К разработке физической модели приливного воздействия на сейсмическую эмиссию

Салтыков В.А.1, Зайцев В.Ю.2, Кугаенко Ю.А.1, Матвеев Л.А.2, Патонин А.В.3
  1. Камчатский филиал Геофизической службы РАН, г. Петропавловск-Камчатский
  2. Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
  3. Геофизическая обсерватория БОРОК Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, пос. Борок Ярославской обл.

Исследование направлено на обоснование возможности контроля напряженно-деформированного состояния среды при подготовке сильных землетрясений по параметрам приливных вариаций фоновой сейсмичности и высокочастотного сейсмического шума (ВСШ). В ходе многолетних исследований ВСШ выявлена устойчивая синхронизация выделенной из ВСШ приливной компоненты с гравитационным приливным потенциалом перед наиболее сильными региональными землетрясениями, происходившими на расстоянии до 400 км от пункта регистрации. Решается вопрос: какие именно физические механизмы могут обеспечить появление синхронизации и наблюдаемой глубины модуляции ВСШ на уровне нескольких процентов и выше за счет весьма слабых приливных деформаций, не превышающих 1.0E-8. Проведена серия испытаний на модельных образцах горных пород (песчаник) в условиях всестороннего и одноосного сжатия при меняющихся параметрах модулирующего воздействия и фоновой нагрузки. Обнаружены участки изменения акустической эмиссии с периодом модулирующего воздействия. Выявлены участки различного отклика акустической эмиссии на имитирующее приливы периодическое нагружение, что связывается с различными стадиями напряженно-деформированного состояния образца. Предложен механизм приливной модуляции ВСШ на основе модели среды реологического уровня, рассмотрена физическая модель амплитудно-зависимого поглощения. Проведен анализ потерь энергии малоамплитудных сейсмических волн за счет термоупругого поглощения на трещинах с учетом неровности их поверхностей.