический метод структурного анализа дизъюнктивных тектонических нарушений // Проблемы структурной геологии и физики тектонических процессов / Ред. А.В. Пейве, А.В. Лукьянов. М., 1987. С. 173–235.
72. Rebetsky Yu.L., 1996. Stress-Monitoring: Issues of Reconstruction Methods of Tectonic Stresses and Seismotectonic Deformations. Journal of Earthquake Prediction Research 5 (4), 557–573.
73. Ребецкий Ю.Л. Парагенезы квазипластического деформирования трещиноватых сред // Структурные парагенезы и их ансамбли: Материалы совещания (14–17 октября, 1997 г.) / Ред. А.В. Лукьянов. М.: ГЕОC, 1997. С. 144–146.
74. Rebetsky Yu.L., 1998. Methodical Problems and Techniques of Reconstruction of Tectonic Stresses and Seismotectonic Deformations Using the Slip Fault Analysis. Annalees Geophysicae 16 (1), 28.
75. Rebetsky Yu.L., 1999. Methods for Reconstructing Tectonic Stresses and Seismotectonic Deformations Based on the Modern Theory of Plasticity. Doklady Earth Sciences 365 (3), 370–373.
76. Rebetsky Yu.L., 2003a. Development of the Method of Cataclastic Analysis of Shear Fractures for Tectonic Stress Estimation. Doklady Earth Sciences 388 (1), 72–76.
77. Ребецкий Ю.Л. Напряженно-деформированное состояние и механические свойства природных массивов по данным о механизмах очагов землетрясений и структурно-кинематическим характеристикам трещин: Дис. … докт. физ.-мат. наук. М., 2003. 455 с.
78. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность природных горных массивов. М.: Академкнига, 2007. 406 с.
79. Ребецкий Ю.Л., Добрынина А.А., Саньков В.А. Тектонофизическое районирование активных разломов Байкальской рифтовой системы // Геодинамика и тектонофизика. 2024. Т. 15. № 4. 0775. https://doi.org/10.5800/GT-2024-15-4-0775.
80. Rebetsky Yu.L., Polets A.Yu., 2018. The Method of Cataclastic Analysis of Discontinuous Displacements. In: S. D’Amico (Ed.), Moment Tensor Solutions. A Useful Tool for Seismotectonics. Springer, Cham, p. 111–162. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77359-9_6.
81. Rebetsky Yu.L., Sycheva N.A., 2025. Tectonophysical Zoning of Active Faults in the Altai‒Western Sayan Region: Identification of Locations for Preparation of Strong Earthquakes. Geotectonics 59 (6), 518–546. https://doi.org/10.1134/S0016852125700402.
82. Reches Z., 1978. Analysis of Faulting in Three-Dimensional Strain Field. Tectonophysics 47 (1–2), 109–129. https://doi.org/10.1016/0040-1951(78)90154-3.
83. Reches Z., 1983. Faulting of Rock in Three-Dimensional Strain Fields II. Theoretical Analysis. Tectonophysics 95 (1–2), 133–156. https://doi.org/10.1016/0040-1951(83)90264-0.
84. Reches Z., 1987. Determination of the Tectonic Stress Tensor from Slip Along Faults That Obey the Coulomb Yield Condition. Tectonophysics 6 (6), 849–861. https://doi.org/10.1029/TC006i006p00849.
85. Rice J., 1982. The Mechanics of Earthquake Rupture. In: A. Dziewonski, E. Boschi (Eds), Physics of the Earth’s Interior. Elsevier, Amsterdam, p. 555–649.
86. Садовский М.А., Кочарян Г.Г., Родионов В.Н. О механике блочного горного массива // Доклады АН СССР. 1988. Т. 302. № 2. С. 306–308.
87. Семинский К.Ж. Общие закономерности динамики структурообразования в крупных сдвиговых зонах // Геология и геофизика. 1990. Т. 31. № 4. С. 14–23.
88. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Гео, 2003. 244 с.
89. Сим Л.А. Возрастные и ранговые взаимоотношения парагенезов оперяющих разрывов сдвиговых зон в связи с реконструкцией неотектонических напряжений платформ // Структурные парагенезы и их ансамбли: Материалы совещания (14–17 октября, 1997 г.) / Ред. А.В. Лукьянов. М.: ГЕОC, 1997. С. 158–161.
90. Stefanov Yu.P., Bakeev R.A., 2015. Formation of Flower Structures in a Geological Layer at a Strike-Slip Displacement in the Basement. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 51 (4), 535–547. https://doi.org/10.1134/S1069351315040114.
91. Тихонов А.Н. О некорректных задачах линейной алгебры и устойчивом методе их решения // Доклады Академии наук СССР. 1965. Т. 163. № 3. С. 591–594.
92. Тихонов А.Н., Арсенин В.Ю. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 285 с.
93. Vavryčuk V., 2015. Earthquake Mechanisms and Stress Field. In: M. Beer, I. Kougioumtzoglou, E. Patelli, I.K. Au (Eds), Encyclopedia of Earthquake Engineering. Springer, Heidelberg, p. 1–21 https://doi.org/10.1007/978-3-642-36197-5_295-1.
94. Введенская А.В. К дискуссии по поводу теоретической модели очага землетрясения // Известия АН СССР. Серия геофизическая. 1961. № 2. С. 261–263.
95. Wallace R.E., 1951. Geometry of Shearing Stress and Relation to Faulting. The Journal of Geology 59 (2), 118−130. https://doi.org/10.1086/625831.
96. Wells D.L., Coppersmith K.J., 1994. New Empirical Relationships Among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacement. Bulletin of the Seismological Society of America 84 (4), 974–1002. https://doi.org/10.1785/BSSA0840040974.
97. Will T.M., Powell R., 1991. A Robust Approach to the Calculation of Paleostress Fields from Fault Plane Data. Journal of Structural Geology 13 (7), 813−821. https://doi.org/10.1016/0191-8141(91)90006-5.
98. Юнга С.Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990. 191 с.
99. Zelenin E., Bachmanov D., Garipova S., Trifonov V., Kozhurin A., 2022. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): The Ontology and Design Behind the Continental-Scale Dataset. Earth System Science Data 14 (10), 4489–4503. https://doi.org/10.5194/essd-14-4489-2022.
100. Zoback M.-L., 1992. First- and Second Modern Pattern of Stress in the Lithosphere: The World Stress Map Project. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 97 (B8), 11703−11728. https://doi.org/10.1029/92JB00132.