Целью данного фундаментального исследования являлось изучение процессов формирования континентальной коры Монголо-Забайкальского региона. Главной задачей было выявление механизмов корово-мантийного взаимодействия в процессе массового образования неоархей-протерозой-палеозойских магматических и осадочных комплексов при становлении континентальной коры. В результате многолетних исследований автора в обширном регионе Центральной Азии был проанализирован вещественный состав, возраст и условия образования карельских, байкальских, каледонских и герцинских структурно-формационных комплексов различных геодинамических обстановок. На основе структурно-геологических, петролого-геохимических, геохронологических и Sm-Nd изотопных данных определены коровые и мантийные источники магматизма, выделены изотопные провинции и показана роль островодужно-океанических, аккреционно-коллизионных и внутриплитных взаимосвязанных процессов в образовании континентальной коры региона. Выделено три главных этапа формирования основной массы коры: 1) неоархей-палеопротерозойский (карельский) – около 30 %, 2) мезонеопротерозойский (байкальский) – 50 % и 3) палеозойский (каледонский и герцинский), на который приходится более 20 % объема созданной коры. Такой эволюционный ряд указывает на преобладание в источниках магматических пород раннего этапа формирования древнего корового материала. В последующие этапы в результате неоднократной переработки созданных ранее тектонических структур был сформирован основной объем континентальной коры региона с широким участием смешанных корово-мантийных и ювенильных источников.

Рассмотрены мезоструктурные складчатые парагенезы Талдыкской антиформы (блока) Восточно-Мугоджарской зоны. Установлена последовательность их формирования и структурная эволюция изучаемого региона. В ходе проведенных исследований было выделено четыре этапа деформации. Этап DI маркируется образованием складок F1, характеризующихся северо-западным простиранием и юго-западной вергентностью. Геодинамическая природа первого этапа деформации и время его проявления пока не ясны. Формирование складок восточной вергентности F2 связано с тектоническими движениями этапа деформации DII, направленными с запада на восток. На западном крыле антиформы структуры этого этапа представлены складками, опрокинутыми в юго-восточном направлении, а на восточном – складками, погружающимися на восток и северо-восток. Образование данных структур, по-видимому, связано с субдукционно-обдукционными процессами в девоне. Надвигание Талдыкской антиформы на образования Западно-Мугоджарской зоны и образование складок западной вергентности F3 этапа DIII явились структурным выражением позднепалеозойской Уральской континентальной коллизии, завершившей геодинамическую эволюцию Уральского палеоокеана. Постколлизионные сдвиговые движения этапа деформации DIV, маркированные складками F4 с крутопадающими шарнирами, завершили структурную эволюцию района.

Приводится описание складчато-надвиговой структуры месторождения Голец Высочайший, расположенного на территории Байкало-Патомского нагорья в пределах Маракано-Тунгусской мегасинклинали. Последняя сложена терригенно-карбонатными углеродистыми породами, метаморфизованными в условиях зеленосланцевой фации. Месторождение локализовано в висячем крыле асимметричной Каменской антиклинали S-образной формы в поперечном сечении, протягивающейся в широтном направлении. Главной особенностью месторождения Голец Высочайший является развитие межслоевых зон сульфидизации (пирит, пирротин), в том числе и золотоносных. Золоторудные тела тяготеют к послойным зонам межслоевого скольжения в породах Хомолхинской свиты.

В пределах месторождения установлены четыре структурных маркера, указывающих на неоднократность деформационных процессов: 1) формирование складчатости субширотной ориентировки, кливажа осевой поверхности и последующее его трансформирование в сланцеватость; 2) формирование кренуляционного кливажа; 3) межслоевые подвижки (срывы), сопровождающиеся межслоевыми складками волочения, параллельными микротрещинами, а также отполированными зеркалами скольжения; 4) формирование крупных кварцевых жил и прожилков, занимающих секущее положение по отношению к основным плоскостным структурным элементам.

Выполненное ⁴⁰Ar/³⁹Ar датирование ультракалиевых пород Центральной Чукотки показало, что они имеют раннемеловой возраст при узком интервале его вариаций от 109 до 107 млн лет. Этот интервал довольно хорошо укладывается в пределы колебания возраста гранитоидов региона (117–105 млн лет), что позволяет связать образование производных ультракалиевых магм и гранитоидов с единым геологическим процессом и использовать вещественную характеристику ультракалиевых магм для его идентификации.

Согласно современным представлениям о геологическом развитии региона, образование гранитоидных и ультракалиевых магм может быть связано с процессами растяжения континентальной литосферы, возникшего после завершения коллизии Евразии с континентальным блоком Чукотка – Арктическая Аляска.

Использование современных генетических моделей, основанных на интерпретации особенностей вещественной характеристики ультракалиевых магм, позволяет ограничить число генетических гипотез и связать растяжение континентальной литосферы с процессами, протекавшими в верхней мантии региона.

В соответствии с современными представлениями верхняя мантия Земли рассматривается как высоковязкая несжимаемая жидкость, для описания течения которой привлекаются уравнения Навье – Стокса в приближении Обербека – Буссинеска и геодинамическом приближении. Конвективные течения в верхней мантии Земли играют определяющую роль в кинематике литосферных плит и геологической истории развития континентальных областей. Основным методом исследования конвективных процессов в мантии Земли является математическое моделирование. В настоящей работе представлена численная модель конвекции, базирующаяся на неявной реализации метода искусственной сжимаемости. Приведены результаты детального тестирования модели путем сопоставления результатов расчетов с результатами известного международного теста. Продемонстрирована высокая эффективность метода последовательности сеток Р.П. Федоренко, позволившего сократить примерно в восемь раз время компьютерного счета. Представлено обобщение численной модели по постановке задачи в сферической системе координат. На основе построенной численной модели проанализировано распределение конвективных течений в верхней мантии Земли под Евразией. Показано, что мощность и геометрия блоков литосферы оказывают заметное влияние на распределение конвективных течений в верхней мантии Земли. Установившаяся структура этих течений проявляется в рельефе дневной поверхности обширных платформенных областей с увеличенной мощностью литосферы. Так, расположение протяженных нисходящих потоков конвекции под Восточно-Европейской и Сибирской платформами в плане явно сопоставимо с наблюдаемыми в рельефе синеклизами.

Численно изучен процесс генерации и распространения фронтов бегущих деформационных автосолитонов в нелинейной прочной нагружаемой среде. Решалась система динамических уравнений механики деформируемого твердого тела с уравнением состояния, записанным в релаксационной форме, обеспечивающим как перегрузку прочной среды, так и последующую релаксацию напряжений. Подробно исследована структура фронта деформационного автосолитона. Показано, что фронт бегущего в упругопластической среде деформационного автосолитона представляет собой полосу локализованного сдвига, которая ориентирована по направлению максимальных касательных напряжений. Процесс последовательного формирования таких полос локализованных сдвигов и представляет собой деформационное автосолитонное возмущение, которое распространяется вдоль оси нагружения (сжатия либо растяжения). Выявлена тонкая структура фронтов деформационных автосолитонов. Показано, что медленная автосолитонная динамика является неотъемлемой частью любого процесса деформирования любой прочной среды, в том числе и сейсмического. В отличие от быстрой динамики, для которой скорости волн напряжений равны скоростям звука, медленные деформационные автосолитонные возмущения распространяются со скоростями на 5–7 порядков ниже скорости звука. Для случая деформирования геосреды именно медленная динамика играет заметную роль в формировании наблюдаемой деформационной картины элементов земной коры.

Представлены результаты изучения тектонической трещиноватости в структурах мезозойского и кайнозойского возраста Северного Приохотья (Магаданская область). Напряженные состояния в изучаемых структурах восстанавливались методом катакластического анализа и статистическим методом анализа плотности трещиноватости. Было установлено, что складчатым структурам Армано-Вилигинского синклинория свойственны четко выраженные напряженные состояния типа горизонтального сдвига с осью максимального сжатия в субширотном направлении (аз. 67°, угол 12°) и растяжения в субмеридиональном направлении (аз. 161°, угол 19°). Структуры Удско-Мургальской вулканической дуги обладают напряженными состояниями типа горизонтального растяжения со сдвигом с осью сжатия в северо-западном направлении (аз. 259°, угол 29°) и осью растяжения – в северо-восточном (аз. 152°, угол 26°). Вулканоструктуры Охотско-Чукотского вулканогенного пояса характеризуются изменчивым полем тектонических напряжений с вариациями геодинамического типа от преобладающего горизонтального растяжения до горизонтального сдвига. Кайнозойским межгорным впадинам миоцен-плиоценового возраста присущи напряженные состояния типа горизонтального сдвига с осью сжатия в северо-восточном направлении (аз. 214°, угол 29°) и осью растяжения в северо-западном направлении (аз. 121°, угол 4°). Выполненный сравнительный анализ напряженных состояний показывает, что их разнообразие статистически достоверно связано со структурным положением и не может быть объяснено влиянием активных разломов территории или последовательным наложением разных этапов деформаций на территории, закономерно осложняющим наблюдаемую картину разнообразия напряженных состояний. Таким образом, каждый последующий геодинамический этап вносил в предшествующую структуру только дополнительные элементы, но не преобразовывал ее полностью.

Салаирское покровно-складчатое сооружение (Салаирский ороген, Салаир) расположено на северо-западе Алтае-Саянской складчатой области Центрально-Азиатского складчатого пояса и сложено кембрийско-раннеордовикскими вулканогенными и осадочными отложениями островодужного происхождения. В плане Салаир имеет форму подковы, обращенной выпуклой стороной на северо-восток. Во внутренней части этой дугообразной структуры, образованной выходами раннепалеозойского складчатого фундамента, находится Хмелевский прогиб, выполненный терригенными отложениями верхнего девона – нижнего карбона. По системе чешуйчатых надвигов раннепалеозойские отложения Салаира надвинуты на девонско-пермское осадочное выполнение Кузнецкого прогиба. Палеозойские надвиги местами реактивированы на неотектоническом этапе и выражены в современном рельефе тектоногенными уступами. С целью изучения глубинного строения Салаира было пройдено два профиля магнитотеллурического зондирования. Профили имеют длину 175 и 125 км. Они ориентированы вкрест простирания основных структур и пересекают Салаир и западную часть Кузнецкого прогиба. На первом профиле выделяется субгоризонтально залегающая зона повышенной проводимости с удельным электрическим сопротивлением (УЭС) 100–500 Ом⋅м, в диапазоне глубин 8–15 км. В восточной части профиля она полого воздымается в направлении малоглубинной проводящей зоны, соответствующей осадочному выполнению Кузнецкого прогиба. Два высокоомных тела со значениями УЭС 1000–7000 Ом⋅м залегают на глубинах 0–6 км в средней части разреза и разделены субвертикальной проводящей зоной, соответствующей Кинтерепскому надвигу. Главной чертой разреза является субгоризонтальное залегание и уплощенная форма коровых неоднородностей электропроводности. Центральную часть второго профиля занимает высокоомный блок (УЭС более 150000 Ом⋅м), распространяющийся на всю глубину разреза – от поверхности до глубин около 20 км. Восточную часть разреза занимает малоглубинная зона повышенной проводимости, соответствующая осадочному выполнению Кузнецкого прогиба. Земная кора Салаира содержит субгоризонтально залегающую зону повышенной проводимости, типичную для внутриконтинентальных орогенов. Картина распределения аномалий электропроводности подтверждает наличие надвига Салаира на Кузнецкий прогиб. Северная часть Хмелевского прогиба характеризуется высокими значениями УЭС, что может быть объяснено широким развитием невскрытых позднепермских гранитоидных массивов в этой части прогиба. Расположенный в северо-восточной части Хмелевского прогиба Кинтерепский надвиг проявлен в глубинной геоэлектрической структуре земной коры в виде проводящей зоны, что может рассматриваться как свидетельство активности данного разлома.

Разрез осадочных отложений широкого (эоцен-нижнеплиоценового) возрастного диапазона вскрыт и изучен на правобережье р. Мишиха. Стратиграфическое расчленение разреза основано на данных литогеохимии и рентгенофазового анализа минерального состава отложений. По результатам гранулометрического анализа сделан вывод об аллювиальном происхождении отложений. Их возраст определен по спорово-пыльцевым спектрам, которые отнесены к трем палинозонам: I – эоцена – олигоцена, II – раннего и среднего миоцена (подзона a – в нижней части Tsuga, Picea, в верхней части Quercus, Taxodiaceae, Momipites, Carya; подзона b – Fagus, Quercus, Tsuga) и III – позднего миоцена – начала плиоцена (подзона ν – Ulmus, Juglans, Carya; подзона g – Carya, Alnus). В разрезе установлено сочетание нормального и опрокинутого залегания осадочных слоев. Тектоническое смещение блока с его переворотом сопровождалось вхождением в контакт нелитифицированных плиоценовых осадков с жесткой подложкой и развитием оползня. Нижний предельный возраст деформаций определен по наиболее молодому (начало плиоцена) спорово-пыльцевому спектру, полученному в деформированных слоях. Предполагается, что в опрокинутом залегании реализованы присдвиговые деформации отложений в начале позднеорогенного этапа развития Байкальского рифта. Из региональных корреляций толщ сделан вывод о том, что Мишихинский разрез характеризует аллювиальное осадконакопление, которое доминировало на восточном окончании Танхойской тектонической ступени, в Мишихинско-Клюевской палеодолине, в отличие от Танхойского блока центральной части ступени, в котором обнажена мощная нижнемиоценовая толща болотно-старичной фации. Стратоны Мишихинского разреза коррелируются со стратонами, вскрытыми скважинами в дельте р. Селенги в центральной части Южно-Байкальской впадины.

Территория Армении характеризуется довольно сложным геолого-тектоническим строением. Оно обусловлено не только густой сетью разрывных образований, но еще и сложной историей тектонического развития, состоявшего из нескольких фаз горообразования и планации, широким распространением складчато-глыбовых и тектономагматических процессов. Для территории Армении особое научное значение имеет сейсмотектонический анализ ее геотектонических зон с целью выделения сейсмоопасных структур. В статье проведен сейсмотектонический анализ Вираайоц-Карабахской зоны по геолого-геофизическим методам и данным.

Применен широкий спектр современных тектоно-геоморфологических индексов и ГИС-технологий, с помощью которых выполнена оценка неотектонической (неоген-четвертичной) активности блоковых единиц территории и их дальнейшая классификация по степени активности. Установлено, что исследуемая зона характеризуется довольно контрастной тектоникой. Во многих случаях тектонически активные блоки непосредственно граничат с пассивными.

Проанализирована современная сейсмичность блоковых единиц, которая основывается на изучении зарегистрированных здесь сейсмических событий разной величины, а также данных о произошедших исторических землетрясениях. Проведен количественный анализ высвобожденной суммарной сейсмической энергии по каждому блоку, и проанализирована ее взаимосвязь с количеством зафиксированных сейсмических событий. В результате был выделен ряд блоков, в которых высокая суммарная высвобожденная сейсмическая энергия сопровождается довольно ограниченным количеством произошедших сейсмических событий. В результате анализа данной картины в контексте с тектонической активностью блоков были установлены блоки с высокой вероятностью возникновения сильного землетрясения.