Влияние внутренней активности Земли на напряженно-деформированное состояние литосферных плит

• Автор: Зарецкая, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 284 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 О ПРОБЛЕМЕ ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
1.1 Современные подходы к проблеме прогноза землетрясений
1.2 Исследование проблемы оценки напряженно-деформированного состояния литосферных плит с позиции их блочно структурированного строения
1.3 Физические и механические механизмы воздействия верхней мантии на деформационные процессы в литосфере
1.3.1 Основные механизмы тектонических движений и деформаций литосферы
1.3.2 Современные доказательства существования мантийной конвекции
1.3.3 О расслоенности свойств земной коры и верхней мантии
1.4 Совместное исследование процессов, протекающих в литосфере, астеносфере и мантии: современное состояние проблемы
Глава 2 ПОСТАНОВКА ГРАНИЧНЫХ ЗАДАЧ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В
геосферах Земли
2.1 Физические, механические, электромагнитные свойства пород земной коры и мантии
2.2 Реологические свойства пород земной коры и мантии
2.2.1 Зависимость между напряжениями и деформациями для некоторых реологических сред
2.2.2 Механизмы деформации пород в земной коре и мантии
2.2.3 Модель ньютоновской жидкости
2.3 Анизотропия свойств и структуры геосфер Земли
2.4 Динамические связанные задачи термоэлектроупругости для анизотропных и изотропных сред

2.4.1 Постановка связанных краевых задач
термоэлектроупругости для анизотропных сред
2.4.2 Начальные и граничные условия
2.4.3 Постановка краевых задач определения напряженно-деформированного состояния геологической среды
2.5 Исследование процессов в мантии с переменными параметрами, учетом сжимаемости и фазовых переходов
2.5.1 Основные уравнения тепловой конвекции
2.5.2 Приближенные модели тепловой конвекции в мантии
2.5.3 Уравнения конвекции с фазовыми переходами
2.6 Система уравнений переноса субстанций мантийных неоднородностей с учетом химических превращений
2.7 Задача гидромагнитного динамо Земли
2.8 Определение температуры в геосферах Земли
Глава 3 Математический аппарат исследования напряженно-
деформированного СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ, ЛИТОСФЕРНЫХ плит
3.1 Теория блочных структур
3.2 Дифференциальный метод факторизации исследования и решения систем дифференциальных уравнений в частных производных в сложных областях
3.2.1 Применение дифференциального метода факторизации к исследованию и решению систем дифференциальных уравнений в частных производных в одном блоке
3.2.2 Применение дифференциального метода факторизации к исследованию и решению систем дифференциальных уравнений в частных производных в блочной структуре
3.3 Метод блочного элемента
3.4 Последовательность применения методов

Глава 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ МАНТИЙНЫХ
НЕОДНОРОДНОСТЕЙ НА НИЖНЕМ ОСНОВАНИИ ЛИТОСФЕРНОЙ ПЛИТЫ
4.1 Об одном методе решения граничных задач
4.2 Математическая модель переноса субстанций в блочно структурированной среде
4.3 Моделирование всплытия легких фракций мантийных неоднородностей к нижнему основанию литосферной плиты с учетом ее разнотипности
4.3.1 Сведение смешанных граничных задач к системам интегральных уравнений
4.3.2 Построение приближенного решения систем интегральных уравнений
4.4 Моделирование всплытия мантийных- неоднородностей к
нижней границе литосферной плиты в области контакта континентальной и океанической коры
4.5 Моделирование переноса нескольких типов субстанций
мантийных неоднородностей в астеносферном слое
4.6 Моделирование всплытия мантийных неоднородностей к
нижней границе литосферной плиты при наличии пограничного распределенного источника
4.7 Численная реализация математических моделей плоскопараллельного переноса мантийных неоднородностей
Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНОСА МАНТИЙНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ
КОНВЕКТИВНЫМИ ДВИЖЕНИЯМИ В АСТЕНОСФЕРЕ ПРИ СУБДУКЦИИ
ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ
5.1 Применение преобразования Ханкеля в конечных пределах к решению граничных задач
5.2 Получение интегрального представления решения задачи о переносе субстанции мантийных неоднородностей при вынужденной конвекции астеносферы

Механическое взаимодействие блоков в такой системе, протекающее в условиях стесненной деформации и осуществляемое посредством смещений блоков по разрывам, ведет к концентрации напряжений в местах заторможенных сдвигов. Деформационные процессы в геологической среде, осуществляемые на уровне блоков, так же как и при деформациях на других уровнях структурной организации, заключаются в релаксации поля напряжений, осуществляемой путем структурных перестроек. В условиях развитой деформации при постоянно действующем нагружении (поступлении энергии извне) релаксация локальных упругих полей, возникающих при перемещениях и поворотах блоков, происходит эстафетно, следуя за изменениями поля напряжений. При релаксации наиболее подготовленных, энергонасыщенных концентраторов происходит перераспределение напряжений между другими концентраторами, которые последовательно подготавливаются и включаются в релаксационную работу.
Конкретные механизмы релаксации концентраторов зависят от детального внутреннего строения среды и внешних условий деформирования, т.е. от наличия или отсутствия в системе уровней структурной организации, способных эффективно релаксировать напряжения. При наличии таких уровней релаксация упругих полей осуществляется посредством медленно развивающихся структурных перестроек, приводящих к изменению внутренней структуры и конфигурации блоков. Если по тем или иным причинам релаксационные возможности системы оказываются ограниченными, напряжения возрастают и при; достижении ими значений предела прочности пород происходит разрушение концентраторов, в результате чего в системе появляются новые структурные элементы, способные эффективно релаксировать напряжения. Процесс может протекать в двух формах. В одних случаях осуществляется как медленно развивающийся процесс формирования систем трещин, постепенно объединяющихся в разрывы, по - которым происходят смещения новообразованных структурных элементов, согласованные с движениями