Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
ТЕКТОНОФИЗИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА МЕСТ ЛОКАЛИЗАЦИИ ГОРНОГО ХРУСТАЛЯ (НА ПРИМЕРЕ ПРИПОЛЯРНОГО УРАЛА)
Get PDFSpatial reconstruction of tectonic stresses within the Subpolar Ural quartz crystal-containing province was conducted by the kinematic method [Gushchenko, 1973, 1979] based on the main indicators of tectonic stresses on slickensides. Local stress states (LSS) and general stress fields for large blocks were reconstructed by the method described in [Sim, Marinin, 2015]. In the blocks with numerous occurrences of quartz crystal (Pelingichey and Omega-Shor blocks), the general stress fields is characterized by a stress state close to uniaxial tension, i.e. the Lode-Nadai coefficient µ=–1. In these blocks, thick quartz veins are perpendicular to the tension axis of the general stress field. In the block without quartz crystal (West Saled), the general stress field is characterized by a triaxial stress state or pure shear state (–1˂µσ˂+1). The LSS of the quartz crystal deposits show the following: the stress state of µ=–1 is typical of quartz veins without quartz crystal nests, and a special kind of stress state is reconstructed near the nests with piezoelectric material. It is named a variation of the type of stress state (VTSS), which means that within one tectonic stage, the type of stress state changes approximately as follows: µσ=+1 (40 %), µσ=–1 (40 %), and –1˂µσ˂+1. It means that in the piezoelectric mineral deposits, pulsating tectonic stresses provided for a fluid flow of hydrothermal solutions at the intersection of ore-bearing and ore-controling faults when tension (µ=–1) was replaced with compression (µ=+1), while the orientations of compression and tension axes remained unchanged. Apparently, such a regime was caused by alternating activation of the above-mentioned faults. The tectonic stress reconstructions were performed for 33 mineral deposits and occurrences of quartz crystal. VTSS was determined in 32 deposits; one mineral occurrence is characterized by uniaxial tension. Therefore, we propose using VTSS (variation of the type of stress state) as a criterion for predicting the locations of quartz crystal deposits.Площадная реконструкция тектонических напряжений кинематическим методом [Gushchenko, 1973, 1979] в пределах Приполярно-Уральской хрусталеносной провинции позволила восстановить локальные тектонические напряжения (стресс-состояния – ЛСС) и общие поля напряжений для крупных блоков по методике [Sim, Marinin, 2015]. Общее поле напряжений для блоков, насыщенных месторождениями и проявлениями горного хрусталя, характеризуется видом напряженного состояния, близким к одноосному растяжению, т.е. коэффициент Лоде – Надаи μσ=–1 (Пелингичейский, Омега-Шорский блоки). В этих блоках мощные кварцевые жилы ориентированы перпендикулярно оси растяжения общего поля напряжений. В блоке без горного хрусталя (Западные Саледы) общее поле напряжений характеризуется трехосным напряженным состоянием (–1˂μσ˂+1). ЛСС на месторождениях показывают следующее: в кварцевых жилах без гнезд горного хрусталя вид напряженного состояния μσ=–1, а в стенках гнезд с пьезосырьем восстанавливается особый вид напряженного состояния, названный нами вариацией вида напряженного состояния (ВВНС), т.е. за один тектонический этап вид напряженного состояния изменяется примерно следующим образом: μσ=+1 (40 %), μσ=–1(40 %) и –1˂μσ˂+1 (20 %). Это означает, что для подтока гидротермальных растворов на местах пересечения рудоподводящих и рудоконтролирующих разломов на месторождениях пьезосырья был пульсирующий режим тектонических напряжений, когда обстановка растяжения (μσ=–1) менялась на обстановку сжатия (μσ=+1) при неизменной ориентировке осей сжатия и растяжения. По-видимому, такой режим вызывался попеременной активизацией двух типов вышеназванных разломов. Из 33 обследованных месторождений и проявлений горного хрусталя на 32 была установлена ВВНС, на одном проявлении – обстановка одноосного растяжения, что позволило предложить вариацию вида напряженного состояния как критерий для прогноза мест локализации горного хрусталя
СУБДУКЦИОННЫЕ ЭКЛОГИТЫ БЕЛОМОРСКОЙ ЭКЛОГИТОВОЙ ПРОВИНЦИИ (ВОСТОК ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА, РОССИЯ): МЕЗОАРХЕЙ, НЕОАРХЕЙ ИЛИ ПОЗДНИЙ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙ?
Get PDFA critical discussion of competing models of the geodynamic nature (oceanic or continental subduction) and age (Meso-Neoarchean or Late Paleoproterozoic) of the eclogite facies metamorphism in the Belomorian eclogite province (BEP) is based on the systematic analysis of the sum of previously known and newly obtained data characterizing the geological structure of the Salma eclogite association and features of zircons from eclogites, including the isotopegeochronological and geochemical characteristics, composition and distribution of mineral inclusions. Regular changes in the REE trends and crystallization-recrystallization temperature of porous zircons in eclogite-metagabbro illustrate the sequence of magmatic and metamorphic events in the Meso-Neoarchean and Paleoproterozoic. The susceptibility to recrystallization of zircons is due to partial metamictness and porous structure. The earliest (~2.9 Ga) zircon zones retain mag-matic-type REE trends. The microinclusions of the prenite-pumpelliite and greenschist facies minerals and the increase in the LREE and MREE concentrations indicate hydrothermal metamorphism in the spreading ridge and on the ocean floor at 2.9–2.82 Ga. Prenite, pumpelliite, albite, actinolite, chlorite, diaspore and saponite also form inclusions in the eclogitic garnet. An increase of LREE and MREE, the disappearance of the Ce positive anomaly, a change from negative to positive Eu anomaly at 2.82–2.78 Ga indicate that plagioclase was removed during the formation of the ‘garnet + omphacite’ eclogite association and the replacement of sphene with rutile. The eclogite facies metamorphism linked with subduction of the oceanic crust is also indicated by the microinclusions of garnet and rutile in zircon. The crystallization temperature in 700–900 °C range of the round-oval zircons from eclogites-metagabbronorites records the Neoarchean granulite facies metamorphism at 2.77–2.70 Ga, the negative Eu anomalies in the cores and rims of zircons indicate the participation of plagioclase in the metamorphic crystallization. Late (2.1–1.7 Ga) rims of porous zircons that occurred at 600–680 °C are distinguished by minimal REE concentrations, a change from a positive Eu anomaly to a negative one, and the appearance of a negative Ce anomaly, which indicates the presence of plagioclase, reducing type of fluids and, accordingly, low water activity that is characteristic of high-temperature metamorphism under stretching condition and mantle-plume activity. The deep Sm-Nd system reworking in the Belomorian tectonic province, including BEP, at ~1.9 Ga was caused by the crustal heating that spread from the Lapland granulite belt border in the west-south-westward direction. The Lu-Hf system in zircon reworking with a significant increase in radiogenic Hf indicates the recrystallization of a long-existing garnet, in which a significant amount of radiogenic 176Hf accumulated by 1.9 Ga as a result of the 176Lu decay. This contradicts the earlier suggestion of the eclogite garnet primary crystallization in the late Paleoproterozoic (1.94–1.89 Ga).Критическое обсуждение конкурирующих моделей геодинамической природы (океанская иликонтинентальная субдукция) и возраста (мезонеоархей или поздний палеопротерозой) эклогитового метаморфизма ассоциации Салма в Беломорской эклогитовой провинции опирается на систематический анализ обширной базы данных, полученных сторонниками обеих моделей. Имеющиеся данные характеризуют геологическое строение ассоциации Салма и особенности цирконов из эклогитов: изотопно-геохронологические и геохимические параметры, состав и особенности распределения минеральных включений. Закономерные изменения трендов REE и температуры кристаллизации – рекристаллизации пористых цирконов в эклогитах-метагаббро иллюстрируют последовательность магматических и метаморфических событий в мезонеоархее и палеопротерозое. Восприимчивость к перекристаллизации цирконов обусловлена частичной метамиктностью и пористой структурой. Наиболее ранние (~2.9 млрд лет) зоны цирконов сохраняют тренды REE магматического типа. Микровключения минералов пренит-пумпеллиитовой и зеленосланцевой фации и рост концентраций LREE и MREE свидетельствуют о гидротермальном метаморфизме в зоне спрединга и на океанском дне 2.90–2.82 млрд лет назад. Пренит, пумпеллиит, альбит, актинолит, хлорит, диаспор и сапонит образуют включения также и вэклогитовом гранате. Увеличение концентраций LREE и MREE, исчезновение положительной Ce-аномалии, смена отрицательной на положительную аномалию Eu 2.82–2.78 млрд лет назад предполагают удаление плагио-клаза при образовании эклогитовой ассоциации «гранат + омфацит» и замещение сфена рутилом. На эклогитовыйметаморфизм указывают микровключения граната и рутила в цирконе. Неоархейский метаморфизм гранулитовой фации 2.77–2.70 млрд лет назад зафиксирован округло-овальными цирконами из эклогитов-метагабброноритов: температурами кристаллизации 700–900 °С и отрицательными аномалиями Eu в ядрах и каймах цирконов, которые указывают на участие плагиоклаза в процессе метаморфической кристаллизации. Поздние (2.1–1.7 млрд лет) каймы пористых цирконов, возникшие при 600–680 °С, отличаются минимальными концентрациями REE, сменой положительной на отрицательную аномалию Eu и появлением отрицательной Ce-аномалии, что указывает на присутствие плагиоклаза, восстановительный тип флюидов и низкую активность воды, характерную для высокотемпературного метаморфизма в обстановках растяжения и мантийно-плюмовой активности. Глубокая перестройка Sm-Nd системы пород Беломорской тектонической провинции, включая БЭП, ~1.9 млрд лет назад вызвана прогревом коры, который распространялся от границы с Лапландским гранулитовым поясом в ЗЮЗ направлении. Перестройка Lu-Hf системы в цирконе со значительным приростом радиогенного Hf указывает на перекристаллизацию длительно существовавшего граната, в котором к 1.9 млрд лет в результате распада 176Lu накопилось значительное количество радиогенного 176Hf. Это противоречит ранее выдвинутому предположению о первичной кристаллизации эклогитового граната в позднем палеопротерозое 1.94–1.89 млрд лет назад
Позднечетвертичные смещения вдоль Сарминского участка Приморского разлома по данным георадиолокации (Байкальский рифт)
Get PDFGround-penetrating radar (GPR) surveys were performed in the Sarma segment of the Primorsky fault between the settlements of Shida and Kurma. This segment belongs to one of the largest structures of the Baikal rift and was active in Late Quaternary (Early Holocene). The study aimed to reconstruct vertical displacement amplitudes and dip angles of fractures along the fault segment, clarify its kinematic type, and estimate a maximum magnitude of earthquakes that may occur in the study area. The GPR equipment set included an OKO-2 georadar and AB-250M and ABDL-Triton shielded antennas. The GPR surveys were supported by morphostructural and tectonophysical methods. Based on the interpretation of the geophysical survey data and satellite images, faults associated with the Sarma paleoseismic dislocation were mapped. Their total length amounts to 14 km. According to the GPR survey data, one-stage vertical displacements show normal faulting and vary from SW to NE from 4.4 to 7.7 m. Paleo-earthquake magnitudes calculated from the maximum displacement values (Mw=7.2, and Мs=7.4) suggest that potential earthquakes in the Primorsky fault zone may be stronger than previously assumed. Рассмотрены результаты георадиолокационных исследований активизированного в раннем голоцене участка Приморского разлома в районе р. Сарма между населенными пунктами Шида и Курма. Целью данной работы является реконструкция вертикальных амплитуд смещений и углов падения разрывов вдоль активизированного в позднечетвертичное время участка Приморского разлома для уточнения его кинематического типа и максимальной магнитуды землетрясения, которое может иметь место в зоне одной из крупнейших структур Байкальского рифта.Работы выполнялись георадаром ОКО-2 с экранированной антенной АБ-250М и АБДЛ-Тритон. В дополнение к основному методу использовались морфоструктурные и тектонофизические методы. В результате выполненных работ на основе интерпретации данных геофизических исследований и дешифрирования спутниковых снимков, доступных через Web-сервисы, были откартированы разрывные нарушения, ассоциированные с палеосейсмодислокацией Сарма. Общая протяженность откартированных разрывов составила не менее 14 км. Полученные на основе георадиолокационных данных одноактные вертикальные смещения по сейсморазрыву имеют сбросовую кинематику и изменяются с ЮЗ на СВ с 4.4 до 7.7 м. Магнитуды палеоземлетрясения, рассчитанные по максимальному вертикальному смещению, равны Mw=7.2 и Мs=7.4, что дает право предполагать более значительное по силе землетрясение, которое может иметь место в зоне Приморского разлома, чем считалось ранее.
Этапы каменноугольно-триасового магматизма в Причерноморье по результатам изотопно-геохронологического изучения зерен детритового циркона из юрских грубообломочных толщ Горного Крыма
Get PDFThe article presents the results of U-Pb isotope dating of detrital zircons from the Jurassic coarse rocks in the apex and the western slope of Mnt. Biyuk-Sinor (the southern wall of the Baidar basin, near the village of Orlinoe). These dates are compared with the detrital zircon dates obtained for sandy rocks from the Upper Jurassic coarse clastic strata composing the slopes of Mnt. Spilia near Balaklava Harbor and Mnt. Southern Demerdzhi near Alushta city, as well as the Middle Jurassic Bitak conglomerates near the village of Strogonovka (suburb of Simferopol city). The comparison shows a high degree of similarity of the averaged age characteristics of the main detrital zircon populations. Sandy rocks of Jurassic coarse clastic strata for zircon dating were sampled in four locations of the Mountaineous Crimea. Based on their dates and a summary set of ages of detrital zircon grains from sandstones of the Southern Coast of Crimea, spanning the stratigraphic interval from the Middle Jurassic to Neogene, we can provide a statistically reliable specification of the Carboniferous-Triassic time interval (360–200 Ma) of magmatic activity within the Black Sea region. This period was bounded in time by the Late Devonian and Early Jurassic relative magmatic lulls. None of the zircon grains of the Carboniferous-Triassic age has revealed Hf-isotopic characteristics indicating any significant contribution of crustal material older than the Mesoproterozoic into the protolith of the parent zircon rocks. Within the Carboniferous-Triassic interval of magmatic activity, three stages are distinguished: (I) 360–315 Ma, (II) 315–270 Ma, and (III) 270–200 Ma. Magmatic stage I (360–315 Ma) is related to the closure of the Reik ocean, which completed after the subducted slab ‘broke off’ into the mantle and was accompanied by the ubiquitously manifested HT-LP metamorphism. Zircon grains of stage I are characterized by peak ages of about 325–340 Ma and the dominance of negative εHf. Magmatic stages II (315–270 Ma) and III (270–200 Ma) correlate with functioning of the Scythian-Pontian volcanic suprasubduction belt. In these magmatic stages, zircon εHf values scatter from weakly negative to substantially positive (referred to the depleted mantle), which is typical for volcanic arcs. Fuzzy separation of stages II and III and strong variability of the peak ages of zircons from the studied samples (which we associate with these stages) can be due both to changes in magmatic activity in different segments of the belt, and to changes in the erosion intensity of crystalline complexes of the belt during the subsequent stages evolution caused by tectonic rearrangements within the Paleo-Tethys ocean and its peri-oceanic structures. В статье представлены результаты U-Pb изотопного датирования зерен детритового циркона из толщи юрских грубообломочных пород, залегающих в вершинной части и на западном склоне г. Биюк-Синор (южный борт Байдарской котловины, около села Орлиное). Сопоставление этих датировок с полученными ранее результатами изучения зерен детритового циркона из песчанистых пород, участвующих в строении разрезов верхнеюрских грубообломочных толщ, слагающих склоны г. Спилия около Балаклавской бухты и г. Южная Демерджи около г. Алушты, а также среднеюрских битакских конгломератов около с. Строгановка (пригород г. Симферополя), показало высокую степень сходства осредненных возрастных характеристик основных популяций зерен детритового циркона. Результаты изучения зерен детритового циркона из песчанистых пород юрских грубообломочных толщ в четырех локациях Горного Крыма вместе с аналогичными данными для суммарного набора возрастов зерен детритового циркона из проб песчаников Южного берега Крыма, попадающих в стратиграфический интервал от средней юры до неогена, позволили статистически надежно охарактеризовать каменноугольно-триасовый (360–200 млн лет) интервал магматической активности, проявленной в пределах Причерноморья и ограниченной во времени позднедевонским и раннеюрским относительными магматическими затишьями. Ни в одном из зерен циркона каменноугольно-триасового возраста не выявлены Hf-изотопные характеристики, указывающие на сколько-нибудь значительный вклад корового материала старше мезопротерозоя в протолит материнских пород циркона. В выделяемом каменноугольно-триасовом интервале магматической активности можно обособить три этапа: (I) 360–315 млн лет, (II) 315–270 млн лет и (III) 270–200 млн лет. Этап магматизма I (360–315 млн лет) соотносится с закрытием океана Реик, завершившимся «отрывом и обрушением» субдуцируемого слэба в мантию и сопровождавшимся повсеместно проявленным HT-LP метаморфизмом. Для зерен циркона этого этапа магматизма характерны пиковые значения возраста около 325–340 млн лет и доминирование отрицательных εHf. Этапы магматизма II (315–270 млн лет) и III (270–200 млн лет) соотносятся с функционированием вулканического надсубдукционного пояса Скифско-Понтидской дуги. Для зерен циркона этих этапов магматизма характерен разброс величин εHf от слабоотрицательных до существенно положительных (характерных для деплетированной мантии), что типично для вулканических дуг. Нечеткое разделение II и III этапов магматизма и сильная вариабельность в изученных пробах пиковых значений возраста зерен циркона, которые мы связываем с этими этапами, могут быть обусловлены как изменениями магматической активности в различных сегментах пояса, так и изменениями интенсивности эрозии кристаллических комплексов пояса на последующих этапах эволюции, вызванных тектоническими перестройками внутри океана Палеотетис и его периокеанических структур.
РЕКОНСТРУКЦИЯ ПОЛЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ГЛУБОКОЙ ЧАСТИ ЮЖНОГО СЕГМЕНТА КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ И СЕВЕРНОГО СЕГМЕНТА ЯПОНСКОЙ ЗОНЫ СУБДУКЦИИ
Get PDFEarthquake focal mechanisms in the Southern Kuril-Kamchatka and Northern Japan subduction zones were analysed to investigate the features of the tectonic stress field inside the Pacific lithospheric plate subducting into the upper mantle. Earthquake focal mechanism (hypocenter depths of more than 200 km) were taken from the 1966– 2018 NIED, IMGiG FEB RAS and GlobalCMT catalogues. The tectonic stress field was reconstructed by the cataclastic analysis method, using a coordinate system related to the subducting plate. In most parts of the studied seismic focal zone, the axis of the principal compression stress approximately coincides with the direction of the Pacific lithospheric plate subduction beneath the Sea of Okhotsk. It slightly deviates towards the hinge zone separating the studied regions. The principal tension stress axis is most often perpendicular to the plate movement, but less stable in direction. This leads to compression relative to the slab in some parts of the studied regions, and causes shearing in others. The hinge zone is marked by the unstable position of the tension axis and high values of the Lode–Nadai coefficient, corresponding to the conditions of uniaxial compression, while the compression direction remains the same, towards the slab movement. Two more areas of uniaxial compression are located below the Sea of Japan at depths of 400–500 km.Рассмотрены особенности поля тектонических напряжений внутри погружающейся в верхнюю мантию Тихоокеанской литосферной плиты в пределах южной части Курило-Камчатской и северной части Японской зоны субдукции на основе механизмов очагов землетрясений. Привлечены данные доступных каталогов механизмов очагов землетрясений с глубиной гипоцентра более 200 км временного периода 1966–2018 гг. по данным NIED, ИМГиГ ДВО РАН и GlobalCMT. Анализ данных проводился в системе координат, связанной с погружающейся плитой. Реконструкция поля тектонических напряжений выполнена методом катакластического анализа. Показано, что ось главного напряжения сжатия почти на всех участках сейсмофокальной зоны примерно совпадает с направлением погружения Тихоокеанской литосферной плиты под Охотоморскую с небольшим отклонением в сторону зоны перегиба, разделяющего указанные сегменты субдуцирующей плиты. Ось главного напряжения растяжения преимущественно перпендикулярна движению плиты, однако менее устойчива по направлению. В отдельных частях изучаемых регионов это обеспечивает напряженное состояние сжатия относительно плиты, в других приводит к состоянию сдвига. Район перегиба сейсмофокальных зон отмечается нестабильным положением оси растяжения и высокими значениями коэффициента Лоде – Надаи, характерными для условий одноосного сжатия; направление сжатия остается прежним – в сторону движения слэба. Еще две области в условиях одноосного сжатия расположены под территорией Японского моря на глубинах 400–500 км
МЕЗОПРОТЕРОЗОЙСКИЙ БАЗИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ (ЮЖНЫЙ УРАЛ): ВОЗРАСТНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ, ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Get PDFAmong the Riphean–Vendian dyke complexes of the basic composition, which intersect the Precambrian strata of the Bashkirian meganticlinorium (Southern Urals), one of the most common is the Kurgas gabbro-dolerite complex dated to the Early – Middle Riphean. This article presents the isotopic dating, petrological and geochemical features of the rocks belonging to the Kurgas complex. It gives the first description of the regional geochemical zoning that is reflected in a decrease in SiO2 contents from the north to the south along the Bashkirian meganticlinorium, and an increase in MgO contents in the same direction, which is attributed by the authors to an increase in the permeability of the crust to the south during opening of the Mashak riftogenic structure.New data on isotopic ages were obtained for the dyke that cuts the Satka formation of the Lower Riphean – 1318±10 (40Ar/39Ar), the intrusion in the exocontact zone of the Berdyaush rapakivi granite massif – 1349±11 Ma (U-Pb), and the andesite dyke among the metamorphic rocks of the Taratash complex – 1365.6±6.6 Ma (U-Pb). These ages, in combination with the previously obtained data, suggest that the complex formed during a rather long period of time (from 1385 to 1318 Ma, as a minimum), which corresponds to the beginning of the Middle Riphean. Isotopic U-Pb age of the dyke that cuts the contact zone of the Berdyaush massif, suggests that the major portion of the massif had already crystallized by that time and was exhumed into the shallow zone of brittle deformation.Среди рифейско-вендских дайковых комплексов основного состава, секущих докембрийские толщи Башкирского мегантиклинория (Южный Урал), одним из самых распространенных является кургасский габбро-долеритовый раннесреднерифейский комплекс. В работе собраны и обобщены данные по изотопным датировкам, петрологическим и геохимическим особенностям пород кургасского комплекса. Впервые показано наличие региональной геохимической зональности в породах комплекса, которая выражена в уменьшении содержаний SiO2 с севера на юг вдоль Башкирского мегантиклинория и увеличении содержаний MgO в этом направлении, что авторами связывается с увеличением проницаемости коры к югу при раскрытии Машакской рифтогенной структуры.Получены новые изотопные датировки для дайки, секущей саткинскую свиту нижнего рифея, – 1318±10 (40Ar/39Ar), тела в зоне экзоконтакта Бердяушского массива гранитов рапакиви – 1349±11 млн лет (U-Pb) и для дайки андезитов среди метаморфитов тараташского комплекса – 1365.6±6.6 млн лет (U-Pb). Эти данные, в сочетании с полученными ранее, указывают на формирование комплекса на достаточно большом протяжении времени – как минимум от 1385 до 1318 млн лет, что отвечает началу среднего рифея. Полученный возраст для дайки, секущей контактовую зону Бердяушского массива, позволяет предполагать, что к этому моменту массив уже в значительной мере кристаллизовался и вышел в условия хрупкой деформации
ДЕФОРМАЦИИ В ЦЕНТРАЛЬНО-АМЕРИКАНСКОЙ ЗОНЕ СУБДУКЦИИ ПО ДАННЫМ МЕХАНИЗМОВ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ ОСОБЕННОСТИ В РАЙОНЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ЧЬЯПАС, МЕКСИКА, 2017 г., МW=8.2
Get PDFSeismotectonic deformations in the Middle America Trench and their features in the area of preparation of the Chiapas earthquake, МW=8.2, 08 September 2017, were determined using the data on 2244 focal mechanisms of earthquakes for the period of 1977–2017. The distribution of seismicity with depth was studied in detail. The decrease in the depth of the Benioff zone in the north-western subduction segments and the increase in the south-eastern segments is associated with the age of the subducting parts of the Cocos plate and the angle of their immersion. The latter mechanism can also explain the presence of earthquakes with normal focal mechanism on the oceanic uplift in the south-eastern segments of the subduction zone and their absence in the north-western ones. In general, the typical character of subduction deformations has a number of features in the Middle America Trench. The predominance of shortening by horizontal components and elongation by vertical ones at depths up to 35 km is replaced by the transitional type with mosaic distribution of deformations of different signs in the depth range of 36–70 km. Even lower, in the depth range of 70–105 km, the type of deformation changes to the opposite with respect to the upper horizon. The Chiapas earthquake occurred on the border of regions with different types of deformation, which indicates softening of the block’s medium to the west of the hypocenter and its hardening to the east. Such a state of the lithospheric medium may indicate the presence of a deformation shadow zone in the Chiapas earthquake preparation area.Сейсмотектонические деформации в Центрально-Американской зоне субдукции и их особенности в районе подготовки землетрясения Чьяпас, Мw=8.2, 8.09.2017 г., определены по данным о 2244 механизмах очагов землетрясений за период 1977–2017 гг. Детально изучено распределение сейсмичности с глубиной. Уменьшение глубины распространения зоны Беньофа в северо-западных сегментах субдукции и увеличение в юго-восточных связываются с возрастом субдуцирующих частей плиты Кокос и углом их погружения. Последний механизм может объяснять также факт наличия землетрясений со сбросовыми подвижками на океаническом поднятии Центрально-Американской зоны субдукции в юго-восточных сегментах и их отсутствие в северо-западных. В целом характерный для зон субдукции тип деформирования среды имеет в Центрально- Американской зоне субдукции ряд особенностей. Преобладание на глубинах до 35 км укорочения по горизонтальным компонентам и удлинения по вертикальной сменяется в интервале глубин 36–70 км переходным типом с мозаичным распределением деформаций разного знака и еще ниже, в диапазоне глубин 70–105 км, характеризуется противоположным по отношению к верхнему горизонту типом деформаций. Землетрясение Чьяпас произошло на границе областей с разным типом деформирования, что свидетельствует о наличии условий разупрочнения блочной среды к западу от гипоцентра и ее стеснения к востоку. Подобный характер состояния среды может указывать на наличие зоны деформационной тени в области подготовки землетрясения Чьяпас
Архив климатических изменений и сейсмических событий в ледниковых глинах озера Кучерлинского (Алтай)
Get PDFCore samples taken from the bottom sediments of the glacial Lake Kucherla (Gorny Altai, Russia) clearly show annual layers represented by glacial clays. In our study, age-depth modeling is based the varve chronology and Cs-137, Pb-210 and C-14 isotope data. Our model is a highly accurate and reliable demonstration of the annual sedimentation history within the past 1400 years. The time series of geochemical indicators of climate change were obtained by synchrotron radiation micro X-ray fluorescence (SR-μXRF) core scanning. Instrumental meteorological observations from 1940 to 2016 were used to construct transfer functions for the average annual temperatures and atmospheric precipitation amounts. A geochemical trace of a catastrophic seismic event, the Mongolian earthquake of 1761, was found in the cross-section of the bottom sediments.В керне донных осадков ледникового озера Кучерлинского (Алтай) видна годовая слоистость (ленточные глины). На основе данных варвохронологии (подсчет слоев) и изотопных исследований (Cs-137, Pb-210, C-14) была построена точная возрастная модель (глубина керна – возраст осадка) на 1400 лет назад. Методом сканирующего микрорентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения получены временные ряды геохимических индикаторов климатических изменений. Для временного интервала 1940–2016 гг. на основе инструментальных метеонаблюдений построены трансферные функции для среднегодовых значений температуры и количества атмосферных выпадений. В разрезе донных осадков найден геохимический след катастрофического сейсмического события – Монгольского землетрясения 1761 г
Позднемезозойские адакитовые граниты южного обрамления восточного звена Монголо-Охотского орогенного пояса: вещественный состав, геодинамические условия формирования
Get PDFGranitoids of the Magdagachi complex were studied using new and published petrochemical, geochemical and isotopic (Sm-Nd, Rb-Sr) data. Granitoid samples were taken from the southern frame of the eastern flank of the Mongol-Okhotsk orogenic belt (MOOB). Their analysis shows increased concentrations of Sr, Ba, Eu; reduced concentrations of Nb, Ta; abnormally low concentrations of HREE, Y and Yb; significant fractionation of REE; and high Sr/Y ratios. Therefore, the Magdagachi granitoids are "classical" adakites that may have formed at a depth of more than 45 km due to melting of eclogite with a garnet content of 20–50 %. Such conditions could exist under subduction as a result of melting of the frontal or lateral parts of the slab in subduction windows formed during oblique subduction at an orthogonal sinking angle. Highly metamorphosed lower crust Precambrian formations were also melted, and a source of parental melts could have been composed of both the mantle and crustal materials. Two tectonic scenarios are proposed that could have been accompanied by the formation of Magdagachi granitoids. Both scenarios refer to subduction processes, but differ in interactions between various regional structures in the Late Mesozoic. Согласно новым и уже опубликованным петрохимическим, геохимическим и изотопным (Sm-Nd, Rb-Sr) данным, для гранитоидов магдагачинского комплекса южного обрамления восточного звена Монголо-Охотского орогенного пояса установлено, что они характеризуются повышенными концентрациями Sr, Ba, Eu и пониженными содержаниями Nb, Ta, аномально низкими концентрациями HREE, Y и Yb; значительным фракционированием редкоземельных элементов; высокими соотношениями Sr/Y. Эти данные говорят о принадлежности пород комплекса к «классическим» адакитам. Предполагается, что они формировались на глубине более 45 км за счет плавления эклогита с содержанием граната 20–50 %. Такие условия могли существовать в обстановке субдукции в результате плавления фронтальной составляющей или боковых частей слэба в субдукционных окнах, образующихся при косой субдукции и ортогональном угле погружения. При этом плавлению подвергались также высокометаморфизованные нижнекоровые докембрийские образования, а в составе источника родоначальных расплавов принимало участие как мантийное, так и коровое вещество. Предложено два тектонических сценария, которые могли сопровождаться становлением гранитоидов магдагачинского комплекса. Оба сценария соответствуют условиям субдукционных процессов, но отличаются взаимодействием различных региональных структур в позднемезозойское время.
Тектоника разрыхления: геологические данные и физика процесса
Get PDFBlock-granular geological objects and rock volumetric mobility indicators are described. The mechanisms of structural and material reworking of rocks are considered in relation to the formation of a discrete tectonic structure of rocks and changes in the shapes of the geological bodies, which take place without rupturing the rock surfaces bounding these bodies and provide for the volumetric tectonic flow of solid rocks. Based on the study of natural objects and their comparison with the theoretical and experimental data on solid mechanics and geomechanics, it is suggested that one of the triggers for the volumetric disintegration of rock masses is rock fatigue damage (a fundamental phenomenon of solid-state physics). The disintegrated rocks behave according to the laws of mechanics of granular materials and mesomechanics. This study is of both theoretical and pragmatic importance as it contributes to the understanding of the regional geological features and provides new knowledge on the formation of crystalline protrusions known among the main hydrocarbon reservoirs within the basements of various geologic structures. В статье приведено описание геологических объектов, имеющих блоково-гранулярную инфраструктуру и признаки объемной подвижности породных масс. Указаны механизмы структурно-вещественной переработки, обеспечивающие возникновение дискретной тектонической структуры горных пород, изменение формы геологических тел без разрыва сплошности ограничивающей эти тела поверхности, а также делающие возможным объемное тектоническое течение пород в твердом состоянии. На основе изучения природных объектов и их сопоставления с теоретическими и экспериментальными данными механики твердого тела и геомеханики высказано предположение, что одним из факторов (триггеров), инициирующих процесс объемной дезинтеграции породных массивов, является усталостное разрушение горных пород ‒ одно из фундаментальных явлений физики твердого тела, а поведение дезинтегрированных горных пород подчиняется законам механики гранулированных сред и мезомеханики. Исследование, кроме теоретического, имеет и прагматическое значение, так как позволяет глубже понять особенности региональной геологии, а также процесс формирования кристаллических тел протыкания (протрузий), являющихся одним из основных вместилищ углеводородов в предеах фундамента различных геоструктур.