Российский журнал наук о Земле
Том 1, № 5, Сентябрь 1999

Определение стадии неустойчивости модели разломной зоны
Determination of instability of the fault zone model

Г. А. Соболев, А. В. Пономарев

Институт сейсмологии ОИФЗ РАН, Москва

Аннотация

Выполнены эксперименты на моделях геологической среды в условиях двухосного сжатия с дополнительной осевой синусоидальной нагрузкой. Модели состояли из двух внешних слоев повышенной прочности и центрального слоя пониженной прочности, который включал щебень различного размера. Конструкция моделей и выбранный режим нагружения позволяли реализовать классический тип разрушения с накоплением субпараллельных кулисообразных трещин во внутреннем слое и последующим сдвиговым макроразрывом. Эксперименты выполнялись при средней скорости продольной деформации 0.5x10-6 с-1. Период силовой вибрации с амплитудой около 12% от текущей нагрузки составлял 40 или 120 с. В процессе нагружения регистрировалисьљ изменения нагрузки с помощью двух датчиков напряжений на верхней и нижней гранях модели, а также волновые формы при периодическом ультразвуковом прозвучивании и акустическая активность. Главной целью опытов являлось выявление предвестников макроразрыва для установленияљ стадии неустойчивости без знания внешней нагрузки и общей деформации модели. Было исследовано соотношение амплитуд фаз относительного сжатия и растяжения в последовательных циклах силовой вибрации, зарегистрированных датчиками напряжений, а также соотношение амплитуд последовательных фаз ультразвуковых импульсов и времен их вступления. Обнаружены эффект возникновения и развития асимметрии в первоначально синусоидальных циклах вибрации и искажение формы ультразвуковых сигналов при подходе модели к неустойчивости. Таким образом, экспериментально показана возможность определения стадии механической неустойчивости деформируемого тела по динамическим параметрам упругих колебаний во время последовательных знакопепеременных фаз силового воздействия. Предполагается, что данный подход может быть реализован в натурных условиях при изучении реакции геологической среды на земные приливы или сигналы искусственного вибропросвечивания.
 Полный текст только на английском языке.
This document was generated by TeXWeb (Win32, v.1.0) on July 28, 1999.