Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск
Том 8, № 4 (2017)

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА

695-709 285
Аннотация

Для десяти широкополосных сейсмических станций в Байкальской рифтовой зоне получены приемные функции продольных и поперечных волн и выполнено их совместное обращение в скоростные разрезы. Самая тонкая кора (30–35 км) приурочена к Байкальской впадине, самая толстая – к Восточному Саяну (45–50 км). Промежуточные значения (около 40 км) получены в БРЗ на удалениях около 100 км от Байкала. В средней и нижней коре систематически наблюдается высокое (не менее 1.8) отношение скоростей Vp/Vs, которое на нескольких станциях превышает 2.0. Самые высокие значения мы объясняем присутствием флюида с высоким поровым давлением. Сейсмическая граница литосфера – астеносфера проявляется падением скорости поперечных волн с глубиной от 4.5 до 4.0–4.2 км/с. Под Байкальской впадиной эта граница находится на глубинах, не превышающих 50 км, и понижение скорости поперечных волн в астеносфере достигает максимальных значений (около 10 %). За пределами Байкальской впадины сходная структура наблю­дается под частью Восточного Саяна. В остальных случаях характерное значение глубины границы лито­сфера – астеносфера составляет 80–90 км. Повышение температуры в гипотетическом мантийном плюме под БРЗ по изменению глубины 410-километровой сейсмической границы не обнаружено.

711-736 396
Аннотация

Представляется методика создания и содержание новой базы данных об активных разломах Евразии (БД), интегрировавшей в едином формате материал, накопленный к настоящему времени многими исследователями, включая авторов БД. Она вмещает более 20 тыс. географически привязанных объектов – разломов, зон разломов и связанных с ними структурных форм с признаками последних перемещений в позднем плейстоцене и голоцене. Масштаб, в котором составлена БД, – 1:500000, а базовый демонстрационный масштаб – 1:1000000. Каждый объект БД снабжен двумя видами характеристик (атрибутов) – обосновывающими и оценочными. Обосновывающие атрибуты содержат сведения об объектах – их названия, данные о морфологии и кинематике, амплитуды смещений за разные отрезки времени, рассчитанные по ним скорости движений, возраст последних зафиксированных признаков активности, проявления сейсмичности и палео­сейсмичности, соотношения объектов с параметрами коровых землетрясений и другие характеристики, а также сведения об источниках информации, список которых приложен к БД. Оценочные атрибуты – это система индексов, отражающих кинематику разломов согласно принятой в структурной геологии типизации, ранг скорости позднечетвертичных движений (три градации) и степень достоверности выделения структуры как активной (четыре градации). Индексы позволяют сопоставлять объекты по любому из атрибутов компьютерным способом между собой и с любыми другими видами оцифрованной информации с помощью любой ГИС-программы. Таким образом, БД дает возможность для получения сведений о разломах и решения более общих задач – тематического картографирования, определения параметров современных геодинамических процессов, оценки сейсмической и других геодинамических опасностей, тенденций тектонического развития на последнем, плиоцен-четвертичном, этапе развития Земли. Формат построения БД допускает ее постоянное пополнение и коррекцию с появлением новых сведений.

 

737-768 273
Аннотация

Анализ изменений напряженно-деформированного состояния земной коры, проведенный вдоль границы Евразийской и Североамериканской литосферных плит, позволил обосновать динамическую модель главных сейсмогенерирующих структур территории северо-востока Азии. В пределах единой межплитной границы, отделяющей Колымо-Чукотскую коровую плиту от Евразийской, Североамериканской и Тихоокеанской литосферных плит, наблюдается закономерная смена геодинамических режимов: спрединг хребта Гаккеля; рифтогенез на шельфе моря Лаптевых; смешанное поле тектонических напряжений в Хараулахском сегменте; транспрессия в сейсмотектонической зоне Черского, на участке от Командорских до Алеутских островов и в Корякском сегменте; растяжение в Чукотском сегменте.

769–789 116
Аннотация

Впервые представлена карта вертикальных амплитуд современных дизъюнктивных нарушений в глубоководной части океана по смещениям фаз отраженных волн высокочастотной сейсмоакустической записи. Полученное распределение амплитуд имеет мозаичный характер с чередованием областей сжатия и растяжения на флангах рифтовой системы Книповича. Два сдвиговых смещения формируют современную структуру хребта Книповича как локальный рифт в обстановке пулл-апарт. Асимметрия напряжений и наличие сжатия на флангах хребта подтверждаются распределением механизмов очагов сильных землетрясений взбросового типа. Наблюдается тектоническая активизация юго-восточного фланга хребта Книповича, выраженная в асимметрии эпицентров слабых землетрясений.

791–807 167
Аннотация

Цель данной работы заключается в том, чтобы показать влияние современных движений земной коры и испытывающего активизацию в новейшее время докембрийского структурного плана на рельеф Приладожья. Согласно решениям фокальных механизмов очагов землетрясений, представляется вероятным, что на современном этапе территория Приладожья находится в обстановке субгоризонтального северо-западно­го сжатия. Применение компьютерного моделирования, выполненного с помощью программы «Roxar», позволило выделить участки наиболее вероятного формирования новых трещин, определить доминирующие направления простирания последних, выявить области интенсивных вертикальных движений при заданном напряженном состоянии. В качестве исходных данных использовалась цифровая модель рельефа и информация о пространственном распределении древних разрывных нарушений, представляющих собой крупные неоднородности, влияющие на характер поля напряжений. На основе анализа горизонтальных перемещений пунктов GPS Международной геодинамической сети, а также сети Республики Карелия и Юго-Восточной Финляндии составлена схема величин деформации. В программе «LESSA» рассчитаны ориентационные характеристики рельефа – плотность линеаментов и линии вытянутости, показывающие, как изменяются доминирующие направления простирания линеаментов («штрихов») по территории. Дешифрирование космических снимков и топографических карт масштаба 1:20000 показало, что ряд геологических структур (гранито-гнейсовые купола, крупные разрывные нарушения) имеют прямое отражение в рельефе. В результате проведенных исследований установлена опосредованная взаимосвязь между рельефом и современным полем деформаций: участкам повышенных значений деформаций соответствуют области развития крутых склонов. По данным компьютерного моделирования выделена линейная зона северо-восточного простирания, отличающаяся повышенными амплитудами вертикальных движений, протягивающаяся вдоль северо-западного побережья Ладожского озера. На схеме блоковой делимости, составленной на основе анализа рельефа, она выделяется как область развития небольших по площади блоков: коэффициент корреляции Пирсона между плотностью границ блоков и величинами вертикальных перемещений составляет 65 %. Кроме того, данная зона отличается повышенной проницаемостью земной коры, определенной по результатам гелиевой съемки. Большая часть сейсмических событий приурочена к участкам, характеризующимся высокой и средней вероятностью формирования новых трещин при северо-западном сжатии: этот факт можно рассматривать в качестве одного из аргументов в пользу того, что территория Приладожья находится в обстановке северо-западного сжатия на современном этапе. Построенные в программе «LESSA» максимумы плотности линейных элементов рельефа коррелируют с особенностями пространственного рисунка докембрийских раз­рывных нарушений. Ряд дизъюнктивных структур и гранитогнейсовых куполов находят прямое отражение в рельефе, что свидетельствует об унаследованном характере развития последнего. Таким образом, в статье показано влияние современных движений земной коры и активизированного в новейшее время докембрийского структурного плана на рельеф Приладожья. Новизна работы обусловлена тем, что она основана на результатах комплексных исследований, в ходе которых геолого-геоморфологические данные были обработаны современными методами.

809–825 180
Аннотация

Бишкекский геодинамический полигон (БГП), ограниченный 41.5–43.5° с.ш. и 73–77° в.д., лежит в пределах центрального сегмента Северо-Тянь-Шаньской сейсмогенерирующей зоны и находится в зоне сочленения Тянь-Шаньского орогена и Туранской плиты (рис. 1). Присутствие в структуре всего новейшего Тянь-Шаня продольных зон сдвиговых деформаций (shear zones) с проявлением как правого, так и левого сдвига позволяет рассматривать его как зону транспрессии. Целью данной работы является сравнение оценок деформационных процессов, протекающих на территории БГП, на основе сейсмологических и GPS-дан­ных. Для оценки современного напряженно-деформированного состояния территории использовались данные о фокальных механизмах очагов 1287 землетрясений за 1994–2015 г. Исследуемая область была разделена на ячейки с радиусом 0.2° (~20 км), центры которых размещаются в узлах сетки с шагом 0.1° (~10 км). Тензор скорости сейсмотектонической деформации (СТД) в пределах ячейки определяется суммой тензоров сейсмических моментов, нормированных на время, объем и модуль сдвига с использованием предположения о подобии СТД на разных масштабных уровнях. Поле СТД показано на рисунке 4, где фоном отмечено распределение интенсивности деформации, а распределение суммы горизонтальных компонент тензора скорости деформации по сейсмическим данным – на рисунке 6. Оценки современных движений земной коры получены по результатам геодезических измерений Центрально-Азиатской GPS-сети. На основе каталога скоростей 90 пунктов, расположенных в исследуемом регионе, проведено моделирование деформационных процессов в земной коре, основанное на линейной части разложения Тейлора функции скорости точки от ее радиус-век­тора с последующим расчетом значений тензора градиента скорости в узлах сетки с шагом 8.3 км. Для этого система линейных алгебраических уравнений решается взвешенным методом наименьших квадратов, причем вес точек наблюдений убывает с увеличением расстояния до них с целью обеспечения учета неоднородности поля деформации. Из тензора градиента скорости рассчитывается тензор скорости деформации, распределение значений которого изображено на рисунке 5, и скорость изменения площади  (рис. 7). Из сравнения рисунков 4 и 5 видно, что направление осей сжатия/укорочения по сейсмическим и GPS-данным в целом совпадает. Интенсивность СТД в среднем на два–три порядка слабее интенсивности деформаций по GPS. Это объясняется тем, что горизонтальные компоненты полной деформации, регистрируемые методом GPS, складываются из асейсмической и косейсмической частей, девиаторная составляющая которой рассматривалась как СТД. Сравнение полей суммы горизонтальных компонент тензора скорости деформации по сейсмическим (рис. 6) и GPS-данным (рис. 7) позволяет отметить различие в Суусамырской впадине, где по данным GPS в горизонтальной плоскости имеется сильное укорочение, а по сейсмическим данным отмечаются сдвиговые деформации. Для центральной части зоны сопряжения Чуйской впадины и Киргизского хребта, где сокращение происходит быстрее чем –50·10–9 в год, вероятно, что сброс напряжений происходит за счет слабой сейсмичности, которую может инициировать работа электроразведочной генераторной установки (ЭРГУ) на этой территории.

 

827-848 182
Аннотация
Изучены особенности напряженного состояния афтершоковых областей сильнейших землетрясений, зарегистрированных на территории Тянь-Шаня: 11 августа 1974 г. (Мs=7.3), 24 марта 1978 г. (MS=7.0), 1 ноября 1978 г. (MS=6.8), 19 августа 1992 г. (MS=7.3) и 5 октября 2008 г. (MS=6.9). Рассматриваемые землетрясения произошли в сходных геодинамических условиях – в зоне близмеридионального сжатия за счет Индо-Евразийской коллизии. Восстановление параметров напряженного состояния проводилось по методу катакластического анализа разрывных смещений Ю.Л. Ребецкого с использованием механизмов очагов афтершоков. В работе рассматриваются результаты первого этапа МКА, позволившего реконструировать ориентацию главных осей напряжений и такие параметры, как коэффициент Лоде – Надаи и геодинамический тип напряженного состояния. Полученные поля напряжений по афтершокам разных энергетических уровней показывают уменьшение упорядоченности осей главных девиаторных напряжений по мере уменьшения магнитуд событий. Одной из особенностей афтершокового процесса является несоосность осей максимального сжатия механизмов наиболее слабых афтершоков и оси сжатия механизма очага главного события. Основная масса афтершоков регистрируется западнее
849-861 135
Аннотация

Протяженность сейсмических профилей, пройденных по территории северо-востока России, а соответственно площадь территорий, для которых имеются результаты интерпретации сейсмических наблюдений, остаются незначительными в сравнении с ее общей площадью. В то же время геологические объекты северо-востока вызывают большой интерес в связи с их перспективами, в том числе и на полезные ископаемые. Построение региональных моделей структуры земной коры без использования данных глубинных сейсмических исследований и анализ сейсмичности территории, определяемой особенностями глубинного строения, являются актуальной задачей. Для построения плотностной модели структуры земной коры в работе использованы методы новой интерпретационной гравиметрии. Результаты плотностного моделирования показывают, что по характеру изменения плотности в земной коре можно выделить поверхность, разделяющую ее нижнюю (квазиоднородную) часть и верхнюю (гетерогенную) область, – плотностную границу расслоения. Причиной образования данной границы следует считать комплекс физико-химических процессов, способствовавших переводу вещества нижней части земной коры в квазиоднородное (гомогенное) состояние. Объектом исследования выступила земная кора зоны сочленения Аян-Юряхского антиклинория и Иньяли-Дебинского синклинория в пределах координат 62‒63° с.ш. и 148‒152° в.д. Наличие первичных данных по интерпретации результатов глубинных сейсмических исследований опорного геолого-геофизическо­го профиля 3-ДВ позволило минимизировать неоднозначность плотностного моделирования. В свою очередь, результаты плотностного моделирования могут быть использованы как дополнительный материал для геолого-геофизической интерпретации результатов ГСЗ на участках, где сейсмический профиль проходит вдоль зон разломов. Содержание регионального каталога сейсмических событий и результаты проведенного ранее анализа сейсмичности территории позволили провести анализ их связи с рельефом плотностной границы расслоения в земной коре на количественной основе. Установлено, что 74 % гипоцентров располагаются выше плотностной границы расслоения. Гипоцентры землетрясений, расположенные в интервале глубин от 20 до35 км, как правило, приурочены к системам долгоживущих сквозькоровых региональных разломов, при этом они локализованы в области, расположенной ниже плотностной границы расслоения. Их энергетический класс не превышает 9. Для данной территории зоны повышенной сейсмической активности в основном приурочены к областям погружения плотностной границы расслоения в земной коре. Эпицентры землетрясений преимущественно локализованы в зонах, где градиент изменения рельефа плотностной границы расслоения не превышает значения 1 (80 % гипоцентров землетрясений). В областях, где угол падения плотностной границы расслоения превышает 65°, количество зарегистрированных сейсмических событий практически сводится к нулю.

863-880 141
Аннотация

В статье приводится описание изменений уровня воды в скважинах ЮЗ-5 и Е-1, Камчатка, во время 5-балльного Жупановского землетрясения 30 января 2016 г. Mw=7.2, Н=180 км. Эпицентральные расстояния от Жупановского землетрясения до скважин составляли 70 км (Е-1) и 80 км (ЮЗ-5). В скважине ЮЗ-5 после вступления сейсмических волн уровень воды повышался в течение 45 минут с амплитудой 9.4 см. Такой эффект был вызван наложением косейсмического скачка повышения уровня вследствие объемного сжатия водовмещающих пород во время образования разрыва в очаге землетрясения и импульсного увеличения флюидного давления вблизи ствола скважины при сейсмических сотрясениях. Оценена амплитуда косейсмического повышения уровня (Dh=7.3 см) и величина деформации объемного сжатия водовмещающих пород D= –4.5×10–8, что согласуется с оценкой объемной косейсмической деформации в районе скважины на глубине 500 м D= –4.6×10–8 по модели дислокационного источника в однородном упругом изотропном полупространстве с параметрами механизма очага Жупановского землетрясения. После землетрясения уровень понижался в течение трех месяцев с амплитудой ~40 см. C использованием модели понижения уровня воды, вызванного падением напора в водоносном горизонте на некотором удалении от скважины за счет улучшения фильтрационных свойств водовмещающих пород при сейсмических сотрясениях, определен радиус чувствительности скважины к источнику падения напора (R=450 м). Перед Жупановским землетрясением в течение 3.5 месяца отмечалось повышение уровня воды с амплитудой ~20 см, которое является аномальным по отношению к среднесезонному поведению уровня воды за многолетний период. Предполагается, что такое повышение уровня воды вызвано процессом подготовки землетрясения и является его предвестником. В скважине Е-1 в изменениях уровня воды последовательно проявился гидрогеодинамический предвестник в форме понижения уровня с повышенной скоростью в течение 21 суток перед землетрясением и повышение уровня с амплитудой3.7 см в течение месяца после землетрясения. С использованием гидрогеодинамического предвестника, выявленного в реальном времени, был составлен и передан в Камчатский филиал Российского экспертного совета 21 января2016 г. прогноз о повышенной вероятности сильного землетрясения на расстоянии до350 км от скв. Е-1 в течение месяца. Жупановское землетрясение соответствовало этому прогнозу по величине магнитуды, по времени и по местоположению. Пример Жупановского землетрясения показывает, что используемая в КФ ФИЦ ЕГС РАН система уровнемерных наблюдений и обработки данных позволяет диагностировать в режиме, близком к реальному времени, и ретроспективно различные типы гидрогеосейсмических вариаций уровня воды при сильных землетрясениях, в том числе их гидрогеодинамические предвестники.

881-901 178
Аннотация

Приводятся результаты оценки перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба по гидрогеологическим данным. Большинством геологов признается ведущая роль воды в процессах образования, миграции, аккумуляции и деградации углеводородов (УВ), в которых она выступает как среда и активный участник массопереноса. В этой связи характеристики состава подземных вод, водорастворенного газа (ВРГ) и органического вещества (ОВ) нашли широкое применение в качестве гидрогеологических критериев нефтегазоносности. Сегодня можно говорить о классификационной системе нефтегазопоисковых гидрогеологических критериев, учитывающих характер и значение каждого показателя, с возможностями их комплексирования и применения на этапе регионального, зонального и локального прогноза. Исследуемая территория находится в пределах Красноярского края и сопредельных районов Ямало-Ненецкого автономного округа (рис. 1). В тектоническом отношении она приурочена к Енисей-Хатангскому региональному прогибу (ЕХРП) и отделяет Таймырскую систему дислокаций от Сибирской платформы [Kontorovich, 2011; Pronkin et al., 2012]. Мезокайнозойская часть разреза (до 6–12 км) [Dolmatova, Peshkova, 2001] в восточном направлении ограничена Малохетско-Рассохинско-Балахнинским глу­бинным разломом с системой одноименных мегавалов, на западе – открывается и сливается со структурами Западно-Сибирского мегабассейна (ЗСМБ). По изучаемому региону почти 40 лет (с1977 г.) не проводилось обобщения гидрогеологических материалов, что и выполнено в работе впервые. К настоящему времени здесь пробурено более 200 глубоких скважин и открыто более 25 месторождений углеводородов.

В пределах мезозойского разреза преобладают подземные воды хлоридного натриевого типа. На исследуемой территории выявлено доминирование инверсионного типа вертикальной гидрогеохимической зональности, охватывающего весь комплекс отложений, – происходит уменьшение минерализации от 16–20 г/дм3 в апт-альб-сеноманском комплексе до 5–10 г/дм3 и менее в водоносных горизонтах юрского возраста (рис. 4). Инверсия сопровождается сменой ионно-солевого состава подземных вод. С глубиной увеличиваются концентрации HCO3-иона, происходит переход от преимущественно хлоридного натриевого (на глубинах ~2300 м) к хлоридно-гидрокарбонатному натриевому и гидрокарбонатно-хлоридному натриевому типу вод.

Выполнена оценка перспектив нефтегазоносности осадочного чехла западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба по гидрогеологическим данным. Анализ комплекса критериев и их индивидуального вклада в общую оценку перспективности объектов выявил 16 высокоперспективных и 20 структур со средними перспективами для обоснования дальнейших нефтегазопоисковых работ на обнаружение пропущенных залежей и открытие новых месторождений. Высокую результативность поисковых работ следует связывать с меловыми резервуарами (верхнесуходудинский и нижнехетский) на Нанадянской, Средне-Яровской, Токачинской, Турковской, Яровской и других площадях (рис. 6). В юрских отложениях следует ожидать открытия мелких и средних по запасам залежей, что подтверждается результатами геологоразведочных работ прошлых лет – открытиями Зимнего (1966) и Хабейского (1982) месторождений. По предложенному комплексу гидрогеологических критериев среди юрских резервуаров наиболее перспективным является малышевский резервуар на Дерябинской, Пеляткинской, Средне-Яровской, Тампейской, Турковской площадях, в меньшей степени – сиговский (Рассохинская и Суходудинская площади) и надояхский (Суходудинская площадь) резервуары.

903–921 254
Аннотация

Рассмотрены прикладные аспекты геодинамических исследований массивного каверново-тре­щинного резервуара нефти и газа в рифейских карбонатных породах Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения, Байкитская нефтегазоносная область. Наряду с крупнейшими Куюмбинским нефтегазоконденсатным месторождением, Оморинским газоконденсатным месторождением (спутником-сателлитом), а также перспективными нефтегазогеологическими объектами Камовской, Вайвидинской, Шушукской, Сейсморазведочной и Кординской площадей, Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение входит в Юрубчено-Тохомскую зону [Kontorovich et al., 1988] или Куюмбо-Юрубчено-Тохомский ареал нефтегазонакопления [Trofimuk, 1992; Trofimuk et al., 1989; Kharakhinov, Shlenkin, 2011] площадью более 60 тыс. км2 с прогнозируемым извлекаемым ресурсным потенциалом 2 млрд т условного топлива. Эффективный подход к первичному вскрытию нефтегазовых залежей горизонтальными стволами большой протяженности в сложном трещинном природном резервуаре карбонатного рифея является ключевым фактором экономически эффективного освоения месторождений Байкитской нефтегазоносной области кустовым бурением. На примере одного из месторождений Байкитской нефтегазоносной области обобщены результаты детального исследования геодинамических и гидродинамических условий залегания пласта-коллектора и нефтегазоконденсатной залежи рифейского резервуара. Полученные материалы сопоставлены с фактическими данными, в том числе с замерами датчиков затрубного давления [Vakhromeev et al., 2013, 2015, 2016]. Подтверждены и расширены сделанные ранее выводы о том, что эффект попеременного поглощения/прояв­ления при вскрытии вертикальных трещин бурением в прискважинной зоне при гидравлических колебаниях давления 0.5–1.5 % от величины пластового давления создается из-за высокой проницаемости коллектора и отсутствия скин-эффекта в призабойной зоне пласта [Sverkunov et al., 2016]. Обоснованы допустимые диапазоны колебаний динамического забойного давления в процессе первичного вскрытия нефтенасыщенного продуктивного каверново-трещинного пласта. В рамках данного диапазона бурение горизонтального ствола скважины ведется в условиях минимальных осложнений: попеременных контролируемых поглощений и проявлений. Тем самым заложены предпосылки для создания новой технологии первичного вскрытия пласта в условиях карбонатного каверново-трещинного коллектора с аномально низким пластовым давлением.

923–932 278
Аннотация

Озеро Байкал является единственным пресноводным водоемом, в донных отложениях которого обнаружены скопления газовых гидратов, часть из них связана с деятельностью грязевых вулканов. В настоящей работе представлена группа грязевых вулканов, обнаруженных с помощью съемки многолучевым эхолотом на склоне подводной возвышенности Академический хребет между средней и северной котловинами озера Байкал. Анализ скелетов диатомей в грязевой брекчии выявил в массе вымерший вид Cyclotella iris et var., который ранее был обнаружен в керне скважины BDP-98. При помощи биостратиграфической и сейсмостратиграфической корреляции было установлено, что материал, входящий в грязевую брекчию исследуемых грязевых вулканов, имеет возрастной интервал от позднего миоцена до раннего плиоцена (от 5.6 до 4.6 млн лет) и мог быть поднят с глубины не более310 м ниже дна.

 

933–947 150
Аннотация

Работа посвящена оценке потенциала геодинамических и сейсмотектонических факторов развития селевых проявлений в районе сочленения юго-западной части Чарской впадины, поднятия хребта Кодар и Муйско-Чарской междувпадинной перемычки северо-восточного фланга Байкальской рифтовой системы, которые, наряду с мерзлотными, гидрологическими и климатическими условиями, определяют высокую степень селевой опасности территории. Последнее проявление селей наблюдалось в2001 г. на участке трассы БАМ, проложенном по северному берегу оз. Большое Леприндо. Для обеспечения надежной работы магистрали необходима превентивная защита от селей, основанная на оценке современного состояния природной среды, являющейся «продуктом» сложного взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Проведенное нами исследование позволяет рассматривать позднекайнозойскую геодинамику, разломообразование и сейсмичность как важнейшие факторы формирования условий для селеобразования на южных склонах хреб­та Кодар. Геодинамические условия образования рельефа территории определяются активным растяжением земной коры, сопровождающимся поднятием плеча рифта и формированием рельефа с большим градиентом высот. Район исследований находится в пределах участка сужения зоны динамического влияния Байкальской рифтовой системы, который характеризуется повышенной плотностью активизированных в позднем кайнозое разломов, а также их сегментов, активных в голоцене, что обусловлено концентрацией в узкой зоне деформаций, связанных с дивергентным движением Сибирского и Забайкальского литосферных блоков. Показано, что наличие нескольких систем разломов, в том числе активизированных в позднем кайнозое, определило широкое развитие зон повышенной трещиноватости, дробления и дезинтеграции пород, вплоть до тектонической муки, благодаря чему здесь более активно протекают процессы физического выветривания. Современная и палеосейсмичность Чарской впадины и окружающих ее поднятий определяются дифференцированными движениями по активизированным разломам. Высокие уровень и частота сотрясаемости территории на современном и голоценовом этапах приводят к интенсивному гравитационному перемещению рыхлого обломочного материала с формированием его запасов в отрицательных формах рельефа, являющихся важным источником твердой фазы селевых потоков. Территория Станового нагорья в настоящее время переживает период активизации тектонической и сейсмической деятельности, что способствует созданию благоприятных условий селеобразования.

ТЕКТОНОФИЗИКА

949–969 151
Аннотация

В статье рассмотрены закономерности распространения подземных вод с повышенной концентрацией радона на примере региона, который при типовой геохимической обстановке по содержанию в породах урана отличается высокой геодинамической активностью и, как следствие, сложным разломным строением. Впервые для юго-западного фланга Южно-Байкальской рифтовой впадины проведено массовое иссле­дование объемной активности радона (Q) в разнотипных водопроявлениях. Опробование 93 родников, скважин, колодцев, озер и мелких ручьев юго-западного побережья оз. Байкал показало, что величина Q на участке Култук – Выдрино варьируется от 0 до 81.1 Бк/л. Наибольшие концентрации характерны для подземных вод и распределены в пределах участка исследований неравномерно. Цепочка максимумов параметра Q имеет северо-западное простирание и протягивается вдоль берега оз. Байкал. Главную роль в подобном распределении, а также в локализации отдельных водопроявлений с Q>15 Бк/л играет структурный фактор. Согласно данным парагенетического анализа разломной и трещинной сети на участке Култук – Выдрино, он определяется строением и этапностью формирования крупнейшей в регионе зоны Главного Саянского разлома, отрезок которой представляет юго-западный фланг Южно-Байкальской котловины. Водопроявления с повышенным содержанием радона располагаются на участках с высокой плотностью разломов 2-го порядка и тяготеют к узлам пересечения северо-западных нарушений с поперечными разрывами, испытавшими многократную активизацию. Дополнительным фактором, влияющим на степень радиоактивности вод, является их температура, которая характеризуется обратной связью с параметром Q. Как следствие, появление в зонах разломов 2-го порядка водопунктов с Q>15 Бк/л, кроме наличия разломных узлов, может быть связано с локальным понижением температуры подземных вод. Результаты проведенных исследований свидетельствуют об определенных перспективах региона в плане поиска вод с повышенным содержанием радона, пригодных для использования в бальнеологии. Это может способствовать увеличению туристско-рекреационного потенциала юго-западного побережья оз. Байкал, что особенно актуально для развития г. Байкальска, где недавно было закрыто градообразующее предприятие – целлюлозно-бумажный комбинат.

971-988 229
Аннотация

Южный Иран в районе Загроса и границ Аравийской и Евразийской плит является сейсмически активной территорией, на которой находятся крупные промышленные объекты. В этой связи понятна актуальность изучения современной геодинамики региона. В работе представлена небольшая часть исследований, выполненных в процессе проведения изысканий сейсмологической экспедиции ИФЗ РАН под руководством д.ф.-м.н. С.С. Арефьева в 1999–2001 гг. Работы были связаны с изучением сейсмической обстановки в районе строительства АЭС Бушер. Главным результатом, обсуждаемым в статье, являются решения фокальных механизмов, полученных по данным сейсмической сети ИФЗ РАН. Сеть была развернута в области сопря­жения тектонических провинций Фарс и Дезфул (к северу от АЭС Бушер) и охватывала область 100´100 км. Особенностью сейсмических сетей локальных станций является ее нацеленность, прежде всего, на точность локации эпицентров землетрясений определенного участка коры. При этом немногочисленность станций таких локальных сетей и существовавшие в то время методы не позволяли определять механизмы очагов землетрясений. Эта задача была решена на основе комплексирования сейсмологических и тектонофизических методов. В ходе анализа был использован тектонофизический подход, который обычно применялся при реконструкции напряжений по данным о зеркалах скольжения. Он основан на специфическом алгоритме кинематического метода О.И. Гущенко, используемом в случае отсутствия знаков в направлении скольжения. Это дало возможность в дополнение к небольшому числу знаков по первым вступлениям P-волны (1–2 уверенных знака) использовать данные о направлении поляризации S-волны. Применение алгоритма метода О.И. Гущенко к таким данным позволило на единичной полусфере достаточно достоверно локализовать области выходов осей P и T при определении механизмов очагов. Полученные фокальные решения для 72 землетрясений соответствуют Казерун-Боразджанской зоне сдвигов и в то же время показывают наличие взрезовых механизмов для коры полуострова Бушер. Обобщение этих данных, а также данных о фокальных механизмах из базы «Global CMT Project» свидетельствует о том, что п-ов Бушер расположен вблизи западной границы зоны сдвигов, простирающейся с севера (Загрос) на юг (Персидский залив) и расширяющейся в виде конского хвоста. В коре побережья Персидского залива интенсивность компоненты сдвига в механизмах очагов землетрясений минимальна, здесь преимущественно возникают землетрясения с механизмами надвигового, взбросового и даже взрезового типа.

989-998 198
Аннотация

На основе результатов лабораторного моделирования процесса сейсмической активизации разлома по механизму «stick-slip» [Ma et al., 2012] показано, что нагруженная система из двух блоков непосредственно перед реализацией импульсной подвижки проходит через метанестабильное динамическое состояние, со стадиями ранней и поздней метанестабильности. В первую стадию процесс смещения одного блока относительно другого начинается в квазикриповом стационарном режиме с медленной релаксацией накопленных на межблоковом контакте напряжений. Во вторую стадию «ускоренного синергизма» скорость смещения существенно возрастает и впоследствии через процесс самоорганизации и лавинообразного объединения многочисленных активизированных сегментов межблокового контакта переходит в динамическую импульсную подвижку. С учетом этих экспериментальных выводов анализируются результаты спектрального анализа данных деформационного мониторинга, проведенного в пределах южной оконечности оз. Байкал, где 27.08.2008 г. произошло Култукское землетрясение (Ms=6.1). Его эпицентр располагался в южном окончании зоны Главного Саянского разлома. Мониторинг деформаций горных пород проводился с апреля по ноябрь2008 г. в штольне, расположенной в30 км от эпицентра землетрясения. Временной ряд данных был разделен на тридцатидневные интервалы, которые обрабатывались методом спектрального анализа. Результаты расчетов показали, что перед землетрясением спектрограмма имеет упорядоченный вид, тогда как в другие временные интервалы, как до, так и после землетрясения такая упорядоченность в спектрограммах отсутствует. Такой упорядоченный вид спектрограммы для данных деформационного мониторинга может интерпретироваться как следствие самоорганизации деформационного процесса при переходе сейсмоактивного разлома в метанестабильное состояние перед Култукским землетрясением.

999-1019 121
Аннотация

В статье поставлена задача выявления реально действовавших в природе геодинамических механизмов формирования крупных блоков земной коры. Особенностью подхода является использование статистического анализа данных, получаемых с помощью методов тектонофизики и структурной геологии. Материалом для исследования послужили 24 детальных структурных профиля Большого Кавказа общей длиной около500 км. Общая мощность мезокайнозойского осадочного чехла, смятого в интенсивные складки в олигоцене и раннем миоцене, составляет 10–15 км. При использовании метода «геометрии складчатых доменов» для трех стадий развития (1 – доскладчатая, 2 – постскладчатая, 3 – современная посторогенная) была реконструирована структура, сбалансированная по величинам деформации и объемам осадков. Для этого в профилях были выделены 505 «структурных доменов», которые после восстановления их доскладчатого состояния были объединены в 78 «структурных ячеек». В операциях реконструкции использовались замеры ряда струк­турных признаков в складках, образующих «складчатые домены». Для всех «структурных ячеек» были определены шесть параметров: величина сокращения, доскладчатая, постскладчатая и современная глубина кровли фундамента, расчетное положение размытой кровли чехла (амплитуда орогенного поднятия) и разница глубин фундамента между стадиями 1 и 3. Величина сокращения для 78 «ячеек» составила в среднем около 50 %, с разбросом от 2–10 до 67 %. Современная глубина кровли фундамента имела среднее значение –13 км (от –2.2 до –31.7 км); амплитуды поднятия и размыва кровли чехла для крупных блоков составили от 9 до19 км. Были выявлены устойчивые сочетания этих значений по площади, формирующие определенные структуры. Определено, что кровля фундамента на стадии 3 (современной) в целом стремится сохранить глубину, приобретенную на стадии 1 (доскладчатой), что можно связывать с действием изостазии. Был определен ряд высоких значений парных корреляций, имеющих генетический смысл. Для обобщения парных корреляций использовался факторный анализ, который выявил два фактора, связанных с геодинамическими механизмами формирования структур, более крупных, чем «ячейки», – земной коры и верхней мантии. Фактор F1 (процесс «сокращения», вес 60 %) зависит от величины сокращения и отвечает за амплитуду поднятия, F2 (процесс «изостазии», вес 27 %) связан с исходной мощностью чехла, отвечает за устойчивость положения глубины кровли фундамента. «Изостазия» предполагает существенные изменения плотности пород коры и мантии, в том числе с приобретением больших объемов пород коры мантийных плотностей. В таком виде фактор «изостазия» в геодинамических моделях ранее не учитывался.

1021–1034 225
Аннотация

Целью проведенного исследования был анализ внутреннего строения очагов землетрясений с точки зрения современных представлений в физической мезомеханике о многоуровневом процессе разломообразования в геологической среде, который обладает специфическими особенностями в приповерхностных и глубинных условиях земной коры. Результаты работы вследствие необходимости приведения значительного объема междисциплинарных сведений о предмете исследования публикуются в двух тесно взаимосвязанных статьях. Первая из них посвящена приповерхностному уровню сейсмогенного разрывообразования. Вначале представлены сейсмогеологические сведения о строении и развитии очагов трех катастрофических землетрясений (М≥8.0–8.5), произошедших в прошлом столетии на территории Монголии. Затем анализируются материалы глубокого (1.0–3.5 км) бурения сейсмодислокаций, образовавшихся после недавних сильных и катастрофических землетрясений в США, на Тайване и в Японии, включая зону косейсмических разрывов суперземлетрясения Тохоку-Оки (11.11.2011 г. с М=9.0). Во второй статье планируется (с привлечением специалистов по изотопному датированию, петрологии и геохимии А.В. Травина и В.Б. Савельевой) проанализировать собранные при полевых работах сведения о возрасте и физико-химических характеристиках глубинных геомеханических процессов, происходивших ранее в зонах разломов, которые после длительного денудационного среза верхнего горизонта земной коры оказались эксгумированными. В заключение излагаются авторские представления о геомеханических и трибохимических процессах, происходивших в зонах разломов при формировании очагов землетрясений. Итогом комплексного исследования является вывод о необходимости мультидисциплинарного подхода к изучению глубинных геолого-геофизических процессов прерывистого контактного скольжения в плоскостях разломов с разнообразным рельефом неровностей в зонах сейсмогенерации. Данный вывод представляется первостепенно важным, поскольку он касается практической реализации возможностей создания новых подходов для прогнозирования, управления и смягчения инженерно-сейсмических рисков, возникающих при разрушительных последствиях сильных землетрясений.

ПАЛЕОГЕОДИНАМИКА

1035-1047 189
Аннотация

В складчатых областях крупные изверженные провинции (LIP) характеризуются резким преобладанием гранитоидов при подчиненной роли пород мантийного генезиса. Длительность формирования отдельных LIP может достигать 25–30 млн лет при импульсном характере магматизма. В работе конкретизируется схема формирования одного из периферических сегментов Сибирской LIP на основе 40Ar/39Ar изотопных исследований пермотриасовых гранитоидов Алтая, которые резко различны не только по набору пород, но и по особенностям их состава. Наряду с габбро- и сиенит-гранитными сериями, включающими основные и средние породы с геохимическими характеристиками пород A2-типа, на этом рубеже проявлены гранодиорит-гранитные и гранит-лейкогранитные ассоциации с характеристиками I- и S-типа, а также рудоносные редкометалльные лейкограниты. Результаты 40Ar/39Ar датирования свидетельствуют о том, что внедрение большинства изученных интрузий гранитоидов Айского, Теранжикского, Тархатинского, Белокурихинского и Синюшенского массивов, Точильненского и Осокинского штоков-сателлитов произошло в короткий промежуток времени – 254–247 млн лет. Фиксируется достаточно тесная временная связь формирования гранитоидов с формированием траппов Кузнецкого бассейна и долеритовых даек терехтинского комплекса (251–248 и 255±5 млн лет соответственно), с внедрением даек лампроитов и лампрофиров чуйского комплекса (245–242 и 237–235 млн лет). Таким образом, разнообразие пермотриасовых гранитоидов Алтая определяется, в первую очередь, эволюцией базитового магматизма.

1049-1063 147
Аннотация
Представлен обзор опубликованных и новых геолого-геохронологических данных по метаморфическим породам Курайского аккреционного клина, характеризующих эволюцию палеосубдукционного канала Кузнецко-Алтайской островной дуги Сибирского континента. По результатам 40Ar/39Ar и U/Pb датирования выделяются: 1) этап в интервале 636–619 млн лет и древнее, когда в зону субдукции погружались преимущественно офиолиты; 2) этап в интервале 604–585 млн лет, характеризующийся погружением в зону субдукции крупных тел океанических поднятий, приведшим к эксгумации высокобарических пород и горячего тела перидотитов Чаган-Узунского массива. Его динамотермальное воздействие на базальты отразилось в формировании инвертированной метаморфической зональности с образованием гранатовых амфиболитов и плагиогранитовых мигматитов. Столкновение палеосимаунтов с островной дугой, по-видимому, продолжалось в течение венда – раннего кембрия. Изложенные в статье данные свидетельствуют о том, что в западной части Алтае-Саянской складчатой области в венд-кембрийское время существовала активная окраина западно-тихоокеанского типа.
1065-1082 178
Аннотация

Представлены материалы глубинных сейсмических исследований в Восточном Забайкалье на опорном геофизическом профиле 1-СБ (п. Среднеаргунск – п. Усть-Каренга – г. Таксимо – п. Витим) длиной свыше1200 км. Профиль пересекает крупные тектонические структуры Центрально-Азиатского складчатого пояса: Аргунский срединный массив, Селенгино-Становую и Забайкальскую складчатые области, Байкальскую рифтовую зону и в северо-западной части выходит в Ангаро-Ленскую моноклизу Сибирской платформы. На юго-восточном (Забайкальском) и северо-западном (Байкало-Патомском) фрагментах профиля по методике точечных дифференциальных сейсмических зондирований с использованием взрывов и мощных 40-тонных вибраторов отработаны детальные системы наблюдений глубинного сейсмического зондирования. В юго-восточной части профиля (Забайкальский фрагмент) выявлена небольшая мощность земной коры (~40 км) при практически горизонтальном залегании границы Мохоровичича и высокая скорость продольных волн (~8.4 км/с) под ней. Анализ графиков параллельности и динамической выразительности преломленной волны от границы Мохоровичича позволил предположить наличие высокоскоростного слабоградиентного слоя мощностью не менее 5–10 км ниже границы Мохоровичича. По территории Забайкалья были собраны данные о ~200 временах пробега волн от крупных землетрясений, преломленных на границе Мохоровичича на удалениях ~200–1400 км. В рамках томографической интерпретации, с использованием дополнительных сведений о границе Мохоровичича по данным ГСЗ, построены площадные карты распределений граничной скорости по границе Мохоровичича на территории Забайкалья. Привлечение данных сейсмологии позволило оконтурить участок площади с высокими значениями скорости в подкоровой мантии центральной части Монголо-Охотского орогенного пояса и сопредельных складчатых структур Забайкалья. На основе анализа полученных сейсмических данных и геологических сведений по региону исследований высказано предположение, что в районе Монголо-Охотского орогенного пояса высокоскоростной слой мантии может быть представлен пластинами эклогитоподобных пород.

НЕКРОЛОГ

 
1083-1084 165
Аннотация
30 апреля 1934 – 13 июля 2017


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


ISSN 2078-502X (Online)