ВЗАИМООТНОШЕНИЕТО НА СЕЙСМИЧНОСТТА С НЕХОМОГЕНИТЕ НА ПЛЪТНОСТТА В ЛИТОСФЕРАТА НА ДАЛНИЯ ИЗТОК НА РУСИЯ е научна тема

Цена:

Автори на произведението:

Научно списание:

Година на издаване:

ВЗАИМООТНОШЕНИЕТО НА СЕЙСМИЧНОСТТА С НЕХОМОГЕНИТЕ НА ПЛЪТНОСТТА В ЛИТОСФЕРАТА НА ДАЛНИЯ ИЗТОК НА РУСИЯ

ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙЗМОЛОГИЯ, 2007, No 6, с. 60-71

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ НА СЕЙСМИЧНОСТТА С НЕХОМОГЕНИТЕ НА ПЛЪТНОСТТА В ЛИТОСФЕРАТА НА ДАЛНИЯ ИЗТОК НА РУСИЯ

Институт за цялостен анализ на регионални проблеми FEB RAS, Биробиджан, 679016

Разкрита е стабилна връзка между поясите, зоните и регионите с повишена сеизмичност в руския Далечен изток с максимумите на градиентите на повърхностната плътност на сферичните източници на гравитационни аномалии (|| 2), еквивалентни на квазиизометрична неоднородност на плътността в долната кора и в горната мантия. Най-високата концентрация на земетресения се наблюдава в пределните части на максимумите || 2 параметъра, идентифицирани с границите на твърди (сиалични метаморфни и океански основни) тектонични блокове и плочи. По-голямата част от проявите на сеизмичност на кората са пространствено свързани с издиганията на астеносферния слой, отразени от минимумите на || 2-параметъра, и са концентрирани в издигнатите блокове на земната кора. Заедно с линейния тип сеизмично поле, причинено от дълбоки разломи, в земната кора се проявява концентрично-зонален тип местоположение на епицентрите на земетресенията, свързано със съществуването на структури от централния тип на плюмената природа (сеизмична Olekma-Stanovaya зона). Възможността за класиране на сеизмичните полета по дълбочина на източниците на земетресения с помощта на обемни модели || 2 (x, y ^).

Напрегнатите състояния на литосферата, причинени от тектоничното взаимодействие на блокове и плочи в земната кора и горната мантия, са източник на земетресения, докато рязкото облекчаване на тектонските натоварвания е свързано с изпълнението на две основни условия: а) съществуването в литосферата на твърди тектонски маси, способни да натрупват еластични напрежения; б) съществуването на среда (слоеве) с намален вискозитет или повишена течливост, осигуряваща възможност за моментни взаимни локални измествания на по-твърди и плътни маси, придружаващи рязкото отстраняване на тектонския товар. Традиционните методи за гравитационно моделиране на дълбоки структури на земната кора и горната мантия (избор на нехомогенности на плътността за наблюдаваните гравитационни аномалии) са в състояние да оценят само относителната (излишна или ефективна) плътност на геоложките среди, което се изчислява изключително двусмислено в трудни геоложки условия. При такива оценки, в благоприятни случаи, пространствени връзки на зони с повишена концентрация (често повтаряне) на земетресения с вертикални контакти на среда с различна плътност - дълбоки разломи [3, 7, 8, 15, 16 и др.] И хоризонтални граници на тектонично-физически слоеве [16, 17], обаче изключително нестабилната параметризация на свойствата на плътността на сложните геоложки среди прави невъзможно обективното (т.е. независимо от предходната априорна информация) оценка и проследяване в триизмерни-

пространството на полето на стресови състояния на литосферата, свързани с прояви на умерена и слаба сеизмичност.

По-фин показател за степента на твърдост и, като следствие, потенциалната сеизмичност на тектонските среди, в сравнение с плътността, е вертикалният градиент на повърхностната плътност на сферична маса (| 2), еквивалентен на обемен източник на гравитационни аномалии [23, 24, 27, 28]. С високи стойности | в литосферата на руския Далечен изток терените, съставени от древни кристални комплекси [24, 28, 30], метаморфни ореоли на натрапчиви куполни структури [21], рудни полета и региони [21-23] са корелирани, а в подкръста и субастеносферни слоеве на горната мантия, твърди сеизмогенни плочи от океански произход [24, 26, 29]. Сравнението на разпределенията на градиентите на плътността в земната кора и горната мантия с местоположението на приповерхностна минерализация на рудата [23, 41] доведе до предположението, че контрастните максимуми на | 2-параметъра се ограничават до плътни кристални маси на протомагматичните камери - източници на мезозойски и ранно-кайнозойски рудогенериращи флуидни системи. Минимумите на този параметър корелират с камери от разтопена магма под кайнозойските вулкани на Камчатка [26] и в астеносферата [24, 28, 29] и са придружени от зони с намалена скорост на сеизмична вълна, ниско електрическо съпротивление и аномалии на топлинния поток.

Целта на тази статия е да илюстрира връзката между аномалиите на градиенти с висока и висока плътност (μ2) с местоположението на епицентрите на земетресенията в сеизмичните зони и поясите на руския Далечен изток.

Обемни модели | ^ (x, y ^) са изградени въз основа на множество интерпретации на квазиизометрични локални гравитационни смущения в широк и непрекъснат пространствен обхват. На първия етап на изчисленията, в екстремните точки на гравитационните аномалии, се изчисляват стойностите на дълбочините на центровете на плътностните неоднородности и се измерват амплитудите на смущенията, които се натрупват в информационния масив: Z0, Vzm ( x, y ^), а на втория се формира масив от стойности: | ^ (x, y, Hc) според алгоритъма:

където: K - гравитационна константа; Не - дълбочината на условната хоризонтална повърхност, върху която се кондензират масите на един или друг слой от тектоносферата.

При изчисляване | z (x, y, Нс) триизмерното геоложко пространство се разделя на непрекъсната поредица от слоеве, за които се изчислява градиентът на повърхностната плътност на сферичните източници, допирателни към повърхността на слоя (Нс). Налага се условието: Z0> Нс, при което функцията (| z) не страда от прекъсване в точките: Z0 = Нс. Източникът на информация за структурата и материалната хетерогенност на земната кора и горната мантия е обемният модел | ^ (x, y, Hc Hc2 ^ Hsk), транспониран във възлите на триизмерната координатна матрица | z (x, y, z), въз основа на които се изграждат карти. отрязвания | ^ (x, y, Hc = const) и отрязвания | ^ (x, Hc) на разпределенията на този параметър. Физико-математическото обосноваване и технологичната схема за конструиране на ^ -модели са описани подробно в [23, 24, 28].

Обектите на извършените изследвания са сеизмичните пояси на Байкало-Становой и Черски, Курил-Камчатка и Сахалин сеизмични зони.

Сравнение на аномалии на градиент на плътността с полета на сеизмичност в руския Далечен Изток

Охотска област. Проявите на сеизмичност в този регион се ограничават до три дълбоки нива на концентрация (в участъци: рояци) на епицентрите на земетресенията [1, 34]: 5-70 км (максимална концентрация на дълбочини 40-45 км); 100-

200 км (максимална концентрация на дълбочини 120-150 км) и 300-600 км (максимална концентрация на дълбочини 350-450 км). Първото ниво съответства на преходния слой "кора-мантия", второто е близо до границата "литосфера-астеносфера" на континенталните региони и основата на астеносферата - във водната зона на моретата, а третото - намира се в дълбоки слоеве на мантията, извън гравитационните модели, разгледани по-долу (фиг. 1) ... Повечето изследователи свързват последователното изместване на западните рояци от близката повърхност към по-дълбоките нива със субдукцията на тихоокеанската литосферна плоча, въпреки че има данни [1, 35], които противоречат на това предположение.

В разгледаните гравитационни модели (фиг. 1) тектоносферата на Охотско море се характеризира с 4-слойно разпределение на градиенти на плътността (1 единица = 10-2 кг/м2/км): вулканогенен в близост до повърхността -седиментарен слой до дълбочина 15-20 км с ниски стойности на параметъра (|