Academician of the Russian Academy of Sciences
академик РАН
The heat release effect was estimated due to friction in faults under shear and thrust conditions by mathematical modeling, 3D and 2D thermomechanical numerical models were developed. The equations of solid mechanics in a coupled formulation were solved: the equations of mechanical equilibrium and the equation of heat transfer. The model of an elastic-plastic material with the Drucker-Prager and Huber-Mises yield function is used. For the 3D shear model, the heating was 100-110 °C for the value of the friction coefficient 0.3, 180-190 °C for 0.5, about 300 °C for 0.65. In models of horizontal thrust, the heating in the contact zone was 120-130 °C with a depth of shear plane of 20 km and 150-160 °C with a depth of shear plane of 30 km for a friction coefficient of 0.3. The results obtained can be considered as a lower estimate of the heating in the Yenisei collision-shear zone.
С помощью математического моделирования была сделана оценка эффекта тепловыделения за счёт трения в разломах в условиях сдвига и надвига, разработаны 3D- и 2D-термомеханические численные модели. Решались уравнения механики деформируемого твёрдого тела (МДТТ) в связной постановке: уравнения механического равновесия и уравнения теплопроводности. Использована модель упругопластического материала с функцией текучести Друкера-Прагера и Хубера-Мизеса. Для трёхмерной модели сдвига разогрев составил 100-110 °С, для величины коэффициента трения 0,3, для значения 0,5 180-190 °С и для 0,65 около 300 °С. В задачах горизонтального надвига разогрев в зоне контакта составил 120-130 °С при глубине плоскости смещения 20 км и 150-160 °С при глубине 30 км для коэффициента трения 0,3. Полученные результаты можно рассматривать как нижнюю оценку величины фрикционной теплогенерации пород Приенисейской коллизионно-сдвиговой зоны.