550.361.4+551.244

Фундаментальные общие черты коллизионных структур отражают эффект основного тектонического события - горизонтального сокращения в обстановке сжатия и надвигания блоков континентальной коры, сопровождаемого ее утолщением и вязкими течениями в литосферной верхней мантии. Исследование внутриконтинентальных коллизионных структур проводится на основе комплексной модели тепловой и динамической эволюции областей надвига для реологически расслоенной литосферы (нижняя кора - слабый слой). Эволюционное двумерное численное моделирование позволило исследовать особенности строения, температурной эволюции таких областей и определить особенности проявлений коллизионного и постколлизионного метаморфизма в областях докембрийских структур с выведенными на поверхность породами различной степени метаморфизма. Получены оценки диапазонов значений основных параметров, определяющих структуру, тепловую эволюцию и историю поднятий после окончания горизонтального сокращения коры: вязкости нижней коры и литосферной верхней мантии, угла наклона ограничивающего разлома, скоростей надвига и денудации, величины теплопроводности и радиоактивной теплогенерации верхней коры.

Fundamental common features of collision zones reflect the effect of the main tectonic event - horizontal shortening in compression setting and collision of continental plates by overthrusting, accompanied by the thickening of the crust and viscous flow in the upper mantle. The study of intracratonic collision structures performed at the base of the thermal and mechanical evolution models of overthrusting process for rheologically layered lithosphere. Finite element 2D evolutionary modeling is used to examine the structural and thermal conditions as well as the levels for collision metamorphism and deep crustal rocks exhumation for Precambrian structures. The main parameters were defined governing the structural and thermal evolution as well as the postcollision history after the termination of horizontal shortening and upthrusting. The estimates were obtained for the effective viscosity values of the lower crust (a weak layer) and underlying upper mantle, dip angle of the fault, the rates of shortening and denudation, the thermal conductivity and heat generation rates in the rigid upper crust.

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией теоретической геофизики, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Парфенюк О.И. Анализ влияния эрозии коллизионных поднятий на процесс эксгумации глубинных пород (численное моделирование) // Вестник КРАУНЦ. 2014. №1(23). С. 107-120.

Beaumont C., Ellis S., Hamilton J., Fullsack P. Mechanical model for subduction-collision tectonics of Alpine-type compressional orogens. Geology. 1996. V. 24 (8). Pp. 675-678.

Beaumont C., Munoz J.A., Hamilton J., Fullsack P. Factors controlling the Alpine evolution of the central Pyrenees inferred from a comparison of observations and geodynamical models. J. Geophys. Res. 2000. V. 105. Pp. 8121-8145.

Burg J.-P., Gerya T. The role of viscous heating in Barrovian metamorphism of collisional orogens: thermomechanical models and application to the Lepontine Dome in the Central Alps. J. Metamorph. Geol. 2005. V. 23 (2). Pp. 75-95.

Burov E. Thermo-mechanical models for coupled lithosphere-surface processes: applications to continental convergence and mountain building processes. In: Cloetingh, S.A.P.L., Negendank, J. (Eds.), New Frontiers in Integrated Solid Earth Sciences. Springer. 2010. Pp. 103-143.

Davis D., Suppe J., Dahlen F. Mechanics of fold-and-thrust belts and accretionary wedges. J. Geophys. Res. 1983. V. 88 (B2). Pp. 1153-1172.

England P.C., Thompson B. Pressure - temperature - time paths of regional metamorphism. J. Petrol. 1984. V. 25. Pt. 4. Pp. 894-955.

Erd?os Z., Huismans R.S., van der Beek P., Thieulot C. Extensional inheritance and surface processes as controlling factors of mountain belt structure. J. Geophys. Res., Solid Earth. 2014. V. 119 (12). Pp. 9042-9061.

Faccenda M., Gerya T.V., Chakraborty S. Styles of post-subduction collisional orogeny: influence of convergence velocity, crustal rheology and radiogenic heat production. Lithos. 2008. V. 103(1-2). Pp. 257-287.

Fountain D.M., Salisbury M.H., Furlong K.P. Heat production and thermal conductivity of rocks from the Pikwitonei-Sashigo continental cross section, central Manitoba: implications for the thermal structure of Archean crust. Can. J. Earth Sci. 1987. V. 24. Pp. 1583-1594.

Hart R.J., Nicolaysen L.O., Gale N.H. Radioelement Concentration in the deep profile through Precambrian basement of the Vredefort structure. J. Geophys. Res. 1981. V. 86. Pp. 10639-10652.

Huang Z., Yang Ch. et al. The cause for Nuna breakup in the Early to Middle Mezoproterozoic. Precambrian Res. 2021. V. 362. 106287.

Jammes S., Huismans R.S. Structural styles of mountain building: controls of lithospheric rheologic stratification and extensional inheritance. J. Geophys. Res., Solid Earth. 2012. V. 117. B10.

Jaupart C., Mareschal J.-C. Constraints on crustal heat flow data. Treatise on Geochemistry, 3: The Crust. R.L. Rudnick (ed.). Amsterdam: Elsevier Sci. Pub. 2004. Pp. 65-84.

Malavieille J. Modelisation experimentale des chevauchements imbriques; application aux chaines de montagnes. Bull. Soc. Geol. France. 1984. V. 7(1). Pp. 129-138.

Parphenuk O.I. Uplifts formation features in continental collision structures (evolution modeling). Russian Journal of Earth Sciences. 2015. V. 15. No. 4. ES4002.

Parphenuk O. I. Thermal regime and heat transfer during the evolution of continental collision structures. Russian Journal of Earth Sciences. 2016. V. 16. ES6006.

Parphenuk O.I., Mareschal J.-C. Numerical modeling of the thermomechanical evolution of the Kapuskasing structural zone, Superior Province, Canadian Shield. Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1998. V. 34. No. 10. Pp. 805-814.

Vogt K., Matenco L., Cloeting S. Crustal mechanics control the geometry of mountain belts. Earth Planet. Sci. Lett. 2017. V. 460. Pp. 12-21.

Willett S., Beaumont C., Fullsac P. Mechanical model for the tectonics of doubly vergent compressional orogens. Geology. 1993. V. 21(4). Pp. 371-374.