ОСОБЕННОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОЧАГОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ
https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-4-0163
Аннотация
Об авторах
В. А. Мубассарова
Научная станция РАН, Бишкек, Кыргызстан
Кыргызстан
Кыргызстан
м.н.с.
Научная станция РАН
720049, Бишкек-49, Научная станция РАН, Кыргызстан
Л. М. Богомолов
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия
Россия
Россия
докт. физ.-мат. наук, в.н.с., заместитель директора по научной работе
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН
693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б, Россия
А. С. Закупин
Научная станция РАН, Бишкек, Кыргызстан
Кыргызстан
Кыргызстан
канд. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией
Научная станция РАН
720049, Бишкек-49, Научная станция РАН, Кыргызстан
И. А. Пантелеев
Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Россия
Россия
Россия
канд. физ.-мат. наук, м.н.с.
Институт механики сплошных сред УрО РАН
614013, Пермь, ул. ак. Королева, 1, Россия
Тел.: (342) 2378312
О. Б. Наймарк
Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Россия
Россия
Россия
докт. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией
Институт механики сплошных сред УрО РАН
614013, Пермь, ул. ак. Королева, 1, Россия
Тел.: (342) 2378312
Список литературы
1. Arakawa M., Petrenko V.F., Chen C., 2003. Effect of direct-and alternating-current electric fields on friction between ice and metals. Canadian Journal of Physics 81 (1–2), 209–216. http://dx.doi.org/10.1139/p03-020.
2. Avagimov A.A., Zeigarnik V.A., 2008. Estimation of the triggering effect energy in relation to model sample failure. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 44 (1), 69–72. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351308010096.
3. Avagimov A.A., Zeigarnik V.A., Klyuchkin V.N., 2006. On the structure of acoustic emission of model samples in response to an external energy action. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 42 (10), 824–829. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351 306100065.
4. Bogomolov L.M., Avagimov A.A., Sychev V.N., Sycheva N.A., Zeigarnik V.A., Bragin V.D., 2005. On manifestation of electrically triggered seismicity at the Bishkek test site (on the way toward active seismoelectrical monitoring). In: S.V. Goldin (Ed.), Active geophysical monitoring of the Earth's lithosphere. Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, p. 112–116 (in Russian) [Богомолов Л.М., Авагимов А.А., Сычев В.Н., Сычева Н.А., Зейгарник В.А., Брагин В.Д. О проявлениях электротриггерной сейсмичности на Бишкекском полигоне (на пути к активному сейсмоэлектрическому мониторингу) // Активный геофизический мониторинг литосферы Земли / Ред. С.В. Гольдин. Новосибирск: СО РАН, 2005. С. 112–116].
5. Bogomolov L.M., Il'ichev P.V., Sychev V.N., Zakupin A.S., Novikov V.A., Okunev V.I., 2004. Acoustic emission response of rocks to electric power action as seismicelectric effect manifestation. Annals of Geophysics 47 (1), 65–72. http:// dx.doi.org/10.4401/ag-3259.
6. Bogomolov L., Zakupin A., 2008. Do electromagnetic pulses induce the relaxation or activation of microcracking rate in loaded rocks? Solid State Phenomena 137, 199–208.
7. Bogomolov L.M., Zakupin A.S., Sychev V.N., 2011. Electric Impacts on the Earth Crust and Variations of Weak Seismicity. LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrücken, 408 p. (in Russian) [Богомолов Л.М., Закупин А.С., Сычев В.Н. Электровоздействия на земную кору и вариации слабой сейсмичности. Саарбрюкен: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. 408 c.].
8. Chelidze T., Gvelesiani A., Varamashvili N., Devidze M., Chikchladze V., Chelidze Z., Elashvili M., 2004. Electromagnetic initiation of slip: laboratory model. Acta Geophysica Polonica 52 (1), 49–62.
9. Chelidze T., Lursmanashvili O., 2003. Electromagnetic and mechanical control of slip: laboratory experiments with slider system. Nonlinear Processes in Geophysics 10 (6), 557–564. http://dx.doi.org/doi:10.5194/npg-10-557-2003.
10. Chelidze T., Varamashvili N., Devidze M., Tchelidze Z., Chikhladze V., Matcharashvili T. 2002. Laboratory study of electromagnetic initiation of slip. Annals of Geophysics 45 (5), 587–598. http://dx.doi.org/10.4401/ag-3532.
11. Finkel V.M., 1977. Physical Basis of Fracture Deceleration. Metallurgia, Moscow, 359 p. (in Russian) [Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. М.: Металлургия, 1977. 359 с.].
12. Freund F., 2000. Time-resolved study of charge generation and propagation in igneous rocks. Journal of Geophysical Research 105 (B5), 11001–11020. http://dx.doi.org/10.1029/1999JB900423.
13. Frid V., Rabinovitch A., Bahat D., 2003. Fracture induced electromagnetic radiation. Journal of Physics D: Applied Physics 36 (13), 1620–1628. http://dx.doi.org/10.1088/0022-3727/36/13/330.
14. Grigorov O.N., 1973. Electrokinetic Phenomena. LGU, Leningrad, 196 p. (in Russian) [Григоров О.Н. Электрокинетические явления. Л.: Изд-во ЛГУ, 1973. 196 с.].
15. Kocharyan G.G., Kulyukin A.A., Pavlov D.V., 2006. Specific dynamics of interblock deformation in the Earth's crust. Russian Geology and Geophysics 47 (5), 667–681.
16. Manzhikov B.Ts., Bogomolov L.M., Il’ichev P.V., Sychev V.N., 2001. Structure of acoustic and electromagnetic emission signals on axial compression of rock specimens. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 42 (10), 1690– 1696 (in Russian)
17. Mugele F., Klingner A., Buchrle J., 2005. Electrowetting: a convenient way to switchable wettability patterns. Journal of Physics Condensed Matter 17 (9), S559. http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/17/9/016.
18. Panteleev I.A., Plekhov O.A., Naimark O.B., 2011. Self-similarity mechanisms of damage growth in solids experiencing quasi-brittle fracture // Computational Continuum Mechanics 4 (1), 90–100. http://dx.doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.1.8.
19. Panteleev I.A., Plekhov O.A., Naimark O.B., 2012. Nonlinear dynamics of the blow-up structures in the ensembles of defects as a mechanism of formation of earthquake sources. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 48 (6), 504–515. http://dx.doi.org/10.1134/s1069351312060055.
20. Panteleev I.A., Plekhov O.A., Naimark O.B., 2013a. Model of geomedia containing defects: collective effects of defects evolution during formation of potential earthquake foci. Geodynamics & Tectonophysics 4 (1), 37–51 (in Russian) [Пантелеев И.А., Плехов О.А., Наймарк О.Б. Модель геосреды с дефектами: коллективные эффекты развития несплошностей при формировании потенциальных очагов землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 1. С. 37–51]. http://dx.doi.org/10.5800/GT-2013-4-1-0090.
21. Panteleev I.A., Uvarov S.V., Naimark O.B., 2013b. Spatio-temporal forms of strain localization in tension of sylvinite. In: Proceedings of the 5th International conference of young scientists and students “Modern equipment and technologies in research”. Bishkek, p. 208–211 (in Russian) [Пантелеев И.А., Уваров С.В., Наймарк О.Б. Пространственно-временные формы локализации деформации при растяжении сильвинита // Материалы докладов 5-й междуна-родной конференции молодых ученых и студентов «Современная техника и технологии в научных исследованиях». Бишкек, 2013. С. 208–211].
22. Panteleev I.A., Uvarov S.V., Naimark O.B., Evseev A.V., Pan’kov I.L., 2013c. Peculiarities of spatio-temporal strain localization and tensile fracture of sylvinite. In: Proceedings of the Russian National scientific conference of graduate students and young scientists with scientific school elements “Miners’ Shift 2013”. Novosibirsk, p. 145–148 (in Russian) [Пантелеев И.А., Уваров С.В., Наймарк О.Б., Евсеев А.В., Паньков И.Л. Особенности пространственно-временной локализации деформации и разрушения при растяжении сильвинита // Сборник трудов Всероссийской научной конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы «Горняцкая смена-2013». Новосибирск, 2013. С. 145–148]
23. Panteleev I.A., Uvarov S.V., Naimark O.B., Evseev A.V., Pan’kov I.L., Asanov V.A., 2013d. Experimental investigation of strain localization and rock fracture under direct uniaxial tension. In: Proceedings of the International Conference “Hierarchical systems of organic and inorganic nature”. ISPMS SB RAS. Tomsk, p. 386–389 (in Russian) [Пантелеев И.А., Плехов О.А., Уваров С.В., Наймарк О.Б., Евсеев А.В., Паньков И.Л., Асанов В.А. Экспериментальное исследование локализации деформации и разрушения горных пород в условиях прямого одноосного растяжения // Иерархически организованные системы живой и неживой природы: Материалы международной конференции, Томск, 9–13 сентября 2013 г. Томск: ИФПМ СО РАН, 2013. С. 386–389].
24. Petrenko V.F., 1994. The effect of static electric fields on ice friction. Journal of Applied Physics 76 (2), 1216–1219. http://dx.doi.org/10.1063/1.357850.
25. Shpeizman V.V., Zhoga L.V., 2005. Kinetics of failure of polycrystalline ferroelectric ceramics in mechanical and electric fields. Physics of the Solid State 47 (5), 869–875. http://dx.doi.org/10.1134/1.1924847.
26. Smirnov V.B., Zavyalov A.D., 2012. Seismic response to electromagnetic sounding of the Earth’s lithosphere. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 48 (7–8), 615–639. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351312070075.
27. Sobolev G.A., Ponomarev A.V., 2003. Physics of Earthquakes and Precursors. Nauka, Moscow, 270 p. (in Russian) [Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 270 с.].
28. Sobolev G.A., Ponomarev A.V., Koltsov A.V., Kruglov A.A. et al., 2006. The effect of water injection on acoustic emission in a long-term experiment. Russian Geology and Geophysics 47 (5), 608–621.
29. Stavrogin A.N., Protosenya A.G., 1979. Plasticity of Rocks. Nedra, Moscow, 301 p. (in Russian) [Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979. 301 с.].
30. Surkov V.V., 2000. Electromagnetic Effects during Earthquakes and Explosions. MIFI, Moscow, 237 p. (in Russian) [Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах М.: МИФИ, 2000. 237 с.].
31. Sutton M.A., Orteu J.J., Schreier H.W., 2009. Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements: Basic Concepts, Theory and Applications. Springer, 316 p.
32. Sutton M.A., Wolters W.J., Peters W.H., Ranson W.F., McNeil S.R., 1983. Determination of displacements using an improved digital correlation method. Image and Vision Computing 1 (3), 133–139. http://dx.doi.org/10.1016/0262-8856(83)90064-1.
33. Sychev V.N., Avagimov A.A., Bogomolov L.M., Zeigarnik V.A., Sycheva N.A. et al., 2008. On trigger effects of electromagnetic pulses on minor seismicity. In: Geodynamics and Stress State of the Earth's Interior. Publishing House of Mining Institute of SB RAS, Novosibirsk, p. 179–188 (in Russian) [Сычев В.Н., Авагимов А.А., Богомолов Л.М., Зейгарник В.А., Сычева Н.А. и др. О триггерном влиянии электромагнитных импульсов на слабую сейсмичность // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. Новосибирск: Изд-во Института горного дела СО РАН, 2008. С. 179– 188].
34. Sychev V.N., Bogomolov L.M., Rybin A.K., Sycheva N.A., 2010. Influence of Earth’s crust electromagnetic soundings on seismicity at the Bishkek geodynamic test site. In: V.V. Adushkin, G.G. Kocharyan (Ed.), Trigger effects in geosystems. GEOS, Moscow, p. 316–326 (in Russian) [Сычев В.Н., Богомолов Л.М., Рыбин А.К., Сычева Н.А. Влияние электромагнитных зондирований земной коры на сейсмический режим территории Бишкекского геодинамического полигона // Триггерные эффекты в геосистемах / Под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М.: ГЕОС, 2010. С. 316–326].
35. Tarasov N.T., 1997. Variations of the Earth’s crust seismicity under electrical action. Doklady AN 353 (4), 542–545 (in Russian) [Тарасов Н.Т. Изменение сейсмичности коры при электрическом воздействии // Доклады АН. 1997. Т. 353. № 4. С. 542–545].
36. Tarasov N.T., Tarasova N.V., Avagimov A.A., Zeigarnik V.A., 1999. Influence of strong hydrodynamic pulses on seismicity of Central Asia and Kazakhstan. Vulkanologiya i Seismologiya (4–5), 152–160 (in Russian) [Тарасов Н.Т., Тарасова Н.В., Авагимов А.А., Зейгарник В.А. Воздействие мощных электромагнитных импульсов на сейсмичность Средней Азии и Казахстана // Вулканология и сейсмология. 1999. № 4–5. С. 152–160].
37. Urusovskaya A.A., Alshitz V.I., Bekkauer N.N., Smirnov A.E., 2000. Deformation of NaCl crystals under combined action of magnetic and electric fields. Physics of the Solid State 42 (2), 274–276. http://dx.doi.org/10.1134/1.1131196.
38. Yakovitskaya G.E., 2008. Methods and Technological Means for Diagnostics of Rocks Critical State on the Basis of Electromagnetic Emission. Parallel, Novosibirsk, 315 p. (in Russian) [Яковицкая Г.Е. Методы и технические средства диагностики критических состояний горных пород на основе электромагнитной эмиссии. Новосибирск: Параллель, 2008. 315 с.].
39. Zakupin A.S., 2010. Geoacoustic observations in boreholes in the territory of the Bishkek geodynamic test site. In: V.V. Adushkin, G.G. Kocharyan (Eds.), Trigger Effects in Geosystems. GEOS, Moscow, p. 277–285 (in Russian) [Заку-пин А.С. Геоакустические наблюдения в скважинах на территории Бишкекского геодинамического полигона // Триггерные эффекты в геосистемах / Под ред. В.В. Адушкина, Г.Г. Кочаряна. М.: ГЕОС, 2010. С. 277–285].
40. Zakupin A.S., Alad’ev A.V., Bogomolov L.M., Borovsky B.V., Il’ichev P.V., Sychev V.N., Sycheva N.A., 2006b. Relationship between electric polarization and acoustic emission of geomaterials specimens under uniaxial compression. Vulkanologiya i Seismologiya (6), 22–33 (in Russian) [Закупин А.С., Аладьев А.В., Богомолов Л.М., Боровский Б.В., Ильичев П.В., Сычев В.Н., Сычева Н.А. Взаимосвязь электрической поляризации и акустической эмиссии образцов геоматериалов в условиях одноосного сжатия // Вулканология и сейсмология. 2006. № 6. С. 22–33.]
41. Zakupin A.S., Avagimov A.A., Bogomolov L.M., 2006a. Responses of acoustic emission in geomaterials to the action of electric pulses under various values of the compressive load. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 42 (10), 830–837. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351306100077.
42. Zhurkov S.N., Kuksenko V.S., Petrov V.A. et al., 1977. On prediction of rock fracturing. Izvestiya AN SSSR, seriya Fizika Zemli (6), 11 18 (in Russian) [Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. и др. О прогнозировании разрушения горных пород // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1977. № 6. С. 11–18].
43. Zhurkov S.N., Kuksenko V.S., Petrov V.A. et al., 1980. Concentration criterion of volumetric fracturing of solids. In: Physical processes in Earthquake Sources. Nauka, Moscow, p. 78–86 (in Russian) [Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. и др. Концентрационный критерий объемного разрушения твердых тел // Физические процессы в очагах землетрясений. М.: Наука, 1980. С. 78–86].
44. Zuev L.B., 1990. Physics of Electroplasticity of Alkali Halide Crystals. Novosibirsk, Nauka, 120 p. (in Russian) [Зуев Л.Б. Физика электропластичности щелочно-галоидных кристаллов. Новосибирск: Наука, 1990. 120 с.].
45. Zuev L.B., 2011. Autowave model of plastic flow. Physical Mesomechanics 14 (5–6), 275–282. http://dx.doi.org/10.1016/ j.physme.2011.12.006.
46. Zuev L.B., Barannikova S.A., Nadezhkin M.V., Zhigalkin V.M., 2012. Laboratory observation of slow movements in rocks. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics 53 (3), 467–470. http://dx.doi.org/10.1134/S0021894412030200.
Рецензия
Для цитирования:
Мубассарова В.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С., Пантелеев И.А., Наймарк О.Б. ОСОБЕННОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОЧАГОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ. Геодинамика и тектонофизика. 2014;5(4):919-938. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-4-0163
For citation:
Mubassarova V.A., Bogomolov L.M., Zakupin A.S., Panteleev I.A., Naimark O.B. STRAIN LOCALIZATION PECULIARITIES AND DISTRIBUTION OF ACOUSTIC EMISSION SOURCES IN ROCK SAMPLES TESTED BY UNIAXIAL COMPRESSION AND EXPOSED TO ELECTRIC PULSES. Geodynamics & Tectonophysics. 2014;5(4):919-938. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-4-0163
Просмотров: 1341
Послать статью по эл. почте 