Коробейников С.Н.   Полянский О.П.   Ревердатто В.В.   Бабичев А.В.   Свердлова В.Г.  

Математическое моделирование процессов коллизии плит

Reporter: Коробейников С.Н.

Приведены результаты математического моделирования процессов коллизии плит, происходящих в рамках их тектонического движения. Моделирование основано на численном решении методом конечных элементов уравнений механики деформируемого твердого тела с использованием пакета MSC.Marc. В этом пакете реализованы все типы нелинейностей (геометрическая, физическая и контактная), используемые в формулировках уравнений, требуемых для математического моделирования геофизических процессов. Все задачи решаются в двумерной постановке в условиях плоской деформации. Подробно рассмотрены три модели процессов: надвиг деформируемой плиты на абсолютно жесткую плиту; поддвиг/субдукция деформируемой плиты под абсолютно жесткую плиту; формирование рельефа дневной поверхности в районе коллизии плит. В первых двух моделях явления надвига и поддвига/субдукции искусственно разделяются для уменьшения математических трудностей, а в последней модели эти явления рассматриваются одновременно. Получено удовлетворительное соответствие результатов моделирования с наблюдаемой высотой хребта островной дуги (1~2 км)  и величиной глубоководного желоба (около 7 км) в районе Курило-Камчатской зоны субдукции.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 09-08-00684, № 08-05-00208) и программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН (проект № 6.1).