Баймухаметов А.А., Мартынов Н.И., Танирбергенов А.Г. Математическое моделирование формирования соляных куполов в земной коре

Монография. — Алматы: 2017. — 242 с.В монографии изложены результаты математического моделирования формирования соляных куполов в земной коре на основе базовых уравнений гидродинамики.
На основе модели вязкопластической среды исследована начальная фаза формирования соляного диапиризма. Показано, что реология слоев для возмущений обладает анизотропией, что приводит к образованию целого семейства разных по масштабу диапиров, которые распределены по пространству неоднородно. При определенных условиях возможно образование соляных столбов, а также куполов-гигантов с семейством соляных валов.
Разработаны и обоснованы численные инструменты с помощью которых исследованы механизм, основные закономерности и особенности формирования плоских, осесимметричных, трехмерных солянокупольных структур. Показано, что формирование и развитие соляно-купольных структур в природной обстановке и численных моделях определяются одинаковыми факторами.
Разработаны и обоснованы физическая, математическая и дискретные модели формирования соляного диапиризма глубокого залегания в температурном поле на основе релей - тейлоровской неустойчивости в приближении Буссинеска с экспоненциальной зависимостью динамической вязкости от температуры. Показано, что температурные градиенты существенно влияют как на формы образования соляных куполов и на профили подсолевого ложа, так и на скорость их развития. Разработана методика выделения нефтегазовых ловушек (коллекторов нефти и газа), которая подтверждена экспериментальными данными. Показано, что углеводородные запасы привязаны к областям с повышенными температурными градиентами. На основе проведенных расчетов и полученных результатов были выработаны некоторые рекомендации в приложении к нефтегазовому делу.
С помощью разработанных численных инструментов проведено исследование формирования астеносферного диапиризма на основе трех общепризнанных физических моделей астеносферного диапиризма.Показано, что общая модель, учитывающая фазовые переходы, наиболее полно отражает физику явления и описывает формирование расплавленной астеносферы в виде диапиров, что оправдывает название «астеносферный диапиризм». Количественно подтверждена теория Ботта о блоковом строении земной коры.
Сформулированы некоторые возможные направления дальнейших исследований.
Монография предназначена для механиков, геофизиков, геологов и студентов ВУЗов.