ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЛОКОВ СКАЛЬНОЙ ПОРОДЫ МЕТРОВОГО МАСШТАБА. МЕТОДИКА И ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЛОКОВ СКАЛЬНОЙ ПОРОДЫ МЕТРОВОГО МАСШТАБА. МЕТОДИКА И ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Автор: КОЧАРЯН Г.Г., ОСТАПЧУК А.А., ПАВЛОВ Д.В., ГРИДИН Г.А., МОРОЗОВА К.Г., HONGWEN J., ПАНТЕЛЕЕВ И.А.
Издательство: Физика Земли

В статье представлена новая, уникальная для России лабораторная установка метрового масштаба, созданная в ИДГ РАН для исследования закономерностей развития различных режимов скольжения по нарушениям сплошности массива горных пород. Описана методика проведения экспериментов и приведены результаты первых серий опытов, направленных на изучение особенностей формирования различных режимов скольжения нарушений сплошности массива горных пород. Лабораторный разлом представлял собой нагруженный контакт двух блоков длиной 75 см, изготовленных из диабаза. Разлом заполнялся гранулированным материалом. Нормальные напряжения на разломе могут достигать 10 МПа. Изменение вещественного состава заполнителя разлома и скорости его нагружения позволило реализовать широкий спектр режимов скольжения: скольжение с постоянной скоростью, регулярное прерывистое скольжение, апериодические акты медленного проскальзывания. Показано, что вариация скорости нагружения может приводить к существенному изменению режима скольжения. В ходе экспериментов при небольшом нормальном давлении, равном 2 МПа, было зафиксировано интенсивное фрикционное дробление гранул заполнителя, а при высокоамплитудном прерывистом скольжении, кроме того, выявлены структурные фазовые превращения зерен кварца, соответствующие локальному повышению температуры до 700°C. Очерчен возможный круг задач для моделирования на подобных установках деформационных процессов, происходящих в зонах сейсмогенных разломов – предсейсмическая стадия неупругого поведения зоны магистрального разрыва при критическом уровне напряжений.

Г. Г. Кочарян, А. А. Остапчук, Д. В. Павлов [и др.] Лабораторные исследования закономерностей фрикционного взаимодействия блоков скальной породы метрового масштаба. Методика и первые результаты // Физика Земли. – 2022. – № 6. – С. 162-174. – EDN

YSAGVJ

.

https://doi.org/10.31857/S0002333722060060

Kocharyan, G.G., Ostapchuk, A.A., Pavlov, D.V. et al. Laboratory Study on Frictional Behavior of Rock Blocks of Meter Scale. Methods and Preliminary Results. Izv., Phys. Solid Earth 58, 929–940 (2022).

https://doi.org/10.1134/S1069351322060064