Анализируются механизмы очагов землетрясений нетипичные для Южно-Байкальской впадины, находящейся под воздействием растяжения земной коры в СЗ-ЮВ направлении. Под нетипичными механизмами понимаются фокальные решения сдвигового и взбросового типа, а также решения со сбросовыми подвижками по плоскостям СЗ простирания, поперечного основным структурам впадины. При доминировании сбросов по плоскостям СВ простирания 29 % решений из выборки фокальных механизмов показывают на несбросовый тип смещений в очагах, из которых на сдвиги и их комбинации с другими типами смещений (сбросо- или взбрососдвиги) приходится 18 % и на взбросы (включая сдвиговзбросы) - 11 %. Их реализация происходит преимущественно по плоскостям СЗ простирания, а также по субмеридиональным и субширотным, при этом для сдвиговых подвижек характерно правостороннее смещение по СЗ и субмеридиональным плоскостям и, соответственно, левостороннее смещение по субширотным и малочисленным СВ плоскостям. Землетрясения с нетипичными механизмами распределены практически по всей впадине, но необходимо отметить увеличение их числа на юго-западном замыкании впадины (Култукский сегмент) и в восточном борту Центральной котловины. В действующем поле растяжения земной коры поперечные сдвиги играют роль трансферных разломов, аккомодируя различия в скоростях и векторах деформаций локальных блоков в пределах впадины, и в региональном масштабе между соседними рифтовыми впадинами.
И.А. Лисенков1, А.А. Соловьев1,2, В.А. Кузнецов3, Ю. И. Николова1 1Геофизический центр Российской академии наук, Москва, Россия 2Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта Российской академии наук, Москва, Россия 3Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
В статье реализован практический подход к сбору и предварительной обработке геолого-геофизических пространственных данных для применения моделей машинного обучения в интересах задач геофизики. Согласно устоявшимся принципам оценки трудозатрат в области анализа данных, которые подтверждаются результатами проводимых опросов среди специалистов, данный этап занимает значительную долю времени и ресурсов, составляющую около 80% от общего объема типового проекта по анализу данных и тестирования гипотез. Основное внимание уделяется формированию согласованного массива данных, объединяющего геологическую и геофизическую информацию в заданном регионе. Рассматриваются особенности учета различий в представлении геоданных, связанные с форматом (вектор/растр), масштабом, типом атрибутивной информации (количественная/качественная) и их доступностью. Важным аспектом является формализация и синтез алгоритма комбинирования геопространственных данных и перевода их в количественные вектора. Для комбинирования данных вводится понятие окрестности для отбора и консолидации информации. В работе представлена общая архитектура программно-аппаратного комплекса, которая включает модуль сбора и преобразования данных на языке Python с использованием библиотеки Pandas, систему хранения данных на базе СУБД PostgreSQL с расширением PostGIS. Показано, что для рассматриваемого класса задач геофизики достаточно использования реляционной СУБД для хранения и обработки данных. При необходимости масштабирования системы, в случае увеличения размерности задачи, предлагается применение технологии работы с большими данными на основе Apache Hadoop. В качестве демонстрации практического применения предложенных подходов приведены результаты сбора данных для региона Кавказского региона и восточного сектора российской Арктики. На основе подготовленных данных проведены эксперименты с использованием моделей машинного обучения по распознаванию мест возможного возникновения сильных землетрясений и оценке ряда геофизических показателей в данных регионах. В статье приводятся результаты проведенных экспериментов и оценки их эффективности.
С. Н. Руднев1 , В. М. Саватенков2,3 , И.М. Васильева2 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 2 Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург, Россия 3 Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле,
Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: Центрально-Азиатский складчатый пояс, Восточная Тува, гранитоиды, изотопный состав Pb и Nd, источники расплавов
В работе приведены результаты Nd и Pb изотопных исследований поздненеопротерозойских-раннепалеозойских гранитоидов Каахемского батолита, формировавшиеся в различных геодинамических обстановках в раннекаледонских структурах Восточной Тувы (Алтае-Саянская складчатая область). На основе полученных изотопных данных оценена роль различных источников вещества в процессах формирования расплавов для гранитоидов и проведен их сравнительный анализ с одновозрастными гранитоидами Озерной зоны Монголии. Плагиогранитоидные ассоциации островодужного этапа Каахемского батолита (572–562 млн лет) характеризуются изотопными характеристикам Nd близкими к мантийным. Тогда как изотопные характеристики Pb в этих интрузивных ассоциациях отвечают верхнекоровому источнику, природой которого были преимущественно терригенные осадки. Гранитоидные ассоциации аккреционно-коллизионного этапа Каахемского батолита (514–450 млн лет) имеют менее радиогенный изотопный состав Pb по сравнению с гранитоидами островодужного этапа. Очевидно, при магмообразовании на этом этапе относительная роль терригенного материала снизилась и возросла роль вещества деплетированной мантии. В то же время, снижение величин ɛNd в гранитоидах, по сравнению с деплетированной мантией, указывают, что вместе с компонентом верхней мантии возрастала роль нижнекорового компонента. Эти особенности изотопного состава Nd и Pb в аккреционно-коллизионных гранитоидах Каахемского батолита указывают на большую роль нижнекорового источника в их образовании, представленного породами фундамента Тувино-Монгольского микроконтинента. Изотопные характеристики Pb в аккреционных гранитоидах Каахемского батолита смещены в область составов верхней коры относительно характеристик Pb в гранитоидах Озерной зоны. Это различие обусловлено тем, что последние сформировались преимущественно за счет переработки вещества раннекаледонских островодужных комплексов, образованных при большей доле мантийного компонента.
А.В. Лисейкин1, В.С. Селезнев1, В.М. Соловьев2, Н.Г. Заможняя3, А.Ю. Каширский3, Л.В. Кунгурцев4 1Сейсмологический филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук» (СЕФ ФИЦ ЕГС РАН), Новосибирск, Россия 2Алтае-Саянский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук» (АСФ ФИЦ ЕГС РАН), Новосибирск, Россия 3Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского» (ФГБУ «Институт Карпинского»), Санкт-Петербург, Россия 4Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук (ИГМ СО РАН), Новосибирск, Россия
Ключевые слова: речная сейсморазведка, метод ОГТ-2D, сейсмический шум, малоамплитудные сигналы, полный разрез земной коры
В 2019 г. сотрудниками НПП ГА «ЛУЧ» с привлечением специалистов СЕФ ФИЦ ЕГС РАН выполнены речные сейсморазведочные работы методом общей глубинной точки (ОГТ-2D) по профилю протяженностью 170 км в нижнем течении р. Витим. Исследования проводились по оригинальной методике, разработанной сибирскими филиалами ФИЦ ЕГС РАН, с аппаратурой «Байкал», регистрирующей сейсмические сигналы непрерывно (в отличие от традиционных кабельных донных или наземных систем с ограниченной во времени регистрацией). При этом возбуждение упругих волн осуществляется в воде запатентованными пневмоисточниками «Малыш», а их регистрация наземная, на берегу реки. По сей день в архивах хранятся первичные материалы с каждого пункта приема (около 7000, с расстоянием между ними 25 м) в виде непрерывной многочасовой цифровой записи сейсмических сигналов и шума. Эти материалы позволяют формировать сейсмограммы значительной длительности – до 23 с, равной временному интервалу между возбуждениями, в отличие от 6-10-секундных сейсмограмм, традиционно используемых для построения разрезов верхней части земной коры. К тому же, 24-разрядная регистрирующая аппаратура «Байкал» дает возможность фиксировать сигналы с амплитудой на два порядка ниже амплитуды сейсмического шума. На построенных обработчиком сейсмических разрезах на временах вступлений до 13-14 с за счет увеличения кратности суммирования сигналов до 1000-2000 раз выделяются малоамплитудные волны, отраженные от границ в средней и нижней частях земной коры до границы Мохоровичича. Высокая кратность при этом достигается увеличением в несколько раз размеров площадки суммирования (бина). По результатам обработки сформированных по архивным материалам сейсмограмм впервые по малоамплитудным сигналам получено полное вертикальное сечение земной коры по профилю протяженностью 170 км, проходящему через зону сочленения Ангаро-Ленской моноклизы и Бодайбино-Патомской складчатой системы. Предложенный подход может быть использован для получения относительно дешевой информации о глубинном строении земной коры по профилям, которые будут выполнены методом речной сейсморазведки ОГТ-2D.
Район исследований расположен в Восточно-Саянской гидрогеологической складчатой области. Объектами исследования явились подземные и поверхностные воды, подземные льды, изученные в бассейне р. Сенца Окинского плоскогорья Восточных Саян. Холодные и термальные подземные воды приурочены к метаморфическим и изверженным породам протерозойского и палеозойского возраста. Их разгрузка в виде серии родников происходит в долинах рек, заложенных по разломным зонам. Подземные льды исследованы в буграх пучения (литальза), сложенных глинами, суглинками и супесями озерно-аллювиального и флювиогляциального генезиса. Установлено, что термальные и холодные подземные воды имеют HCO3 Ca-Na состав, речные и озерные воды, как правило, HCO3 Ca, а расплавы подземных льдов HCO3, SO4-HCO3 и NH4+-HCO3 Ca. Все типы вод вне зависимости от их фазового состояния пресные и ультрапресные. Термальные воды в значительной степени обогащены Li, Be, B, Si, Mn, Ga, Ge, Se, As, Br, Rb, Sr, Cs, Ba и всеми РЗЭ относительно речных и дождевых вод. Они имеют самые высокие значения коэффициента обогащения (EF) микрокомпонентами. EF редкоземельными элементами как индикатор источника поступления в воды компонентов химического состава, свидетельствует об участии атмосферных осадков в формировании состава подземных (холодных и термальных) и поверхностных вод. Специфика геохимии подземных льдов обусловлена составом атмосферных осадков, инъекцией льдообразующих подземных вод из таликов, взаимодействием в системе вода-порода, а также наличием органики в рыхлых отложениях. Об участии речных и подземных вод в формировании ледяного ядра бугра пучения свидетельствуют и схожие значения стабильных изотопов (δ18О, δD) в поверхностных, подземных водах и подземных льдах. 3Не/4Не указывает на возможное поступление мантийного гелия в термальные воды, а δ13С - на магматический и термометаморфический механизмы накопления углекислоты в термальных водах. 87Sr/86Sr в травертинах характеризует существенный вклад интрузивных пород в формирование состава гидротерм.
Исследуются процессы распыления, распространения в пространстве и осаждения частиц аэрозоля, сгенерированного импульсным способом с использованием энергии высокоэнергетических материалов. Такие аэрозоли создаются с целью дезактивации вредных газовых или аэрозольных образований. Предложено математическое описание эволюции дезактивирующего аэрозольного облака, приведены результаты экспериментов по распылению аэрозоля из частиц оксида титана
Представлены результаты расчетов имплозии лайнеров без образования ударных волн под действием тока до 70 МА и индукции магнитного поля до 20 МГс (магнитного давления до 16 Мбар) в устройствах с дисковым взрывомагнитным генератором. Показано, что при глубокой имплозии двухслойных (Cu-W)- и (Cu-Та)-лайнеров безударное давление в вольфраме и тантале может достигать 40 Мбар (гидродинамическая кумуляция). Внутренняя часть лайнера, масса которой составляет более 32 \% его общей массы, может оставаться в твердотельном динамически упрочненном состоянии при температуре в его медном скин-слое до 38 эВ
Ю.В. Попов, В.А. Марков, В.В. Селиванов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Россия popovuv@bmstu.ru
Ключевые слова: баллистический предел, летательный аппарат, тонкая преграда, деформируемый ударник, высокопористая среда, объемно перфорированные образцы
Страницы: 28-35
Исследовано ударное взаимодействие составных ударников с тонкими металлическими преградами, предложена методика оценки баллистического предела и остаточной скорости ударника. Составной цилиндрический ударник состоит из деформируемой носовой части, представляющей собой высокопористую среду, и жесткой недеформируемой хвостовой части. Скорость ударника рассматривалась в диапазоне 200 ÷ 850 м/с. Задача решалась численно в двумерной осесимметричной постановке. Движение среды описывалось с использованием метода Лагранжа. Проведено сравнение с экспериментальными данными для подтверждения адекватности результатов расчета. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с результатами расчетов по известным аналитическим моделям и с экспериментальными данными
А.Н. Попков
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия popkov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: неньютоновская степенная жидкость, пограничный слой, частное аналитическое решение
Страницы: 36-40
С использованием степенной модели Оствальда - Райнера в частном случае n = 2 (дилатантная жидкость) получено аналитическое (точное) решение уравнений двумерного пограничного слоя неньютоновской вязкой жидкости при наличии массообмена. Отмечено, что в данном случае кажущаяся вязкость описывается выражением, совпадающим с выражением для турбулентной вязкости ньютоновской жидкости, полученным с помощью модели пути перемешивания Прандтля. Установлено, что в рассматриваемом частном случае имеется аналогия между течениями неньютоновской жидкости и ньютоновской жидкости с турбулентной вязкостью
Д.В. Бунтин, О.И. Вишняков, П.А. Поливанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия bountin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, трансзвуковой режим, когерентность, поверхностный датчик, термоанемометр постоянного сопротивления, корреляция
Страницы: 41-51
С использованием тонкопленочных поверхностных датчиков термоанемометра исследуется ламинарно-турбулентный переход при трансзвуковых скоростях. Для определения пульсаций, регистрируемых пленочным датчиком в пограничном слое, построены спектры когерентности между данными, полученными пленочным датчиком и ниточным термоанемометрическим датчиком, с помощью которого проводились измерения по всей толщине пограничного слоя. На основе анализа спектров показано, что наиболее корректные и полные данные регистрируются тонкопленочным датчиком в зоне перемежаемости