ПОЛЕ НАПРЯЖЕНИЙ ВНУТРИ ЗОНЫ СДВИГА И ОБРАЗОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОГО РАЗЛОМА
https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-3-0536
Аннотация
При помощи приближенного аналитического метода проведены расчеты параметров напряженного состояния массива для разных вариантов взаимного расположения сколов Риделя при нагрузке, необходимой для образования этих сколов. Результаты вычислений при значении угла внутреннего трения 30° показывают, что при расстоянии между соседними сколами, превышающем 0.7 характерной длины скола, кулоновское напряжение, отвечающее за разрушение материала, в промежутках между сколами оказывается ниже предела прочности. Это означает, что без увеличения внешней нагрузки отсутствуют предпосылки для образования новых нарушений, соединяющих соседние сколы. Если же сколы расположены ближе друг к другу, чем 0.7 длины скола, то на участках массива между ними превышен предел прочности. Соответственно, там должны возникнуть новые сколы, соединяющие сколы Риделя между собой. Таким образом, при наблюдении природной системы сколов Риделя появляется возможность оценить, является ли эта система достаточно устойчивой в ее текущем виде, или же, ввиду критического повышения кулоновского напряжения в участках массива между соседними сколами, равновесие может быть легко нарушено, и в изучаемой сдвиговой зоне образуется магистральный разлом.
Ключевые слова
Кулоновское напряжение,
предел прочности,
структуры второго порядка,
система субпараллельных сколов,
сдвиговая зона,
вторичные нарушения
Финансирование: Работа выполнена в рамках госзадания ИФЗ РАН.
Об авторе
А. С. Лермонтова
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Россия
Россия
123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1
Список литературы
1. Bornyakov S.A., 1981. Tectonophysical Analysis of Formation of a Transform Zone in an Elastic-Viscous Model. In: N.A. Logachev, S.I. Sherman (Eds), Problems of Fault Tectonics. Nauka, Novosibirsk, p. 26–44 (in Russian) [Борняков С.А. Тектонофизический анализ процесса формирования трансформной зоны в упруговязкой модели // Проблемы разломной тектоники / Ред. Н.А. Логачев, С.И. Шерман. Новосибирск: Наука, 1981. C. 26–44].
2. Cunningham W.D., 1993. Strike-Slip Faults in the Southernmost Andes and the Development of the Patagonian Orocline. Tectonics 12 (1), 169–186. https://doi.org/10.1029/92TC01790.
3. Dooley T.P., Schreurs G., 2012. Analogue Modelling of Intraplate Strike-Slip Tectonics: A Review and New Experimental Results. Tectonophysics 574–575, 1–71. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2012.05.030.
4. Gintov O.B., 2005. Field Tectonophysics and Its Application in Studies of Deformation of the Earth’s Crust. Phoenix, Kiev, 572 p. (in Russian) [Гинтов О.Б. Полевая тектонофизика и ее применение при изучении деформаций земной коры. Киев: Феникс, 2005. 572 с.].
5. Gogonenkov G.N., Kashik A.S., Timurziev A.I., 2007. Horizontal Displacements of West Siberia’s Basement. Russian Oil and Gas Geology 3, 3–11 (in Russian) [Гогоненков Г.Н., Кашик А.С., Тимурзиев А.И. Горизонтальные сдвиги фундамента Западной Сибири // Геология нефти и газа. 2007. № 3. С. 3–11].
6. Goncharov M.A., Rogozhin E.A., Frolova N.S., Rozhin P.N., Zakharov V.S., 2014. Riedel Megashears R’ and the Trend to Gravitational Equilibrium as Main Factors of Tsunamigenic Earthquakes. Geodynamics & Tectonophysics 5 (4), 939–991 (in Russian) [Гончаров M.А., Рогожин Е.А., Фролова Н.С., Рожин П.Н., Захаров В.С. Mегасколы Риделя R’ и тенденция к гравитационному равновесию как главные факторы цунамигенных землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 4. С. 939–991]. https://doi.org/10.5800/gt-2014-5-4-0164.
7. Koronovsky N.V., Gogonenkov G.N., Goncharov M.A., Timurziev A.I., Frolova N.S., 2009. The Role of Shear along the Horizontal Plane in the Formation of Propeller-Shaped Structures. Geotectonics 5, 50–64 (in Russian) [Короновский Н.В., Гогоненков Г.Н., Гончаров М.А., Тимурзиев А.И., Фролова Н.С. Роль сдвига вдоль горизонтальной плоскости при формировании структур «пропеллерного» типа // Геотектоника. 2009. № 5. С. 50–64].
8. Lermontova A.S., Rebetsky Yu.L., 2012. Research of Interactions between Shear Fractures on the Basis of Approximate Analytical Elastic Solutions. Geodynamics & Tectonophysics 3 (3), 239–274 (in Russian) [Лермонтова А.С., Ребецкий Ю.Л. Исследование взаимодействия трещин сдвига на основе приближенного аналитического решения задачи теории упругости // Геодинамика и тектонофизика. 2012. Т. 3. № 3. С. 239–274]. https://doi.org/10.5800/GT-2012-3-3-0073.
9. Mikhailova A.V., 2007. Geodynamic Characteristics of Structures Formed in the Layer above Active Faults in the Basement. In: Geophysics of the XXI Century: The Year of 2006. Proceedings of the Eighth Geophysical Readings Named after V.V. Fedynsky (March 02–04, 2006). GERS, Tver, p. 111–118 (in Russian) [Михайлова А.В. Геодинамические характеристики структур, образовавшихся в слое над активными разломами фундамента // Геофизика XXI столетия: 2006 год. Сборник трудов Восьмых геофизических чтений им. В.В. Федынского (2–4 марта, 2006 г.). Тверь: ГЕРС, 2007. С. 111–118].
10. Naylor M.A., Mandl G., Sijpesteijn C.H.K., 1986. Fault Geometries in Basement-Induced Wrench Faulting under Different Initial Stress States. Journal of Structural Geology 8 (7), 737–752. https://doi.org/10.1016/0191-8141(86)90022-2.
11. Rebetsky Yu.L., Mikhailova A.V., Sim L.A., 2008. Fracture Structures at the Depths of Shear Zones. Tectonophysical Modeling Results. In: Problems of Tectonophysics. To the 40th Anniversary of M.V. Gzovsky Laboratory of Tectonophysics, IPE RAS. IPE RAS Publishing House, Moscow, p. 103–140 (in Russian) [Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В., Сим Л.А. Структуры разрушения в глубине зон сдвигания. Результаты тектонофизического моделирования // Проблемы тектонофизики: К сорокалетию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН. М.: Изд-во ИФЗ РАН, 2008. С. 103–140].
12. Seminsky K.Zh., 2003. Internal Structure of Continental Fault Zones. Tectonophysical Aspect. GEO, Novosibirsk, 244 p. (in Russian) [Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: ГЕО, 2003. 244 с.].
13. Sherman S.I., Seminsky K.Zh., Bornyakov S.A., Buddo V.Yu., Lobatskaya R.M., Adamovich A.N., Truskov V.A., Babichev A.A., 1991. Faulting in the Lithosphere. Strike-Slip Zones. Nauka, Novosibirsk, 261 p. (in Russian) [Шерман С.И., Семинский К.Ж., Борняков С.А., Буддо В.Ю., Лобацкая Р.М., Адамович А.Н., Трусков В.А., Бабичев А.А. Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига. Новосибирск: Наука, 1991. 262 с.].
14. Stefanov Y.P., Bakeev R.A., 2015. Formation of Flower Structures in a Geological Layer at a Strike-Slip Displacement in the Basement. Izvestiya. Physics of the Solid Earth 51 (4), 535–547. https://doi.org/10.1134/S1069351315040114.
15. Stoyanov S.S., 1977. Mechanism of Formation of Fault Zones. Nedra, Moscow, 144 p. (in Russian) [Стоянов С.С. Механизм формирования разрывных зон. М.: Недра, 1977. 144 с.].
16. Tchalenko J.S., 1968. The Evolution of Kink-Bands and the Development of Compression Textures in Sheared Clays. Tectonophysics 6 (2), 159–174. https://doi.org/10.1016/0040-1951(68)90017-6.
17. Tchalenko J.S., 1970. Similarities between Shear Zones of Different Magnitudes. Geological Society of America Bulletin 81 (6), 1625–1640. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1970)81[1625:SBSZOD]2.0.CO;2.
Рецензия
Для цитирования:
Лермонтова А.С. ПОЛЕ НАПРЯЖЕНИЙ ВНУТРИ ЗОНЫ СДВИГА И ОБРАЗОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОГО РАЗЛОМА. Геодинамика и тектонофизика. 2021;12(3):499-507. https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-3-0536
For citation:
Lermontova A.S. STRESS FIELD IN A SHEAR ZONE, AND FORMATION OF THE MAIN FAULT. Geodynamics & Tectonophysics. 2021;12(3):499-507. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-3-0536
Просмотров:
601
Послать статью по эл. почте 