WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

В работе (Gao et al., 1997) проведено сравнение с характером сейсмической анизотропии в двух других, наиболее ярко выраженных кайнозоских рифтах – в Восточно-Африканском и Рио-Грандэ. По определениям телесейсмической томографии, все три рифта подстилаются низкоскоростной верхней мантией. Связанный с рифтом мантийный поток обеспечивает подходящую интерпретацию для перпендикулярных рифту быстрых направлений. Параллельные рифту направления вблизи оси рифта проинтерпретированы ориентацией магматических трещин в мантии или мелко-масштабной мантийной конвекцией с параллельным рифту потоком.

Согласие между оценками напряжения и ориентацией трещин может указывать на генерацию анизотропии современными процессами в мантии.

Наблюдения на профиле MOBAL_2003 позволили продолжить сотрудничество в исследованиях анизотропии (Barruol et al., 2008). На рисунке 7 (цв. вкладка) приведены сводные данные по SKS расщеплению и GPS геодезии в регионе. Синими штрихами показано упомянутое выше быстрое направление поляризации быстрой волны вдоль профиля PASSCAL (Gao et. al., 1994) и несколько разрозненных определений в западной Монголии (Dricker et al., 2002). Черные планки – направления быстрых смещений вдоль профиля MOBAL_2003. Подробный совместный анализ параметров расщепления с другими геологическими и геофизическими данными позволил выстроить следующую модель причин азимутальной анизотропии (рис. 8): Поперек Хангайского поднятия доминируют NW-SE направления быстрых смещений с относительно большим, по сравнению со средним, запаздыванием медленной волны, t. Наблюдаемое запаздывание от 1.5 с до 2.5 с предполагает когерентный поток в большой мантийной толще. Это предполагает, что расщепление поперек Хангайского поднятия не может быть объяснено одной только литосферной деформацией. Под Улан-Батором в Восточной Монголии мы представляем двуслойную структуру, совпадающую с быстрым смещением СВ-ЮЗ направления в литосфере над астеносферным потоком направления СЗ-ЮВ.

Параллельность быстрого смещения под Сибирским кратоном и в Центральной Монголии предполагает и общий источник, которым бы мог быть мантийный поток глубже 150 км, вызванный взаимодействием абсолютного движения Евразийской плиты, глубинной мантийной циркуляции и формой основания кратона. Большая величина анизотропии (t = 1.5–2.5 с) в Центральной Монголии предполагает дополнительные когерентные анизотропные эффекты литосферной и астеносферной деформаций.

Литосферная деформация – вероятно, результат длительной геологической эволюции вдоль активной окраины, астеносфера обеспечивает современные растягивающие напряжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Скорости распространения сейсмических волн в среде теснейшим образом связаны с ее вещественным составом и различными параметрами физического состояния. Поэтому сведения о сейсмических скоростях являются Рис. 8. Схематическое представление вариантов возможного происхождения верхнемантийной азимутальной сейсмической анизотропии в Монголии.

а: Пункиром показаны литосферные аккреционные структуры палеозоя с глубинами порядка 70 км. Этим структурам соответствует верхний анизотропный слой в районе Улан-Батора с быстрым направлением СВ–ЮЗ, а в Центральной Монголии направление – СЗЮВ.

b: На астеносферных глубинах порядка км активный мантийный поток под Центральной Монголией слегка отклоняется толстым корнем Сибирского кратона. Нижний анизотропный слой в районе Улан-Батора, также как и под Хангайским поднятием ориентирован NW– SE. Такая модель структуры может объяснить NW–SE направление быстрых смещений S-волн, большое запаздывание поперек Хангая и два анизотропных слоя под Улан-Батором, верхнее направление которого NE–SW, нижнее – NW–SE.

c: Современная тектоническая ситуация в Монголии. Большие стрелки указывают направление регионального сжатия, индуцируемого ИндоАзиатской коллизией, мелкие стрелки схематизируют GPS вектора в рамках фиксированной Евразии. Ориентация GPS векторов и быстрая поляризация предполагают тектонический режим сжатия в Западной Монголии и транспрессивный режим в Центральной и Восточной Монголии. При такой системе напряжений в обоих регионах, должно индуцироваться WNW–ESE направление преимущественной ориентации а-оси оливина, то есть близкое наблюдаемым быстрым направлениям.

основой представлений о глубинной структуре планет. По мере накопления данных, свидетельствующих о горизонтальной неоднородности строения Земли, растет понимание необходимости детализации представления о распространении сейсмических волн, необходимости получения адекватных моделей распределения сейсмических скоростей в различных тектонических областях земного шара.

В настоящей диссертационной работе выполнены исследования скоростной структуры в Центральной Азии на базе телесейсмических записей двух международных широкомасштабных наблюдательных экспериментов.

Получены новые сведения различной детальности о распределении скоростей в земной коре и верхней мантии. Предприняты шаги их анализа совместно с другими геофизическими и геологическими данными.

Итоги выполненной диссертационной работы, можно представить в виде следующих положений.

1. Выполненный вдоль простирания всей Байкальской рифтовой системы вертикальный томографический разрез обнаруживает, что только фланги рифтовой системы находятся вне пределов холодной и высокоскоростной литосферы Сибирской платформы. Центр и север системы принадлежат окраине платформы с ее еще мощной (100–150 км) литосферой.

Способствующая рифтогенезу флюидизация коры может осуществляться глубинным потоком поднимающимся из-под Сибирской платформы на контакте с Центрально-Азиатским складчатым поясом по ослабленным в ходе тектонических процессов зонам.

2. Уточнена конфигурация и интенсивность отождествляемых с плюмами низкоскоростных аномалий под Хангайским и Хэнтэйским горными поднятиями, а также под флангами Байкальской рифтовой зоны. В диапазоне глубин 0–300 км ширина наиболее интенсивных аномалий достигает 200 км, выход аномалий к поверхности Земли совпадает с областями кайнозойского вулканизма. Корни Хангайской и СаяноБайкальской аномалий прослеживаются до глубины 600 км.

3. По результатам трехмерной томографии, выполненной вдоль субмеридионального профиля MOBAL совместной инверсией гравиметрических и телесейсмических данных, установлено, что низкоскоростная и низкоплотностная аномальная область под наивысшей точкой Хангайского поднятия простирается до глубины более 250 км. В широтном направлении размер этой области составляет более 300 км.

Глубокая низкоскоростная зона (глубже 150 км) со слабым понижением плотности наблюдается под Тункинской впадиной. Недостаточная глубинность метода не дает возможности судить об общности корней этих аномалий, отвечающих плюмовым характеристикам.

4. Более детальным методом приемной функции продольных волн (receiver function P-to-S) в земной коре и верхней мантии исследуемого региона обнаружены неоднородности, соизмеримые с тектоническими структурами высшего и среднего порядка.

Построена трехмерная модель распределения скорости поперечных сейсмических волн в земной коре и верхах мантии юга Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий. Получены независимые свидетельства приуроченности Южно-Байкальской впадины к зоне перехода от относительно тонкой коры Сибирской платформы к утолщенной коре складчатых областей Забайкалья и Монголии и о локальном утонении коры непосредственно под этой впадиной.

На различных глубинах в земной коре под Байкальской рифтовой зоной, под складчатыми областями Забайкалья и Монголии, а также под Сибирской платформой методом приемной функции обнаружен ряд слоев пониженной скорости, основная часть которых может соответствовать мощным анизотропным зонам милонитов, сопровождающим крупно-амплитудные надвиги.

Двумерная скоростная модель до глубины 270 км вдоль субмеридионального профиля от юга Сибирской платформы до Гобийского Алтая, полученная инверсией SV приемных функций, детализирует распределение сейсмических скоростей не только в коре, но и в мантии. Сопоставление скоростных минимумов в мантии с понижением плотности и электрического сопротивления под корой, с данными по тепловому потоку подтверждает, что методом приемной функции обнаружено поднятие астеносферы к коромантийной границе в протяженной области вдоль 100-го меридиана. Толщина этого поднятия нарастает от 50 км южнее Сибирской платформы до 150 км севернее Гоби-Алтая. Судя по результатам трехмерной томографии, гравиметрическим данным и по распределению вулканических полей, размер астеносферного выступа в широтном направлении составляет 400–500 километров.

5. Согласованность скоростных минимумов в коре и мантии с топографическим рельефом, с понижением плотности и электрического сопротивления под корой, с данными по тепловому потоку и магматизму указывает, что процесс активизации Монголо-Сибирской горной страны в значительной степени связан с плюмовой активностью, обусловившей подъм астеносферы к подошве земной коры.

6. Установлено существование азимутальной сейсмической анизотропии под Сибирским кратоном и Монголией по расщеплению квазипоперечных волн в фазе SKS. Направление поляризации быстрой волны, соответствующее ориентации анизотропных пород на глубине, совпадает под областями с толстой и тонкой литосферой, что указывает на существование общего источника анизотропии, которым может быть современный мантийный поток глубже 150 км. Большая величина анизотропии (t = 1.5–2.5 с) в Центральной Монголии предполагает дополнительные когерентные анизотропные эффекты литосферной и астеносферной деформаций.

7. На основании измеренных параметров и модельных расчетов в Восточной Монголии под Улан-Батором (Хэнтэйское поднятие) установлена двуслойная структура анизотропии с быстрым смещением СВ-ЮЗ в литосфере над астеносферным потоком направления СЗ-ЮВ. По 14летним записям станции «Талая» (на юго-западном окончании озера Байкал) преимущественной ориентации быстрых смещений не установлено, что указывает на сложную, латерально неоднородную структуру этого района.

В заключение следует отметить, что, имея за плечами многолетний опыт исследования скоростного строения, автор как никто другой сознает ограниченные возможности сейсмической наблюдательной базы в регионе. В работе применены современные методы анализа и инверсии данных. Но с их помощью можно было бы получить более исчерпывающие сведения о глубинах, имей мы многолетние коллекции записей развитых сетей широкополосных станций. Накопление наблюдений не только повысит плотность и надежность зондирования среды использованными в диссертации методами, но также даст возможность применить другие, уже реализуемые в других регионах и такие необходимые в Центральной Азии глубинные методы исследований.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Зорин Ю.А., Рогожина В.А., Лысак С.В., Новоселова М.Р., Найдич В.И., Попов А.М., Голубев В.А., Мордвинова В.В. Комплексные геофизические исследования глубинного строения Байкальского рифта // Советская геология, № 6, 1976, c. 43–56.

2. Мордвинова В.В. Применение метода отношения амплитудных спектров сейсмических колебаний для изучения Прибайкалья // Изв. АН СССР, Физика Земли, 1983, № 11, с.74–82.

3. Зорин Ю.А., Мордвинова В.В., Новоселова М.Р., Турутанов Е.Х.

Плотностная неоднородность мантии под Байкальским рифтом. Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1986. № 5. С. 43–52.

4. Мордвинова В.В. Спектры сейсмических колебаний и толщина литосферы в Южных районах Сибири // Изв. АН СССР, ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 1988, №5, с. 12–20.

5. Зорин Ю.А., Беличенко В.Г., Турутанов Е.Х., Мордвинова В.В., Кожевников В.М., Хозбаяр П., Томуртагоо О., Арвисбаатор Н., Гао Ш., Дэвис П. Байкало-Монгольский трансект // Геология и геофизика, 1994, № 7–8, с. 94–110.

6. Gao S., P.M. Davis, H. Liu, P.D. Slack, Yu.A. Zorin, V.V. Mordvinova, V.M.

Kozhevnikov, R.P. Meyer Seismic anisotropy and mantle flow beneath the Baikal rift zone // Nature. 1994. Vol. 371. P.149–151.

7. Мордвинова В.В.; Зорин Ю.А.; Гао Ш.; Дэвис П.М. Глубинное строение литосферы вдоль Байкало–Монгольского трансекта // Ин–т зем. коры СО РАН – Новосибирск, 1995. C. 64–73.

8. Мордвинова В.В., Зорин Ю.А., Гао Ш., Дэвис П. Оценки толщины земной коры на профиле Иркурск–Улан–Батор–Ундуршил по спектральным отношениям объемных сейсмических волн // Физика Земли, 1995, № 9, с. – 11.

9. Zorin, Yu.A., Belichenko, V.G., Turutanov, E.Kh., Mazukabzov, A.M., Sklyarov, E.V., Mordvinova, V.V., The East Siberia transect.// International Geology Review, 1995. 37 (2), 154–175.

10. Зорин Ю.А., Кожевников В.М., Мордвинова В.В., Турутанов Е.Х., Попов А.М., Лысак С.В., Голубев В.А., Дорофеева Р.П. Глубинное строение и термический режим литосферы Центральной Азии // Литосфера Центральной Азии (Основные результаты исследований ИЗК СО РАН в 1992–1996гг.), 1996, Новосибирск, НАУКА, с.107–114.

11. Зорин Ю. А., Беличенко В. Г., Турутанов Е. Х., Мазукабзов А. М., Скляров Е.В., Мордвинова В.В. Строение земной коры и геодинамика Байкальской складчатой области // Отечественная геология, 1997, № 10, с. 37–44.

12. Зорин Ю. А., Беличенко В. Г., Турутанов Е. Х., Мазукабзов А. М., Скляров Е.В., Мордвинова В.В. Строение земной коры и геодинамика западной части Монголо–Охотского пояса // Отечественная геология, 1997, № 11, с.

52–58.

13. Gao, S., Davis P.M., H.Liu, P.Slack, A.W.Rigor, Y.A.Zorin,V.V.Mordvinova, V.M.Kozhevnikov, and N.A.Logachev. SKS splitting beneath continental rift zones // J. Geоph. Research, 1997. Vol. 102, 22,781–22,797.

14. Gao, S., Davis P.M., H. Liu, P. Slack, A.W. Rigor, Y.A. Zorin, V.V.

Mordvinova, V.M.Kozhevnikov, and N.A.Logachev. "SKS splitting beneath continental rift zones" by Gao at al. – Reply // J. Geоph.

Research, 1999. – V.104. –P. 10791–10794.

15. Popov A.M., Kiselev A.I. and Mordvinova V.V. Geodynamical interpretation of crustal and upper mantle electrical conductivity anomalies in Sayan–Baikal province // EARTH, PLANET and SPACE, vol.51, p.235–246. 1999.

16. Мордвинова В.В., Винник Л.П., Косарев Г.Л., Орешин С.И., Треусов А.В. Телесейсмическая томография литосферы Байкальского рифта // Доклады Академии Наук, 2000, том 372, № 2, с. 248–252.

17. Зорин Ю. А., Беличенко В. Г., Мордвинова В.В., Турутанов Е. Х., Мазукабзов А. М. Надвиги в южной части Восточной Сибири и Центральной Монголии (геологическая интерпретация геофизических данных по профилю Братск – Иркутск – Улан–Батор – Ундуршил) // Тектоника неогея: общие и региональные аспекты (материалы ХХХIV–го Тектонического совещания), ГЕОС, Москва, 2001, с.248–252.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»