ИТПЗ РАН

Техногенная сейсмичность в регионах нефтеразработок является ответом земной коры на операции гидроразрыва пласта и последующей закачки отработанной жидкости на глубину. Землетрясения возникают вследствие повышения порового давления, а также перераспределения напряжений в земной коре. В Оклахоме, где резкое возрастание сейсмичности коррелирует с объемом операций нефтедобычи, мы показываем, что график повторяемости существенно зависит от объема закачки. Наклон графика повторяемости слабой сейсмичности M<3.5 почти постоянен, тогда как более сильные землетрясения показывают значительные вариации наклона (от b≈1 до b>2), и эти вариации сильно коррелированы с объемом закачиваемой жидкости. Кроме того, сильнейшие наведенные события происходят на границе сейсмически активной территории, на расстоянии 15-20 км от областей интенсивной закачки. Эти наблюдения показывают, что дефицит сильных землетрясений в пространственно-временных областях максимальных объемов закачки может сопровождаться повышением уровня сейсмичности на окружающих разломах земной коры, где возникновение сильных триггерных землетрясений более вероятно.

Подробнее«Условия возникновения сильных техногенных землетрясений в зоне нефтедобычи в Оклахоме»

Рапакиви в переводе с финского означает «гнилой камень». Эти очень красивые граниты, широко используемые в строительстве как облицовочный материал, часто представлены в природе гранулярно-блочно разрушенными массивами, причем часто разрушение наблюдается только в приповерхностной области. Со временем сделанные из рапакиви архитектурные сооружения также имеют тенденцию покрываться трещинами и разрушаться. Среди прочего, стоит проблема предохранения от разрушения уникального Александрийского столпа на Дворцовой площади Санкт-Петербурга. Разрушение гранитов рапакиви обычно трактуется как усталостное разрушение, порождаемое, например, циклическими изменениями внутренних напряжений при разогреве и охлаждении пород и при их замерзании и оттаивании.

В журнале «Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik» (WoS, Scopus, Q1) издательства Springer вышла статья «A boundary value problem in the theory of elasticity for a rectangle: exact solutions». Среди авторов — сотрудники ИТПЗ РАН: ведущий научный сотрудник, д.ф.-м.н. М.Д. Коваленко, старший научный сотрудник, к.ф.-м.н. И.В. Меньшова и  старший научный сотрудник, к.ф.-м.н. А.П. Кержаев.

В статье получены формулы, описывающие точное решение краевой задачи теории упругости в прямоугольнике, у которого две противоположные (горизонтальные) стороны свободны, а на двух других (торцах прямоугольника) заданы напряжения. Рассмотрены все случаи симметрии относительно центральных осей, комбинируя которые можно получить решения, не обладающие симметрией. Приводятся также формулы для полуполосы. Решения представляются в виде рядов по собственным функциям Папковича–Фадля, коэффициенты которых определяются по простым формулам.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-71-00094) и Российского фонда фундаментальных исследований совместно с Китайским научным фондом (проект № 20-51-53021).