gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2023-14-1-0682gtcrust-1624Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSСЕЙСМИЧЕСКИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ВЕРХНЕЙ И ВСЕЙ КОРЫ АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩИТА (ПРОФИЛЬ 3-ДВ)SEISMIC INHOMOGENEITIES IN THE UPPER CRUST OF THE ALDAN-STANOVOY SHIELD AND IN ITS TOTAL CRUST (PROFILE 3-DV)СуворовВ. Д.SuvorovV. D.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

МельникЕ. А.MelnikE. A.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

MelnikEA@ipgg.sbras.ruПавловЕ. В.PavlovE. V.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202316022023141682682Copyright © Суворов В.Д., Мельник Е.А., Павлов Е.В., 20232023Суворов В.Д., Мельник Е.А., Павлов Е.В.Suvorov V.D., Melnik E.A., Pavlov E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1624

Приповерхностная часть земной коры по детальным сейсмическим данным метода первых вступлений охарактеризована тремя слоями. Прерывистый верхний представлен мезокайнозойскими осадочными отложениями в локальных впадинах. В двух неоднородных слоях мощность уменьшается в северном направлении от 1.5 км до полного выклинивания в Становом блоке и от 4 км в Чульманской впадине до 1 км в Алданском. Предполагается, что природа слоистости обусловлена корой выветривания и дезинтеграции кристаллических пород. Подстилающая их граница на глубине 1–4 км со скоростью продольных волн 6.0–6.2 км/с может быть отнесена к неизмененной поверхности раннедокембрийского фундамента.

Показано, что мощность двухслойной земной коры Станового блока по данным глубинного сейсмического зондирования достигает 40 км, а в трехслойной земной коры Алданского блока – 50 км. Вертикальная зона под Становым хребтом с контрастными неоднородностями в коре и ступенчатым увеличением глубины Мохо под Чульманской впадиной разделяет эти блоки.

Обнаружена изостатическая неуравновешенность литосферы, коррелируемая с сейсмичностью Чульманской впадины.

In accordance with the detailed first-arrival data, the near-surface part of the Earth’s crust consists of three layers. The upper discontinuous layer is represented by the Mesocenozoic deposits in local basins. The two inhomogenous layers decrease in thickness towards the north from 1.5 km to total thinning in the Stanovoy block and from 4 km in the Chulman basin to 1 km in the Aldan. It is implied that the nature of thinning lies in weathering and disintegration of crystalline rocks. Their underlying boundary at a depth of 1–4 km with a longitudinal wave velocity of 6.0–6.2 km/s can be assigned to the unchanged Early Precambrian basement surface.

The deep seismic sounding data show that the two-layer crust thickness of the Stanovoy block reaches 40 km, and the three-layer crust in the Aldan block is as thick as 50 km. These blocks are separated by the vertical zone beneath the Stanovoy ridge with contrast inhomogeneities in the crust and step-like increase in the Moho depth beneath the Chulman basin.

There was discovered an isostatic imbalance of the lithosphere, correlated with seismicity of the Chulman basin.

земная коранеоднородностьскорость сейсмических волнметод лучевого трассированиясочленение Алданского и Станового блоковЧульманская впадинаизостазияEarth’s crustinhomogeneityseismic wave velocityray tracing methodjunction of the Aldan and Stanovoy blocksChulman basinisostasyПроект ФНИ № FWZZ-2022-0021 «Региональные особенности структуры земной коры и верхов мантии платформенных и складчатых областей Сибири, их напряженно-деформированное состояние по данным сейсмологии, гравиметрии и геомеханики»FSR project FWZZ-2022-0021 "Regional features of the structure of the earth's crust and upper mantle of the platform and folded regions of Siberia, their stress-strain state according to seismology, gravimetry and geomechanics"ReferencesDidenko A.N., Efimov A.S., Nelyubov P.A., Sal’nikov A.S., Starosel’tsev V.S., Shevchenko B.F., Goroshko M.V., Gur’yanov V.A., Zamozhnyaya N.G., 2013. Structure and Evolution of the Earth’s Crust in the Region of Junction of the Central Asian Fold Belt and the Siberian Platform: Skovorodino–Tommot Profile. Russian Geology and Geophysics 54 (10), 1236–1249. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.008.Didenko A.N., Efimov A.S., Nelyubov P.A., Sal’nikov A.S., Starosel’tsev V.S., Shevchenko B.F., Goroshko M.V., Gur’yanov V.A., Zamozhnyaya N.G., 2013. Structure and Evolution of the Earth’s Crust in the Region of Junction of the Central Asian Fold Belt and the Siberian Platform: Skovorodino–Tommot Profile. Russian Geology and Geophysics 54 (10), 1236–1249. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.008.Гошко Е.Ю., Ефимов А.С., Сальников А.С. Cовременная структура и предполагаемая история формирования земной коры юго-востока Cеверо-Азиатского кратона вдоль опорного профиля 3-ДВ // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 3. С. 785–798. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-3-0155.Goshko E.Yu., Efimov A.S., Sal’nikov A.S., 2014. The Recent Structure and the Assumed History of Formation of the Crust in the South-Eastern Segment of the North Asian Craton along Reference Profile 3-DV. Geodynamics & Tectonophysics 5 (3), 785–798 (in Russian) https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-3-0155.Имаев В.С., Имаева Л.П., Козьмин Б.М. Сейсмотектоника Олекмо-Становой сейсмической зоны (Южная Якутия) // Литосфера. 2005. № 2. С. 21–40.Imaev V.S., Imaeva L.P., Kozmin B.M., 2005. Seismotectonics of Olekmo-Stanovaya Seismic Zone (South Yakutia). Lithosphere 2, 21–40 (in Russian)Kheraskova T.N., Yakovlev D.V., Pimanova N.N., Berezner O.S., 2018. Conjugation with the Central Asian Foldbelt: Interpretation of the 3DV and Tynda–Amurzet Transects. Geotectonics 52, 1–21. https://doi.org/10.1134/S0016852118010089.Kheraskova T.N., Yakovlev D.V., Pimanova N.N., Berezner O.S., 2018. Conjugation with the Central Asian Foldbelt: Interpretation of the 3DV and Tynda–Amurzet Transects. Geotectonics 52, 1–21. https://doi.org/10.1134/S0016852118010089.Попова М.В., Соболев П.Н. Атлас горных пород северо-востока России в полосе опорного геофизического профиля 3-ДВ (г. Сковородино – пос. Хандыга). Новосибирск: СНИИГГиМС, 2014. Кн. 1. 197 с.Popova M.V., Sobolev P.N., 2014. Atlas of Rocks of the Northeast Russia within 3-DV Reference Geophysical Profile (the Town of Skovorodino – the Settlement of Khandyga). Book 1. SNIGGiMS, Novosibirsk, 197 p. (in Russian)Рудницкая Д.И., Старосельцев В.С., Сальников А.С. Построение макромодели земной коры с применением Реапак-технологии по геотраверсу 3-ДВ (Восточная Сибирь) // Геофизика. 2013. № 1. С. 19–26.Roudnitskaya D.E., Staroseltsev V.S., Salnikov A.S., 2013. The Construction of the Earth’s Crust Macromodel Applying the Reapak-Technology along the 3-DV Geotraverse (East Siberia). Geophysics 1, 19–26 (in Russian)Смелов А.П., Тимофеев В.Ф. Террейновый анализ и геодинамическая модель формирования Северо-Азиатского кратона в раннем докембрии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 42–54.Smelov A.P., Timofeev V.F., 2003. Terrane Analysis and the Geodynamic Model of the Formation of the North Asian Craton in the Early Precambrian. Pacific Geology 22 (6), 42–54 (in Russian)Смелов А.П., Зедгенизов А.Н., Тимофеев В.Ф. Алдано-Становой щит // Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / Ред. Л.М. Парфенов, М.И. Кузьмин. М.: МАИК «Наука/Интерпереодика», 2001. С. 81–104.Smelov A.P., Zedgenizov A.N., Timofeev V.F., 2001. The Aldan-Statovoy Shield. In: L.M. Parfenov, M.I. Kuzmin (Eds), Tectonics, Geodynamics and Metallogeny of the Sakha Republic (Yakutia). MAIK Nauka/Interperiodika, Moscow, p. 81–104 (in Russian)Suvorov V.D., Melnik E.A., 2021. Transition Zone from the Siberian Craton to the Verkhoyansk-Kolyma Folded System According to Seismic Data (Reference 3-DV Profile). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 57 (6), 864–877. https://doi.org/10.1134/S1069351321060100.Suvorov V.D., Melnik E.A., 2021. Transition Zone from the Siberian Craton to the Verkhoyansk-Kolyma Folded System According to Seismic Data (Reference 3-DV Profile). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 57 (6), 864–877. https://doi.org/10.1134/S1069351321060100.Суворов В.Д., Мельник Е.А., Мишенькина З.Р., Сальников А.С. Скоростная модель глубинного строения Чульманской впадины (Алданский щит) по данным первых вступлений // Технологии сейсморазведки. 2016. № 2. С. 109–117. https://doi.org/10.18303/1813-4254-2016-2-109-117.Suvorov V.D., Melnik E.A., Mishenkina Z.R., Salnikov A.S., 2016. Velocity Model of the Chulman Depression (Aldan Shield) According to the First Arrivals Data. Technologies of Seismic Prospecting 2, 109–117 (in Russian) https://doi.org/10.18303/1813-4254-2016-2-109-117.Суворов В.Д., Мельник Е.А., Павлов Е.В. Структурно-тектоническое районирование земной коры восточной и южной окраин Сибирского кратона по сейсмоплотностным данным (профиль 3-ДВ) // Добрецовские чтения: Наука из первых рук: Материалы Первой всероссийской научной конференции, посвященной памяти выдающегося ученого и организатора науки академика РАН Николая Леонтьевича Добрецова (1–5 августа 2022 г.). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2022. С. 315–318.Suvorov V.D., Melnik E.A., Pavlov E.V., 2022a. Structural-Tectonic Zoning of the Earth’s Crust in the Eastern and Southern Margins of the Siberian Craton from the Seismic Density Data (3-DV Profile). Dobretsov’s Readings: Science First Hand: Proceedings of the First All-Russian Scientific Conference in Memory of Nikolay Leontyevich Dobretsov, Academician of RAS, an Outstanding Scientist and an Organizer of Science (August 1–5, 2022). Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, p. 315–318 (in Russian)Суворов В.Д., Мельник Е.А., Павлов Е.В. Структура верхней части и всей толщи земной коры Алдано-Станового щита по сейсмическим данным (южная часть профиля 3-ДВ) // Материалы XVIII международной научной конференции (18–20 мая 2022 г.). Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2022. Т. 2. С. 121–128.Suvorov V.D., Melnik E.A., Pavlov E.V., 2022b. Upper-Crustal Structure of the Aldan-Stanovoy Shield and Its Total Crust Structure from the Seismic Data (Southern Part of 3-DV Profile). Proceedings of the XVIII International Scientific Conference (May 18–20, 2022). Vol. 2. Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk, p. 121–128 (in Russian)Суворов В.Д., Павлов Е.В., Мельник Е.А. Сейсмоплотностные неоднородности и изостазия земной коры восточной окраины Сибирского кратона (опорный профиль 3-ДВ) // Разломообразование в литосфере и сопутствующие процессы: тектонофизический анализ: Тезисы докладов Всероссийского совещания, посвященного памяти профессора С.И. Шермана (26–30 апреля 2021 г.). Иркутск: Изд-во ИГУ, 2021. С. 51–52. DOI:10.26516/978-5-9624-1919-0.2021.1-233.Suvorov V.D., Pavlov E.V., Melnik E.A., 2021. Seismic Density Inhomogeneities and Isostasy of the Crust of the Eastern Margin of the Siberian Craton (3-DV Reference Profile). In: Faulting in the Lith sphere and Associated Processes. Tectonophysical Analysis. Abstracts of the All-Russian Meeting Dedicated to the Memory of Professor S.I. Sherman (April 26–30, 2021). ISU Publishing House, Irkutsk, p. 51–52 (in Russian) DOI:10.26516/978-5-9624-1919-0.2021.1-233.Tingdong Li, Daukeev S.Z., Kim B.C., Tomurtogoo O., Petrov O.V. (Eds), 2008. Atlas of Geological Maps of Central Asia and Adjacent Areas. Scale 1:2500000. Geological Publishing House, Beijing.Tingdong Li, Daukeev S.Z., Kim B.C., Tomurtogoo O., Petrov O.V. (Eds), 2008. Atlas of Geological Maps of Central Asia and Adjacent Areas. Scale 1:2500000. Geological Publishing House, Beijing.Zelt C.A., Smith R.B., 1992. Seismic Traveltime Inversion for 2-D Crustal Velocity Structure. Geophysical Journal International 108 (1), 16–34. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1992.tb00836.x.Zelt C.A., Smith R.B., 1992. Seismic Traveltime Inversion for 2-D Crustal Velocity Structure. Geophysical Journal International 108 (1), 16–34. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1992.tb00836.x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.