A study of nanocrystals and the glide-plane mechanism

Abstract

This study is concerned with the glide plane that is produced during a dynamic fracture in a rock mass and with the section that is perpendicular to the plane. The techniques that were used include X ray, infrared, and fluorescent spectroscopy. It was found that the plane consists of quartz and albite nanocrystals surrounded with water that contain numerous defects, viz., "broken" chemical bonds and admixture atoms. The formation of such a structure seems to have reduced the friction coefficient and produced conditions for the development of an unstable slip in the rock mass.

On the structure and formation of earthquake sources in the faults located in the subsurface and deep levels of the crust. Part II. Deep level

“…При полевом изучении строения эксгумированных геолого-структурных объектов зеркала скольжения и псевдотахилиты принимались как основные признаки древних косейсмических разрывных нарушений [Ruzhich, 1997;Sobolev et al, 2015Sobolev et al, , 2016Kocharyan, 2016]. Дополнительными критериями выявления глубинных сейсмогенных разрывов служили ультракатакластический характер переработки пород в разломах, состав новообразованного минерального заполнения трещин и минеральных образований на плоскостях зеркал скольжения, термохимические последствия фрикционного разогрева вещества горных пород в виде пленочного стекловидного покрытия зеркал скольжения.…”

“…Первоначальный интерес к зеркалам скольжения объяснялся возможностью по уступам неровностей и по штрихам определять направление смещений берегов разрывов с целью реконструкции осей тектонических напряжений и кинематики движения крыльев разрывов [Ruzhich, Ryazanov, 1977;Ruzhich, 1989]. Позднее было сформировано устойчивое представление о том, что присутствие зеркал скольжения в зонах современных тектонических нарушений и палеосейсмических событий дает основание связывать их генезис с режимами ускоренного скольжения, которое чаще всего проявляется при косейсмических разрывных нарушениях [Morrow et al, 1992;Sobolev et al, 2015Sobolev et al, , 2016. По некоторым особенностям структуры, составу минералов и тесно связанных с ними глинок трения, катаклазитов, Рис.…”

“…Отличительной особенностью проведенных полевых исследований является использование накопленного опыта изучения зеркал скольжения, наличие которых рассматривается как свидетельство высокоскоростных смещений в разломах. Такой опыт позволил, при сотрудничестве с другим российскими учеными и в дополнение к изучению псевдотахилитов, идентифицировать глубинные косейсмические разрывные нарушения [Morrow et al, 1992;Ruzhich et al, 2009;Sobolev et al, 2015Sobolev et al, , 2016. С применением современных физических методов детального изучения, например спектроскопии, было установлено, что в поверхностном слое зеркала, отобранного в сверглубоком карьере алмазоносной трубки взрыва, вскрывшего участок зоны Вилюйского разлома, выявлены плоскости скольжения толщиной ~4 мкм.…”

Laboratory studies of slip along faults as a physical basis for a new approach to short-term earthquake prediction

“…Изучение собственно процесса скольжения по разлому включает условия зарождения, распространения и остановки разрыва, деформационные события, происходящие на разных масштабных уровнях, -от перемещений геоблоков [Kocharyan, 2016] до образования нанокристаллов в зеркалах скольжения, влияния на характер скольжения прочностных, фрикционных, реологических свойств материала, структуры разломной зоны, ее флюидодинамики и т.д. [Sobolev et al, 2015[Sobolev et al, , 2016b.…”

“…Следует упомянуть такие явления, как фрикционное плавление [Di Toro et al, 2006, динамическая смазка твердыми веществами [Brodsky, Kanamori, 2000], локализация нагрева на площади «действительного» контакта [Rice, 2006], макроскопическии подъем температуры и скоростное разупрочнение [Noda, 2008], термальное разложение минералов и связанные с ним увеличение порового давления и генерация слабого материала [Brantut et al, 2008;и др. ], образование силикагеля при аморфизации кварца при высоком давлении и значительных деформациях [Kirkpatrick et al, 2013], неоминерализация поверхности скольжения на уровне нанокристаллов [Sobolev et al, 2015[Sobolev et al, , 2016b.…”