Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
УНИКАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ УСТАНОВКА «СРЕДНЕШИРОТНЫЙ КОМПЛЕКС ГЕОФИЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ «МИХНЕВО»
Get PDFPresented here are the descriptions of the Large-Scale Research Facilities (LSRF) «Mid-latitude complex of geophysical observations "Mikhnevo"» at the Institute of Geospheres Dynamics of the Russian Academy of Sciences. The composition of the measuring complex, equipment and applied techniques are provided. The paper also presents some of the scientific results obtained at the LSRF «Mikhnevo» in recent years.Представлено описание уникальной научной установки ИДГ РАН «Среднеширотный комплекс геофизических наблюдений "Михнево"». Описан состав измерительного комплекса, используемая аппаратура и применяемые методики. Кратко перечислены некоторые научные результаты, полученные на УНУ СКГН «Михнево» в последние годы
НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАТАЛОГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПО ДАННЫМ СЕТИ KNET
Get PDFSome characteristics of the earthquake catalog and seismic process are considered. The catalog is obtained according to the KNET network (KN-code in FSDN, International Federation of Digital Seismograph Networks, that is operated by Research Station of RAS, RS RAS) and contains more than 10000 earthquake parameters from 1994 to 2020. The catalog and seismicity characteristics were determined the whole catalog as well as the catalog that is limited by the coordinates of the Bishkek geodynamic polygon (BGP). Statistical analysis of arrival times of direct P- and S-waves registered at KNET network stations was carried out. The maximum P- and S-waves were registered at AAK station, the minimum – at ULHL station. The territory of the BGP is covered by great P-traces density. We analyzed earthquake localization errors, i.e. the difference between the observed and calculated arrival times of P-and S-wave fronts (RMS), horizontal error (ERH, epicenter) and vertical error (ERZ, depth). Occurred on the BGP territory earthquakes have minimum values of the considered errors. The representative sample is defined: for the whole catalog it includes K≥7.2 earthquakes and for the limited by BGP coordinates catalog – K≥6.7. Statistical characteristics of the representative part of the catalog in terms of time and depth are determined. The temporal distribution of earthquakes by energy classes is constructed and the absence of positive or negative trends in the number of events is noted. Spatial distribution of earthquakes by depth – 0–5, 5–10, 10–15 and more than 15 km is constructed. The smallest errors of earthquake depth determination have the events that occurred on the BGP territory. During the study 46 moderate earthquakes with K≥12 occurred. The most part of these events happened in the North Tien Shan seismgenic zone. 22 events were determined with K≥10 followed by aftershock sequences and give some aftershock characteristics. The most events with aftershocks occurred in the eastern part of the Kyrgyz ridge. The distribution of earthquake numbers and STD intensity is constructed. Zones of seismic activity and maximum intense Earth’s crust deformation are identified. The Gutenberg – Richter law and provisions of nonextensive statistical physics were used to describe the energy distribution function of earthquakes.Рассмотрены некоторые характеристики каталога землетрясений и сейсмического процесса. Каталог получен на основе данных сети KNET (Kyrgyz network, KN – код в FSDN, International Federation of Digital Seismograph Networks, эксплуатируется Научной станцией РАН, НС РАН) и содержит параметры более 10000 землетрясений, произошедших с 1994 по 2020 г. Характеристики каталога и сейсмичности определялись для всего каталога и для каталога, ограниченного координатами Бишкекского геодинамического полигона (БГП). Проведен статистический анализ времен прихода прямых P- и S-волн, зарегистрированных на станциях сети KNET. Максимум P- и S-волн зарегистрирован на станции AAK, минимум – на станции ULHL. Хорошей плотностью Р-трасс покрыта территория БГП. Выполнен анализ ошибок локализации землетрясений – невязка наблюденных и расчетных времен вступления фронтов P- и S-волн (RMS), ошибка по горизонтали (ERH, эпицентральное положение) и ошибка по вертикали (ERZ, по глубине). Минимальные значения рассмотренных ошибок имеют землетрясения, произошедшие на территории БГП. Определена представительная выборка: для каталога она включает землетрясения с K≥7.2, а для каталога, ограниченного координатами БГП, – события с K≥6.7. Определены статистические характеристики представительной части каталога по времени и по глубине. Построено временное распределение землетрясений по энергетическим классам, отмечено отсутствие положительного или отрицательного тренда изменения числа событий. Построено пространственное распределение землетрясений по глубинам – 0–5, 5–10, 10–15 и более 15 км. Наименьшие ошибки определения глубины землетрясения имеют события, произошедшие на территории БГП. За время исследования произошло 46 землетрясений умеренной силы с K≥12. Основная часть этих событий произошла в Северо-Тянь-Шаньской сейсмогенерирующей зоне. Выделено 22 события с K≥10, после которых произошли афтершоковые последовательности, и представлены некоторые характеристики афтершоков. Большая часть событий с афтершоками произошла в восточной части Киргизского хребта. Построено распределение количества землетрясений и интенсивности сейсмотектонической деформации (СТД). Выделены зоны сейсмической активности и максимальных интенсивных деформаций земной коры. Для описания функции распределения землетрясений по энергии использовался закон Гутенберга – Рихтера, а также положения неэкстенсивной статистической физики
ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ВУЛКАНИЗМА КЛАСТЕРНЫМ МЕТОДОМ АНАЛИЗА В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ТЕРМАЛЬНОГО ОЗЕРА ФУМАРОЛЬНОГО ПО ДАННЫМ РФА-СИ
Get PDFWe carried out layer-by-layer scanning (with a step of 1 mm) of the bottom sediments of the thermal lake Fumarolnое with SR-XRF (X-ray fluorescence analysis using synchrotron radiation). The lake is located in the caldera of the Uzon volcano (Kamchatka). The section of the bottom sediments of lake IV Fumarolnое covering the time interval from 260 AD to 2012 is diverse in chemical and mineral composition. Two pyroclastic horizons are observed. The chemical composition of the bottom sediments showed the presence of different layers in which such chemical elements as: Ca, Sr, As, Sb, Mo. Cluster analysis performed for chemical elements revealed the boundaries of layers with different geochemical characteristics. The boundaries of these layers coincide with the horizons identified by mineralogical analysis. At the same time, statistical methods of geochemical data processing allowed unambiguously identifying pyroclastic horizons by elemental composition. We show that the data of SR-XRF analysis in conjunction with cluster analysis can be used to separate the gravity core into layers. The data are in good agreement with the separation data into layers using mineralogical methods.Проведено послойное сканирование (с шагом 1 мм) донных отложений термального оз. Фумарольного с помощью РФА-СИ (рентгенофлуоресцентный анализ с применением синхротронного излучения). Озеро находится в кальдере вулкана Узон (Камчатка). Разрез донных отложений IV оз. Фумарольного, охватывающий временной интервал с 260 г. н.э. по 2012 г., разнообразен по химическому и минеральному составу, наблюдаются два пирокластических горизонта. Химический состав донных отложений показал наличие различных слоев, в которых концентрируются такие химические элементы, как Ca, Sr, As, Sb, Mo. Кластерный анализ, проведенный для химических элементов, выявил границы слоев, различающихся по геохимическим характеристикам. Границы этих слоев совпадают с горизонтами, выделенными по данным минералогического анализа. При этом статистические методы обработки геохимических данных позволили однозначно выделить пирокластические горизонты по элементному составу. В работе показано, что данные РФА-СИ анализа в совокупности с кластерным анализом можно использовать в качестве способа разделения колонки на слои. Они хорошо согласуются с данными разделения на слои с помощью минералогических методов
ВКЛАД УНИКАЛЬНОЙ НАУЧНОЙ УСТАНОВКИ «АРХАНГЕЛЬСКАЯ СЕЙСМИЧЕСКАЯ СЕТЬ» В ИЗУЧЕНИЕ СЕЙСМИЧНОСТИ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Get PDFThe article presents a Large-Scale Research Facilities "Arkhangelsk seismic network". The configuration, technical equipment, methods of processing earthquakes on the platform and the Russian part of the Arctic are presented. The actual results of the Large-Scale Research Facilities "Arkhangelsk Seismic Network" are discussed.В статье представлена уникальная научная установка «Архангельская сейсмическая сеть»: ее конфигурация, техническое оснащение, методики обработки платформенных землетрясений, землетрясений российской части Арктики и прилегающих территорий, а также основные результаты ее работы
ЦЕНТР КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ «ГЕОСПЕКТР» ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА СО РАН
Get PDFThe Shared Research Facilities "Geospectrum" of the Geological Institute SB RAS (Ulan-Ude) was created based on the analytical base of the Geological Institute SB RAS (GIN SB RAS, Ulan-Ude). Its equipment is used for isotopy of light elements, U-Th-Pb geochronology of igneous, metamorphic and sedimentary rocks. In addition, a large volume of mineralogical and geochemical research is carried out to solve petrological, geochemical, lithological-geochemical and environmental basic and applied problems.Центр коллективного пользования «Геоспектр» Геологического института СО РАН (г. Улан-Удэ) создан на основе аналитической базы Геологического института СО РАН (ГИН СО РАН, г. Улан-Удэ). На его оборудовании проводятся исследования в области изотопии легких элементов, U-Th-Pb геохронологии магматических, метаморфических и осадочных пород. Кроме того, выполняется большой объем минералого-геохимических исследований с целью решения петрологических, геохимических, литолого-геохимических и экологических научных и прикладных задач
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО СТУПЕНЧАТОМУ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЮ ВЕЩЕСТВ С ИЗВЕСТНЫМИ ФОРМАМИ НАХОЖДЕНИЯ Au
Get PDFA study has been conducted on the features of distriburion of Au among the fractions of a 7-step sequential extraction procedure using model substances that are similar in composition to natural organic matter from the dispersion train of sulfide tailings. Use has been made of model substances with known Au speciations: bulk native gold, nanoscale native gold, Au-containing pyrite, humic acids, and Fe(III) oxides/hydroxides, which served as the basis for preparing mixtures with low-Au filler substances (quartz, limestone, humic acids, Fe(III) oxides/hydroxides).It has been stated that several Au species are leached in one fraction during sequential extraction. Nanoscale Au0 and gold bound to the organic matter are leached together in easily oxidizable (organic) fraction; gold bound to Fe(III) compounds and Au complexes chemisorbed on the surface of other minerals (sulfides, aluminosilicates) are leached in reducible (hydroxides) fraction; "invisible" gold in sulfides, nanoscale Au0 and, partially, >1 μm-seized bulk Au0 are leached in hardly oxidizable (sulfidic) fraction. Bulk native gold is leached predominantly in residual fraction. Mobile species are Au bound to water-soluble organic compounds and complexes of ionic Au desorbed from the surface of minerals.Изучены особенности распределения Au по фракциям 7-ступенчатой методики выщелачивания с применением модельных веществ, приближенных по составу к природным образцам из ореола рассеяния сульфидных хвостохранилищ. Применялись модельные вещества с известными формами нахождения Au: крупное самородное золото, наноразмерное самородное золото, Au-содержащие пирит, гуминовые кислоты и оксиды/гидроксиды Fe(III). На их основе были приготовлены смеси с веществами-наполнителями с низкими содержаниями Au (кварц, известняк, гуминовые кислоты, оксиды/гидроксиды Fe(III)).Установлено, что при ступенчатом выщелачивании наблюдается совместное извлечение нескольких форм золота в одной фракции. Наноразмерное Au0 и золото, связанное с органическим веществом, совместно извлекаются в легкоокисляемой (органической) фракции; золото, связанное с соединениями Fe(III), и комплексы Au, хемосорбированные на поверхности других минералов (сульфиды, алюмосиликаты), – в восстанавливаемой (гидроксидной) фракции; «невидимое» золото в сульфидах, наноразмерное и, частично, крупное (с размером частиц >1 мкм) Au0 – в трудноокисляемой (сульфидной) фракции. Крупное Au0 извлекается преимущественно в остаточной фракции. Мобильные формы элемента представляют собой Au, связанное с легкорастворимыми органическими соединениями, и комплексы ионного Au, десорбированные с поверхности минералов
ВОЗРАСТ КИНТЕРЕПСКОЙ СВИТЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО САЛАИРА: ДАННЫЕ ХЕМОСТРАТИГРАФИИ И U-Pb ДАТИРОВАНИЯ ЦИРКОНА
Get PDFA comprehensive study of the stratotype section of the Kinterep formation of the North-Western Salair was carried out, including geochemical and isotope (Sr, C, O) studies of carbonate rocks, and U-Pb dating (LA-ICP-MS) of igneous zircon crystals from tuffites. The studied carbonate rocks are pure limestones with Mg/Ca less than 0.007 and a low proportion of insoluble residue (average 5 %). Kinterep limestones are characterized by δ18OSMOW values from 19.8 to 23.8 ‰ and δ13СPDB values from –0.7 to +0.9. The Sr isotope composition in limestones of the Kinterep formation varies in a narrow range of 87Sr/86Sr values between 0.70851 and 0.70859. Comparison of the obtained isotopic characteristics (87Sr/86Sr and δ13СPDB) of Kinterep formation limestones with the generalized global 87Sr/86Sr variation curve and δ13СPDB values in the pale-ocean suggests two equally probable interpretations of the time of accumulation of Kinterep formation limestones: 550–540 and 525–510 Ma. U-Pb dating of magmatic zircon crystals from tuffite, which forms an interlayer among limestones of the Kinterep formation, showed the age at the boundary of ~515 Ma. Thus, using a combination of isotope (Sr, C) chemostratigraphy of carbonate rocks and U-Pb dating of igneous zircon crystals from tuffites syngenetic to limestones, the age limit of 525–510 Ma was established for the time of the formation of the Kinterep formation of the Salair basin. Carbonate rocks of similar age and similar features of the isotopic composition are known in neighbouring areas (for example, the Kuznetsk Alatau) and in regions of the Siberian Platform and microcontinents of Central Asia (Tuva-Mongolian and Dzabkhan) spatially distant from the Salair basin. Проведено комплексное изучение стратотипического разреза кинтерепской свиты Северо-Западного Салаира, включающее геохимические, изотопно-геохимические (Sr, С, О) исследования карбонатных пород и U-Pb датирование (LA-ICP-MS) магматогенных кристаллов циркона из туффитов. Изученные карбонатные породы представлены чистыми известняками с величиной Mg/Са менее 0.007 и низкой долей нерастворимого остатка (в среднем 5 %). Кинтерепские известняки характеризуются значениями δ18OSMOW от 19.8 до 23.8 ‰ и δ13СPDB от –0.7 до +0.9. Изотопный состав Sr в известняках кинтерепской свиты варьируется в узком диапазоне значений 87Sr/86Sr между 0.70851 и 0.70859. Сопоставление полученных изотопных характеристик (87Sr/86Sr и δ13СPDB) известняков кинтерепской свиты с обобщенной мировой кривой вариации 87Sr/86Sr и значений δ13СPDB в палеоокеане предполагает два равновероятных варианта интерпретации времени накопления известняков кинтерепской свиты: 550–540 и 525–510 млн лет. U-Pb датирование кристаллов магматогенного циркона из туффита, слагающего прослой среди известняков кинтерепской свиты, показало возраст формирования на рубеже ~515 млн лет. Таким образом, с помощью комбинации методов изотопной (Sr, С) хемостратиграфии карбонатных пород и U-Pb датирования кристаллов магматогенного циркона из сингенетичных известнякам туффитов установлены ограничения на время формирования кинтерепской свиты Салаирского бассейна 525–510 млн лет. Карбонатные породы, имеющие схожий возраст и аналогичные особенности изотопного состава, известны в соседних районах (например, Кузнецкий Алатау) и в пространственно отдаленных от Салаирского бассейна регионах Сибирской платформы и микроконтинентов Центральной Азии (Тувино-Монгольского и Дзабханского)
МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ ТЕКТУРМАССКОГО АККРЕЦИОННОГО КОМПЛЕКСА, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН: ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ
Get PDFThe paper provides an overview of the geological structure and presents new data on petrography and geochemistry of igneous rocks of the Tekturmas accretionary complex (TAC). Consideration is being given to the age, petrogenesis and probable tectonic settings of formation of igneous rocks. It is shown that the TAC and adjacent ophiolite belt are parts of the Late Cambrian – Ordovician Pacific-type orogenic belt formed at an active margin of the Paleo-Asian Ocean. The TAC is dominated mainly by tholeiitic mafic igneous rocks (basalt, dolerite, gabbro). There are recognized three groups of rocks: high-Ti, medium-Ti and low-Ti. Geological and geochemical features of TAC igneous rocks suggest their formation in three tectonic settings: mid-ocean ridge (medium-Ti), oceanic island/seamount (high-Ti) and over subduction zones (low-Ti).В статье представлен обзор геологического строения и новые данные по петрографии и химическому составу вулканических пород Тектурмасского аккреционного комплекса (ТАК). Обсуждается их возраст, условия петрогенезиса и вероятные тектонические обстановки формирования. Показано, что ТАК и связанный с ним офиолитовый пояс являются частью орогена тихоокеанского типа позднекембрийско-ордовикского возраста, образованного на активной окраине Палеоазиатского океана. Выделены магматические комплексы преимущественно основного состава (базальты, долериты, габбро) преимущественно толеитовой серии. По содержанию TiO2 базальты и андезибазальты можно разделить на три группы: высоко-Ti, средне-Ti и низкo-Ti. Геологическая позиция и геохимические характеристики магматических пород ТАК предполагают образование cредне-Ti базальтов в обстановке срединно-океанического хребта, высоко-Ti и щелочных андезитов – в обстановке океанического острова/симаунта, а низко-Ti вулканитов – в надсубдукционной обстановке
ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗОНЫ СУБДУКЦИИ С КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ЛИТОСФЕРОЙ В ОБЛАСТИ ПЕРЕХОДА ОТ ТИХОГО ОКЕАНА К ВОСТОЧНОЙ АЗИИ
Get PDFEast Asia is the vast region of Asia which is characterized by a complex geological structure and high activity of seismic and tectonic processes. Satellite geodetic data, reflecting the recent crustal movements in the region, demonstrate a considerable variability in magnitude and direction of motions both along the strike of island-arc margins and deep into the continent. To explain the anomalies in the Earth's surface displacement field, the paper proposes a geodynamic model of East Asia which involves the mechanism of interaction between the continental lithosphere of the region and the continent-to-ocean transition area along the Kuril-Kamchatka and Japanese island arcs. The proposed concept includes the model of the upper-mantle convective cell, developing beneath the continental lithosphere, in combination with the keyboard-block model explaining the regularities of seismic cycle in the island-arc margins. It has been shown that the consideration of interaction between the lithosphere and upper mantle in the continent-to-ocean transition area in the framework of the model of non-stationary convective cell allows us to explain the recent crustal movements observed up to a distance of 2000 km and the seismic tomography data without involving additional lithospheric blocks. The model contributes to the development of the physically grounded geodynamic approach to the analysis of recent tectonics and eliminates the inconsistencies between the observed data and classical plate tectonics in East Asia.Регион Восточной Азии характеризуется сложным геологическим строением и высокой сейсмической и тектонической активностью. Данные спутниковой геодезии, отражающие современные движения земной поверхности региона, демонстрируют существенную изменчивость по величине и направлению как вдоль простирания островодужных окраин, так и в глубь континента. В работе для объяснения аномалий поля смещений земной поверхности предлагается геодинамическая модель Восточной Азии, учитывающая механизм взаимодействия континентальной литосферы региона и переходной зоны континент – океан вдоль Курило-Камчатской и Японской островных дуг. Представленная концепция включает в себя модель верхнемантийной конвективной ячейки, развивающейся под континентальной литосферой, в сочетании с клавишно-блоковой моделью, объясняющей закономерности сейсмического цикла в островодужных окраинах. Показано, что учет взаимодействия литосферы и верхней мантии в зоне перехода континент – океан позволяет в рамках модели нестационарной конвективной ячейки объяснить наблюдающиеся на удалении до 2000 км современные движения земной поверхности и данные сейсмической томографии без привлечения дополнительных литосферных блоков. Модель способствует развитию физически обоснованного геодинамического подхода к анализу современной тектоники и позволяет устранить противоречия между наблюдаемыми данными и классической тектоникой плит в регионе Восточной Азии
СЛЕДЫ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ДОННЫХ ОСАДКАХ ОЗЕР ВОСТОЧНОЙ ФЕННОСКАНДИИ
Get PDFThis paper presents the results of a study on traces of ancient earthquakes in the lake bottom sediments of eastern Fennoscandia (Kola region and Karelia). Based on the sediment cores from six lake basins located within large active structures of the region, consideration is being given to the most typical features of sedimentation affected by neotectonic movements of the Earth’s crust. The data presented here provide lithological-stratigraphical, paleobotanical and chronometrical evidence for lakes. The paper causes and mechanisms of formation of seismic structures in bottom sediments and their distinction from deformations of another origin.Generalized earthquake history in provided an opportunity to organize the existing information on the time of paleoearthquake manifestations and distinguish three active periods in paleoseismicity. These are Late Glaciation-Early Holocene marked by the most rapid uplift after the retreat of the last ice sheet (13500–8100 cal yr BP), Middle Holocene (6800–6600 cal yr BP), and Late Holocene (3100–200 cal yr BP). The results of this study showed that the number and intensity of seismic events changed at different stages of sedimentation. Since the Younger Dryas, fault zones (or their segments) have been repeatedly activated. Combined with the data on paleoseismicity in adjacent parts of Fennoscandia, our studies indicate an irregular pattern of the Late Pleistocene-Holocene seismic activity in stable areas formerly covered by glaciers. The obtained data make further adjustments to the neogeodynamic and seismic estimates of intraplate areas.В работе представлен обзор полученных в последние годы новых данных о следах древних землетрясений в донных осадках озер Восточной Фенноскандии (Кольский регион и Карелия). На примерах изучения осадочных кернов из шести озерных котловин, расположенных в зонах крупных активных структур региона, рассматриваются наиболее характерные особенности седиментации осадков в условиях новейших тектонических перемещений земной коры. Приводятся литолого-стратиграфические, палеоботанические, хронометрические данные по озерам. Обсуждаются различные причины и механизмы образования сейсмически индуцированных структур в донных осадках и признаки отличия их от деформаций, образованных иными процессами.Обобщенные сведения о сейсмическом прошлом Карело-Кольского региона упорядочили ранее существующую информацию о времени проявления палеоземлетрясений: удалось выделить три активных возрастных рубежа. Это периоды позднеледниковья – начала голоцена, ознаменовавшиеся наиболее быстрым поднятием территории после исчезновения последнего ледникового покрова (13500–8100 кал.л.н.), среднего (6800–6600 кал.л.н) и позднего (3100–200 кал.л.н.) голоцена. Результаты исследований показали, что количество и интенсивность сейсмических событий менялись на разных этапах накопления осадочной толщи. Начиная с позднего дриаса фиксируется неоднократная активизация разломных зон (или их сегментов). В сочетании с данными о палеосейсмичности в смежных районах Фенноскандии наши исследования указывают на неравномерное проявление позднеплейстоцен-голоценовой сейсмической активности стабильных территорий, прежде покрывавшихся оледенениями. Полученные данные вносят дополнительные коррективы в оценку новейшей геодинамики и сейсмичности внутриплатформенных территорий