Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
ОБЪЕМНО-ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СЕГМЕНТАЦИЯ ЛИТОСФЕРЫ ТЯНЬ-ШАНЯ ПО ДАННЫМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Get PDFThis article consolidates the results of studying the deep structure of the lithosphere of the Central Tien Shan, which aimed to identify the main tectonic elements in its geophysical models. We have compared the structural and geological data with the information on the deep structure obtained by geophysical methods and from the positions of earthquake hypocenters in the study area. According to geological concepts, the Tien Shan orogenic belt is characterized by longitudinal and transverse segmentation. The boundaries of the Northern, Middle, Southern Western and Eastern segments of the Tien Shan are deep-seated fault structures. In deep faults and channels of heat and mass transfer, endogenous processes are localized. High-velocity, geoelectrical and thermal models consider such faults and channels as contrasting objects that can be referred to as indicators of these processes.Our analysis of the locations of earthquake hypocenters from NNC, KNET, CAIIG, KRNET, SOME catalogues shows that seismic events are strongly confined to the fault zones and the boundaries of large blocks. A correlation between the anomalies of geophysical fields suggests the degree of inheritance of tectonic structures and the boundaries of the main tectonic segments of the Tien Shan. To compare the crustal and upper mantle heterogeneities reflected in different geophysical fields, we have analyzed seismic tomographic sections based on volumetric seismotomographic models geoelectric and velocity sections along profiles across the main tectonic elements of the study area. The sections are used to identify the zones with relatively low (i.e. reduced) seismic wave velocities and detect the deep-seated longitudinal segmentation of the folded belt. Objects showing anomalous seismic wave velocities are found in the seismotomographic sections at all the depths under consideration. The most contrasting differences in the velocities of P- and S-waves are typical of the depths of 0-5 km and 50-65 km, showing the most clearly observed Northern, Southern and Western segments of the Tien Shan. In general, the velocities of P- and S-waves at the Northern Tien Shan are higher than those at the Middle and Southern segments. We have analyzed the distribution of geoelectric heterogeneities identified from magnetotelluric sounding data in order to determine the boundaries of the main tectonic elements that are considered as the zones of increased electrical conductivity confined to the boundaries of the fault structures. The distribution of earthquake epicenters clearly reflects the segmentation of the Tien Shan into the Northern, Middle and Southern segments and shows the Western and Eastern Tien Shan relative to the Talas-Fergana fault. Ourstudies of the crust and the upper mantle of the Tien Shan have confirmed that the abovementioned tectonic segments have differences in their deep structures Based on a comprehensive analysis of the study results, we can qualitatively identify a relationship between the distribution of the velocity and geoelectric heterogeneities in the crust and upper mantle, seismicity and the stress-strain state of the crust.Статья посвящена обобщению результатов изучения глубинного строения литосферы Центрального Тянь-Шаня с целью выявления основных тектонических элементов в существующих геофизических моделях. Приведены результаты сопоставления данных структурно-геологических исследований с данными о глубинном строении, полученными комплексом геофизических методов, и положением гипоцентров землетрясений. Согласно геологическим представлениям Тянь-Шаньский орогенический пояс характеризуется продольной и поперечной сегментацией. Границами Северного, Срединного и Южного Тянь-Шаня, а также Западного и Восточного служат разломные структуры глубинного заложения. Глубинные разломы и каналы тепломассоперетока характеризуются обособленным (локализованным) проявлением эндогенных процессов, представляют собой контрастные объекты в скоростных, геоэлектрических, тепловых моделях и могут служить индикаторными признаками. Анализ каталогов (NNC, KNET, CAIIG, KRNET, SOME) на предмет расположения гипоцентров очагов землетрясений показывает высокую степень пространственной приуроченности сейсмических событий к разломным зонам и границам крупных блоков. Корреляция аномалий геофизических полей позволяет установить степень унаследованности тектонических структур и выявить границы основных тектонических сегментов Тянь-Шаня. Для сопоставления коровых и верхнемантийных неоднородностей, выраженных в различных геофизических полях, проанализированы сейсмотомографические срезы, построенные на основе объемных сейсмотомографических моделей, геоэлектрические и скоростные разрезы вдоль профилей, секущих основные тектонические элементы Тянь-Шаня. Обзор построенных разрезов позволил определить области относительно низкоскоростных зон (с пониженными скоростями сейсмических волн) и глубинные проявления продольной сегментации складчатого пояса. Во всем интервале рассматриваемых глубин на сейсмотомографических срезах наблюдаются аномальные скоростные объекты. Наиболее контрастными по перепаду скоростей продольных и поперечных сейсмических волн являются срезы на глубине 0–5 км и 50–65 км, где наиболее ярко прослеживается масштабная сегментация Тянь-Шаня на северный, южный и западный сегменты. В целом, скорости P- и S-волн для Северного Тянь-Шаня выше скоростей Срединного и Южного. Анализ распределения геоэлектрических неоднородностей, полученных при исследовании Тянь-Шаня методом магнитотеллурического зондирования, позволил определить границы основных тектонических элементов как зоны повышенной электропроводности, приуроченные к границам разломных структур. В распределении эпицентров землетрясений четко проявляются зоны Северного, Срединного и Южного Тянь-Шаня, а также проявляется сегментация Западного и Центрального Тянь-Шаня относительно Таласо-Ферганского разлома. Выполненные исследования земной коры и верхней мантии Тянь-Шаня подтвердили существование различий в глубинном строении между рассматриваемыми тектоническими сегментами. Комплексный анализ полученных результатов позволил на качественном уровне выявить взаимосвязь между распределением скоростных и геоэлектрических неоднородностей в земной коре и верхней мантии, сейсмичностью и напряженно-деформированным состоянием земной коры
О ВРЕМЕНИ ФОРМИРОВАНИЯ КАНДАЛАКШСКОГО И КЕРЕЦКОГО ГРАБЕНОВ ПАЛЕОРИФТОВОЙ СИСТЕМЫ БЕЛОГО МОРЯ В СВЕТЕ НОВЫХ ДАННЫХ ИЗОТОПНОЙ ГЕОХРОНОЛОГИИ
Get PDFInitially, the age and stratigraphic position of the Tersk formation were determined with respect to the fact that this formation overlaps the Early Proterozoic granitoids. Its top was marked by the rocks penetrated by the Late Devonian alkaline intrusions, including explosion pipes.This article presents the U-Pb isotopic dating of detrital zircon grains (dZr) from sandstones of the Tersk formation. It describes the geochemical compositions of the rocks and the Sm-Nd study results. In our study, the weighted average age of four youngest dZr grains from the sandstones of the Tersk formation is 1145±20 Ma, which suggests that the rocks above the studied rock layer (see the Tersk formation cross-section) are is not older than the end of the Middle Riphean. The U-Pb isotopic ages of dZr grains (provenance signals) from the sandstones of the Tersk formation were compared to the ages of other Upper Precambrian clastic strata in the northeastern East European platform (EEP) and adjacent areas. Our comparative analysis shows that these rocks significantly differ in age. This conclusion is in good agreement with the idea that at the end of the Middle and during the Late Riphean, several small (mainly closed) basins separated by uplifts dominated in the paleogeographic setting of the area wherein the White Sea rift system (WSRS) formed and developed. Temporal connections of these basins with the ocean were possible. Such paleogeographic setting does not favour the development of large rivers; this is why the grabens are mainly filled with local rock materials. The Keretsk and Kandalaksha grabens (WSRS) are filled with marine sediments eroded from the grabens walls. The local sediment sources include eclogite complexes (~1.9 Ga), which basic magmatism is dated at ~2.4–2.5 and ~2.7–2.9 Ga. Any potential primary sources for dZr grains are lacking in the area near the Keretsk graben. We suggest that such grains occurred due to recycling of the secondary sources of zircon, i.e. originated from ancient local sedimentary formations.На начальном этапе исследований возраст и стратиграфическое положение терской свиты ограничивались снизу ее налеганием на раннепротерозойские гранитоиды, а сверху – тем, что породы терской свиты вмещают позднедевонские щелочные интрузии (в том числе и трубки взрыва).В статье представлены результаты U-Pb изотопного датирования зерен детритового циркона (dZr) из песчаников терской свиты, дополненные определениями химического состава пород и результатами их изотопного Sm-Nd изучения. Полученный средневзвешенный возраст четырех наиболее молодых зерен dZr из песчаников терской свиты составил 1145±20 млн лет, что означает, что часть разреза терской свиты, залегающая выше изученного уровня, не может быть древнее конца среднего рифея. Сравнительный анализ полученного набора U-Pb изотопных датировок зерен dZr (провенанс-сигнала) из песчаников терской свиты и аналогичных данных по другим верхнедокембрийским обломочным толщам, распространенным на северо-востоке Восточно-Европейской платформы и в сопредельных регионах, выявил существенные различия. Это находится в хорошем соответствии с представлениями о том, что палеогеографическую обстановку, господствовавшую в конце среднего и в позднем рифее в области заложения и развития рифтовой системы Белого моря (РСБМ), можно рассматривать как совокупность небольших (часто бессточных) бассейнов, разделенных поднятиями. Эти бассейны могли время от времени иметь связь с Мировым океаном. Такая палеогеографическая ситуация не благоприятствовала развитию крупных рек, поэтому грабены заполнялись преимущественно материалом местного происхождения. Кандалакшский и Керецкий грабены РСБМ заполнены осадками морского генезиса, представляющими собой преимущественно продукты размыва вещественных комплексов, участвующих в строении бортов этих грабенов. Среди местных локальных источников идентифицированы эклогитовые комплексы с возрастом метаморфизма ~1.9 млрд лет и базитовового магматизма с возрастом ~2.4–2.5 и ~2.7–2.9 млрд лет. Попадание зерен dZr, для которых нет потенциальных близких первичных источников, расположенных около Керецкого грабена, произошло за счет рециклинга из вторичных источников циркона – местных древних осадочных образований
ОТВЕТ НА КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ М.В. МИНЦА И К.А. ДОКУКИНОЙ «СУБДУКЦИОННЫЕ ЭКЛОГИТЫ БЕЛОМОРСКОЙ ЭКЛОГИТОВОЙ ПРОВИНЦИИ (ВОСТОК ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА, РОССИЯ): МЕЗОАРХЕЙ, НЕОАРХЕЙ ИЛИ ПОЗДНИЙ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙ?» (С.Г. СКУБЛОВ, А.В. БЕРЕЗИН, Л.И. САЛИМГАРАЕВА)
Get PDFIn their research, the authors of the comments have focused on the Late Paleoproterozoic rims of zircons, but ignored many important details of their own data. Their comments are based on a misconception that eclogite zircons have unique geochemical (REE, Th/U) and isotopic (Lu-Hf, δ18O) characteristics that do not depend on rock types and pressure rates (that were high or ultrahigh) during metamorphism. This idea leads to false unambiguous dating of the eclogite facies metamorphism based on single samples of the rocks.Авторы Комментариев, определив в качестве главного объекта своего исследования позднепалеопротерозойские каймы цирконов, проигнорировали многие важные детали ими же полученных данных. Комментарии базируются на ложной идее, будто бы эклогитовые цирконы обладают уникальными геохимическими (REE, Th/U) и изотопными (Lu-Hf, δ18O) характеристиками, которые не зависят от типа породы и высокого или сверхвысокого давления при метаморфизме, что позволяет однозначно датировать эклогитовый метаморфизм по единичным образцам
ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ ДЛЯ НОВЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОТКРЫТИЙ В ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ
Get PDFCurrently, East Siberia as a whole and the Republic of Sakha (Yakutia) in particular are the territories of extensive geological exploration. Field geophysical surveys are mainly performed by seismic technologies used to discover new deposits and provide data for detailed appraisal of the known fields. Three-dimensional seismic surveys are effectively used for clarifying the details of geologic structures and obtaining the data for drilling programs. Upon further development of technologies, improvements are introduced in field operations, seismic data processing and interpretation, and drilling programs. As the information content of the survey data increases, it becomes possible to revise and update geological models and/or develop them in a more detail. With the use of modern data processing technologies that preserve the signals and depth migration data, the tectonic model of the Srednebotuobinskoe Oil and Gas Condensate Field was fully modified. Furthermore, additional isolated tectonic blocks were discovered in the eastern part of the Central deposit, and their map was constructed. The geological exploration based on the updated tectonic model is successful – new mineral reserves have been discovered, and the vector of geological exploration has been completely changed.В настоящее время в Восточной Сибири в целом и на территории Республики Саха (Якутия) в частности выполняются масштабные геологоразведочные работы. Основной объем полевых геофизических исследований приходится на сейсморазведочные работы для поиска и разведки новых объектов, для доразведки действующих месторождений. Для детализации геологического строения и постановки бурения эффективно используется площадная сейсморазведка 3D. По мере развития технологий совершенствуются методики полевых работ, обработки и интерпретации сейсмических данных, реализации программы бурения, происходит повышение информативности данных и становятся возможными переосмысление/детализация геологической модели среды. Так, на Среднеботуобинском нефтегазоконденсатном месторождении, используя современные технологии обработки с сохранением сигнала и глубинной миграции, удалось перевернуть представления о тектонической модели месторождения, закартировать дополнительные изолированные тектонические блоки на востоке Центральной залежи, провести геологоразведочные работы на основе актуализированной тектонической модели, открыть новые запасы и полностью изменить направление вектора геологоразведочных работ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОЗЕРНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВЕРХНЕГО МИОЦЕНА − НИЖНЕГО ПЛИОЦЕНА В СУХОДОЛЬНОЙ ТУНКИНСКОЙ ВПАДИНЕ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ
Get PDFWe present results of lithogeochemical, diatomic and palynological studies of sediments from the Tunka-13 well that was drilled in the southeastern part of dry Tunka basin in the Baikal rift zone. At the base of the section, there is an eroded basaltic flow of 16–15 Ma. From lithogeochemical signatures, we identify nine sedimentary units. The seven lower ones (interval 7.2–86.5 m) belong to the Tankhoi formation, the eighth (interval 2.7–6.6 m) to the Anosov formation, the ninth (interval <2.4 m) to the sandy stratum. We determined local sources of clastic material of basaltic and silicic compositions for units 1 and 2, respectively, and remote sources of silicic compositions for the overlaying units. The section shows a change from alluvial facies (units 1–3) through avandelta (unit 4) and lacustrine ones (units 5–7), again to alluvial facies (unit 8) and then to lacustrine-eolian ones (unit 9). Spore and pollen spectra from sediments of units 1–7 are divided into three palynozones (PZ), reflecting the vegetation change in the Late Miocene – Early Pliocene: PZ-1 – coniferous and deciduous forests with a small participation of thermophilic broadleaved species in moderately warm, humid climatic conditions; PZ-2 – enhancing the role of hemlock and more diverse thermophilic deciduous rocks in more humid and warm conditions; PZ-3 – a gradual reduction in the number of hemlock and other dark coniferous species, removing broad-leaved species by birch and alder, growing grassy communities in wetlands due to climate cooling. We identified layers of lacustrine facies by occurrence of fossil diatoms that are absent in the layers of the alluvial and avandelta facies. In lacustrine sediments, we distinguish four diatom zones: DZ-1 denotes a relatively deep Late Miocene paleolake, marked by planktonic species, DZ-2, DZ-3 and DZ-4 – a shallow Early Pliocene lake with a developed littoral zone and short transgression. The Late-Miocene paleolake transgression, indicated by changing facies, is associated with structural reorganization, accompanied by volcanic extinction in the Tunka valley about 9–8 Ma, and the Early Pliocene short transgression with a new reorganization, reflected in volcanic rejuvenation about 4.0 Ma.Представлены результаты литогеохимических, диатомовых и палинологических исследований осадочных отложений, вскрытых скважиной Тунка-13 в юго-восточной части суходольной Тункинской впадины Байкальской рифтовой системы. В основании разреза находится эродированный базальтовый поток возрастом 16–15 млн лет. По литогеохимическим характеристикам отложений в разрезе выделено девять пачек. Семь нижних из них (интервал 7.2–86.5 м) относятся к танхойской свите, восьмая (интервал 2.7–6.6 м) – к аносовской свите, девятая (интервал <2.4 м) – к песчаной толще. Для пачек 1 и 2 определены местные источники обломочного материала соответственно базальтового и кислого состава, для вышележащих пачек – удаленные источники пород кислого состава. В разрезе выявлена смена аллювиальной фации (пачки 1–3) фацией авандельты (пачка 4) и разноглубинными озерными фациями (пачки 5–7) с переходом вновь к аллювиальной фации (пачка 8), а затем к озерно-эоловой (пачка 9). Cпорово-пыльцевые спектры из отложений пачек 1–7 разделены на три палинозоны (ПЗ), отражающие смену растительности позднего миоцена – раннего плиоцена: ПЗ-1 – хвойные и листопадные леса с небольшим участием теплолюбивых широколиственных пород в умеренно теплых, влажных климатических условиях; ПЗ-2 – повышение роли тсуги и более разнообразных термофильных листопадных пород в более влажных и теплых условиях; ПЗ-3 – постепенное сокращение числа тсуги и других темнохвойных пород, вытеснение широколиственных березами, ольхой, распространение травянистых сообществ в заболоченных участках вследствие похолодания климата. Слои озерной фации идентифицированы по наличию ископаемых диатомей, отсутствующих в слоях аллювиальной и авандельтовой фаций. По составу диатомей выделены четыре диатомовые зоны (ДЗ): Д3-1 характеризует сравнительно глубокое позднемиоценовое палеоозеро, в котором преобладали планктонные диатомовые водоросли, ДЗ-2, ДЗ-3 и ДЗ-4 – малоглубинное раннеплиоценовое озеро с развитой зоной литорали и короткой трансгрессией. Обозначенная в смене фаций позднемиоценовая трансгрессия палеоозера связывается со структурной перестройкой, сопровождавшейся угасанием вулканизма в Тункинской долине около 9–8 млн лет назад, а раннеплиоценовая короткая трансгрессия – с новой перестройкой, отразившейся в возобновлении вулканизма около 4 млн лет назад
ОЦЕНКИ ВЗАИМОСВЯЗИ ДИНАМИКИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ С НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫМ СОСТОЯНИЕМ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ ГЕОСРЕДЫ
Get PDFThe RAS Research Station started geodynamical research at the Bishkek Geodynamic Test Area (BGTA) in 1980s. This test area is located in the Northern Tien Shan, one of most seismically active zones of Central Asia. The distribution patterns of crustal deformation in space and time are investigated by a complex of geophysical, seismological and geodesic methods. Long-offset transient electromagnetic (LOTEM) technique is an important component of the geophysical research carried out at BGTA with the focus on forecasting of seismic activity dynamics. LOTEM is considered to be one of the most informative methods for obtaining data on multilayered conductive anisotropic geologic environment. This article presents the results of integrated interpretation of LOTEM sounding data recorded at permanent electro-magnetic monitoring stations, Ak-Suu and Shavai. The time series of specific electrical resistance are analyzed to reveal a correlation with the stress-strain state of the geologic environment and seismic process in the study region in the period from January 2016 to October 2018. It is established that the deformation process taking place at a depth of more than 8.0 km is reflected in the time series of specific electrical resistance in the form of bay-shaped negative variations. A decrease of apparent resistance is observed when the receiver dipoles of the measurement unit are arranged in the meridian (N-S) direction. The periods of compression in the submeridional direction coincide with the periods with the highest density of seismic events. A comparison of earthquake hypocenter locations against the topographic relief and the data on regional faults shows the maximum density of hypocenters at the axial parts of Northern Tien Shan ridges.Геодинамические исследования пространственно-временного распределения деформаций земной коры на Бишкекском геодинамическом полигоне Научной станции РАН в г. Бишкеке, расположенном на территории Северного Тянь-Шаня, одной из наиболее сейсмоактивных областей Средней Азии, ведутся комплексом геофизических, сейсмологических и геодезических методов начиная с 80-х годов ХХ в. Важной составной частью выполняемых геофизических исследований, связанных с прогнозированием динамики сейсмической активности, и одним из наиболее информативных методов получения данных о многослойной проводящей анизотропной геологической среде является зондирование становлением поля в дальней зоне. Рассмотрены результаты комплексной интерпретации данных, полученных этим методом, для стационарных пунктов электромагнитного мониторинга Ак-Суу и Шавай. Временные ряды кажущегося удельного электрического сопротивления проанализированы на предмет связи с напряженно-деформационным состоянием геологической среды и сейсмическим процессом в исследуемой области в период с января 2016 г. по октябрь 2018 г. Установлено, что деформационный процесс, происходящий на глубинах более 8 км, проявляется во временных рядах удельного электрического сопротивления в виде бухтообразных отрицательных вариаций. Уменьшение кажущегося сопротивления наблюдается при расположении приемных диполей измерительной установки в меридиональном направлении (ориентированных в направлении север – юг). С периодами сжатия в субмеридиональном направлении совпадает наибольшая плотность сейсмических событий. Проведено сравнение расположения гипоцентров землетрясений с рельефом земной поверхности и данными о региональных разломах, которое показало, что максимальная плотность гипоцентров, как правило, приурочена к осевым частям хребтов Северного Тянь-Шаня
Гидрогеохимическая зональность изотопов урана (234U/ 238U) на юге Сибирского палеоконтинента: роль резервуара Южного Байкала в формировании подземных вод
Get PDFThe southern deformed edge of the Siberian paleocontinent is studied for zoning the disturbance of 234U/238U cyclic equilibrium in groundwaters discharged to the accreted Khamardaban terrane. A relationship is established between vertical variations of 234U/238U (ОА4/8) activity ratios and the hydrogeochemical zoning of groundwaters. Lateral ОА4/8 zoning of groundwaters in the basement rocks and sedimentary cover of the Siberian platform is described. It is emphasized that an important role is played by the water propagating from the South Baikal reservoir (SBR) (ОА4/8 = 1.95–1.99; U content = 0.44–0.46 μg/L) under the shore of Lake Baikal. It is suggested that the lateral advancement of the SBR water is facilitated by the development of low-angle (weakened by rifting) fractures of the Angara thrust fault, as well as subvertical fractures in the shear zone of the Main Sayan Fault. Monitoring data on the study area show that the ratios of the groundwaters components vary in time due to Cherdyntsev – Chalov deformational effect, chemical interaction of the waters and evaporites, and mixing of the groundwaters with contrasting hydrogeochemical signatures.Исследуется зональность в нарушении циклического равновесия 234U/238U в подземных водах на южном деформированном краю Сибирского палеоконтинента с выходом в аккретированный Хамардабанский террейн. Обозначается связь вертикальных вариаций отношений активностей 234U/238U (ОА4/8) с гидрогеохимической зональностью подземных вод. Характеризуется латеральная зональность ОА4/8 подземных вод в породах фундамента и отложениях осадочного чехла Сибирской платформы. Подчеркивается определяющая роль воды, распространяющейся от Южно-Байкальского резервуара (ЮБР) с характерными значениями ОА4/8 = 1.95–1.99 и концентрацией U = 0.44–0.46 мкг/дм3 под побережье Байкала. Предполагается, что латеральному продвижению вод ЮБР способствует развитие пологих (ослабленных при рифтогенезе) разрывов Ангарского надвига и субвертикальных разрывов сдвиговой шовной зоны Главного Саянского разлома. Данные мониторинга свидетельствуют о меняющихся во времени соотношениях компонентов подземных вод, обусловленных деформационным эффектом Чердынцева – Чалова, химическим взаимодействием воды с эвапоритами и смешением подземных вод с контрастными U-изотопными характеристиками
СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ ЛИТОСФЕРЫ ПАМИРА И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ
Get PDFВ работе исследована область Памира и Тянь-Шаня, которая является зоной внутриконтинентальных столкновений и представляет большой интерес для изучения геодинамических процессов, протекающих в земной коре и литосфере. Указанная область исследована методом сейсмотектонических деформаций (СТД). Расчет СТД выполнен на основе подходов, предложенных в работах Ю.В. Ризниченко и С.Л. Юнга. Для оценки распределения сейсмичности по территории и глубине, а также расчета среднегодовой скорости СТД (интенсивность СТД, IƩ ) использован каталог ISC (International Seismological Centre, London). Каталог включает в себя более 56000 землетрясений, произошедших на рассматриваемой территории за 1902–2018 гг. Для разных диапазонов глубин выделены области проявления интенсивных сейсмотектонических деформаций. Максимум интенсивности СТД IƩ =1.76⋅10–7 год–1 приходится на юго-западную часть Памиро-Гиндукушской сейсмической зоны (глубина 100–300 км), соизмеримая интенсивность СТД IƩ =1.25⋅10–7 год–1 определена для западной части зоны сочленения Тянь-Шаня и Памира (западная часть Алайского и Заалайского хребтов, глубина 0–50 км). Зоны сейсмической активности мигрируют в зависимости от рассматриваемой глубины. На глубине 0–50 км выделяются две области активной сейсмичности – восточная часть Заалайского хребта и центральная часть Памиро-Гиндукушской сейсмической зоны. Ниже 50 км активная сейсмичность смещается в южную часть Памиро-Гиндукушской сейсмической зоны, максимум землетрясений наблюдается на глубине 100–300 км. Исследования направленности СТД основаны на данных о фокальных механизмах очагов 3276 землетрясений, произошедших за 1949–2018 гг. Построены диаграммы распределения направлений главных осей напряжений. Для основной части событий ось сжатия меняет свое направление в секторе азимутов 300–360°. Для земной коры и верхней мантии рассчитаны и построены усредненные механизмы очагов и карты направленности СТД. По представительным выборкам усредненные механизмы построены для зоны сочленения Южного Тянь-Шаня с Северным Памиром и Таримом (0–50 км) и для юго-западной части Памиро-Гиндукушской сейсмической зоны (более 50 км). По картам СТД определены направления осей укорочения и удлинения и отмечено наличие различных деформационных обстановок на территории исследования. На основе тензоров СТД, полученных для глубин 0–50 км (земная кора), построены распределения коэффициента Лоде – Надаи με , угла вида плоской деформации ω (по С.Л. Юнга) и вертикальной компоненты. Основная часть исследуемой территории находится в условиях простого сжатия (0.6≤με ≤1), за исключением Центрального и Южного Памира, который находится в условиях растяжения со сдвигом (–0.6<με<–0.2) и чистого сдвига (–0.2≤με≤+0.2). Исследуемая территория, кроме Центрального и Южного Памира, испытывает воздымание. Проведено сравнение моделей деформации, полученных по методу СТД и GPS-данным. Отмечено полное соответствие
ДВЕ СТАДИИ МЕТАМОРФИЗМА В ПОРОДАХ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ КИТОЙСКОГО БЛОКА (ШАРЫЖАЛГАЙСКИЙ ВЫСТУП СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ) ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ГРАНАТОВЫХ АМФИБОЛИТОВ
Get PDFThe Archean metamorphism in the southwestern Siberian craton was confirmed by the studies of the Kitoy and Irkutsk blocks. However, the parameters of the metamorphism process are still poorly investigated. The article presents the first results of studying the metamorphism conditions of garnet amphibolites sampled from the Kitoy sillimanite deposit. The reaction relationships of the studied minerals give grounds to distinguish two episodes of the regional metamorphism. At the end of the first episode, (Т=710–770 °С and Р=8.3–8.8 kb), the pressure reduced to 1.3–2.5 kbar at T=700 °C at the retrograde stage, and amphibole-plagioclase rims formed around garnet grains. During the second episode of metamorphism, the temperature reached 890 °С (granulite facies), and Cpx+Opx paragenesis replaced hornblende. The second episode of metamorphism is not evident in all the samples (considering the same bulk rocks composition of the rocks), which suggests its local character.Свидетельства архейского метаморфизма на ЮЗ Сибирского кратона установлены в Китойском и Иркутном блоках, однако параметры процесса метаморфизма до сих пор остаются слабоизученными. В работе приводятся первые результаты изучения условий метаморфизма гранатовых амфиболитов, отобранных в районе Китойского силлиманитового месторождения. На основании изучения реакционных взаимоотношений минералов установлено, что породы подверглись двум эпизодам метаморфизма. Первый эпизод регионального метаморфизма с РТ-параметрами Т=710–770 °С и Р=8.3–8.8 кбар завершился снижением давления на регрессивной стадии до параметров Р=1.3–2.5 кбар при Т=700 °С. При этом происходило образование амфибол-плагиоклазовых кайм вокруг зерен граната. Второй эпизод метаморфизма характеризовался температурами, достигающими гранулитовой фации (Т=890 °С) и формированием парагенезиса Cpx+Opx, замещающего роговую обманку. Второй эпизод метаморфизма проявлен не во всех образцах (при одинаковом валовом составе пород), что позволяет предположить его локальный характер
ПРОВЕДЕНИЕ ДЕТАЛЬНЫХ АЭРОГЕОФИЗИЧЕСКИХ РАБОТ В СЛОЖНОДИСЛОЦИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСАХ СУТАМСКОГО ТЕРРЕЙНА (АЛДАНСКИЙ ЩИТ) ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Get PDFMagnetic exploration is the most informational and economical method of prospecting and exploration of iron-ore deposits. In rough-terrain and remote areas without any infrastructure, problems associated with ground-based methods can be avoided by using modern unmanned technologies that allow conducting geophysical surveys in a more efficient way. An unmanned aeromagnetic survey complex (aerial vehicle, UAV) Geoscan 401 was used to assess the possibility of using UAVs for aeromagnetic surveying of iron-ore deposits. Our experimental study was conducted in the well-studied area of the largest iron-ore deposit of South Yakutia. The UAV capacities were confirmed by comparing the aeromagnetic survey data with the available data obtained by ground magnetic exploration of the study area. By analysing magnetic fields, we established that the anomalies detected by the ground and aeromagnetic surveys were fully identical. Furthermore, a weak anomaly was discovered in the northeastern part of the study area (it was not reflected in the magnetic field from the ground survey data). Recalculation of the vertical gradient of the magnetic field shows that the anomaly is caused by a blind ore body. Its upper edge is located at a depth of 200–250 m from the day surface. In calculations for a data array without gradient intervals, a mean square error (MSE) amounts to 1.01 nT. An absolute error in the heights of the working and control flights did not exceed 1.5 m. Both the preliminary and control measurements were performed very efficiently. Profiles for UAV surveys were spaced by 100 m. A 1.0 km2 site was covered by one flight within approximately 20 minutes. The Geoskan-401 UAV is useful for obtaining orthophotos, topographic maps and 3D models of the surveyed territory as required for further studies consistent with the magnetic surveys. The aeromagnetic surveys were followed by trenching to verify the newly discovered anomalies. Based on the results of this experimental study, the forecast resources of the Sutam deposit should be increased by almost 250–350 million tons, i.e. plus 15 % to the previously explored and approved reserves of the Sutam field.Магниторазведка представляет собой наиболее информационный и экономичный метод при поиске и разведке железорудных месторождений. Избежать проблем с постановкой наземных методов на труднопроходимых и удаленных от инфраструктуры территориях, повысить скорость их изучения позволяют беспилотные технологии. Для оценки возможности применения беспилотной аэромагнитной съемки на железорудных объектах Якутии были выполнены опытно-методические работы на уже хорошо изученном ранее крупнейшем железорудном месторождении Южной Якутии с использованием беспилотного комплекса «Геоскан 401». Данный подход позволил установить работоспособность полетного комплекса, сопоставив имеющиеся данные наземных магниторазведочных работ с данными аэромагниторазведочных работ. Анализ магнитных полей показал полную идентичность полученных аномалий наземной и аэромагнитной съемки. Более того, на северо-востоке участка была выделена слабая аномалия, которая не отражена в магнитном поле наземной съемки. Пересчет вертикального градиента магнитного поля позволил определить, что аномалия обусловлена слепым рудным телом, верхняя кромка которого располагается на глубине 200–250 м от дневной поверхности. Среднеквадратическая погрешность, вычисленная для массива данных без градиентных интервалов, составила 1.01 нТл. Абсолютная погрешность высоты основного и контрольного полетов не превышает 1.5 м. По результатам рабочих и контрольных замеров отмечается высокая воспроизводимость измерений. За один полет по сети профилей с шагом 100 м был изучен участок площадью 1 км2. Полетное время составило немногим более 20 мин. Дополнением работы с полетным комплексом «Геоскан-401» стала возможность съемки ортофотопланов, топопланов, трехмерных моделей местности – в зависимости от потребностей – последовательно с выполнением магниторазведочных работ. Согласно результатам аэромагниторазведочных работ и последующей заверки полученных новых аномалий горно-вскрышными работами в виде канав и траншей, прирост прогнозных ресурсов Сутамской площади составил примерно 250–350 млн т – 15 % от уже опоискованных ранее и утвержденных запасов Сутамского месторождения