Специалисты лаборатории глубинных геофизических исследований и региональной сейсмичности ИНГГ СО РАН н.с. А.А. Татаурова и в.н.с. д.ф.-м.н. Ю.П. Стефанов исследовали формирование надвиговых структур в обстановке горизонтального сжатия.
Надвиг – это геологические структуры, которые образуются при смещении горных пород относительно друг друга по наклонному разлому. Горные породы, расположенные выше разлома, надвигаются на породы, расположенные ниже него, за счет горизонтального сжатия. В ИНГГ СО РАН оценили влияние механических свойств среды, величины базального трения, а также наличие слоистости на формирование деформационных картин.
Почему эта работа важна?
– В настоящее время численное геомеханическое моделирование широко применяется для задач геологии, – отметила А.А. Татаурова. – Оно позволяет оценить влияние различных параметров на формирование деформации в земной коре, а также определить механизмы их образования. Результаты могут быть использованы для интерпретации сейсмических и полевых данных, а также для формирования критериев распознавания условий образования тех или иных геологических структур.
Для расчетов в ИНГГ СО РАН использовали упругопластическую модель для описания поведения геологической среды. Были рассмотрены варианты однородной и слоистой сред.
Что удалось установить по итогам исследований?
Результаты расчетов показали, что прочностные свойства и коэффициент базального трения во многом определяют развитие полос локализованного сдвига (узких зон интенсивной деформации), которые можно рассматривать как зоны разломов в случае больших смещений.
По словам учёных, при высоких значениях внутреннего трения полосы локализованного сдвига (трещины, зоны разуплотнения) могут развиваться сверху вниз и чаще всего не достигают основания модели. При более низких значениях внутреннего трения и в зависимости от величины базального трения полосы локализованного сдвига могут принимать зигзагообразную или листрическую форму.
Также удалось установить, что в слоистой среде полосы локализованного сдвига могут развиваться в одном или нескольких слоях. В случае контрастных свойств в верхней части коры могут образовываться горизонтальные срывы, приводящие к образованию обратных надвигов, наличие которых отмечают геологии при изучении горных и предгорных территорий.
К каким выводам пришли учёные?
– Полученные результаты подтверждают, что полосы локализованного сдвига могут представлять собой различные геологические объекты, такие как разломы и трещины. Последние развиваются от дневной поверхности вглубь среды, не оказывая существенного воздействия на рельеф, – резюмировала А.А. Татаурова. – Разломы пронизывают среду насквозь и формируют горные поднятия. Процесс образования разломов усложняется в случае слоистых сред, и приводит к их более сложной конфигурации.
Итоги исследований были представлены на XX Всероссийской научной конференции «Геодинамика. Геомеханика и геофизика» (18–26 июля 2024 г.) и получили высокую оценку со стороны коллег. В дальнейшем в ИНГГ СО РАН продолжат исследование надвиговых структур.
Опубликовано пресс-службой ИНГГ СО РАН
Справка
Работа выполнена в рамках проекта ФНИ FWZZ-2022-0021 «Региональные особенности структуры земной коры и верхов мантии платформенных и складчатых областей Сибири, их напряженодеформированное состояние по данным сейсмологии, гравиметрии и геомеханики».