Menu

Управление сейсмическим процессом реальность и проблемы

Введение в проблему

Сейсмический процесс реализуется в предельно энергонасыщенной среде, испытывающей непрерывные воздействия весьма слабых внешних полей различной природы и обменивающейся энергией и массой с окружающей средой и внутри себя. Многочисленные работы посвящены изучению влияния внешних слабых полей на активизации сейсмичности. Рассматривалось совпадение сильных землетрясений (без конкретизации точного места и энергий событий) с проявлением космических и атмосферных факторов или изменение сейсмического режима при слабых искусственных и естественных воздействиях. Также как и при поиске предвестников получены эмпирические соотношения их связи. При действии слабых естественных и искусственных источников говорится о триггерном воздействии внешних факторов на сейсмический процесс, однако определение триггерного эффекта не дается. В то же время существует определение триггера — триггерного устройства в радиотехнике, которое, по-видимому, и имеют в виду. Это определение звучит так: триггер — электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями равновесия, в котором под влиянием внешнего воздействия возникает процесс, переводящий систему из одного устойчивого состояния равновесия в другое [Физический.., 1966]. Такое понимание триггерного действия не может иметь отношения к объекту, который называется геологическая среда. Смысл триггерного воздействия в геофизике заключается в следующем: слабые внешние воздействия на среду должны изменить объемно-напряженное состояние, снять накапливаемые тектонические напряжения. Как было показано выше, это в геологической среде в принципе невозможно. Кроме того, эти воздействия существенно меньше энергии тепловых флуктуаций [Гуфельд и др., 2005]. Следовательно, эти источники не могут оказать прямого действия на крупномасштабные структуры разрушения в литосфере, т.е. вызвать (инициировать) разрядку напряжений в масштабе очага. В тоже время их действие возможно на локальные структуры, находящиеся в неравновесных условиях в данный момент. Эта ситуация аналогична инициированию трещинообразования на микро- и мезоуровнях в нагруженных до предельного уровня образцах при воздействии слабых вибрации или электромагнитных полей. Энергия этих воздействия существенно ниже энергии тепловых флуктуаций, т.е. величины kT. Здесь также не происходит разрядки напряжений. Если же принять концепцию "триггерной" разрядки напряжений в геологической среде на основе лабораторных данных [Соболев, Пономарев, 2003], то сильных землетрясений в условиях постоянно действующих фоновых полей вообще не должно быть.

Можно ли воздействовать на параметры сейсмического процесса, если уменьшить постоянно поддерживаемую предельную энергонасыщенность среды принципиально невозможно? В реальных геологических условиях конкуренцию термическим флуктуациям могут составить процессы взаимодействия легких газов с твердой фазой литосферы, контролирующие слабые вариации ОНС среды.

В последние несколько лет большой группой авторов проводятся исследования, конечной целью которых является разработка технологии управления сейсмическим процессом, например, [Авагимов и др., 2002]. Если сильные коровые землетрясения сейчас нельзя предсказать, то возможно их возникновением и эволюцией можно в какой-то степени управлять. Так ставится вопрос. При этом полагали, что накопленный опыт лабораторного и натурного моделирования может быть использован при разработке технологии разрядки накопленных в земной коре тектонических напряжений и снижения риска возникновения сильных землетрясений [Авагимов и др., 2002].

В связи с этим возникают следующие вопросы:

  1. Можно ли при поставленных целях переносить данные лабораторных экспериментов на условия земной коры?

  2. Убедительны ли данные, представляемые как реакция среды, т.е. изменение сейсмического режима на действие весьма слабых искусственных (подземные ядерные взрывы - ПЯВ, МГД генератор - МГД-Г) и естественных (магнитные бури - МБ) источников?

  3. Можно ли на основе нынешнего опыта мониторинга сейсмической опасности говорить о регулировании сейсмического процесса?

Причем в отличие от других работ по данной теме мы будем учитывать в качестве одного из критериев силы воздействия соотношение энергии, вводимой в лабораторный образец или геологическую среду, с энергией тепловых флуктуаций kT, где k - постоянная Больцмана, Т - температура (при нормальных условиях kT ~ 4-10'21 Дж). Это позволит реально оценить возможности регулирования сейсмического режима. Именно малость вводимой энергии в среду заставляет искать иные физические механизмы воздействия на очаг землетрясения, которые могли бы заменить общее (т.е. не доведенное до конкретного физического понимания) представление о "триггерных" эффектах.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4885 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8075 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4920 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Пошук підземних комунікацій

Пошук підземних комунікацій передбачає виявлення їхнього місця розташування в період експлуатації, тобто коли комунікації сховані й на поверхні землі існують лише оглядові й регулювальні споруди. Як уже було сказано в...

30-05-2011 Просмотров:5373 Інженерна геодезія

Винос у натуру проектного контуру водойм…

Винос проектного контуру водоймища роблять для визначення в натурі границі затоплення різних земель: населених пунктів, сільськогосподарських і лісових угідь і т.п. Ця робота складається в позначенні на місцевості точок, висоти...

30-05-2011 Просмотров:4145 Інженерна геодезія

Зображення земної поверхні в цифровому в…

Розвиток обчислювальної техніки й поява автоматичних креслярських приладів (графопобудовників) привело до створення автоматизованих систем для вирішення різних інженерних завдань, пов'язаних із проектуванням і будівництвом споруд. Частина цих завдань вирішується з...

30-05-2011 Просмотров:4351 Інженерна геодезія