The layered tectonics and mathematical modeling of geodynamic setting of the Fergana depression (Uzbekistan)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The geodynamic features of the Fergana intermountain depression are the presence of a rift during meridional compression of the region and the discrepancy between the location of earthquake sources and the boundaries of heterogeneities in the layers of the earth’s crust. The first feature is solved using the ideas of multi-stage plate tectonics, which provides an additional opportunity to assess the oil and gas content of the basin. However, existing hypothetical tectonic schemes are not supported by mathematical calculations. To clarify these features, we have developed a mathematical model of the stress-strain state in relation to one of the cross sections of the Earth’s crust in the Fergana depression, which has a zonally inhomogeneous density structure. The results of the mathematical model show that the presence of blocks of different densities creates displacements under the influence of horizontal compressive stresses. It is also shown that the isolines of maximum tangential stresses are located close to the boundaries of inhomogeneous zones, which indicates the presence of large errors in determining earthquake hypocenters.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. U. Atabekov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Author for correspondence.
Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, bld. 3, str. Zulfiyakhanum, 100028 Tashkent

Yu. M. Sadykov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, bld. 3, str. Zulfiyakhanum, 100028 Tashkent

J. K. Mamarakhimov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, bld. 3, str. Zulfiyakhanum, 100028 Tashkent

References

  1. Абидов А.А., Атабеков И.У., Ходжиметов А.И. Движущие силы складкообразования. — В сб.: “Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле”. — Под ред. О. А. Глико, Ю.Г. Леонова — М.: ИФЗ РАН, 2012. С. 69‒72.
  2. Алексеев Н.А., Горячева И.Г., Добычин М.И. О движении вещества в пограничном слое при трении твердых тел // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. № 1. С. 97‒100.
  3. Арган Э. Тектоника Азии. — Доклад на Брюссельской (XII) сессии Международного геологического конгресса в 1922 г. — М.‒Л. : ОНТИ, 1935 (2018), 192 с.
  4. Атабеков И.У., Садыков Ю.М. Напряженное состояние земной коры Западного Тянь-Шаня в Центральной Азии (Узбекистан): математическое моделирование // Геотектоника. 2022. №3. С. 50‒65. https://doi.org/10.31857/S0016853X22030031
  5. Атабеков И.У., Садыков Ю.М. Ибрагимов Р.С. Современная активная тектоника Ферганской впадины (Узбекистан) по результатам тектонофизической реконструкции коровых напряжений и математического моделирования поля скоростей перемещений // Геотектоника. 2022. № 5. С. 76‒84. https//:doi.org/10.31857/S0016853X22050034
  6. Атабеков И.У. Опыт моделирования сейсмотектонического течения земной коры Центральной Азии // Физика Земли. 2021. № 1. С.122‒132. https://doi.org/10.31857/S0002333721010014
  7. Бабаджанов Т. Л., Кунин Н.Я., Лук-Зильберман В.И. Строение и нефтегазоносность глубокопогруженных комплексов Средней Азии по геофизическим данным. — Под ред. В.В. Белоусова/ — Ташкент: Фан, 1986. 190 с.
  8. Булин Н.К. Современное поле напряжений в верхних горизонтах земной коры // Геотектоника. 1971. № 3. С. 3‒15.
  9. Буртман В.С. Тянь-Шань и Высокая Азия: Геодинамика в кайнозое. — Под ред. Ю.Г. Леонова. — М.: ГЕОС, 2012. 186 с. (Тр. ГИН РАН. Вып. 603).
  10. Долгополов Ф.Г. Трехмерная физико-геологическая модель литосферы Среднеазиатского геодинамического полигона // Геология и минеральные ресурсы. 2004. № 5. С. 40–43.
  11. Зубович А.В. Данные спутниковой геодезии о современных движениях земной коры. — В кн.: “Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия)”. — Под ред. Н.П. Лаверова — М.: Научный мир, 2005. С. 201‒218.
  12. Земная кора и верхняя мантия Средней Азии. — Ч.II. — Геофизические модели земной коры и верхней мантии Средней Азии. — Под ред. И.Х. Хамрабаева. — М.: Наука, 1977. С. 37‒134.
  13. Зуннунов Ф.Х. Литосфера Средней Азии по сейсмическим данным. Ташкент: Фан, 1985. 108 с.
  14. Ибрагимов Р.Н. Сейсмогенные зоны Среднего Тянь-Шаня. — Под ред. Г. А. Мавлянова. ‒Ташкент: ФАН, 1978. 144 с.
  15. Ибрагимов Р.Н., Зияутдинов Ф.Ф., Садыков Ю.М., Ходжаев А.К. Карта сейсмогенных зон Узбекистана. — М-б 1 : 1 600 000. — Специальная угловая врезка “Сейсмическое районирование. ‒М-б 1:5 000 000”. –Ташкент: Госкомземгеодезкадастр, 2011, 1 лист.
  16. Ибрагимов Р.Н., Садыков Ю.М., Кадыров Ш.М.. Рыжкова М.О., Ходжаев А.К.. Зияутдинов Ф.Ф. Сейсмотектоника некоторых районов Узбекистана. — Под ред. О.М. Борисова. — Ташкент: ФАН, 1980. 148 с.
  17. Ибрагимов Р.Н., Садыков Ю.М., Ходжаев А.К., Нурматов У.А., Юсупжанова У.А. Карта сейсмогенных зон Узбекистана и прилегающих территорий. — М-б 1 : 3 500 000. — В кн.: Сейсмологический атлас Узбекистана. — Ташкент: Госкомземгеодезкадастр, 2021. 59 с.
  18. Клещев К.А., Петров А.И., Шеин В.С. Геодинамика и новые типы природных резервуаров нефти и газа. — М.: Недра, 1995. 284 с.
  19. Лукьянов А.В. Пластические деформации и тектоническое течение в литосфере. — Под ред. А. Л. Книппера. — М.: Наука, 1991. 144 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 460).
  20. Литосфера Памира и Тянь-Шаня. — Ч. II. — Строение и энергетика литосферы Южного Тянь-Шаня и Памира по геофизическим данным. — Под ред. И. А. Фузайлова, Р. А. Мусина. — Ташкент: ФАН, 1977. С. 87‒229.
  21. Милановский Е.Е., Никишин А.М. Качественная модель механизма складчатости в рифтогенных впадинах // Докл. АН СССР. 1987. Т. 295. С. 171‒176.
  22. Мордвинцев Д.О. Особенности глубинного строения Ферганской впадины и их связь с размещением месторождений нефти и газа. — Мат-лы Всерос. конф. “Дегазация Земли: геотектоника, геодинамика, геофлюиды; нефть и газ: углеводороды и жизнь”. Москва 18–23 окт. 2010 г. — М.: 2010, ИПНГ РАН. С. 361‒364.
  23. Мордвинцев Д.О. Новые взгляды на глубинное геологическое строение Ферганской впадины по геофизическим данным. Особенности глубинного строения кристаллического фундамента // Геология и минеральные ресурсы. 2011. № 6. С. 41‒46.
  24. Мордвинцев Д.О. Новые взгляды на глубинное геологическое строение Ферганской впадины по геофизическим данным. Особенности рельефа структурной поверхности домезозойских образований // Геология и минеральные ресурсы. 2012. № 4. С. 55–60.
  25. Мордвинцев О. Д. Геологическое строение домезозойских комплексов Ферганской впадины по геофизическим днным. — Дис. … д.г-м.н. ‒Ташкент: ИС АНРУз, 2020. 201с.
  26. Пешкова Н.Н. Возможная модель строения Ферганской межгорной впадины // Докл. АН СССР. Т. 355. № 2. С. 230‒234.
  27. Садыков Ю.М., Нурматов У.А., Шукуров З. Карта активных разломов Западного Тянь-Шаня. — М-б 1 : 1 600 000. — В кн.: Сейсмологический атлас Узбекистана. ‒Ташкент. Госкомземгеодезкадастр, 2021. 79 с.
  28. Таль-Вирский Б.Б. Геофизические поля и тектоника Средней Азии. — М.: Недра, 1982. 271 с.
  29. Цубои Т. Энергия землетрясений, объем гипоцентральной области, площадь афтершоков, прочность Земной коры. — В сб.: Слабые землетрясения. — Под ред. Ю.В. Ризниченко — М.: ИЛ, 1961. С. 160–164.
  30. Цубои Т. Гравитационное поле Земли. М.: Мир, 1982. 288 с.
  31. Яблонская Н. А. Тектоническая структура Южного Тянь-Шаня и этапы ее формирования // Геотетоника. 1989. № 1. С. 61‒71.
  32. Якубов Д.Х. Геотектонические условия возникновения сильных землетрясений Срединного и ЮжногоТянь-Шаня. — Под ред. О.М. Борисова. — Ташкент: ФАН, 1991. 104 с.
  33. Ярмухамедов А.Р. Современные тектонические движения земной коры. — В кн.: Геология и полезные ископаемые Республики Узбекистан. — Под ред. О.М. Борисова. — Ташкент: Университет, 1998. С. 446‒459.
  34. Deformation of the Continental Crust: The Legacy of Mike Coward. — Ed. by A.C. Ries, R.W.H. Butler, R.H. Graham, (Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2007. Is.272), 449 p. Doi: doi.org/10.1144/gsl.sp.2007.272.01.0
  35. Khain V.E., Sokolov B.A., Khleshov K.A., Shein V.S. Tectonic and geodynamic setting of oil and gas basins of the Soviet Union // AAPG Bull. 1991. Vol. 75. No. 2. P. 313‒325. doi: 10.1306/0c9b27bd-1710-11d7-8645000102c1865d
  36. Thomas J.C., Cobbold P.R., Shein V.S., Le Douaran S. Sedimentary record of Late Paleozoic to recent tectonism in Сentral Asia — analysis of subsurface data from the Turan and South Kazak domains // Tectonophysics. 1999. Vol. 313. P. 243–263.
  37. Zubovich F.V, Wang X., Scherba Y.G., Schelochkov G.G., Reilinger R., Reigber С,, Mosienko O.I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V.I., Li J., Kuzikov S.I., Herring T.A., Hamburger M.V., Hager B.X., Dang Y., Bragin V.D., Beisenbaev R. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions // Tectonics. 2010. Vol. 29 (TC6014). P. 1–23.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Seismic profiles I‒I′ - X‒X′ for constructing density models (according to data from [23‒26]).

Download (675KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Depth section of seismic profiles I‒I′, VII‒VII′, VIII‒VIII′ and X‒X′ (according to [23‒26]).

Download (995KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Computational domain for constructing a mathematical model of an inhomogeneous heavy strip.

Download (935KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Physical parameters of the lithosphere of Central Asia (according to [1]).

Download (723KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Scheme of the formation of the rift valley of the Fergana oil and gas basin (according to data from [18, 31, 35]).

Download (326KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Field of displacements of a heavy homogeneous strip compressed along the lateral boundaries.

Download (126KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Isolines of movements of a zonally inhomogeneous heavy strip.

Download (145KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Isolines of maximum tangential stresses of an inhomogeneous heavy strip.

Download (515KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Close-up movements of the contact boundaries of zones IV‒V, V‒VI and VI‒VII of the test problem on the lateral compression of a zonally inhomogeneous heavy strip.

Download (86KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».