Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
СТРУКТУРНО-ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК ЯКУТСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ ПО ДАННЫМ ГРАВИСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА
Get PDFThe article deals with the fundamental concepts of a new method of interpretation of regional gravimetry (scale 1:1000000) based on the idea of the deformational nature of low-frequency gravity anomalies. The method provided an opportunity to identify the direction of tectonic compression in the Yakut diamond-bearing province, to localize segments and axes of inter-shear compression and extension of different kinematics and on that basis to distinguish the shear interaction zones spatially correlating with the location of kimberlite pipes. Particularly, the whole area is characterized by four transpressive compression directions: a pair of orthogonal (dextral with azimuth 8° and sinistral with azimuth 98°) and a pair of diagonal (dextral with azimuth 38° and sinistral with azimuth 128°). These data correlate to those from the regional tectonophysical studies not only within the compression direction azimuths but also within kinematics of transpressive motions for two main phases in geodynamical evolution of the Yakutsk diamond-bearing province (YDP) - predominantly dextral for the first phase of the northeastern compression and sinistral for second phase of the northwestern compression. The article also shows that the Alakit-Olenek mineragenic zone is an extensive (~500 km) area of plastic deformation of rocks ~90 km in width with the right-lateral kinematics of apparent motions of the rocks along its northern and southern boundaries. The southern boundary of the mineragenic zone exhibits the northeaststriking continuity whereas its northern boundary is discontinuous. The boundaries of the Alakit-Olenek mineragenic zone are controlled by the zones of shear interaction of different dynamics and kinematics, which are spatially related to kimberlite pipes and diamond placer deposits. The results of this study imply that the method proposed for interpretation of gravity field can predict the occurrence of structures of geodynamic control of kimberlite magmatism of the Yakut diamond-bearing province.В статье изложены главные положения нового метода интерпретации региональной гравиметрии (масштаб 1:1000000), основанные на представлении о деформационной природе низкочастотных аномалий гравитационного поля. Метод позволил установить направления тектонического сжатия территории Якутской алмазоносной провинции, локализовать участки и оси межсдвигового сжатия и растяжения разного кинематического знака и на их основе выделить зоны межсдвигового взаимодействия, пространственно коррелирующие с размещением кимберлитовых трубок. В частности, для всей территории провинции установлены четыре направления транспрессионного сжатия: пара ортогональных (правосдвиговое с азимутом 8° и левосдвиговое – 98°) и пара диагональных (правосдвиговое – 38° и левосдвиговое – 128°). Эти данные согласуются с результатами региональных тектонофизических исследований не только по азимутам направлений сжатия, но и по кинематическим знакам транспрессионных движений для двух главных фаз геодинамической эволюции Якутской алмазоносной провинции – преимущественно правосдвиговых для первой фазы северо-восточного сжатия и левосдвиговых для второй фазы северо-западного сжатия. Также в работе показано, что Алакит-Оленекская минерагеническая зона представляет собой протяженную (~500 км) область пластической деформации горных пород шириной ~90 км с правосторонней кинематикой кажущихся движений пород вдоль ее северной и южной границы. При этом южная граница минерагенической зоны представляет собой достаточно целостную структуру северо-восточного простирания, тогда как ее северная граница выражена фрагментарно. Границы Алакит-Оленекской минерагенической зоны контролируются зонами межсдвигового взаимодействия разного динамического и кинематического знака, с которыми установлена пространственная связь кимберлитовых трубок и алмазоносных россыпей. Полученные в ходе исследования результаты позволяют использовать предлагаемый метод интерпретации гравитационного поля для прогнозирования структур геодинамического контроля кимберлитового магматизма Якутской алмазоносной провинции
Zr-Th-U МИНЕРАЛЫ В ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНОМ ДИОРИТЕ ЧЕЛЯБИНСКОГО МАССИВА (ЮЖНЫЙ УРАЛ) – ИНДИКАТОРЫ МАНТИЙНО-КОРОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Get PDFZr-Th-U minerals, namely baddeleyite, zircon and U-Th-oxide, were found in high-Mg diorite from the Late Devonian – Early Carboniferous synplutonic dyke in granodiorites of the Chelyabinsk massif, South Urals. Micron-sized minerals were investigated by electron microscopy and cathodoluminescence spectroscopy. Their chemical compositions were determined by electron probe microanalysis that was optimized to ensure more precise measurements of the composition of minerals. Baddeleyite grains are found as inclusions in amphibole crystals and reside in intergranular areas. The former retain their composition and show no traces of corrosion or substitution. In the intergranular areas, baddeleyite grains were replaced by polycrystalline zircon due to the reaction with an acid melt, and the U-Th-oxide precipitated inside baddeleyite simultaneously, which suggests the restite origin of baddeleyite. The main features of the baddeleyite composition are extremely high concentrations of ThO2 and UO2 (to 0.03 wt. % and 1.0 wt. %, respectively), which may be due to the metasomatic interaction between the mantle peridotite and the crustal or carbonatite fluid or melt.В высокомагнезиальном диорите, слагающем синплутоническую дайку позднедевонско-раннекаменноугольного возраста в гранодиоритах Челябинского гранитоидного массива на Южном Урале, выявлена ассоциация Zr-Th-U минералов, представленная бадделеитом, ураноторианитом и цирконом. Минералы микронного размера исследовались методом электронной микроскопии и катодолюминесценции, а химический состав определялся методом электронно-зондового микроанализа (ЭЗМА), который был оптимизирован для измерения состава минералов с высокой локальностью. Бадделеит присутствует в виде включений субидиоморфных кристаллов в амфиболе и в межзерновом пространстве. Заключенный в амфиболе бадделеит сохраняет свой состав и не подвергается коррозии или замещению. В межзерновом пространстве в результате реакции с кремнекислым расплавом бадделеит замещается полизернистым цирконом с одновременным образованием ураноторианита, что позволяет предположить реститовую природу бадделеита. Главная особенность его состава – экстремально высокие концентрации ThO2 (до 0.3 мас. %) и UO2 (до 1 мас. %) – может быть связана с метасоматозом мантийного перидотита с участием корового или карбонатитового расплава/флюида
СЛЕДЫ ВЫСОКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОЗЕРА БАЙКАЛ, СИБИРЬ
Get PDFSedimentation in Lake Baikal is significantly affected by continuous seismic activity in the Baikal Rift Zone. Our study shows that historical earthquakes, as well as recent seismic events, considerably influenced sedimentation in this deep tectonic basin. Here we present some of the results of extensive international research activities during the period of 1996–2019. To identify traces of seismic events in the uppermost sediments (<1.5 m), short cores were recovered from many coring stations throughout the entire lake. Based on lithological descriptions, measurements of magnetic susceptibility, and concentration of inorganic and organic components, we identified earthquake indicators in the sediment cores. Impacts of historical earthquakes were traced within South Baikal (near the Sharyzhalgai Station and the Station 106-km of the Circum-Baikal railway, hereafter CBR) and Proval Bay (near the Selenga River delta).Осадконакопление в озере Байкал происходит на фоне постоянной сейсмической активности Байкальской рифтовой зоны. Современные и исторические землетрясения оказывают значительное влияние на формирование донных отложений в этом глубоком тектоническом бассейне. В статье представлены результаты международных исследований за период 1996–2019 гг. Для обнаружения следов сейсмических событий в самых верхних слоях отложений (<1.5 м) были отобраны короткие керны по всему озеру. Приведены карты с точками отбора кернов и сейсмичностью озера. Литологический состав, данные измерения магнитной восприимчивости, оценка органических и неорганических компонентов осадков позволяют определить индикаторы землетрясений в донных отложениях озера. Следы исторических землетрясений были обнаружены в пределах Южной котловины Байкала (районы станций Шарыжалгай и 106-й км Кругобайкальской железной дороги) и в заливе Провал рядом с дельтой р. Селенги
ПАЛЕОГЕОДИНАМИКА МАГМАТИЧЕСКИХ И МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ УЛЬТРАМАФИТОВ ЧАГАН-УЗУНСКОГО МАССИВА (ОФИОЛИТЫ ГОРНОГО АЛТАЯ)
Get PDFThe Geochemical and mineralogical studies showed, that harzburgites of the Chagan-Uzun massif are restites with a degree of partial melting 15–20 %, which formed at temperatures 1520–1420 °С under the conditions of the mid-oceanic ridge and transformed during the evolution of paleooceanic structures under the influence of magmatic processes at the initial stages of subduction and manifestation of boninite magmatism. The combined use of data on the geochemistry of rare and rare earth elements, as well as on the compositions of pyroxenes, Cr-spinels, melt inclusions in Cr-spinels and computational modeling, indicates the formation of clinopyroxenites of Chagan-Uzun ophiolites at the mid-oceanic ridge during crystallization of picrite and picrobasalt melts at temperatures 1315–1245 °C and pressures 4–2 kbar. The study of amphiboles showed high metamorphic parameters of transformation of harzburgites (5.1–1.9 kbar, 820–700 °С) and clinopyroxenites (2.6–1.4 kbar and 740–680 °С) of the Chagan-Uzun massif, typical for ultrabasites from the modern mid-oceanic ridges. In general, results of comprehensive studies made it possible to determine the sequence of paleogeodynamic processes of formation of ultramafic rocks of the Chagan-Uzun massif. Initial formation of harzburgites in the course of partial melting of mantle and crystallization of clinopyroxenites in the magma chamber occurred under the conditions of the mid-oceanic ridge. At the next stage, ultramafic rocks fell within the subduction-zone initiation area, where they were exposed to the influence of boninite melts.На основе геохимических и минералогических исследований выяснено, что гарцбургиты Чаган-Узунского массива являются реститами со степенью частичного плавления 15–20 %, сформировавшимися при температуре около 1520–1420 °С в условиях срединно-океанического хребта и преобразованными в ходе эволюции палеоокеанических структур под воздействием магматических процессов на начальных стадиях субдукции и проявления бонинитового магматизма. Совместное использование данных по геохимии редких и редкоземельных элементов, а также по составу пироксенов, хромшпинелидов, расплавных включений в хромшпинелидах и расчетного моделирования свидетельствует о формировании клинопироксенитов чаган-узунских офиолитов в условиях срединно-океанического хребта в процессах кристаллизации пикритовых и пикробазальтовых расплавов при температуре 1315 –1245 °С и давлении 4–2 кбар. Изучение амфиболов показало высокие параметры метаморфических процессов преобразования гарцбургитов (5.1–1.9 кбар, 820–700 °С) и клинопироксенитов (2.6–1.4 кбар и 740–680 °С) Чаган-Узунского массива, характерные для ультрабазитов из современных срединно-океанических хребтов. В целом, результаты всесторонних исследований позволили определить последовательность палеогеодинамических процессов формирования ультрамафитов Чаган-Узунского массива. Первоначальное образование гарцбургитов в ходе частичного плавления мантии и кристаллизация клинопироксенитов в магматической камере происходили в условиях срединно-океанического хребта. На следующем этапе ультрамафиты попадали в область зарождения зоны субдукции, где они подвергались воздействию бонинитовых расплавов
ИЗОТОПНЫЙ ВОЗРАСТ И ПАЛЕОГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ УЛЬТРАКАЛИЕВОГО МАГМАТИЗМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ
Get PDFThe 40Ar/39Ar dating of ultrapotassic rocks from Central Chukotka shows that these rocks are Early Cretaceous, and yields a narrow range of age variations (109 to 107 Ma), which correlates fairly well with the range of age variations of granitoids typical of the study area (117–105 Ma). There are thus grounds to suggest that the ultrapotassic magmas and granitoids resulted from the same geological process that can be identified from the material characteristics of the ultrapotassic magmas.In the modern concepts of the regional geological development, the formation of the granitoid and ultrapotassic magmas can be related to the continental lithosphere extension due to the collision of Eurasian plate and the Chukotka – Arctic Alaska continental block.Using modern genetic models based on the interpretations of the material characteristics of ultrapotassic magmas, it is possible to limit the number of genetic hypotheses and to relate the continental lithosphere extension to the processes that took place in the upper mantle of the study area.Выполненное 40Ar/39Ar датирование ультракалиевых пород Центральной Чукотки показало, что они имеют раннемеловой возраст при узком интервале его вариаций от 109 до 107 млн лет. Этот интервал довольно хорошо укладывается в пределы колебания возраста гранитоидов региона (117–105 млн лет), что позволяет связать образование производных ультракалиевых магм и гранитоидов с единым геологическим процессом и использовать вещественную характеристику ультракалиевых магм для его идентификации.Согласно современным представлениям о геологическом развитии региона, образование гранитоидных и ультракалиевых магм может быть связано с процессами растяжения континентальной литосферы, возникшего после завершения коллизии Евразии с континентальным блоком Чукотка – Арктическая Аляска.Использование современных генетических моделей, основанных на интерпретации особенностей вещественной характеристики ультракалиевых магм, позволяет ограничить число генетических гипотез и связать растяжение континентальной литосферы с процессами, протекавшими в верхней мантии региона
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ ЗСБ 2D, 3D, 4D: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТАНОВКИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
Get PDFFrom 1980s, electromagnetic prospecting is an integral component of geophysical techniques for oil and gas exploration in many regions of the Russian Federation. Electromagnetic methods are used at all stages of geological exploration, including reconnaissance, discovery, prospecting and appraisal, and economic mining. In oil and gas exploration, the most commonly used technique is the near-field transient electromagnetic sounding (TEM). On the other hand, for each of these stages, specific tasks of electromagnetic prospecting have not been clearly defined yet. Furthermore, there are no standard requirements to the volume of a priori geological and geophysical information, which is sufficient for solving a geological problem. If such information is lacking or insufficient, a geological problem may be incorrectly stated and/or improperly correlated with the current stage of works. Our study aims to define which geological problems should be addressed by electromagnetic survey at the different stages of geological exploration, and to specify the requirements to the availability of a priori geological and geophysical information. We have analyzed the electromagnetic data from the regions of East and West Siberia, which have different geological settings. The main geological problems that can be solved by the seismic and electromagnetic techniques are determined. We propose a set of geophysical survey operations, which is optimal for oil and gas exploration. An effective sequence of electromagnetic prospecting stages is determined, and preliminary and accompanying surveys are specified. The requirements to the availability of a priori information are proposed, and its volume is defined. Geological problems are defined with respect to the corresponding stages of geological exploration. Special attention is given to approaches to the mineral resource estimation and calculation of hydrocarbon reserves, taking into account electromagnetic survey results. It is proposed to use the electromagnetic data at the stage of prospecting and appraisal, which aims to assess the resources of categories Dl and D0, as well as at the exploration stage for estimating the reserves of category C2 in new and explored fields. Approaches to the economic assessment of using electromagnetic surveys as part of the geological exploration are discussed. Our study shows that a correct sequence of electromagnetic prospecting operations at each stage can ensure obtaining an original geological dataset of the given stage and thus providing a proper basis for the next stage of oil-gas field investigation.Электроразведка на протяжении десятков лет используется как неотъемлемая часть комплекса геофизических методов при проведении нефтегазопоисковых работ во многих регионах Российской Федерации. Методы электроразведки находят свое применение на всех этапах геологоразведочных работ: региональном, поисково-оценочном, разведочном и эксплуатационном. При решении нефтегазопоисковых задач наибольшее распространение получил метод электромагнитного зондирования становлением поля в ближней зоне. Вместе с тем до настоящего времени четко не определены конкретные задачи, решаемые электроразведкой на соответствующем этапе. Более того, отсутствуют единые требования к наличию априорной геолого-геофизической информации. Очевидно, что отсутствие или недостаточный объем такой информации может привести к некорректной постановке геологических задач и/или их несоответствию текущей стадии изучения участка работ.Цель настоящего исследования – обоснование геологических задач, решаемых электроразведкой на соответствующем этапе геологоразведочных работ, а также требований к априорной геолого-геофизической информации. В ходе исследования были проанализированы результаты электроразведочных работ, полученные в различных геологических условиях Восточной и Западной Сибири. Определены основные геологические задачи, решаемые методами сейсмо- и электроразведки. Предложен оптимальный комплекс геофизических исследований при проведении нефтегазопоисковых работ, установлена оптимальная стадийность постановки электроразведки: опережающие и сопровождающие исследования. Выдвинуты требования к наличию априорной информации и предложены геологические задачи, соответствующие каждому этапу геологоразведочных работ. Рассмотрены подходы к оценке ресурсов и подсчету запасов углеводородов с учетом материалов электроразведки. Предложено использовать результаты электромагнитных исследований на поисково-оценочном этапе для подсчета ресурсов категорий Dл и D0, а на разведочном – запасов категории С2 на новых и разведываемых залежах. Рассмотрены подходы к экономической оценке привлечения электроразведки в комплекс геологоразведочных работ. Показано, что соблюдение корректной последовательности позволит на каждом этапе получать уникальную геологическую информацию, являющуюся базовой для последующей стадии изучения месторождений нефти и газа
ДЕФОРМАЦИИ И СТРУКТУРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ТАЛДЫКСКОЙ АНТИФОРМЫ ВОСТОЧНО-МУГОДЖАРСКОЙ ЗОНЫ УРАЛА (ЗАПАДНЫЙ КАЗАХСТАН)
Get PDFThe study is focused on mesostructural folded parageneses of the Taldyk antiform (a.k.a. Taldyk block) located in the East Mugodzhar zone. The sequence of their formation is established; the structural evolution of the study area is investigated, and four stages of deformation are identified. The NW-trending folds F1 with SE-vergence formed during the first stage of deformation, DI. The geodynamics and timeline of this stage remain unclear. The W-E-trending folds F2 with E-vergence are related to tectonic movements that took place at stage DII. In the western limb of the antiform, stage DII is evidenced by folds overturned towards the south-east. In the eastern limb, folds plunge to the east and northeast. These fold structures are probably related to the Devonian subduction-obduction processes. At stage DIII, thrusting of the Taldyk antiform over the West Mugodzhar zone and folding F3 with W-vergence is related to the Ural continental collision in the Late Paleozoic, which completed the geodynamic evolution of the Ural paleo-ocean. At stage DIV, postcollisional shearing is evidenced by folds F4 with steeply dipping hinges, which completed the structural evolution of the study area.Рассмотрены мезоструктурные складчатые парагенезы Талдыкской антиформы (блока) Восточно-Мугоджарской зоны. Установлена последовательность их формирования и структурная эволюция изучаемого региона. В ходе проведенных исследований было выделено четыре этапа деформации. Этап DI маркируется образованием складок F1, характеризующихся северо-западным простиранием и юго-западной вергентностью. Геодинамическая природа первого этапа деформации и время его проявления пока не ясны. Формирование складок восточной вергентности F2 связано с тектоническими движениями этапа деформации DII, направленными с запада на восток. На западном крыле антиформы структуры этого этапа представлены складками, опрокинутыми в юго-восточном направлении, а на восточном – складками, погружающимися на восток и северо-восток. Образование данных структур, по-видимому, связано с субдукционно-обдукционными процессами в девоне. Надвигание Талдыкской антиформы на образования Западно-Мугоджарской зоны и образование складок западной вергентности F3 этапа DIII явились структурным выражением позднепалеозойской Уральской континентальной коллизии, завершившей геодинамическую эволюцию Уральского палеоокеана. Постколлизионные сдвиговые движения этапа деформации DIV, маркированные складками F4 с крутопадающими шарнирами, завершили структурную эволюцию района
ЦИРКОНЫ ИЗ ПОРОД МУРЗИНСКО-АДУЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (СРЕДНИЙ УРАЛ): ГЕОХИМИЯ, ТЕРМОМЕТРИЯ, ПОЛИХРОННОСТЬ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ
Get PDFTransformation of the oceanic crust into the continental one in orogenic belts is an important problem in petrological studies. In the paleocontinental sector of the Urals, a key object for tracing the stages of metamorphism and investigating the origin of anatectic granites is the Murzinka-Adui metamorphic complex. We have analyzed trace elements in zircons and established their genesis, sources, crystallization conditions, and stages of metamorphic events and granite generation in this complex. Zircons compositions were determined by the LA-ICP-MS method. Temperatures were calculated from Ti contents in the zircons. We distinguish three geochemical types of zircons, which differ in the ratios of light and heavy REE, U, Th, Ti, Y and show different values of Ce- and Eu-anomalies and Zr/Hf ratios, which are indicative of different crystallization conditions, as follows. Type I: minimal total LREE content; clear negative Eu- and Ce- anomalies; features of magmatic genesis; crystallization temperatures from 629 to 782 °C. Type II: higher contents of Ti, La, and LREE; low Ce-anomaly; assumed crystallization from highly fluidized melts or solutions. Type III: low positive Eu-anomaly; high REE content; low Th/U-ratio; zircons are assumed to originate from a specific fluidized melt with a high Eu-concentration. Ancient relict zircons (2300–330 Ma) in gneisses and granites show features of magma genesis and belong to types I and II. Such grains were possibly inherited from granitoid sources with different SiO2 contents and different degrees of metamorphism. Based on the geological and petrogeochemical features and zircon geochemistry of the Murzinka-Adui complex, there are grounds to conclude that the material composing this complex was generated from the sialic crust. The main stages of metamorphism and/or granite generation, which are traceable from the changes in types and compositions of the zircons, are dated at 1639, 380–370, 330, and 276–246 Ma. Thus, transformation of the oceanic crust into the continental one was a long-term and complicated process, and, as a result, the thickness of the sialic crust is increased in the study area.Изучение процесса преобразования океанической коры в континентальную, идущего в орогенных поясах, – важный вопрос петрологии. Мурзинско-адуйский метаморфический комплекс, расположенный в палеоконтинентальном секторе Урала, является одним из ключевых объектов, где можно проследить этапы метаморфизма и сопряженного с ним анатектического гранитообразования. Цель работы – на основе анализа микроэлементного состава цирконов из гнейсов и жильных гранитов данного комплекса установить их генезис, источники, условия кристаллизации, уточнить этапность гранитообразования. Состав цирконов изучался методом LA-ICP-MS, температуры рассчитаны по содержанию титана в цирконе. Выделены три геохимических типа цирконов, различающихся соотношением легких и тяжелых РЗЭ, U, Th, Ti, Y, величинами Zr/Hf-отношения и аномалий Се и Eu, что предполагает разницу в условиях кристаллизации. Цирконы I типа содержат минимальное количество LREE, имеют ясные негативные аномалии Cе и Eu, обладают признаками магматического генезиса. Температура их кристаллизации составляет 629–782 °С. Цирконы II типа имеют более высокие содержания Ti, La, LREE, слабую аномалию Ce. Предполагается их кристаллизация из высокофлюидизированных расплавов или растворов. Цирконы III типа обладают слабой позитивной аномалией Eu, высокой суммой РЗЭ, низким Th/U-отношением и могли образоваться из особого флюидонасыщенного расплава с высокой концентрацией Eu. Древние реликтовые цирконы с широким разбросом возрастов (от 2300 до 330 млн лет) фиксируются в гнейсах и гранитах, имеют признаки магматического генезиса, соответствуя I и II типу. Они могли быть заимствованы из источников гранитоидного состава, имеющих разную основность или в разной степени преобразованных. Особенности строения мурзинско-адуйского комплекса, петрогеохимические параметры пород, геохимия цирконов указывают на сиалическую природу вещества, слагающего данный сегмент земной коры. Главные этапы метаморфизма и/или гранитообразования, которые нашли выражение в смене морфотипов и составов цирконов, отвечают 1639, 380–370, 330 и 276–246 млн лет, т.е. процесс континентализации был длительным, сложным и привел к повышенной мощности сиалической коры
ПРИНЦИПЫ СОСТАВЛЕНИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ КАРТ АЗИИ И АРКТИКИ МАСШТАБОВ 1:2 500 000–1:5 000 000
Get PDFAn overview of the history of tectonic mapping in Russia is presented, and the principles of tectonic mapping are briefly described. Here, out attention is focused on the Tectonic Map of North, Central and East Asia (scale 1:2500000, 2014) and the Tectonic Map of the Arctic (scale 1:5000000, 2019) prepared by international projects of Karpinsky Russian Geological Research Institute (VSEGEI). The projects included participants from geological service agencies, universities and the academies of sciences of 13 countries. We describe the mapping approaches, structural features, legends, graphical design, and information at the map margins. The experience gained with the projects of these two tectonic maps will be used to compile the International Tectonic Map of Asia, scale 1:5000000 (ITMA-5000) and the Tectonic Map of Russia, scale 1:2500000.Приведена история развития отечественного тектонического картографирования с краткой характеристикой принципов составления тектонических карт разных лет. Главное внимание уделено Тектонической карте Северной, Центральной и Восточной Азии масштаба 1:2500000 (2014 г.) и Тектонической карте Арктики масштаба 1:5000000 (2019 г.), подготовленным в рамках международных проектов с участием геологических служб, университетов и академий наук 13 стран мира во Всероссийском научно-исследовательском институте им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ). Охарактеризованы подходы к составлению этих карт, структуры и содержания легенд. Даны описания изобразительных средств и зарамочного оформления. Опыт, полученный при составлении тектонических карт Азии и Арктики, планируется применить при составлении Международной тектонической карты Азии масштаба 1:5000000 (ITMA-5000) и Тектонической карты России масштаба 1:2500000
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРОГИБЫ НА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ И СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМАХ: ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКЦИИ ПОД ЕВРАЗИЙСКИМ КОНТИНЕНТОМ
Get PDFIn modern concepts, the upper mantle of the Earth is a highly viscous incompressible liquid, and its flow is described using the Navier – Stokes equations in the Oberbeck – Boussinesq and geodynamic approximations. Convective flows in the upper mantle play a decisive role in the kinematics of lithospheric plates and the geological history of continental regions. Mathematical modeling is a basic method for studying convective processes in the mantle. Our paper presents a numerical model of convection, which is based on the implicit artificial compressibility method. This model is tested in detail by comparing our calculation results with the results of a well-known international test. It is demonstrated that the Fedorenko grids sequence method is highly efficient and reduces the computing time almost by a factor of eight. The numerical model is generalized in order to state the problem in a spherical system of coordinates. It is used to analyse the distribution of convective flows in the upper mantle underneath the Eurasian continent. The analysis shows that the thickness and geometrical parameters of the lithospheric blocks are the factors of significant influence on the distribution of convective flows in the upper mantle. The resulting structure of convective flows is manifested in the surface topography of large platform areas wherein the lithosphere thickness is increased. Thus, the locations of extended downward convection flows under the East European and Siberian platforms are clearly comparable to syneclises observed in the study area.В соответствии с современными представлениями верхняя мантия Земли рассматривается как высоковязкая несжимаемая жидкость, для описания течения которой привлекаются уравнения Навье – Стокса в приближении Обербека – Буссинеска и геодинамическом приближении. Конвективные течения в верхней мантии Земли играют определяющую роль в кинематике литосферных плит и геологической истории развития континентальных областей. Основным методом исследования конвективных процессов в мантии Земли является математическое моделирование. В настоящей работе представлена численная модель конвекции, базирующаяся на неявной реализации метода искусственной сжимаемости. Приведены результаты детального тестирования модели путем сопоставления результатов расчетов с результатами известного международного теста. Продемонстрирована высокая эффективность метода последовательности сеток Р.П. Федоренко, позволившего сократить примерно в восемь раз время компьютерного счета. Представлено обобщение численной модели по постановке задачи в сферической системе координат. На основе построенной численной модели проанализировано распределение конвективных течений в верхней мантии Земли под Евразией. Показано, что мощность и геометрия блоков литосферы оказывают заметное влияние на распределение конвективных течений в верхней мантии Земли. Установившаяся структура этих течений проявляется в рельефе дневной поверхности обширных платформенных областей с увеличенной мощностью литосферы. Так, расположение протяженных нисходящих потоков конвекции под Восточно-Европейской и Сибирской платформами в плане явно сопоставимо с наблюдаемыми в рельефе синеклизами