Тараканов Р.З., Веселов О.В. «Сейсмологические исследования с донными станциями в северо-западной части Тихого океана.» Геоинформатика, № 4, http://www.geosys.ru/images/site/arhiv_journal/4.2014/abstr_ru.pdf (2014)

На первом этапе исследований с донными станциями (1974–1987 гг.) уточнены скорости Р-волн в верхней мантии океанического блока северо-западной части Тихого океана, примыкающего к Курило-Камчатскому и Японскому желобам. Выполнен критический анализ данных наблюдений, полученных учеными разных стран при сейсмологических экспериментах с донными станциями. Наиболее надежными считаются наблюдения донных станций, полученные при японских экспериментах Longshot-2 в северо-западной части Тихого океана. Построенный по этим данным скоростной разрез Р-волн характеризуется аномально высокими скоростями в интервале глубин 10–250 км. В интервале глубин 60–120 км выделяется волновод с перепадом скорости Р-волн в 0,2 км/сек относительно выше и ниже лежащих слоев литосферы. Аномально высокие скорости в океаническом блоке можно, по-видимому, объяснить эклогитизацией вещества на этих глубинах или фазовыми переходами. Большой вклад в аномалию скоростей может дать анизотропия скоростей. При эксперименте в проливе Буссоль в 2006 г. удалось оконтурить очаг сильного землетрясения 15 ноября 2006. На втором этапе исследований с донными станциями (2009–2012) показано, что афтершоки катастрофического землетрясения 11 марта 2011 г. с преобладанием взбросовых движений могут свидетельствовать о дальнейшей подвижке филиппинской плиты под Японские острова.

Махмудов Х.Ф., Менжулин М.Г., Захарян М.В., Султонов У., Абдурахманов З.М. «Диагностика потери устойчивости нагруженных конструкций и развитие очагов разрушения при воздействии сейсмовзрывных и ударных воздушных волн» Журнал технической физики, 85, № 11, с. 79-85 (2015)

Представлено решение актуальной для горнодобывающих предприятий задачи -– прогнозирование снижения прочности элементов конструкций охраняемых зданий и сооружений при производстве взрывных работ на основании коэффициента концентрации напряжений, продолжительности времени превышения предела длительной прочности на растяжение и скорости роста трещин. Показано, что наличие концентраторов напряжений в виде естественных неоднородностей или дефектов в строительных материалах отдельных элементов зданий, подвергшихся воздействию сейсмовзрывных и ударных воздушных волн, приводит к росту трещин. Для нахождения величины поверхностной энергии установлено распределение трещин в образцах исследуемого материала и определена их прочность на растяжение. Из распределения трещин по размерам получена эффективная длина трещины.

Кучунова Е.В., Садовский В.М. «Численное исследование распространения сейсмических волн в блочных средах на многопроцессорных вычислительных системах» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 9, с. 66-76 (2008)

Разработан параллельный алгоритм для численного решения пространственных задач динамики упругих кусочно-однородных сред блочной структуры с криволинейными поверхностями раздела. Алгоритм основан на методе расщепления по пространственным переменным с применением монотонной ENO-схемы для решения одномерных гиперболических систем. Исследуются вопросы эффективной реализации алгоритма на многопроцессорных вычислительных системах с распределенной памятью. Приводятся результаты апробации комплекса параллельных программ при исследовании модельных задач сейсмики.

Костин В.И., Лисица В.В., Решетова Г.В., Чеверда В.А. «Конечно-разностный метод численного моделирования распространения сейсмических волн в трехмерно-неоднородных разномасштабных средах» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 12, с. 321-329 (2011)

Для численного моделирования процессов распространения сейсмических волн в трехмерно-неоднородных средах с разномасштабными неоднородностями (кавернозно-трещиноватыми резервуарами) разработан конечно-разностный метод, основанный на использовании сеток с локальным пространственно-временным измельчением. Необходимость использования таких сеток связана с огромными различиями в масштабах неоднородностей вмещающей среды (десятки и сотни метров) и микроструктуры пласта-коллектора (от долей сантиметра до первых метров). Вычисления и на грубой, и на мелкой сетках требуют использования высокопроизводительных вычислительных систем с параллельной архитектурой. Для реализации параллельных вычислений используется трехмерная декомпозиция области, когда каждый элементарный объем приписывается своему процессорному элементу. Эти процессорные элементы объединяются в две группы – для вмещающей среды (крупная сетка) и резервуара (мелкая сетка). Вычисления внутри каждой из групп производятся асинхронно за счет использования неблокирующих процедур iSend/iRecv библиотеки MPI. Обмены между группами организованы также с помощью этих процедур и осуществляются через специально выделенные мастер-процессоры. Приводятся результаты численных расчетов для реалистичных моделей карбонатных резервуаров, содержащих коридоры трещиноватости. Показано проявление ориентации этих коридоров в рассеянных волновых полях.

Гаврилов В.А., Морозова Ю.В., Сторчеус А.В. «Вариации уровня геоакустической эмиссии в глубокой скважине Г-1 (Камчатка) и их связь с сейсмической активностью» Вулканология и сейсмология, № 1, с. 52-67 (2006)

Представлены результаты непрерывных измерений геоакустической эмиссии с использованием трехкомпонентного геофона с датчиками на основе магнитоупругих кристаллических ферромагнетиков, установленного в скважине на глубине 1035 м. По результатам трехлетнего интервала наблюдений установлено, что примерно для 60% времени наблюдений типичным было наличие характерного суточного хода среднего уровня геоакустической эмиссии. Перед всеми землетрясениями с M_LH > 5.0 в зоне радиусом R < 300 км от пункта наблюдений и землетрясениями с M_LH > 5.5 в зоне R < 550 км отмечалось исчезновение суточного хода. Кроме нарушений суточного хода отмечались также бухтообразные аномалии среднесуточного уровня геоакустической эмиссии. Наиболее значимые по амплитуде и продолжительности аномалии оказались приуроченными к наиболее сильным землетрясениям, произошедшим за время наблюдений. Для понимания физических причин суточных вариаций уровня геоакустической эмиссии были привлечены результаты электромагнитных измерений с использованием подземной электрической антенны. Предполагается, что изменения в характере суточного хода и среднего уровня геоакустической эмиссии в значительной мере являются следствием изменений напряженно-деформированного состояния горной среды.

Ингель Л.Х. «О механизмах генерации сейсмических сигналов при взаимодействии смерчей с поверхностью земли» Вулканология и сейсмология, № 6, с. 65-70 (2006)

Проанализированы возможные механизмы генерации сейсмических волн при проявлениях торнадо (смерчей). Обращается внимание на неизвестный ранее эффективный механизм, связанный с интенсивными колебаниями полей давления и ветра, которые, по всей видимости, присущи процессам взаимного циклострофического приспособления этих полей в торнадо. Оценки показывают, что колебания давления при таких процессах в достаточно интенсивных торнадо могут генерировать сейсмические волны, амплитуда которых в принципе достаточна даже для непосредственного восприятия наблюдателями, находящимися на расстояниях порядка километра от смерча (подобные свидетельства имеются в литературе).

Гуфельд И.Л., Корольков А.В., Новоселов О.Н., Хрулев Е.Н. «Отражение геодинамических процессов в локальной геоакустической эмиссии» Вулканология и сейсмология, № 6, с. 62-73 (2009)

Рассмотрена корреляция между быстропротекающими локальными процессами, вызывающими геоакустическую эмиссию, и региональным процессом возбуждения геологической среды, предшествующим сильным землетрясениям. Показано, что это сопоставление возможно на основе единого процесса вертикального переноса энергии за счет дегазации Земли. Впервые проведен анализ локальных геоакустических характеристик на основе анализа диаграмм Пуанкаре и построения разностных уравнений, описывающих динамические изменения характеристик источников акустической эмиссии. На этой основе и с учетом непрерывности проявления геоакустической эмиссии предложена декомпрессионная модель сейсмоакустического шума и геоакустической эмиссии как его составной части.

Левин Б.В., Сасорова Е.В., Борисов С.А., Борисов А.С. «Оценка параметров слабых землетрясений и их сигналов» Вулканология и сейсмология, № 3, с. 60-70 (2010)

Сделана попытка связать воедино на теоретическом уровне такие параметры землетрясений, как линейный размер и объем источника разрушения, энергию, магнитуду, класс события, период и частоту излученного сигнала. Получена оценка зависимости периода сигнала (T) от энергии (E) сейсмического события для очень широкого класса событий: от крупных землетрясений до микроразрушений (наноземлетрясений). Впервые показано, что энергия землетрясения связана с периодом сейсмического сигнала степенной зависимостью с показателем степени, равным 6, что находит объяснение в рамках теории размерности. Далее проанализирован большой наблюдательный материал как наземных, так и гидроакустических наблюдений за сейсмическими событиями различных энергетических уровней. В том числе использовались наблюдения за слабыми сейсмическими событиями в диапазоне частот 50–1000 Гц, выполненные авторами на Камчатке и в Сахалино-Курильском регионе. На этой основе получена экспериментальная зависимость T = f(E), которая показала хорошее совпадение с теоретическими оценками. Исследована степень затухания сейсмического сигнала от частоты и расстояния до приемника для разных сред (в том числе и комбинированных) и при учете затухания не только на поглощение в среде, но и на геометрическое рассеяние. Показано, что сигналы с частотой более 200 Гц практически полностью затухают в твердых средах на расстоянии менее 1 км от источника. Предложен формальный количественный критерий для разделения слабых сейсмических событий на подклассы: слабые землетрясения (магнитуда 1≤M≤3 и диапазон частот 3 Гц≤f≤10 Гц); микроземлетрясения (магнитуда – 4≤M≤ 0 и диапазон частот 20 Гц≤f≤170 Гц); и микроразрушения или наноземлетрясения (с M≤5 и частотами f≥200 Гц). Ранее такое разделение существовало только на описательном уровне.

Хачай О.А., Хачай О.Ю. «О построении нелинейной динамической модели отклика массива горных пород на сильные взрывные воздействия» Геофизические исследования, 16, № 2, с. 19-26 (2015)

Проведено сопоставление результатов теоретических исследований причин хаотизации нелинейных диссипативных динамических систем и результатов обработки откликов удароопасного массива горных пород на взрывные воздействия, выполненной методом фазовых диаграмм. В качестве экспериментальных использовались данные детального шахтного сейсмического каталога Таштагольского подземного рудника (шахты) за два года – с июня 2006 г. по июнь 2008 г. Из теории следует, что общей причиной хаотизации и стохастизации движений динамической системы являются потери устойчивости движений и экспоненциальное разбегание близких фазовых траекторий, характеризующих её состояние. Результаты анализа фазовых диаграмм, построенных по данным шахтного каталога, подтверждают данное положение. Детально проанализировано изменение во времени типов корреляционных зависимостей функций энергии, поглощаемой и выделяемой массивом. Рассмотрены условия применения алгоритма Н. Н. Боголюбова для анализа накопления и сброса энергии при взрывных воздействиях на массив горных пород.