Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск
Том 3, № 4 (2012)

ТЕКТОНОФИЗИКА

315-344 699
Аннотация

Предложен новый взгляд на происхождение и заложение «первичных» разломов и образование крупных блоков как результат остывания архейской литосферы, во время которого формировались ячеи Бенара (рис. 5). В местах погружения остывающих конвекционных потоков происходила частичная кристаллизация, локализация напряжений и закладывались первичные разломы. Их системы, преимущественно двух направлений, постепенно сформировали первичную блоковую структуру литосферы, которая к настоящему времени представлена самыми крупными разломами архейского заложения, выступающими как ограничения плит и крупных внутриплитных блоков (рис. 6). Эта группа разломов формирует первый масштабно-временной уровень деструкции литосферы. Крупные блоки первого, возможно второго порядков, располагаясь на вязком основании, взаимодействуя друг с другом под влиянием подлитосферных движений или эндогенных источников, способствовали возникновению высоких внутриблоковых напряжений. При превышении пределов прочностных характеристик блоковой среды разрядка внутриблоковых напряжений приводила к формированию разрывов и блоков различных рангов (рис. 14). Эта разноранговая и разновременная по образованию большая группа разломноблоковых структур формирует второй масштабно-временной уровень деструкции литосферы. 

Интенсивному эволюционному развитию ансамблей разломов и блоков второго масштабно-временного уровня способствуют короткопериодные активизации разломноблоковых структур литосферы, происходящие под воздействием деформационных волн. Интенсивные короткопериодные активизации аргументированно устанавливаются по сейсмическому мониторингу для последних пятидесяти лет. Исследования по периодическим процессам, зафиксированным в геологических летописях за постпротерозойские периоды [Khain, Khalilov, 2009], позволяют считать, что и в пока не изученные исторические и более древние времена для верхней части литосферы были характерны волновые процессы и их воздействие на метастабильное состояние разломноблоковой среды литосферы.

Деструкция литосферы на втором масштабно-временном уровне происходит в соответствии с законами разрушения упругих и хрупких тел, на всех иерархических уровнях соответствует подобию разрушения, фрактальности процессов деструкции, а также синхронным деструкции  другим процессам. Предложены уравнения разломной (7) и блоковой делимости (8) литосферы, а также обобщенное уравнение (9) разломноблоковой делимости литосферы. К современному геодинамическому этапу развития Земли сформирована  горизонтально-слоистая зональная структура деструкции Земли (рис. 15). На очереди – познание закона эволюции деструкции литосферы Земли в целом. Необходимо ввести в обсуждение вариации реологических свойств вертикального разреза литосферы, влияние фактора времени на реологические и прочностные свойства, наконец, первичную неоднородность среды литосферы в сочетании с современными геодинамическими процессами. Проблема решаемая, ее практическая значимость несомненна. 

345-360 444
Аннотация

Проанализированы результаты мониторинга дебита, химического и изотопного состава свободных газов, температуры и элементного состава водогрязевой смеси в грифонах на Южно-Сахалинском грязевом вулкане. Данный вулкан приурочен к Центрально-Сахалинскому взбросо-надвигу – одной из самых крупных дизъюнктивных дислокаций о. Сахалин. Наблюдения выполнены в полевые сезоны 2005–2007 гг., которые  характеризовались различной сейсмической активностью южной части о. Сахалин. В результате нами установлены проявления Горнозаводского землетрясения 17 (18) августа 2006 г. и Невельского землетрясения 2 августа 2007 г. в грифонной деятельности Южно-Сахалинского грязевого вулкана. Данные натурных наблюдений, а также математического моделирования свидетельствуют о том, что дополнительный подток глубинных геофлюидов не мог быть основной причиной активизации вулкана после землетрясений. По нашему мнению, весь комплекс наблюдаемых аномалий объясняется взаимодействием «вода–порода–газ» в верхней части подводящего канала грязевого вулкана. Потоки воды и газа в канале вулкана, а также вмещающие алюмосиликатные породы образуют специфическую геохимическую систему, которая является чувствительной к внешним (сейсмическим) воздействиям. Следовательно, для корректной интерпретации эмпирических данных следует более полно учитывать физико-химические процессы, которые протекают внутри флюидодинамических систем.

361-375 479
Аннотация

Приколымский террейн является составной частью Яно-Колымского орогенного пояса северо-востока Азии. Он сложен главным образом протерозойскими образованиями: песчаниками, метапелитами, кварц-полевошпатовыми и карбонатными породами, метабазитами и гипербазитами. Приколымский террейн представляет собой фрагмент пассивной окраины Северо-Азиатского кратона, отторгнутый в среднем палеозое вследствие прогрессировавшего рифтинга. Дальнейшее геологическое развитие террейна определялось аккреционными событиями на его границах с окраиной Северо-Азиатского кратона и Омолонским микрократоном. Длительная геодинамическая эволюция нашла свое отражение в характере и последовательности образования деформационных структур Приколымского террейна. 

Изучены два опорных участка земной коры в центральной части Приколымского террейна (бассейн р. Малая Столбовая), представляющих собой пакеты надвиговых чешуй, осложненные поздними крутопадающими разломами. Сеть разломов имеет сложное строение. Одним из основных ее элементов являются пологие зоны пластических деформаций, маркирующие границы петрографически разнородных тектонических пластин. Мощности надвиговых пакетов превышают 200 м, а их корневые зоны  представлены сериями крутопадающих взбросов. Другим важным элементом разломной сети являются крутопадающие зоны хрупких деформаций. Их кинематические характеристики неоднозначны. У дизъюнктивов северо-западного простирания преобладает вертикальная компонента смещения, у широтных и меридиональных – сдвиговая. Формирование сети разрывных нарушений происходило в течение нескольких этапов под действием различных полей тектонических напряжений. 

Большую роль в структуре играют складки, образующие единый парагенез с надвигами. Наиболее крупные из них имеют асимметричное строение с падением осевых плоскостей на северо-восток. Оси более мелких складок ориентированы в северо-западном и север-северо-западном направлениях.

В истории геологического развития Приколымского террейна выделены четыре деформационных этапа. Наиболее ранний характеризовался сжатием в северо-восточном направлении, в результате которого образовались надвиги и складки северо-западной ориентировки, зоны зеленосланцевого динамометаморфизма. На втором этапе ось сжатия приобрела восток-северо-восточную ориентировку, а растяжения – север-северо-западную, что отразилось в формировании субмеридиональных взбросов и надвигов. В течение третьего этапа ось сжатия имела северо-западную, а ось растяжения – северо-восточную ориентировку. Субширотные и субмеридиональные структуры при этом активизировались как сдвиги, северо-западные – как сбросы, а северо-восточные – как взбросы. В результате формировались структуры объемного растяжения, благоприятные для локализации магматических тел и прожилковожильных образований. На завершающем этапе сжатие в меридиональном направлении привело к образованию надвигов и взбросов по субширотным нарушениям, сбросов – по субмеридиональным, сдвигов – по северо-восточным и северо-западным. Первый деформационный этап параллелизуется с крупной рифейско-раннепалеозойской эпохой сжатия, сформировавшей динамометаморфический комплекс Приколымского террейна. Второй этап отразил обособление Приколымского террейна от окраины Северо-Азиатского кратона. В раннем мелу перестройка поля тектонических напряжений и переход к условиям общего растяжения на третьем этапе привели к внедрению гранитоидов и формированию зон кварцевого прожилкования. Северо-западная ориентировка вектора сжатия позволяет увязать этот этап с региональным тангенциальным сжатием в результате косой коллизии Приколымского террейна с Омолонским микрократоном. На завершающем этапе поворот вектора сжатия с образованием многочисленных трещин северо-западной и северо-восточной ориентировки отразил проявление эпиорогенного рифтогенеза.

Выделенные этапы формирования деформационной тектонической структуры Приколымского  террейна четко параллелизуются с главными тектономагматическими этапами развития северо-восточной окраины Северо-Азиатского кратона – позднепалеозойским и мезозойским.

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА

377-383 484
Аннотация
Рассмотрены геолого-геофизические аспекты «астеносферного» варианта интерпретации слоя «аномальной» мантии, выделяемого в Байкальской рифтовой зоне глубинными сейсмическими зондированиями. Анализ геоэлектрической модели, реологические оценки, данные региональной геотермии и глубинной петрологии показывают, что интерпретация феномена «аномальной» мантии должна проводиться в рамках твердофазовых моделей. Показано, что реальная глубина кровли астеносферы в этом регионе составляет минимум 60–70 км, а температура на кровле мантии – 600–900°С. Вероятнее всего, снижение скорости в слое «аномальной» мантии связано с наличием высокотемпературной шпинель-пироксеновой фации мантии.
385-407 532
Аннотация

Установлен пространственный контроль высокомагнезиальных вулканических пород (MgO=11.0–15.8 мас. %) линейными зонами протяженностью более 90 км и резкие отличия их химического состава от умеренно-магнезиальных (MgO=3.0–11.0 мас. %) пород, занимающих всю изометричную территорию вулканического поля Дариганга. При сравнительном анализе петрогенных и малых элементов пород этого поля обоснована петрогенетическая модель мантийного магматизма одного глубинного уровня, в отличие от модели контрастных магматических процессов, проявленных на двух глубинных уровнях под вулканическим полем Ханнуоба. С учетом томографических данных о наличии Восточно-Монгольской низкоскоростной аномалии в верхней мантии, предполагается, что магматизм первого типа получил развитие в источниках на границе астеносферы–литосферы и непосредственно нижележащей астеносферы как отражение относительно слабого мантийного потока, вероятно, поднимавшегося с глубины ~250 км. Магматизм второго типа возник в обособленных источниках подлитосферной мантии и границы астеносферы–литосферы как свидетельство изначально сильного мантийного потока, возможно, зародившегося на глубине ~410 км.

409-416 479
Аннотация

В статье приводятся результаты математического синтеза метода пассивной локации источника сейсмических волн, основанного на измерении закономерного затухания амплитуды сейсмических колебаний. Невозможность получения информации о местоположении сейсмического явления непосредственными измерениями вызывает необходимость проведения косвенных измерений. Априорной информацией для математического синтеза метода послужили функциональные связи, носящие обратно пропорциональную зависимость между измеряемыми амплитудами с произвольным эффективным коэффициентом затухания и соответствующими параметрами координат, что позволило применить определенную методику обработки результатов. В работе приведено утверждение, в соответствии с которым получен метод пассивной локации источника сейсмических волн, названный радиальнобазовым. В одномерном варианте определение дальности осуществляется при измерении амплитуд сейсмических колебаний двумя приемниками сейсмических волн, отстоящими друг от друга на известном базовом расстоянии, совпадающем с направлением на источник. Отсчет дальности производится от ближайшего к источнику сейсмоприемника. При несовпадении базового расстояния и прямой линии, соединяющей ближайший приемник с источником сейсмических волн, учитывается проекция расстояния между приемниками на эту линию.

Расположение трех сейсмоприемников с взаимно-перпендикулярными базовыми расстояниями на плоскости (двумерное пространство) позволило получить аналитическое выражение для определения направления на источник сейсмических волн по измеренным амплитудам. Значение угла учитывается при вычислении дальности. 

Для расположенного в трехмерном пространстве источника сейсмических волн с помощью формул перехода при совмещенных системах координат – декартовой, на осях которой находятся сейсмоприемники, и сферической – получены аналитические выражения для определения параметров координат: дальность (полярный радиус), полярный угол и азимутальный угол.

Анализ радиально-базового метода пассивной локации осуществлен в виде расчета абсолютной погрешности, возникающей при косвенных измерениях. Он является частным случаем определения статистических характеристик искомой функции (параметры координат) от случайных величин, которыми являются измеряемые амплитуды сейсмических колебаний. Полученные аналитические выражения для определения среднеквадратического отклонения дальности и направления на источник сейсмических волн  учитывают как шумы приемных устройств, так и внешние помехи в виде микросейсмов и других мешающих сейсмических волн. Для трехмерного пространства выведены формулы, по которым рассчитываются среднеквадратические значения дальности, полярного угла и азимутального угла.

При известном расстоянии до источника сейсмических волн, направлении на него, коэффициентах, учитывающих свойства среды, и известном базовом расстоянии радиальнобазовый метод позволяет определить эффективный коэффициент затухания сейсмических волн и мощность источника.

ОБСУЖДЕНИЕ

417-435 496
Аннотация

Особенности формировании границ и структуры геологической среды не учитываются в полной мере. Не рассматривается природа периодических изменений различных параметров среды от поверхности до глубин верхней мантии. Удивительны свойства граничных межблоковых (межплитовых) структур, обеспечивающие устойчивое и весьма контрастное движение блоков относительно друг друга. Какими процессами обеспечиваются эти свойства? Отсюда также следует вопрос, почему ускользают от нашего внимания какие-либо возмущения геофизических полей, которые можно было бы трактовать как предвестники крупномасштабных разрывов. Дегазация, прежде всего водородная, P–T параметры на любой глубине и давление вышележащих слоев будут определять кристаллическую структуру среды, включая межблоковые прослойки. Совокупность этих воздействий создает  принципиально новые условия, следствием которых будет формирование аморфизированных (неупорядоченных) и упорядоченных структур. Такая двухфазная система с различным соотношением упорядоченной (кристаллической) и неупорядоченной (аморфизированной) фаз может быть ответственной за своеобразное и уникальное формирование пространственных геологических структур, включая границы Мохо, блоки и зоны «субдукции», и вариации их параметров. Устойчивая аморфизированная структура граничных прослоек обеспечивает скольжение блоков относительно друг друга, что не позволяет пока контролировать переход движений к быстрой подвижке, за которой следуют сильнейшие землетрясения. В работе рассмотрена природа процессов формирования аморфизированных структур в геологической среде и геологические следствия этих процессов.

437-439 351
Аннотация
В комментарии рассматриваются возможные направления дальнейших исследований по комплексу вопросов, возникающих при анализе процессов взаимодействия восходящих водородных потоков с твердой фазой литосферы и верхней мантии.

ХРОНИКА

441-448 355
Аннотация

В статье приведен обзор докладов и материалов Всероссийского совещания «Современная геодинамика Центральной Азии и опасные природные процессы: результаты исследований на количественной основе» и Всероссийской молодежной школы по современной геодинамике, состоявшихся 23–29 сентября 2012 г. в Институте земной коры СО РАН (г. Иркутск).

449-453 387
Аннотация

В статье приводится информация о десятом юбилейном Всероссийском научном совещании «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», которое проходило в Институте земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (г. Иркутск) с 17 по 20 октября 2012 года.

ИНФОРМАЦИЯ

455-456 366
Аннотация

Землетрясение, произошедшее в г. Аквила, Центральная Италия, 6 апреля 2009 года, Mw=6.3, унесло жизни 309 человек, полторы тысячи горожан получили травмы, 30 тысяч остались без крова. 22 октября 2012 г. суд этого итальянского города обвинил семерых известных итальянских ученых-сейсмологов и членов комиссии по определению рисков службы гражданской обороны Италии «в непредумышленном убийстве, халатности и ошибках в оценке сейсмических событий, предшествующих землетрясению» и приговорил их к шести годам лишения свободы и выплате денежных компенсаций родственникам погибших и пострадавшим.



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


ISSN 2078-502X (Online)