Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.06 Обратные задачи сейсмоакустики

 

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «О вибросейсмической диагностике локальных неоднородностей в грунте» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360302 (2023)

Изложены результаты 3D – трёхмерного численного моделирования мало-глубинного вибросейсмического зондирования локальных неоднородностей в верхних слоях осадочной толщи. Рассматриваются возможности развития мониторинга и реконструкции параметров упругого полупространства, совершенствования методов диагностики локальных неоднородностей и удалённого контроля подземных инженерных сооружений. С этой целью представлен анализ пространственного распределения акустических откликов – упругих волн, рассеянных неоднородностью сферической формы (полая, водо-заполненная), залегающей на некоторой глубине под свободной границей грунта. При анализе используются гармоническая и импульсная зависимость от времени у зондирующих посылок, создаваемых невзрывными источниками колебаний. При моделировании применяется модель излучателя в виде монополя, установленного под свободной поверхностью. Регистрация рассеянных волновых сигналов осуществляется вдоль свободной границы по линии, идущей от точки источника на удаление через эпицентр инородной сферы. Пространственное распределение откликов по амплитуде демонстрируется на графиках и на рельефах в планарном и вертикальном сечениях. На основе данных моделирования поля рассеяния установлены информативные признаки для диагностики материальных и геометрических параметров локальных неоднородностей, залегающих в геосреде.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2360302 (2023) | Рубрики: 09.04 09.05 09.06

 

Баженов В.Г., Дюкина Н.С. «Повышение эффективности численного моделирования сейсмических вибраций заглубленных сооружений с учетом взаимодействия с грунтовым основанием» Проблемы прочности и пластичности, 85, № 4, с. 470-480 (2023)

Расчет заглубленных крупногабаритных сооружений на заданные сейсмические воздействия должен учитывать поле сил тяжести, контактное взаимодействие с грунтом. Представление безграничного полупространства грунта ограниченной конечно-элементной областью требует принятия мер по исключению влияния краевых эффектов на результаты решения. Предложены и проанализированы способы повышения эффективности численного решения и подавления краевых эффектов: алгоритм восстановления кинематического воздействия по заданной на поверхности экспериментальной сейсмограмме, применение наложенных сеток для разделения падающих и излученных от сооружения волн и квазиравномерных сеток с вязкостью для гашения волн на бесконечности. Алгоритм восстановления сейсмограммы основывается на сопоставлении дискретного аналога экспериментальной сейсмограммы с результатами одномерной задачи о пробеге тестового импульса в грунтовой среде и учитывает переотражение упругих волн в многослойном грунте с горизонтальными дневной поверхностью и границами раздела сред. Метод наложенных сеток позволяет приблизить источник сейсмического воздействия к фундаменту сооружения. Излученные сооружением вторичные волны-помехи беспрепятственно выходят в техническую подобласть с разрежающейся сеткой, где для гашения волны и шумов, связанных с численной дисперсией решения на неоднородностях сетки, расчеты ведутся с применением линейной вязкости. Предложенный подход с применением наложенных сеток позволяет на порядки сократить время численных расчетов, поскольку только в примыкающей к зданию подобласти задаются мелкие сетки и ведется учет нелинейных эффектов (контактного взаимодействия, упругопластического деформирования). Использование квазиравномерных сеток с введением линейной вязкости приводит к сокращению вычислительных затрат на два порядка в двумерных задачах и на три порядка в трехмерных задачах.

Проблемы прочности и пластичности, 85, № 4, с. 470-480 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Бондаренко И.Ф., Ковалевич С.В., Никитин Р.Я. «Оценка интенсивности сейсмических нагрузок от взрывных работ на охраняемые объекты Накынской нефтебазы» Маркшейдерия и недропользование, № 6, с. 68-76 (2023)

С целью оценки интенсивности сейсмических нагрузок от взрывных работ на углубленный фундамент с установленными на них стальными вертикальными резервуарами РВС-2000 для хранения нефтепродуктов в 2021 году авторами был выполнен инструментальный замер колебаний грунта на основании охраняемых объектов. При этом с помощью сейсмометрических методов была определена фактическая нагрузка на охраняемые объекты по шкале сейсмической интенсивности MSK-64 в натурных условиях производства БВР на карьерах Мирнинско-Нюрбинского горно-обогатительного комбината (МНГОК). По результатам проведенных исследований были разработаны рекомендации по определению параметров БВР, обеспечивающих сейсмическую безопасность резервуаров РВС-2000 Накынской нефтебазы.

Маркшейдерия и недропользование, № 6, с. 68-76 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Петрищевский А.М. «Земная кора и верхняя мантия Восточно-Китайского моря (сеймотомографическая и гравитационная модели)» Тихоокеанская геология, 41, № 5, с. 43-54 (2022)

Рассматриваются гравитационные и сейсмотомографические модели тектоносферы, детализирующие и уточняющие строение земной коры и подкоровой мантии этого региона. Земная кора Восточно-Китайского моря значительно разуплотнена, и это разуплотнение продолжается в подкоровой мантии до глубины 40–45 км. Показано существование широкой зоны растяжения СЗ-простирания, связанной с трансформными сдвигами на западной границе Тихоокеанской плиты. В восточных районах Восточно-Китайского моря нижний слой океанической филиппинской литосферы пододвинут под дугу Рюкю и далее – под вязкий подкоровый слой континентального шельфа. В центральных районах моря океаническая литосфера надвинута на литосферу континентальной окраины. В подастеносферном срезе верхней мантии на западной границе Филиппинской плиты (средний фрагмент дуги Рюкю) обнаружены признаки структуры центрального типа вероятного плюмового происхождения.

Тихоокеанская геология, 41, № 5, с. 43-54 (2022) | Рубрики: 09.06 09.10

 

Пупатенко В.В. «Затухание сейсмических волн в литосфере Приамурья» Тихоокеанская геология, 42, № 1, с. 76-88 (2023)

Представлены результаты определения параметров затухания сейсмических волн (сейсмической добротности на частоте 1 Гц Q0 и частотного параметра n) в литосфере Приамурья. По коде поверхностных Lg-волн получены оценки параметров затухания на региональном масштабе, выделены основные наиболее сильные их пространственные вариации, параметр Q0 изменяется от 380 на юге Приморья до 600 на северо-западе Приамурья. По коде объёмных S-волн от близких землетрясений, зарегистрированных на станциях локальной сейсмологической сети Бурейской ГЭС, получены усреднённые оценки сейсмической добротности и частотного параметра для области радиусом несколько сотен километров вокруг Бурейской ГЭС, при ширине окна 20 с добротность Q0 составляет 103, частотный параметр – 0.806. Такие значения характерны для регионов с умеренной сейсмичностью и подтверждают существенный сейсмический потенциал территории. Использование сведений об актуальных значениях параметров затухания сейсмических волн позволят точнее и более обоснованно связывать параметры очагов гипотетических землетрясений и ожидаемые интенсивности вызываемых ими сотрясений и тем самым устранить одно из существенных упрощений, свойственных картам Общего сейсмического районирования.

Тихоокеанская геология, 42, № 1, с. 76-88 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Меркулова Т.В. «Триггерные факторы усиления сейсмической активности Приамурья» Тихоокеанская геология, 42, № 3, с. 72-82 (2023)

Изучено годовое распределение сейсмической активности Приамурья. Выявлено увеличение выделившейся сейсмической энергии (М≥3) в 1970–1975 гг., 1985–1986 гг., 1994–1995 гг., 2003–2005 гг. Усиления сейсмичности в эти годы соответствуют пикам сейсмической активности, во всем мире, что позволяет утверждать, что в инициировании достаточно сильных землетрясений во внутриплитных условиях Приамурья участвует такой глобальный процесс, как изменение скорости вращения планеты. Максимальное выделение сейсмической энергии происходит, когда частота и соответственно скорость вращения планеты минимальна или максимальна, что позволяет рассматривать этот процесс триггером усиления сейсмичности в регионе. Распределение энергии слабых землетрясений по годам (М<3), кроме пиков сейсмичности, характерных для достаточно сильных событий, показывает повышения сейсмической активности в 1980–1983, 1990, 1998, 2000–2001, 2007 гг., которые соответствуют периодам усиления сейсмической активности глубокофокусных землетрясений в Тихоокеанской зоне субдукции. Этот факт позволяет рассматривать сейсмическую активность Тихоокеанской зоны субдукции как дополнительный триггер слабой сейсмичности Приамурья.

Тихоокеанская геология, 42, № 3, с. 72-82 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Родкин М.В., Липеровская Е.В. «О различии физических механизмов разноглубинных землетрясений и характера их ионосферного отклика» Физика Земли, № 3, с. 48-62 (2023)

Согласно парадоксу сейсмичности, землетрясения по механизму обычного хрупкого разрушения не могут возникать на глубинах более нескольких десятков км. Для объяснения более глубоких землетрясений было предложено несколько моделей, которые, однако, не были убедительно подкреплены данными об изменении с глубиной параметров очагов землетрясений. В статье даны примеры прекращения сейсмичности на уровне земной коры, несмотря на несомненное продолжение аналогичных сдвиговых смещений и глубже. По мировым данным продемонстрировано изменение ряда средних параметров землетрясений от глубины. Характер этих изменений согласуется с ожидаемым различием физических механизмов землетрясений по глубине и существенно уточняет принятое разделение землетрясений на мелкие, промежуточные и глубокие. Различие физических механизмов землетрясений предполагает возможное различие характера их предвестников. По часовым данным станции вертикального зондирования ионосферы “Токио” за 1957–2020 гг. показано различие характера сейсмоионосферного эффекта для разноглубинных землетрясений (по данным о более 300 событий) с предположительно разным доминирующим механизмом сейсмогенеза. Оценена средняя амплитуда вариаций критической частоты foF2, обеспечивающая возникновение наблюденных аномалий, она составляет всего 2–3% от величины foF2. Разграничение землетрясений по глубине позволило повысить статистическую значимость наблюденного сейсмоионосферного эффекта.

Физика Земли, № 3, с. 48-62 (2023) | Рубрика: 09.06

 

Дещеревская Е.В., Павленко О.В. «Отклик песчаных и глинистых грунтов при слабых и сильных сейсмических воздействиях» Физика Земли, № 4, с. 146-162 (2023)

Анализируется отклик песчаных и глинистых приповерхностных грунтов (представляющих классы несвязных и связных грунтов) на сейсмические воздействия различной интенсивности по данным наблюдений in situ – по записям вертикальных групп японской сети сильных движений KiK-net. Из общего числа станций (∼800) для анализа выбрано по 5 станций с приповерхностными песчаными и глинистыми грунтами, представленными в верхних слоях в наиболее чистом виде. Для “песчаных” и “глинистых” станций по методике (Pavlenko, Irikura, 2003) построены и проанализированы модели поведения грунта при сильных движениях, показывающие вертикальные распределения напряжений и деформаций, вызванных землетрясениями, в грунтовых слоях. Получены близкие оценки усиления сейсмических волн в песках и глинах при слабых движениях и близкие зависимости напряжение–деформация, характеризующие поведение приповерхностных грунтов при сейсмических движениях умеренной силы. Выполнен анализ разжижения песчаных грунтов при сильных движениях (землетрясение Тохоку 2011 г., с Мw∼9.0). Исследовано влияние эффектов протяженных сейсмических очагов (направленность их излучения) на поведение песчаных и глинистых грунтов и усиление в них сейсмических волн. Различия в поведении песчаных и глинистых грунтов отмечены лишь при сильных движениях: в песчаных грунтах возможно разжижение при уровне грунтовых вод порядка нескольких метров от поверхности, а в глинистых грунтах разжижения нет.

Физика Земли, № 4, с. 146-162 (2023) | Рубрика: 09.06