Numerical modeling the state of stress and strain of the Yakutsk-Vilyui large igneous providence for the analysis of geotectonic processes in the Siberian Craton
Stress and strain distributions in the Yakutsk-Vilyui large igneous province (LIP) are numerically simulated under geotectonic extension. A two-dimensional model of the geological structure of a part of the Yakutsk-Vilyui LIP is developed using the geophysical data from the profile “Craton-1980”. However, these geophysical data can only be a source of the geometrical model and elastic properties of Earth’s layers. To describe non-elastic strains during the geological process, the Drucker-Prager-Nikolaevsky model of plasticity is adopted. For elasto-plastic analysis of the geotectonic process, the “Jelly Sandwich” shear strength model for the continental lithosphere is used, which is based on the variation of the strength properties with depth. Zones of shear stress concentration and plastic strain localization are observed as a result of the extension in the Lindenskaya basin and Khapchagaiskaya reclamation complying with oil and gas deposit locations in the Yakutia region. Stress components have non-linear distributions determined by the dependence of strength properties on the depth and structural inhomogeneity of continental lithosphere. The pressure distribution obtained in the simulation can partially complement the geological information employed when analyzing the possibility of phase transitions in the rocks in different locations of the studied region.
Keywords
numerical modeling,
stress-strain state,
localization of non-elastic strain,
elasto-plastic medium,
Yakutsk-Vilyui large igneous province (LIP)Authors
| Akhmetov Ayan Zh. | Tomsk State University | ayan.akhmetov93@gmail.com |
| Smolin Igor Yu. | Tomsk State University | smolin@ispms.ru |
Всего: 2
References
Вегенер А. Происхождение материков и океанов / пер. с нем. П.Г. Каминского под ред. П.Н. Кропоткина. Л.: Наука, 1984. 285 с.
Burov E.B., Watts A.B. The long-term strength of continental lithosphere: “jelly sandwich” or “Crème brulee” // GSA Today. 2006. V. 16. No. 1. P. 4-10. DOI: 10.1130/1052-5173(2006)016<4:tltSOc>2.0.cO;2.
Cherepanova Yu., Artemieva I.M., Thybo H, Chemia Z. Crustal structure of the Siberian craton and the West Siberian basin: An appraisal of existing seismic data // Tectonophysics. 2013. V. 609. P. 154-183. DOI: 10.1016/j.tecto.2013.05.004.
Cherepanova Y., Artemieva I.M. Density heterogeneity of the cratonic lithosphere: A case study of the Siberian Craton // Gondwana Research. 2015. V. 28. P. 1344-1360. DOI: 10.1016/j.gr.2014.10.002.
Akhmetov A.Zh., Smolin I.Yu., Peryshkin Al.Yu. Numerical analysis of the state of stress and strain in the Yenisei Ridge based on the regional tectonic state in the Asian continent // Frat-tura ed Integrita Strutturale. 2019. V. 49. P. 190-200. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.49.20.
Akhmetov A.Zh, Smolin I.Yu. Analysis of stress and strain of earth’s crust layers in the Yenisei Ridge // AIP Conference Proccedings. 2019. V. 2167. P. 02004-1 - 02004-4. DOI: 10.1063/1.5131871.
Polyansky O.P., Prokopiev A.V., Koroleva O.V., Tomshin M.D., Reverdatto V.V., Selyatitsky A. Yu., TravinAl.V, VasilievD.A. Temporal correlation between dyke swarms and crustal extension in the middle Palaeozoic Vilyui rift basin, Siberian platform // Lithos. 2017. V. 282-283. P. 45-64. DOI: 10.1016/j.lithos.2017.02.020.
Павленкова Н.И., Павленкова Г.А. Строение земной коры и верхней мантии Северной Евразии по данным сейсмического профилирования с ядерными взрывами. М. ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2014. 192 с.
Соколов Б.А., Сафронов А.Ф., Трофимук А.Ан., Фрадкин Г.С., Бакин В.Е., Каширцев B. А., Япаскурт О.В., Изосимова А.Н. История нефтегазообразования и нефтегазонакопления на востоке Сибирской платформы. М.: Наука, 1986. 167 с.
Козловский Е.А. Комплексная программа изучения земных недр // Советская геология. 1982. № 9. С. 3-12.
Проект КРАТОН-1980 - 1978. Профиль п. Березево - п. Усть-Мая [Электронный ресурс] // Атлас «Опорные геолого-геофизические профили России». Глубинные сейсмические разрезы по профилям ГСЗ, отработанным в период с 1972 по 1995 год. СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. С. 21-22. URL: ftp://ftp.vsegei.ru/seism21.pdf
Сафронов А.Ф., Сивцев А.И., Черненко В.Б. Нефтеносность нижнемезозойских отложений Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы // Геололгия и геофизика. 2014. Т. 55. № 8. С. 1263-1269.
Нефтяные и газовые месторождения СССР: Справочник: в 2 кн. / под ред. С.П. Максимова. Книга вторая. Азиатская часть СССР. М.: Недра, 1987. 303 с.
Мильштейн Е.Д., Ронин А.Л. Разработка геологометодических основ создания Государственной сети опорных геолого-геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин / ФГУП «ВСЕГЕИ». СПб., 2010. ФГУ НПП «Росгеолфонд». № 497344. Л. 376.
Федин А.Д. Геологический отчет о выполнении работ за 2005 г. по объекту «Формирование и ведение федерального банка геологической информации и государственного банка цифровой геологической информации» / Госконтракт № Ал-0206/3. ФГУ НПП «Росгеолфонд». М., 2005. ФГУ НПП «Росгеолфонд». № 485241. Л. 31.
Макаров П.В., Смолин И.Ю., Стефанов Ю.П., Кузнецов П.В., Трубицын А.А., Трубицына Н.В., Ворошилов С.П., Ворошилов Я.С. Нелинейная механика геоматериалов и геосред. Новосибирск: Академич. изд-во «Гео», 2007. 240 с.
Burov E.B. Rheology and strength of lithosphere // Marine and Petroleum Geology. 2011. V. 28. P. 1402-1443. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2011.05.008.
Сим Л.А., Гордеев Н.А., Маринин А.В. Новейшая геодинамика восточной окраины Сибирской платформы // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2. № 4. С. 280-289. DOI: 10.30730/2541-8912.2018.2.4.280-289.
Wilkins M.L. Computer Simulation of Dynamic Phenomena. Berlin: Springer-Verlag, 1999. 246 p.
