Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИН НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПЛАТФОРМЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОМ МЕТОДЕ

https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-1-0577

Полный текст:

Аннотация

Предложен алгоритм расчета величин напряжений, базирующийся на результатах реконструкции, выполненной структурно-геоморфологическим методом Л.А. Сим для платформенных областей. Этот метод позволяет для зон сдвигания на основе линеаментного анализа космо- и фотоснимков и палетки Гзовского определять ориентацию осей главных напряжений и выделять линеаменты, характеризующие активные разломы фундамента, скрытые осадочным чехлом. Предлагается к совокупности таких данных применять алгоритм второго этапа метода катакластического анализа разрывных смещений, в котором с помощью диаграммы Мора производится расчет величин напряжений, нормированных на прочность сцепления массива. Далее для определения значения прочности сцепления и абсолютных величин напряжений используются данные о величине литостатического давления и давления флюида в трещинно-поровом пространстве массива (измеряется или директивно подбирается). Алгоритм расчета напряжений тестировался на небольшом участке (площадь космоснимка 60×60 км) вблизи территориального округа Северск – южного обрамления Западно-Сибирской платформы. Проведенные расчеты показали, что при вариации флюидного давления от гидростатических значений до вдвое бόльших прочность сцепления массива пород осадочного чехла у его подошвы (глубина 500 м) находится в пределах 41.0–16.8 бар, а уровень максимальных касательных напряжений – в диапазоне значений 75–31 бар.

Об авторах

Ю. Л. Ребецкий
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Россия

123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1



Л. А. Сим
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Россия

123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1



А. В. Маринин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Россия

123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1



Список литературы

1. Angelier J., 1975. Sur L’analyse de Mesures Recueillies Dans des Sites Failles: L’utilite D’une Confrontation Entre les Methodes Dynamiques et Cinematiquues. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 281, 1805−1808.

2. Angelier J., 1989. From Orientation to Magnitude in Paleostress Determinations Using Fault Slip Data. Journal of Structural Geology 11 (1–2), 37−49. https://doi.org/10.1016/0191-8141(89)90034-5.

3. Arthaud F., 1969. Methode de Determination Graphique des Directions de Raccourcissement, D’allogement et Intermediare D’une Population de Failles. Bulletin de la Société Géologique de France S7-XI (5), 729−737. https://doi.org/10.2113/gssgfbull.S7-XI.5.729.

4. Brace W.F., 1978. Volume Changes during Fracture and Frictional Sliding: A Review. Pure and Applied Geophysics 116, 603−614. https://doi.org/10.1007/BF00876527.

5. Byerlee J.D., 1978. Friction of Rocks. Pure and Applied Geophysics 116, 615–626. https://doi.org/10.1007/978-3-0348-7182-2_4.

6. Carey E., Bruneier B., 1974. Analyse Theorique et Numerique d’un Modele Mecanique Elementaire Applique a L’etude D’une Populaton de Failles. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 279, 891−894.

7. Gephart J.W., Forsyth D.W., 1984. An Improved Method for Determining the Regional Stress Tensor Using Earthquake Focal Mechanism Data: Application to the San Fernando Earthquake Sequence. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 89 (B11), 9305–9320. https://doi.org/10.1029/JB089iB11p09305.

8. Глинский М.Л., Егорова В.А., Чертков Л.Г., Зубков А.А., Данилов В.В., Заведий Т.Ю., Захарова Е.В. Мониторинг подземного хранилища жидких радиоактивных отходов Сибирского химического комбината // Разведка и охрана недр. 2013. № 10. С. 66–71.

9. Гогоненков Г.Н., Кашик А.С., Тимурзиев А.И. Горизонтальные сдвиги фундамента Западной Сибири // Геология нефти и газа. 2007. № 3. С. 3–11.

10. Гущенко О.И. Кинематический принцип реконструкции направлений главных напряжений (по геологическим и сейсмологическим данным) // Доклады АН СССР. 1975. Т. 225. № 3. С. 557–560.

11. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.

12. Киссин И.Г. Флюиды в земной коре: геофизический и тектонический аспекты. М.: Наука, 2009. 329 с.

13. Кожурин А.И. Активная геодинамика северо-западного сектора Тихоокеанского тектонического пояса (по данным изучения активных разломов): Дис. … докт. геол.-мин. наук. М., 2013. 131 с.

14. Lisle R., 1987. Principal Stress Orientation from Faults: An Additional Constrain. Annales Tectonicae 1 (2), 155−158.

15. Marrett R., Allmendinger R.W., 1990. Kinematic Analysis of Fault Slip Data. Journal of Structural Geology 12 (8), 973–986. https://doi.org/10.1016/0191-8141(90)90093-E.

16. Michael A.J., 1984. Determination of Stress from Slip Data: Faults and Folds. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 89 (B13), 11517–11526. https://doi.org/10.1029/JB089iB13p11517.

17. Michael A.J., 1987a. Stress Rotation during the Coalinga Aftershock Sequence. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 92 (B8), 7963–7979. https://doi.org/10.1029/JB092iB08p07963.

18. Michael A.J., 1987b. The Use of Focal Mechanisms to Determine Stress: A Control Study. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 92 (1), 357–368. https://doi.org/10.1029/JB092iB01p00357.

19. 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.

20. Карта новейшей тектоники Северной Евразии. Масштаб 1:5000000. М.: ОИФЗ РАН, 1997.

21. Ребецкий Ю.Л. Напряженное состояние слоя при продольном горизонтальном сдвиге блоков его фундамента // Поля напряжений и деформаций в земной коре / Ред. Ю.Д. Буланже. М.: Наука, 1987. С. 41–57.

22. Rebetsky Yu.L., 1988. Stress State of the Layer with Longitudinal Shear. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 24 (9), 698–703.

23. Rebetsky Yu.L., 1997. Reconstruction of Tectonic Stresses and Seismotectonic Strain: Methodical Fundamentals, Current Stress Field of Southeastern Asia and Oceania. Doklady of the Russian Academy of Science 354 (4), 560–563.

24. Rebetsky Yu.L., 1999. Methods for Reconstructing Tectonic Stresses and Seismotectonic Deformations Based on the Modern Theory of Plasticity. Doklady Earth Sciences 365 (3), 370–373.

25. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность горных массивов. М.: Наука, 2007. 406 с.

26. Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В. Роль сил гравитации в формировании структур разрушения в глубине зон сдвигания // Геодинамика и тектонофизика. 2011. T. 2. № 1. C. 46–67. https://doi.org/10.5800/GT-2011-2-1-0033.

27. Rebetsky Yu.L., Mikhailova A.V., 2014. Deep Heterogeneity of the Stress State in the Horizontal Shear Zones. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50, 824–838. https://doi.org/10.1134/S1069351314060068.

28. Rebetsky Yu.L., Mikhailova A.V., Rosanova G.V., Fursova E.V., 1997. II. Stress-Monitoring: The Modern Field of Regional Stresses in South-East Asia and Oceania. Principles of Quasiplastic Deforming of Fractured Media. Journal of Earthquake Prediction Research 6 (1), 11–36.

29. Reches Z., 1978. Analysis of Faulting in Three-Dimensional Strain Field. Tectonophysics 47 (1–2), 109–129.

30. Reches Z., 1983. Faulting of Rock in Three-Dimensional Strain Fields II. Theoretical Analysis. Tectonophysics 95 (1–2), 133–156. https://doi.org/10.1016/0040-1951(83)90264-0.

31. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск: Наука, 1983. 112 с.

32. Сим Л.А. Изучение тектонических напряжений по геологическим индикаторам (методы, результаты, рекомендации) // Известия вузов. Геология и разведка. 1991. № 10. С. 3–22.

33. Сим Л.А. Влияние глобального тектогенеза на новейшее напряженное состояние платформ Европы // М.В. Гзовский и развитие тектонофизики / Ред. Ю.Г. Леонов. М.: Наука, 2000. С. 326–350.

34. Сим Л.А., Брянцева Г.В. Новейшая тектоника и неотектонические напряжения севера Западно-Сибирской плиты // Бюллетень МОИП. Отдел Геологический. 2007. Т. 82. № 6. С. 3–10.

35. Stefanov Yu.P., Bakeev R.A., Rebetsky Yu.L., Kontorovich V.A., 2014. Structure and Formation Stages of a Fault Zone in a Geomedium Layer in Strike-Slip Displacement of the Basement. Physical Mesomechanics 17, 204–215. https://doi.org/10.1134/S1029959914030059.

36. Трифонов В.Г., Кожурин А.И., Лукина Н.В. Изучение и картирование активных разломов // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. 1993. Вып. 1. C. 196–206.

37. Юнга С.Л. О механизме деформирования сейсмоактивного объема земной коры // Известия АН СССР. Физика Земли. 1979. № 10. С. 14–23.

38. Жалковский Н.Д., Кучай О.А., Мучная В.И. Сейсмичность и некоторые xаpактеpиcтики напряженного состояния земной коpы Алтае-Саянской области // Геология и геофизика. 1995. Т. 10. № 36. С. 20–30.

39. Жалковский Н.Д., Мучная В.И. Некоторые результаты макросейсмических исследований сильных землетрясений Алтае-Саянской области // Сейсмичность Алтае-Саянской области: Сборник научных трудов / Ред. В.Н. Гайский. Новосибирск: Изд-во ИГиГ АН СССР. 1975. С. 5−15.

40. Zoback M.D., 2007. Reservoir Geomechanics. Cambridge University Press, 505 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511586477.

41. Зубков А.А., Лукин А.А., Гусев Е.В., Черняев Е.В. История инженерно-геологического обеспечения полигонов захоронения жидких радиоактивных отходов Сибирского химического комбината // Известия Томского политехнического университета. 2005. Т. 308. № 2. C. 194–200.


Рецензия

Для цитирования:


Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИН НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПЛАТФОРМЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОМ МЕТОДЕ. Геодинамика и тектонофизика. 2022;13(1). https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-1-0577

For citation:


Rebetskiy Yu.L., Sim L.A., Marinin A.V. ALGORITHM FOR CALCULATING NEOTECTONIC STRESSES IN PLATFORM AREAS BY THE STRUCTURAL-GEOMORPHOLOGICAL METHOD. Geodynamics & Tectonophysics. 2022;13(1). (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-1-0577

Просмотров: 150


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)