Computer modelling of the state of stress and strain of the Tunguska and Vilyui syneclises | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2022. № 75. DOI: 10.17223/19988621/75/5

Computer modelling of the state of stress and strain of the Tunguska and Vilyui syneclises

The states of stress and strain are numerically analyzed under conditions of the geodynamic process of tension in the south part of the Vilyui syneclise and the middle part of the Tunguska syneclise. Two-dimensional models of geological structures of the south part of the Vilyui syneclise and the middle part of the Tunguska syneclise are constructed based on the Kimberlit-1981 geological profile obtained using deep seismic sounding. To describe the plastic strain in the geomedia, the model of elastic-plastic media with the non-associated plastic flow rule based on the Drucker-Prager-Nikolaevskii model is used. In this model, the “jelly sandwich” strength model is adopted for the analysis of the stress state of the lithosphere. The results of the numerical modeling of the state of the stress and strain of the chosen parts of the Siberian Craton are presented. The localization of plastic strain, the region of positive values of horizontal stresses, and the negative deviation of the calculated pressure from the lithostatic pressure correspond to mineral deposits.

Download file

Counter downloads: 88

Keywords

Kimberlit-1981 geological profile, “jelly sandwich” model, Tunguska syneclise, Vilyui syneclise, elastic-plastic media, continental lithosphere, finite difference method, numerical modelling, stresses and strain allocation

Authors

Name	Organization	E-mail
Akhmetov Ayan Zh.	Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS; Tomsk State University	ayan.akhmetov93@gmail.com
Smolin Igor Yu.	Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS; Tomsk State University	smolin@ispms.ru

Всего: 2

References

Wilkins M.L.Computer simulation of dynamic phenomena. Berlin: Springer-Verlag, 1999. 246 p.

Google Earth Pro: [сайт]. URL: https://earth.google.com/

Turcotte D., Schubert G. Geodynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2014. 636 p.

Перчук А.Л., Плечов П.Ю., Сазонова Л.В., Сафонов О.Г., Тихомиров П.Л., Шур М.Ю. Основы петрологии магматических и метаморфических процессов. М.: КДУ; Университетская книга, 2015. 472 с.

Burov E.B. Rheology and strength of lithosphere // Marine and Petroleum Geology. 2011. V. 28. Iss. 8. P. 1402-1443. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2011.05.008.

Ребецкий Ю.Л. Современное напряженное состояние коры Кавказа по данным объединенного каталога механизмов очагов землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 1. С. 17-29. DOI: 10.5800/GT-2020-11-1-0459.

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.

Фролов С.В., Карнюшина Е.Е., Коробова Н.И., Бакай Е.В., Курдина Н.С., Крылов О.В., Тарасенко А.А. Особенности строения, осадочные комплексы и углеводородные системы Лено-Вилюйского нефтегазоносного бассейна // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 2. С. 13-30. DOI: 10.18599/grs.2019.2.13-30.

Мельников Н.В., Вымятнин А.А., Мельников П.Н., Смирнов Е.В. Возможности открытия новых крупных залежей нефти в главном поясе газонефтеностности Лено-Тунгусской провинции // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5-6. С. 701-720. DOI: 10.15372/ GiG20140502.

Ismail-Zadeh A.T., Naimark B.M., Kostyuchenko S.L. Quantitative modelling of the Tunguska basin evolution in the palaeozoic: a role of eclogitization within the uppermost mantle //j. Geodynamics. 1997. V. 23. No. 1. P. 47-64. DOI: 10.1016/S0264-3707(96)00019-1.

Polyansky O.P., Prokopiev A.V., Koroleva O.V., Tomshin M.D., Reverdatto V.V., Selyatitsky A.Yu., Travin Al.V, Vasiliev D.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.

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.

Проект КИМБЕРЛИТ - 1981 - 1979. Профиль г. Ханты-Мансийск - р. Лена // Атлас «Опорные геолого-геофизические профили России». Глубинные сейсмические разрезы по профилям ГСЗ, отработанным в период с 1972 по 1995 год. СПб.: ВСЕГеИ, 2013. С.23-225. URL: ftp://ftp.vsegei.ru/seism23.pdf.

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 // Frattura ed Integrita Strutturale. 2019. V. 49. P. 190-200. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.49.20.

Ахметов А.Ж., Смолин И.Ю. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния Якутско-Вилюйской изверженной провинции для анализа геотектонических процессов в Сибирском кратоне // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2021. № 69. С. 53-68. DOI: 10.17223/19988621/69/5.

Makarov P.V., Smolin I.Yu., Peryshkin A.Yu., Kulkov A.S., Bakeev R.A. Experimental and numerical investigation of the catastrophic stage of failure on different scales from rock sample to coal mine // Physical Mesomechanics. 2021. V. 24. No. 2. P. 155-165. DOI: 10.1134/S1029959921020053.

Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Т. 4. Сибирская платформа / под ред. Н.С. Малича, В.Л. Масайтиса, В.С. Суркова. Л.: Недра, 1987. 448 с.

Stefanov Yu.P., Tataurova A.A. Effect of friction and strength properties of the medium on shear band formation in thrust structures // Physical Mesomechanics. 2019. V. 22. No. 6. P. 463-472. DOI: 10.1134/S1029959919060031.

Gerya T. Precambrian geodynamics: Concepts and models // Gondwana Research. 2014. V. 25. P. 442-463. DOI: 10.1016/j.gr.2012.11.008.