Кіріспе

Ақаулықтардағы үйкеліс үйкелістің ақаулық механикасына қатынасын сипаттайды. Тау жыныстарының сынуы және оған байланысты жер сілкіністері фракталды процесс болып табылады (ерекше жер сілкінісін қараңыз). Бұл процесс ең кішкентай кристаллға дейін масштабқа тәуелсіздігін сақтайды. Осылайша, күшті жер сілкіністерінің мінез-құлқы жеке молекулалық бұзылыстардың немесе асперитеттердің қасиеттеріне байланысты. Егер екі таза нано-асперитет вакуумда біріктірілсе, суық дәнекерлеу пайда болады. Яғни, кристалл ұштары бірігіп, біртұтас (когезия) құрайды. Табиғатта бұл ұштар шеткі материалдың жұқа қабатымен жабылады. Бұл қабаттың ең маңызды құрауы – су. Егер бұл суды күшті кептіру арқылы жойса, тау жынысы минералдары күткендей мінез-құлық танытпайды: олар ақаулықтардың жазылуын немесе динамикалық үйкелісті көрсетпейді. Жер сілкінісінің барлық мінез-құлқы өте жұқа қабаттарға байланысты. Үлкен жер сілкінісінен кейін ақаулықтарды жазылу процесі басталады. Бұл статикалық үйкеліс коэффициентінің баяу өсуін қамтитын жақсы дәлелденген құбылыс. Нано-модельде бұл жақсы когезиялық байланыс үшін қоқымды материалды баяу ығыстыру мәселесі. Типтік минералдар мен суда тағы бір механизм бар, онда су кернеулік коррозияны және негізгі асперитет дененің әлсіреуін (бұзылыстарды тегістеу) тудырады, бұл пластикалық деформацияның және байланыстың артуына мүмкіндік береді. Ең маңыздысы, бұл байланыстың күшеюі уақытқа байланысты. Ақаулыққа жер сілкінісіне дейін стресс түсірілгенде, бұл байланыстар созылып, үзіле бастайды. Олардың қайтадан жазылуға уақыты жетпейді. Критикалық қашықтыққа жеткеннен кейін күштің айтарлықтай жоғалуы орын алып, ақаулық сығу бастайды. Жер сілкінісі тек үйкеліс күшінің күрт төмендеуінің нәтижесінде ғана пайда болады. Мүмкін, жер сілкінісі кезіндегі "сығулар" кремний гелімен майланады, су стандартты подшипник майлауыш ретінде әрекет етеді немесе "көтеру және бөлу" механизмі жұмыс істейді.

Сұйықтықтардың әсері

Барлық тау жыныстарының белгілі бір дәрежеде кеуектілігі бар, ал кейбір тау жыныстарының кеуектілігі басқаларына қарағанда әлдеқайда жоғары. Бұл тау жынысының жеке түйіршіктері арасында газбен (әдетте ауамен) немесе сұйықтықпен толтырылатын кішкентай тесіктер бар екенін білдіреді. Көбінесе тесіктерде су кездеседі, ал судың болуы ақаудың (жарылымның) сүрінуіне елеулі әсер етеді. Тау жынысының тесік кеңістігінде су жиналғанда, тесіктер ішіндегі қысым артады. Қазіргі уақытта тұрақты жарылымның бетінде тесік қысымының артуы микроскопиялық деңгейде жарылымды ажыратуға себеп болады. Бұл тесік қысымының артуы жарылымға жанасқан жеке аспертизалардың (дөңгелектердің) бетін кішірейтеді, олардың сынуына және жарылымның сырғанауына әкеледі. Дегенмен, судың болуы әрқашан сүрінуді азайта бермейді.

Тау жынысының әсері

Қисық бойындағы тау жынысының түрі фрикциялық қарсылықтың шамасына зор әсер етеді. Көптеген кристаллдық тау жыныстарының сүргі коэффициенті шөгінді тау жыныстарына қарағанда әлдеқайда жоғары, себебі олардың байланыстыру қабілеті жоғары және беткейлердің ауданы үлкен. Тау жынысының түрі сондай-ақ судың қисықтардың фрикциясына тигізер әсерін анықтайды. Зертханалық тәжірибелер судың болуы карбонатты жыныстарда (мәрмәр) жарылыстардың пайда болуына көмектесетінін көрсетті. Дегенмен, бұл тәжірибелер кремнийлі тау жыныстарының (микрогаббро) түрінде судың болуы қисықтың бұзылуын кешіктіруі немесе тіпті тоқтатуы мүмкін екенін де көрсетті. Бұл себебі кремнийлі беткейлер бұзылғанда, бұзылу "молтықтау" (көтеріңкі балқу) арқылы жүзеге асады.

Ақаулық майыстыру (ақаулық кезінде)

Ақаулық сызыла бастағанда, оның тудырған бастапқы үйкеліс жылуы өте жоғары болады. Өйткені екі тау жынысы беті бір-біріне жоғары жылдамдықпен және күшпен сырғады. Ақаулықты майлау – бұл ақаулық бетіндегі үйкелістің сырғу кезінде төмендеуі, осылайша ақаулықтың сырғуын жеңілдету құбылысы. Бұл құбылыс үйкеліс салдарынан балқу арқылы жүзеге асырылады. Ақаулық сырғалғанда, осы зор жылу ақаулық бойындағы тастың жұқа қабатын балқытады. Бұл балқыған тау жынысы (үйкеліс балқымасы) кеңейіп, ақаулық бетіндегі тесіктер мен кемшіліктерге еніп, оларды толтырады. Бұл ақаулық бетін тегістеу әсерін тигізеді. Бұл екі құм қағазды бір-біріне үйкеп сырға салу мен екі принтер қағазын сырға салудың айырмашылығындай. Егер тау жынысында су болса, ұқсас процесс жүреді. Ақаулық сырғуын бастағанда, ақаулыққа жақын температураның күрт өсуі кеуектік кеңістіктегі судың булануына себеп болады. Су буы кеңейгенде, ақаулық бетіндегі тесіктер кеңейеді, осылайша ақаулық интерфейсінде тегіс бет пайда болады. Бұл процесс ақаулық бойында "геометриялық үйкеліссіз" бетті құруы мүмкін.

Псевдотахилиттер

Бұзылулардың жарылыстары зор мөлшерде жылуды тудырады, ол көбінесе үйкеліс салдарынан тау жыныстарының еруіне алып келеді. Жарық тайғанда, балқыған тау жыныстарының бұл қабаты жұқалап, жарық бетіне таралады және айналағы тау жыныстарындағы кез келген жарықтар мен кеңістіктерге итеріледі. Бұл балқыған тау жынысы салқындағаннан кейін, оның қалдырған құрылымы псевдотахилит деп аталады. Бұл псевдотахилиттер шамамен 0,7 ГПа және одан жоғары қысымда қалыптаса алады, бұл терең қабықтың жарылуымен тең. Дегенмен, олардың болуы бұрын жазылған ежелгі жарықтардың орнын анықтауға көмектеседі.