Геология и геофизика Юга России (Dec 2022)
Об одном новом предвестнике повышенной сейсмичности
Abstract
Актуальность работы состоит в необходимости дальнейшего развития применения высокоточных механико-математических методов в проблеме прогноза нарастания сейсмичности. Целью проведенных исследований явилось решение задачи выявления условий резонансного поведения гармонически колеблющихся литосферных плит, вызываемого периодическими приливными воздействиями Луны. Методы работы. Применение новейших математических разработок в области механики деформируемых штампов, опубликованных в высокорейтинговых журналах. Изучается тот случай, когда разлом достаточно велик и литосферные плиты удалены торцами. Каждая из литосферных плит оказывается автономной и может рассматриваться как деформируемый штамп. Применяется новейшая, разработанная с помощью метода блочного элемента, теория деформируемых штампов. В процессе исследования применен созданный авторами новый универсальный метод моделирования, позволяющий решения векторных граничных задач для систем дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих материалы сложных реологий, представлять разложенными по решениям отдельных скалярных граничных задач. Результаты исследования. Недавно разработанная теория контактных задач с деформируемыми штампами, действующими на слоистое основание, позволила в явном виде выявлять соотношения, описывающие резонансные частоты гармонически колеблющихся штампов. Эта теория применена для литосферной плиты в форме полосы конечной ширины, лежащей на слоистом основании, моделируемой деформируемым штампом. Для этого случая найдено соотношение, позволяющее вычислять резонансные частоты, свидетельствующие о возможном разрушении плиты, то есть землетрясении. Появление дискретной резонансной частоты в контактных задачах о действии деформируемых штампов на слоистую среду было предсказано в работах академика И.И. Воровича. Необходимость привлечения механических подходов к проблеме прогноза землетрясений высказывалась академиком Г.А. Гамбурцевым. Академику М.А. Садовскому принадлежит позиция, связанная с необходимостью учета кусковатого строения земной коры, то есть блочного строения, в вопросах прогноза землетрясений и выявления новых опасных явлений. Таким образом, с помощью применяемых новых методов в работе доказана возможность получения соотношений, позволяющих оценивать степень опасности разрушения литосферных плит, поскольку удается получить все недостающие для этого соотношения.
