gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2019-10-2-0422gtcrust-849Research ArticleТЕКТОНОФИЗИКАTECTONOPHYSICSПРОГНОЗ ОБЛАСТЕЙ СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ТОЛЬКО О СКОРОСТЯХ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЕPREDICTION OF COMPRESSION AND EXTENSION ZONES IN GEOLOGICAL STRUCTURES BASED ONLY ON THE VELOCITIES OF LONGITUDINAL WAVES IN THE GEOLOGICAL MEDIUMhttps://orcid.org/0000-0002-4634-7769СибиряковБ. П.SibiryakovB. P.

Борис Петрович Сибиряков - доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник

630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, 

630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Boris P. Sibiryakov - Doctor of Physics and Mathematics, Professor, Lead Researcher

3 Academician Koptug ave., Novosibirsk 630090, 

2 Pirogov street, Novosibirsk 630090

SibiryakovBP@ipgg.sbras.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8941-6840ХогоевЕ. А.KhogoevE. A.

Евгений Андреевич Хогоев - кандидат физико-математических наук, старший науный сотрудник

630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptug ave., Novosibirsk 630090

HogoevEA@ipgg.sbras.ruИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университетРоссияA.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of RAS; Novosibirsk State UniversityRussian FederationИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияA.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of RASRussian Federation201924062019102471481Copyright © Сибиряков Б.П., Хогоев Е.А., 20192019Сибиряков Б.П., Хогоев Е.А.Sibiryakov B.P., Khogoev E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/849

Приведены точные решения упругой задачи для двух полупространств, разделенных произвольной криволинейной поверхностью. Показано, что частные решения для дилатации (интегралы Пуассона) не зависят ни от модуля всестороннего сжатия, ни от коэффициента Пуассона, а зависят только от скорости продольных волн. Эти частные решения могут быть дополнены общими решениями для несжимаемой упругой среды, и тем самым будут выполнены граничные условия жесткого контакта для суммы означенных решений. Возникает возможность сравнительно простыми вычислениями определить дивергенцию поля перемещений и свести всю задачу к исследованию уравнений типа Пуассона при известной дивергенции. Кроме того, сам прогноз объемного сжатия или растяжения имеет важное геологическое значение, так как зоны пониженного давления могут быть аттракторами флюидов.

The article presents accurate solutions for the problem for two elastic half‐spaces with an arbitrary curvilinear interface. Our study shows that dilatation solutions (Poisson integrals) are dependent on neither an overall compression modulus nor the Poisson ratio, and depend only on the velocity of longitudinal waves. These specific solutions can be supplemented by general solutions for an incompressible elastic medium, and the boundary conditions of the rigid contact for the sum of the solutions can thus be satisfied. Relatively simple calculations make it possible to determine the divergence of the displacement field and reduce the entire problem solving process to a study of Poisson equations with a known divergence. Furthermore, predictions of volumetric compression or extension are important for geological investigations, since the zones characterized by reduced pressure rates may act as fluid attractors.

дилатацияпрогноздавлениескорость продольных волнфундаментальные решенияинтеграл Пуассонаметод случайных блужданий для эллиптических уравненийdilatationforecastingpredictionpressurevelocity of longitudinal wavesfundamental solutionsPoisson integralrandom walk method (RWM) for elliptic equationsReferencesКупрадзе В.Д. Методы потенциала в теории упругости. М.: Физматгиз, 1963. 472 с.Kupradze V.D., 1963. Methods of Potential in the Theory of Elasticity. Fizmatgiz, Moscow, 472 p. (in Russian)Puzirev N.N., Mandelbaum M.M., Krylov S.V., Mishenkin B.P., Mishenkina Z.R., Petrick G.V., Seleznev V., 1979. New data from explosion seismology in the Baikalian rift zone. Tectonophysics 56 (1–2), 128. https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90023-4.Puzirev N.N., Mandelbaum M.M., Krylov S.V., Mishenkin B.P., Mishenkina Z.R., Petrick G.V., Seleznev V., 1979. New data from explosion seismology in the Baikalian rift zone. Tectonophysics 56 (1–2), 128. https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90023-4.Детальные сейсмические исследования литосферы на Pи S‐волнах / Ред. Н.Н. Пузырев. Новосибирск: Наука, 1993. 199 с.Puzyrev N.N. (Ed.), 1993. Detailed Seismic Studies of the Lithosphere Using Pand S-waves. Nauka, Novosibirsk, 199 p. (in Russian)Sibiryakov B.P., Leite L.W.B., Sibiryakov E.P., Vieira W.W.S., 2015. Local low pressure areas in anticline structures. Revista Brasileira de Geofísica 33 (2), 225–236. https://doi.org/10.22564/rbgf.v33i2.716.Sibiryakov B.P., Leite L.W.B., Sibiryakov E.P., Vieira W.W.S., 2015. Local low pressure areas in anticline structures. Revista Brasileira de Geofísica 33 (2), 225–236. https://doi.org/10.22564/rbgf.v33i2.716.Sibiryakov B.P., Leite L.W.B., Vieira W.W.S., 2013. Model of the structured continuum, and the relation between specific surface area, porosity and permeability. Revista Brasileira de Geofísica 31 (4), С. 559–568. https://doi.org/ 10.22564/rbgf.v31i4.337.Sibiryakov B.P., Leite L.W.B., Vieira W.W.S., 2013. Model of the structured continuum, and the relation between specific surface area, porosity and permeability. Revista Brasileira de Geofísica 31 (4), С. 559–568. https://doi.org/ 10.22564/rbgf.v31i4.337.Sibiryakov B.P., Sibiryakov E.B., Glebov A.F., Nesterov V.N., Sokolov E.P., 2004. Prediction of stress and hydrodynamic behavior of fluids from multicomponent seismic data. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 45 (6), 709–715.Sibiryakov B.P., Sibiryakov E.B., Glebov A.F., Nesterov V.N., Sokolov E.P., 2004. Prediction of stress and hydrodynamic behavior of fluids from multicomponent seismic data. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 45 (6), 709–715.Suvorov V.D., Mishenkina Z.M., Petrick G.V., Sheludko I.F., Seleznev V.S., Solovyov V.M., 2002. Structure of the crust in the Baikal rift zone and adjacent areas from deep seismic sounding data. Tectonophysics 351 (1–2), 61–74. https:// doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00125-7.Suvorov V.D., Mishenkina Z.M., Petrick G.V., Sheludko I.F., Seleznev V.S., Solovyov V.M., 2002. Structure of the crust in the Baikal rift zone and adjacent areas from deep seismic sounding data. Tectonophysics 351 (1–2), 61–74. https:// doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00125-7.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.