Главная – Журналы – Геология и геофизика 2016 номер 11

В кайнозое структура Центрально-Азиатского складчатого пояса была интенсивно реактивирована с формированием горных систем, а также сопутствующих осадочных бассейнов, сдвигонадвиговых и рамповых структур и рифтов, образованных в результате дальнего воздействия Индо-Евразийской коллизии. Древние тектонические структуры, а также наложенные кайнозойские деформации отчетливо отображены на карте гравитационных аномалий. На примере Горного Алтая на основе анализа и корреляции стратиграфических, тектонических, геоморфологических, геоэлектрических и гравитационных данных, а также термотектонического моделирования рельефа показано, что наиболее контрастные тектонические движения проявились в позднем кайнозое за последние 5 млн лет. В результате обособились высокогорные Чулышманское и Укокское плато, ограниченные горными системами и разделенные Курайско-Чуйской кайнозойской впадиной. При анализе гравитационных полей сделано предположение, что в основании впадины расположены позднекарбоновые, юрские и меловые осадочные породы, которые распространены в тектонических клиньях в их горном обрамлении.

На основе имеющихся результатов экспериментального и теоретического моделирования термохимических плюмов представлена тепловая и гидродинамическая структура канала мантийного термохимического плюма. Представлены основные соотношения для определения тепловой мощности плюмов и их диаметра. В зависимости от геодинамических условий излияния выделяются следующие типы плюмов: плюмы, создающие крупные магматические провинции (КМП); плюмы с грибообразной головой, ответственные в том числе за формирование батолитов; плюмы, создающие рифтовые зоны. С использованием геологических данных (объем магматизма и возраст магматических провинций, размеры магматических ареалов) оценены параметры плюмов Сибири и ее складчатого обрамления: массовый расход расплава, тепловая мощность, глубина зарождения плюма, диаметр канала и головы плюма. Плюмы, ответственные за образование Сибирской КМП (относительная тепловая мощность Ka = 114.9) и Западно-Сибирской рифтовой системы (Ka = 37.8 для каждого из трех плюмов), зарождались на границе ядро-мантия, излияния их расплавов происходили при наличии «тугоплавкого» слоя в литосфере. Вилюйский плюм (Ka = 27.3) зарождался на границе ядро-мантия, под его воздействием в отсутствии «тугоплавкого» слоя образовалась рифтовая система. Плюмы, создающие Хангайский (Ka = 6.8) и Хэнтэйский (Ka = 5.5) батолиты, образуются на границе ядро-мантия и имеют грибообразные головы. Плюмы рифтовых зон могут зарождаться на границе 670 км.

Дана геохимическая характеристика неопротерозойских метавулканогенно-осадочных пород боздакской серии Южного Улутау (Центральный Казахстан), приведены первые результаты U-Pb LA-ICP-MS датирования обломочных цирконов и Sm-Nd изотопные данные. В результате изотопно-геохимического и геохронологического исследования установлено, что образование осадков боздакской серии происходило за счет разрушения магматических и метаморфических комплексов преимущественно неопротерозойского возраста с участием пород архейского и палеопротерозойского возрастов. Нижняя граница осадконакопления оценивается 800 млн лет назад. Полученные изотопно-геохимические данные по базальтоидам боздакской серии предполагают их формирование на достаточно утолщенной континентальной коре при участии субдукционного флюида.

Приводятся данные по геологической позиции, петрогеохимическому и изотопному составу, условиям и времени метаморфизма неопротерозойских метатерригенных отложений, ассоциирующих с островодужными метавулканитами Предивинского террейна Енисейского кряжа. Терригенные породы невысокой степени зрелости, имеют преимущественно локальный источник сноса, представленный ассоциирующими с ними островодужными магматическими комплексами. Изотопно-геохронологические данные указывают на то, что терригенные породы образованы в основном в результате эрозии ювенильного корового вещества, подобного магматическим ассоциациям, развитым в Предивинском террейне. Это подтверждается сходством модельных возрастов и положительных величин ε_Nd терригенных и вулканических пород, а также близостью конкордантных возрастов кластогенного циркона метаосадочных пород в интервале преимущественно 610-640 млн лет и U-Pb изотопных возрастов циркона риолитов около 620-640 млн лет, принадлежащих двум ассоциациям разных толщ. Выполненные расчеты Р-Т параметров метаморфизма осадочно-вулканогенных отложений отвечают условиям эпидот-амфиболитовой фации, реже диапазону перехода от эпидот-амфиболитовой к амфиболитовой фации. Наиболее вероятное время их метаморфизма, обусловленного проявлением вендских аккреционно-коллизионных событий, на основе Ar-Ar исследований роговых обманок оценивается около 600-610 млн лет.

Проведено геологическое, геохронологическое и изотопно-геохимическое изучение двух тел тектонизированных гранитов, прорывающих породы нижней пластины Безымянного комплекса метаморфического ядра (Западное Забайкалье). U-Pb возраст по циркону катаклазированных гранитов, отобранных в краевой части Безымянного КМЯ вблизи детачмента, составил 202 ± 2 млн лет (метод LA-ICP-MS). U-Pb геохронологические исследования единичных зерен циркона из пробы разгнейсованного гранита, прорывающего породы нижней пластины в центральной части Безымянного КМЯ, проведенные на вторично-ионном масс-спектрометре SHRIMP-II, показали, что эти граниты имеют возраст 165 ± 2 млн лет. Для катаклазированных гранитов с возрастом 202 млн лет (поздний триас) отмечаются низкие концентрации Nb и Ta, а также высокие содержания Sr и Bа, вероятно, унаследованные от магматических источников субдукционного происхождения. При этом позднетриасовые граниты характеризуются отрицательными значениями e_Nd( T ) = -3.7, что в совокупности с высокими содержаниями в них K₂O и умеренными Th свидетельствует о том, что в источнике гранитов должен присутствовать также материал континентальной коры. Поэтому для позднетриасовых гранитов предполагается смешанный мантийно-коровый источник. Допускается, что формирование исследованных гранитов, так же как и других триасовых магматических пород Забайкалья, имело место в надсубдукционной обстановке и приурочено к развитию активной континентальной окраины Сибирского континента. Разгнейсованные граниты с возрастом 165 млн лет (средняя юра) характеризуются высокими содержаниями K₂O, Rb, Th, относительным обеднением Nb, отрицательной Eu аномалией на спектрах распределения РЗЭ и обнаруживают значение ε_Nd( T ) = 0. Для этих гранитов предполагается коровый источник среднего-кислого состава. Предполагается, что исследованные среднеюрские граниты Безымянного КМЯ, как и другие небольшие массивы гранитоидов юрского возраста, пространственно ассоциирующие с комплексами метаморфических ядер Западного Забайкалья, внедрялись после закрытия Монголо-Охотского океана в его западной части, на фоне смены субдукционного режима на коллизионный. Исследованные позднетриасовые граниты Безымянного КМЯ не могут рассматриваться как ассоциирующие с комплексами метаморфических ядер Забайкалья, так как их внедрение связано с процессом субдукции океанической плиты Монголо-Охотского океана под Сибирский континент. Среднеюрские граниты Безымянного КМЯ в совокупности с другими небольшими массивами гранитоидов юрского возраста могут классифицироваться как докинематические интрузии, предшествующие формированию комплексов метаморфических ядер Западного Забайкалья, однако маловероятно, что их внедрение стало причиной крупномасштабного растяжения на территории Забайкалья.

Предложена классификация пород баженовской свиты по соотношению четырех породообразующих компонентов, представленных кремнистыми, глинистыми, карбонатными минералами и органическим веществом (керогеном), которые имеют преимущественно био- и хемогенное, в меньшей степени аллотигенное происхождение. В ее основу положены результаты аналитического определения химического и минералогического состава более 400 образцов керна 15 скважин, пробуренных на большей части территории распространения баженовской свиты в Западно-Сибирском нефтегазоносном бассейне. Выделены четыре основных класса пород, разделенных на 16 подклассов. Введены понятия микститов и керогенсодержащих пород. Микститы (биогенно-хемогенные микститы) - это класс пород, в которых содержание ни одного из минералов (групп минералов) и минералоидов (кероген) не достигает 50 %. Установлено, что наиболее распространенными породами в баженовской свите являются кремнисто-глинистые, кероген-кремнистые, кероген-глинисто-кремнистые микститы и керогеновые силициты, в совокупности составляющие около 65 % общей выборки образцов. Реализованный подход может быть использован при описании и классификации пород многочисленных черносланцевых формаций в мире.

Анализ геолого-геофизической информации по области сочленения Евразийской плиты с окружающими ее плитами показал слабую изученность глубинного строении региона. Эта информация поможет уточнить положение границ плит, прояснить строение коры и мантии. Представлены материалы по сейсмичности и глубинному строению на опорном профиле ГСЗ в области сочленения Евразийской и Охотоморской континентальных плит. Комплексный анализ материалов ГСЗ и сейсмологии свидетельствует о значительном проявлении области сочленения как в глубинных структурах земной коры, так и в поверхности Мохоровичича. Аномальная по сейсмичности и глубинному строению зона в створе профиля ГСЗ составляет несколько сотен километров. Уточнено положение главной границы сочленения Евразийской и Охотоморской плит, проходящей по 144-му меридиану.

Работа основана на анализе современных движений по данным GPS измерений на территории Амурской плиты и ее окраин. Бо́льшая часть представленных в работе скоростей получена из опубликованных источников. Также представлены собственные, новые и обновленные данные периодических и постоянных GPS наблюдений. На основе объединенного поля скоростей движений построено непрерывное поле скоростей деформаций. Рассчитаны скорости дилатации, направления и значения главных осей деформации. Количественно оценены скорости максимальных сдвиговых деформаций и направления их осей. Выявлены зоны фоновых деформаций, приуроченные к внутренней части Амурской плиты, и зоны с повышенными значениями деформаций. Зоны повышенной тектонической активизации соответствуют областям редуцированной литосферы и часто характеризуются наличием позднекайнозойского вулканизма. Часть из них может интерпретироваться как современные границы внутриконтинентальных геоблоков и малых литосферных плит.

Проведены расчеты динамических параметров очагов землетрясений: радиуса очага r , сейсмического момента M ₀, снятия напряжений Ds, которые произошли на территории расположения станций сети KNET за 1998-2012 гг. Значения динамических параметров получены для 87 событий энергетических классов K = 9.5-13.7, что составляет 86 % от общего числа событий (99) в этом диапазоне классов K за исследуемый период. Для рассматриваемых событий определены механизмы очагов на базе двух подходов: по знаку прихода Р -волны (66 событий) и методу инверсии (14 событий). На основе исследования фокальных механизмов очагов событий с максимальным (14 событий) и минимальным (14 событий) значением падения напряжений определена связь вида подвижки от уровня сброшенных напряжений. На основе расчета усредненных механизмов очагов по полному каталогу фокальных механизмов землетрясений Северного Тянь-Шаня (1056 землетрясений за 1998-2012 гг.) построены карты распределения коэффициента Лоде-Надаи и угла напряженно-деформированного состояния (ω). Выполнено сопоставление распределения коэффициента Лоде-Надаи и угла ω с областями значительного падения напряжений.

Лабораторные образцы крупнозернистого гранита повреждали падающим грузом, и записывали последовательности импульсов акустической эмиссии (АЭ) в диапазоне 80 кГц - 4 МГц. Опыты проводили при температурах от 20 до 500 °С. Поскольку частота импульса АЭ пропорциональна скорости формирования (микро)трещины и обратно пропорциональна ее длине, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) временных серий АЭ содержит информацию о размере первичных повреждений. Анализ АЧХ, полученных в настоящей работе, показал, что разрушение гранита при температурах ниже 400 °С происходило почти исключительно за счет образования трещин на границах зерен материала. При 400 °С и выше в АЧХ временных серий в дополнение к пикам, принадлежащим межзеренным повреждениям, проявились пики внутризеренных дефектов. При этом в механическом поведении гранита выявлена существенная роль перегретых микроскопических пароводных включений, создающих дополнительное внутреннее давление в материале зерен.