Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск
Том 2, № 4 (2011)

ПАЛЕОГЕОДИНАМИКА

325-340 291
Аннотация
В статье рассмотрена роль члена-корреспондента АН СССР М.М. Одинцова и его научной школы в решении фундаментальных проблем, связанных с закономерностями размещения эндогенных полезных ископаемых на древних платформах. По данным минерагенического районирования юго-восточной части Сибирской платформы М.М. Одинцовым выделен Ангаро-Вилюйский рудный пояс, который является рудоконтролирующей структурой для месторождений и рудопроявлений магнетита, сульфидов меди и никеля, золота, полиметаллов, барита, целестина, а также алмазов. Показано плодотворное влияние фундаментальных представлений М.М. Одинцова о строении и эволюции древних платформ на создание современных прогнозных построений, касающихся поисков коренных и россыпных месторождений алмазов на юге Сибирского кратона.

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА

341-355 415
Аннотация

Изучены пространственно-временные закономерности сейсмичности и проанализирована геотектоническая природа сильных землетрясений в Северо-Китайской (ТанЛуньской) зоне. Понимание ее генезиса остается дискуссионным, так как она расположена в центре древнего Сино-Корейского кратона и удалена на тысячи километров от конвергентных границ Евразии с Тихоокеанскими и Индо-Австралийской плитами (рис. 1). Уточнена динамика цикличности в зоне [Xu, Deng, 1996], и показано (рис. 2), что сильные землетрясения здесь (14 толчков с М≥7.0) разделяются на два цикла: 1500–1700 гг. и 1800–1980 гг. Такая сейсмодинамика Северо-Китайской зоны согласуется с гипотезой Циркум-Тихоокеанской волны деформаций, которая раз в 300 лет пробегает по границе Азии и океана, вызывая самые сильные землетрясения с М≥8.8 и вулканические извержения Тихоокеанского кольца [Викулин и др., 2009, 2010]. На север Китая эта волна приходила в 1500 и 1800 гг. (рис. 3), запуская в качестве триггера сейсмические циклы. 

Вторым фактором, определяющим высокую сейсмичность Северного Китая, является особая структура региона, способная активизироваться под действием деформационных волн. Генезис метастабильной структуры связан с тектонической реорганизацией литосферы Сино-Корейского кратона в результате сдвиговых перемещений в мегазоне Тан-Лу. Как показывают региональные вариации состава мантийных ксенолитов Сихотэ-Алиньского орогена, разломы Тан-Лу скрытно продолжаются на юговостоке России вплоть до Татарского пролива. Они ограничивают клиновидный блок мантии, размерами 400 х 1500 км (рис. 5), состав которого отличается аномально высокими содержаниями железа при низкой степени истощения перидотитов. Этот мантийный тектонический блок сохраняет геодинамическую активность и под действием западного сжатия выдавливается по простиранию в направлении Сахалина, поворачиваясь одновременно по часовой стрелке. В результате вдоль границ и над границами скрытого литосферного блока образовались основные сейсмические зоны юга Дальнего Востока России (рис. 5, B), в которых сосредоточены все землетрясения с магнитудой ≥5.0. Блок аномальной мантии в основании СихотэАлиня первоначально являлся частью СиноКорейского кратона, был вырезан из него в юрскомеловое время и перемещен в северовосточном направлении по сдвигам Тан-Лу. При закрытии оставшегося пространства литосфера кратона испытала сильное растяжение, очевидным следствием которого стало образование двух систем кайнозойского рифтогенеза. К западу от мегазоны Тан-Лу в палеогене образовалась рифтовая система Хэбэй, с которой связаны землетрясения позднего сейсмического цикла. Вторая рифтовая система – Шаньси, протягивается на cеверовосток, отделяя западный блок кратона – Ордос от восточного – Хэбэй. К ней приурочены землетрясения раннего цикла. 

При реорганизации литосферы, наряду с растяжением, важнейшую роль играли вращения тектонических блоков. Особенности строения кратона указывают на два тектонофизических механизма ротации. Во-первых, при закрытии треугольной области к западу от Тан-Лу происходил поворот литосферного раздела по часовой стрелке (рис. 5, С). На движущемся фронте, как следствие, формировалась зона сжатия, имеющая два максимума – к северо-востоку и юго-западу от центра вращения. Именно такой структурный рисунок наблюдается для литосферы центральной части кратона. Здесь в пределах двух сопряженных максимумов к западу от Тан-Лу мощность коры сокращена, а глубина до астеносферы резко уменьшена (рис. 4, B, C). В результате вращения блоков в литосфере произошло образование гигантской антиклинальной складки, над которой расположена восточная область рифтогенеза. Во-вторых, поворот по часовой стрелке тектонического блока Хэбэй заставлял вращаться против часовой стрелки расположенный к западу от него блок Ордос (рис. 6, А). На границе блоков, поворачивающихся в противоположных направлениях, формировались грабены рифтовой системы Шаньси, имеющей S-образное простирание. Доказательством вращения тектонических блоков является изменение простирания древних даек кратона (рис. 6, B). Закономерности миграции землетрясений в Северо-Китайской зоне отражают особенности тектонического строения кратона (рис. 4, А). Землетрясения последнего цикла вызваны усилением сжатия литосферной складки. События раннего цикла связаны с вращением блоков Хэбэй и Ордос. Тектонические механизмы, которые были запущены при реорганизации литосферы в конце мела – начале кайнозоя, продолжают действовать в настоящее время, определяя особенности сейсмичности в Северо-Китайской зоне.

378-415 1167
Аннотация

Страшные землетрясения последнего десятилетия, приведшие к многочисленным жертвам и значительному экономическому ущербу, являются вызовом современной цивилизации. Известные достижения и возрастающая мощь цивилизации оказываются бессильными перед природой. Естественно возникает вопрос, что не позволяет решить проблему прогноза, хотя во многих регионах созданы долговременно и непрерывно работающие системы мониторинга. Иллюстрацией действующей ситуации является пропуск Великого Японского землетрясения 11 марта 2011 г., хотя условия для мониторинга были уникальны. Фокальная зона находится от сети мониторинга на расстоянии 100–200 км. Это зона постоянной сейсмической опасности, и ее мониторинг осуществлялся непрерывно и долговременно. Мы должны осознать причины нашего общего провала с учетом результатов исследований за последние 50–60 лет.

Очевидным является то, что нам не удалось выделить предвестники конкретных землетрясений. Наблюдавшиеся локальные аномалии различных полей перед землетрясениями отражали другие процессы, которые ошибочно отождествляли с процессами подготовки крупномасштабных разрывов (КР). Длительное время анализ геотектонических ситуаций осуществлялся на основе переноса представлений физики разрушения лабораторных изделий на условия литосферы. Многие понимают ошибочность этих представлений, однако и в последние годы продолжаются упорные попытки на современной вычислительной базе все же обнаружить аномалии различных полей, которые можно было бы трактовать как предвестники. Мы полагаем, что иллюзию этих попыток разрушило Великое Японское землетрясение. Очевидным является также то, что фундаментальным исследованиям сейсмического процесса уделялось недостаточное внимание.

В представленном обзоре изложены взгляды авторов на природу сейсмического процесса и сильных землетрясений как его часть, причем авторы отдают себе отчет в том, что необходима широкая дискуссия по всем затронутым в работе вопросам, включая проблемы и возможности прогноза коровых землетрясений.

В обзоре обсуждаются несомненные успехи наук о Земле в изучении особенностей сейсмических явлений и вариаций различных параметров литосферы, блокового строения литосферы и протекающих в ней процессов. Значительное внимание уделено анализу движущих сил сейсмотектонического процесса. Изучение вариаций параметров среды, в том числе очень быстрых (часовые или суточные), показало, что в литосфере не учитываются процессы, обусловливающие внутреннее напряженное состояние или энергонасыщенность среды (рис. 2 и 3). Это состояние рассматривается на основе процессов взаимодействия восходящих потоков водорода и гелия с твердой фазой литосферы. Следствием этих процессов является формирование газовой пористости, контролирующей многие параметры среды, и колебательный режим объемнонапряженного состояния блоковых структур (рис. 6, 7, 12), влияющий на динамику движения блоков. Дегазация легких газов контролирует внутреннюю активность литосферы и ее нестабильность.

Рассматриваются процессы подготовки сильных коровых землетрясений для блоковой структуры плитных областей и зон субдукции (рис. 13 и 14). Показана неопределенность оценки сейсмической опасности по времени и положению эпицентральной зоны с использованием традиционных методов и принципиальная неконтролируемость в настоящее время фокальной области зон субдукции. Эта неопределенность, т.е. отсутствие детерминированных связей в развитии кризисных сейсмотектонических ситуаций, обусловлена реально протекающими процессами. Рассматриваются методы идентификации геологической среды с непрерывно меняющимися параметрами.

Обсуждаются направления фундаментальных исследований сейсмического процесса и принципы мониторинга сейсмической опасности.

ТЕКТОНОФИЗИКА

356-377 364
Аннотация
При численном решении системы уравнений Навье-Стокса в задачах со свободной и вынужденной конвекцией в сплошных и пористых средах возникают сложности по причине отсутствия эволюционного уравнения для давления и из-за ряда других особенностей. Предложена информационная технология, основанная на новой системе уравнений гидродинамики, позволяющая разделить конвекцию на две составляющие – свободную и вынужденную, и, вычислив их значения, получить параметры суммарного конвективного потока. Для решения задач тепломассопереноса получена классическая система уравнений эллиптическо-параболического типа, описывающая вихревые структуры, которые формируются в гравитационном поле во всех средах при возникновении плотностной стратификации. При численном решении этой системы можно использовать большинство разработанных расчетных методов и схем, что упрощает моделирование и расширяет область ее применения. На примерах решения задач формирования нижнемантийного плюма, диапира и рифта в системе литосфера–кора показаны возможности этой информационной технологии.

ОБСУЖДЕНИЕ

416-417 328
Аннотация
В отзыве рассматриваются направления дальнейших исследований сейсмического процесса, в которых на первый план выдвигаются работы по изучению барьерного эффекта дегазации, а также процессов в граничных структурах. Представлен сценарий подготовки сейсмического процесса и сопутствующих явлений с учетом неопределенности развития критических сейсмотектонических ситуаций.
418-424 276
Аннотация
Книга «Плиты против плюмов: геологическая полемика» (рис. 1) предназначена для продвинутого студента, неудовлетворенного современной интерпретацией внутриплитного вулканизма. Из систематического изложения геологической полемики по плитной и плюмовой гипотезам следует, что, в отличие от предсказаний первой, предсказания второй не подтверждены наблюдениями. Новейший внутриплитный вулканизм объясняется более правдоподобно моделями растяжения литосферы и локальной конвекции в верхней мантии.

ПЕРСОНАЛИИ

425-429 273
Аннотация
В статье приведены основные сведения о научной, научно-организационной и общественной деятельности члена-корреспондента АН СССР М.М. Одинцова (1911–2011 гг.) – одного из основателей и руководителей (1954–1976 гг.) Института геологии Восточно-Сибирского филиала АН СССР – Института земной коры СО АН, награжденного орденами Ленина (1963 г., 1971 г.) и орденом Трудового Красного Знамени (1975 г.), столетие со дня рождения которого отечественная геологическая общественность отмечает в 2011 г.

ИНФОРМАЦИЯ

430-437 233
Аннотация
В Музее ИЗК СО РАН открыта экспозиция, посвященная жизни и деятельности выдающегося сибирского геолога, директора ИЗК с 1954 г. по 1976 г., члена-корреспондента Академии наук СССР, профессора Михаила Михайловича Одинцова. Михаил Михайлович Одинцов – один из первооткрывателей сибирских алмазов. Им выделены территории Якутии, перспективные на обнаружение источников алмазов. Установлена их кимберлитовая природа, и разработана методика поисков алмазоносных кимберлитов. Намечены перспективы алмазоносности юга Сибирской платформы и Присаянья. Выделен Ангаро-Вилюйский рудный пояс – крупнейшая минерагеническая субпровинция юга Восточной Сибири. Открытие выставки состоялось 7 ноября 2011 г. в рамках Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения М.М. Одинцова. Экспозиция размещена в малом конференц-зале института и представлена демонстрационными фотостендами, личными вещами и документами, повествующими о детских и юношеских годах, о педагогической деятельности, о полевых работах геологапоисковика и научных изысканиях, о многогранной научноорганизационной и общественно-политической деятельности М.М. Одинцова. Экспозиция развёрнута на фоне коллекции кимберлитов Якутии и других регионов мира. Демонстрируется макет кимберлитовой трубки Мир, открытой в июне 1955 г., – первого разрабатываемого месторождения алмазов в нашей стране.
446-449 358
Аннотация
С 19 по 24 августа 2012 г. в г. Москве будет проходить 33-я Генеральная ассамблея Европейской сейсмологической комиссии (ЕСК).


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)