Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приводятся новые данные по ряду рудных полей и месторождений Тянь-Шаня, пространственно тяготеющих к трансрегиональным глубинным зонам нарушений С-З направления. Последние хорошо маркируются эпицентрами мелкофокусных землетрясений и афтершоками, аномально повышенными тепловыми потоками (до 130 мВт/м²) и хорошо диагностируются геофизическими методами. Они наследуют направления более древних дислокаций и секут структуры "тяньшаньского" направления.
Блок восточнее Таласо-Ферганского разлома (восточнее 74^o в.д.) характеризуется низкой сейсмической активностью. Здесь магнитотеллурическим зондированием устанавливается наличие непрерывного корового проводящего слоя, а по данным поведения скоростей продольных волн - наличие волноводов. В этом сегменте особый интерес представляют Барскоонская зона глубинных разломов и ряд рифтогенных прогибов. Крупное по запасам золоторудное месторождение Кумтор расположено на пересечении тыловодужного магматического пояса Срединного Тянь-Шаня и линии Николаева Борскоонским глубинным разломом.

В работе предлагается и обосновывается новая концепция подхода к решению проблемы прогноза землетрясений и организации мониторинговых наблюдений на Южно-Байкальском геодинамическом полигоне. Эта концепция основывается в первую очередь на необходимости учета общегеодинамических причин возникновения очагов метастабильного состояния в земной коре. Показывается, что значительную роль при этом играют региональные изменения напряженного состояния, обусловленные как процессами перераспределения коровых напряжений при сейсмических активизациях в регионе, так и более удаленными сейсмогеодинамическими процессами на межплитных границах. Предполагается, что физика очага должна со временем уступить место физике достаточно крупных очаговых зон. Одним из главных факторов, определяющих свойства сейсмогенной среды, является ее блоковое строение, откуда следует необходимость как экспериментального, так и теоретического изучения особенностей развития динамических процессов в таких блоковых геосистемах.

Чтобы объяснить задержку во временах прихода P-волн, зарегистрированных на двух сейсмических профилях, секущих Южные Альпы Новой Зеландии, необходимо допустить наличие высокоскоростной зоны в верхней мантии под Альпами. Модель остаточных невязок не соответствует предполагаемой модели субдукции мантийной литосферы одной плиты под другую. Вместо этого кажется, что высокоскоростная зона маркирует каплю холодной литосферной мантии, погружающуюся под восточной частью Южных Альп, прямо под самым толстым участком земной коры, т. е. там, где мантийная литосфера стала толще из-за сдвиговых деформаций. Расчет неустойчивости Рэлея-Тейлора для утолщенного тяжелого слоя c подстилающим более легким слоем, показывает, что форма капель тонущего тяжелого материала сильно зависит от отношения эффективной вязкости коры и мантии. Там, где эффективная вязкость плавающего верхнего слоя (коры) велика, одна капля погружается под областью максимального утолщения верхнего слоя. В структуре коры Новой Зеландии, где выявлена одна погружающаяся капля, крупномасштабные сдвиговые воздействия могли привести к понижению вязкости мантии. Однако в другом случае, если вязкость верхнего слоя мала, две погружающиеся капли могут образоваться вблизи зоны, где плавучий слой (кора) сжат по горизонтали. Между этими каплями неустойчивый слой (литосферная мантия) становится тоньше. Такой процесс может происходить и в пределах Тянь-Шаня.

Из анализа данных о 125 000 землетрясениях из каталога Национального информационного центра по землетрясениям Геологической службы США за 1964–1990 гг. и временной зависимости за тот же период угловой скорости вращения Земли (t) показаны значимые положительные коэффициенты корреляции между графиками |d/dt| и ежегодным числом землетрясений (t) – усредненного по нескольким годам ежегодного числа землетрясений N(t) различных регионов Земли в зависимости от распределения гипоцентров с глубиной (так называемая T-компонента сейсмической активности). При этом специально исследовались зоны спрединга и субдукции. Одновременно в двух произвольных смежных областях по обе стороны от границы тектонических плит (в зонах субдукции и в системе срединно-океанических хребтов и континентальных горных систем) коэффициенты корреляции между функциями [N₁(t) – ₁(t) ] и [N₂(t) – ₂(t) ], описывающими так называемую M-компоненту сейсмической активности, оказываются отрицательными. Такое поведение демонстрируют "поверхностные" (400 км) землетрясения.

Проанализированы результаты геотермических исследований, проводившихся в пределах Тянь-Шаня с начала 60-х годов. Впервые публикуется "Каталог определений теплового потока в Тянь-Шане и на прилегающих территориях". Установлены основные закономерности пространственных вариаций теплового потока, который изменяется от 16 до 134 мВт/м² при среднем значении 50 12 мВт/м ². Площади с повышенным тепловым потоком (более 60 мВт/м²) занимают около 60 % всей территории Киргизии и приурочены в основном к северо-восточной и западной частям региона. Тепловой поток использован для оценки глубинных температур геотермическим методом, основанным на решении уравнений теплопроводности для реальных моделей литосферы. Получены распределения температуры на нижних границах земной коры и литосферы. В аномальных зонах температура на границе Мохо превышает 1000–1200 ^oC, а мощность литосферы сокращается до 50 км. Для получения более детальной и достоверной информации необходимо продолжить геотермические исследования в регионе, используя в том числе и нетрадиционные методы. Рассмотрены возможности применения с этой целью газовой геохимии, а именно сведений о содержании двуокиси кремния и стабильных изотопов гелия (³He и ⁴He) в водах подземных источников, а также термобарометрии коровых и мантийных ксенолитов.

В статье приведены результаты комплексного анализа региональных геофизических полей Высокой Азии, отражающих особенности тектонического строения региона и происходящих в его недрах геодинамических процессов. На основе сопоставления карт геофизических полей, а именно: ундуляции геоида, аномальных гравитационного и магнитного полей, теплового потока, поглощения S-волн, групповых скоростей поверхностных волн Рэлея для периодов 10–70 с, распределения скоростей Рn-волн в верхней мантии Высокой Азии – предлагается, что они обусловлены наличием здесь аномалеобразующего тела, сформированного из разуплотненного и горячего вещества, названного авторами Тибетским плюмом. Предложена его структура. Из сравнения сейсмичности и геофизических полей сделан вывод об определенной корреляции между проявлениями сейсмичности и структурой геофизических полей. Выявлено, что высокоградиентные зоны геофизических полей могут служить индикаторами возможных зон сильных землетрясений. В заключение отмечается, что динамика региона Высокой Азии определяется сочетанием процессов, связанных как со столкновением Индостанской и Евразийской литосферных плит, так и продолжающимся развитием Тибетского плюма.

В настоящей статье приводится характеристика первой трехмерной скоростной модели земной коры Тянь-Шаня, построенной на основе использования времен пробега Р- и S-волн от местных и удаленных землетрясений, зарегистрированных сейсмическими станциями, расположенными на территории Киргизии и прилегающих к ней районов. Рассчитанная модель позволила получить принципиально новые данные о глубинном строении Тянь-Шаньского орогена.
На примере скоростного разреза, построенного вдоль протяженного профиля, секущего очаговые зоны пяти сильных землетрясений (M 6), показаны различные структурные типы земной коры. Проиллюстрированы особенности скоростного строения очаговых зон сильных землетрясений и сформулированы критерии их выделения: наличие волноводов, субвертикальных ослабленных "каналов" и высокоскоростных тел, к которым приурочены очаги сильных землетрясений.
Приведены примеры геолого-геофизической интерпретации первой сейсмотомографической модели. Вместе с тем отмечается ее несовершенство. Показана необходимость построения новой модели. Описан расширенный массив данных, используемый для ее построения. Указаны принципы, положенные в основу сбора данных и расчета новой модели.
Уделено внимание построению одномерной стартовой модели, являющейся основой для расчета новой трехмерной. Приведены некоторые предварительные результаты трехмерного моделирования. Предполагается, что новая модель, описывающая структуру Тянь-Шаня в региональном масштабе, позволит более обоснованно судить о происходящих в исследуемом регионе геодинамических процессах.

Тянь-Шань является лучшим в мире примером процесса активного внутриконтинентального горообразования. В период с 1998 по 2000 гг. в районе Тянь-Шаня была создана сеть из 28 сейсмостанций для изучения того, как упругая энергия накапливается в этом районе. Предварительный анализ сейсмограмм этой сети позволяет сделать два важных вывода. Во-первых, анализ обменных P-SV-волн от границы Мохо показывает, что кора под Центральным Тянь-Шанем необычно малой мощности. Здесь она не толще, чем кора под Казахстанским щитом, расположенным к северу, или под Таримским бассейном, находящимся на юге. Во-вторых, расщепление SKS-волн показывает, что распределение напряжений в мантии является откликом на сжимающие нагрузки в меридиональном направлении, т. е. структура напряженного состояния оказывается перенесена далеко на север от зоны орогенеза.

Нормализованная бимодальная интерпретация МТ-зондирований, выполненных в горах Киргизского Тянь-Шаня, позволяет создать надежную геоэлектрическую модель этого региона. В разрезах присутствует проводящий слой в низах земной коры и субвертикальные проводящие зоны в верхней части коры. Высокие значения суммарной продольной проводимости верхней и средней коры отчетливо коррелируют с выделяемыми по гравиметрическим наблюдениям зонами пониженной плотности.
Нормализация, бимодальная интерпретация, магнитотеллурика, двумерная инверсия, суммарная продольная проводимость, тензор импеданса.

В статье представлены результаты микросейсмических и электромагнитных исследований оползня в долине р. Суусамыр (Тянь-Шань, Киргизия), а также лабораторных ультразвуковых экспериментов на образцах грунтов, отобранных на этом оползне. В результате анализа спектральных и поляризационных характеристик микросейсм на оползневом склоне выявлено, что в частотном диапазоне 120–210 Гц основная энергия микросейсмических колебаний связана с процессами образования микротрещин в зонах концентрации напряжений в слагающих склон породах. Площадные электромагнитные наблюдения показали, что использованная технология электромагнитного сканирования позволяет детально исследовать особенности строения оползневых структур. Данные ультразвуковых измерений на отобранных на оползне образцах демонстрируют высокую чувствительность параметров сейсмических волн к изменению напряженно-деформированного состояния грунтов. Полученные результаты подтверждают перспективность использования геофизических методов для изучения оползневых структур и оценки устойчивости склонов.