EVALUATION OF DISPLACEMENTS CAUSED BY STRIKE-SLIP DEFORMATIONS USING CORRELATION CHARACTERISTICS BASED ON POTENTIAL FIELD DATA

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

The identification of faults is a common objective in geophysical potential field methods. Vertical discontinuities such as reverse faults, also known as tectonic faults, can easily be distinguished through their effect on gravity and magnetic fields, appearing as gradient zones or areas of change in the field. However, identifying strike-slip faults is one of the biggest challenges for potential field methods as they are characterized by a complex series of anomalies with varying signs in the fault zone, as well as displacement of anomaly axes between the strike-slipped blocks. The goal of this study is to suggest a transformation that would aid in the identification of shear zones through the calculation of the displacement along the discontinuity. The proposed approach involves calculating the correlation coefficient between parallel profiles using moving windows. The position of the window with the highest calculated correlation coefficient allows estimating of the discontinuity displacement magnitude. The method was tested using a synthetic field and data from the magnetic field of the Kolbeinsi Ridge.

Об авторах

Н. П. Сенчина

Санкт-Петербургский горный университет

Email: Senchina_NP@pers.spmi.ru
ORCID iD: 0000-0001-5458-648X
Scopus Author ID: 56401906000
ResearcherId: E-3465-2014

А. Е. Асосков

Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ)

Email: Senchina_NP@pers.spmi.ru
ORCID iD: 0009-0007-3218-7227

Г. Д. Горелик

Санкт-Петербургский горный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: Senchina_NP@pers.spmi.ru
ORCID iD: 0000-0002-9890-5275

Список литературы

  1. Ageev, A. S., R. K. Ilalova, A. M. Duryagina, and I. V. Talovina (2019), A link between spatial distribution of the active tectonic dislocation and groundwater water resources in the Baikal-Stanovaya shear zone, Mining Informational and analytical bulletin, 5, 173–180, https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-05-0-173-180 (in Russian).
  2. Akhverdiev, A. T., N. T. Karimova, D. A. Kozhevnikova, and T. E. Karimova (2018), Origin of deep faults and their classification, Science, Technology and Education, 8(49), 15–22 (in Russian).
  3. Alekseev, V. (2020), Deep structure and geodynamic conditions of granitoid magmatism in the Eastern Russia, Journal of Mining Institute, 243, 259, https://doi.org/10.31897/pmi.2020.3.259.
  4. Alekseev, V. (2021), Tectonic and magmatic factors of Li-F granites localization of the East of Russia, Journal of Mining Institute, 248, 173–179, https://doi.org/10.31897/pmi.2021.2.1.
  5. Arkadiev, N. A. (1969), On the structures of ore fields in connection with shear deformations, Journal of Mining Institute, 58(2), 100–105 (in Russian).
  6. Asoskov, A. E. (2022), Modeling the formation of geophysical anomalies disturbed by shear deformations, in Fundamental and applied scientific research: topical issues, achievements and innovations, pp. 32–34, International Scientific and Practical Conference, Sterlitamak (in Russian).
  7. Asoskov, A. E., and N. P. Senchina (2022), Interpretation of geophysical data in the presence of shear deformations (on the example of a synthetic model), Interactive science, (10 (75)), 8–11, https://doi.org/10.21661/r-557897 (in Russian).
  8. Brandsdóttir, B., E. E. E. Hooft, R. Mjelde, and Y. Murai (2015), Origin and evolution of the Kolbeinsey Ridge and Iceland Plateau, N-Atlantic, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 16(3), 612–634, https://doi.org/10.1002/2014gc005540.
  9. Chunguan, Z., L. Xiang, Y. Bingqiang, and S. Lijun (2019), Quality Evaluation of Offshore Data in the Earth Magnetic Anomaly Grid (2-arc-Minute Resolution): Taking the Southern Section of the Kolbeinsey Ridge in the Arctic Region as an Example, Advances in Earth Science, 34(3), 288–294, https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2019.03.0288.
  10. Dubinin, E. P., and A. L. Grokholsky (2020), Specific features of structure formation during the development of the lithosphere of the Gulf of Aden (physical modeling), Geodynamics & Tectonophysics, 11(3), 522–547, https://doi.org/10 231.5800/gt-2020-11-3-0489.
  11. Egorov, A., N. Bolshakova, D. Kalinin, and A. Ageev (2022), Deep structure, tectonics and geodynamics of the Sea of Okhotsk region and structures of its folded frame, Journal of Mining Institute, 257, 703–719, https://doi.org/10.31897/pmi.2022.63.
  12. Frolova, N. S., T. V. Kara, and A. F. Chitalin (2019), Physical modeling of shear zones of varying complexity to identify areas of increased fluid permeability, Dynamic geology. Electronic scientific and educational journal, 1, 29–47 (in Russian).
  13. Gaina, C., S. C. Werner, R. Saltus, and S. Maus (2011), Chapter 3 Circum-Arctic mapping project: new magnetic and gravity anomaly maps of the Arctic, Geological Society, London, Memoirs, 35(1), 39–48, https://doi.org/10.1144/m35.3.
  14. Gusev, E., A. Krylov, D. Urvantsev, Y. Goremykin, and P. Krynitsky (2020), Geological structure of the northern part of the Kara Shelf near the Severnaya Zemlya archipelago according to recent studies, Journal of Mining Institute, 245, 505–512, https://doi.org/10.31897/pmi.2020.5.1.
  15. Hensen, C., J. C. Duarte, P. Vannucchi, A. Mazzini, M. A. Lever, P. Terrinha, L. Géli, P. Henry, H. Villinger, J. Morgan, M. Schmidt, M.-A. Gutscher, R. Bartolome, Y. Tomonaga, A. Polonia, E. Gràcia, U. Tinivella, M. Lupi, M. N. Çağatay, M. Elvert, D. Sakellariou, L. Matias, R. Kipfer, A. P. Karageorgis, L. Ruffine, V. Liebetrau, C. Pierre, C. Schmidt, L. Batista, L. Gasperini, E. Burwicz, M. Neres, and M. Nuzzo (2019), Marine Transform Faults and Fracture Zones: A Joint Perspective Integrating Seismicity, Fluid Flow and Life, Frontiers in Earth Science, 7, https://doi.org/10.3389/feart.2019.00039.
  16. Il’chenko, V., E. Afanasieva, T. Kaulina, L. Lyalina, E. Nitkina, and O. Mokrushina (2022), Litsa uranium ore occurrence (Arctic zone of the Fennoscandian Shield): new results of petrophysical and geochemical studies, Journal of Mining Institute, 255, 393–404, https://doi.org/10.31897/pmi.2022.44.
  17. Isakova, E. P., S. M. Daniliev, and T. A. Mingaleva (2021), GPR for mapping fractures for the extraction of facing granite from a quarry: A case study from Republic of Karelia, E3S Web of Conferences, 266, 07,007, https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126607007.
  18. Jackson, H. R., B. G. Lopatin, and A. V. Okulich (Eds.) (1998), Geological map: Circumpolar geological map of the Arctic, scale: 1:6,000,000, Compiled by: Department of Energy, Ministry of Geology of the USSR, Mines and Resources of Canada.
  19. Karimova, A. A., and S. A. Bornyakov (2021), Examples of segment activation of faults in natural shear zones, in Proceedings of the XXIX All-Russian Youth Conference “Lithosphere Structure and Geodynamics”, pp. 126–127, Irkutsk.
  20. Kashubin, S. N., O. V. Petrov, V. A. Poselov, S. P. Shokalsky, E. D. Milshtein, and T. P. Litvinova (2021), Deep Structures of the Circumpolar Arctic, in Springer Geology, pp. 29–61, Springer International Publishing, https://doi.org/10.1007/978-3-030-46862-0_2.
  21. Kazanin, O., A. Sidorenko, and C. Drebenstedt (2021), Intensive underground mining technologies: Challenges and prospects for the coal mines in Russia, Acta Montanistica Slovaca, 26(1), 60–69, https://doi.org/10.46544/ams.v26i1.05
  22. Koronovsky, N. V., G. N. Gogonenkov, M. A. Goncharov, A. I. Timurziev, and N. S. Frolova (2009), Role of shear along horizontal plane in the formation of helicoidal structures, Geotectonics, 43(5), 379–391, https://doi.org/10.1134/s0016852109050033.
  23. Mansurova, S. E. (2010), Numerical modeling of shear strain near to the crack, Journal of Mining Institute, 187, 75–79 (in Russian).
  24. Movchan, I., Z. Shaygallyamova, and A. Yakovleva (2022), Identification of structural control factors of primary gold ore occurrences by method of unmanned aeromagnetic survey by the example of the Neryungrisky district of Yakutia, Journal of Mining Institute, 254, 217–233, https://doi.org/10.31897/pmi.2022.23.
  25. Nikitin, A. A., and A. V. Petrov (2007), Basic procedures of transient fields data processing and interpetation, Geophysics, 3, 63–70 (in Russian).
  26. Petrov, O. V., and M. Poubelier (Eds.) (2019), Tectonic map of the Arctic, VSEGEI, St. Petersburg, p. 72.
  27. Prishchepa, O., I. Borovikov, and E. Grokhotov (2021), Oil and gas content of the understudied part in the northwest of the Timan-Pechora oil and gas province according to the results of basin modeling, Journal of Mining Institute, 247, 66–81, https://doi.org/10.31897/pmi.2021.1.8.
  28. Saitgaleev, M. M., G. K. Grigoriev, T. A. Mingaleva, and J. A. Sokolova (2021), Application of a neural network for faults mapping, in Engineering and Mining Geophysics 2021, European Association of Geoscientists & Engineers, https://doi.org/10.3997/2214-4609.202152144.
  29. Shtokalenko, M. B. (2018), Improved formula for analytic continuation of the potential field downwards, in Geology and minerals of the Western Urals, vol. 18, pp. 218–220, Perm State University.
  30. Sohrabi, A., A. Nadimi, I. V. Talovina, and H. Safaei (2019), Structural model and tectonic evolution of the fault system in the southern part of the Khur area, Central Iran, Journal of Mining Institute, 236(2), 142–152, https://doi.org/10.31897/pmi.2019.2.142.
  31. Tran, T. D., R. G. Kulinich, Q. M. Nguyen, V. S. Nguyen, T. D. Tran, T. T. Nguyen, B. D. Nguyen, T. L. Tran, K. D. Nguyen, X. T. Dang, D. C. Dao, and T. S. Nguyen (2021), Study on reaction possibility of the faults system in the western part of the South China Sea as a source of geological hazards, Tikhookeanskaya Geologiya, 40(6), 68–84, https://doi.org/10.30911/0207-4028-2021-40-6-68-84 (in Russian).
  32. Wherry, R. J. (1984), Measures of Relationship between Two Variables, in Contributions to Correlational Analysis, pp. 15–33, Elsevier, https://doi.org/10.1016/b978-0-12-746050-5.50005-1.
  33. Yakovleva, A. A., I. B. Movchan, and Z. I. Shaygallyamova (2022), Dynamic response of multi-scale geophysical systems: waves and practical applications, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 380(2237), https://doi.org/10.1098/rsta.2021.0403.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Сенчина Н.П., Асосков А.Е., Горелик Г.Д., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».