Международный научный журнал

ISSN: 2663-0419 (электронная версия)

ISSN: 2218-8754 (версия для печати)

Международный научный журнал

ISSN: 2663-0419 (электронная версия)

ISSN: 2218-8754 (версия для печати)

contentImg

Анализ напряженно-деформированного состояния литосферы Кавказского региона (Азербайджан)

Ахмедова Э.В.

Бакинский Государственный Университет, AZ1148, г.Баку, ул. З.Халилова, 23: elnare.isayeva.88@mail.ru

Резюме

A-
A+
 В статье представлены результаты изучения влияния топографических аномалий в Кавказском (Азербайджан) регионе на формирование напряженно-деформированного состояния литосферы на разных ее глубинах. При этом учитывается рельеф поверхности грунта, глубины границ Мохоровичича и кристаллического фундамента, которые оказывают определенное влияние на формирование напряженно-деформированного состояния земной коры и сферичность Земли. В качестве первичной основы были использованы: карты поверхностей Мохоровичича, кристаллического фундамента, которые были оцифрованы и разбиты на сети с квадратами размером 50×50 км, а также топографические данные в виде цифровых ETOPO5 моделей рельефа. На первом этапе по программе HyperMesh™ была получена геологическая трехмерная конечно-элементная модель поверхностей грунта, Мохоровичича и кристаллического фундамента. Также было рассчитано распределение максимальных векторов горизонтального натяжения модели методом конечных элементов на глубинах 100 и 200 км в результате применения программы Abaqus™. По результатам распределения векторов напряжений, характеризующих напряженно-деформированное состояние в Кавказском регионе, эффекты сжатия в южной части Каспийского моря практически ориентированы субмеридиально, а формирование напряженно-деформированного состояния Кавказского региона (Азербайджан) носит неоднородный характер. Установлено доминантное воздействие топографических аномалий на формирование регионального напряженно-деформированного состояния литосферы на Кавказе (Азербайджан).

Ключевые слова: зона напряжений, топографические аномалии, кристаллический фундамент, Мохо, HyperMesh

 

ЛИТЕРАТУРА

Балавадзе Б.К. К построению модели земной коры Кавказа и сопредельных акваторий. Известия АН СССР, Физика Земли, № 2, 1975, с.75-83.

Беляков Н.А. Геомеханическое обоснование параметров крепления железнодорожных тоннелей в условиях Северного Кавказа. Записки Горного института, Т. 186, 2010, с. 99-103.

Кадиров Ф.А., Кадыров А.Г., Бабаев Г.Р., Агаева С.Т., Мамедов С.К., Гарагезова Н.Р., Сафаров Р.Т. Сейсмическое районирование южного склона Большого Кавказа по фрактальным особенностям землетрясений, напряженному состоянию и по данным GPS скоростей. Физика Земли, № 4, 2013, с. 111-119, DOI: 10.7868/S0002333713040 046.

Коптев А., Ершов А. Численное моделирование термального состояния литосферы, распределения внутриплитных напряжений в литосферных складках Черноморско-Кавказско-Каспийского региона. Бюлл. Моск. Об-ва испытателей природы. Отд. Геологии, В. 86, 2011, с. 3-11.

Протосеня А.Г., Беляков Н.А. Определение пространственного напряженно-деформированного состояния временной крепи железнодорожного тоннеля с учетом влияния рельефа земной поверхности. Известия ТулГУ. Науки о Земле, В. 1, 2011, с.158-166.

Ребецкий Ю.Л. Новые данные о природных напряжениях в области подготовки сильного землетрясения. Модель очага землетрясения. Геофиз. журн. Т. 29, № 6, 2007, с. 92-110.

Ребецкий Ю.Л., Кучай О.А., Маринин А.В. Напряженное состояние и деформации земной коры Алтае-Саянской горной области. Геология и геофизика, Т. 54, № 2, 2013, с.271-291.

Шенгелая Г. Гравитационная модель земной коры Кавказа. Наука. Москва, 1984, 128 с.

Agayeva S. Stress state of the Earth’s crust in Azerbaijan. Recent geodynamics, georisk and sustainable development in the Black Sea to Caspian Sea region. Conference proceedings of American Institute of Physics, Melville, New-York, USA. V. 825, 2006, рр. 97-102.

Agayeva S.T., Babayev G.R. Analysis of earthquake focal mechanisms for Greater and Lesser Caucasus applying the method of World Stress Map. . Proceedings of NAS of Azerbaijan. The sciences of Earth, № 2, 2009, рp. 40-44.

Alizadeh A.A., Guliyev I.S., Kadirov F.A., Eppelbaum L.V. Geosciences of Azerbaijan. Vol. I: Geology. Springer Int. Publ. 2016, 340 p. DOI: 10.1007/ 978-3-319-27395-2.239.

Babayev G.R. Analysis of earthquake focal mechanisms for Greater and Lesser Caucasus applying the method of World Stress Map, Azerbaijan National Academy of Science. Catalogue of Azerbaijan Republican Seismological Center, 2009, рр. 67-74.

Bada G., Horvath F., Cloetingh S., Coblentz D.D., Тyth T. Role of topography-induced gravitational stresses in basin inversion: The case study of the Pannonian basin. Tectonics,     V. 20, 2001, pp. 343-363.

Bada G., Horvath F., Тyth L., Fodor L., Timar G., Cloetingh S. Societal aspects of ongoing deformation in the Pannonian region. In: Pinter N., Grenerczy Gy., Weber J., Stein S., Medak D. (Eds). The AdriaMicroplate: GPS Geodesy, Tectonics and Hazards. NATO ARW Series, V. 61. Kluwer Academic Publishers. 2005, pp. 385-402.

Fleitout L., Froidevaux C. Tectonics and topography for a lithosphere containing density heterogeneities. Tectonics, V. 1, 1982, pp. 21-56.

Hashimoto M. Numerical modeling of the three­-dimensional stress field in Southwestern Japan. Tectonophysics, V. 84, 1982, pp. 247-266.

Heidbach O., Barth A., Connolly P, Fuchs K., Müller B., Reinecker J., Sperner B., Tingay M., Wenzel F. Stress maps in a minute: The 2004 World Stress Map Release. Eos Trans.,   V. 85, 2004, pp. 521-529.

Ismail-Zadeh A., Müller B., Schubert G. Three-dimensional numerical modeling of contemporary mantle flow and tectonic stress beneath the earth­quake-prone southeastern Carpathians based on integrated analysis of seismic, heat flow and gravity data. Phys. Earth. Planet. Int., V. 149(1), 2005, pp. 81-98. DOI: 10.1016/j.pepi.2004.08.012.

Kadirov A.G., Agayeva S.T., Aliyev F.A., Mamedov S.K., Babayev G.R., Kadirov F.A. Monitoring and seismicity of collision zone of Azerbaijan part of Greater Caucasus. Azerbaijan National Academy of Sciences: Proceedings of Geology Institute. Nafta-Press. Baku. Proceedings of NAS of Azerbaijan. The sciences of Earth № 3, 2009, pp. 25-37.

Kadirov F.A., Floyd M.A., Alizadeh A., Guliev I., Reilinger R. E., Kuleli S., King R.W., Toksoz M.N. Kinematics of the Caucasus near Baku, Azerbaijan. Nat.Hazards, V. 63, 2012, pp. 997-1006. DOI: 10.1007/ s11069-012-0199-0.

Kadirov F.A., Floyd M., Reilinger R., Alizadeh Ak.A., Guliyev I.S., Mammadov S.G., Safarov R.T. Active geodynamics of the Caucasus region: im­plications for earthquake hazards in Azerbaijan. Proceedings of NAS of Azerbaijan. The sciences of Earth, № 3, 2015, pp. 3-17.

Kreemer C., Blewitt G., Klein E. A geodetic plate motion and Global Strain Rate Model. Geochem. Geophys. Geosyst.,  V. 15, 2014, pp. 3849-3889. DOI: 10.1002/ 2014GC005407.

Lanbo L., Zoback M. The effect of topography on the state of stress in the Crust: Application to the site of the Cajon Pass scientific drilling project. J. Geophys. Res., V. 97(B4), 1992, pp. 5095-5108.

Molnar P, Lyon-Caen H. Some simple physical aspects of the support, structure, and evolution of mountain belts. Geol. Soc. Amer. Spec. Pa­per, V. 218, 1988, pp.179-207.

National geophysical data center. ETOPO5 bathymetry and topography data. Data Announce. 88-MGG-02.NOAA. Boulder. Colorado, 1988.

Randolph M., Krasovec M.L., Romer S., Toksoz M.N., Kuleli S., Gillen L., Vergino E.S. The Caucasus seismic information network study and its extension into Central Asia. 27th Seismic Research Review: Ground-Based Nuclear Explosion Monitoring Technologies, 2015, pp. 71-78.

Telesca L., Lovallo M., Babayev G., Kadirov F. Spectral and informational analysis of seismicity: an application to the 1996-2012 seismicity of Northern Caucasus-Azerbaijan part of Greater Caucasus – Kopet Dag Region. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, V. 392 (23), 2013, pp. 6064-6078. DOI:10.1016/j.physa.2013.07.031

Yamasaki T., Seno T. High strain rate zone in central Honshu resulting from the viscosity heterogeneities in the crust and mantle. Earth Planet. Sci. Lett., V. 232, 2005, pp. 13-27. DOI: 10.1016/j.epsl.2005.01. 015.

Yetirmishli G.J., Mammadli T.Y., Kazimova S.E. Features of seismicity of Azerbaijan part of the Greater Caucasus. Journal of Georgian Geophysi­cal Society, Issue (A), Physics of Solid Earth, V. 16 a, 2013, pp. 55-60.

Zoback M. First and second order patterns of tectonic stress: The World Stress Map Project. J. Geophys. Res., V. 97, 1992, pp. 11703-11728.

Zoback M., Mooney W. Lithospheric buoyancy and continental intraplate stresses. Int. Geol. Rev., V. 45, 2003, pp. 95-118.

DOI: 10.33677/ggianas20180200020