Methods for Local Recovery of Tectonic Stresses Based on Kinematic Data: Physical Inconsistency and False Objectives. Part I


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This work criticizes the entrenched views according to which the orientation of the principal tectonic stress axes can be determined from local (in time and space) observations of the kinematic indicators which jointly allow estimating the strain rate of a crustal block under study. The criticized approach ignores or replaces by subjective assumptions the following factors: (1) The block’s interaction with a hosting medium expressed in terms of the equilibrium conditions of the block; (2) The stress rate which (in addition to stresses) can affect the strain rate; (3)The specific macroscopic mechanical properties of the block’s material under the unknown sought stresses, including the ratio of the stress relaxation time to the period of observations. This approach, which is developed in some Solid Earth sciences and mainly in tectonophysics, is referred to in our paper as the method of local kinematic reconstruction (MLKR) of stresses. After briefly surveying the concept of forces and stresses and discussing the importance of studying the tectonic stresses, this paper refutes the MLKR notions based on general arguments and by the example of certain thought experiments. It is shown that the use of the MLKR for the conditions of the Earth’s interior does not guarantee against obtaining the results that fundamentally and drastically differ from the true tectonic stresses. In the studied rock block, depending on the factors ignored in the MLKR, the principal axes of the strain rate tensor, on one hand, and the principal stress axes, on the other hand, can be oriented discordantly in any arbitrary given fashion. In particular, in the processes accompanied by the release of elastic energy, the maximal rate of elongation can be oriented along the axis of maximal compression, whereas the maximal rate of shortening can be aligned with the axis of the maximal tension. In this paper, the deformation processes that are most detrimental to the results of stress reconstruction by the MLKR are revealed. We introduce the notion of the inherited stress-state regime in which the orientation of the axes of principal stresses during the observation period does not depend on the deformation process and, hence, cannot be in principle determined by the MLKR. An attempt to directly locally recover the stress axes from the kinematic data is a false objective because neither the physical meaning of the stress tensor nor the way it is introduced has anything to do with strains. It is concluded that the MLKR is physically inadequate and that the tectonophysical concept of locality should be abandoned in favor of returning to the notions of classical physics, namely, to using the conservation laws. By the example of several guides on tectonophysics, this paper exposes typical errors in understanding the stress reconstruction problem.

Об авторах

Sh. Mukhamediev

Schmidt Institute of Physics of the Earth

Автор, ответственный за переписку.
Email: sh_mukhamediev@inbox.ru
Россия, Moscow, 123242

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

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».