Геомеханические маркеры напряженно-деформированного состояния и взаимодействия структур в неоднородных геосредах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Геодинамика в неоднородной 3D-геосреде, обусловленная гравитационными процессами, характеризуется полями перемещений, поворотов и деформаций. Количественные и пространственные характеристики распределения этих полей обеспечиваются соответствующими полями напряжений. Представлены результаты вычислительных экспериментов, моделирующих напряженно-деформированное состояние двух профилей. Распределение полей по глубине обусловлены плотностной неоднородностью, одним из внутренних источников возникновения тектонических напряжений. Обобщение покомпонентного анализа показало общие свойства напряженно-деформированного состояния, которое характеризуется растяжением на фоне преобладающего сжатия. Для моделирования особенностей взаимодействия неоднородных структур профилей применен параметр интенсивности напряжений. Степень пластичности геосреды моделируется параметром интенсивности деформаций.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Б. Осипова

Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: osipov@poi.dvo.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В. Роль силы гравитации в формировании глубинной структуры сдвиговых зон // Геодин. и тектонофиз. 2011. Т. 2. № 1. С. 45–68.
  2. Гзовский М.В. Метод моделирования в тектонофизике // Сов. геол. 1958. № 4. С. 53–72.
  3. Гуревич Г.И. Об исходных предпосылках подхода к моделированию в тектонике // в кн.: Некоторые вопросы механики деформируемых сред. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 75–144.
  4. Biot M.A. Non-linear theory of elasticity and the linearized case for a body under initial stress // Phil. Mag. 1939. V. 27. P. 89–115.
  5. Новожилов В.В. Основы нелинейной теории упругости. М.;Л.: Гостехиздат, 1948. 211 с.
  6. Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. 939 с.
  7. Murnaghan F.D. Finite Deformation of an Elastic Solid. New York: Wiley, 1951. 140 p.
  8. Гузь А.Н. Основы теории упругой устойчивости деформируемых тел. Киев: Вища школа, 1986. 511 с.
  9. Осипова Е.Б. Устойчивость равновесия сжимаемого шара // Вычисл. технол. 2015. Т. 20. № 6. С. 59 − 71.
  10. Осипова Е.Б. Исследование устойчивости равновесия сжимаемого гиперупругого полого шара // ПМТФ. 2015. Т. 56. № 4. С. 160 – 169. https://doi.org/10.15372/ PMTF 20150415
  11. Осипова Е.Б. Модельное исследование внутреннего распределения неоднородных полей напряжений в земной коре // Физич. мезомех. 2016. Т. 19. № 6. С. 94 – 100.
  12. Dziewonski A.M., Hales A.L., Lapwood E.R. Parametrically simple Earth models consistent with geophysical data // Phys. Earth Planet. Inter. 1975. V. 10. № 1. P. 12–48.
  13. Кулинич Р.Г., Валитов М.Г., Прошкина З.Н. Сравнительный анализ сейсмических и плотностных моделей земной коры Центральных Курил // Тихоокеанская геол. 2015. Т. 34. № 6. С. 45–56.
  14. Злобин Т.К., Пискунов Б.Н., Фролова Т.И. Новые данные о строении земной коры центральной части Курильской основной дуги // Докл. АН СССP. 1987. Т. 293. № 2. С. 185–188.
  15. Злобин Т.К., Левин Б.В., Полец А.Ю. Первые результаты сопоставления катастрофических Симуширских землетрясений 15 ноября 2006 г. (М = 8.3) и 13 января 2007 г. (М = 8.1) и глубинного строения земной коры центральных Курил // Докл. РАН. 2008. Т. 420. № 1. С. 111–115.
  16. Злобин Т.К., Полец А.Ю. Очаговые зоны сопоставления катастрофических Симуширских землетрясений 15 ноября 2006 г. (Мw = 8.3) и 13 января 2007 г. (Мw = 8.1) и глубинное строение земной коры Средних Курил // Тихоокеанская геол. 2009. Т. 28. № 5. С. 54–63.
  17. Прошкина З.Н. О глубинном строении зоны разрушения хребта Витязя (Центральные Курилы) // Вестн. ДВО РАН. 2016. № 5. С. 36–42.
  18. Кулинич Р.Г., Осипова Е.Б., Валитов М.Г. Плотностные неоднородности и напряжения в земной коре Центральных Курил // Тихоокеанская геол. 2020. Т. 39. № 2. С. 21–28. doi: 10.30911/0207-4028-2020-39-2-21-28
  19. Цифровая модель рельефа (Satellite Geodesy, Global Topografy) // http://topex.ucsd.edu 02.06.2023 г.
  20. Осипова Е.Б. Численная реконструкция напряженно-деформированного состояния в земной коре // Вычисл. технол. 2023. Т. 28. № 5. С. 15–32. https://doi.org/10.25743/ICТ. 2023.28.5.003
  21. Трубицын В.П. Реология мантии и тектоника океанических литосферных плит // Физика Земли. 2012. № 6. С. 3–22.
  22. Мейз Дж. Теория и задачи механики сплошных сред. М.: Мир, 1974. 319 с.
  23. Осипова Е.Б. Гравитационные напряжения и слоисто-блоковые структуры в земной коре // Физич. мезомех. 2021. Т. 24. № 6. С. 105–115. https://doi.org/10.24412/1683-805X-2021-6-105-115

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Положение профилей 1.1–1.8 и 2.1–2.10 в квадрате 45.0° ÷ 50.0° с.ш., 149.0° ÷ 156.0° в.д. Цифровая модель рельефа построена по данным http://topex.ucsd.edu [19]

Скачать (51KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Круги Мора в текущих точках по профилям 1.1–1.8 и 2.1–2.10

Скачать (13KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Реконструкция поля интенсивности деформаций εint по профилям: а: 1.1–1.8 значения интенсивности деформаций 2.07 ⋅ 10−5 ≤ εint ≤ 2.35 ⋅ 10−5, горизонтальные границы раздела плотностей обозначены штриховой и сплошной линиями, в верхней части разломы соответствуют модели [17]; б: 2.1–2.10 значения интенсивности деформаций 2.04 ⋅ 10−5 ≤ εint ≤ 2.44 ⋅ 10−5, значения плотностей, границы плотностных блоков и разломы соответствуют модели [13]

Скачать (53KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение изолиний и градиентных полей интенсивности напряжений Tint по профилям: а: 1.1–1.8 (длиной 700 км, глубиной 30 км), горизонтальные границы раздела плотностей обозначены штриховой и сплошной линиями, в верхней части разломы отмечены сплошной линией, соответствуют модели [17]; б: 2.1–2.10 (длиной 500 км, глубиной 35 км), границы плотностных блоков и разломы соответствуют модели [13]. Пересечение профилей 1.1–1.8 и 2.1–2.10 обозначено белой сплошной линией

Скачать (83KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение изолиний, градиентов ΔTint поля интенсивности напряжений ΔTint и оконтуренных линией I модельных «блоков», внутри которых ΔTint ≤ 2.5 ГПа/км, по профилям: а: 1.1–1.8, в верхней части разломы отмечены сплошной линией и соответствуют модели [17]; б: фрагмент профиля 2.1–2.10 длиной 100 км ≤ L ≤ 350 км, границы плотностных блоков и разломы соответствуют модели [13]. Звездочками обозначены гипоцентры Симуширских землетрясений 2006, 2007 гг.

Скачать (101KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024