Dynamic physical-geological model of complex folding according to paleomagnetic data

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study is to evaluate the possibility of using the mathematical apparatus of spatial rotations to solve the determination issues of the nature and age of natural remanent magnetization vectors under complex tectonic dislocations of rocks manifested in the areas of modern folded structures of platform framing. Dynamic physical-geological models are shown to be useful when forming complex tectonic-magmatic systems. Mathematical (computer) modeling in comparison with other methods of studying geological processes features higher accuracy, cost-effectiveness and unambiguity of data interpretation in achieving the set goal. On the basis of dynamic physical-geological model of complex folding, an algorithm is developed and the results of mathematical modeling of natural remanent magnetization vectors are given for solving direct and inverse problems on correct application of the fold test under complex rock deformations. The dynamic physical-geological model of complex folded structure formation shows that the characteristic natural remanent magnetization vectors identified in laboratory experiments on demagnetization can be used to determine their age relative to the folding stages, and, depending on this, fully or partially restore the number, sequence and direction of tectonic dislocations. This will enable us to solve the mineralogenic and geodynamic problems of folded region development more effectively on the basis of paleomagnetic data.

About the authors

K. M. Konstantinov

Irkutsk National Research Technical University; Institute of the Earth’s Crust SB RAS

Email: konstantinovkm@ex.istu.edu
ORCID iD: 0000-0002-1196-8776

References

  1. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике: монография. М.: Недра, 1987. 192 с.
  2. Константинов К.М. Динамические физико-геологические модели в решении геолого-геофизических задач // Вопросы естествознания. 2017. № 1. С. 55–63. EDN: ZOWRVF.
  3. Константинов К.М., Яковлев А.А., Антонова Т.А., Константинов И.К., Ибрагимов Ш.З., Артёмова Е.В. Петро‐ и палеомагнитные характеристики структурно‐вещественных комплексов месторождения алмазов трубка Нюрбинская (Среднемархинский район, Западная Якутия) // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 135–169. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-1-0235. EDN: YPOZID.
  4. Константинов К.М., Шибеко Е.А., Шульга В.В. Региональная динамическая физико-геологическая модель Сибирской платформы в позднем девоне – раннем карбоне: установление парастерической связи кимберлито и углеводородообразования. Геофизика. 2020. № 3. С. 62–71. EDN: XPKXTP.
  5. Вайн Ф., Метьюз Д. Магнитные аномалии над океаническими хребтами // Новая глобальная тектоника (тектоника плит): сб. статей / ред. Л.П. Зоненшайн, А.А. Ковалев. М.: Мир, 1974. С. 32–37.
  6. Храмов А.Н., Гончаров Г.И., Комиссарова Р.А., Писаревский С.А., Погарская И.А., Ржевский Ю.С.. Палеомагнитология / ред. А.Н. Храмов. Л.: Недра, 1982. 312 с.
  7. Кравчинский А.Я. Палеомагнитные и палеогеографические перестройки на докембрийских платформах. М.: Недра, 1977. 95 с.
  8. Кравчинский А.Я. Палеомагнетизм и палеогеографическая эволюция континентов. Новосибирск: Наука, 1979. 264 с.
  9. Scotese C.R., McKerrow W.S. Revised World maps and introduction // Geological Society, London, Memoirs. 1990. Vol. 12. P. 1–21. https://doi.org/10.1144/gsl.mem.1990.012.01.01.
  10. Жандалинов В.М., Константинов К.М. Электродинамические и геодинамические аспекты кимберлитообразования // Наука и образование. 2011. № 1. С. 45–50. EDN: NEEWTH.
  11. Константинов К.М., Томшин М.Д., Константинов И.К., Яковлев А.А. Палеомагнетизм среднепалеозойских базитов юго-восточного борта Вилюйского палеорифта // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486. № 5. С. 607–612. https://doi.org/10.31857/S0869-56524865607-612. EDN: OQAUEM.
  12. Константинов К.М., Хороших М.С., Старкова Т.С., Лисковая Л.В., Кузина Д.М. Минералы-носители естественной остаточной намагниченности кимберлитов трубки Нюрбинская (Якутская алмазоносная провинция) // Геофизика. 2019. № 3. С. 15–26. EDN: NAUXVQ.
  13. Butler R.F. Paleomagnetism: magnetic domains to geologic terrains. Oxford: Backwell Sci. Publ., 1992. 319 p.
  14. Zijderveld J.D.A. Demagnetization of rocks, analysis of results // Methods in paleomagnetism / eds. D.W. Collinson, K.M. Creer, S.K. Runcorn. Amsterdam: Elsenier, 1967. P. 254–286.
  15. Житков А.Н. Математический аппарат пространственных вращений в задачах палеомагнитологии и геодинамики // Геофизические исследования Восточной Сибири на современном этапе: сб. науч. тр. Иркутск: Востсиб-НИИГГиМС, 1990. C. 110–129.
  16. Житков А.Н., Винарский Я.С. Матричный аппарат пространственных вращений в задачах палеомагнитологии // Обеспечение научно-технического прогресса при геофизических исследованиях в Восточной Сибири: сб. науч. тр. Иркутск: СНИИГГиМС, 1987. С. 139–141.
  17. Храмов А.Н., Шолпо Л.Е. Палеомагнетизм: принципы, методы и геологические приложения палеомагнитологии. Л.: Недра, 1967. 251 с.
  18. Fisher R.A. Dispersion on a sphere // Proceedings of the Royal Society A. 1953. Vol. 217. Iss. 1130. P. 295–305. https://doi.org/10.1098/rspa.1953.0064.
  19. Шипунов С.В. Выделение компонент многокомпонентной естественной остаточной намагниченности при палеомагнитных исследованиях // Палеомагнетизм и аккреционная тектоника: сб. науч. тр. / ред. А.Н. Храмов. Л.: ВНИГРИ, 1988. С. 173–185.
  20. Баженов М.Л., Шипунов С.В. Метод складки в палеомагнетизме // Известия Академии наук СССР. Физика Земли. 1988. № 7. С. 89–101.
  21. Шипунов С.В. Новый тест складки в палеомагнетизме (реабилитация теста выравнивания) // Физика Земли. 1995. № 4. С. 67–74.
  22. Shipunov S.V. Synfolding magnetization: detection, testing and geological applications // Geophysical Journal International. 1997. Vol. 130. Iss. 2. P. 405–410. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1997.tb05656.x.
  23. Bazhenov M.L., Shipunov S.V. Fold test in paleomagnetism: new approaches and reappraisal of data // Earth and Planetary Science Letters. 1991. Vol. 104. Iss. 1. P. 16–24. https://doi.org/10.1016/0012-821X(91)90233-8.
  24. Enkin R.J. The direction-correction tilt test: an all-purpose tilt/fold test for paleomagnetic studies // Earth and Planetary Science Letters. 2003. Vol. 212. Iss. 1-2. P. 151–166. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(03)00238-3.
  25. Graham J.W. The stability and significance of magnetism in sedementary rocks // Journal of Geophysical Research. 1949. Vol. 54. Iss. 2. P. 131–167. https://doi.org/10.1029/JZ054i002p00131.
  26. McFadden P.L. A new fold test for palaeomagnetic studies // Geophysical Journal International. 1990. Vol. 103. Iss. 1. P. 163–169. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb01761.x.
  27. McFadden P.L., Jones D.L. The fold test in palaeomagnetism // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1981. Vol. 67. Iss. 1. P. 53–58. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1981.tb02731.x.
  28. McElhinny M.W. Statistical significance of the fold test in palaeomagnetism // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1964. Vol. 8. Iss. 3. P. 338–340. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1964.tb06300.x.
  29. Watson G.S. A test for randomness of directions // Geophysical Supplements to the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1956. Vol. 7. Iss. 4. P. 160–161. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1956.tb05561.x.
  30. Watson G.S., Enkin R.J. The fold test in paleomagnetism as a parameter estimation problem // Geophysical Research Letters. 1993. Vol. 20. Iss. 19. P. 2135–2137. https://doi.org/10.1029/93GL01901.
  31. Винарский Я.С., Житков А.Н., Кравчинский А.Я. Алгоритмы и программы. Вып. 10 (99): Автоматизированная система обработки палеомагнитных данных ОПАЛ. М.: ВИЭМС, 1987. 89 с.
  32. Кравчинский А.Я., Житков А.Н., Винарский Я.С., Кравчинский В.А., Константинов К.М. Применение системы ОПАЛ-1 при палеомагнитных исследованиях // Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма и петромагнетизма: сб. науч. тр. Магадан: СКВНИИ ДВО АН СССР, 1990. С. 191.
  33. Константинов К.М. Способ реконструкции последовательности тектонических дислокаций горных пород по векторам естественной остаточной намагниченности // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: материалы семинара (г. Борок, 11–13 октября 2003 г.). М.: ГЕОС, 2003. С. 32–34.
  34. Константинов К.М. Математическое моделирование сложных деформаций горных пород по векторам характеристической естественной остаточной намагниченности // Геофизика. 2005. № 6. С. 60–65. EDN: SQRDOL.
  35. Завойский В.Н. Использование тензора магнитной восприимчивости для решения задач структурной геологии // Физика Земли. 1982. № 3. С. 76–84.
  36. Константинов К.М., Артёмова Е.В., Константинов И.К., Яковлев А.А., Киргуев А.А. Возможности метода анизотропии магнитной восприимчивости в решении геолого-геофизических задач поисков коренных месторождений алмазов. Геофизика. 2018. № 1. С. 67–77. EDN: YWMSHU.
  37. Tarling D.H., Hrouda F. The magnetic anisotropy of rocks. London: Chapman & Hall, 1993. 217 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).