Задачами проекта являются:

 - анализ пространственных и временных закономерностей локализации деформаций разного иерархического уровня в земной коре;

 - исследование геомеханических условий и макроскопических проявлений эволюции процесса скольжения по трещинам/разломам на разном масштабном уровне;

 - разработка на основе результатов выполненных исследований комплексной модели возникновения и развития динамической неустойчивости на участках локализации деформаций в земной коре.

 Относительно небольшая ширина слоев локализованного динамического сдвига даже на крупнейших разломах и их очевидная важность для общей устойчивости к сдвигу делают разломные зоны очень подходящими кандидатами для исследований в лаборатории. Невозможность учета ряда факторов, при этом, должна быть компенсирована анализом результатов натурных наблюдений и проведением численных расчетов.

 Масштаб решаемой задачи охватывает множество геологических объектов: от изучения взаимодействия локальных контактов частиц-заполнителей разломов до анализа эффектов локализации деформаций в зонах крупных разломов.

 Комплексность решаемой задачи определяется необходимостью учета целого ряда эффектов, играющих важную роль при рассмотрении процессов локализации деформаций и скольжения:

 – влияния фрикционных и структурных свойств материала-заполнителя, включая дилатансию и компакцию материала; связанные с этим эффекты порового давления, нарушение и залечивание контактов и т.д.;

 – влияние вариаций напряженного состояния;

 – влияние внешних воздействий: вибраций, инжекции флюида;

 – исследование закономерностей изменения макроскопических характеристик разлома (нормальной и сдвиговой жесткости) в процессе подготовки динамического срыва и событий медленного скольжения;

 – проверка адекватности различных моделей трения на крупномасштабных объектах с использованием существующих геологических, геофизических данных и результатов компьютерного моделирования.

 Важность, масштаб и общественная значимость решаемой задачи определяется тем, что исследование и количественная оценка различных факторов, определяющих фрикционное взаимодействие на участках локализации деформаций, позволят продвинуться в направлении нового понимания фундаментальных факторов, управляющих поведением сложных взаимодействующих геосистем. Выяснение закономерностей и механизмов влияния структуры и свойств разломов на их устойчивость и режимы скольжения создаст физическую основу для развития новых подходов к оценке опасности внезапных проявлений наведенной сейсмичности.

 Второе возможное направление использования результатов проекта связано с инициацией активности разломов при изменении флюидного режима вследствие закачки флюида в коллекторы для повышения добычи нефти и газа из пластов с трудно извлекаемыми запасами углеводородов.

 Третье вероятное направление использования ожидаемых результатов – повышение безопасности ведения работ в горнодобывающей промышленности. Ожидаемые результаты могут иметь важное практическое значение при оптимизации технологий безопасного ведения горных работ не только в подземных выработках, но и в окрестности крупных карьеров. Для крупных горнодобывающих предприятий, которые во многих случаях являются градообразующими, результаты исследования могут дать новый импульс в оценке наведенной сейсмичности, позволяющей выявить безопасные места для размещения жилых и производственных объектов.

 Разработанные в рамках выполнения проекта модели деформирования разломных зон и алгоритмы их численной реализации могут быть использованы для расширения функциональных и прогностических возможностей цифровых двойников месторождений твердых и жидких полезных ископаемых (например, информационная система «Цифровое месторождение»), активно развиваемых и внедряемых на местах крупными добывающими предприятиями и корпорациями.

при поддержке