Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Горизонтальные неоднородности мантии Центральной Азии по данным дисперсии фазовых скоростей волн Рэлея
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
Автореферат диссертации по теме "Горизонтальные неоднородности мантии Центральной Азии по данным дисперсии фазовых скоростей волн Рэлея"
003449372
На правах рукописи
Соловей Оксана Анатольевна
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ МАНТИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ ПО ДАННЫМ ДИСПЕРСИИ ФАЗОВЫХ СКОРОСТЕЙ ВОЛН РЭЛЕЯ
Специальность 25 00 10 - Геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
1 6 ОН!
Иркутск - 2008
003449372
Работа выполнена в Институте земной коры Сибирского Отделения Российской Академии наук
Научный руководитель кандидат физико-математических наук Кожевников Владимир Михайлович
Официальные оппоненты
д г -м н Имаев В С (ИЗК СО РАН, Иркутск) к г -м н Барышев С А. (ФГУНПГП «Иркутскгеофизика», Иркутск)
Ведущая организация Институт физики Земли им О.Ю Шмидта РАН (ИФЗ РАН, Москва)
Защита состоится 22 октября 2008 года на заседании диссертационного совета Д 003 022 02 при Институте земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул Лермонтова, 128
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского научного центра СО РАН в здании Института земной коры СО РАН
Автореферат разослан //сентября 2 ОО&г
Ученый секретарь ^
Диссертационного совета канд геол -мин наук В Меньшагин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Сведения о глубинном строении земной коры и мантии необходимы для познания и объяснения тектонических процессов, происходящих в различных регионах Земли На их основе строятся геодинамические модели, которые позволяют объяснить и спрогнозировать дальнейшее развитие этих процессов Особый интерес в настоящее время вызывают внутриконтинентальные регионы, тектоническая активность которых обусловлена процессами рифтогенеза и интенсивного горообразования К таким регионам относятся Байкальская рифтовая система и высокогорные сооружения на юге Сибири и Западной Монголии, исследованию строения мантии которых посвящена представляемая работа
Помимо перечисленных структур исследованиями охвачены южные окраины Сибирской платформы, области умеренного горообразования Забайкалья и Центральной Монголии, а также субплатформенные структуры Восточной Монголии и Северного Китая Все эти структуры различаются по степени их изученности различными геофизическими методами Исследования с применением полного комплекса геофизических методов проведены только на территории России Сведения о глубинном строении территории Монголии основаны, преимущественно, на исследованиях с использованием данных гравиметрии и сейсмологических методов, а также геотермальным методом Это методы поверхностно-волновой томографии, томографии по объемным волнам и метод функции приемника Причем исследования двумя последними методами выполнены только по двум профилям временных сейсмических станций, пересекающих территорию Монголии с севера на юг
Цель и задачи работы
Целью настоящей работы является изучение горизонтальных неоднородностей верхней мантии в пределах территорий Восточной Сибири, Монголии и Северного Китая по данным фазовых скоростей поверхностных волн на участках между парами цифровых сейсмических станций сетей IRIS, расположенных в Азии В рамках исследований были поставлены следующие задачи
1 Выбор и обработка записей поверхностных волн методом спектрально-временного анализа, конечной целью которой является вычисление времен запаздываний фаз этих волн на траекториях эпицентр-станция
2 Вычисление фазовых скоростей на участках между парами сейсмических станций Контроль их воспроизводимости
3 Построение карт распределения фазовых скоростей поверхностных волн в пределах области исследования с использованием метода поверхностно-волновой томографии, основанного на формализме Бэйкуса-Гильберта
4 Вычисление путем решения обратных задач скоростных разрезов поперечных волн (волн S), удовлетворяющих дисперсионным кривым межстанционных фазовых скоростей
5 Построение, с использованием метода поверхностно-волновой томографии, карт распределения скоростей поперечных волн S
Исходный материал
Исходными данными в работе служили записи поверхностных волн Рэлея от удаленных землетрясений на широкополосных цифровых сейсмических станциях сетей IRIS (каналы LHZ), расположенных в Азии Выбор землетрясений обуславливался качеством записей поверхностных волн (соотношением сигнал-шум) и положением их эпицентров Эпицентры выбранных для анализа землетрясений располагались в пределах бассейнов Атлантического, Индийского и Тихого океанов, вдоль западного побережья Северной Америки, на юго-востоке Африканского континента и в Средиземноморье на удалении 5000-15000 км от регистрирующих станций Критерием выбора используемых землетрясений было то, что их эпицентры располагались в створах с парами сейсмических станций Отклонение по азимуту от межстанционных профилей допускалось не более 5° Всего в работе использовано 69 землетрясений за период с 1994 по 2006 г с магнитудами не менее 6 0 Диапазон эпицентральных расстояний при этом составлял 5-15 тыс км, что позволяет осуществить вычисление дисперсионных кривых на периодах до 200-250 секунд, что соответствует глубинности метода 600-650 км
Научная новизна
В рамках поставленной задачи автором получены 198 дисперсионных кривых фазовых скоростей на участках сейсмических трасс между 46 парами регистрирующих станций Дисперсионные кривые, для каждой из пар станций, усреднялись, проводилась оценка погрешности При вычислении использовался метод спектрально-временного анализа (метод СВАН) Алгоритм и программа СВАН разработаны в Международном институте теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (МНТП РАН) под руководством проф A JI Левшина
Полученная выборка дисперсионных кривых использована для вычисления карт распределения фазовых скоростей основной моды волн Рэлея В результате было получено 14 карт для периодов колебаний 10-100 секунд с шагом по периоду 10 секунд и от 100 до 200 секунд с шагом 25 секунд Картирование осуществлялось с использованием метода двумерной томографии Алгоритм и компьютерная программа метода разработаны проф Санкт-Петербургского университета Т Б Яновской
В рамках задачи картирования скоростей поперечных волн для каждой из пар станций вычислялись скоростные разрезы этих волн, удовлетворяющие соответствующим дисперсионным кривым На основании полученных разрезов были вычислены и построены карты распределения
скоростей поперечных вочн, отражающие трехмерную скоростную структуру мантии Всего было получено 12 карт для глубин 50-600 км с шагом по глубине в 50 км Картирование скоростей осуществлялось также с использованием программы поверхностно-волновой томографии. Решение обратных задач выполнялось с использованием программы, разработанной в МИТП РАН под руководством проф A J1 Левшина Автор программы к ф -ми Д Е Локштанов
На основе карт распределения скоростей волн S построены двумерные скоростные разрезы для 5 профилей, пересекающих основные тектонические структуры Центральной Азии в различных направлениях
Практическая значимость
Получены новые сведения о характере дисперсии фазовых скоростей волн Рэлея в Центральной Азии, которые могут быть включены в базу данных для использования другими исследователями Результаты работы позволили оценить наличие и распределение крупномасштабных горизонтальных неоднородностей в мантии тектонических регионов, находящихся в пределах области исследования, установить различие в строении мантии между тектонически активными структурами, платформенными и субплатформенными и регионами Результаты работы могут быть использованы при построении геодинамических модепей, объясняющих природу и развитие тектонических процессов в Центральной Азии
Апробация работы и публикации
Основные результаты диссертационной работы докладывались на XXI Всероссийской молодежной конференции "Строение литосферы и геодинамика" (Иркутск, 2005 г), на 2-м Международном симпозиуме "Активный геофизический мониторинг лигосферы Земли" (Новосибирск, 2005 г), на Всероссийском совещании "Современная геодинамика и сейсмичность Центральной Азии фундаментальный и прикладной аспекты" (Иркутск, 2005 г,), на Международной конференции "Проблемы геокосмоса" (Санкт-Петербург, 2006 г), на XXII Всероссийской молодежной конференции "Строение литосферы и геодинамика" (Иркутск, 2007 г), Conference commemorating the 50th anniversary of the 1957 Gobi-Altay earthquake (Ulaanbaatar, 2007 r)
По теме диссертации опубликовано 9 работ
Защищаемые положения
На основе совместного анализа полученных в данной работе карт распределения фазовых скоростей, скоростей волн S и двумерных скоростных разрезов были сделаны следующие выводы 1 Мантия Центральной Азии характеризуется наличием горизонтальных неоднородностей на всем диапазоне исследуемых глубин
2 Наиболее контрастные по перепаду скоростей горизонтальные неоднородности наблюдаются в верхней мантии (на глубинах до ~ 400 км), что может быть связано с интенсивными глубинными процессами, получившими свое развитие на современном этапе геологической истории
3 Область перехода от верхней мантии к нижней (транзитная зона на глубине 410-600 км), как и верхние этажи нижней мантии, также характеризуются неоднородностью строения среды в горизонтальных направлениях Однако по перепаду скоростей горизонтальные неоднородности на этих глубинах являются менее контрастными, чем аналогичные включения в верхней мантии
4 Наличие низкоскоростных слоев и включений в мантии Центральной Азии на глубинах до 400 км, а также высокоскоростных включений в пределах транзитной зоны на востоке и юго-востоке области исследования может быть обусловлено совокупностью эндогенных процессов, проявившихся в мантии Центральной Азии, включая воздействие мантийных и глубинных плюмов
Структура и объем работы
Объем диссертационной работы составляет 104 страницы машинописного текста, включая 19 рисунков и список литературы из 161 наименования, 44 из которых - публикации в зарубежных изданиях Работа включает в себя введение, четыре главы, заключение, список литературы и приложение Приложение содержит 49 таблиц
Благодарности
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю В М Кожевникову за внимание, терпение, помощь в проведении исследований, советы и многочисленные дискуссии при подготовке диссертации
Автор считает своим приятным долгом поблагодарить Ф А Летникова за постоянную поддержку и помощь, за ценные советы и принципиальные замечания, способствовавшие улучшению диссертационной работы Автор также глубоко благодарна проф А Л Левшину и проф Санкт-Петербургского университета Т Б Яновской за любезно предоставленные пакеты разработанных ими программ по обработке и интерпретации данных поверхностных волн
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснованы актуальность темы диссертации и определены цели и задачи работы
В 1лаве 1 дан обзор выполненных ранее геолого-геофизических исследовании Центрально-Азиатского региона В результате этих исследований установлено, что отличающиеся одна от другой по тектоническим признакам геологические структуры существенно различаются и по глубинном)' строению Эти различия проявляются в оценках мощности земной коры и толщины литосферы, в скоростях распространения сейсмических волн, плотности слагающего их материала и величине теплового потока Имеющиеся сведения о толщине коры, ее скоростных и плотностных характеристиках, а также сведения о скоростях сейсмических волн в верхней мантии отдельных тектонических структур были использованы при обращении дисперсионных кривых фазовых скоростей Их учет позволил наложить существенные ограничения на класс возможных решений обратных задач
В главе 2 описана процедура обработки записей поверхностных волн с целью вычисления дисперсионных кривых фазовых скоростей поверхностных волн Рэлея на участках трасс между парами цифровых сейсмических станций Здесь же приводятся оценки чувствительности метода поверхностных волн к скоростной структуре среды, вычисленная по параметрам стандартной модели PREM (Ritzvvoller М Н , Levshin A L , 1998)
Исходными данными в настоящем исследовании служили записи волн Рэлея от землетрясений на широкополосных цифровых сейсмических станциях сетей IRIS (каналы LHZ), расположенных в Азии Выбор землетрясений был обусловлен качеством записей поверхностных волн (соотношением сигнал-шум) и положением их эпицентров Все используемые в работе землетрясения выбирались таким образом, чтобы их эпицентры располагались в створах с парами сейсмических станций, на участках между которыми планировались вычисления фазовых скоростей Отклонение от межстанционных профилей по азимуту допускалось не более 5° Всего в работе было использовано 69 землетрясений за период с 1994 по 2006 г с магнитудами не менее 6 0 Их эпицентры располагались в Африке, в бассейнах Средиземного моря, Атлантического, Индийского и Тихого океанов на удалении 8-15 тыс километров от регистрирующих станций, что позволило вычисление дисперсионных кривых на периодах до 200 секунд
Межстанционные фазовые скорости, соответствующие выбранной частоте колебаний со,, вычислялись с использованием метода спектрально-временного анализа (метод СВАН) С помощью этого метода для каждой из сейсмических станций, зарегистрировавших одно и то же землетрясение, были потучены очищенные от "помех" записи основных мод волн Рэлея
Далее для этой же пары станций вычислялись двумерные представления рассматриваемых сигналов У^со,) и Уг^.ш,), по которым для каждой из частот соI можно вычислить значения фазового спектра ш^У^г', и аг§[У2(У"„ ш,)] в точках V, и /"„ находящихся на гребнях рельефов диаграмм СВАН, соответствующих одной и той же моде (в данном случае на дисперсионной кривой групповых скоростей отфильтрованных сигналов) В этом случае фазовая скорость на участке между сейсмическими станциями 1 и 2 для частоты вычисляется по формуле
й),Х(Д, -Д.)
С(0 ) --——---
где Д[ и Д2 - эпицентральные расстояния для 1 и 2-й станций, причем Д^Д]
В результате бьшо получено 198 дисперсионных кривых фазовых скоростей для 51 пары станций Для каждой пары вычислялось по несколько дисперсионных кривых от землетрясений, эпицентры которых располагались по разные стороны профиля, образуемого этими станциями
Оценка ошибок определения фазовых скоростей осуществлялась по воспроизводимости межстанционных дисперсионных кривых
дисперсионные кривые для профиля, образованного парой станций, усреднялись и вычислялись стандартные отклонения скоростей на соответствующих им периодах от их средних значений В качестве погрешностей определения принимались удвоенные значения этих отклонений Таким образом была получена выборка из усредненных дисперсионных кривых фазовых скоростей основной моды волн Рэлея для 51 межстанционной сейсмической трассы, пересекающей область исследования в разных направлениях (рис 1) Диапазон расстояний между парами регистрирующих станций составлял при этом 1000-3000 км
Анализ ошибок определения фазовых скоростей показал, что наименьшие относительные ошибки (0 5 - 2%) приурочены к интервалу периодов 30-120 секунд На периодах от 120 до 200 секунд их величины возрастают и находятся в пределах 1 - 3 % Наибольшие ошибки определения (5 - 7%) отмечены на периодах 10-15 секунд
В главе 3 представлены результаты картирования фазовых скоростей основной моды волн Рэлея, полученные методом двумерной томографии, а также карты, отражающие разрешение результатов поверхностно-волновой томографии Представлены скоростные разрезы волн Б, по которым построена трехмерная модель распределения скоростей поперечных сейсмических волн, а также двумерные скоростные разрезы для пяти профилей, пересекающих основные тектонические структуры Центральной Азии
Вычисление карт распределения фазовых скоростей для каждого из периодов осуществлялось отдельно В результате получены карты распределения фазовых скоростей основной моды волн Рэлея для интервала периодов сейсмических колебаний от 10 до 100 секунд с шагом по периоду
Рис.1. Карта, отражающая покрытие области исследования (пунктир) межстанционными сейсмическими трассами (сплошные линии), где треугольники - сейсмические станции.
10 секунд и от 100 до 200 секунд с шагом 25 секунд (рис. 2). В каждой точке области исследования, для которых методом двумерной томографии были
т=200 с
Рис. 2. Примеры карт распределения фазовых скоростей волн Рэлея в Центральной Азии. Цифры у изолиний - скорости в км/с, Т - период колебаний, пунктир - уточнённые границы области исследования.
вычислены фазовые скорости, рассчитывался эффективный радиус осреднения (Я), позволяющий получить представление о разрешении результатов картирования (Яновская, 2001). Наилучшее разрешение результатов картирования фазовых скоростей было получено для центральной части области исследования, где эффективный радиус осреднения близок к величине 500 км. Это обусловлено тем, что центральные
регионы покрыты наибольшим количеством сейсмических трасс. Периферийные же регионы характеризуются резким возрастанием величин Я с 800 км до более чем 2000 км. Результаты вычислений Я были представлены на отдельных для каждого периода картах в виде изолиний. Одна из таких карт, соответствующая периоду колебаний 60 с, показана на рис.3. На их основе уточнены окончательные границы области исследования,
Т=60 с
Рис.3. Карта, отражающая разрешение результатов поверхностно-волновой томографии для периода колебаний (Т) 60 с. Цифры у изолиний - значения эффективного радиуса осреднения (Л), в км.
в качестве которых принята изолиния, соответствующая 13=1000 км. Результаты картирования вне указанной границы считались малонадёжными и исключены из рассмотрения при интерпретации.
Анализ карт распределения фазовых скоростей основной моды волн Рэлея позволяет заключить, что разнотипные в геологическом и тектоническом отношении структуры характеризуются наличием крупномасштабных горизонтальных неоднородностей в коре и мантии до глубин порядка 600 километров. Причем если стабильные платформенные регионы выделяются на общем фоне высокими фазовыми скоростями, то структуры Монголо-Охотского складчатого пояса, особенно его области интенсивного и умеренного горообразования, отличаются более сложным строением на всем диапазоне рассматриваемых глубин. Наличие и чередование низкоскоростных зон с зонами повышенных скоростей, "замещение" одних зон другими на картах, соответствующих разным периодам колебаний, указывают на сложность протекающих и развивающихся в мантии под этими регионами эндогенных процессов.
При моделировании трехмерной скоростной структуры среды вычислялись скоростные разрезы для каждой из пересекающих область исследования сейсмических трасс с последующим построением на их основе карт распределения скоростей волн Б для заданных глубин. Картирование в данном случае, так же как и картирование фазовых скоростей, осуществляется с помощью метода двумерной томографии для случая сферической поверхности. В качестве начальных приближений при обращении межстанционных дисперсионных кривых фазовых скоростей
принята модель PREM (Dziewonski, Anderson, 1981). Обращение дисперсионных кривых осуществлялось путем минимизации среднеквадратичных отклонений вычисленных и наблюдаемых групповых скоростей. Варьируемыми параметрами при вычислениях служили мощности слоев и значения скоростей волн S в этих слоях. Вычисления осуществлялись в два этапа. На первом этапе варьируемыми параметрами служили только скорости поперечных волн. На втором — эти скорости фиксировались и варьировались мощности слоев, но в подавляющем большинстве случаев это не привело к улучшениям согласованности между экспериментальными и модельными дисперсионными кривыми. Использовавшаяся при вычислениях программа основана на методике решения обратных задач для случаев моделей среды с плоско-параллельными слоями. Поэтому для исключения ошибок, связанных со сферичностью исследуемой среды, вводились поправки
С(Т) = С0(7")(1 + 0.00016Г), где С(Т) и Со(Т) - фазовые скорости для сферически-симметричной модели среды и для модели с плоско-параллельными слоями, соответственно; Т — период колебаний (Bolt, Dormán, 1961). В результате получен набор из 51 скоростного разреза волн S, характеризующих интегральное строение среды на участках между парами сейсмических станций. На рис. 4 в качестве примера приведены скоростные разрезы для двух межстанционных сейсмических трасс, удовлетворяющие соответствующим дисперсионным кривым.
Рис. 4. Примеры вычислений скоростных разрезов волн Б для участков между парами сейсмических станций Арти-Талая (А) и Якутск-Татая (В). Верхние части рисунка - экспериментальные (пунктир) и вычисленные по параметрам моделей (сплошные линии) дисперсионные кривые фазовых скоростей волн Рэлея, нижние - скоростные разрезы поперечных волн, удовлетворяющие экспериментальным дисперсионным кривым.
Карты распределения скоростей для каждой из заданных глубин также вычислялись раздельно с использованием метода двумерной
томографии на сфере и базировались на выборках скоростей поперечных волн для каждой из этих глубин. Отметим, что если при картировании распределений фазовых скоростей радиус Земли принимался постоянным, то картирование скоростей волн 8 выполнялось с учетом глубин залегания соответствующих сферических поверхностей. В результате получена трехмерная модель распределения скоростей поперечных сейсмических волн в мантии Центральной Азии и построены карты их распределения для глубин от 50 до 600 км с шагом по глубине 50 км. Примеры таких карт приведены на рис. 5. По этим же данным построены двумерные скоростные разрезы для ряда профилей, пересекающих основные тектонические структуры области исследования в разных направлениях (рис. 6 и 7).
Н=100кы Н =400 км
Рис. 5. Примеры карт распределения скоростей волн в в мантии Центральной Азии на глубинах (Н) 100, 200, 400 и 600 км. Пунктир - уточнённые границы области исследования.
В главе 4 проведен анализ скоростных неоднородностей мантии, полученных на основе результатов картирования скоростей поперечных волн. Выявлены особенности распределения горизонтальных неоднородностей мантии, установлена связь этих неоднородностей с геологическим строением области исследования.
На основе карт распределения скоростей волн Б можно сделать вывод о чередовании высокоскоростных слоев с низкоскоростными и наличии низкоскоростных включений на общем фоне увеличения сейсмических скоростей с глубиной. Это свидетельствует о сложных тектонических процессах по крайней мере в верхней 400-километровой толще мантии. Перепады по скоростям поперечных волн на этих глубинах составляют 0.4-
0.5 км/с, тогда как на глубинах 500-600 км их величины изменяются, за редким исключением, в пределах 0.2 км/с.
Рис. 6. Расположение сейсмических профилей, для которых были построены двумерные скоростные разрезы, где 1 - платформы, 2 - структуры складчатых поясов, 3 - регионы современного интенсивного горообразования.
Верхняя мантия до глубин порядка 200 км под регионами интенсивного горообразования Южной Сибири, Западной Монголии и Прибайкалья отличается от платформенных и субплатформенных структур Сибири, Восточной Монголии и Северного Китая более низкими скоростями волн Б. Причем на фоне этих скоростей проявляются слои и включения с аномально низкими сейсмическими скоростями. Это свидетельствует в пользу того, что литосфера под рассматриваемыми структурами является более тонкой, чем под платформенными и субплатформенными регионами.
Под высокогорными сооружениями Южной Сибири и Западной Монголии низкоскоростные аномалии проявляются на картах распределения скоростей волн Б для глубин 50 и 100 км в виде обширной области. Однако на картах распределения скоростей поперечных волн, построенных ранее по результатам инверсии локальных дисперсионных кривых групповых скоростей, аналогичная область проявляется в виде локального минимума, приуроченного к высокогорным регионам Западной Монголии и Южной Сибири с центром под Хангайским сводовым поднятием (Кожевников, Яновская, 2005). Отмеченное несоответствие, по-видимому, обусловлено слабым разрешением результатов картирования на окраинах по всему периметру области исследования.
На скоростных разрезах, соответствующих профилям, рассматриваемая низкоскоростная область проявляется в виде слоев. Толщина каждого из них близка к 50 км. Скорости поперечных волн в этих слоях соответствуют скоростям, типичным для материала астеносферы. На основании этого
Профиль !-Г
.¡дао -5Ю О SÜO 1000 Расстояние, ш
Профиль Ш-Jíl'
-50о (! S0ÍI Расстояние, stm
Профиль IV-ÍV*
Профиль ITÍE'
Профыаь V-V
00 о 51Ю i И00
Расстояний. ¡Gil
^МВШЖШ
Рис. 7. Двумерные скоростные разрезы волн S, соответствующие профилям, показанным на рис. 6.
можно заключить, что кровля астеносферы под такими высокогорными сооружениями, как Хангайское поднятие, Саяны и Хамар-Дабан, находится либо вблизи подошвы коры, либо непосредственно под ней, и что литосфера под ними практически представлена только земной корой.
Мантия Сибирской платформы характеризуется максимальными для области исследования сейсмическими скоростями на всем интервале исследуемых глубин за исключением тонкого низкоскоростного слоя (астеносферного слоя) на глубинах 200-250 км. На основании этого толщину литосферы Сибирской платформы можно оценить в 200 км.
Скорости волн S в слое под подошвой коры субплатформенных структур Забайкалья, Восточной Монголии и Северного Китая мало отличаются от скоростей этих волн на Сибирской платформе. Толщина этого слоя под данными структурами изменяется в пределах 50-70 км. С увеличением глубины скорости поперечных волн под рассматриваемыми структурами постепенно уменьшаются до аномально низких скоростей на глубинах 150-230 км. Судя по положению кровли низкоскоростного слоя,
толщина литосферы под рассматриваемыми структурами составляет примерно 150 км, а астеносферный слой является более развитым по сравнению с аналогичным слоем под Сибирской платформой
Особый интерес представляет глубинное строение Байкальской рифтовой зоны Судя по полученным результатам, мантия под ней отличается более сложным строением, чем предполагалось ранее Байкальская рифтовая зона на картах распределения скоростей поперечных волн слабо выражена на глубинах до 100 км Незначительное понижение скоростей в ней проявляется только на карте, соответствующей глубине 50 км Возможно, это обусловлено тем, что слой пониженных скоростей в верхах мантии рифтовой зоны по своей толщине не превосходит 15-20 км Эта оценка соответствует данным ГСЗ, согласно которым мощность низкоскоростного слоя в верхах мантии Байкальского рифта варьирует в пределах 20 км, а подстилающий его слой по своим скоростным характеристикам мало отличается от мантийных слоев на этих же глубинах в сопредельных с рифтом ппатформенных и субплатформенных структурах (Крылов и др, 1981) Аналогичная тенденция отражена также на картах распределения скоростей поперечных волн и на вертикальных скоростных разрезах, соответствующих профилям I-Г и П-1Г
Под подошвой вышеупомянутого слоя скорости волн S вновь начинают уменьшаться, достигая аномально низких величин на глубинах примерно 140-200 км Это свидетельствует о том, что кровля астеносферы под рифтовой зоной располагается на глубине около 140-150 км Причем сечение вдоль профиля Н-1Г явно указывает на существование на юго-западном фланге рифтовой зоны под высокогорными сооружениями Восточного Саяна канала, связывающего этот астеносферный слой с низкоскоростным включением вблизи подошвы коры под этими структурами Из этого, в принципе, можно сделать вывод о воздымании астеносферного материала под рассматриваемыми структурами с глубины около 150 км к подошве коры Высокоскоростную прослойку между рассмотренными выше низкоскоростными слоями, по-видимому, можно связать с внедрением окраин Амурской плиты под рифтовую зону
На юго-восточных окраинах области исследования на трех профилях, два из которых ориентированы с юго-востока на северо-запад (рис б и 7, профили I-Г, IV-IV'), а один в крест их простирания (профильУ-У, там же), в пределах зоны перехода проявились клинообразные высокоскоростные включения С современных позиций развитие процессов, способствующих возникновению низкоскоростных и высокоскоростных включений в мантии, в значительной степени может быть обусловлено погружением Тихоокеанской литосферной плиты под юго-восточные окраины Азиатского континента, происходящим за пределами границ области исследования (Зорин и др, 2006) Примерная схема таких процессов, основанная на результатах глобальной сейсмической томографии, базирующиеся на невязках времен пробега продольных волн (Zhao, 2004), и результатах исследований мантии Азии поверхностными волнами, показана на рис 8
200 2 <00 # 600 - SÜO 1000 1200
Рис. 8. Модель верхнемантийной конвекции над горизонтальной частью слэба (Зорин и др., Геология и геофизика, 2006. Т.47. №10. С. 1060-1074 ).
Однако следует отметить, что выявленные в представленном исследовании низкоскоростные неоднородности на рассматриваемых глубинах не всегда укладываются в описанную выше схему. В частности, неоднородности на востоке и юго-востоке области исследования на глубинах порядка 300 км. связанные субвертикальными каналами с астеносферой (рис. 7, профили IV-IV' и V-V'), свидетельствуют о том, что происходящие под подошвой астеносферы процессы имеют более сложный характер. Поэтому наличие низкоскоростных слоев и включений в мантии под высокогорными сооружениями Южной Сибири и Западной Монголии вряд ли можно объяснить с помощью рассмотренной выше схемы. Последние томографические исследования мантии рассматриваемых регионов объёмными волнами свидетельствуют о том, что мантийные низкоскоростные неоднородности под ними могут быть обусловлены мощным плюмом под сопредельными с данными регионами платформенными структурами с последующим выходом низкоскоростного материала по ослабленным зонам на границах между ними в верхние этажи мантии (Кулаков, 1999; Тычков, Кулаков и др., 2002). В пользу этого свидетельствуют и результаты глобальной томографии, базирующейся на невязках времён пробега волн Р (Zhao. 2004). На картах вариаций скоростей продольных волн, отражающих эти результаты, под платформенными регионами на севере Сибири выделяются две области пониженных скоростей. Одна из них, в виде локального минимума эллипсообразной формы, расположена на стыке Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты и проявилась на карте вариаций скоростей, соответствующей глубине 1100 км. Вторая область пониженных скоростей на карте для глубины 550 км. приуроченная к Западно-Сибирской плите, простирается с севера на юг от бассейна Северного ледовитого океана вплоть до высокогорных структур Алтая и Саян.
В заключении сформулированы основные выводы настоящей работы, отражённые в защищаемых положениях.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1 Со ювей OA Исследование анизотропии коры и верхней мантии в пределах основных тектонических регионов Азии // Строение литосферы и геодинамика Материалы XXI Всероссийской молодежной конференции 2005 Иркутск ИЗК СО РАН С 253-255
2 Яновская Т Б , Кожевников В М , Соловей О А Анизотропия верхней мантии Центральной Азии по данным групповых скоростей волн Релея и Лява // Современная геодинамика и опасные природные процессы в Центральной Азии ВыпЗ 2005 Иркутск ИЗК СО РАН С 105-106
3 Яновская ТБ, Кожевников ВМ, Мартюгина OB, Соловей OA Скорости волн SV и SH в верхней мантии Центральной Азии по данным групповых скоростей волн Релея и Лява // Активный геофизический мониторинг литосферы земли Материалы международной конференции 2005 Новосибирск изд-воСОРАН С 237-241
4 Yanovskaya Т В , Kozhevnikov V М, Solovei OA. Vertical anisotropy of the upper mantle in Central Asia // Problems of geocosmos IV International Conference 2006 St Peterburg P 12
5 Сочовей OA Горизонтальные неоднородности верхней мантии по данным поверхностно-волновой томографии // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири Сб Науч Тр Иркутск, Ирк ун-т 2007 Вып 4 (30) С 166-171
6 Соювей OA Распределение скоростей поперечных сейсмических волн в верхней мантии Азиатского континента // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири Сб Науч Тр Иркутск, Ирк ун-т 2007 Вып 4 (30) С 171-178
7 Соловей О А Горизонтальные неоднородности верхней мантии Центральной Азии // Строение литосферы и геодинамика Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции Иркутск, 2007 С 235-236
8 Kozhevnikov V М , Solovey OA The structure of the mantle of Central Asia from phase velocity Rayleigh wave data // Conference commemorating the 50th anniversary of the 1957 Gobi-Altay earthquake Mongolia Ulaanbaatar P 99-101
9 Соловей OA Горизонтальные неоднородности верхней мантии Центральной Азии по данным поверхностных волн // Геология, поиски и разведка рудных месторождений Иркутск, ИрГТУ 2008 Вып 6 (32) С 105117
10 Соловей OA, Кожевников ВМ Трехмерная скоростная модель верхней мантии//ДАН, 2008 Т 421А №6 С 934-936
11 Яновская ТБ, Кожевников ВМ, Соловей OA, Акшурин АП Строение верхней мантии Азии по фазовым и групповым скоростям волн Рэлея // Физика Земли, 2008 Т 44 № 8 С 622.
Подписано к печати 18 09 2008 Фомат 60x84/16 бумага офсетная № 1 Гарнитура Тайме Печать Riso Уел Печ л 1,25 Тираж 100 экз Заказ 602 Отпечатано в типографии Института заемной коры СО РАН 664033, г Иркутск, ул Лермонтова, 128
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Соловей, Оксана Анатольевна
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ИССЛЕДУЕМЫХ
РЕГИОНОВ.
1.1. Особенности геологического строения исследуемых регионов.
1.2 Результаты геофизических исследований земной коры и мантии Центральной Азии. .у.„.
1.2.1. Сибирская платформа и'ЗагЩно-Сибирская плита.
1.2.2. Байкальская рифтовая зона.
1.2.3. Высокогорные структуры Южной Сибири и Монголии.
ГЛАВА II. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ ИХ ОБРАБОТКИ.
2.1. Метод спектрально-временного анализа сейсмических сигналов.
2.2. Вычисление межстанционных фазовых скоростей.
2.3. Погрешности определения фазовых скоростей.
ГЛАВА III. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ.
3.1. Метод поверхностно-волновой томографии.
3.2. Результаты картирования фазовых скоростей.
3.3. Распределение скоростей волн S в верхней мантии Азиатского континента.
ГЛАВА IV. СВЯЗЬ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ МАНТИИ С ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ ИССЛЕДУЕМЫХ РЕГИОНОВ.
4.1. Анализ скоростных неоднородностей мантии, выявленных на основе результатов картирования скоростей поперечных волн.
4.2. Скоростные разрезы волн S, вычисленные по профилям, пересекающим основные тектонические регионы области исследования.
4.3. Связь горизонтальных неоднородностей мантии с геологическим строением области исследования и современными тектоническими процессами.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Горизонтальные неоднородности мантии Центральной Азии по данным дисперсии фазовых скоростей волн Рэлея"
Актуальность проблемы. Сведения о глубинном строении земной коры и мантии незаменимы для исследования и объяснения тектонических процессов, происходящих в тех или иных регионах Земли. На их основе строятся геодинамические модели, которые, в принципе, позволяют не только объяснить, но и спрогнозировать дальнейшее развитие этих процессов. Особый интерес в настоящее время вызывают внутриконтинентальные регионы, тектоническая активность обусловлена процессами рифтогенеза и интенсивного горообразования. К таким регионам относятся Байкальская рифтовая система и высокогорные сооружения на юге Сибири и Западной Монголии, исследованию строения мантии которых посвящена представляемая работа.
Помимо перечисленных структур исследованиями охвачены южные окраины Сибирской платформы, области умеренного горообразования Забайкалья и Центральной Монголии, а также субплатформенные структуры Восточной Монголии и Северного Китая. Все эти структуры различаются по степени их изученности различными геофизическими методами. Исследования с применением полного комплекса геофизических методов проведены только на территории России. Сведения о глубинном строении территории Монголии основаны на исследованиях с использованием данных гравиметрии и сейсмологических методов. Это методы поверхностно-волновой томографии, томографии по объемным волнам и метод функции приёмника. Причем исследования двумя последними методами выполнены только по двум профилям временных сейсмических станций, пересекающим территорию Монголии с севера на юг.
Природа внутриконтинентального рифтогенеза до настоящего времени остается в значительной мере невыясненной. Относительно его генезиса и развития выдвинуто ряд гипотез. Так, например, П. Молнар и П. Таппонье объяснили эти процессы коллизией Индостана с Азией, результатом которой явилась квазипластическая деформация литосферы Азии (Molnar, Tapponnier, 1975), тогда как Л. П. Зоненшайн и Л. А. Савостин (1979) - с результатом перемещения жестких микроплит, на которые разделена Азия. Также предпринималась попытка объяснить причины образования Байкальской рифтовой системы и высокогорных сооружений Южной Сибири и Западной Монголии внедрением астеносферных диапиров в литосферу (Zorin et all., 1990). Однако впоследствии автор этой гипотезы предложил иное толкование причин рифтогенеза и связал эти процессы с горообразованием и с воздействием верхнемантийных плюмов (Зорин и др., 2006; 2006а), обусловленных выполаживанием субдуцирующей плиты (слэбом) со стороны бассейна Японского моря (Zhao, 2004; Zhao et all, 2004).
Предшествующие исследования верхней мантии Азии базировались на данных о дисперсии групповых скоростей поверхностных волн в диапазоне периодов 10-150 с. В предлагаемой работе в качестве исходных данных используются фазовые скорости волн Рэлея на участках между парами сейсмических станций. Периоды колебаний при этом изменяются в пределах от 10 до 200 с, что позволяет увеличить глубинность метода с 300350 км до 600-650 км. Такой подход позволяет получить новую информацию, которая пополняет знания о строении мантии исследуемых регионов. Это, в принципе, может способствовать решению ряда спорных вопросов относительно процессов рифтогенеза и горообразования на территории Восточной Сибири и в Монголии.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение горизонтальных неоднородностей верхней мантии в пределах территорий Восточной Сибири, Монголии и Северного Китая по данным фазовых скоростей поверхностных волн на участках между парами цифровых сейсмических станций сетей IRIS, расположенных в Азии. В рамках исследований были поставлены следующие задачи:
1. Выбор цифровых записей поверхностных волн от сильных землетрясений с магнитудой не менее 6.0 с последующей обработкой их методом спектральновременного анализа, конечной целью которой является вычисление времен запаздывания фаз на траекториях эпицентр-станция.
2. Вычисление фазовых скоростей на участках между парами сейсмических станций. Контроль их воспроизводимости.
3. Построение карт распределения фазовых скоростей поверхностных волн в пределах области исследования с использованием метода поверхностно-волновой (двумерной) томографии, основанного на формализме Бэйкуса-Гильберта.
4. Вычисление скоростных разрезов поперечных сейсмических волн (волн S), удовлетворяющих дисперсионным кривым межстанционных фазовых скоростей путем решения обратных задач.
5. Построение, с использованием метода двумерной томографии, карт распределения скоростей волн S.
Научная новизна. В рамках поставленных задач в диссертационной работе автором получены осредненные дисперсионные кривые фазовых скоростей основной моды волн Рэлея для 51 пары цифровых сейсмических станций сетей IRIS. Для их вычисления использован современный метод спектрально-временного анализа с "плавающей" фильтрацией, позволяющий в диалоговом режиме вычислить групповые скорости поверхностных волн и на основе их вычисления получить отфильтрованную от помех и высших мод сейсмограмму. В итоге отфильтрованный сигнал использовался для вычисления фазового спектра, по которому определялись времена запаздываний фаз для трассы эпицентр-станция или фазовые скорости поверхностных волн для этой же трассы без учета поправок на фазу в очаге. При вычислении межстанционных фазовых скоростей начальные фазы (фазы в очаге) взаимно компенсируются. Результатами вычислений являются дисперсионные кривые поверхностных волн, характер дисперсии которых зависит от строения интегральной скоростной структуры среды на участках между парами сейсмических станций.
Для вычисления дисперсионных кривых использованы данные по землетрясениям с магнитудами 6.0 и выше. Эпицентры располагались на расстоянии от 5000 до 15000 км от сейсмических станций. В пределах этого диапазона эпицентральных расстояний возможна регистрация поверхностных волн с периодами колебаний до 200 и более секунд. В данной работе диапазон периодов, для которых были получены дисперсионные кривые, был выбран в пределах 10 — 200 с. Это позволяет довести глубинность метода до 600-650 км. Большинство из выполненных ранее исследований ограничивалось глубинами до 350-400 км, хотя рядом исследователей в рамках глобальной поверхностно-волновой томографии были получены скоростные характеристики среды для глубин и более 600 км (Nakanishi, Anderson, 1983; Dziewonski, 1984). Однако все эти исследования основаны на выборках дисперсионных кривых для сверхдлинных сейсмических трасс эпицентр-станция. Такой подход приводит к сильному сглаживанию результатов картирования по сравнению с использованием фазовых скоростей на относительно коротких межстанционных трассах.
Полученная выборка дисперсионных кривых использована для вычисления карт распределения фазовых скоростей волн Рэлея для периодов от 10 до 200 секунд и карт распределения скоростей волн S для глубин от 50 до 600 км с шагом по глубине 50 км. В обоих случаях при картировании была использована программа поверхностно-волновой томографии на сфере, алгоритм которой основан на формализме Бэйкуса-Гильберта.
В рамках задачи картирования скоростей поперечных волн был использован следующий подход: для каждой из пар станций вычислялись скоростные разрезы поперечных волн, удовлетворяющие соответствующим дисперсионным кривым. На основании полученных разрезов методом поверхностно-волновой томографии строились карты распределения скоростей поперечных волн, соответствующие заданному набору глубин. В итоге была построена трехмерная модель, отражающая основные черты скоростной структуры области исследования до глубины 600 км.
Практическая значимость. Получены новые сведения о характере дисперсии фазовых скоростей волн Рэлея в Центральной Азии, которые могут быть включены в базу данных для использования другими исследователями. Результаты работы позволили оценить наличие и распределение крупномасштабных горизонтальных неоднородностей в мантии тектонических регионов, находящихся в пределах области исследования, установить различие в строении мантии между тектонически активными структурами, платформенными и субплатформенными и регионами. Результаты работы могут быть использованы при построении геодинамических моделей, объясняющих природу и развитие тектонических процессов в Центральной Азии.
При обработке записей поверхностных волн применялась программа спектрально-временного анализа, алгоритм которой, как и непосредственно сама программа, были разработаны в Международном институте теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (МНТП РАН) под руководством проф. А.Л. Лёвшина.
Картирование скоростей поверхностных волн и волн S осуществлялось с использованием программы поверхностно-волновой томографии на сфере. Алгоритм и программа разработаны проф. Санкт-Петербургского университета Т.Б. Яновской.
Решение обратных задач выполнялось с использованием программы, в основе которой лежит алгоритм, разработанный в МНТП РАН под руководством проф. А. Л. Лёвшина. Автор программы к.ф.-м.н. Д. Е. Локштанов.
Защищаемые положения. Проведенные исследования позволили выявить новые данные о строении верхней мантии исследуемого региона. Результаты этих исследований легли в основу четырёх защищаемых положений:
1. Мантия Центральной Азии характеризуется наличием горизонтальных неоднородностей на всем диапазоне исследуемых глубин.
2. Наиболее контрастные по перепаду скоростей горизонтальные неоднородности наблюдаются в верхней мантии (на глубинах до ~ 400 км), что может быть связано с интенсивными глубинными процессами, получившими свое развитие на современном этапе геологической истории.
3. Область перехода от верхней мантии к нижней, (транзитная зона на глубине 410-650 км), как и верхние этажи нижней мантии, также характеризуются неоднородностью строения среды в горизонтальных направлениях. Однако по перепаду скоростей горизонтальные неоднородности на этих глубинах являются менее контрастными, чем аналогичные включения в верхней мантии.
4. Наличие низкоскоростных слоев и включений в мантии Центральной Азии на глубинах до 400 км, а также высокоскоростных включений в пределах транзитной зоны на востоке и юго-востоке области исследования может быть обусловлено совокупностью эндогенных процессов, проявившихся в мантии Центральной Азии, включая воздействие мантийных и глубинных плюмов.
Апробация работы. Основные положения работы представлялись в виде докладов на XXI Всероссийской молодежной конференции "Строение литосферы и геодинамика" (19-24 апреля 2005 г, г. Иркутск), на 2-м Международном симпозиуме "Активный геофизический мониторинг литосферы Земли" (12-16 сентября 2005 г, г. Новосибирск), на Всероссийском совещании "Современная геодинамика и сейсмичность Центральной Азии: фундаментальный и прикладной аспекты" (20-23 сентября 2005 г, г. Иркутск), на Международной конференции "Проблемы геокосмоса" (23-27 мая 2006 г, г. Санкт-Петербург). Всего автором по теме опубликовано 11 работ.
Объем и структура диссертации. Объем диссертационной работы составляет 105 страниц машинописного текста, включая 19 рисунков и список литературы из 181 наименования 53, из которых - публикации в зарубежных изданиях. Работа включает в себя введение, четыре главы, заключение, список литературы и приложение. Приложение содержит 49 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Соловей, Оксана Анатольевна
Целью диссертационной работы было исследование строения мантии Центральной Азии методом поверхностных волн. В качестве исходных данных использовались дисперсионные кривые фазовых скоростей основной моды волн Рэлея, вычисленные на участках сейсмических трасс между парами регистрирующих станций. Для вычисления дисперсионных кривых выбирались записи поверхностных волн на вертикальных компонентах широкополосной аппаратуры цифровых станциях сетей IRIS, расположенных на Азиатском континенте, от удалённых землетрясений с магнитудами не менее 6.0. Землетрясения были выбраны таким образом, чтобы их эпицентры располагались вблизи дуги большого круга, проходящего через ту или иную пару сейсмических станций. Определяющую роль при этом играло качество записей сейсмических волн. Всего в работе было использовано 69 сильных землетрясений с глубинами очагов в пределах земной коры. Удаленность их эпицентров от регистрирующих станций составляла 5000-12000 км, что допускает вычисление дисперсионных кривых в диапазоне периодов колебаний 10-200 с.Вычисление межстанционных фазовых скоростей осуществлялось с помощью современного метода спектрально-временного анализа сейсмических сигналов. В результате была получена достаточно представительная выборка из 198 дисперсионных кривых для 51 пары сейсмических станций. Непременным условием при этом было вычисление нескольких дисперсионных кривых для каждой из выбранных пар сейсмических станций. Это позволило осуществить контроль их воспроизводимости и, в каждом случае, дать оценки погрешностей определения фазовых скоростей.Использование современных методов интерпретации, таких как метод сейсмической томографии, основанный на формализме Бэйкуса-Гильберта, позволило на основе выборки дисперсионных кривых вычислить карты распределения фазовых скоростей основной моды волн Рэлея для периодов колебаний 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80,
90, 100, 125, 150, 175 и 200 с. Эти карты, полученные без привлечения дополнительной геолого-геофизической информации, не нуждаются в отдельной интерпретации и дают общее представление о распределении горизонтальных неоднородностей в коре и мантии области исследования и их приуроченности к тем или иным геологическим структурам.Наряду с вышеупомянутыми картами, были также вычислены и построены карты распределения скоростей поперечных сейсмических волн S в мантии исследуемых регионов. Эти карты дают более детальную картину распределения скоростей поперечных волн и по сути представляют собой трёхмерную скоростную модель, отражающую распределение горизонтальных неоднородностей в исследуемой среде. При их вычислении использовался широко практикуемый подход, при котором для каждой межстанционной сейсмической трассы вычислялся скоростной разрез волн S, удовлетворяющий соответствующей дисперсионной кривой, и затем, как и в случае с вычислением карт распределения фазовых скоростей, методом Бэйкуса-Гильберта вычислялись аналогичные карты для скоростей поперечных волн в пределах интервала глубин от 50 до 600 км, с шагом по глубине 50 км. При вычислениях скоростных разрезов использовалась одна из современных программ решения обратных задач методом наискорейшего спуска.На основе полученной трёхмерной модели распределения скоростей волн S были построены двумерные скоростные разрезы для 5 профилей, пересекающих область исследований в разных направлениях. Эти сечения в наглядной форме отображают особенности распределения скоростных неоднородностей с глубиной и позволяют связать их с современными мантийными процессами.Анализ полученных карт и двумерных скоростных разрезов позволяет заключить, что мантия Центральной Азии характеризуется наличием крупномасштабных горизонтальных неоднородностей на всем диапазоне исследуемых глубин. Однако верхняя мантия (интервал глубин до 400 км) выделяется на этом фоне более контрастными по перепаду скоростей неоднородностями. В ней, на общем фоне увеличения скоростей сейсмических волн с глубиной, выявлены слои и включения с аномально низкими скоростями волн S не только в ее верхней части, но и вблизи кровли зоны перехода к нижней мантии.На трех профилях, два из которых ориентированы с юго-востока на северо-запад, а третий пересекает их в крест простирания и проходит вблизи юго-восточных окраин области исследования, в пределах зоны перехода было выявлено высокоскоростное включение. На основе сопоставления результатов настоящей работы с результатами глобальной томографии, основанной на запаздываниях продольных сейсмических волн (Zhao, 2004), был сделан вывод о том, что высокоскоростное включение в зоне перехода представляет собой северо-западные окраины пологой части тихоокеанского слэба. Это позволило связать наличие низкоскоростных включений в мантии под подошвой астеносферы с процессами конвекции и образованием верхнемантииных плюмов в рамках предложенной ранее модели таких процессов (Зорин и др., 2005). С точки зрения авторов этой модели, именно процессами конвекции в верхней мантии и, как следствие, наличием верхнемантииных плюмов определяется уровень тектонической активности тех или иных регионов Центральной Азии.Особенный интерес представляет глубинное строение Байкальской рифтовой зоны.Судя по полученным результатам, рифтовая зона отличается более сложным строением мантии, чем предполагалось ранее. Здесь на рассматриваемых глубинах наблюдается два низкоскоростных слоя, разделенных слоем повышенных скоростей. Первый из низкоскоростных слоев находится непосредственно под подошвой коры, и, согласно данным ГСЗ, толщина его варьирует в пределах 15-18 км. Кровля второго слоя пониженных скоростей, мощность которого изменяется в пределах 80-100 км, расположена на глубинах порядка 120-150 км, что, как уже отмечалось, является типичным для положения кровли астеносферы под структурами Монголо-Охотского складчатого пояса. Слой между ними характеризуется сейсмическими скоростями, типичными для субплатформенных структур Забайкалья на соответствующих глубинах и его, по-видимому, можно связать с западными и северо-западными окраинами Амурской плиты. Наличие относительно тонкого низкоскоростного слоя под подошвой коры рифтовой зоны можно объяснить с точки зрения рассмотренных выше моделей мантийных процессов, связанных с наличием глубинных и верхнемантийных плюмов. В областях их влияния происходит вынос низкоскоростного разогретого материала на поверхность мантии с последующим его растеканием под подошвой земной коры. Этими процессами, в принципе, может быть обусловлена как высокая сейсмическая активность, так и механизмы очагов землетрясений, происходящих в рифтовой зоне.На основе сопоставления карт распределения скоростей волн S в мантии Центральной Азии с картой распределения сейсмичности было показано, что уровень сейсмической активности хорошо согласуется с особенностями распределения горизонтальных неоднородностей в верхней мантии до глубин порядка 200-250 км и зависит от толщины литосферы в тех или иных регионах. В частности, это касается не только глубин залегания подошвы литосферы, но и мощности астеносферного канала.Так, под стабильными платформами на севере подошва литосферы располагается на глубинах 200-250 км, а толщина астеносферы близка к 50 км. Субплатформенные регионы Монголо-Охотского складчатого пояса, литосфера которых изменяется по толщине в пределах 100-150 км, в целом характеризуются либо слабой сейсмической активностью, проявляющейся на стыках образующих их структур, либо, как и платформы, являются практически асейсмичными. Его тектонически активные структуры, такие как горные сооружения Южной Сибири и Западной Монголии, характеризуются наиболее тонкой литосферой. Кровля астеносферы под ними располагается либо вблизи подошвы земной коры, либо непосредственно под её" подошвой. Высокая сейсмическая активность Байкальской рифтовой зоны, как уже отмечалось, может быть обусловлена процессами гравитационно-тепловой конвекции в верхней мантии и воздействием глубинных и верхнемантийных плюмов, способствующих подъёму разогретого и разуплотнённого мантийного материала под подошву коры.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Соловей, Оксана Анатольевна, Иркутск
1. Антонова Л.М., Эрдэнэбилэг. Б. Горизонтальные неоднородности верхней части земной коры Монголии по данным поверхностных сейсмических волн // Глубинное строение и геодинамика Монголо-Сибирского региона. Новосибирск: Наука, 1995. С.117-123.
2. Бабаян Г.Д., Мокшанцев К.Б., Уаров В.Ф. Земная кора восточной части Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1978. 56 с.
3. Базаров Д.В., Антощенко-Оленев И.В., Ендрихинский А.С. и др., Поверхность Забайкалья // Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. М.: Наука, 1974. С. 163-296.
4. Бат М. Спектральный анализ в геофизике. М.: Недра, 1980. 382 с.
5. Бугаевский Г.Н. Сейсмологические исследования неоднородностей мантии Земли. Киев: Наукова думка, 1978. 184 с.
6. Бушенкова Н.А., Тычков С.А., Кулаков И.Ю. Исследование структуры верхней мантии Центральной Сибири и прилегающих районов на РР-Р волнах. // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. №5. С. 474-490.
7. Гобаренко B.C., Яновская Т.Б. Исследование горизонтальных неоднородностей строения верхней мантии в Саяно-Алтайской зоне // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. №4. С. 21-35.
8. Голдман С. Теория информации. М.: Изд-во иностранной литературы, 1957. 446 с.
9. Голенецкий С.И., Новомейская Ф.В. О мощности земной коры по наблюдениям сейсмических станций Прибайкалья //Байкальский рифт. Новосибирск: Наука, 1975. С. 34-43.
10. Голенецкий С.И. Сейсмичность Прибайкалья история ее изучения и некоторые итоги // Сейсмичность и сейсмогеология Восточной Сибири. М.: Наука, 1977. С. 3-42.
11. Голубев В.А. Важнейший экзогенный фактор формирования Байкальской тепловой аномалии // Тепловое поле Земли и методы его изучения. М.: Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 2000. С. 179-183.
12. Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне: Автореф. дис. . д-рагеол.-мин. наук. Иркутск, 2002. 36 с.
13. Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Гео, 2007. 220 с.
14. Гольдшмидт В.И. Комплексный анализ геолого-геофизических параметров литосферы Казахстана // Геодинамика внутриконтинентальных горных областей. Новосибирск: Наука, 1990. С. 193-203.
15. Дараган С.К., Осадчий А.П. Импульсивная калибровка и контроль сейсмического канала // М.: Наука. Вычислительная сейсмология, вып.З, 1967.
16. Девяткин Е.В. Структуры и формационные комплексы этапа кайнозойской активизации // Тектоника Монгольской Народной Республики. М.: Наука, 1974. С. 182-195.
17. Девяткин Е.В. Новейшие структуры Западной Монголии // Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии. М.: Наука, 1975. С. 264-282.
18. Девяткин Е.В., Шувалов В.Ф. Континентальный мезозой и кайнозой Монголии (стратиграфия, геохронология, палеогеография) // Эволюция геологических процессов и металлогения Монголии. М.: Наука, 1990. С. 165-177.
19. Дорофеева Р.П., Лысак С.В. Геотермические разрезы (геотраверсы) литосферы южной части Восточной Сибири. // Геология и геофизика, 1987. №6. С. 71-80.
20. Дучков А.Д., Соколова JI.C. Тепловой поток Западной Сибири // Методика и результаты геотермических исследований. Новосибирск: Наука, 1979. С. 5-16.
21. Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев и др. Тепловое поле недр Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. 197 с.
22. Дучков А.Д., Соколова Л.С. Термическая структура литосферы Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1997. Т.38. №2. С.- 494-503.
23. Дучков А.Д., Лысак С.В., Голубев В.А., Дорофеева Р.П., Соколова Л.С. Тепловой поток и геотемпературное поле Байкальского региона. // Геология и геофизика, 1999. Т.40. №3. С. 287-303.
24. Егоркин А.В. Строение и свойства верхней мантии // Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. С.16-171.
25. Егоркин А.В., Егоркина Г.В. Поперечные волны при глубинных исследованиях. // Исследование литосферы и астеносферы на длинных профилях ГСЗ. М.: Наука, 1980.С.140-172.
26. Егоркин А.В., Чернышев Н.М., Данилова Е.Г., Кун В.В., Щеглова Л.Б. Региональное сечение через север Азиатского континента (профиль Воркута-Тикси) // Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. С. 61-67.
27. Егоркин А.В., Данилова Е.Г., Зюганов С.К., Кун В.В., Пируева Т.Г., Черкашнева О.М., Щеглова Л.Б., Костюченко С.А. Вилюйская синеклиза // Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. С.96-98.
28. Егоркин А.В., Зюганов С.К., Чернышов Н.В. Верхняя мантия Сибири // Доклад 27-го международного геологического конгресса. Т.8: Геофизика. М.: Наука, 1984. С. 27-42.
29. Зоненшайн Л.П., Савостин JT.A Введение в геодинамику. М: Недра, 1979. 311 с.
30. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М.Тектоника литосферных плит территории СССР. Книга 1. М.: Наука, 1990. 328 с.
31. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М.Тектоника литосферных плит территории СССР. Книга 2. М.: Наука, 1990а. 334 с.
32. Зорин Ю.А. Новейшая структура и изостазия Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий. М.: Наука, 1971. 168 с.
33. Зорин Ю.А., Глевский Г.Н., Голубев В.А. и др. Очерки по глубинному строению Байкальского рифта. Новосибирск: Наука, 1977. 153 с.
34. Зорин Ю.А., Новоселова М.Р., Рогожина В.А. Глубинная структура территории МНР. Новосибирск: Наука, 1982. 93 с.
35. Зорин Ю.А., Лепина С.В. К вопросу о термическом утонении литосферы под континентальными рифтами // Геология и геофизика. 1984. №7. С. 99-106.
36. 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.
37. Зорин Ю.А., Балк Т.В., Новоселова М.Р., Турутанов Е.Х. Толщина литосферы,под Монголо-Сибирской горной системой и под сопредельными регионами // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. №7. С. 33-42.
38. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Новоселова М.Р., Балк Т.В. Объемная модель литосферы южной части Восточной Сибири. Геотектоника, 1989. №1. С. 96-106.
39. Зорин Ю.А., Новоселова М.Р., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М. Строение литосферы Монголо-Сибирской горной страны // Геодинамика внутриконтинентальных горных областей. Новосибирск: Наука, 1990. С. 143-154.
40. Зорин Ю.А., Кожевников В.М., Мордвинова В.В. и др. Глубинное строение и термический режим литосферы Центральной Азии // Литосфера Центральной Азии: (Основные результаты исследований ИЗК СО РАН в 1992-1996 гг.). Новосибирск: Наука, 1996. С. 107-114.
41. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М. Мантийные плюмы и геодинамика Байкальского рифта // Эволюция тектонических процессов истории Земли. Материалы XXXVII Тектонического совещания. 2004. Новосибирск: Изд-во СО РАН. С. 193-195.
42. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х. Плюмы и геодинамика Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика, 2005. Т. 46. № 7. С. 685-699.
43. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М., Рассказов С.В., Иванов А.В. Кайнозойские верхнемантийные плюмы в Восточной Сибири и Центральной Монголии и субдукция Тихоокеанской плиты // ДАН, 2006. Т.409. №2. С. 217-221.
44. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М., Рассказов С.В., Иванов А.В. О природе кайнозойских верхнемантийных плюмов в Восточной Сибири и Центральной Монголии // Геология и геофизика, 2006а. Т.47. №10. С. 1060-1074.
45. Кожевников В.М. Особенности времен пробега волн Р от взрывов в Неваде на Магаданскую сеть станций // Тез. докладов IX конференции молодых научных сотрудников по геологии и геофизике Восточной Сибири. Иркутск: ВСФ СО АН СССР, ИЗК. 1980. С. 135-136.
46. Кожевников В.М. Дисперсия поверхностных сейсмических волн Релея и структура литосферы Сибирского кратона. // Физика Земли. 1987. №6. С. 48-56.
47. Кожевников В.М., Антонова Л.М., Яновская Т.Б. Горизонтальные неоднородности коры и верхней мантии Азиатского континента по данным поверхностных волн Релея // Изв. АН СССР. Сер. Физика земли, 1990. №3. С. 3-11.
48. Кожевников В.М., Эрдэнэбилэг Б., Балжинням И., Улэмж И. Строение коры и верхней мантии под Хангайским поднятием (МНР) по данным дисперсии фазовых скоростей волн Релея // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1990а. №3. С. 12-20.
49. Кожевников В.М., Зорин Ю.А. Распределение скоростей волн S в коре и верхней мантии Азиатского континента // Физика Земли, 1997. №7. С. 61-68.
50. Кожевников В.М., Яновская Т.Б. Распределение волн S в литосфере Азиатского континента по данным поверхностных волн Рэлея // Актуальные вопросы современной геодинамики Центральной Азии. Новосибирск, Изд. СО РАН, 2005. С. 46-64.
51. Кривощеков А.Л., Иванов Н.К., Смирнова Т.Г. Развитие представлений о глубинном строении земной коры южной части Сибирской платформы // Сборник трудов научно-производственной конференции. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2005. С. 22-28.
52. Крылов С.В., Рудницкий А.Л., Мишенькин Б.П., Крылова А.Л., Мишенькина З.Р., Суворов В.Д., Якушевич Т.А. Сейсмические исследования земной коры Западной Сибири // Глубинные сейсмические исследования в Западной Сибири. М.: Наука, 1970. С. 67-113.
53. Крылов С.В., Мишенькин Б.П., Крупская Г.В. и др. Строение земной коры по профилю ГСЗ через Байкальскую рифтовую зону // Геология и геофизика. 1970. №1. С. 84-91.
54. Крылов С.В., Мандельбаум М.М., Мишенькин П.Б., Мишенькина Р.З., Петрик Г.В., Селезнев B.C. Недра Байкала (по сейсмическим данным). Новосибирск: Наука, 1981. 105 с.
55. Крылов С.В., Мишенькин П.Б., Мишенькина Р.З. и др. Детальные сейсмические исследования литосферы на Р- и S- волнах. Новосибирск: «Наука». 1993. 199 с.
56. Кузнецов В.Н. Тунгусская синеклиза// Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. С. 98-102.
57. Кулаков И.Ю. Трехмерные сейсмические неоднородности под Байкальским регионом по телесейсмической и локальной томографии // Геология и геофизика, 1999. Т. 40. №3. С. 317-330.
58. Курушин Р.А., Павлов О.В., Хилько С.Д. Главные неотектонические структуры и активные разломы // Живая тектоника, вулканизм и сейсмичность Станового нагорья. М.: Наука, 1966. С. 71-102.
59. Кустов Ю.И., Лысак С.В. Термальные воды юга Восточной Сибири (распространение, условия формирования, использование) // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. №6. С. 880-895.
60. Ландер А.В., Левшин А.Л., Писаренко В.Ф., Погребинский Г.А. О спектрально-временном анализе колебаний // Вычислительная сейсмология. Вып. 16. М.: Наука, 1973. С. 236 249.
61. Левшин А.Л. Поверхностные и каналовые сейсмические волны. М.: Наука, 1973. 176 с.
62. Левшин А.Л., Яновская Т.Б., Ландер А.В., Букчин Б.Г., Бармин М. П., Ратникова Л.И., Итс Е.Н. Поверхностные сейсмические волны в горизонтально-неоднородной Земле. М.: Наука, 1986. 278 с.
63. Летников Ф.А. Магмообразующие флюидные системы континентальной литосферы // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 12. С. 1262-1269.
64. Логачев Н.А. Осадочные вулканогенные формации Байкальской рифтовой зоны // Байкальский рифт. М.: Наука, 1968. С. 72-101.
65. Логачев Н.А. Саяно-Байкальское становое нагорье // Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. М.: Наука, 1974. С. 16-162.
66. Лысак С.В., Зорин Ю.А. Геотермическое поле Байкальской рифтовой зоны. М.: Наука, 1976. 90 с.
67. Лысак С.В. Тепловые аномалии зон активизированных разломов юга Восточной Сибири // Проблемы разломной тектоники. Новосибирск: Наука, 1981. С. 87-101.
68. Лысак С.В. Методика и результаты геотермического картирования территории юга Восточной Сибири // Применение геотермии в региональных и поисково-разведочных исследованиях. Свердловск: 1983. С. 55-60.
69. Лысак С.В. Тепловой поток континентальных рифтовых зон. Новосибирск: Наука, 1988. 200 с.
70. Лысак С.В., Балобаев В.Т., Дучков А.Д. и др. Тепловой поток Сибири и Монголии // Методика и результаты изучения пространственно-временных вариаций геофизических полей. Новосибирск: ИГГиМ СО РАН. 1992. С. 6-43.
71. Лысак С.В., Дорофеева Р.П. Геотермический режим верхних горизонтов земной коры в южных районах Восточной Сибири. // Геофизика. 1997. Т.352. №3. С. 405-409.
72. Лысак С.В. Писарский Б.И. Оценка теплового потока по изотопному составу гелия в газовом составе подземных вод Байкальской рифтовой зоны и окружающих районов // Вулканология и сейсмология. 1999. Т.21. №3. С. 45-55.
73. Лысак С.В. Тепловой поток в зонах активных разломов на юге Восточной Сибири // Геология и геофизика, 2002. Т.43. №8. С. 791-803.
74. Мишарина Л.А., Мельникова В.И., Балжинням И. Юго-западная граница Байкальской рифтовой зоны по данным о механизме очагов землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1983. № 2. С. 74-83.
75. Мишенькин Б.П., Мишенькина З.Р., Селезнев B.C. Строение земной коры и верхов мантии на юго-западном фланге Байкальского рифта// Геология и геофизика, 1978. №12. С. 3-13.
76. Мишенькин Б.П., Мишенькина З.Р., Петрик Г.В. Изучение земной коры и верхней мантии в Байкальской рифтовой зоне методом глубинного сейсмического зондирования // Физика Земли. 1999. №7/8. С. 74-93.
77. Молочнов Г.В., Секриеру В.Г. Определение параметров геоэлектрического разреза по эффективному удельному сопротивлению и глубине проникновения поля // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1976. № 2. С. 64-71.
78. Мордвинова В.В. Применение метода отношения амплитудных спектров сейсмических колебаний для изучения Прибайкалья. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. №11. С. 74-82.
79. Мордвинова В.В. Спектры сейсмических колебаний и толщина литосферы в южных районах Сибири. // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. №5. С. 12-20.
80. Мордвинова В.В., Зорин Ю.А., Гао Ш., Дэвис П. Оценки толщины земной коры на профиле Иркутск Улан-Батор — Ундуршил по спектральным отношениям объемных сейсмических волн // Физика Земли. 1995. №9. С. 35-42.
81. Муратов М.В. Региональная тектоника материков // Тектоносфера Земли. М.: Наука, 1978. С. 11-32.
82. Очерки по глубинному строению Байкальского рифта /Под ред.Н.А. Флоренсова. Новосибирск: Наука, 1977. 152 с.
83. Павленкова Н.И., Косминская И.П. Скоростные модели коры основных геоструктур. // Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука. 1980. С. 152-161.
84. Павленкова Н.И. Некоторые общие особенности структуры литосферы // Глубинное строение территории СССР. М.: Наука, 1991. С. 143-156.
85. Павленкова Н.И. Структура верхней мантии Сибирской платформы по данным, полученным на сверхдлинных сейсмических профилях // Геология и геофизика, 2006. Т. 47. № 5. С. 630-645.
86. Письменный Б.М., Алакшин A.M., Поспеев А.В., Мишенькин Б.П. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Глубинное строение. Новосибирск: Наука, 1984. 174 с.
87. Поляк Б.Г., Хуторской М.Д., Каменский И.Л., Прасолов Э.М. Тепломассопоток из мантии на территории Монголии // Геохимия. 1994. №12, С. 1693-1706.
88. Поляк Б.Г. Изотопы гелия в подземных флюидах Байкальского рифта и его обрамления (к геодинамике континентального рифтогенеза) // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т.2, № 2. С,-109-132.
89. Попов A.M. Глубинное геоэлектрическое строение Прибайкалья и его тектоническая интерпретация (по данным МТЗ по профилю Жигалово-Красный Чикой) // Астеносфера по комплексу геофизических методов. Киев: Наук, думка. 1988. С. 201-207.
90. Попов A.M., Киселев А.И., Лепина С.В. Магнитотеллурические исследования в Прибайкалье, глубинное строение и механизм рифтогенеза. // Геология и геофизика. 1991. №4. С. 106-117.
91. Попов A.M., Бадуев А.Б., Кузьминых Ю.В. и др. Результаты магнитотеллурических исследований в Западной Монголии // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1993. №8. С. 49-57.
92. Попов A.M. Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Иркутск, 1995. 251 с.
93. Попов A.M., Бадуев А.Б., Амар А., Гунчин-Иш А. Магнитотеллурические исследования в Монголии // Глубинное строение и геодинамика Монголо-Сибирского региона. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. С. 87-99.
94. Пузырев Н.Н., Крылов С.В., Мишенькин Б.П., Мишенькина З.Р., Петрик Г.В., Крупская Г.В. Байкальская рифтовая зона // сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. С. 126-132.
95. Рогожина В.А., Кожевников В.М. Особенности строения верхней мантии под Байкальской рифтовой зоной по временам пробега волн Р от взрывов в Неваде // Сейсмичность и глубинное строение Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1978. С. 22-29.
96. Рогожина В.А., Кожевников В.М. Область аномальной мантии под Байкальским рифтом. Новосибирск: Наука, 1979. 104 с.
97. Ружич В.В., Шерман С.И., Тарасевич С.И. Новые данные о поперечных разломах в юго-западной части Байкальской рифтовой зоны//Докл. АН СССР. 1972. Т. 205. № 4. С. 920-923.
98. Соловей О.А. Исследование анизотропии коры и верхней мантии в пределах основных тектонических регионов Азии. // Строение литосферы и геодинамика. Материалы XXI Всероссийской молодежной конференции. 2005. Иркутск: ИЗК СО РАН. С. 253-255.
99. Соловей О.А. Горизонтальные неоднородности верхней мантии Центральной Азии по данным поверхностных волн // Геология, поиски и разведка рудных месторождений. Иркутск, ИрГТУ, 2008. Вып. 6 (32). С. 105-117.
100. Соловей О.А., Кожевников В.М. Трехмерная скоростная модель верхней мантии // ДАН, 2008. Т. 421 А. № 6. С. 934-936.
101. Соловьева JI.B. Эволюция вещества и термического режима литосферы под Сибирской платформой // Глубинное строение территории СССР / Под ред. В.В. Белоусова. М.: Наука, 1991. С. 180-184.
102. Солоненко В.П., Курушин Р.А., Павлов О.В. и др. Сейсмогенные структуры Удоканской системы активизированных разломов // Живая тектоника, вулканы и сейсмичность Станового Нагорья. М.: Наука, 1966а. С.-187-205.
103. Солоненко В.П., Хромовских B.C., Павлов О.В. и др. Эпицентральные зоны ранних (досейсмостатических) землетрясений // Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой системы Прибайкалья. М.: Наука, 1966b. С. 7-59.
104. Солоненко В.П., Солоненко Н.В., Мельникова В.И. и др. Напряжения и подвижки в очагах землетрясений Сибири и Монголии // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: 1993. Вып.1. С. 113-122.
105. Сурков B.C., Лотышев В.И., Морсин П.И., Ремпель Г.Г. Методология изучения глубинного строения Сибири // Доклады 27-го Международного геологического конгресса. Т.8. Геофизика. М.: Наука, 1984. С. 84-94.
106. Тихонов В.И. Разломы // Тектоника Монгольской Народной Республики. М.: Наука, 1974. С. 196-209.
107. Трифонов В.Г. Позднечетвертичный тектогенез. М.: Наука, 1983. 224 с. Трифонов В.Г. Особенности развития активных разломов // Геотектоника. 1985. № 2. С. 16-25.
108. Тудев Ц., Чагнаадорж Д., Баяр Г. Основные черты тектонического строения Монголии по геофизическим данным // Геология и геофизика. 1981. №4. С. 81-85.
109. Флоренсов Н.А. Байкальская рифтовая зона и некоторые задачи ее изучения // Байкальский рифт. М.: Наука, 1968. С. 40-56.
110. Фотиади Э.Э. Крупные черты тектонического строения Сибири в свете региональных геологических и геофизических данных // Тр. СНИИГГиМС, вып. 57. Новосибирск, 1967.
111. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М. Физматгиз, 1962. 236 с.
112. Хилько С.Д., Курушин Р.А., Кочетков В.М. и др. Сильные землетрясения. Палеосейсмогеологические и макросейсмические данные // Землетрясения и основы сейсмического районирования Монголии. М.: Наука, 1985. С. 19-83.
113. Хромовских B.C., Солоненко В.П., Курушин Р.А., Жилкин В.М., Сейсмогенные структуры // Сейсмотектоника и сейсмичность юго-восточной части Восточных Саян. М.: Наука, 1975. С. 59-77.
114. Хуторской М.Д., Голубев В.А., Козловцева С.В., Тимарева С.В. Глубинный тепловой поток в МНР региональная характеристика и эволюция // Докл. АН СССР, 1986. Т. 291, №4. С. 939-944.
115. Хуторской М.Д., Голубев В.А., Козловцева С.В., Митник М.М., Ярмолюк В.В. Тепловой режим недр МНР. М.: Наука, 1991. 127 с.
116. Хуторской М.Д. Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. — М.: Изд- во Рос. ун-та дружбы народов, 1996. С. 157-221.
117. Чермак В. Геотермическая модель литосферы и карта мощности литосферы на территории СССР // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1982. №1. С. 25-38.
118. Яновская Т.Б., Антонова JI.M. Латеральные вариации строения коры и верхней мантии в Азиатском регионе по данным групповых скоростей релеевских волн // Физика Земли. 2000. № 2. С. 25-33.
119. Яновская Т.Б. Развитие способов решения задач поверхностно-волновой томографии на основе метода Бэйкуса-Гильберта // Вычислительная сейсмология, 2001. Т. 38. С. 11-32.
120. Яновская Т.Б., Кожевников В.М., Соловей О.А., Акшурин А.П. Строение верхней мантии Азии по фазовым и групповым скоростям волн Рэлея // Физика Земли, 2008. Т. 44. № 8. С. 622.
121. Bijwaard Н., Spakman W., Engdahl E.R. Closing the gap between regional and globaltravel time tomography // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 30055-30078.i
122. Bolt B.A., Dorman J. Phase and group velocities of Rayleigh waves in a spherical, gravitating Earth // J. Geophys. Res. 1961. V. 66. P. 2965-2981.
123. Cleary J., Hales L. An analysis of the travel-times of P waves to North American stations, in the distance range 32° to 100° // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1966. V.56. P. 467-489.
124. Cooly J.W., Tukey J.W. An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series // Math. Comput. 1965. V.19. P. 297 301.
125. Dugarmaa Т., Schlupp A. (coordinators) One century of seismicity in Mongolia (1900-2000) // Research Center of Astronomy and Geophysics Mongolian Academy of Sciences. Ulaanbaatar, 2003
126. Dziewonski A., Bloch S., Landisman M. A technique for the analysis of transient seismic signals // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1969. V.59. P. 427 444.
127. Dziewonski A.M. Mapping the lower mantle: Determination of lateral heterogeneity in P velocity up to degree and order 6 // J. Geophys. Res. 1984. V.89. P. 5929-5952.
128. Fukao Y., Obayashi M., Inoue H., Nebai M. Subducting slabs stagnant in the mantle transition zone // J. Gephys. Res., 1992. V. 97. P. 4809-4822.
129. Golubev V.A., Klerkx J., Kipfer R. Heat flow, hydrothermal vents and static stability of discharging thermal water in lake Baikal (South-Eastern Siberia) // Bull. Centres Rech. Explor. Prod. Elf Equitaine. 1993. Vol.17. № 2. P. 33-65.
130. Inoue H., Fukao Y., Tanabe K. et all. Whole mantle P-wave travel time tomography // Phys. Earth Planet. Inter. 1990. V.59. P. 294-328.
131. Inoue H. Teleseismic tomography: Global modeling // Seismic tomography: Theory and practice. London: Chapman & Hall, 1993. P. 133-162.
132. Inston H.H., Marshall P.D., Blamly C. Optimization of wave-traines // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1971. V.23. P. 243-250.
133. Kiselev A.I., Golovko H.A., Medvedev M.E. Petrochemistry of Cenozoic basalts and associated rocks in the Baikal rift zone // Tectonophysics. 1978. Vol.45. P. 49-59.
134. Kiselev A.I. Volcanism of the Baikal rifit zone // Tectonophysics. 1987. Vol. 143. P. 235-244.
135. Knopoff L., Shwb F., Chang F. The inversion of surface wave dispersion data with random errors // J. Gophysics, 1977. V. 43. P. 299-309.
136. Koulakov I. Three-dimensional seismic structure of the upper mantle beneath the central part of the Eurasian continent // Geoph. J. Intern. 1998. V. 133. P. 467-489.
137. Kozhevnikov V.M., Yanovskaya T.B. Deep-seated seismic structure of Mongolia from the Rayleigh wave data // Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. Institute of the Earth's crust SD RAS. Ulaanbaatar Irkutsk, 2004. P. 22-33.
138. Levshin A.L., Pisarenko V.F., Pogrebinsky G.A. On a frequency-time analysis of oscillations//Ann. Geophys. 1972. Vol.28. P.-211-218.
139. Li X.-D., Tanimoto T. Waveform inversion of long-period seismic data for structure // Seismic tomography: theory and practice. London: Chapman & Hall, 1993. P. 64-91.
140. Logatchev N.A., Florensov N.A. The Baikal system of rift valleys // Tectonophysics. 1978. Vol. 45. P. 1-13.
141. Logatchev N. A., Zorin Yu.A., Rogozhina V. A. Baikal rift: active or passive? Comparison of the Baikal and Kenya rift zones // Tectonophysics. 1983. Vol.94. P. 223-240.
142. Logatchev N.A., Zorin Yu.A. Evidence and causes of two-stage development of the Baikal rift//Tectonophysics. 1987. Vol. 143. P. 225-234.
143. Lysak S.V. Terrestrial heat flow in the south of east Siberia// Tectonophysics. 1984. Vol.103. P. 205-215.
144. Ma Xingyuan, Wu Daning. Cenozoic extensional tectonics in China // Tectonophysics. 1987. V.133.P. 243-255.
145. Molnar P., Tapponnier P. Cenozoic tectonics of Asia: Effects of a continental collision //Science. 1975. Vol.189. P. 419-426.
146. Morgan P. The thermal structure and thermal evolution of the continental lithosphere // Physics and Chemistry of the Earth. 1984. Vol. 15. P. 107-193.
147. Nagamune Т. P waves to seismological stations in Japan from the underground explosion of November 6, 1971, at Amchitka island // J. Phys. Earth, 1973. V. 21. P. 355-372.
148. Nakanishi I., Don L. Anderson. Measurements of mantle wave velocities and inversion for lateral heterogeneity and anisotropy. I. Analysis of great circle phase velocities // J. Geophys.Res. 1983. V. 88. P. 10267-10283.
149. Pavlenkova G.A., Priestly K., Cipar J. 2D model of the crust and uppermoust mantle along rift profile, Siberian cruton // Tectonophysics, 2002. V. 355. P. 171-186.
150. Pollak H.N., Chapman D.S. On the regional variation of heat flow, geotherms and the thickness of the lithosphere // Tectonophysics. 1977. Vol. 38. P. 279-296.
151. Poupinet G. On the relation between P-wave travel time residuals and the age of continental plates // Earth and Planet. Sci. Lett. 1979. V. 43. P. 149-161.
152. Popov A.M. A deep geophysical study in the Baikal region // Pageoph. 1990. V.134. No. 4 P. 575-587.
153. Priestley K., Debayle E., McKenze D., Pilidou S. Upper mantle structure of eastern Asia from multimode sueface waveform tomography // J. Geophys. Res., 2006. V. Ill, B10304, doi: 10.1029/2005JB004082.
154. Ritzwoller M.N., Levshin A.L. Eurasian surface wave tomography: group velocities // J. Geophys. Res. 1998. Vol.103. № B3. P. 4839-4878.
155. Romanowicz B.A. Constraints of the structure of the Tibet Plateau from pure path phase velocities of Love and Rayleigh waves // J. Geophys. Res., 1982. V.87. P. 6865-6883.
156. Russel D.W., Herrman R.B., Hwang H. Application of frequency- variable filters to surface wave amplitude analysis. BSSA, 1998. 78. P. 339-354.
157. Schmucker U. Interpretation of induction anomalies above non-uniform surface layers // Geophysics. 1971. Vol.36. P. 156-165.
158. Tang Tjong Kie. Geodinamics and tectonic evolution of the Panxi rift // Tectonophysics. 1987. V.133.P. 287-304.
159. Tanimoto T. Long-wavelength S-wave velocity structure throughout the mantle // Geophys. J. Int. 1990. V. 100. P. 327-336.
160. Wu F.T., Levshin A.L., Kozhevnikov V.M. Rayleigh wave group velocity tomography of Siberia, China and vicinity // Pure and Appl. Geophys. 1997. Vol.149. P. 447-473.
161. Yanovskaya T.B., Antonova L.M., Kozhevnikov V.M. Lateral variations of the upper mantle structure in Eurasia from group velocities of surface waves // Phys. Earth Planet. Int. 2000. Vol.122. P. 19-32.
162. Yanovskaya T.B, Kozhevnikov V.M. 3D S-wave velocity pattern in the upper mantle beneath the continent of Asia from Rayleigh wave data. Phys. Earth Planet. Int. 2003. V. 138. P. 263-278.
163. Zhao D. Global tomographic images of mantle plumes and subducting slabs: insight into deep Earth dynamics // Phys. Earth Planet. Int. 2004. V.146. P. 3-34.
164. Zhao D., Lei J., Tang R. Origin of the Chanbai intraplate volcanism in Northeast China: Evidence from seismic tomography // Chinese Science Bulletin, 2004. V. 49. № 13. P. 14011408.
165. Zorin Yu.A. The Baikal rift: an example of the intrusion of astenocpheric material into the lithosphere as the cause of disruption of the litospheric plates // Tectonophysics. 1981. V. 73. P. 91-104.
166. Zorin Yu.A., Osokina S.V. Model of the transient temperature field of the Baikal lithosphere//Tectonophysics. -1984. V.103. P. 193-204.
167. Zorin Yu.A., Lepina S.V. Geothermal aspects of development of asthenospheric uppwellings beneath continental rift zones // J. Geodynamics. 1985. V. 3. P. 1-22.
168. Zorin Yu.A., Kozhevnikov V.M., Novoselova M.R. and Turutanov E.X. Thickness of the lithosphere beneath the Baikal rift zone and adjacent regions // Tectonophysics. 1989. V. 168. P.327-337.
169. Zorin Yu.A., Novoselova M.R., Turutanov E.Kh., Kozhevnikov V.M. Structure of the lithosphere of the Mongolian-Siberian Mountainous Province // J. Geodynamics. 1990. V. 11. P. 327-342.
-
Соловей, Оксана Анатольевна
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Иркутск, 2008
-
ВАК 25.00.10
- Горизонтальные неоднородности литосферы Азии по данным дисперсии поверхностных волн Рэлея
- Скоростные неоднородности земной коры и верхней мантии и сейсмические структуры центральной части Азии
- Сейсмотомографическая модель мантии Кавказского региона
- Изучение верхней части разреза по поверхностным волнам Рэлея
- Строение коры и мантии под сейсмической станцией "Боровое"
