Математическое моделирование напряженного состояния земной коры Восточно-Европейской платформы : На примере Московско-Рязано-Саратовского авлакогена

• Автор: Фаддеев, Александр Олегович
• Шифр специальности: 04.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые в работе обозначения
Введение
Глава 1. Методы оценки напряженного состояния земной коры по литературным данным
1.1 Общая постановка задачи о напряженном состоянии земной коры
1.2 Обзор некоторых способов оценки напряженного состояния земной

1.3 Тектонические особенности Восточно-Европейской платформы
1.4 Обоснование выбора района исследований
Глава 2. Постановка задачи о напряженном состоянии земной коры центральной части Восточно-Европейской платформы
2.1 Общая постановка задачи
2.2 Анализ исходных геофизических данных для решения задачи
2.3 Анализ различных способов оценки напряжений в земной коре по литературным данным
Глава 3. Модели формирования полей тектонических напряжений в земной коре центральной части Восточно-Европейской платформы
3.1 Физический механизм формирования полей тектонических напряжений
3.2 Оценка некоторых математических моделей напряженно-деформированного состояния земной коры
3.2.1 Двумерная задача о напряженно-деформированном состоянии
земной коры
3.2.2 Трехмерная задача о напряженно-деформированном состоянии
земной коры
3.3 Влияние релаксации напряжений на скорость накопления касательных напряжений в земной коре

Глава 4. Методика численного решения и результаты работы
4.1 Общее описание численного решения задачи
4.2 Алгоритмы численного решения
Глава 5. Анализ полученных результатов
5.1 Анализ результативных карт величин напряжений и смещений
5.2 Анализ корреляционных соотношений и уравнений регрессии
5.3. Выявление современных возможных потенциально тектонически активных участков в районе Московско-Рязано-Саратовского
авлакогена
Заключение
Литература
Приложения
Приложение №1. Графики изменения величин изостатических аномалий, СВДЗК, вертикальных новейших движений, градиентов данных величин
и величин касательных напряжений вдоль отдельных профилей
Приложение №2. Краткий вывод основных уравнений двумерной задачи
о напряженном состоянии земной коры (на примере модели А)
Приложение №3. Сопоставление карты-схемы относительных плотностей потенциальной энергии деформируемых пород геосреды с эпицентрами слабых землетрясений (М * 2 -г 3), происшедших за последние сто лет на территории, прилегающей к Московско-Рязано-Саратовскому
авлакогену
Приложение №4. Тексты отдельных блоков программ обработки и графической интерпретации выходных данных для решения задачи о напряженном состоянии земной коры

ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
а, Ь - ширина и длина рассматриваемого деформированного объема геосреды, ао - ускорение,
А, В, С, О - коэффициенты в уравнениях для компонент тензора напряжений, записанных в общем виде,
А0, Во, С0, Д), Ко, К, К2, К3, А, А, А, 1*>, К - коэффициенты в задаче, заимствованной из [91 ],
Ас, Вс, Сс, А, Ес, Сс, Сс, Кс - постоянные коэффициенты, определяющие форму криволинейной поверхности [116],
А„„„ Впт, С„„„ - коэффициенты в выражении для бигармонической функции,
А2, Во - коэффициент и функция напряжений соответственно [91],
Ак - коэффициент в формуле для расчета изменения вязкости земной коры с глубиной,
- предел прочности пород земной коры,
Г)ц - прямоугольники разбиения процедуры интерполяции бикубическим сплайном,
А - расстояние вдоль слоя (профиля),
Ер - относительная плотность потенциальной энергии деформируемых пород земной коры,
О - гравитационная постоянная,
- ускорение силы тяжести,
£>/„ + д) - измеренное значение силы тяжести,
А%„ - изостатические аномалии,
А%т - топографическая поправка,
Ag„ - поправка за притяжение внутренних компенсирующих масс,
/- характеристика функции [122],
((а)- безразлгерная функция, описывающая форму нагрузочного профиля [137],
А - равнодействующая сил,
А - сила сопротивления,
Ет - сила тяжести,

В пределах Восточно-Европейской платформы выделяют три наиболее крупные структуры первого порядка: Балтийский и Украинский щиты, между которыми и Уралом размещается Русская плита. Щиты сложены мощной толщей кристаллических пород архейско-протерозойского возраста. Эти же породы слагают и фундамент плиты. С фундаментом связаны наиболее древние элементы чехла. Рельеф фундамента Русской плиты расчленен серией грабенов -авлакогенов, заполненных осадочными комплексами пород.
В пределах Русской плиты отчетливо выделяются Волго-Уральская, Воронежская и Белорусская антеклизы, Мезенская, Московская, Польско-Литовская синеклизы, Прикаспийская впадина, Днепровско-Донецкий и Рязано-Саратовский авлакогены [33].
Геологосъемочными^ геоморфологическими, буровыми и главным образом геофизическими работами на территории Восточно-Европейской платформы выявлено и закартировано большое число разломов в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте. Изучение особенностей строения и развития разломов послужило причиной признания большинством геологов их ведущей роли в строении основных тектонических элементов платформы и их влиянии на процессы осадконакопления.
Еще в 1883-1894 гг. А.П. Карпинский подчеркивал необходимость признания роли дизъюнктивных дислокаций в геологической истории Европейской России. На ее территории он впервые выделил ряд весьма протяженных разломов и, в частности, наметил южную систему разломов Большого Донбасса.
Основополагающее значение имели работы Н.С.Шатского (1948-1960), указавшего на большую глыбовую подвижность платформы и выделившего новый тип мобильных платформенных структур - авлакогены, и исследования А.В.Пейве (1945-1960), выявившего глубинные разломы, характеризующиеся большой протяженностью, глубиной и длительностью развития.
На основе региональных обобщений имеющихся геологических и геофизических данных по различным областям и по платформе в целом были предприняты попытки выделения крупнейших глубинных разломов и их систем