Journals →  Горный журнал →  2021 →  #1 →  Back

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ГЕОМЕХАНИКИ
ArticleName Запредельные свойства горных пород и их связь с динамикой спонтанного разрушения
DOI 10.17580/gzh.2021.01.03
ArticleAuthor Тарасов Б. Г.
ArticleAuthorData

Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия:

Тарасов Б. Г., проф., д-р техн. наук, bgtaras@gmail.com

Abstract

Показано разделение горных пород на три класса по их запредельным свойствам. Особое внимание уделено запредельным свойствам прочных пород, которые при напряженных состояниях, соответствующих сейсмическим глубинам, разрушаются с аномально высокой динамикой. Дано краткое описание веерного механизма развития трещин сдвига. Представлено новое объяснение активизации природных и техногенных землетрясений на сейсмических глубинах.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант № RFMEFI58418X0034).

keywords Горные породы, запредельные свойства, напряженное состояние, разрушение, трещины сдвига, природные и техногенные землетрясения
References

1. Cook N. G. W. The failure of rock // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1965. Vol. 2. Iss. 4. P. 389–403.
2. Bieniawski Z. T. Mechanism of brittle fracture of rocks // International Journal of Rock Mechanics and Mining Science. 1967. Vol. 4. P. 395–430.
3. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. – М. : Недра, 1983. – 279 с.
4. Ставрогин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. – СПб. : Наука, 2001. – 342 с.
5. Wawersik W. R., Fairhurst C. A study of brittle rock fracture in laboratory compression experiment // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1970. Vol. 7. Iss. 5. P. 561–564.
6. Lockner D. A., Byerlee J. D., Kuksenko V., Ponomarev A., Sidorin A. Quasi-static fault growth and shear fracture energy in granite // Nature. 1991. Vol. 350. P. 39–42.
7. Rock Mechanics Test Systems / MTS Systems Corporation. URL: https://test.mts.com/en/products/rock-geomechanics/rock-mechanics-test-systems#technical (дата обращения: 15.06.2020).
8. Tarasov B. G. Hitherto unknown shear rupture mechanism as a source of instability in intact hard rocks at highly confined compression // Tectonophysics. 2014. Vol. 621. P. 69–84.
9. Тарасов Б. Г. Парадоксы прочности и хрупкости горных пород в условиях сейсмических глубин // Горный журнал. 2020. № 1. С. 11–17. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.02
10. Тарасов Б. Г. Веерный механизм динамических трещин сдвига как источник парадоксов прочности и хрупкости горных пород // Горный журнал. 2020. № 1. С. 18–23. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.03
11. Тарасов Б. Г. Веерный механизм как инициатор землетрясений и горных ударов на глубоких горизонтах // Горный журнал. 2020. № 3. С. 18–23. DOI: 10.17580/gzh.2020.03.03
12. Ortlepp W. D. Rock Fracture and Rockbursts: An Illustrative Study. Series M9. – Johannesburg : The South African Institute of Mining and Metallurgy, 1997. – 98 p.
13. Scholz C. H. The Mechanics of Earthquakes and Faulting. 3rd ed. – Cambridge : Cambridge
University Press, 2018. – 519 p.
14. Reches Z., Lockner D. A. Nucleation and growth of faults in brittle rocks // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1994. Vol. 99. No. B9. P. 159–173.
15. Peng S., Johnson A. M. Crack growth and faulting in cylindrical specimens of chelmsford granite // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1972. Vol. 9. Iss. 1. P. 37–42.
16. Sammis C. G., Saito M., King G. C. P. Fractals and Chaos in the Earth Sciences. Series: Pageoph Topical Volumes. – Basel : Birkhäuser, 1993. – 177 p.
17. Archuleta R. J. Analysis of near-source static and dynamic measurements from the 1979 Imperial Valley earthquake // Bulletin of the Seismological Society of America. 1982. Vol. 72. No. 6A. P. 1927–1956.
18. Rosakis A. J., Samudrala O., Coker D. Cracks Faster than the Shear Wave Speed // Science. 1999. Vol. 284. Iss. 5418. P. 1337–1340.

19. Соболев Г. А. Физика сейсмического процесса и прогноз землетрясений // Геофизика на рубеже веков : сб. – М. : Изд-во ОИФЗ РАН, 1999. С. 70–79.
20. Кочкин Б. Т., Петров В. А. Долгосрочный прогноз сейсмической опасности в связи с проблемой изоляции радиоактивных отходов // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 7. С. 1369–1380.
21. Ребецкий Ю. Л., Лукк А. А., Татевосян Р. Э., Быкова В. В. Определение фокальных механизмов слабых землетрясений и современная геодинамика юга Ирана // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. C. 971–988.
22. Yehuda Ben-Zion. Dynamic ruptures in recent models of earthquake faults // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2001. Vol. 49. Iss. 9. P. 2209–2244.
23. McGarr A., Pollard D., Gay N. C., Ortlepp W. D. Observations and analysis of structures in exhumed mine-induced faults // Analysis of Actual Fault Zones in Bedrock: Convened under auspices of National Earthquake Hazards Reduction Program : Proceedings of Conference VIII : Open-File Report 79-1239. – U.S. Geological Survey, 1979. P. 101–120.
24. Foulger G. R., Wilson M. P., Gluyas J. G., Bruce R. J., Davies R. J. Global review of humaninduced earthquakes // Earth-Science Reviews. 2018. Vol. 178. P. 438–514.
25. Nicol A., Carne R., Gerstenberger M., Christophersen A. Induced seismicity and its implications for CO2 storage risk // Energy Procedia. 2011. Vol. 4. P. 3699–3706.
26. Otsuki K., Dilov T. Evolution of hierarchical self‐similar geometry of experimental fault zones: Implications for seismic nucleation and earthquake size // Journal of Geophysical Research. 2005. Vol. 110. Iss. B3. B03303. DOI: 10.1029/2004JB003359
27. About Temblor / Temblor.net, 2019. URL: https://temblor.net/about-temblor/ (дата обращения: 15.06.2020).
28. Eremenko V. A., Neguritsa D. L. Efficient and active monitoring of stresses and strains in rock masses // Eurasian Mining. 2016. No. 1. P. 21–24. DOI: 10.17580/em.2016.01.02
29. Ерёменко А. А., Дарбинян Т. П., Айнбиндер И. И., Конурин А. И. Оценка геомеханического состояния массива горных пород на Талнахском и Октябрьском месторождениях // Горный журнал. 2020. № 1. С. 82–86. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.16

Language of full-text russian
Full content Buy
Back