Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
МОДЕЛЬ ГЕОСРЕДЫ С ДЕФЕКТАМИ: КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ РАЗВИТИЯ НЕСПЛОШНОСТЕЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Get PDFСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА И СЕЙСМИЧНОСТЬ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ
Get PDFThe information on the «Problems of seismicity and recent geodynamics of the Far East and Eastern Siberia» Symposium is presented. It was held on June 1–4, 2010 at the Yu.A. Kosygin Institute of tectonics and teophysics, Far Eastern branch, Russian academy of sciences, Khabarovsk. The scope of plenary meetings, sessions and round-table discussions conducted during the Symposium is presented with a brief review of the most interesting scientific reports.Представлена информация о симпозиуме «Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири», проведенном 1–4 июня 2010 г. в Институте тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН (г. Хабаровск). Освещена тематика пленарных и секционных заседаний симпозиума, «круглых столов», дано краткое содержание отдельных наиболее интересных докладов
ПРОЯВЛЕНИЕ РАЗЛОМНЫХ ЗОН В ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЯХ
Get PDFGeophysical fields influenced by tectonics faults were observed, and instrumental observation results are analysed in the article. It is shown that fault zones are characterized by geophysical fields that are more variable than those in midmost segments of crustal blocks, more intense responses to weak external impacts such as lunar and solar tides and atmospheric pressure variations, and intensive relaxation. Transformation of energy between geophysical fields varying in origin takes place mainly in the fault zones.Приведен анализ результатов инструментальных наблюдений за геофизическими полями в зонах влияния тектонических разломов. Показано, что разломные зоны характеризуются существенно более высокими по сравнению с серединными участками структурных блоков земной коры вариациями геофизических полей, интенсивным откликом на слабые внешние воздействия в виде твердого лунно-солнечного прилива и барических вариаций атмосферы, а также интенсивностью релаксационных процессов. Преимущественно в разломных зонах наблюдается трансформация энергии между геофизическими полями разной природы
ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ МИНГЛИНГ-ДАЕК В АККРЕЦИОННО- КОЛЛИЗИОННОЙ СИСТЕМЕ РАННИХ КАЛЕДОНИД ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ТУВА)
Get PDFDykes composed of basic rocks and granite are formed due to interactions between melts in a wide range of conditions, from contrasting compositions and fluid saturation rates to various tectonic settings and processes at different depths. Textures and petrochemical characteristics of the dykes are thus widely variable. This paper is focused on composite dykes observed in the West Sangilen region in South-East Tuva, Russia.The Sangilen wedge is a fragment of the Early Caledonian orogenic structure of the Tuva-Mongolia Massif which evolved in a succession of geodynamic settings, from collision (transpression, 570–480 Ma) to transform faulting (transtension, 480–430 Ma). Intensive tectonic deformation facilitated massive basic-rock and granite magmatism at various layers of the crust and associated heating and metamorphism of the rocks (510–460 Ma). Basic-rock–granite composite dykes were formed in the above-mentioned period in various tectonic settings that controlled conditions of dyke intrusions and their compositions.We distinguish two groups of composite dykes observed on two sites, in the area between the Erzin and Naryn rivers and on the right bank of the Erzin river (Strelka and Erzin Sites, respectively) (Fig. 1). The dykes in both groups originated from one and the same basic-rock melt source. However, mingling of the contrasting melts was carried out by different mechanisms as suggested by the proposed intrusion models.In the area between the Erzin and Naryn rivers (Strelka Site), the host rock of the composite dykes is granite of the Nizhneerzin massif. The mingling dykes are composed of amphibole gabbro and monzogabbro, granosyenite and twofeldspar granite. Contacts between basic and felsic rocks vary from smooth contrasting to complex ‘lacerated’ flameshaped, and gradual transition zones are present (Fig. 6).The dykes were formed at mesoabyssal or abyssal depths, and the subliquidus heat regime was thus maintained for a long time, and even the smallest portions of the basic-rock melt were consolidated through quite a long period of time. As a consequence, indicators of deformation are lacking in the composite dykes, while transition zones and hybridization are present.On the right bank of the Erzin river (Ersin Site), the dykes cut through migmatite-granite of the Erzin formation in the same-name tectonic zone. Contacts with host rocks are transverse. Melanocratic rocks are represented by smallgrained diorite and quartz diorite, and the felsic composite dykes are composed of medium- and small-grained twofeldspar granite and leukogranite. Transition zones, hornfelsing and contact alterations are absent at contacts of all the types (Fig. 8).The composite dykes of this type intruded and emplaced when the shear zone was subject to extension and fragmentation, which predetermined active intrusion of basic and, possibly, felsic melts through conjugated faults. Crystallization of the melts was rapid, and their potential heat impact on the adjoining rocks was thus excluded, as evidenced by the presence of oxygonal chips of igneous and host metamorphic rocks, vein pegmatoid intrusions, and composite dykes of the reticulate-cuspate texture with the dominant basic-rock component.The mingling dykes classified in the first group intruded when the Erzin and Kokmolgarga shear zones were formed at the early stage of the tectonic-magmatic evolution of the Sangilen orogen (510–490 Ma). Intrusions of the basic-rock melts were accompanied by the formation of relatively large massifs of the basic composition, i.e. the Erzin and Bayankol gabbro-monzodiorite massifs, as well as by the occurrence of composite dykes that are abundant in the area between the Erzin and Naryn rivers. In the second stage (460–430 Ma), the composite dykes occurred when the orogen was subject to extension along the system of tectonic zones, the Bashkymugur gabbro-monzodiorite massif was emplaced, and fracture-vein structures, including the dykes, were formed.Формирование базит-гранитных комбинированных даек происходит в широком спектре условий и обстановок взаимодействия контрастных по составу расплавов, начиная от специфики состава и флюидонасыщенности расплавов и заканчивая тектоническими обстановками и глубинностью процессов. Все эти факторы отражаются на структурно-текстурных и петрогеохимических характеристиках даек. В настоящей работе данные вопросы рассмотрены на примере комбинированных (минглинг) даек Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува).Сангиленский выступ представляет собой фрагмент раннекаледонской орогенной структуры Тувино-Монгольского массива, тектоническая эволюция которой отражает смену геодинамических обстановок – от коллизионной (режим сжатия, 570–480 млн лет) до сдвиговой (режим растяжения, 480–430 млн лет). Интенсивные тектонические деформации способствовали проявлению масштабного базитового и гранитоидного магматизма на различных уровнях земной коры и связанного с ним теплового прогрева и метаморфизма пород в период 510–460 млн лет. С этим же периодом связано проявление базит-гранитных комбинированных даек, формирование которых происходило в различных тектонических обстановках, контролирующих условия их внедрения и становления.В статье рассматривается две группы минглинг-даек, изученных в междуречье Эрзина и Нарына и на правобережье р. Эрзин (рис. 1). В обоих случаях их происхождение связано с одним источником базитового расплава. Однако, механизмы смешения контрастных расплавов отвечают различным моделям внедрения.В междуречье Эрзина и Нарына вмещающими породами комбинированных даек являются гранитоиды Нижнеэрзинского массива. Минглинг-дайки сложены амфиболовыми габбро и монцогаббро, граносиенитами и двуполевошпатовыми гранитами. Контакты между основными и кислыми породами различны и изменяются от ровных и контрастных до пламеневидных и микрофестончатых с образованием зон постепенных переходов (рис. 6).Формирование даек этого типа происходило на мезоабиссальных либо абиссальных уровнях глубинности, что обеспечило при их становлении сохранность длительного субликвидусного теплового режима и относительно продолжительный период консолидации даже мелких порций базитового расплава. Как следствие, в комбинированных дайках отсутствуют признаки деформаций, но наблюдаются переходные зоны и гибридизация.Дайки на правобережье р. Эрзин прорывают мигматит-граниты эрзинского комплекса в одноименной тектонической зоне. Контакты с вмещающими породами секущие. Меланократовые породы представлены мелкозернистыми диоритами и кварцевыми диоритами, кислая часть комбинированных даек сложена средне-, мелкозернистыми двуполевошпатовыми гранитами и лейкогранитами. Для всех типов контактов характерно отсутствие зон перехода, ороговикования и контактовых изменений (рис. 8).Внедрение и становление комбинированных даек данного типа происходило в условиях обстановок растяжения и фрагментации сдвиговой зоны, что обусловило как активное внедрение базитовых и, возможно, кислых расплавов по сопряженным трещинам, так и их быструю кристаллизацию. Наличие остроугольных обломков магматических и вмещающих метаморфических пород, существование жильных пегматоидных образований, сетчато-фестончатый характер минглинг-даек с преобладанием базитовой составляющей прямо указывают на быструю кристаллизацию базитовых расплавов без возможности их последующего теплового воздействия на окружающие породы.Внедрение первой группы минглинг-даек связывается с заложением Эрзинской и Кокмолгаргинской тектонических зон и отвечает раннему этапу тектономагматической эволюции Сангиленского орогена на рубеже 510–490 млн лет. Данный этап сопровождался как внедрением базитовых расплавов с формированием относительно крупных массивов основного состава (Эрзинский и Баянкольский габбро-монцодиоритовые массивы), так и появлением комбинированных даек, распространенных в междуречье Эрзина и Нарына. Второй этап формирования минглинг-даек связывается с тектономагматической активностью в регионе на рубеже 460–430 млн лет, когда происходило активное растяжение орогенной структуры по системе тектонических зон, внедрение и становление Башкымугурского массива габбро-монцодиоритов и развитие трещинно-жильных образований, в том числе комбинированных даек
СОВРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕКТОНИЧЕСКОГО ПОЯСА ШАНЬСИ
Get PDFThe Shanxi tectonic belt is a historically earthquakeabundant area. For the majority of strong earthquakes in this area, the distribution of earthquake foci was controlled by the N–S oriented local structures on the tectonic belt. Studies of the present stress state of the Shanxi tectonic belt can contribute to the understanding of the relationship between strong earthquakes’ occurrence and their structural distribution and also facilitate assessments of regional seismic danger and determination of the regions wherein strong earthquakes may occur in future. Using the Cataclastic Analysis Method (CAM), we performed stress inversion based on the focal mechanism data of earthquakes which took place in the Shanxi tectonic belt from 1967 to 2010. Our results show that orientations of the maximum principal compressive stress axis of the Shanxi tectonic belt might have been variable before and after the 2001 Kunlun MS=8.1 strong earthquake, with two different superior trends of the NW–SE and NE–SW orientation in different periods. When the maximum principal compressive stress axis is oriented in the NE–SW direction, the pattern of the space distribution of the seismic events in the Shanxi tectonic belt shows a trend of their concentration in the N–S oriented tectonic segments. At the same time, the stress state is registered as horizontal shearing and horizontal extension in the N–S and NE–SW oriented local segments in turn. When the maximum principal compressive stress axis is NW–SE oriented, the stress state of the N–S and NE–SW oriented tectonic segments is primarily registered as horizontal shearing. Estimations of plunges of stress axes show that seismicity in the Shanxi belt corresponds primarily to the activity of lowangle faults, and highangle stress sites are located in the NE–SW oriented extensional tectonic segments of the Shanxi belt. This indicates that the stress change of the Shanxi belt is caused by adjustment of the regional stress field, rather than by the diverse seismic activities.Согласно историческим данным, тектонический пояс Шаньси выделяется как зона с многочисленными землетрясениями. В большинстве случаев распределение эпицентров землетрясений контролируется локальными меридиональными структурами, входящими в состав данного тектонического пояса. Изучение современного напряженного состояния тектонического пояса Шаньси вносит вклад в понимание взаимоотношений между проявлением сильных землетрясений и их структурным распределением, а также содействует оценке региональной сейсмической опасности и выделению регионов, где в будущем возможны сильные землетрясения. С применением метода катакластического анализа (Cataclastic Analysis Method, CAM) проведена реконструкция напряженного состояния на базе данных о механизмах очагов землетрясений, зарегистрированных в тектоническом поясе Шаньси с 1967 г. по 2010 г. Результаты исследования показали, что ориентации осей максимальных главных напряжений сжатия в тектоническом поясе Шаньси, возможно, подвергались изменениям как до, так и после сильного Куньлунского землетрясения (MS=8.1), произошедшего в 2001 г., при этом в разные временные периоды выделены два разных тренда – северо-западной и северо-восточной ориентации. При ориентации оси максимального главного напряжения сжатия в северо-восточном направлении на схеме пространственного распределения сейсмических событий в тектоническом поясе Шаньси видна тенденция концентрации землетрясений в тектонических сегментах, ориентированных в меридиональном направлении. При этом зарегистрированное напряженное состояние характеризуется горизонтальным сдвигом и горизонтальным растяжением локальных сегментов, ориентированных в меридиональном и северо-восточном направлении. При ориентации оси максимального главного напряжения сжатия в северо-западном направлении напряженное состояние на тектонических сегментах, ориентированных в меридиональном и северо-восточном направлении, в основном определяется как горизонтальный сдвиг. Оценка углов погружения осей напряжений показывает, что сейсмичность тектонического пояса Шаньси коррелирует главным образом с активностью пологих разломов, при этом участки разломов с большими углами наклонов осей напряжений располагаются в северо-восточных тектонических сегментах пояса, подверженных растяжению. Результаты исследований показывают, что современное напряженное состояние тектонического пояса Шаньси изменяется в связи с вариациями регионального поля напряжений
ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ИМАНДРА-ВАРЗУГСКАЯ РИФТОГЕННАЯ СТРУКТУРА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ): ИНТРУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ И МИНЕРАГЕНИЯ
Get PDFВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ «ФЛЮИДНЫЙ РЕЖИМ ЭНДОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ЛИТОСФЕРЫ», ИРКУТСК, РОССИЯ, 6–9 ОКТЯБРЯ 2015 Г.
Get PDFChronicle of All-Russian conference “Fluid regime of endogenic processes of continental lithosphere” devoted to 50 anniversary of Laboratory of petrology, geochemistry and ore genesis of the Institute of the Earth’s crust is presented. Description of events accompanying the conference is given and overview of the presented reports is made.Представлена хроника Всероссийского совещания «Флюидный режим эндогенных процессов континентальной литосферы», посвященного 50-летию лаборатории петрологии, геохимии и рудогенеза Института земной коры СО РАН. Дано описание событий, сопровождающих совещание, и сделан обзор пред-ставленных докладов
ПОЧТИ АБСОЛЮТНЫЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ АЛМАЗА, Ag, Al, Au, Cu, Mo, Nb, Pt, Ta, W ДЛЯ КВАЗИГИДРОСТАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Get PDFUsing the modified formalism of [Dorogokupets, Oganov, 2005, 2007], equations of state are developed for diamond, Ag, Al, Au, Cu, Mo, Nb, Pt, Ta, and W by simultaneous optimization of shock-wave data, ultrasonic, X-ray, dilatometric and thermochemical measurements in the temperature range from ~100 K to the melting temperature and pressures up to several Mbar, depending on the substance. The room-temperature isotherm is given in two forms: (1) the equation from [Holzapfel, 2001, 2010] which is the interpolation between the low pressure (x≥1) and the pressure at infinite compression (x=0); it corresponds to the Thomas-Fermi model, and (2) the equation from [Vinet et al., 1987]. The volume dependence of the Grüneisen parameter is calculated according to equations from [Zharkov, Kalinin, 1971; Burakovsky, Preston, 2004] with adjustable parameters, t and δ. The room-temperature isotherm and the pressure on the Hugoniot adiabat are determined by three parameters, K', t and δ, and K0 is calculated from ultrasonic measurements. In our study, reasonably accurate descriptions of all of the basic thermodynamic functions of metals are derived from a simple equation of state with a minimal set of adjustable parameters.The pressure calculated from room-temperature isotherms can be correlated with a shift of the ruby R1 line. Simultaneous measurements of the shift and unit cell parameters of metals are conducted in mediums containing helium [Dewaele et al., 2004b; 2008; Takemura, Dewaele, 2008; Takemura, Singh, 2006], hydrogen [Chijioke et al., 2005] and argon [Tang et al., 2010]. According to [Takemura, 2001], the helium medium in diamond anvil cells provides for quasi-hydrostatic conditions; therefore, the ruby pressure scale, that is calibrated for the ten substances, can be considered close to equilibrium or almost absolute. The ruby pressure scale is given as P(GPa)=1870⋅Δλ/λ0⋅(1+6⋅Δλ/λ0). The room-temperature isotherms corrected with regard to the ruby scale can also be considered close to equilibrium or almost absolute. Therefore, the equations of state of the nine metals and diamond, which are developed in our study, can be viewed as almost absolute equations of state for the quasi-hydrostatic conditions. In other words, these equations agree with each other, with the ruby pressure scale, and they are close to equilibrium in terms of thermodynamics. The PVT relations derived from these equations can be used as mutually agreed pressure scales for diamond anvil cells in studies of PVT properties of minerals in a wide range of temperatures and pressures. The error of the recommended equations of the state of substances and the ruby pressure scale is about 2 or 3 per cent. Calculated PVT relations and thermodynamics data are available at http://labpet.crust.irk.ru.По единой схеме с использованием модифицированного формализма из [Dorogokupets, Oganov, 2005, 2007] построены уравнения состояния алмаза, Ag, Al, Au, Cu, Mo, Nb, Pt, Ta, W путем одновременной оптимизации ударных данных, ультразвуковых, рентгеновских, дилатометрических и термохимических измерений в диапазоне температур от ~100 К до температуры плавления и до давлений несколько Mbar в зависимости от вещества. Комнатная изотерма была задана двумя формами: уравнением В. Хольцапфеля [Holzapfel, 2001, 2010], которое является интерполяционным между низкими давлениями (x≥1) и давлением при бесконечном сжатии (x=0), соответствующим модели Томаса-Ферми, и уравнением П. Вине [Vinet et al., 1987]. Объемная зависимость параметра Грюнейзена рассчитана по соотношениям из [Zharkov, Kalinin, 1971; Burakovsky, Preston, 2004], в которых параметры t и δ являются подгоночными. Комнатная изотерма и давление на ударной адиабате определяются тремя параметрами: K', t и δ, а параметр K0 рассчитывается из ультразвуковых измерений. В результате нам удалось с разумной точностью описать все основные термодинамические функции металлов в рамках простого уравнения состояния с минимальным набором подгоночных параметров.Рассчитанное по комнатным изотермам давление можно сопоставить со сдвигом линии R1 люминесценции рубина, одновременные измерения которого и параметров ячейки металлов проведены в гелиевой [Dewaele et al., 2004b, 2008; Takemura, Dewaele, 2008; Takemura, Singh, 2006], водородной [Chijioke et al., 2005] и аргоновой средах [Tang et al., 2010]. Показано [Takemura, 2001], что гелиевая среда в алмазных наковальнях обеспечивает квазигидростатические условия, поэтому рубиновую шкалу, откалиброванную по десяти веществам, можно считать близкой к равновесной или почти абсолютной. Она имеет вид P(GPa)=1870⋅Δλ/λ0⋅(1+6⋅Δλ/λ0). Откорректированные по полученной рубиновой шкале комнатные изотермы других веществ также можно считать близкими к равновесным или почти абсолютным, поэтому построенные нами уравнения состояния девяти металлов и алмаза можно отнести к почти абсолютным уравнениям состояния для квазигидростатических условий. Другими словами, они являются взаимосогласованными между собой, с рубиновой шкалой давлений и близки к равновесным в термодинамическом смысле. Рассчитанные по ним P–V–T соотношения могут быть использованы в качестве взаимосогласованных шкал давления в алмазных наковальнях при изучении P–V–T свойств минералов в широкой области температур и давлений. Погрешность рекомендуемых уравнений состояния веществ и рубиновой шкалы составляет порядка 2–3 %. Расчет P–V–T соотношений и термодинамики доступен по адресу http://labpet.crust.irk.ru
ПЬЕНИНСКИЙ УТЕСОВЫЙ ПОЯС: ТЕКТОНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ЭВОЛЮЦИЯ
Get PDFMany mobile belts contain narrow (a few kilometres wide) and elongated (several hundreds and thousands kilometres long) zones characterized by complicated tectonic interiors and intensive rock metamorphism. Such zones are important components of the crustal structure; they determine the internal divisibility of the crust and act as accommodation areas or buffers between fragments of the crust which differ in origin and have specific evolution features. The article describes the paleo-evolution and characteristics of the Pieniny klippen belt, a major tectonic structure of the Carpathians and one of the largest linear tectonic zones in the Alpine-Himalayan folded belt.В пределах многих подвижных поясов известны узкие (первые километры) и протяженные (до нескольких сотен и тысяч километров) зоны с очень сложной внутренней тектонической структурой и интенсивной вещественной переработкой горных масс. Они играют существенную роль в структуре земной коры, определяя ее внутреннюю делимость и являясь зонами раздела (аккомодации, буфера) между разными по природе и особенностям эволюции фрагментами земной коры. В статье приведены описание и характеристика особенностей палеоэволюции Пьенинского утесового пояса, который является одним из главных структурно-тектонических элементов Карпатского горного сооружения и одной из крупнейших линейных структурно-тектонических зон Альпийско-Гималайского покровно-складчатого пояса
ОЦЕНКА АСИММЕТРИЧНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ЮЖНОГО И СЕВЕРНОГО ПОЛУШАРИЙ ЗЕМЛИ
Get PDFIn previous studies, the northern hemisphere of the Earth is considered to be in compression while the southern one is in expansion. In this study, based on three different methods, we calculate average vertical variations of the two hemispheres from velocity field data under the ITRF2008 (International Terrestrial Reference Frame 2008) solution. Results show that the northern hemisphere is in expansion at the rate about 1 mm/yr, while the compression rate of the southern hemisphere is one order smaller than the expansion rate of the northern one. After the post glacial rebound effect is subtracted, results show that the expansion and compression rates of the northern and southern hemispheres are 0.46 mm/yr and –0.19 mm/yr, respectively. Transformation between the velocity fields under ITRF2008 and ITRF2000 can explain why different authors have different conclusions about the expansion/compression pattern of one hemisphere or the other. Anyway, the entire Earth is expanding at a rate about 0.2 mm/yr, and this estimation coincides with results of our previous studies. The mean variation rates of the radii at different latitudes have been calculated.