ДЕФОРМАЦИИ И СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ЛЕДЯНОМ ПОКРОВЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
В.В. Ружич, С.Г. Псахье*, Е.Н. Черных, С.А. Борняков, Н.Г. Гранин**
Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
* Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021, Томск, просп. Академический, 2/1, Россия
** Лимнологический институт СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Уланбаторская, 3, Россия
Ключевые слова: Ледяной покров, становые трещины, прочность, деформации, ледовый удар, динамическое воздействие, сейсмичность, физическое моделирование.
Страницы: 289-299
Подраздел: ГЕОФИЗИКА
Аннотация
В течение трех лет проводился мониторинг сейсмических и деформационных характеристик ледяного покрова оз. Байкал, а также натурные эксперименты по определению механических свойств байкальского льда при испытаниях на одноосное сжатие и срез в условиях in situ . Установлены диапазон измеренных прочностных показателей на сжатие образцов и целиков льда σ = 0.2—1.9 MПа и зависимость их прочности от температуры и структуры. Рассмотрены природные факторы, влияющие на условия деформирования и хрупкого разрушения, такие как изменения температуры воздуха, ветра, подледные течения, вариации атмосферного давления, местные землетрясения. На основании высокоточных измерений режимов смещений по ледовым трещинам построены графики деформационного поведения ледяного покрова, в том числе при эпизодах проявления динамических деструктивных процессов, названных ледовыми ударами. Путем сейсмометрических наблюдений со станции Байкал-12 впервые получены записи суточных изменений сейсмического фона, а также запись ледового удара, магнитуда которого составила M = 0.3—0.8 ( E = 104—105 Дж), что сопоставимо с горными ударами средней силы или слабыми землетрясениями. Описаны условия подготовки ледовых ударов, динамика их проявления и последействия. С помощью подледных микровзрывов изучались параметры деформометрического и сейсмического отклика ледяного покрова на внешние динамические воздействия. Обоснован вывод о том, что природные условия деформирования и деструкции ледяного покрова оз. Байкал, с учетом его упруговязкопластических свойств, во многом подобны процессам, протекающим в тектоносфере Земли. При изучении ледовых деформаций выявлены благоприятные условия для крупномасштабного тектонофизического моделирования, что важно для решения фундаментальных научных проблем и повышения эффективности мер по снижению ущерба от сильных горных ударов и землетрясений.
|
