Релаксация остаточных напряжений: от лаборатории до землетрясений

В отделе геофизической акустики ИПФ РАН теоретически показали инвариантность физических механизмов, отвечающих за медленную релаксацию скоростей упругих волн в твёрдых телах, как в крупномасштабных природных процессах, например, землетрясениях, так и в условиях лабораторного эксперимента.

Множественные лабораторные и натурные эксперименты показывают, что после сильного воздействия на упругую среду наблюдается медленная релаксация скорости звука. Такое же поведение наблюдается после землетрясений. Процессы релаксации могут протекать от нескольких месяцев до нескольких лет. Сотрудниками ИПФ РАН была создана модель релаксации остаточных напряжений, основанная на термодинамическом описании релаксационных процессов на микроскопических масштабах. Данная модель использовалась ими при анализе долговременных наблюдений временных рядов для волн Рэлея, полученных в сейсмоакустической обсерватории в Паркфилд (Калифорния). Результаты анализа показали, что ранее предложенные описания явления медленной релаксации в лабораторных условиях пригодны для описания крупномасштабных процессов.

Полученные результаты могут быть использованы для дистанционной диагностики напряжённого состояния твёрдых тел, включая горные породы.

Авторы: А.В. Лебедев, Л.А. Островский
A.V. Lebedev and L.A. Ostrovsky, Relaxation of acoustic parameters in rocks after strong Earthquakes // J. Acoust. Soc. Amer. 2025. V. 157. N. 3. P. 1862–1869.