Parametric effects in recent geodynamics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Parametric effects in recent geodynamics are discussed, when anomalous deformation processes in fault zones occur in a setting of regional quasi-static stresses and are caused by fluctuations in the parameters of the medium inside the fault zones themselves, induced by small natural and man-made impacts. The results of physical modeling of parametric deformations under long-term (1 year), uniaxial quasi-static loading of rock samples is shown. Changes in Young’s modulus with periods of 0.03 — 0.3 years, which are accompanied by variations in the electrical potentials of rock samples, are revealed. Examples of the formation of parametric deformations in fault zones induced by the preparation process of a strong earthquake in Kamchatka are presented. Estimates of the influence of meteorological factors on local deformations of the earth’s surface are given. It is shown that with a linear effect, daily and annual temperature changes have the greatest influence. With nonlinear effect, parametric excitation of processes in fault zones maximum deformations are caused by rainfall. The contribution of G.A. Sobolev to the development of studies of local deformations of the earth’s surface induced by minor natural impacts is noted.

About the authors

Y. O. Kuzmin

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: kuzmin@ifz.ru
Moscow, Russia

References

  1. Биргер Б.И. Неустановившаяся ползучесть литосферы и ее роль в геодинамике // Физика Земли. 2012. № 6. С.34–42.
  2. Буланже Ю.Д., Магницкий В.А. Современные движения земной коры. Состояние проблемы // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1974. № 10. С. 19–54.
  3. Быков В.Г., Кузьмин Ю.О. Медленные деформационные волны в геофизике // Физика Земли. 2024. № 6. С. 3–38.
  4. Гатиятуллин Р.Н., Кузьмин Д.К., Фаттахов Е.А. Анализ результатов многолетних геодезических наблюдений на месторождении сверхвязкой нефти, юго-восток Татарстана // Наука и технологические разработки. 2021. Т. 100. № 4. С. 5–24.
  5. Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч.1. Требования к программе обработки // Сейсмические приборы. М.: ОИФЗ РАН. 2016а. Т. 52. № 1. С. 61–82.
  6. Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 2. WinABD — пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. М.: ОИФЗ РАН. 2016б. Т. 52. № 3. С. 50–80.
  7. Добровольский И.П. Математическая теория подготовки и прогноза землетрясений. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2009. 240 с.
  8. Костюченко В.Н., Кочарян Г.Г., Павлов Д.В. Деформационные характеристики межблоковых промежутков различного масштаба // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5. № 5. С. 23–42.
  9. Кочарян Г.Г., Костюченко В.Н., Павлов Д.В. Инициирование деформационных процессов в земной коре слабыми возмущениями // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 1. С. 5–22.
  10. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с.
  11. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломных зон осадочных бассейнов и процессы подготовки землетрясений // Прогноз землетрясений. № 11. М-Д: Дониш. 1989. С. 52–60.
  12. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: Агентство Экономических Новостей. 1999. 220 с.
  13. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. М.: МГГУ. 2004. 280 с.
  14. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломов и парадоксы скоростей деформаций // Физика Земли. 2013. № 5. С. 28–46.
  15. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и медленные деформационные волны // Физика Земли. 2020. № 4. С. 172–182.
  16. Кузьмин Ю.О. Геодинамическая эволюция Центральной Азии и современная геодинамика Копетдагского региона (Туркменистан) // Физика Земли. 2021. № 1. С. 144–153.
  17. Кузьмин Ю.О. Современные объемные деформации разломных зон // Физика Земли. 2022. № 4. С. 3–18.
  18. Кузьмин Ю.О. Физические основы современной геодинамики // Геофизические процессы и биосфера. 2023а.Т. 22. № 2. С. 5–58.
  19. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика индуцированных разломов // Геофизические процессы и биосфера. 2023б. Т. 22. № 3. С. 5–65.
  20. Кучай М.С., Славина Л.Б. Кинематический параметр Vp/Vs южного сегмента Камчатской сейсмофокальной зоны при подготовке землетрясения 25 марта 2020 г., mw = 7.5 и развитии его афтершокового процесса // Вулканология и сейсмология. 2022. № 5. С. 49–61.
  21. Латынина Л.А., Васильев И.М. Деформация земной коры под влиянием атмосферного давления // Физика Земли. 2001. № 5. С. 45–54.
  22. Магницкий В.А., Калашникова И.В. Об унаследованном характере современных движений земной коры // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1978. № 10. С.13–20.
  23. Молоденский С.М. О локальных аномалиях амплитуд и фаз приливных наклонов и деформаций // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1983. С. 3–15.
  24. Молоденский М. С., Молоденский С. М., Молоденский Д.С., Бегитова Т. А. Об устойчивости решения задачи определения временных изменений приливного отклика среды в окрестностях очагов сильнейших землетрясений // Физика Земли. 2017. № 3. С. 132–135.
  25. Перцев Б.П., Ковалёва О.В. Оценка влияния колебаний атмосферного давления на наклоны и линейные деформации земной поверхности // Физика Земли. 2004. № 8. С. 79–81.
  26. Попов В.В. О термоупругих деформациях земной поверхности // Изв. АН СССР. Сер. гeофиз.1960. № 7. С. 913–921.
  27. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М.: Наука. 1977. 384 с.
  28. Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О. Современные движения земной коры осадочных бассейнов. М: Наука. 1989. 189 с.
  29. Смирнов В. Б., Пономарёв А. В. Физика переходных режимов сейсмичности. М.: РАН. 2020. 412 с.
  30. Соболев Г.А., Кольцов А.В. Крупномасштабное моделирование подготовки и предвестников землетрясений. М.: Наука. 1988. 203 с.
  31. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 314 с.
  32. Соболев Г.А., Пономарёв А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука. 2003. 270 с.
  33. Соболев Г.А. Сейсмический шум. М.: Наука и образование. 2014. 271 с.
  34. Соболев Г.А. Примеры совместного проявления деформаций земной коры в часовом диапазоне периодов и землетрясений // Докл. РАН. Науки о Земле. 2020. Т. 491. № 1. С. 68–72.
  35. Соболев Г.А., Закржевская Н.А. Локальные тектонические деформации и близкие по месту и времени землетрясения // Вулканология и сейсмология. 2020. № 3. С. 3–11.
  36. Соболев Г.А. Воздействие магнитной бури на тектонические деформации и береговой эффект // Вулканология и сейсмология. 2021. № 2. С. 11–28.
  37. Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Мигунов И.Н. Влияние метеорологических условий на тектонические деформации в часовом диапазоне периодов // Физика Земли. 2021. № 6. С. 20–35.
  38. Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Мигунов И.Н. Влияние атмосферных осадков на движения поверхности твердой Земли // Вулканология и сейсмология. 2022. № 4. С. 67–79.
  39. Трубицын В.П. Реология мантии и тектоника океанических литосферных плит // Физика Земли. 2012. № 6. С. 3–22.
  40. Цуркис И.Я. О влиянии рельефа на термоупругие деформации земной коры: поправки к температурному полю // Сейсмические приборы. 2022. Т. 58. № 4. С. 62–80.
  41. Широков И.А., Анохина К.М. О связи пространственно-временных вариаций наклонов земной поверхности с вариациями атмосферного давления // Физика Земли. 2003. № 1. С. 84–87.
  42. Andronov A.A., Chaikin C.E. Theory of oscillations. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. 1949.
  43. Beaumont C., Berger J. Earthquake prediction: modification of the earth tide tilts and strains by dilatancy // Geophys. J. Roy. Astr. Soc. 1974. V. 39. №1. P. 111–122.
  44. Ben-Zion Y., Leary P. Thermoelastic strain- in a half-Space covered by unconsolidated material // Bulletin of the Seismological Society of America. 1986. V.76. № 5. P. 1447–1460.
  45. Ben-Zion Y., Allam A. Seasonal thermoelastic strain and postseismic effects in Parkfield borehole dilatometers // Earth and Planetary. Sc. Let. 2013. V. 379. P. 120–126.
  46. Berger J. A note on thermoelastic strains and tilts // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. Is. 2. Р.274–277.
  47. Burov E.B. Plate Rheology and Mechanics. Treatise of Geophysics. V.6. Crust and Lithospere Dynamics / Schubert G. (ed.). Amsterdam: Elsevier. 2007. P. 100–161.
  48. Eshelby J.D. Elastic inclusions and inhomogeneities // Prog. Solid Mech. 1961. № 2. P. 89–140.
  49. Harrison J.C., Herbst K. Thermoelastic strains and tilts revisited // Geophys. Res. Lett. 1977. V. 4. Is. 11. Р. 535–537.
  50. Karato S. Deformation of Earth Materials. New Jork: Cambridge Univ. Press. 2008. P. 463.
  51. Kuzmin Yu.O., Churikov V.A. Anomalous strain generation mechanism before the March 2, 1992, Kamchatkan earthquake // Volcanology and Seismology. 1999. V. 20. P. 641–656.
  52. Maxwell J.C. Matter and motion. London: Society for promoting christian knowledge, New York: E. & J. B. YOUNG & CO. 1888. 128 p.
  53. Mindlin R., Cheng D.H., Nuclei of Strain in the Semi-Infinite Solid // J. Appl. Phys. 1950. V. 21. № 9. P. 926–930.
  54. Mura T. Micromechanics of Defects in Solids, 2nd revised edition. Norwell: Kluwer Academic Publishers. 1987.
  55. Nowacki W. Thermoelasticity, 2nd edition. Warsaw: PWN-Polish Scientific Publishers, Oxford: Pergamon Press. 1986.
  56. Sezava K. The Tilting of the Surface of a Semi-Infinite Solid due to Internal Nuclei of Strain // Bull. Earth. Res. Inst. Tokyo Univ. 1929. V. 7. Pt. 1. P. 1–14.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».