К моделям взаимодействия блоковых структур литосферы

Автор: Илья Сергеевич Телятников

Соавторы: -

Организация: Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН)

Механизмы сейсмических процессов до настоящего времени не получили исчерпывающего объяснения. Однако известно, что взаимодействие литосферных структур может привести к резонансным явлениям, способным спровоцировать землетрясения. Развитие механико-математических методов изучения взаимодействия блоковых отдельностей литосферы и диагностики характера дефекта в области их контакта, результаты применения которых в сочетании с интерпретацией результатов экспериментальных геофизических исследований [1] могут быть использованы для разработки и обоснования практических методик исследования процессов, определяющих характер сейсмичности территории, является весьма актуальным.

С помощью метода блочного элемента [2] исследуются задачи, описывающие процессы деформирования при статическом [3] и вибрационном воздействии некоторых классов разноразмерных блочных структур, используемых при моделировании областей взаимодействия плит и микроплит. На примере структуры, включающей покрытие из двух разнотипных контактирующих полуплоскости на трехмерной деформируемой подложке, исследован случай наличия вертикального разлома, способного вызвать локализацию напряженно-деформированного состояния в этой зоне. В качестве покрытий рассматриваются пластины Кирхгофа, движение которых описывается дифференциальными уравнениями в перемещениях [4]. В отличие от сложного алгоритма топологического метода блочного элемента при моделировании взаимодействие структур литосферы по прямолинейному участку границы может быть использован подход, позволяющий обеспечить более быстрое проведение расчетов.

Принятая модель для литосферных структур корового уровня в виде двумерных фрагментов покрытия на трехмерной подложке позволяет изучать особенности распространения сигнала в блочной среде, а также исследовать вопрос потери устойчивости покрытия. Имеющиеся данные о техногенной сейсмичности свидетельствуют о нарастании реакции верхних слоев литосферы на антропогенные воздействия, что делает их практически важным объектом изучения.

1.Мухин А.С., Павлова А.В., Телятников И.С. К методам исследования блочных литосферных структур // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2017. № 1. С. 65–73.

2. Бабешко В.А., Бабешко О.М., Евдокимова О.В. К теории блочного элемента // Доклады АН. 2009. Т. 427. №2.  С. 183–187.

3. Telyatnikov I.S. Modeling of Deformation Processes in Lithospheric Structures during their Static Interaction // Thermal Science. 2019. Т. 23. № S2. pp. S591–S597.

4. Вольмир А.С. Гибкие пластинки и оболочки. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956. 422 с.