Координатор: акад.  Логачев Н. А. 

Исполнители: ИЗК, ИГФ, ИГ, ИГД, ИВТ СО РАН

На примере континентальной литосферы Азии составлена карта современной геодинамики, на которой отображен весь комплекс различных компонент эндо- и экзогеодинамических ситуаций. Карта позволяет по-новому подойти к геодинамическому районированию континентальной литосферы, использовать его построения для выявления факторов, определяющих ее современную геодинамическую активность и высокую вероятность возникновения природных катастроф.

На основе обработки записей поверхностных волн методом спектрально-временного анализа дисперсионных кривых более чем для 1200 сейсмических трасс, пересекающих континент в разных направлениях, построены карты распределения групповых скоростей сейсмических волн в диапазоне периодов колебаний от 10 до 150 с с шагом по периоду 10 с. Анализ полученных карт дал представление о распределении крупномасштабных горизонтальных неоднородностей в коре и верхней мантии Азиатского континента (рис. 1).

Рис. 1. Скоростной разрез по S-волнам, построенный по результатам поверхностно-волновой томографии. Fig. 1. Velocity cross-section along S-waves constructed from the data on surface-wave tomography.

Показано, что глубинный тепловой поток Центральной Азии соответствует среднему тепловому потоку земного шара, составляющему 65 ± 2 мВт/м². Наблюдаемые отклонения от этой величины отражают области с различными толщиной литосферы и степенью тектонической активности регионов.

Установлено, что локальные зоны, отражаемые низкоскоростными аномалиями, формировались в мантийном ярусе 200—350 км в процессе рифтогенеза и спрединга в Япономорской подвижной системе. При юго-восточном движении Евразиатской плиты активность аномальных зон выражена северо-западной миграцией вулканизма, направленной от восточного края Азии в ее внутреннюю часть со скоростью 3—4 см/год. Плюмоподобная активность проявилась в последовательностях вулканических извержений, происшедших ~36, ~21 и 4 млн лет назад.

Составлена схема современных горизонтальных перемещений тектонических блоков Монголо-Сибирского подвижного пояса. Установлено, что в северной части Байкальского рифта минимальная скорость растяжения за голоцен составила 3,2 ± 0,5 мм/год. Оценки скорости относительного сдвигового смещения Сибирского и Забайкальского блоков по зоне Главного Саянского разлома варьируют в пределах 2,0—7,0 мм/год. На базе исследований современных горизонтальных движений блоков методом GPS-геодезии установлено, что литосферные массы западнее 100-го меридиана смещаются относительно южной оконечности Сибирского кратона (пункт IRKT в г. Иркутск) в север-северо-восточном направлении, а восточнее этого меридиана — в юго-восточном. Веерообразное “растекание” литосферных масс изучено на основе измерений, выполненных на Байкальском и Монгольском геодинамических полигонах совместно с французскими и монгольскими учеными (рис. 2).

Рис. 2. Современное веерообразное "растекание" лито-сферных масс по данным GPS-геодезии. Стрелки - направление и скорость современных горизонтальных перемещений, вычисленные относительно г. Иркутска. Fig. 2. The present-day fan-shaped "spread" of lithospheric masses from the GPS-geodetic data. The arrows show direction and rate of the present-day horizontal displacements, calculated with to Irkutsk.

Математическое моделирование Байкальской зоны позволило установить, что в процессе рифтогенеза происходит уменьшение мощности земной коры, причем минимальное значение фиксируется в зоне западного сброса. Судя по направленности процесса, напряженность и, следовательно, сейсмичность будут смещаться в восточном направлении. Таким образом, условия для формирования асимметрии рифтовых впадин зоны создавались в начале континентального рифтогенеза.

Проведены численные эксперименты с использованием метода конечных элементов с объемной моделью литосферы Центральной и Восточной Азии с вязкоупругой реологией. Выполнены первые расчеты напряженного состояния и деформаций (рис. 3), оценены направления и скорости горизонтального перемещения блоков литосферы.

Рис. 3. Математическое моделирование поля горизонтальных смещений элементов среды в литосфере на глубине 20 км при условии, что Индо-Австралийская плита движется со скоростью 55 мм/год по направлению с азимутом 15°. 1 - неподвижная граница; 2 - масштаб смещений. Fig. 3. Mathematical simulation of the field of horizontal displacements of the medium elements in the lithosphere at a depth of 20 km, given the Indo-European plate moving at a rate of 55 mm per year towards 15° azimuth. 1 - fixed borderline, 2 - scale of displacements.

Список основных публикаций

1. Логачев Н. А., Брандт И. С., Рассказов С. В., Иванов А. В., Брандт С. Б., Конев А. А., Ильясова А. М. Определение K-Ar-возраста палеоценовой коры выветривания Прибайкалья// Докл. РАН. 2002. т. 385, № 6. с. 797—799.
2. Лысак С. В. Тепловой поток в зонах активных разломов на юге Восточной Сибири// Геология и геофизика. 2002. т. 43, № 8. с. 791—803.
3. Шерман С. И., Лунина О. В. Новая карта напряженного состояния верхней части литосферы Земли// Докл. РАН. 2001. Т. 378, № 5. С. 672—674.

Оглавление

Далее