Геодинамическое моделирование процесса формирования и эволюции структур литосферы: опыт ИФЗ РАН

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены основные результаты, полученные в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта (ИФЗ) РАН в области численного геодинамического моделирования структур литосферы. Уже в первых моделях была поставлена задача описания эволюции во времени границ слоев, слагающих геологические структуры, что необходимо для детального сопоставления результатов моделирования с данными геологии и геофизики. В 1983 г. уравнение движения верхней
границы модели было дополнено описанием процессов осадконакопления и денудации. С использованием этого уравнения удалось не только построить геодинамические модели формирования осадочных бассейнов различного типа, но и выполнить математический анализ задачи об определении скоростей палеотектонических движений по данным о мощности, возрасте и фациальном составе осадочных слоев.

Новые данные о процессах формирования и эволюции крупномасштабных тектонических структур получены в рамках модели реологически расслоенной поверхностной оболочки Земли, асимптотически согласованной с конвективной моделью мантии. В частности, исследована роль маломасштабной конвекции в формировании структур литосферы в тектонических обстановках растяжения и сжатия. Численные результаты демонстрируют определяющую роль маломасштабной конвекции в астеносфере в формировании осадочных бассейнов (пострифтовых, на пассивных континентальных окраинах, в предгорных прогибах). Построенные модели послужили основой для постановки задач интерпретации разнородных данных геологии и геофизики в рамках моделей геодинамики. Приведены примеры постановки обратных задач и библиография.

Об авторах

В. О. Михайлов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"

Автор, ответственный за переписку.
Email: mikh@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1; 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

Е. П. Тимошкина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Email: mikh@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

Список литературы

  1. Гордин В.М., Занемонец В.Б., Михайлов В.О., Мясников В.П. Механическое моделирование процессов формирования структур земной коры при геологическом истолковании гравитационных аномалий // Изв. АН УССР. Сер. Геофизический сборник. 1978. Вып. 81. С. 1–27.
  2. Занемонец В.Б., Михайлов В.О., Мясников В.П. Механическая модель образования глыбовой складчатости // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1976. № 10. С. 13–23.
  3. Михайлов В.О., Диаман М., Любушин А.А., Тимошкина Е.П., Хайретдинов С.А. Крупномасштабный асейсмический крип в областях сильных землетрясений по данным спутников ГРЕЙС о временных вариациях гравитационного поля // Физика Земли. 2016. № 5. С. 70–81.
  4. Михайлов В.О. Математическая модель образования осадочных бассейнов на континентальных окраинах атлантического типа. Строение и динамика зон перехода от континента к океану. М.: Наука. 1986. С. 89–96.
  5. Михайлов В.О. Математическая модель эволюции структур, формирующихся в результате вертикальных движений // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1983. № 6. С. 3–18.
  6. Михайлов В.О. Математический метод решения задачи палеотектонического анализа // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. № 3. 1989. С. 78–90.
  7. Михайлов В.О. Моделирование процессов растяжения и сжатия литосферы внутриплитными силами // Изв. РАН. Сер. Физика Земли. 1999. № 3. С. 71–81.
  8. Михайлов В.О., Гордин В.М., Тимошкина Е.П., Киселева Е.А., Смольянинова Е.И. Геодинамические модели и их применение при совместной интерпретации геологических и геофизических данных // Изв. РАН. Сер. Физика Земли. 2007. № 1. С. 4–15.
  9. Михайлов В.О., Мясников В.П., Тимошкина Е.П. Динамика эволюции поверхностной оболочки Земли под воздействием процессов растяжения и сжатия // Физика Земли. 1996. № 6. С. 30–37.
  10. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б., Диаман М., Шапиро Н., Киселева Е.А., Тихоцкий С.А., Поляков С.А., Смольянинова Е.И., Тимошкина Е.П. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003 // Изв. РАН. Сер. Физика Земли. 2010. № 2. С. 3–16.
  11. Михайлов В.О., Тимошкина Е.П. Анализ данных по хребту Гаккеля на основе термической модели океанической рифтовой зоны // Докл. РАН. 1993. Т. 331. С. 497–499.
  12. Мясников В.П., Михайлов В.О., Тимошкина Е.П. К вопросу о взаимодействии мантии с реологически расслоен¬ной поверхностной оболочкой Земли // Докл. РАН. 1993. Т. 330. С. 771–773.
  13. Мясников В.П., Савушкин В.Д. Метод малого параметра в гидродинамической модели эволюции Земли // Докл. АН СССР. 1978. Т. 238. № 5. С. 1083–1086.
  14. Мясников В.П., Фадеев В.Е. Модель эволюции Земли и планет земной группы. М.: ВИНИТИ. Сер. Итоги науки. 1980. Т. 5. 232 с.
  15. Тимошкина Е.П. Математическая модель эволюции реологически расслоенной поверхностной оболочки Земли. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. М.: ОИФЗ РАН. 1998. С. 25.
  16. Тимошкина Е.П., Леонов Ю.Г., Михайлов В.О. Формирование системы ороген – предгорный прогиб: геодинамическая модель и ее сопоставление с данными по Северному Предкавказью // Геотектоника. 2010. № 5. С. 3–20.
  17. Braun J., Beaumont C. A physical explanation of the relation¬ship between flank uplifts and the breakup unconformity at rifted continental margins // Geology. 1989. V. 17. P. 760–764.
  18. McKenzie D.P. Some remarks on the development of sedimentary basins // Earth and Planetary Sci. Lett. 1978. V. 40. P. 25–31.
  19. Mikhailov V., Lyakhovsky V., Panet I., van Dinther Y., Diament M., Gerya T., deViron O., Timoshkina E. Numerical modelling of postseismic rupture propagation after the Sumatra 26.12.2004 earthquake constrained by GRACE gravity data // Geophysical Journal International. 2013. V. 194 Is. 2. P. 640–650. doi: 10.1093/gji/ggt145
  20. Mikhailov V., Stephenson R., Diament M. Modelling of compression and extension of the continental lithosphere: towards rehabilitation of the necking-level model // Journal of Geodynamics. 2010. V. 50. P. 368–380. doi: 10.1016/j.jog.2010.04.007
  21. Mikhailov V.O. A method to solve paleotectonic analysis problem // Mathematical Geolgy. 1993b. V. 25. № 7. P. 949–961.
  22. Mikhailov V.O. Crustal control on the Terek-Caspian trough evolution: constraints based on a new paleotectonic analysis method // Tectonophysics. 1993a. V. 228. P. 21–32.
  23. Mikhailov V.O., Panina L.V., Polino R., Koronovsky N.V., Kiseleva E.A., Klavdieva N.A. Evolution of the North Caucasus foredeep: constrains based on the subsidence curves analysis // Tectonophysics. 1999b. V. 308. P. 361–380.
  24. Mikhailov V.O., Timoshkina E.P., Polino R. Foredeep basins: the main features and model of formation // Tectonophysics. 1999a. V. 308. P. 345–360.
  25. Pollitz F.F. Gravitational-viscoelastic postseismic relaxation on a layered spherical Earth // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. P. 17,921–17,941.
  26. Pollitz F.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical Earth // Geophys. J. Int. 1996. V. 125. P. 1–14.
  27. Price R.A. Large-scale gravitational flow of supracrustal rocks, southern Canadian Rockies / de Jong K.A. and Scholten R. (Ed.). Gravity and tectonics. 1973. P. 491–502.
  28. Ranalli G. Rheology of the Earth. Springer Science & Business Media. 1995.
  29. Smolyaninova E.I., Mikhailov V.O., Lyakhovsky V.A. Numerical modelling of regional neotectonic movements in the northern Black sea // Tectonophysics. 1996. V. 266. P. 221–231.
  30. Waltham D. Mathematical modelling of sedimentary basin processes // Marine and Petroleum Geology. 1992. V. 9. P. 265–273.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах