Preview

Динамические процессы в геосферах

Расширенный поиск

«Динамические процессы в геосферах» - сетевое издание, выходящее на русском языке. Журнал публикует результаты оригинальных наблюдательных, экспериментальных и теоретических исследовательских работ и обзоров по наукам о Земле как системе взаимодействующих геосфер – от ядра и до внешних оболочек, включая экзогенные воздействия на литосферу, атмосферу, ионосферу во всех пространственных и временных масштабах.

Тематика журнала охватывает широкий круг проблем геофизики, геомеханики, горных наук, включая, но не ограничиваясь, (в алфавитном порядке):

  • Активные воздействия на ионосферу и магнитосферу Земли - экспериментальные результаты, численные и теоретические модели.
  • Геофизические поля. Их вариации и взаимодействие.
  • Глобальная токовая цепь, атмосферные электрические и оптические процессы, неравновесная плазмохимия атмосферных явлений.
  • Геомеханика и флюидодинамика массива горных пород. Безопасность горных работ. Деформационные процессы при ведении горных работ. Техногенно-тектонические землетрясения. Шахтная сейсмичность. Устойчивость инженерных сооружений. Деформационные процессы и сейсмичность при разработке месторождений и добыче углеводородов. Применение принципов и методов наук о Земле к проектам в горнодобывающей промышленности и гражданском строительстве нефтедобыче и утилизации радиоактивных отходов.
  • Задачи геодинамики, применительно к эволюции тектонических структур.
  • Механические свойства и реология массивов горных пород. Структура и свойства разломных зон, закономерности их эволюции. Различные режимы движения по разломам. Связь с сейсмичностью.
  • Спектр сейсмологических задач, направленных на понимание физики землетрясений и внутренней структуры Земли.
  • Экспериментальные данные и теоретические модели отклика геосфер на катастрофические природные события (падения космических тел, землетрясения, цунами, извержения вулканов, мощные циклоны).
  • Эндогенное и экзогенное инициирование деформационных процессов в земной коре. Мониторинг и прогноз триггерных эффектов.
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-83419 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 07 июня 2022 г.

Текущий выпуск

Том 18, № 1 (2026)

ГЕОМЕХАНИКА, ФЛЮИДОДИНАМИКА И СЕЙСМОЛОГИЯ

1-7 75
Аннотация

Рассматриваются вопросы, связанные с описанием структуры и динамики деформирования блочной природной среды. Показано, что формирование структуры массивов горных пород и её изменения определяются режимом деформирования. Выделение в массивах горных пород активных структурных блоков не может основываться только на определении их геометрических размеров. Определяющим признаком активной естественной отдельности является наличие в некотором объеме массива динамически равновесной диссипативной структуры, которая соответствует стационарному режиму деформирования. Формулируются основные направления исследований в области геомеханики.

 

8-17 75
Аннотация

Представлены предварительные результаты численного изучения поведения зерна циркона в сдвиговой полосе, заполненной модельным материалом со свойствами гранита (гранитной крошки). Расчеты, выполненные в плоской постановке, показали, что разрушение зерна циркона происходит значительно  позже  материала  –  заполнителя  разлома.  Продемонстрирована  возможность «выживания» зерна циркона при сдвиге Δx полосы шириной H до средней деформации Δx/H ~ 0.2–0.4.

 

* по материалам доклада на конференции «Триггерные эффекты в геосистемах 2026»

18-30 120
Аннотация

Эффект электромагнитного инициирования землетрясений был статистически установлен более 30 лет назад при анализе полевых экспериментов на Памире и Северном Тянь-Шане по глубинному зондированию земной коры импульсами постоянного электрического тока. Тем не менее, физические механизмы инициирования сейсмических событий слабыми токами с плотностью 10-6–10-7 А/м2 до сих пор не поняты. В данной работе на основе проведенных теоретических оценок и лабораторных экспериментов предпринята попытка анализа таких механизмов. Рассмотрена возможность генерации дополнительных напряжений за счет пьезоэффекта, снижения прочности горных пород за счет повышения внутрипорового давления флюида при протекании через него электрического тока с соответствующим джоулевым нагревом, а также возможность миграции проводящего флюида в разлом под действием силы Лоренца, возникающей при взаимодействии тока и геомагнитного поля. Показано, что ни одна из выдвинутых ранее гипотез о физических механизмах инициирования землетрясений электрическими/электромагнитными воздействиями не может объяснить электромагнитные триггерные явления в сейсмологии при столь низких плотностях тока, создаваемых в полевых условиях при электрическом воздействии на среду.

31-52 85
Аннотация

Рассматривается возможность оценки параметров напряжённого состояния пласта по динамике возникновения микросейсмических событий, сопровождающих закачку жидкости в пористый коллектор. Работа основана на статистическом моделировании микросейсмичности, обусловленной ростом порового давления в массиве, находящемся в состоянии фрикционного равновесия. Анализируется связь формы кривых зависимости числа событий от порового давления с параметрами тензора напряжений и характеристиками ориентационного распределения потенциальных плоскостей скольжения. Показано, что динамика микросейсмической активности характеризуется наличием локальных максимумов, соответствующих касанию окружностей Мора критерием Мора–Кулона, что позволяет связать их положения с параметрами напряжённого состояния среды, в частности с величиной промежуточного главного напряжения. Установлено, что при умеренной анизотропии ориентаций плоскостей скольжения и достаточном числе зарегистрированных событий параметры промежуточного главного напряжения и коэффициент Лоде–Надаи могут быть восстановлены с высокой точностью. В то же время при высокой анизотропии ориентаций локальные максимумы становятся слабо различимыми, что приводит к существенному снижению информативности кривых микросейсмической активности. Полученные результаты демонстрируют возможность использования формы кривых микросейсмической активности для первичной оценки напряжённого состояния пласта и величин горизонтальных напряжений по данным микросейсмического мониторинга, а также для анализа достоверности получаемых оценок в зависимости от качества и объёма наблюдений.

53-67 46
Аннотация

Рассмотрена задача о загрязнении воздуха за пределами карьера вблизи поверхности твердыми микрочастицами, образующимися при массовом взрыве, применительно к характерным условиям добычи в Ситовском известняковом карьере в Липецкой области. Средняя глубина карьера составляет 50 м. Эквивалентная мощность рассмотренного массового взрыва была выбрана равной 6 т тротила. Результаты получены численным решением полной системы уравнений Навье–Стокса для сжимаемой жидкости в дозвуковом приближении с учетом вихревой вязкости в рамках модели крупных вихрей. Для определения концентрации увлекаемой ветром пыли была решена задача о ее генерации взрывом одного заряда в скважине. В процессе расчетов переноса ветром микрочастиц с размером меньшим 10 мкм были оценены размеры области превышения предельно допустимых концентраций этих микрочастиц за пределами карьера вблизи поверхности. Во всех рассмотренных случаях зависимость размеров этой области от угла между направлением ветра и бортом карьера не обнаружена, а размер области в направлении ветра составляет примерно 10 км. Ширина временного интервала, в котором концентрация микрочастиц превышает предельно допустимое значение вблизи поверхности, изменяется от 5 мин на расстоянии 1 км до 15–20 мин на расстоянии 7 км от борта карьера и не зависит от направления ветра.

КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ ПРИРОДНЫЕ СОБЫТИЯ И ПАДЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛ

68-75 119
Аннотация

Приведены результаты инструментальных наблюдений, выполненных в период пролета и взрывного разрушения Якутского болида. Показано, что болид вызвал вариации магнитного поля Земли амплитудой 5‒25 нТл на расстояниях до ~ 6600 км, а также вариации в приземной атмосфере электрического поля амплитудой ~ 100 В/м и микробарические вариации в виде инфразвукового сигнала, распространяющегося по атмосферному волноводу, амплитудой ~ 15 Па на расстоянии ~ 4500 км от места падения космического тела.

ДИСКУССИЯ

76-84 67
Аннотация

Ультранизкочастотные электромагнитные волны Рс1 (0.2–5 Гц), широко известные в литературе под названием «жемчужины», возбуждаются во внешнем радиационном поясе и распространяются к поверхности Земли вдоль линий геомагнитного поля в виде волн Альвена. Открытие оказало сильное влияние на развитие физики магнитосферы. Серия «жемчужин» иногда возникает спонтанно, без видимых причин, а иногда вынужденно под воздействием триггеров. В статье, посвященной юбилею открытия, рассмотрено триггерное возбуждение «жемчужин». Представлена классификация триггеров, действующих на динамические системы магнитосферы. Введено 2 типа, 4 класса и 8 видов триггеров. Приведены примеры триггеров естественного и искусственного происхождений. Введено представление о триггерном каскаде. Особое внимание уделено антропогенному периодическому экзогенному триггеру «жемчужин». Он проявляется в виде так называемого Биг-Бен эффекта. Сущность эффекта состоит в том, что серия «жемчужин» нередко возбуждается сразу вслед за часовой меткой по мировому времени. Утверждается, что связь возбуждения «жемчужин» с часовыми метками не случайная, а представляет довольно загадочное геофизическое явление. Предполагается, что Биг- Бен эффект возникает вследствие воздействия на радиационный пояс не известной разновидности эндогенного периодичного искусственного триггера.