О КАФЕДРЕ

ЛАБОРАТОРИИ И СОТРУДНИКИ

ОБУЧЕНИЕ

НАУЧНЫЕ КОНТАКТЫ

АРХИВ
Кафедра физики Земли Фмизического Факультета Московского Государственного Университета

Программа обучения
Учебные материалы


Спецкурс "ФИЗИКА ОЧАГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ" 4 курс, 8 семестр, 32 часа Лектор - доцент Е.В. Воронина


1. Развитие представлений об очаге землетрясений. Физические процессы в очаговых зонах землетрясений вблизи поверхности Земли и в глубоких недрах. Феноменологическое определение очага землетрясения. Типы сейсмических источников, их тектоническая интерпретация.

2. Магнитуды землетрясения по наблюдениям на телесейсмических расстояниях и в ближней зоне, соотношения между различными шкалами магнитуд. Сейсмическая энергия и методы ее оценки. Энергия деформирования среды.

3. Основные теоремы динамической теории упругости: теорема единственности и теорема взаимности. Общая постановка кинематической и динамической задачи теории очага землетрясения. Функция Грина. Подвижка по разрыву и эквивалентные силовые модели очага. Сесмический момент и его тензор. Разложение тензора сейсмического момента по типам механизма очага. Тензор плотности сейсмического момента для очагов типа центра расширения, сдвигового разрыва и трещины отрыва.

4. Способы построения механизма очага; стереографические проекции очаговой сферы на поверхность Земли. Ориентация разрыва и угловые параметры подвижки по разрыву. Функции направленности излучения сейсмических волн Р и S в ближней и дальней зонах для сдвигового источника.

5. Ориентация напряжений сжатия и растяжения и главных осей деформаций в области очага. Смещения и напряжения на телесейсмических расстояниях.

6. Спектры смещения, скорости смещения и ускорения смещений в ближней зоне по наблюдениям низкочастотной и высокочастотной составляющих спектра излучаемых сейсмических волн.

7. Кинематическая модель очага Гаскелла, ее основные параметры. Модель одностороннего и двухстороннего вспарывания. Определение снимаемых напряжений и размеров очага. Фазы зарождения и остановки разрыва. Аналитические решения кинематической задачи ближней зоны в случае краевой и винтовой дислокации.

8. Динамика распространяющегося разрыва. Энергетические соотношения на фронте распространяющегося разрушения. Коэффициенты интенсивности напряжений для краевой и винтовой трещины сдвига. Критерии разрушения. Силы сцепления. Статические, динамические и напряжения трения на разрыве. Поле ближней зоны растущей эллиптической трещины сдвига. Критические напряжения на разрыве и размеры распространяющегося разрушения. Барьерная модель очага.

9. Аномалии деформаций, напряжений и теплового потока в ближней зоне очага землетрясения. Термодинамические условия перехода структур литосферы к метастабильному состоянию; влияние вариаций давления и флюидонасыщенности горных пород, приводящие к полиморфным фазовым превращениям вещества горных пород. Электромагнитные эффекты очаговых зон.

10. Вариации приливов, как спусковой механизм сейсмичности. Возможность передачи энергии возбуждения активной среды на большие расстояния. Прогностические аспекты аномалий геофизических полей.

Литература:
1. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. М.: Мир, т. 1, 2, 1983.
2. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения. М.: Наука. 1975.
3. Райс Дж. Механика очага землетрясения.М.: Мир, 1982.
4. Теркотт Д., Шуберт Дж. Геодинамика, т.1,2., М., Наука,. 1985.
5. Соболев Г.А., Основы прогноза землетрясений, М.: Наука., 1993.