Geodynamics

Abstract

'ютерне моделювання в межах механіки суцільних середовищ є потужним інструментом для отримання якісних та кількісних параметрів деформацій у геологічному середовищі. Мета роботидослідження полів напружень і деформацій осадового комплексу автохтону внаслідок переміщення насувного клину. Об'єктом є шарувата товща з різними геометричними та механічними параметрами, обмежена фундаментом палеобасейну та клином насуву, що її стискає, з урахуванням гравітаційних сил і сил тертя на контакті. Методика. Побудовано низку двовимірних скінченно-елементних моделей динамічного впливу клину насуву на автохтонну осадову товщу. Вони враховують шарувату будову, різні механічні властивості шарів, передачу тектонічного стиснення через механічний контакт з урахуванням тертя, морфологію поверхні розлому та залежність від швидкості деформування. Розраховано напружено-деформований стан гірських порід перед насувним клином. Для візуалізації використано методику комплексного аналізу інваріантів деформацій та напружень. Подано розподіли еквівалентних деформацій та напружень, усестороннього тиску, максимальних дотичних напружень, траєкторії напружень і лінії ковзання, що їх перетинають під кутом внутрішнього тертя, а також зони вірогідного тріщиноутворення, визначені за критерієм Байєрлі. Разом вони є найважливіші для геологічної інтерпретації. Результати. Вивчені на моделях поля напружень і деформацій дають підстави стверджувати, що кожне наступне насувне порушення в автохтоні виникало перед фронтальною структурою алохтону та мало первинно дугоподібну поверхню. Розміри насувних структур найбільше залежать від потужності осадової товщі та перешарування компетентних і некомпетентних шарів, меншою міроювід швидкості насування. Наукова новизна. Наведено пояснення морфології, розмірів насувів та закономірностей розподілу полів напружень і деформацій всередині цих структур. Практична значущість. Виявлені закономірності механізму становлення насувів важливо враховувати для вирішення дискусійних питань тектонічного районування та структурної еволюції Українських Карпат, інтерпретації геофізичних даних про глибинні частини покривів та їхній параавтохтон, зокрема, у зв'язку з пошуками нафтогазоносних структур. Ключові слова: моделювання насувоутворення; напружено-деформований стан; метод скінченних елементів; Українські Карпати, осадовий комплекс автохтону.