1. Научная деятельность
  2. Публикации
  3. Тепловой механизм электромагнитного инициирования землетрясений: численные оценки и лабораторные исследования

Тепловой механизм электромагнитного инициирования землетрясений: численные оценки и лабораторные исследования

  • Автор: Новиков В.А., Кульков Д.С., Паров С.В., Горынин И.П.
  • Издательство: Наука и технологические разработки

  Несмотря на большой объем выполненных полевых экспериментов и наблюдений, а также лабораторных исследований, подтвердивших существование электромагнитного инициирования землетрясений, физический механизм этого явления до сих пор не выяснен, что сдерживает его практическое использование в целях снижения сейсмической опасности, как в части искусственной электромагнитной разрядки тектонических напряжений, так и в части краткосрочного прогноза землетрясений при электромагнитном триггерном воздействии сильных вариаций естественного геомагнитного поля на очаг землетрясения. В данной работе рассмотрена предложенная ранее гипотеза теплового триггерного механизма воздействия электрического тока на пористую флюидонасыщенную горную породу, когда джоулев нагрев флюида (минерализованной воды) в порах и трещинах приводит к росту внутрипорового давления и снижению эффективной прочности горной породы. Численными оценками протекания тока в пористой флюидонасыщенной среде показано, что повышение температуры флюида и, как следствие, его давления в порах составляет несколько процентов, что может объяснить триггерный эффект воздействия электрического тока, когда геосреда находится в напряженно-деформированном состоянии, близком к пределу прочности горных пород. Данные результаты подтверждены в экспериментах на одноосном прессе с цилиндрическими образцами из искусственного песчаника и мрамора в форме прямоугольного параллелепипеда квадратного сечения с различной пористостью. Численные оценки и лабораторные эксперименты показывают, что гипотеза о тепловом триггерном воздействии электрического тока на горные породы может быть принята в качестве рабочей для дальнейшей проработки в условиях лабораторных экспериментов на прессе и пружинно-блочной модели сейсмогенного разлома с целью определения пороговых значений уровня сдвиговых напряжений и величины электрического тока в модельном разломе, приводящих к триггерному эффекту.

Новиков В.А., Кульков Д.С., Паров С.В., Горынин И.П. Тепловой механизм электромагнитного инициирования землетрясений: численные оценки и лабораторные исследования // Наука и технологические разработки. 2023. Т. 102. № 2-3. С. 89–112. https://doi.org/10.21455/std2023.2-3-4