Будков А.М., Кишкина С.Б. «Один из сценариев распространения «быстрых» разрывов при землетрясениях» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 27, № 2, с. 112-123 (2024)

Работа выполнена в рамках исследования закономерностей распространения разрыва и излучения сейсмических волн при подвижке по разлому, магистральный сместитель которого на разных участках выполнен геоматериалом с разными фрикционными свойствами. Поверхность скольжения разлома фрикционно неоднородна, она содержит участки разупрочнения (asperities), упрочнения (barriers) и почти нейтральные «фоновые» по отношению к скорости и смещению участки. Сценарий развития сейсмогенного разрыва определяется именно наличием, количеством и размерами таких областей, обладающих разной динамикой фрикционных характеристик. Проведенное исследование посвящено механике сверхсдвиговых землетрясений, при которых разрыв распространяется с необычайно большой скоростью, превышающей скорость сдвиговой волны среды. Представлены результаты численных экспериментов, которые подтвердили существование двух различных механизмов, управляющих переходом землетрясения в сверхсдвиговый режим. Рассмотрена модель так называемого «слабого» разлома, для которого скорость разрыва непрерывно увеличивается от субрэлеевской до скорости сдвиговой волны и быстро превышает ее без какого-либо скачка. Такой сценарий развития характерен для разломов, мера прочности S которых не достигает значения 0.8. Задача имеет не только фундаментальное значение для понимания механики землетрясения, но и весьма выраженный прикладной аспект для инженерной сейсмологии и изучения процессов разрушения при землетрясениях, поскольку по сравнению с «обычным» землетрясением сверхсдвиговые или «быстрые» разрывы вызывают сильные сотрясения гораздо дальше от источника события (от разлома). Подтверждением этому являются прямые данные движения грунта в ближнем поле, полученные научными группами разных стран в последние годы. Ключевые слова: сверхсдвиговое землетрясение, очаг землетрясения, разлом, скорость разрыва, численный эксперимент, скоростное разупрочнение, слабый разлом