Современные аномальные деформации земной поверхности в зонах разломов: сдвиг или раздвиг?
https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0379
Аннотация
Приведены различные формулировки кинематических типов разломов. Предложен морфологический критерий выявления типов разломов по геодезическим наблюдениям, основанный на степени симметричности распределения аномальных смещений земной поверхности. Анализ различных типов локальных аномалий вертикальных смещений земной поверхности, полученных по геодезическим наблюдениям в зонах разломов, показал, что 88 % всех аномалий – локальные, симметричные оседания земной поверхности в окрестности разлома. Такая морфология деформационных аномалий соответствует субвертикальным разломам раздвигового типа. Рассмотрены три варианта механизма формирования наблюдаемых смещений в зоне активизации раздвиговых разломов: блоковый, дислокационный и параметрический. Сопоставление расчетных и наблюденных смещений поверхности показывает, что максимальную сходимость теории и наблюдений обеспечивает модель локального параметрического возбуждения деформаций при квазистатических региональных нагрузках и формализма теории деформационных ядер (мягких включений).
Об авторе
Ю. О. Кузьмин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Россия
Россия
Юрий Олегович Кузьмин, докт. физ.-мат. наук, профессор, зав. лабораторией
123242, ГСП-5, Москва Д-242, ул. Большая Грузинская, 10
Список литературы
1. Broek D., 1986. Elementary Engineering Fracture Mechanics. Kluwer, Dordrecht, 540 p.
2. Churikov V.A., Kuzmin Y.O., 1998. Relation between deformation and seismicity in the active fault zone of Kamchatka, Russia. Geophysical Journal International 133 (3), 607–614. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.1998.00511.x.
3. Добровольский И.П. Математическая теория подготовки и прогноза землетрясений. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 240 с.
4. Dzurisin D., 2007. Volcano Deformation. New Geodetic Monitoring Techniques. Springer, Berlin, 442 p.
5. Grigoryev A.S., Volovich I.M., Mikhailova A.V., Rebetsky Y.L., Shakhmuradova Z.E., 1988. Relationships between the kinematics of the top of a layer and the state of stress within it due to block motion at its bottom (in connection with the interpretation of recent movements). Journal of Geodynamics 10 (2–4), 127–138. https://doi.org/10.1016/0264-3707(88)90019-1.
6. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.
7. He Y.M., Wang W.M., Yao Z.X., 2003. Static deformation due to shear and tensile faults in a layered half-space. Bulletin of the Seismological Society of America 93 (5), 2253–2263. https://doi.org/10.1785/0120020136.
8. Izyumov S.F., Kuzmin Y.O., 2014. Study of the recent geodynamic processes in the Kopet-Dag region. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50 (6), 719–731. https://doi.org/10.1134/S1069351314060019.
9. Современная геодинамика и сейсмичность юго-востока Татарстана / Ред. Р.С. Хисамов, Ю.О. Кузьмин. Казань: “Фэн”, 2012. 240 с.
10. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС, 2016. 432 с.
11. Кузьмин Ю.О. Проблемные вопросы изучения деформационных процессов в современной геодинамике // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. № 3. С. 98–107.
12. Kuzmin Y.O., 2009. Tectonophysics and recent geodynamics. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 45 (11), 973–986. https://doi.org/10.1134/S1069351309110056.
13. Kuzmin Y.O., 2013. Recent geodynamics of the faults and paradoxes of the rates of deformation. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 49 (5), 626–642. https://doi.org/10.1134/S1069351313050029.
14. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломных зон: разломообразование в реальном масштабе времени // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 401–443. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0135.
15. Kuzmin Y.O., 2014b. The topical problems of identifying the results of the observations in recent geodynamics. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50 (5), 641–654. https://doi.org/10.1134/S1069351314050048.
16. Kuzmin Y.O., 2015. Recent geodynamics of a fault system. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 51 (4), 480–485. https://doi.org/10.1134/S1069351315040059.
17. Kuzmin Y.O., 2016. Recent geodynamics of dangerous faults. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 52 (5), 709–722. https://doi.org/10.1134/S1069351316050074.
18. Kuzmin Y.O., 2017. Paradoxes of the comparative analysis of ground-based and satellite geodetic measurements in recent geodynamics. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 53 (6), 825–839. https://doi.org/10.1134/S1069351317060027.
19. Kuzmin Y.O., Churikov V.A., 1999. Anomalous strain generation mechanism before the March 2, 1992, Kamchatka earthquake. Volcanology and Seismology 20 (6), 641–656.
20. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: Агентство экономических новостей, 1999. 220 с.
21. Mandl G., 2005. Rock Joints. The Mechanical Genesis. Springer, Berlin, Heidelberg, 222 p.
22. Mindlin R.D., Cheng D.H., 1950. Nuclei of strain in the semi‐infinite solid. Journal of Applied Physics 21 (9), 926–930. https://doi.org/10.1063/1.1699785.
23. Молоденский С.М. Приливы и нутация Земли. М.: Наука, 1984. 214 с.
24. Николаевский В.Н. Собрание трудов. Геомеханика. Т. 2. Земная кора. Нелинейная сейсмика. Вихри и ураганы. Москва–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2010. 560 с.
25. Okada Y., 1985. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space. Bulletin of the Seismological Society of America 75 (4), 1135–1154.
26. Okada Y., 1992. Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space. Bulletin of the Seismological Society of America 82 (2), 1018–1040.
27. Peacock D.C.P., Nixon C.W., Rotevatn A., Sanderson D.J., Zuluaga L.F., 2016. Glossary of fault and other fracture networks. Journal of Structural Geology 92, 12–29. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2016.09.008.
28. Геологический словарь. В трех томах / Ред. О.В. Петров. СПб.: ВСЕГЕИ, 2010–2012. 1352 с.
29. Reiner M., 1960. Deformation, Strain and Flow: An Elementary Introduction to Rheology. H.K. Lewis & Co, London, 347 p.
30. Saberi E., Yassaghi A., Djamour Y., 2017. Application of geodetic leveling data on recent fault activity in Central Alborz, Iran. Geophysical Journal International 211 (2), 751–765. https://doi.org/10.1093/gji/ggx311.
31. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2003. 243 с.
32. Семинский К.Ж. Спецкартирование разломных зон земной коры. Статья 1: Теоретические основы и принципы // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 445–467. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0136.
33. Sezava K., 1929. The tilting of the surface of a semi-infinite solid due to internal nuclei of strain. Bulletin of the Earthquake Research Institute, Tokyo University 7 (1), 1–14.
34. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. Новосибирск: Наука, 1977. 102 с.
35. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск: Наука, 1983. 110 с.
36. Singh S.J., Kumar A., Rani S., Singh M., 2002. Deformation of a uniform half-space due to a long inclined tensile fault. Geophysical Journal International 148 (3), 687–691. https://doi.org/10.1046/j.1365-246x.2002.01590.x.
37. Timoshenko S., Goodier J.N., 1970. Theory of Elasticity. McGraw – Hill, New York, 591 p.
38. Turcotte D.L., Shubert G., 2002. Geodynamics. Cambridge University Press, Cambridge, 456 p.
39. Verma H., Swaroop R., Kumar V., 2017. Deformation of poroelastic half-space due to tensile dislocation. International Journal of Engineering Sciences & Research Technology 6 (12), 115–124. https://doi.org/10.5281/zenodo.1087414.
40. Yang X.M., Davis P.M., 1986. Deformation due to a rectangular tension crack in an elastic half-space. Bulletin of the Seismological Society of America 76 (3), 865–881.
Рецензия
Для цитирования:
Кузьмин Ю.О. Современные аномальные деформации земной поверхности в зонах разломов: сдвиг или раздвиг? Геодинамика и тектонофизика. 2018;9(3):967-987. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0379
For citation:
Kuzmin Yu.O. Recent anomalous deformation of the ground surface in fault zones: shear or tensile faulting? Geodynamics & Tectonophysics. 2018;9(3):967-987. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0379
Просмотров: 745
Послать статью по эл. почте 