Главный научный сотрудник
С 90-х годов XX века принципы фрактальной геометрии начали проникать в геологию, и этот аспект исследований привлекает все больше внимания. Одновременно, развитие получил бассейновый анализ, однако представления о фрактальной геометрии при описании структуры осадочных бассейнов использованы не были. Данная статья является попыткой связать наблюдаемые закономерности строения осадочных бассейнов с принципами фрактальной геометрии. Объекты исследования. Изучен ряд отрицательных структур земной коры: протерозойские Онежская и Оршанская мульды, палеозойский Мичиганский бассейн, мезозойские и кайнозойские впадины Тянь-Шаня, Предкавказского прогиба, Зондского шельфа, Эль-Рифа. Методы исследования. В работе использован сравнительный структурно-тектонический анализ геологических объектов. Для объяснения выявленных закономерностей строения ОБ привлечены понятия фрактальной геометрии в ее описательном аспекте. Результаты исследования. Установлено фундаментальное свойство ОБ – дифференциация первичных осадочных ванн на систему вторичных антиклинальных (поднятия) и синклинальных (прогибы) линейных морфоструктур. Установлена пространственная упорядоченность интрабассейновых поднятий и впадин, выраженная в расположении осевых плоскостей структур с шагом от 15–25 до 30–50 км, а также иерархическая размерность (от мега- до микромасштба) структур в породах фундамента бассейнов. Обсуждение материала. Разнопорядковые бассейновые структуры, обладают сходным строением, упорядоченностью пространственного расположения и геометрического рисунка, и, следовательно, являются в определенной степени иерархически построенными самоподобными объектами, что указывает на их фрактальный характер. Это положение подтверждается возникновением структур типа вязких пальцев (viscous fingers), имеющих фрактальную природу. Выводы: Приведенные данные делают правомерным применение принципов фрактальной геометрии к описанию природных осадочных бассейнов.
Introduction: Since the 90s of the XX century, the principles of fractal geometry began to penetrate into geology, and this aspect of research is attracting more and more attention. At the same time, basin analysis was developed, but ideas about fractal geometry were not used to describe the structure of sedimentary basins. This article is an attempt to link the observed patterns of the structure of sedimentary basins with the principles of fractal geometry. Objects of research: A number of negative structures of the earth›s crust have been studied: Proterozoic Onega and Orsha mulds, Paleozoic Michigan basin, Mesozoic and Cenozoic Tien Shan depressions, Pre-Caucasian trough, the Sunda shelf, the El Rif. Research methods: The paper uses a comparative structural and tectonic analysis of geological objects. To explain the revealed regularities of the structure of sedimentary basins the concepts of fractal geometry in its descriptive aspect are involved. Results of the study. The fundamental property of sedimentary basins has been established - the differentiation of primary sedimentary baths into a system of secondary anticlinal (elevation) and synclinal (deflections) linear morphostructures. The spatial ordering of intra-basin uplifts and depressions, expressed in the arrangement of the axial planes of structures with a step from 15–25 to 30–50 km, as well as the hierarchical dimension (from mega- to micromasshtba) of structures in the rocks of the foundation of the basins, have been established. Discussion of the material: Multi-order basin structures have a similar structure, orderliness of spatial arrangement and geometric pattern, and, therefore, are to a certain extent hierarchically constructed self-similar objects, which indicates their fractal nature. This position is confirmed by the emergence of structures such as viscous fingers(viscous fingers), which have a fractal nature. Conclusions: These data make it legitimate to apply the principles of fractal geometry to the description of sedimentary basins and allow the consideration of «solid» crystalline rocks of the foundation of sedimentary basins within the framework of the laws of hydrodynamics.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.