Акустика разрушения применительно к проблемам физики землетрясений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.12, доктор физико-математических наук Виноградов, Сергей Дмитриевич

• Виноградов, Сергей Дмитриевич
• доктор физико-математических наук
• 1983

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Виноградов, Сергей Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ.-.

1. КРАТКИЙ ОБЗОР.

1.1. Графики повторяемости.

1.2. Лабораторные исследования по физике землетрясений.

2. ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ И ТЕХНИКА ОПЫТОВ ПО РАЗРУШЕНИЮ ОБРАЩОВ

2.1. Аппаратура в опытах с возрастающей нагрузкой.

2.2. Аппаратура в опытах с постоянной нагрузкой.

2.3. Образцы.

2.4. Методика наблюдений и обработки материалов.

2.5. Вопросы подобия в лабораторных опытах.

2.6. Система регистрации и наклон графиков повторяемости. 64 Выводы по главе 2.

3. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ РАЗРУШАЕМОГО МАТЕРИАЛА И РЕЖИМА ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА НАКЛОН ГРАФИКОВ ПОВТОРЯЕМОСТИ И ВЕЛИЧИНУ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

3.1. Влияние неоднородности материала.

3.2. Влияние прочности разрушаемого материала.

3.3. Графики N [Е) при разных условиях нагружения.

3.4. Влияние скорости деформации на наклон Y графиков

3.5. Сейсмическая энергия при деформации и разрушении образцов

3.6. Соотношение между сейсмической энергией и запасом упругой энергии в образце.

Выводы по главе 3.

4. ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АКУСТИЧЕСКОГО РЕЖИМА В ПРОЦЕССЕ ДЕФОРМАЦИИ.

4.1. Изменения во времени соотношения между числом сильных и слабых импульсов.

4.2. Распределение импульсов во времени в процессе деформации и разрушения образцов.

4.3. Группирование упругих импульсов.

Выводы по главе 4.

5. РАЗРЫВ КАК ИЗЛУЧАТЕЛЬ УПРУГИХ ВОЛН - МОДЕЛЬ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

5.1. Модель, методика и техника проведения эксперимента.

5.2. Основные характеристики сдвига по подготовленному разрыву как излучателя упругих волн.

5.2.1. Диаграмма направленности излучения.

5.2.2. Распределение динамических смещений около разрыва. 157 Выводы по главе 5.

6. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ НА БЕРЕГАХ РАЗРЫВА НА ИЗЛУЧЕНИЕ ИМ УПРУГИХ ВОЛН.

6.1. Методика.

6.2. Форма импульсов.

6.3. Спектры импульсов.

6.4. Сейсмический момент.

Выводы по главе 6.

7. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ,СОПОСТАВЛЕНИЕ С ШАХТНЫМИ И СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИМИ НАБЩЕНИЯШ.

7.1. Акустические наблюдения в шахтах.

7.1.1. Аппаратура.

7.1.2. Постановка наблюдений.

7.1.3. Обработка результатов шахтных наблвдений.

7.1.4. Результаты изучения упругих импульсов в шахтах Кизеловского угольного бассейна.

7.1.5. Результаты изучения упругих импульсов в руднике "Анна", Чехословакия.

7.2. Влияние материала и режима деформирования на графики повторяемости.

7.3. Изменение наклона графиков повторяемости во времени.

7.4. Распределение толчков во времени.

Выводы по главе 7.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Акустика разрушения применительно к проблемам физики землетрясений»

Актуальность. Исследование физической природы сейсмического процесса, или физика землетрясений по определению Ю.В.Ризниченко [95], включает в себя две проблемы, тесно связанные друг с другом, - это физика отдельного очага землетрясения и физика совокупности очагов или сейсмического режима.

В прогрессе физики очага землетрясения и выделении ее в самостоятельное направление исследований чрезвычайно большую роль сыграло привлечение положений механики хрупкого разрушения .к объяснению процессов подготовки и развития очага землетрясения [10, 62 -64, 76, 77]. Разработка прогноза землетрясений связывает эти две проблемы воедино, так как подготовка отдельного землетрясения происходит на фоне определенного сейсмического режима области и отражается на его характеристиках.

В сейсмическом режиме можно выделить две стороны - это общий уровень, который определяется долговременными средними характеристиками, или сейсмический климат по Ю.В.Ризниченко, и сейсмическая погода - сегодняшнее состояние сейсмичности, которое характеризуется параметрами, определяемыми по небольшим временным отрезкам. Долговременные средние характеристики связаны со свойствами материала, слагающего земную кору данного региона, со средним уровнем тектонической активности, т.е. со средней скоростью деформации. Временные вариации сейсмичности отражают перераспределение напряжений, процессы подготовки и возникновения отдельных крупных землетрясений.

Для физической интерпретации сейсмологических наблкде-ний, для сувдения о тектонофизической обстановке в регионе необходимо знание связей характеристик сейсмического режима со свойствами материала и условиями деформирования. Получение таких зависимостей только на основании натурных наблюдений связано с очень большими трудностями.

Естественная сейсмичность - это очень сложный процесс, в котором проявляется влияние целого ряда факторов, таких как физико-механические свойства горных пород, слагающих земную кору (речь здесь и в дальнейшем идет о коровой сейсмичности), структура поля напряжений и т.д. Действие этих факторов накладывается друг на друга, так что исключить влияние или учесть действие какого либо фактора в отдельности в естественных условиях не представляется возможным.

Неоднородность материала и поля напряжений, скорость деформации, распределение прочности, неупругие и релаксационные свойства среды - все это создает многофакторную систему, результат действия которой, проявляющийся в сейсмичности, воспринимается как случайный процесс. Отснда и многие закономерности сейсмического режима проявляются как статистические, лишь при накоплении большого числа событий.

Кроме того исследование естественного сейсмического процесса затрудняется недоступностью тех мест, где разворачивается этот процесс, для непосредственных наблюдений и измерений. У нас нет точных сведений о свойствах материала на глубине, о действующих там напряжениях и о граничных условиях, мы можем делать лишь более или менее обоснованные предположения. Отсюда вполне естественно обращение к лабораторному эксперименту, где можно учесть либо исключить действие отдельных факторов.

Поэтому проблема исследования в лабораторных условиях поведения характеристик сейсмического режима, в первую очередь графиков повторяемости сейсмических событий, как во времени, в процессе подготовки разрушения,так и в зависимости от свойств разрушаемого материала и режимов деформирования является актуальной и очень важной для интерпретации сейсмологических наблюдений. Разработка этой проблемы является новым направлением исследований.

Изучение сейсмического режима базируется на определении параметров каждого отдельного очага. Таким образом, исследование влияния физических условий в отдельном очаге на излучение им упругих волн теснейшим образом связано с изучением сейсмического режима и необходимо для правильной интерпретации сейсмологических данных.

Важными физическими характеристиками очага землетрясения являются количество излученной энергии и сейсмический момент. Знание этих величин позволяет определить другие важные параметры, такие как сброшенное напряжение и др. Вместе с тем совокупность сейсмических моментов очагов землетрясений региона дает возможность оценить деформацию горных пород в результате землетрясений - так называемое сейсмическое течение горных масс [98].

Рядом исследователей были получены корреляционные зависимости между энергией (магнитудой) землетрясений и сейсмическим моментом как для отдельных регионов, так и для Земли в целом [100, 229]. Однако не все землетрясения укладываются в эти зависимости, кроме того, детальное изучение афтершоков сильных землетрясений [бб] показало, что для разных групп афтершоков могут быть различные соотношения между энергией (магнитудой) и сейсмическим моментом.

Отсвда проистекает необходимость исследования влияния физических условий на разрыве (такие как характер взаимодействия берегов разрыва и др.) на излучение им упругих волн.

Цель и задачи работы. Основной целью настоящей работы является разработка и развитие нового направления - исследование в лабораторных условиях поведения характеристик сейсмического режима в зависимости от свойств разрушаемого материала и режимов деформирования, а также поведения их во времени, в процессе подготовки разрушения (магистрального разрыва), и получение зависимостей, которые могут быть использованы при интерпретации сейсмологических данных.

При этом решались следующие задачи.

1. Разработка методики и техники эксперимента и регистрации измеряемых величин в широком диапазоне скоростей деформации.

2. Исследование зависимости сейсмического режима и его характеристик от свойств разрушаемого материала, в первую очередь, от степени его неоднородности.

3. Исследование влияния скорости деформации на сейсмический режим и его характеристики.

4. Исследование поведения сейсмического режима во времени, выявление признаков подготовки магистрального разрыва.

5. Исследование влияния условий на берегах разрыва на излучение им упругих волн.

Основой методики проведенных исследований являются акустические наблкщения (так называемый метод акустической эмиссии) - т.е. регистрация упругих волн,излучаемых при образовании трещин или при подвижке по подготовленному разрыву. Акустические наблюдения в различных модификациях были использованы исследователями еще с конца 30-х годов и в настоящее время метод акустической эмиссии широко применяется для индикации процессов разрушения, происходящих в твердых материалах - как в горных породах [3 - 5, 18, 21, 91, 171 - 174, 179, 215, 217], так и в разного рода технических конструкциях [50, 84, 123, 164]. В основе этих наблюдений лежит тот физический факт, что при образовании трещин часть энергии выделяется в виде упругих волн, которые и улавливаются различными приемниками. Само название "акустические" здесь имеет несколько особый смысл. В обычном понимании акустические волны

- это волны сжатия и разрежения, распространяющиеся в жидкости и газах. Упругие волны, распространяющиеся в твердых телах,

- сейсмические - могут быть как продольными (сжатия и разрежения), так и поперечными. В данном случае термин "акустический" относится не к типам наблюдаемых волн, а к диапазону частот, в котором ведутся набладения. Сейсмические наблюдения (сейсмология, сейсморазведка) лежат в диапазоне частот от сотых и тысячных долей герца до десятков герц. Частотный диапазон акустических наблюдений лехшт от десятков и сотен герц (шахтные наблюдения) до сотен килогерц при разрушении образцов горных пород и различных конструкций и деталей.

В наших исследованиях использовалась полоса частот от нескольких десятков гц до 100-150 кгц.

Защищаемые положения. В диссертации разрабатывается новое направление - лабораторное исследование сейсмического режима и его характеристик. При проведении исследований был получен ряд новых экспериментальных результатов, которые также выносятся на защиту. а) Влияние неоднородности разрушаемого материала - числа, размеров и формы включении - на наклон ^ графиков повторяемости. б) Зависимость выделяемой сейсмической энергии и характеристики сейсмического режима от скорости деформации. в) Общие, не зависящие от масштаба явления, признаки подготовки магистрального разрыва:

1) изменение соотношения между числом сильных и слабых толчков (больших и малых разрывов), выражающееся в уменьшении наклона Ц графиков повторяемости;

2) сейсмическое затишье в области, связанной с подготовкой разрыва. г) Влияние характера и величины трения между берегами разрыва на спектры и энергию излучаемых им волн, а также на соотношение мевду сейсмическим моментом и энергией.

Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов определяется большим числом проведенных опытов, показавшим, что полученные зависимости выходят за пределы возможных ошибок.

Научная новизна. В работе впервые были получены следующие результаты.

1. Выведены условия подобия при образовании разрывов.

2. Получено влияние характера неоднородности разрушаемого материала (числа, формы, и размеров включений) на наклон графиков повторяемости.

3. Исследовано влияние скорости деформации на выделение сейсмической энергии и графики повторяемости.

4. Найдены общие, не зависящие от масштаба разрушения, признаки подготовки магистрального разрыва (разрушения образца, горного удара, сильного землетрясения): а) изменение соотношения между числом сильных и слабых толчков, выражающееся в уменьшении наклона ^ графиков повторяемости. б) сейсмическое затишье в области подготовки разрыва. 5. Получено влияние характера трения между берегами разрыва на спектральный состав и энергию излучаемых волн.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы при интерпретации сейсмологических данных, а также при постановке и интерпретации шахтных акустических наблюдений. Изменения сейсмического режима при подготовке магистрального разрыва (изменение наклона графиков повторяемости, сейсмическое затишье) могут использоваться в ряде других прогностических признаков на сейсмологических полигонах.

Реализация работы. Полученные результаты использовались в работах отделов сейсмологии и вычислительной геофизики ИФЗ АН СССР, в работах ТИССС, Института вулканологии ДВНЦ, отдела сейсмологии Института геологии и геофизики АН Узб.ССР.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных симпозиумах по сейсмическому режиму, Всесоюзных симпозиумах по механике горных пород, на Всесоюзных симпозиумах по физике очага землетрясения, на международных семинарах в ГДР и ЧССР, на заседаниях Ученого совета по сейсмологии ИФЗ АН СССР.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Первая глава содержит краткий обзор работ по рассматриваемым вопросам. Вторая глава посвящена вопросам методики и техники эксперимента, здесь же рассматриваются вопросы подобия. Третья и четвертая главы содержат экспериментальные исследования влияния свойств и условий деформации на сейсмический режим и его характеристики, а также изменений характеристик сейсмического режима во времени, в процессе под

Заключение диссертации по теме «Геофизика», Виноградов, Сергей Дмитриевич

Выводы по главе 7

Сопоставление результатов лабораторных исследований с данными шахтных и сейсмологических наблвдений позволяет выделить общие особенности сейсмического режима при подготовке магистрального разрыва:

1. Меняется соотношение между числом крупных и малых разрывов в пользу крупных, что проявляется в уменьшении наклона X графиков повторяемости.

2. Перед образованием магистрального разрыва наблюдается "сейсмическое затишье", пауза, в области, связанной с подготовкой этого разрыва.

3. Эти особенности не зависят от масштаба разрушения и проявляются перед разрушением образцов, перед горными ударами в шахтах и перед сильными землетрясениями. Таким образом, они присущи самому процессу разрушения неоднородных материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что характеристики сейсмического режима зависят от свойств разрушаемого материала и режима деформирования. Перенесение полученных результатов на естественные процессы требует определенной осторожности. При обсуждении условий подобия мы уже видели, что полное их соблюдение невозможно отчасти из-за недостаточности сведений о свойствах материалов и механике процессов на глубине, а, кроме того, имеются и принципиальные трудности в подборе материалов. Поэтому численные величины, полученные в лабораторных опытах прямо переносить на натуру нельзя.

Тем не менее, сопоставление результатов, полученных в лаборатории, с материалами шахтных и сейсмологических наблюдений показывает, что существует качественное сходство процессов разрушения, имеются общие соотношения, проявляющиеся в процессах разрушения различных масштабов. Это дает возможность использования полученных соотношений для объяснения и интерпретации результатов сейсмологических наблюдений.

Изучение влияния скорости деформации показало, что наклон й графиков повторяемости мало меняется в широком диапазоне скорое

• тей деформации и заметно увеличивается при малых 6 . При этом у податливых материалов увеличение ^ заметно сдвигается в область повышенных скоростей деформации. Вместе с тем, мы видели, что интенсивность выделения сейсмической энергии, т.е. повторяемость толчков, прямо зависит от скорости деформации.

В естественных условиях области высокой сейсмичности мы в праве связывать с относительно высоким уровнем скоростей деформации. Здесь скорости деформации лежат в диапазоне, в котором величина ^ меняется слабо, и, следовательно, период повторения и величина сильнейших землетрясений будет зависеть, в первую очередь, от скорости деформации. В силу этого в таких областях должна наблюдаться корреляция между величиной максимального землетрясения и сейсмической активностью. Исследование такой корреляции для таких высокосейсмичных областей, как Курило-Камчат-ский регион, Япония, Средняя Азия, Кавказ было проведено Ю.В.Риз-ниченко с сотрудниками [56, 96, 99] . Е&ла получена тесная корреляция между энергией максимально возможного землетрясения и сейсмической активностью на площади его подготовки, что дало возможность Ю.В.Ризниченко разработать корреляционный метод определения величины максимального возможного землетрясения.

Вместе с тем, наблвдались случаи, когда сильные землетрясения возникали в области низкой сейсмической активности [14] . Низкая сейсмическая активность связана с относительно малыми скоростями деформации. В этих условиях возможность возникновения сильного землетрясения определяется свойствами материала земной коры - его податливостью, прочностью, временем релаксации. Если материал коры достаточно раздроблен, с низкой прочностью и малым временем релаксации, то в нем не сможет накопиться достаточное количество упругой энергии для возникновения сильного землетрясения. В этих условиях мы получим крутой график повторяемости с большой величиной ^ . В случае прочного материала с большим временем релаксации и при малых скоростях деформации может накопиться упругая энергия, достаточная для возникновения сильного землетрясения. Однако, в условиях низкой скорости деформации такие землетрясения будут возникать редко и могут явиться неожиданными. Таким образом, величина ^ может выступать как дополнительный индикатор свойств материала и условий деформирования в исслецуемых. областях и может быть использована для оценки возможности возникновения сильногоь землетрясения. Учет величины ^ при оценке магнитуды максимального землетрясения сделан в работах С.Л.Соловьева^, В.И.Бунэ и Т.П.Поляковой [14] .

При всех таких оценках необходимо брать средние долговременные значения ^ наклонов графиков повторяемости и сейсмической активности. Это необходимо для исключения временных вариаций этих величин с тем, чтобы в них отражались лишь свойства материала и условия деформирования.

При набюдениях в шахтах: величина ^ наклона графиков повторяемости, построенных для акустических импульсов, излучаемых при разрушении горных пород, также может служить индикатором их свойств на исследуемых участках. Малая величина й может указывать на относителбную прочность и монолитность пород и, как следствие, возможность накопления здесь упругой энергии, достаточной для возникновения горного удара. И, наоборот, большая величина "б указывает на относительную слабость и раздробленность пород, в которых не может накопиться большого количества упругой энергии.

Такого рода учет величины ^ при оценке удароопасности отдельных участков шахтного поля был сделан в работе А.Г.Стороженко^ Автором были проведены исследования акустической эмиссии на отдельных участках и показано, что существует прямая связь между величиной графика повторяемости и степенью опасности гор

•^Соловьев С.Л., Полякова Т.П. Оценка максимального возможного землетрясения при произвольном наклоне графика повторяемости землетрясений. ДАН СССР,т.259,}£ 3,1981,стр.262-266. 2/стороженко А.Г. Разработка прогноза степени удароопасности на основе исследований акустической эмиссии горных пород. Автореферат диссертации, ВНИМИ, Ленинград, 1983. ного удара на данном участке. Было получено, что чем меньше величина # , тем выше вероятность возникновения горного удара» На основании полученных результатов им была разработана методика прогноза степени опасности горных ударов на отдельных участках шахтного поля.

При изучении процессов подготовки сильного землетрясения проводятся наблюдения за изменениями величины V во времени. В этом случае определение величины й на данном участке делается внутри ограниченного временного окна, передвигаемого по оси времени. Одна из трудностей таких наблюдений заключается в том, что, с одной стороны, временное окно должно быть достаточно узким, а, с другой стороны, должно быть достаточное число землетрясений для надежного определения ^ . Приходится увеличивать размеры района, в котором определяется й . Однако, несовпадение района наблюдений с областью подготовки землетрясения уменьшает и даже может "смазать" эффект изменения величины во времени.

Рассмотренные результаты позволяют представить себе некоторую картину развития процесса разрушения в неоднородном материале. Проведенные исследования показали, что характеристики сейсмического режима зависят от свойств материала, однако, вместе с тем они изменяются во времени, отражая развитие процесса разрушения, подготовку магистрального разрыва. Общими признаками такой подготовки являются уменьшение наклона ^ графика повторяемости и сейсмическое затишье. Поскольку величина V зависит от свойств материала, в первую очередь, от его неоднородности, то можно сказать, что изменения ^ во времени отражают изменение свойств материала, изменение его неоднородности, структуры при развитии процесса разрушения, процесса образования разрывов.

Весь опыт механики хрупкого разрушения говорит о том, что крупные трещины готовятся на более низком уровне, на фоне возникновения более мелких трещин. Это еще раз показано в опытах Г.А.Соболева с сотрудниками [107 - 109] по деформации и разрушению образцов в условиях двустороннего сжатия. График повторяемости отражает процесс трещинообразования в материале, а его наклон - соотношение между числом больших и малых разрывов. Различия параметров графика повторяемости говорят о различиях в развитии процесса разрушения.

При деформации неоднородного материала образование трещин происходит неравномерно по всему объему, плотность трещин в разных местах не одинакова. Образуются отдельные области с повышенной плотностью трещин. Это находит свое отражение в явлении группирования толчков (разрывов), которое наблюдается и при изучении сейсмического режима сейсмоактивных областей и при деформации и разрушении образцов. Формирование областей с повышенной плотностью трещин и возникновение в них более крупных разрывов приводит к тому, что меняется структура материала, в нем появляются неоднородности более крупного масштаба. Материал как бы переходит на следующий, более высокий, структурный уровень. Процесс перехода материала с одного структурного уровня на другой при развитии разрушения и появление в нем структурных элементов более высокого ранга ранга рассмотрен в работе [48] . Это изменение неоднородности (структуры) материала при развитии в нем процесса разрушения приводит к изменению соотношения между числом разрывов разного размера и к уменьшению наклона графика повторяемости.

В неоднородном материале возникшие разрывы не могут распространяться беспрепятственно. Они останавливаются или существенно замедляются, встретив на своем пути препятствия в виде более прочных включений или в виде ранее образовавшихся трещин. В этом случае для того, чтобы разрыв мог распространяться дальше, необходим дополнительный рост напряжений и, следовательно, увеличение запаса потенциальной упругой энергии в областях, где произошла задержка движения. Накопление напряжений осуществляется в ходе общей деформации, которая может происходить либо при переменной нагрузке, либо в условиях ползучести. Естественные условия, видимо, ближе к условиям ползучести, так как трудно ожидать заметных изменений региональных напряжений. Уровень необходимых локальных напряжений зависит от прочности препятствия. В начальном периоде деформации материала разрывы возникают в местах повышенных (в силу нроднородности) напряжений, в первую очередь там, где материал менее прочен. В дальнейшем, в процессе деформирования, разрывы начинают возникать и в более прочных местах. К тому времени, когда процесс образования разрывов исчерпает места с более слабыми связями, и останутся наиболее прочные связи (препятствия), процесс образования разрывов приостанавливается, наблюдается, так называемое, сейсмическое затишье, после которого, когда напряжения достигнут нужного уровня, образуется большой (магистральный) разрыв.

Здесь рассматривается затишье, возникающее в процессе развития разрушения перед возникновением магистрального разрыва. Его не следует отождествлять со спадом сейсмической активности после сильного землетрясения, который отмечен С.А.Федотовым при построении сейсмического цикла [121] .

Рассмотрев данные лабораторных экспериментов, шахтных и сейсмологических наблюдений, можно заключить, что сейсмическое затишье является общим признаком подготовки магистрального разрыва и проявляется на самых различных масштабных уровнях от разрушения образцов до сильных землетрясений. Во всех случаях физическое содержание его одно и то же - накопление напряжений, упругой энергии, необходимых для возникновения сильного толчка. Но, если в случае образцов разрушение проявляется в образовании нового разрыва, то в случае сильного землетрясения это может быть разрушением препятствия на уже существующем разрыве и скачкообразное, быстрое сдвижение его берегов. При этом часть накопленной упругой энергии идет либо на образование нового разрыва, либо на разрушение препятствия и преодоление сил трения при движении по готовому разрыву, а другая ее часть идет на излучение упругих волн, которые и восцринимаются как сейсмический (акустический) импульс.

По времени проявления сейсмическое затишье является более кратковременным признаком подготовки разрыва по сравнению с изменениями наклона графиков повторяемости.

При сопоставлении его с таким предвестником землетрясения как бухтообразный ход отношения скоростей [80] , можно заметить, что затишье падает на вторую часть бухты, означающую как бы восстановление свойств материала. Если рассмотреть ход деформации в опытах по разрушению образцов при постоянной нагрузке, можно отметить, что в ряде опытов скорость деформации не меняется ко времени затишья (рис. 23), а в других случаях она даже несколько уменьшается. Уменьшение скорости деформации соответствует некоторому ужестчению материала. Во время затишья деформация осуществляется преимущественно за счет пластической ее части, разрывная часть деформации сведена к минимуму. Вместе с тем известно, что пластическая деформация способствует закрытию существующих в теле различных нарушений сплошности, что и приводит, в свою очередь, к упрочнению материала и восстановлению его свойств, измененных при образовании трещин ж разрывов. Магистральный разрыв образуется, когда исчерпываются возможности пластической деформации. Тогда один из вновь образовавшихся разрывов перерастает в магистральный, прорезывающий всю подготовленную область. Этим можно объяснить наличие небольшого числа форшоков. Отсутствие форшоков говорит о том, что первый же образовавшийся после затишья разрыв пророс до магистрального.

Говоря о признаках подготовки большого разрыва, следует помнить, что отмеченные особенности в поведении характеристик сейсмического режима не исчерпывают всех признаков подготовки, само понятие процесса подготовки очень широкое и охватывает целый ряд явлений, здесь не рассматриваемых. Процессы подготовки очага землетрясения рассматривали многие исследователи, например, В.И.Мяч-кин, Б.В.Костров, Г.А.Соболев, О.Г.Шамина, И.П.Добровольский, ряд зарубежных авторов [54, 55, 63, 76, 77, 198, 218 ] . Здесь мы исследовали лишь признаки, связанные с сейсмическим режимом. Надо сказать, что эта сторона вопроса в указанных работах затронута мало.

Предложенная общая схема развития процесса разрушения неоднородного материала и связанных с этим изменений сейсмического режима и его параметров не заменяет собой конкретных моделей подготовки очага землетрясения, предложенных в упомянутых выше работах.

Исследование излучения от сдвигового разрыва показало, что существенное влияние на энергию и спектр излучаемых волн оказывают условия на самом разрыве, характер взаимодействия его берегов. В зависимости от условий на берегах разрыва меняется и соотношение между сейсмическим моментом и энергией (магнитудой) излучаемых волн. В сейсмологической практике наблвдаются землетрясения с низкочастотным спектром излучаемых волн, большим сейсмическим моментом и относительно малой магнитудой, которые Н.В.Шебалин назвал "вялыми" [ 47, 229 ] . Вместе с тем, наблкщаются и обратные примеры высокочастотных землетрясений большой магнитуды и с относительно малым сейсмическим моментом [.40] . Если взглянуть на общую корреляционную зависимость между сейсмическим моментом и магнитудой для всего земного шара, полученную Ю.В.Ризни-ченко по многочисленным литературным источникам [100] , то можно увидеть большой разброс, превышающий по значению М0 два порядка. Видно также, что отдельные локальные зависимости по различным регионам отличаются от осредняющей линии не только по уровню, но имеют наклоны, отличные от общей закономерности. Таким образом, условия, в которых возникают разрывы - очаги землетрясений, - а также условия на самих берегах разрывов определяют характер их излучения, сейсмическую энергию и сейсмический момент. Поэтому при использовании этих соотношений надо проявлять определенную осторожность.

К числу параметров очага землетрясения, определяемых по сейсмическим записям, относятся также линейные размеры очага и, так называемое, сброшенное напряжение или б^езь-^гор . При определении сброшенного напряжения используются величины сейсмического момента, энергии и линейных размеров разрыва. Линейные размеры очага определяются обычно по значению "угловой частоты" спектра сейсмических волн. При этом в большинстве случаев используется формула Бруна (см.разд. 6.3.), в которую входит величина скорости распространения упругих волн.

Эксперименты показали, что определение размеров по этой формуле приводит к ошибкам, при этом тем большим, чем больше скорость распространения разрыва отличается от скорости упругих волн в данном материале. Поскольку скорость распространения разрыва зависит от его размеров [ИЗ] , и при увеличении последних приближается, а иногда и превосходит скорость упругих волн, то и ошибки в определении размеров увеличиваются с уменьшением магни-туды землетрясения. При этом происходит завышение размеров очагов слабых землетрясений. Возможно, что именно этим обстоятельством частично объясняется эффект увеличения сброшенного напряжения с увеличением магнитуды землетрясения.

Таким образом, использование полученных качественных закономерностей позволяет подойти к физическим основам, определяющим ход и параметры сейсмического процесса.

ОБЩИЕ ЖРОТТН

В проведенных исследованиях получены следующие основные результаты:

1. Разработано новое направление: исследование сейсмического режима и его характеристик в лабораторных условиях.

2. Разработана методика лабораторного эксперимента и регистрации измеряемых величин в широком диапазоне скоростей деформации. Разработанная методика и техника эксперимента позволили исследовать процессы разрушения образцов в диапазоне скоростей део о т формации 10 - 10 сек .

Рассмотрены возможные искажения величины графиков повторяемости при регистрации в одной точке. Рассмотрены вопросы подобия при деформационных процессах. Выведены условия подобия при образовании разрывов, получены соответствующие соотношения между параметрами натуры и модели.

3. Исследовано влияние свойств разрушаемого материала и условий деформирования на характеристики сейсмического режима и выделение сейсмической энергии.

Исследовано влияние неоднородности (величины и формы включений) на наклон 1$ графиков повторяемости. Величина $ значимо больше при разрушении мелконеоднородного материала по сравнению с разрушением материала, имеющего крупные неоднородности.

Повторяемость упругих импульсов и сейсмическая энергия, выделяемая в единицу времени, прямо зависят от скорости деформации или от мощности, затрачиваемой на деформирование материала.

Величина ^ увеличивается при малых скоростях деформации.

4. Исследовано поведение характеристик сейсмического режима во времени, выделены общие признаки подготовки магистрального разрыва, которые проявляются независимо от масштаба разрушения (от разрушения образцов до землетрясений), т.е. эти признаки присущи самому процессу разрушения.

Признаки подготовки магистрального разрыва: изменение соотношения между числом сильных и слабых импульсов, которое отражается в уменьшении Я наклона графиков повторяемости; сейсмическое затишье непосредственно перед образованием магистрального разрыва.

Проведено изучение группирования упругих импульсов во времени. Получен критерий для выделения групп. Характер группирования меняется при приближении разрушения.

5. Исследовано влияние условий на берегах разрыва на излучение им упругих волн.

Изучено поле динамических смещений около сдвигового разрыва. Показано наличие отрывной компоненты на сдвиговом разрыве. Выявлена зона в пределах 1,5 - 2,0 длин разрыва, в которой формируется диаграмма направленности и которая отличается по затуханию продольных и поперечных колебаний. Изучено влияние характера и величины трения между берегами разрыва на спектры излучаемых импульсов и на соотношение между сейсмическим моментом и энергией излучаемых волн.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Виноградов, Сергей Дмитриевич, 1983 год

1. Авербух И.И., Вайнберг В.Е. Зависимость акустической эмиссии от деформации в разных материалах. Дефектоскопия, № 4, 1973.

2. Ананьин И.В., Арефьев С.С. и др. Дагестанское землетрясение 14 мая 1970 г. Сейсмология. Геология. Геофизика. М., Наука,1.1980, с. 219.

3. Анцыферов М.С., Переверзев Л.Б. Сейсмоакустическая аппаратура для регистрации и исследования предупредительных признаков внезапных выбросов угля и газа. Труды ГеофиАН, № 34, 1956,с. 208 242.

4. Анцыферов М.С., Константинова А.Г-. Сейсмоакустические предвестники внезапных выбросов угля и газа. Сб. "Проблемы рудничной аэрологии" (к 80-летию акад А.А.Скочинского). Гос. науч.-техн. издат. литературы по горному делу, Москва, 1959, с. 55 62.

5. Анцыферов М.С., Анцыферова Н.Г., Каган Я.Я. Сейсмоакустические исследования и проблема прогноза динамических явлений. М., Наука, 1971, с. 183.

6. Бабаев A.M., Мирзоев K.M. Основные принципы сейсмического районирования Таджикистана. Сб. "Вопросы сейсмического районирования территории Таджикистана". Изд. Дониш, Душанбе, 1976,с. 3 31.

7. Байерли Дж., Воевода О.Д., Мячкин В.И., Саммерс Р. Некоторые результаты модельного исследования трещиноватости в зоне разлома. "Сборник Советско-американских работ по прогнозу землетрясений", т. I, кн. 2, Изд. Дониш, Душанбе-Москва, 1976,с. 22 33.

8. Боканенко Л.И. Ультразвуковой датчик с биморфным элементом. Изв. АН СССР, Физика Земли, Jé I, 1966, с. 68 75.

9. Боровик Н.С. О некоторых характеристиках областей очагов землетрнсений в Прибайкалье. Изв. АН СССР,"Физика Земли", № 12, 1970, с. 3 9.

10. Брейс В.Ф., Мячкин В.И. и др. Две модели объяснения предвестников землетрясений. В кн. "Сборник Советско-Американских работ по прогнозу землетрясений", т. I, кн. 2, изд. Дониш, Душанбе-Москва, 1976, с. 9-21.

11. Будников В.А., Воларович М.П., Левыкин А.И. Скорости продольных упругих волн в сухих и влагонасыщенных образцах мрамора при пластической деформации в условиях неравномерного сжатия. Геофиз. сборник АН СССР, вып. 1975, с. 73 78.

12. Бунэ В.И., Полякова Т.П. Сейсмическая активность в областях подготовки больших землетрясений на континенте Евразии. В кн. "Вопросы количественной оценки сейсмической опасности", М., Наука, 1975,

13. Бутовская Е.М., Кузнецова К.И. Зависимость графиков повторяемости от глубины и ее возможное истолкование. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 2, 1971.

14. Васильев Ю.И. Две сводки констант затухания упругих колебаний. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 5, 1962, с. 595 602.

15. Васильев Ю.Ф. Модель сейсмического шва. Изв. АН СССР, "Фиэика

16. Земли", № 3, 1968, с. II 18.

17. Виноградов С.Д. Акустические набладения в шахтах Кизеловского угольного бассейна. Изв. АН СССР, сер. геофиз., й 6, 1957,с. 744 755.

18. Виноградов С.Д. О распределении числа разрывов по энергии при разрушении горных пород. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 12, 1959, с. 1850 1852.

19. Виноградов С.Д. Экспериментальное изучение распределения числа разрывов по энергии при разрушении горных пород. Изв. АН СССР, сер. геофиз., £ 2, 1962, с. 171 180.

20. Виноградов С.Д. Акустические исследования процессов разрушения горных пород в шахте "Анна", Чехословакия. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 4, 1963, с. 501 512.

21. Виноградов С.Д. Акустические наблюдения процессов разрушения горных пород. Изд. Наука, Москва, 1964, 84.

22. Виноградов С.Д., Мячкин В.И. Сейсмоакустические методы изучения напряженного состояния и разрушения горных пород. Сб. "Геоакустика", Наука, Москва, 1966, с. 158 166.

23. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M. Группирование упругих импульсов при разрушении образцов из неоднородных материалов. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 7, 1968, с. 41 49.

24. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M. Влияние неоднородности материала на графики повторяемости упругих импульсов при разрушении образцов. Труды ТИССС, сборник, изд. Дониш, Душанбе, 1969,с. 21 29.

25. Виноградов С.Д. 0 моделировании сейсмического режима. "Труды III симпозиума по сейсмическому режиму", изд. йаука СОАН, Новосибирск, 1966, с. 108 112.

26. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M. Влияние формы и размеров включений на распределение числа импульсов по энергии при разрушении образцов из неоднородных материалов. Сб. "Сейсмический режим Таджикистана", изд. Дониш, Душанбе, 1970, с. 68 73.

27. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M. Об энергии упругих импульсов при разрушении образцов из неоднородных материалов. Изв. АН СССР, "Физика Земли", J6 I, 1970, с. 37 45.

28. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M., Саломов Н.Г., Itypa Г.М. Методика наблюдений процессов разрушения образцов под постоянной нагрузкой. Изв. АН Тадж. ССР, № 4, 1972, с. 23 28.

29. Виноградов С.Д. Некоторые вопросы моделирования сейсмического режима. Сб. "Региональные исследования сейсмического режима". Изд. Штииица, Кишинев, 1974, с. 108 112.

30. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M., Саломов Н.Г. Сейсмическая энергия при разрушении образцов под постоянной нагрузкой. Изв. АН СССР, "Физика Земли, № 3, 1973, с. 29 34.

31. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M., Саломов Н.Г. Временные последовательности упругих импульсов, возникающие в процессе разрушения образца под воздействием постоянной нагрузки. Изв. АН СССР, "Физика Земли", & 7, 1974, с. 25 31.

32. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M., Саломов Н.Г. Распределение во времени упругих импульсов, возникающих при разрушении образцов. Изв. АН СССР, "Физики Земли", № 4, 1975, сд 3 9.

33. Виноградов С.Д. Исследование процессов разрушения образцов в условиях одностороннего сжатия. Сб. "Физика очага землетрясения". Изд. Наука, Москва, 1975, с. 123 130.

34. Виноградов С.Д., Мирзоев K.M., Саломов Н.Г. Исследование сейсмического режима при разрушении образцов. Изд. Дониш, Душанбе, 1975, с. 115.

35. Виноградов С.Д. Уцругие волны, излучаемые от трещины отрыва и от сдвиговой подвижки по готовому разлому. Сб. "Исследования по физике землетрясений". Изд. Наука, Москва, 1976,с. 67 74.

36. Виноградов С.Д. Исследование характеристики продольных и поперечных волн от сдвиговой подвижки по готовому разрыву. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 7, 1976, с. 20 26.

37. Виноградов С.Д. Влияние неоднородности разрыва на излучение упругих волн. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № I, 1978, с. 18 -- 24.

38. Виноградов С.Д. Изменение сейсмического режима при подготовке разрушения. В кн. "Моделирование предвестников землетрясений". М., Наука, 1980, с. 169 178.

39. Виноградов С.Д., Кузнецова К.И., Москвина А.Г., Штейнберг В.В. Влияние физической природы разрыва на излучение упругих волн. В кн. "Физические процессы в очагах землетрясений". М., Наука, 1980, с. 129 140.

40. Воларович М.П., Баюк Е.И., Томашевская И.С. и др. Физические свойства горных пород и минералов при высоких давлениях и температурах. М., Наука, 1978, с. 223.

41. Гайский В.Н. О некоторых закономерностях сейсмического процесса на примере изучения землетрясений Таджикистана. Изв. АН СССР, сер. геофиз., В 4, 1961, с. 574 577.

42. Гайский В.Н. Статистические исследования сейсмического режима. Изд. Наука, М., с. 123.

43. Гзовский М.В. Моделирование тектонических полей напряжений и разрывов. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 6, 1954, с. 527 545.

44. Гзовский М.В., Осокина Д.Н., Ломакин A.A., Кудряшова В.В. Напряжение, разрывы, очаги землетрясений (результаты моделирования). Сб. "Региональные исследования сейсмического режима". Кишинев, изд. Штиинца, 1974, с. 113 123.

45. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М., изд. Наука, 1975, ~ с. 536.

46. Голинский Г.Л., Городкова Т.Н., Коньков A.A., Шебалин Н.В.

47. Ашхабадское землетрясение 15 ноября 1968 г. и некоторые вопросы поведения очагов больших землетрясений. В кн. Региональные исследования сейсмического режима". Кишинев, изд. Штиинца, 1974, с. 124 137.

48. Гольдштейн Р.В., Осипенко Н.М. Формирование структур при разрушении горных пород. В кн. "Физические процессы в очагах землетрясений", М., изд. Наука, 1980, с. 104 115.

49. Горбунова И.В. Детальное изучение сейсмичности Северного Тянь-Шаня. Труды ГеофиАН, J& 25, 1962, с. 312 324.

50. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. М., изд. Стандартов, 1976, с. 268.

51. Гуревич.Г.И., Нерсесов И.Л., Кузнецов К.К. К истолкованию закона повторяемостей землетрясений. Труды ТИССС, т. 6, Душанбе, i960, с. 41 88.

52. Гуревич Г.И. О соотношении упругих и остаточных деформаций в общем случае однородного напряженного состояния. Труды ГеофиАН, № 21, М., 1953, с. 49 90.

53. Гусев A.A. Номограмма для выделения групп землетрясений. Геология и геофизика, 3, 1971, с. 36 43.

54. Гуфельд И.Л., Добровольский И.П. Модель подготовки корового землетрясения. ДАН СССР, т. 260, № I, 1981, с. 51 53.

55. Добровольский И.П. 0 модели подготовки землетрясения. Изв. АН СССР, "Физика Земли", II, 1980, с. 23 32.

56. Джибладзе Э.А. Энергия землетрясений, сейсмический режим и сейсмотектонические движения Кавказа. Тбилиси, изд. Мецниереба, 1980.

57. Каток А.П. Некоторые вопросы анализа сейсмического режима Таджикистана. Диссертация, М., ИФЗ АН СССР, 1967.

58. Константинова А.Г. Временное распределение энергии упругих импульсов при разрушении горных пород. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № II, 1960.

59. Копничев Ю.Ф. Определение коэффициентов поглощения и рассеяния путем совместного анализа регулярных волн и коды. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № I, 1982, с. 48 62.

60. Костров Б.В. Упругие волны, сопровождающие распространение хрупкой трещины касательного разрыва. Изв. АН СССР, сер. геофиз.,1. II, 1964.

61. Костров Б.В., Никитин Л.В., Флитман Л.И. Механика хрупкого разрушения. Мех. твердого тела, № 3, 1969.

62. КостроЕ Б.В. Теория очагов тектонических землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 4, 1970.

63. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения. М., изд. Наука, 1975.

64. Костров Б.В., Шебалин Н.В. Движение в очагах афтершоков Дагестанского землетрясения и теория разрушения. Сб. "Исследование по физике землетрясений", изд. Наука, М., 1976.

65. Кочетков В.М., Мишарина Л.А., Солоненко А.Г;., Боровик Н.С. Изучение особенностей проявления сейсмичности в Байкальской рифто-вой зоне. Сб. "Результаты научных исследований Института земной коры в 1973 г.", Иркутск, 1974.

66. Кузнецова К.И., Аптекман Ж.Я., Шебалин Н.В., Штейнберг В.В. Аф-тершоки последействия и афтершоки развития очаговой зоны Дагестанского землетрясения. Сб. "Исследование по физике землетрясений". М., изд. Наука, 1976.

67. Кузнецова К.И. Схема распространения трещин в неоднородной среде и статистическая модель сейсмического режима. Сб. "Исследование по физике землетрясений"., М., изд. Наука, 1976, с. 114 127,

68. Кузнецова К.И., Шумилина Л.С^, Завьялов А.Д. О физическом содержании графиков повторяемости землетрясений, Прага, 1981.

69. Кулагин В.К., Маламуд A.C. и др. Долгосрочные предвестники серии сильных землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 9, 1980, с. ПО 117.

70. Люстих E.H. Условия подобия при моделировании тектонических процессов. ДАН СССР, т. 64, № 5, 1949, с. 661 664.

71. Магницкий В.А. Основы физики Земли. М., Геофизиздат, 1953, с. 290.

72. Мамадалиев Ю.А. Об исследовании параметров сейсмического режима во времени и в пространстве. Сб. "Вопросы региональной сейсмичности Средней Азии". Фрунзе, изд. Илим, 1964, с. 93 104.

73. Михайлова P.C. Динамика областей сейсмических затиший и прогноз сильных землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 10, 1980, с. 12 22.

74. Москвина А.Г. Поле смещений упругих волн, создаваемых расширяющейся дислокацией. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 6, 1969, с. 3 10.

75. Москвина А.Г. Исследование полей смещений упругих волн в зависимости рт характера очага землетрясения. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 9, 1969, с. 3 16.

76. Мячкин В.И., Костров Б.В., Соболев Г.А., Шамина O.P. Основы физики очага и предвестники землетрясений. Сб. "Физика очага землетрясения". М., изд. Наука, 1975, с. 6 29.

77. Мячкин В.И. Процессы подготовки землетрясения. М., изд. Наука, 1978, с. 232.

78. Назаров А.Г. О механическом подобии твердых деформируемых сред* Ереван, изд. АН Арм.ССР, 1965, с. 217.

79. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М., ИЛ, 1947, с. 168.

80. Нерсесов И.Л., Семенов А.Н., Симбирева И.Г. Пространственно-временное распределение времен пробега продольных и поперечных волн в Гармском районе. Сб. "Экспериментальная сейсмология4.' М., изд. Наука, 1971, с. 334 345.

81. Нерсесов И.Л., Пономарев В.С., Тейтельбаум Ю.М. Эффект сейсмического затишья при больших землетрясениях. Сб. "Исследование по физике землетрясений", М., изд. Наука, 1976, с. 149 168,

82. Никифоровский . . О разрушении образца в условиях одностороннего сжатия. Физико-технич. проблемы разработки полезных ископаемых, № 3, 1976.

83. Николаевский В.Н., Лифшиц Л.Д., Сизов И.А. Механические свойства горных пород. Деформация и разрушение. Механика деформируемого твердого тела, т. II, М., ВИНИТИ, 1978, с. 123 250.

84. Новиков Н.В., Вайнберг В.Е. О физической природе акустической эмиссии при деформировании металлических материалов. Проблемы прочности, № 12, 1977, с. 85 94.

85. Петров В.А. К теории закона повторяемости землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 8, 1981, с. 92 94.

86. Подъяпольский Г.С. О сущности коэффициента й в статистике землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 7, 1968, с. 16- 31.

87. Пономарев В.С., Тейтельбаум Ю.М. Особенности пространственного распределения сейсмичности в местах возникновения больших землетрясений. В кн. "Исследования по физике землетрясений'.' М., изд. Наука, 1976, с. 169 183.

88. Прозоров А.Г. Некоторые статистики последовательностей землетрясений. Диссертация. ИФЗ АН СССР, М., 1971.

89. Раутиан Т.Г., Халтурин В.И., Закиров М.С. Изучение условий в очаговых зонах по сейсмической коде. В кн. "Физические процессы в очагах землетрясений". М., изд. Наука, 1980, с. 224 -- 256.

90. Ревуженко А.Ф., Стажевский С.Б., Шемякин Е.И. О механике деформирования сыпучих материалов при больших сдвигах. Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, № 3, 1974,с. 130 136.

91. Ривкин И.Д., Запольский В.П., Богданов П.А. Звукометрический метод наблюдения проявления горного давления на шахтах Криворожского бассейна. М., Металлургиздат, 1956, с. 186.

92. Ризниченко Ю.В., Силаева О.И. Определение зависимости скоростей распространения упругих волн в образцах горных пород от одностороннего давления. Изв. АН СССР, сер.геофиз., Jfe 3, 1955, с. 193 197.

93. Ризниченко Ю.В., Силаева О.И., Шамина О.Г., Мячкин В.И., Глу-хов В.А., Виноградов С.Д. Сейсмоакустические методы изучения напряженного состояния горных пород на образцах и в массиве. Труды ГеофиАН, № 34, 1956, с. 74 163.

94. Ризниченко Ю.В. (ред.). Методы детального изучения сейсмичности. Труды ИФЗ АН СССР, № 9, I960, с. 327.

95. Ризниченко Ю.В. Проблемы физики землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 2, 1966, с. 3 24.

96. Ризниченко Ю.В. О связи максимальных землетрясений с сейсмической активностью. ДАН СССР, т. 157, Jê 6, 1964.

97. Ризниченко Ю.В. и др. Исследование горного давления геофизическими методами. М., изд. Наука, 1967, с. 213.

98. Ризниченко Ю.В. Протяженный очаг и сейсмотектоническое течение горных масс. В кн. "Исследования по физике землетрясений".

99. М., изд. Наука, 1976, с. 236 262.

100. Ризниченко Ю.В., Багдасарова A.M. Общие закономерности повторяемости землетрясений Японии и Камчатки. В кн. "Региональные исследования сейсмического режима". Кишинев, изд. Штиин-ца, 1974, с. 50 65.

101. Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент. Сб. "Исследования по физике землетрясений", М., изд. Наука, 1976, с. 9 27.

102. Родионов В.Н., Адушкин В.В. и др. Механический эффект подземного взрыва. М., Недра, 1971, с. 244.

103. Рыкунов Л.Н., Хаврошин О.Б., Цыплаков В.В. Модуляция высокочастотных микросейсм. ДАН СССР, т. 238, гё 2, 1978.

104. Рыкунов Л.Н., Хаврошин О.Б., Цыплаков В.В. Временные вариации высокочастотных сейсмических шумов. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № II, 1979, с. 72 77.

105. Силаева О.И. Исследования с помощью ультразвука скоростей распространения упругих волн и упругих параметров в образцах горных пород при одностороннем давлении. Труды ИФЗ АН СССР, № 27, 1962.

106. Слепян Л.И., Троянкина Л.В. Теория трещин. Ленинград, изд.Судостроение, 1976, с. 20.

107. Соболев Г.А., Шамина О.Г. Современное состояние лабораторных исследований применительно к физике землетрясений. Сб. "Физика очага землетрясения", М., изд. Наука, 1975, с. 68 90.

108. Соболев Г.А., Шпетцлер X., Салов Б.Г. Предвестники разрушения породы, подвергнутой большим деформациям. В кн. "Сборник Советско-Американских работ по прогнозу землетрясений", т. 2, кн. 2, Душанбе -Москва, 1979, с. 15-37.

109. Соболев Г.А., Кольцов A.B. Исследование процесса микротрещино-образования в образцах пластической горной породы. В кн. "Физические процессы в очагах землетрясений". М., Наука, 1980, с. 99 103.

110. Соболев Г.А., Салов Б.Г. и др. Изучение предвестников механического разрушения больших образцов. ДАН СССР, т. 260, № 3, 1981, с. 616 619.

111. Стаховская З.И., Кольцов A.B. Исследование влияния квазипластического течения на скорость продольных волн в оргстекле при двухосном сжатии. Сб. "Физика очага Землетрясений", М., изд. Наука, 1975, с. 118 123.

112. Стрижков С.А., Павлов A.A. Влияние длины сдвигового разрыва на характер излучения. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 7, 1982, с. 24 30.

113. Томашевская И.С. Изменение типа разрушения образцов горных пород в зависимости от напряженного состояния. Сб. "Физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах". Тбилиси, 1974, с. 281 283.

114. Томашевская И.С., Звягинцев Л.И., Белова Л.И. Роль контакта в развитии разрушения горных пород. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 7, 1975, с. 66 73.

115. Томашевская И.С. Изменение различных физических параметров в процессе деформации и разрушения образцов горных пород. Сб. "Физика очага землетрясения", изд. Наука, М., 1975, с. 130 140.

116. Томашевская И.С., Хамидуллин Я.Н. Возможность предсказания момента разрушения образцов горных пород на основе флуктуацион-ного механизма роста трещин". ДАН СССР, т. 207, Ш 3, 1972,с. 580 582.

117. Томашевская И.О., Хамидуллин Я.Н. Предвестники разрушения образцов горных пород. Изв. АН СССР, "Физика Земли", J£ 5, 1972, с. 12 20.

118. Уломов В.И. О моделировании очагов землетрясений при помощи ультразвуковых датчиков. Изв. АН СССР, сер. геофиз., № 2, 1962, с. 255 258.

119. Федотов С.А., Аверьянова В.Н., Багдасарова A.M., Кузин И.П., Тараканов Р.З. Некоторые результаты детального изучения сейсмичности Южных Курильских островов. Изв. АН СССР, сер.геофиз., В 5, 1961, с. 633 642.

120. Федотов С.А. О сейсмичности, свойствах мантии и сейсмическом прогнозе в области Курило-Камчатской дуги. Диссертация, ИФЗ АН СССР, М., 1969.

121. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения, Т. I, М., изд. Мир, 1967, с. 485.

122. Финкель В.М., Серебряков С.В. Излучение звуковых и ультразвуковых импульсов при росте трещин в стали. Физика металлов и металловедение, т. 25, вып. 3, 1968, с. 71 84.

123. Финкель В.М. Физика разрушения. М., изд. Металлургия, 1970, с. 376.

124. Цхакая А.Д. Графики повторяемости и карта сейсмической активности Кавказа. Изв. АН СССР, "Физика Земли", Л 8, 1965,с. I II.

125. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М., изд. Наука, 1974.

126. Шамина О.Г. Упругие импульсы при разрушении образцов горных пород. Изв. АН СССР, сер. геофиз., $ 5, 1956, с. 513 518.

127. Шамина О.Г., Воларович М.П., Осокина Д.Н. и др. Модельные иэкспериментальные исследования разрушения и связанных с ним процессов. Сб. "Предвестники землетрясении". Деп. ВИНИТИ, № 5498 73, 1973, с. 28 - 60.

128. Шамина О.Г., Стрижков С.А. Исследование взаимодействия трещин в образцах под давлением. Изв. АН СССР, "Физика Земли", № 9, 1975, с. 17 27,

129. Шамина О.Г., Павлов A.A., Стрижков С.А., Конничев Ю.Ф. Ультразвуковое прозвучивание области подготовки одиночной микротрещины. Сб. УФизика очага землетрясения", М., изд. Наука, 1975,с. 90 118.

130. Шамина О.Г. Моделирование землетрясений. Изв. АН СССР, "Физика Земли", JS 10, 1975, с. 10 20.

131. Шамина О.Г. Модельные исследования физики очага землетрясения. М., изд. Наука, 1982, с. 191.

132. Шемякин Е.И., Ревуженко А.Ф., Стажевский С.Д. Некоторые модели деформирования горных пород ж грунтов. В кн. "Взрывное дело", № 76/33, М., изд. Недра, 1976, с. 204 208.

133. Шер Е.И. Исследование динамики развития трещин методом фотоупругости. Журн. Прикл. механики и техн. физики, № 6, 1974, с. 41 48.- 2 5o

134. Aki K. Generation and propagation of G-w-aves from the Niiga-t earthquake of June 16, 1964. BullVRes.Inst.Univ., Tokyo, v.1. No 1, 1966,p.23-72.

135. Archule-ta R.J.,Brune J.N. Surface strong motion associated with a stick-slip event in a foam rubber mod el of earthquakes. Bull.Seism.Soc.Am.,v.65, No5, 1975, p.1059-1071.

136. Asada T.,Suyehiro S., Akamatu K. Observation of near-by microzearthquakes with ultra-s-ensitiv^seismometers of Matsushiro,Japan. Journ.Phys. of Bar th, v.6, No1, 1958, p.23-35.

137. Bollinger G.A. Determination of earthquake fault parameters from long-pe riod P-waves. Journ.Geophy s.Res.,v.73,No2,1968.

138. Be n-Menachem A. Radiation of seismic body waves ffom a finite m-oving source in the Earth. Journ.Geophys.Res.,v.67,No1,1962,p.545-550.

139. Be-rckhemer H.,Jakob K.H. Investigation of the dynamical process in earthqake foci by analizing the puis shape of body waves. Berichte des Institutes für Meteorologie und Geophysik der Universität Frankfurt/Mein, No13, 1968, 3-26.

140. Bombolakis E.G. Photoelastic investigation of brittle crack growth within a field of uniaxial compression. Tectonophysics, v.1, No4, 1954, p.343-351.

141. Brace W.F. An extention of Griffith theory of fracture to rock, Journ.Geophys.Res., v.65, 1960, p.3477-3480.

142. Brace W.F., Bombolakis E.G. A note on brittle crack grows in c ompression. Journ.Geophys.Res.,v.68,No12,1963,p.3709-3713.

143. Brace W.F. Brittle fracture of rocks. In book "State of stress in the Earth crust". Am.Elsvier Publ.Comp.inc. New York, 1964, p. 311-178.

144. Brace W.F., Byerlee J.D. Stick-slip as a mechanism of earthquakes. Science, v.153, No3739, 1966, p.990-992.

145. Brace W.F. Laboratory studies of stick-slip and their application to earthquakes. Tectonophysics, v.14,No3-4,19£2,p.189-200.

146. Brace W.F. The effect of size on mechanical properties of rock. Geophys.Res.Let.,v.8,No7,1981, p.651-652.- 2 5 A

147. Brady B.T. Laboratory investigations of tilt and seismicity anomalies in rock before failure. Nature,v.260,No554-7, 1976.

148. Brune J., Allen C. A low stress-drop, low-magnitude earthquake with surface faulting: the Imperial California earthquake of Marth 4, 1966. Bull.Seism.Soc.Am.,v.57,No3,1967,p.501-514.

149. Brune J.Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes. Journ.Geophys.Res.,v.75,1970, p.4997-5009.

150. Brune J. Earthquake modelling by stick-slip along pre-cut surfaces in stressed foam rubber. Bull.Seism.Soc.Am., v.63, 1973, p.2105-2119.

151. Buben J. Uber die Registrierung natiirlischer seismoakustischer Signale in Bergwerken. Pr&ce Geofisicalniho Ustavu (3SAV, Geofisicalni sbornik, Praha, 1960, p.463-471.

152. Byerly J.D. Brittle-ductile transition in rocks. Journ,Geophys. Res., v.73, No14, 1968, p.4741-4750.

153. Byerlee J.D., Summers R. Stable sliding preseding stick-slip on fault surfaces in granite at high pressur. Pure and Appl. Geophys., v.113, No1-2, 1975, p.63-68.

154. Byerlee J.D., Lockner D. Acoustic emission during fluid injection into rock. In book "First Conference on Acoustic emission", Trans.Tech.Publ., series on Rock and Soil Mech.,v.2,No5, 1977.

155. Cohen S.C. Postseismic viscoelastic surface deformation andstress. 1.Theoretical consideratins, displacement and straincalculation. Journ.Geophys.Res.,v.85,No136,1980, p.3131-3150.t,

156. Cook R.K. Variation of elastic constant and static strains with hidrostatic pressur. A method for calculation from ultrasonic measurements. Journ.Acoust.Soc.Am.,v.29, No4, 1957.

157. Das Sh. -Ajtiumerical study of rupture propagation and earthquake source mechanism. Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of sciens Massachusetts Institute of technology, 1976, p.84.

158. Das Sh., Aki K. Fault plane with barriers: a versatile earthquake model. Journ.Geophys.Res.,v.82, No36,1977,p.5658-5670.-25 a

159. Dewey J., Spance VJ. Seismic gaps and source zones of recent large earthquakes in coastal Peru. Pure and Appl.Geophys., v.117, N06, 1979, p. 1148-1171.

160. Digby P.J., Murrell S. The role of shear stress concentrations in the initiation of brittle fracture in bodies containing closed cracks. Bull.Seism.Soc.Am.,v.65,No5, 1975, p.1163-1171

161. Donath E.A. Experimental study of shear failure in anisotropic rocks. Bull.Geol.Soc.Am., v.72, N06, 1961, p.985-990.

162. Duda S.J. The stress around a fault according to a photoelastic model experiment. Geophys.Journ.Roy.Astron.Soc., v.9, No4, 1965«

163. Dunegan H.L. Acoustic emission. ASTM, STP-505, 1972.

164. Emery C.L. Strain energy in rocks. In book "State of stress in the Earth crust". Am. Elsvier Publ.Comp. inc.New York,1964,p. 235-280.

165. Enescu D. The correlation energy-magnitude-intensity for Carpathian earthquakes. Parameters of seismic regime. Studii si cercetari de Geofizica, an.1, No2, 1963.

166. Griffith A.A. The phenomena of rupture and flow in solids. Phil.Trans. A., 221, 1921, p.163-197

167. Gutdeutsch R.,Koenig M. Component registration in two-dimentio-nal model seismology.Studia Geophys.et Geodaet.No3,1966,p.314-322

168. Gutenberg B., Richter C.F. Seismicity of the Earth and associated phenomena. Princeton University press, 195^, p.310.

169. Hagiwara T., Iwattt T. Summary of the seismografic observationof Matsushiro swarm earthquakes. Bull.Earthq.Res.Inst.Univ.Tokyo, v.46, pt.3, 1968, p.485-515.

170. Haimson B.C., Kim K. Acoustic emission and fatigue mechanism in rock. In book "First conference on Acoustic Emission". Trans. Tech.Publ., ser. on Rock and Soil Mechanics,v.2, No3, 1977.

171. Hausner G.W. Properties of strong ground motion earthquakes. Bull.Seism.Soc.Am., v.45, No3, 1955.

172. Hodgson E.A. Research in rockburst prediction. Sonic device tested in Canada. South Afr.Min.Eng.Journ.,v.55,2679,345,1944.- 2 5 3

173. Hodgson E.A. The rockburst problem. Canad.Min. and Metal.Bull. No440, 19^8, p.120.

174. Husseini M.S., Jovanovich D.B., Randall M.J., Freund L.B. The fracture energy of earthquakes. Geophys.Journ.Roy.Astron. Soc., v.43, No 2, 1975, p.367-382.

175. Johnson T.L. A comparison of frictional sliding on granite and dunite surfaces. Journ.Geophys.Res.,v.80, No 17, 1975177. Johnson T.L., Scholz G.H. Dynamic properties of stick-slipfriction of rocks. Journ.Geophys.Res.,v.81,No5,1976,p.881-888.

176. Karnik V. Seismicity of the Europian Area, pt.1. Praha,Academia, 1968, p.364.

177. Khaiz A.W. A study of acoustic emission during laboratory fatigue tests on Tennessee sandstone. In book "First Conference on Acoustic Emission", Trans.Tech.Publ.,ser.Rock and Soil Mechanics, v.2, No 3, 1977.

178. King C., Knopoff L. Stress-drop in earthquakes. Bull.Seism. Soc.Am., v.58, No 1, 1968, p.249-257

179. Lavin P.M., Howell B.F. Model studies of first motion patterns of S around different force sistems. Journ.Geophys.Res., v.67, No 9, 1962.

180. Lockner D., Byerlee J.D. Acoustic emission and fault location in rocks. In book "First Conference on Acoustic Amission", Trans.Tech.Publ.,ser.Rock and Soil Mechanics,v.2,No 3, 1977, p. 99-107.

181. Lockner D., Byerlee J.D. Hydrofracture in Weber sandstone at high confining pressure and differential stress. Journ.Geophys. Res.,v.82, No 14, 1977, p.2018-2026.

182. Lockner D., Byerlee J.D. Acoustic emission and creep in rock at high confining pressure and differential stress. Bull.Seism.Soc. Am.,v.67, No 2, 1977, p.247-258.

183. Madariaga R. High-frequency radiation from crack (stress-drop) models of earthquake faulting.Geophys.Journ.,v.51,No3, 1977.

184. Matsushima S. Variation of elastic wave velocities of rocks in the process of deformation and fracture under high pressure. Journ.of Physics of the Earth,v.8, No 1, 1960, p.2-8.

185. Miyamura S. Magnitude-frequency relation of earthquakes and its bearing on geotectonics. Proc.of Japan Academie,v.38,No1,196;

186. Mogi K. Study of elastic shocks cbused by the fracture of he- y terogeneouse materials and its relation to earthquake phenomena. Bull.Earthq.Res.Inst., v.40, No 1, 1962, .p.125-173

187. Mogi K. The fracture of a semi-infinite body coused an inner stress origin and its relation to the earthquake phenomena. Bull.Earthq.Res.Inst.,v.40, No 4, 1962, p. 815-828.

188. Mogi K. Some discussions on aftershocks, foreshocks and earthquake swarms the fracture of a semi-infinite body coused by the inner stress origin and its relation to the earthquake phenomena. Bull.Earthq.Res.Inst.,v.41, No 3, 1963, p.695-714.

189. Mogi K. Pressure dependence of rock strength and transition from brittle fracture to ductile flow. Bull.Erthq.Res.Inst., v.44, No 1, 1966, p.215-232.

190. Mogi K. Earthquakes and fractures. Tectonophysics,v.5,No1,1967.

191. Mogi K. Source location of elastic shocks in the fracturing process in rocks. Bull.Earthq.Res.Inst.,v.46,N05,1968,1103-1125.

192. Mogi K. Two kindes of seismic gaps. Pure and Appl.Geophys., v.117, No 6, 1979, p.1172-1186.

193. Obert L., Duvall W. Micro-seismic method of determining the stability of underground openings. Bull.Bur.Mines, No 573, 1957.

194. Pfluke J.H., Howell B.F. Model studies of first motions prod-used by actual fault. Journ.Geophys.Res.,v.67, No 9, 1962.

195. Pfluke J.H., Howell B.F., Seismic model studies of first motions produced by an actual fault. Journ.Geophys.Res., v.69,1. No 4, 1964.

196. Savage J.C., Mahsinha L. Radiation from a tensile fracture. Journ.Geophys.Res., v.68, No 23, 1963, p.6345-6358.

197. Savage J.C., Hasegava H.S. Some properties of tensile fracture inferred from elastic wave radiation. Journ.Geophys.Res., v.69, No 10, 1964, p.2091-2100.

198. Savage J.C., Hasegawa H.S. A two dimentional model study of the directivity function. Bull.Seism.Soc.Am.,v.55, No 1,1965,27-45.

199. Savage J.C. Radiation from a realistic model of faulting. Bull.Seism.Soc.Am., v.56, No 2, 1966, p.577-592.

200. Savage J.C. Relation of corner frequency to fault dimentions. Journ.Geophys.Res., v.77, No 20, 1972, p. 3788-3795.

201. Schenk W. Experimental investigation of waves fields produced by source of longitudinal and shear waves. Studia Geophys. et Geodaet., v.10, No 3, 1966, p. 387-395.

202. Schick R. Untersuchungen über die Ausstrahlung seismischer Wellen aus Erdbebenherden. Von der Technischer Hochschule Stuttgart für Erlangung der Würde eines Doktors der Natürwissensehaften genehmigte Abhandlung. Stuttgart, 1965, p.65.

203. Schick R. On the radiation from earthquake sources in model seismology. Studia Geophys.et Geodaet.,v.10,No3,1966,p.381-386.m

204. Scholz C.H. Frequency-magnitude relation of microfracturing events during the triaxial compression of rocks. Am.Geophys. Un.Trans., v.48, 1967, p.204.

205. Scholz C.H. The frequency-magnitude relation of microfracturing events in rock and its relation to earthquakes. Bull.Seism.Soc. Am., v.58, No 1, 1968, p.399-416.

206. Scholz C.H. Experimental study of the fracturing process in brittle rock. Journ.Geophys.Res.,v.73,No 4,1968,p.1447-1454.

207. Scholz C.H. Mechanism of creep in brittle rock. Journ.Geophys. Res., v.73, No 10, 1968, p.3295-3302.

208. Scholz C.H.,Wyss M.,Smith S.W. Seismic and aseismic slip on the San Andreas fault. Journ.Geophys.Res.,v.74,N08,1969,p.2049-2069.

209. Scholz C.H., Fitch T. Strain accumulation alang the San Andreas fault. Journ.Geophys.Res.,v.74, No 27, 1969, p.6649-6666.

210. Scholz C.H., Molnar P.,Johnson T. Detailed study of frictional sliding of granit and implication for earthquake mechanism. Journ.Geophys.Res.,v.77, No 32, 1972, p.6392-6405.

211. Simane J. Die seismoakustische Station "Pribram A". Freiberger Forschungshefte, 0,126, 1962.

212. Smith Vf.D. The b-value as an earthquake precursor. Nature, v. 289, No 5794, 1981, p. 136-139.

213. Stesky R.M. Acoustic emission during high temperature frictional sliding. Pure and Appl.Geophys.,v.113,No1-2,1975,p.31-44.

214. Stroh A.N. A theory of the fracture of metals. Advences in Physics, v.6, No 24, 1957.

215. Suzuki Z. A statistical study on the occurence of small earthquakes. Sci.Rep.Tohoku Univ.,ser.5,Gephys.,v.5, No3, 1953, 177-182.

216. Usami T., Utsu T., Ichikawa M. Seismicity in and near Japan. Geophys.Mag.,v. 28, No 3, 1958, p. 273-289.

217. Utsu G.,Seki D. A relation between the area of aftershock region and the energy of main shock. Zizin, v.7, 1954.

218. Utsu G. The magnitude of earthquakes and distribution of aftershocks. Zizin, v.10, No 1, 1957.

219. Vere-Jones D.,Turnovsky S.,Eiby G.A. A statistical survey of earthquakes in the main seismic region of New-Zealand. Pt.I-Time trends in the pattern of recorded activity. New-Zealand E Journ. of Geol. and Geophys.,v.7, No 4, 1964.

220. Walsh J.B.,Brace W.F. A fracture criterian for brittle anisotropic rock. Journ.Geophys.Resv.69, No 16, 1964, p. 3449-3456.

221. Walsh J.B. The effect of cracks onfche uniaxial elastic compression of rocks. Journ.Geophys.Res.,v.70,No2,1965,p.399-411.

222. Wu F.T.,Thomson K.C.,Kuenzler H. Stick-slip propagation velocity and seismic source mechanism. Bull.Seism.Soc.Am., v.62, No 6, 1972, p. 1621-1628.

223. Wyss M., Brune J.N. Seismic moment?, stress and source dimensions for earthquakes in the California-Nevada region.

224. Journ.Geophys.Res., v.73, No 14, 1968, p.4681-4694.