Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Изучение структуры литосферы Туркменистана телесейсмическими Р-волнами

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Изучение структуры литосферы Туркменистана телесейсмическими Р-волнами"

АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИНСТИТУТ СЕЙСМОЛОГИИ

р'"3 ол

2 п /';:■. <■—,

ГРЕПНЕВА Элина Эмнльсвна

На правах рукописи

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ЛИТОСФЕРЫ

ТУРКМЕНИСТАНА ТЕЛ ЕСЕЙМИЧ ЕС К И МИ Р-ВОЛНАМИ

специальность 04.00.22 — Геофизика

А п т о р е ф с р а т

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

А III Г А Б А Т —

1993 г.

Работа выполнена в Институте геологии АН Туркменистана

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогическнх наук Таль-Вирский Б. Б. кандидат физико-математических наук Якупов О. Т.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Каррыев Б. С. кандидат геолого-минералогнчееких наук Рахимов М. С.

(предприятие) Центральная геофизическая экспедиция концерна Турк-менгеофизика министерства нефти и газа.

специализированного совета в Институте сейсмологии Академии нау:с Туркменистана, 04.00.22—Геофизика, г. Ашгабат, ул. Гоголя, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института сейсмологи)! АН Туркменистана.

Ведущая организация

Защита

1993 г.

на заседании

Автореферат разослан

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат физико-математических наук

Кирста О. Б.

ОБЗЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В последние десятилетия верхняя мантия стала об'ектом вироких исследований в навей стране и за рубевом. Изучение мантии необходимо для правильного поникания суцности глубинных процессов» происходяцих в Земле. Эти процессы определяет геодинамику и тектоническое развитие, вплпчаа горообразованиеi возникновение землетрясений, а такме закономерности распределения иесторовдений полезных ископаемых.

8 последнее время разработан ряд сейсмологических методов; позволявших изучать структуру и особенности строения верхней мантии с точностьв, достаточной для реяения указанных вияе задач. В данной работе для изучения структуры верхней мантии и построения модели литосферы используется метод сейсмической томографии. Исходными данными слуват аномалии времён прихода об'емных сейсмических волн от далеких землетрясений. В качестве об'екта исследований выбрана территория Туркмении. Этот регион отличается высокой сейсмичность!). Работы по изучение верхней мантии методом сейсмической томографии проводятся для Туркменистана впервые, чем и определяется актуальность настоящей работа.

Цель работы. Изучение особенностей строения верхней кантиц территории Туркмении и выделение латеральных скоростных нео'дно-родностей на основе использования метода сейсмической томографии, анализ их связей с геофизическими полями и геоструктуракн.

Основные задачи исследования:

- Собрать и обработать представительный материал о временах пробега об'емных Р-волн от далеких (А >30* ) землетрясений по всей исследуемой территории на основе-сейсмограмм и используя бвллетени ISC собрать и обработать данные об отклонениях времен» на сейсмостанциях располовенных впс Туркменской группы.

- Построить азимутальные кривые отклонений времени (проекции) на станциях исследуемой территория и схемц локальной компоненты поля отклонений для Туркменистана а ёопрздолышх территорий.

- Разработать методику изучения скоростных неоднородностей литосферы территории Туркменистана для профильного и площадного вариантов. . .

- Изучить стриктуру литосрери по липни сейсмологического профиля Кцрйнская впадина - Нургабская впадина и выполнить кокп-лекснуа геолого-геофизическуп интерпретации структурно-сейсколо-

гическнх дашшх.

Научная новизна.

1. Впервые для территории Туркменистана и сопредельных районов 'на основании экспериментальных данных последних лет (после 1980г.) создан массив высокоточных данных об отклонениях времени прихода телесейсанческих Р-волн на станциях Туркменистана, йзер-байд«ана и Ирана.

2. Разработан метод осредненных отклонений. позволявций вычислять азимутальные кривые отклонений по данный Мемдународного Сейсмологического Биллетеня для любой станции мехдународной сейсмологической сети.

3. Впервые построена модель пространственного изменения локальной :компо>18Нти лодя отклонений времени для литосферы Среднеазиатской части Альпийского пояса. Недель представлена картами-схемамц иасвтаба 1:2500000. Предловена геолого-геоФизическг^ интерпретация подученных Аномалий.

4. Совместно с О.Т. Якуповцм разработана методика построения двухмерного варианта временного разреза литосферы на основе использования телесейсмических данных.

5. Методом сейсмической томографии впервые получена информация о вариациях времен прихода Р-волн далеких землетрясений, позволявших. выделить геофизические неоднородности литосферы по линии профиля Курииская впадина - Миргабская впадина.

Практическая ценность работы.. На основе использования методов сейсмической томографии впервые для Среднеазиатской части Альпийского пояса получены новые данные о скоростных неоднородности* верхней мантии, которые могут использоваться для об'яснения и прогноза сейсмичности, геодинамических процессов, оценки закономерностей размецения ыесторомдений-полезнцх ископаеиых.

Способ осредненних отклонений позволяет выполнить сейсиото-иографические исследования длг любого региона Зеилн, где расиоло-вени станции мировой сети, данные о которых приводятся о бюллетенях ISC.

Для изучения стриктуры литосферы разработана'' и апробирована ыетодика изучения скоростных неоднородностей на основе телесейсмических данных о профильной варианте, которая монет бцть использована для изучения скоростных нводиородиостей лкбиа слоев литосфе-рц. '

йиторои оаншааетсз: - Репрсзеитативний акспериызитальный материал Пзииуталышх Кри-.

aux Отклонения на 23 станциях Тцркыенской группа, 11 станциях АзербаЯдяанской группы н 9 станциях Иранской группи, который использован для различных структурно-сейсиологмчесинх построений.

- Разработанный метод осреднешшх отклонения даэт возмояность вычислять ОКО на станциях нировой сейсмической соти по экспериментальны!! данным приводимым в йеядународноц Сейсиолсгическоы Бпллетенн.

- Карты-схемы локальной компоненты поля отклонения, полученнае на OCHOD8 предложенной методики и позволявшие получить совершенно попу» геологически» "информации о структуре литосферы исследценого. -региона.

- Двухмерный сейсмотоиографнческий разрез по профиля Куринская.впадина - Нургабская впадина характеризует структуру литосфер« Восточного Кавказа, Каспийской впадины, Копетдага, Муграбской впадини.

Использованные материалы. D основу работа полоаени сейсмограмма . полученные на всех сейсмических станциях территории Туркменистана н сопредельных территорий. Для расчета отклонений времени использовались времена вступлений Р-волн от далеких землетрясений (Д>30в). По записям сейсмических станций для территории Туркменистана было обработано 200 далеких землетрясений. Лля территории Пзербайдяана' использованы записи от 100 землетрясений. Для Иранской территории использованы бвллетени JSC по которым били обработаны 153 землетрясения за 1982-1985 г.г.

Структура и об'еи работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содераит 78 страниц текста. 24 рисунка, 5 таблиц. Список литератур» включает 74 наименования.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались на Республиканской научно-практической конференции "Нолодые ученые Туркменистана - больной иауке'ЧПихаОад, 1384), на Республиканской конференции молодых ученых и специалистов по проблемам геологии и геофизики (Баку. 1988), на совещании рабочей группы НСССС при Президиуме fill СССР по изучению структуры литосферы методами сейсмологии (Тавкент, I9B8). на научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава Туркменского политехнического института в 1989 и 1990 годах.

Публикации. По тено диссертации опубликовано четыре статьи и тезисы двух докладов.

Автор пыразает глубокую признательность свонн научным руководителям проо. . Б.Б.Таль-Внрскиму и к.Ф.-м.наук О.Т.Якупову, за постоянное внимание, полезные обсуждения я непэненнуз педдеершу. Автор искренне признателен член корр. Ail Туркменистана О.А.Оагко-

ву, члоН-корр. Й11 Туркменистана Т.Й.Паирову. к.ф.-ы.н. В.Г.Дубровскому ик.г.-ы.н. П.П.Белову за консультации и советы в ходе выполнения работы: коллегам, без помощи которых невозмовна била бы настояцая работа: к.г.-м.и. O.K.Басову и ст.u.c. Е.В.Штанько.

С0ЛЕР2Й1ШЕ РАБОТЫ.

.Во введении охарактеризована актуальность работы и сформулированы цели и задачи выполненных исследований.

В первув главу вклвчены основные результаты предшествующих работ, связанных ç изучением литосфера Туркменистана. На данной территории в разное время проведен больной объем геолого-геофизических работ. Их результатам посвячены исследования: й.й.йвагимоса, Г.Н.Ймурского, Ф.Й.Йрест, Т.А.Пиирова, U.H. Берди-чевского, Н.К.Булина, O.K.Басова, Л.П.Баньяна, Н.Н.Воаыовой, Б.С.Бо'львовского, И.С.Вольповского, В.Н.Година. Л.>:..Голуб,В.Г.Дубровского, Ф.Х.Зушщнова, Г.В.Нраснопевцевой. Т.И.Кузовкиной, U.K. Нурбанова, В.И.Лыкова, 3,ft.Макаровой, О.Й.Одокова. О.Ы.Панасенко, В.3.Рябого, Б.Б.Таль-Бирского. Б.Й.Харикова, С.С.Чамо, В.Орайб-мана и др.

По сейсмический данным наиболее четко и повсеместно выделяются две границы - поверхность консолидированной коры и поверхность Иохоровичича, которые делят литосферу на три основных слоя: осадочный, консолидированную кору и верхнюа мантии. Более того сейсмические данные свидетельствует о неоднородности осадочного чехла по вещественному составу, где граничные скорости в чехле варьируют в иироких пределах от 3,0 км/с до 6,5 км/с. Б погруненних частях граничные скорости увеличиваются, что об'ясняется уплотнением осадков в этих районах в результате увеличения давления. Консолидированная кора на территории Туркменистана неоднородна как по лате-рали, так и по вертикали. Значения скоростей варьируют в пределах 6,0 - 7,6 км/с. Граничная скорость вдоль поверхности этого слоя меняется в пределах 7,3 - 7,6-км/с.

Б целом, яощшсть земной кори на территории Туркменистана изменяется от 26 до 54 км. Средняя мощность- 40 км;' наибольинми. значениями характеризуете« Прибалханская депрессия, Копетдаг, Предко-петдагский.прогиб н Цургабская впадина. По данный Б.С.Вольвовского ( 1964), Г.Б.'Црасноперцевой ( 1989), &.3.Рябого С197Э) и ряда других исследователей, установлена неоднородность строения верхней мантии территории Туркменистана. Граничные скорости вдоль .поверхности Мо-хо варьируют в проделах-В.О - В,б ка/с. йодальнае значение гранич-

ной скорости равно 0,2 пи/с.

При рассмотрении регионального гравитационного пола выделяат-ся две области, которые отличатся ненка собой по знаку. Первая область интенсивных полояительных аномалий вклвчает о себя Центральный. Северо-Западный Туркменистан и центральнуа часть !3а-но-Каспийской мегавпадшш. Вторая область- интенсивные отрицатель-ние аномалии, охвативавт Восточный Туркменистан, территория.Копет-дага и Кго-Западного Туркменистана. .

Основная информация о геозлентрическом разрезе зенной корм и верхней наитии получена в результате магнитно-теллурического зондирования. На территории Туркмении изучение магннтно-теллурическо-го поля начато под руководством В.Г.Дубровского в 1955 году. Выполненные работы, позволили сделать заключение о той, что территория Туркмении характеризуется сравнительно слабой напряшшостьв. теллурического поля, незначительной изменчивостью Sq-вариаций и горизонтальных компонент вариаций магнитного поля (В.Г.Дубровский, 1975 ).

Исследования геотермического поля Туркмении позволили установить главные закономерности распределения поверхностного теплового потока в этом регионе. По данный Т.Й.Пяирова (1984) тепловой поток в Туркмении изменяется от 20 до 100 ыВт/ы*. Высоким тепловым потоком до 70 мВт/и* характеризуется субвнротная полоса; охватывавшая Карабогазский свод, Центрально-Каракумский свод, Цеитралько-Кызыл-куискув систему выступов и Куранинскуп зону Срединного, Тяиь-Еаня. Заметим, что все названные структуры положительные с приподнятым залеганием поверхности Иохоровичича. Окрцяаваии их впадинам и линейный системам дислокаций свойственны.понивенные значения теплового потока, порядна 40 - 50 мВт/и (Б.Б.Таль- Вирскнп, 1982).

Вторая глава посвезена обзору методов сейсмической томографии. В последние годы все болео миронов применение получает методы репения обратной кинематической задачи по отклонениям времени, ос-повапного на томографическом подходе. 3 томографии, применяемой о различных областях исследований различает два альтернативных подхода - методы алгебраического восстановления и методы обратного проецирования, К первой группе методов модно отнести вироко известные методы Пки. Бзйкуса-Гилберта в двух- и трехмерном вариантах. В обзоре приведена их крзткая'характеристнка. Ко второму направлении. о'снованноиу на обратной преобразовании Радона (Нэк, 1379). близок метод картирования горизонтальных вариаций скорости Р-воли ь литосфере, применяемый и работе.

В обзоре определяется оибор метода,_изучаацего стриктуру верхней кантик по объемным Р-волнаи, и выделяются переменные методические вопросы, на которые предстояло обратить вникание. В данной работе применена усовершенствованная методика картирования горизонтальных вариаций скорости Р-волн (Винник, 1976; Якупов. 1983) которая по своей сути является методом обратного проецирования на телесейсыических Р-волнах.

Третья глава посвяцена методике исследования литосферы методом обратного проецирования (Винник, 1976; Якупов, 1983: 1988),

Исходными данники для расчета отклонений слуват времена вступления Р-волн от далеких землетрясений (Д>30 ),зарегистрированных плочадной группой станций Туркменистана и сопредельных районов. .Станции в плане образуют группу вытянутую вдоль Копетдага. Обцее число станций - 23. Станции оборудованы сейсмографами ВЗГИК. СИ-3 и'СКМ-3. Обработка первичного иатериала выполнялась диссертантом совместно с сотрудниками ТасГУ.

Землетрясения, воиедиие о обработку, распределены по азимутальным секторам и зпицентралышм расстояниям неравномерно. Среднее зпицентральное расстояние меиду Туркменской группой станций и очаговыми зонами 70° .

При использовании бюллетеней !$С для землетрясения выписывались: фаза встипления Р-В0Л1Ш, время вступления и невязка дЪ (сек) для каадой станции. Из бюллетеней были обработаны землетрясения, зарегистрированные на станциях Ирана за 1982, 1984 и 1985 г.г.

После вышеперечисленных операций вреиена вступления Р-воли пересчитывались в разностный параыетр по программам разработанный и ТаиГУ. Разностный параметр не содержит оиибки определения вреие-ни ь очаге. Этот параметр вычисляется по формуле:

а^-С-с^-о со

Затем разностный параметр пересчитывался о отклонения времени способом нормированных разностей (Якупов.1983к

Разности группируются по азимутальным сектораи

где 1-ноиер разности ь }-ои аэиыутальиои секторе, расчитанный па к-ой рядовой станции относительно 1-ой опорной станции; п-коли-частво разностей в 1-оц азимутальное секторе. •

Осреднис разности ' по всем станциям о некотором азимутальной секторе получиы п с 1 ^ 0 »•

сгруппировав сорнули (!) и (3) выделяем отклонение ла опорной станции ^ СА)

Формулой /it^Stj -Sij (5 ) расчитываем лэинутальнув кривуп отклонений.

Второй раздел глава посвяиен вычисление поправсн за земкуп кору, для чего били использована парта поверхности фундамента; поверхности Уохоросичича, карте скоростоЯ, глубинные и сксросткио ■ разрезы для различных тектонических элементов. Поправки за зехиув пору вычисляется по форкале: ' •

v=-rf-- Ъ- - ЦК- сеу

I L * *и • к

гдеПрс;Пкк- косность осадочного слоя и консолидированной коры: !н

- иоцность сундамент - уровень приведения:\4s,V»«,Vm- скорости в осаг дочнен елок, консолидированной коре и верхней кантии еоответстоэм-но. Вычисленные поправки могут бить использованы не только для исследования структуры литосферы по телесейскическкм Р-зслнгк, но и-о других методах структурной сейсмологии баэиривзихся на кинематических эффектах Шипов, 1903; ГребневаЛЭЗ!).

В третьей разделе рассматривается модифицированный способ нормированная разностей Окупов.1980), который позволяет получать более достовернее оценки Азимутальных Кривыг. Отклонений за счет того, что для капдоА рядовой станции расчмтнвавтса доз комплекта азимутальных кривых отклонений, полученных независиаи!«! вичпелвни-ЗН!! ДЛЯ двух опорних СТа!!!|!1Й, KOTOpilO' ДЭЯОС ОСр5ДН£ШТСЯ.

D роли опорных систупант два станции Анхабзд н Ваковская, »шп наиболее прэдст;!БНТ<?..';ь!ше по количеству зарегистрированных землетрясений.

Расвирги»'! плозади исследований потребовало привлечение новнг данных мировой corn. Эти данние публшшптса в ISC. !!аии разработан метод, названный квтодэч осреднешшк отклонений, позволяв?!!« вычислять fit»0 пп |до'!!«н, опубликовании» в наядунеродмых бяллвте-кяя.

В йекдумароднгя ссАсколсгичоскоц бюллетене приводятся дак-ннз об отк^5че!м!ял времени относителен? годографа Яяе^риса-Бдл-лсиа&'Ьщ , где !т иа*гвр отклонена, к-'стлнния, ¡-езикутальний сзптор. t-?nn!(if?Tpuл аона. Зтв "зтвлоиениз еодеррат две суг.з-стбсшгав ПСГрг:Г!!15ТЯ - 4?kJk»j bpr"o>;;t я очято к о*я5ку. обуслоз-нессвгспгхтпоч гсдггрста г*!». Йстсд ссред-

ке:«|чх Ьткя?'"::!'«.\ i r.c-'t.frwt угпаангаз погр»-!!астя из

опаблик'сзанкик в бюллетене данных. Первая.погрешность исключается эй счет стстистичаского $$оекта накапливания путец осреднения всех отклонений в. зпицентраль^ой_ зоне 1

чек .бсльее данных собрано из зпицентральной зоны, те« надевнее исключается первая погревность. Для исклвчения второй погрекности ые-тодои осреднении» отклонений предусматривается осреднение по всей ■ азимутальных секторам ■ ™ .

и осреднения отклонений вреыени по всей станциям независимо от азимута подхода волны . « . ,

В результате подучи» поправки к годографу Даессриса-Буллена. ■Поправка показиоазт на сколько бастрео или медленнее прквла волна не станция относительно годографа Дквффриса-Буллена не зависимо от направлений ее подхода и полоаениа станции. Чтобы построить ЙКО необходимо 8ти поправки вычесть

аЪ)ь- ОсО

из средник в эпицентрадышх зонах отклонений. Иетод осредненных отклонений прииенен для работ ОКО на 9 зарубешшх станциях. Полученные в результате крисцо по своей природе ничей не отличаются от аналогичных кривых, расчкта::нцх методой нормированных разностей.

Качественная гатерпретация отдельной ЯНО занлвчалас» с определении аэныиталышх секторов, в которых волны набирали вдоль пути следования . пояоЕцтелыше, отрицательные или близкие к нуле отклонения, ¡¡а этапе совместной интерпретации оценивалась достоверность видзленяг аномалий в отклонениях и опрздеяглксь качественные характеристики анокеявобразуида областей в Згиле.

При ровекив ейратной задачи .йре&полагаетсс. что срода содгр-бй" регуларние к ссгча&шв нсодперэдцоотк. Регулярные ноидноргд-иости опредемЬтсв рзьзрзнткой аодзгьв .Зевм (Нвгг!в, 1888г>: Случайные аоодноройкозтк. предег&вшзде сеЗей поправки в рзозрэ;-'т-'ной модели к .едакг&:кс »т »рва ярзстргцзтЕеянкз кгеркнкат, зорзн-рцат откяойзше правок«, -¡вадегазггкз во св&моет&н'цнвх. Себсикчвс-«аС луч порегзкгя ' ка евгеа аутн елйчг&вг-ззоаЕсгродвзз вокв, мабн-ргзг е кгздзй т к;з» ойзйзятсравс 'етивовзгв, вгкадтед&иде крвздо 8?йдов8йй5 «врозацхЗ) доерзгетадргсб езйгесгсзсгрвокчэсагв кз*е~ дзк обратисго прсзц:5?02£;;ух. йзте-- з5?а?ьгго врооцгувг&кзев зсодй^-цхрэван к «слсзийк кгбхгквкнд тзлесэ?.скйчбсхйх • з ргбетгх

Й.П.Зкшшка, О.Т.5крсба. Совокупность эсек Ш. аазазагкая суу-

нарным полем отклонения, проецнрцотса на не?*оторый глубилииЛ'уровень с учетом сейсмического спаса и осрэдняетса s скользящей "ок-мз". 3 результата применения этой операции из суммарного поля отклонений выявляется локальная компонента. Дашшв прзецируптез на глубинный уровень, на которое система наблюдений позволяет получать максимальное разреяениз, этому уровня соответствует глубина расположения области сгуаения точек пересечения лучей. Для.оценки глубинного уровня максимального разрешения система наблзденнй введена специальна** функция С (L) .

Для наоей территории зздолэни несколько ншшунов Функция G(î>\ которая показывает зависимость дисперсии отклонений от сейсмического сноса. Иинимуми Функции указивапт глубикнне уровни, на'кото-рыа приходится некйольиее число тачек пересеченна лучей. В данном случае минимума соответствует сеПскическону скосу О.О* 30 а 100. на. Глубины залегания oceDir.t поверхностей неоднородный слоев, вычисленные по формуле ÎU 2Ls ( Якупоа,- 1308), составляпт 0.0, 160 и 200 кн от дневной поверхности. В результате построены схемы ПКП0 для Туркменистана и сопредельных территорий на срезах 160 и 200 им. Схем'! осродненн в "овнах" 1* х Г.г'х 2"и_5*:< 5*. Осреднение в больпен "oküü" позволяет подавить высокочастотна составлявши. На схемах вндоляятся высокоскоростные к низкосноростние области, ко-торав Ийззт приуроченность к тектоничвекни элементам.-

Четвертая глава посвяцека исследованиям структуры литосферы по профили Куринская эпадина - Яургабская эпадина.Тслесейсмичзские даинно били отобрашш для станций, располагавшихся s пределах полоса профиля и обрабатывались мотодо*. обратного проацнрозаниэ в его классичоскон варианте. Располозгпно TypKMSHCüoa группа станций вдоль Копстдага позволяет организсэать достаточно протаяегшый сейс-нический профиль. Профиль увеличен путзн"пркзлвчениа станций территории Азербайджана, Длина ero 5S0D ни,."Крнна полоса'100 км. 3 пределах этой полоса располояе:»! !0 "станций Тиримсиской группы и 9 станций на Пзербайдпзчсиой территории. На зт::к станциях собраны дапнив зенязтрясеякЯ, очаги которых распогогека близко к стзору профиля, '.'нрина эгпадняй и восточник азинутальнях секторов. отк'ида отбирались данкио из прззныала 20°. Используя график зависимости' угла подхода луча из верхней не.чти'.! на границу L!o:;o и угла о ЬекноЯ норе от эпнцентрального расстояния.* определялись угли подхода лучей. ссотпетстпуЕЗИЭ кг?дой зпицентралымй зона. OGrjea количество лучей сглазило 110. Построен!!» .-.у чей дало позчогкссть опрсделиь-область П&зеипя. з предалкоторой пересекается мзкдэльзег количество лучеЛ

ПоАсира '.области располагается ка глубже ?00 км от дневной поверхности. Область реые>шя разбита на 112 блоков размером 100 х 100 ни. В нандэи блоке,определялись дднки Фрагментов лучей и Формировалась прсекционнаа матрица. Трема модификациш! метода обратного проецирования внутри ка*дзго блока вычислялся параметр, характеризуездй ско-ростнуя структуру литосферы и ш«е лезавдх слоев до глубины 700 км. Пгрвыв дзе модификации - зто классический вариант дискретного метода .обратного проецирования (У0П) который базирувтея на операторе:

е..

г.де 1 - длина 1 - го луча в 1 - и блоке. Вторая кодификация йОП еклачает в себя пеннао оператора СП итерационный алгоритм цточйзния полученного реаениз. Этот алгоритм разработан и реализован э Алтае - Саянской 0НСЭ лод руководством Л.Л./¡ергачгва.

В результате били построен'.! три варианта разреза. Схема ло-г.зяькух отклонений зреаяки. схема медленности и схеиа вариаций сксрссти о проценте); к стандартной »¡одели Херрина, насчитанная по ите^гикеккоиу алгоритму, Визуальное и формализованное сопоставлений трэх серкаятзв с использований ннсгонсрнах статистических методов анализа поэеолйяо сделать вяоод о достоверности и надежности пране-кяоаах методик,

Е пятой главе приводится ауал.чэ и интерпретация получении* схем ЙКП0 времени пробега Р-исли в ввркней мантии и их сопоставление с геодого-гозфнзмчвекими донники.

По результатам вычисления времени прихода Р-волн били получены схемы локальных компонент пиля отклонений для Его-Западной Пзии на срезе 160 ¡ш и осреднена в "окнах" 2* и 2°, 5°х . Эти схема охватывают тсррнторнв от »14 до 65 в,д. и от 33 до 43°с,в. Для территории Туркменистана Сила построена схема-АКПО на срезе 200'ка и

.. .. I*

осредненнаа в окне" 1x1.

По данник схеиаи нокпо четко имделить области полохителыша и 0т'э::г.;ательник значений отклонений вреш!». Отмечается приурочен-..игст.ь ..йлаков..к л.е.кт.в1ГГ1Часкйа..зШ1ак. ,Лля. г.е.алсг.ииас.пого4!сшл'.:ог.а-нкё полученных дан:',их совк'естно с Б.Б. Талъ-Вирстш била проведена коаплекснез интерпретаций геофизически;; данш;х.'

Сепсстаилонг.е результатов исследования скеростнух неоднорвд-иоствй верхчзР, ¡¡антик с дашщии других геофизически.» методов, ссо-Саннсстямн строения и состава изученной части зепиой кера позволят;

дать геологическую интерпретации некоторых аночллий. Лригча й:;с;.ч\г--.:1 из могут бить об'яснени таким способом, и трв9;;а!т далыювамх ¡¡сслз-допаний.

Преаде псягэ обращает па себя вмичениг сцбвиротнаа полоса аномалий с покивенной скорость« и верхней иантин, в ноторуя входят Карабогаэский и Центрально-Каракуиский свод», Туаркирскаа енстзиа дислокаций и Ячтаганский прогиб. Цонтрально-Кнаилкукская система выступов и Курзиннская зона Срединного Тянь-Заия (Таль-Вярс-inift, Якупоп, Грвбнева, 1390). Выделенная полоса ив согласуется с простиранием герцинсиих и альпийских структур. Она располагается з основном на ТураискаЯ пиите, но восточинз флангон уходит в зпяплйт-Фсриеннуа орсгеничзскуи область Тачь-Иаия, псросекая ее границу -Северный краевой глубинный разлом. Северная часть двух западных аномалий соответствует езодовни поднятиям'-Нарайогаэсчсау н Пентрал&но-Иаракумскону. для которая свойственна сходны« геолого-геофизичосйио признаки: а) игояетрмчназ форма и сводовая■ лекальная брахитз.чтонкиа чехла; 5) прекмичестзвнное развитие в складчатой основании магматически* формой; в) мезаичинй рисунок гравитационного и чагкнтного полой, саенясиих по периферия сводоэ динесняяи аномалиями (Таль-Ви.рский, 1332). Что касазт.ся глубинного строения земной кори, то его иояно проследить на двух профилях ГСЗ: Ятрзк-Сагиз (C.C/'asso) и Копвтдаг-Лрзльсков »¡оре (В.3.Рябой). По обои« профилям е района сводов отмечается антлиэостатическое согласное залегание позерк-постей фундамента н раздела Нояороз.ччнча, Это позволяет предполагать изостатическуп компенсация на некоторой более глубоком уровне • с разуплотнзниен верхней наитии, что и било доказано расчетон осто-точннх нантийннх аномалий силы тлгестн, которно оказались отрицательными и довольно змачителы!!!!!',! (Вольпозский и др., 1934).

Таким образом, ян получаем непосредственное подтверндениз справедливости полученных данных о пониаонин скорости в вврхнва. наитии: с hiihu совпадает дашшо гравинотрии. свпдотельствукпиз о понижении плотности, Корреляция нонно увидеть п данных гвотарь:::;гч: обоим сводам соответствует повизенпаа плотность теплового потопа, прео!;уакс;его 60 »Вт/м* , В пределах сводов повиаеш! и глубимииз температура. Как указывалось внио, на Цзнтралыш-Керакиаскои своде по да.чнии ГНТЭ пкеется проводяадй слой п наитни. Пснняенке скорости продольных ноли отмечено и пи даничн ГСЗ (Рябой, 1302;-Зуннунов. 1335). Па всей протяжении ииротной полосн аномально пзн:1-жгшюй сксрсстл п Еер.члей ¡¡гншш располагается од,чо7;!п;!ь:з геоструз-турч, названные для палеозойского si ana разелтйи ядрами нагнатичзс-

кой активизации (Таль-Вирский, 1982).

Рассматриваемые аномалии в верхней наитии не ограничиваются перечисленными выае геоструктурами, продолааясь в ¡агном направлении в предела других по строению и развитии геострукгур. Так, слонная форма границы иеад'у низко- и высокоскоростными оОластями в районе Ндпетдага не нот бить случайной или результатом погресностей. Вероятно, ортогональная к Колетдагу ориентация локальных аномалий я изгибов изолиний соответствует поперечным структурам, которые просяеяиваэтса и на Туранской плите, и в Копетдаге, как указывалось зызе. относительному максимуму сила тзхести. Вторую теку® ун-дуляцив ионно ояидать севзро-западнее Серахса, третьи - в пределах виргаций Западного Копзтдага. Видиио, болое глубинными причинами определяется зона аномально понияенной скорости "гозро-западного простирания, которая отмечается в районе Тахта-Базара на всех картах с различным осреднениец .

Эта аномалия ортогонально упирается в сиротные сооруиешш Западного Гиндукуза. Представляется существенный, что непосредственно против нее к ету от.Гиндукуиа располагается офиолитсвый пояс Кируара, обрамляодий Свйстзпснуэ спадину с востока, Яалее эта линия продолгается в пределах .иразийсиого моря и "Индийского океана почти до о.Ь'адагаскар. Обычно КкртарскиЛ ь'ов вместе с Чаманским сдвигон, учитывая их сигйо'вдалычай'издом.к врстоку, проводят через Сулеймановы горичз райсн Кабула'и далее на Бадахиан (БадахканскиП линеаиеит В.Й.Пгтрувевского). Северная часть Бадахианского линеа-ыента расподозрна на восточной границе рассматриваемой -линейной скоростной оноиодик'р иоптм. Учитывал квлкоааситабно.сть навей схе-иы, а такке-налое количество-нэбладсний и краевой со части, нокно првдпологнть сзаимиуз обусловленность указанных структур. С этом случае аоввт быть предложена новая 'трактовка одной из вавнейсшх структур,Азии. Ео продоваснио в зтон случае следует искать и северо западных грабеноицх структура:-». Лнударъкнско'й .'впадины.

Обратимся ¡; сабиеридиоиальной-'.полосе понкаенной скорости с наитии, которая в-виде полозитзлынзх аномалий.отклонений прослеви-ваотся на всех схемах' локальны:! компонент с различна« осреднение» от Егно-КаспийсиоЯ ппадиин в сторону'Кесопотаиской впадины

Епно-Касг.ийсиой епздг.ие свойственны основшю признаки рифто-вих структур, с которпнн, вероятно, сейзено ев происхождение. Впадина сСорнкрогалась с заде.глубоководного бассейна в конце эоцена ¡¡¿чало олигоценз, ''.область чахла нревыаает 2С ¡¡у. По данник ГСЗ ъ пределах ыоджш сально рздиц'ироьан гранитный, сязй, что приводит к

уненыгеииа иоцности консолидированной корн до 15 ни. Таким строением коры кокет бить об'яснеи обиирний максимум сил» тяаести с по-лоаительннми значениями аномалий Byre, не свойственники всем окру-вающим run структура«. Относительная интенсивность Юхно-Каспийского максимума достигает +120 мГл. Расчеты гравитационной модели пока-зиеашт, что плотность верхней мантии этого района понижена до 3,26 г/cu (Басов, 1990). В пределах впадини наблодается высокий тепловой поток (с учетом поправки за новейиее прогибание). Т.Й.Пмиров указывает, что от кровли базальтового слоя поступает тепловой поток примерно 67 мВт/tr. а с кровли мантии - 54 мВт/и3", что совпадает со значениями мантийного теплового потока о областях молодого вулканизма.

Таким образом, в пределах впадины видно сокращение ыовности земной коры, высокий тепловой поток, понижение плотности и скорости упругих волн в верхней мантии. Всеми этими признаками, как показано О.С.Вольвоасккы, обладают и другие "безграиитные" впадини мира, в том числе - Прикаспийская, Североморская, Черноморская, впадина Персидского залива и другие. Из рассмотрения поля локальных компонент отклонений нокно сделать вывод о закономерной распространении картируемой в Вином Наспим зоны поннгепиых скоростей в мантии в вином направлении и вероятной единстве этой зоны с аналогичной-в пределах впадини Персидского зализа. Что касается прсиевутка менду рассматриваемый'!! "ОезгранитнншГ впадинами, занятого западной часты) Иранского эпибайкальского массива и горными сооружениями Зегросо, следует полагать, что мантийная аномалия, поперечная к региональной структуре, прослеживается и здесь. Она сграничиваотся на востоке Путской rjiudofs ti ез западины ограниченней'- западной ветвьв Ураяс-Оканского ликеаменга Р.Фсрока и Г.И.Амурского.

Зысказак^а сиобраггнпа повикапт перспектива кеотегазокист-ностк ¡Зкно-ЦеспкйскоЗ зпадшш. ['схидя ¡;з оз полоаения с меридко-иедьной цепи «шадапкгаецкхса на кг "безгражшшк". впадин с бега-теЯзики нзотегсэоиогкавн кедрен». саиой северной из потовых аоля-etss Прикасш1йс£шя, a ssaofi - впадина Персидского залива, яовво что в РаизкаспиСская. оладши по геологическим запасе» hsqtm и газа Зудот ссизмзриыа с остальннкн.

Призел«.ь-«5."з интерпретации позволяет установить признаки геос-тр1*«?ур, пи ^азгпдаэтся аонивениз скорое?» о -кситши Во веек случая» из c3?uci3sH!i;3 пониженная толокна гоккой коря, отрицательнее • сстатачнаа «гзхзан:! емз тмгэгтл, еггеохкй tensosoft-поток. 3 то яе ареия набладаутск л пряма нритиионолиишз признаки этих структур.

а ииенко: сцбанротная Центрально-Туркменская зсна характеризуется развиткак з основной полоаителышх стриктур, с то гром«, как Бкний Кеспкй и впадина Персидского залива явяяотся областями новеСкего прогкЭаниз. Кз этого следует, что кнзкоскоростнке области в мантии вогцт соответствовать проявления» различии« геотектонически); ре«и-¡¡¡оо. Это определяется, вероятно, количественной!! параметрами измо-!санип с свойстеах каитии и вариациякм прочности»* свойств кори.

Районы Кавказа и Тяиь-Ваня зешш&от соответственно западни?. и востбчккй сгаиги исслсдсЕанной территории. Для интерпретации результатов томографических исследований по етиа кришши слокнопост-ровинзд* регйоцен со соссобразшш! закономерностями развития геост-рунтцр кооб£од:!2:о охеат5гГЬ их исследования»! в целок. Расскотрекие отдельных Срсг«г1:тсг вряд до позволит раскрыть природу аномалий скорости с ¡г&ятш; зтих регионов,

3 П К Л Й Ч Е П И Е

С данной работе предпринята первая ионцтка изучения литосферу территории Т&шзсхкстаиа на основе нспсльзссаггкя методов сейсмической тоиогрвФки, Для изучения скоростных нгоднорсдностей верхней кантг.н впервиз для территории Туркиеннстаиа испояьзузтса телессйс-квческио Р-бол;ш от далеких землетрясений (¿.>30°). оснсвнио результаты сводятся к сдодуацвмц:

1. Собран и оСраОотан бельаей зкспориш1талышД натериал о нраке-¡;аг. г.робзга Р-аог.и от далеких зсигстрясснна па гаиасян всех нгеь-Цнкся станцкЗ тер?г;тсриЗ Туркменистана, Азербайджана и Ирана.

2. На сснсэо ранге прсоедешшк геолого-геофиоических исследований по кэвчеичЕ глубинного стровнг.а бкли вычислена сргисшше поправки са аоккуз кора, При зичислсшш йока£ы:Ш\ конаснсити пола отклонений, аведсн::з.е:1:ц поправок дли каждой станции к отдельности, поз-сод;;ло участь сссСенаостн строения осадочного чахла и коксолидиро-£с;:ной мер:*, п свести с до.шшиву погрешности сичислсииП Д (..

3. Еодьмй о2гек ссАссвчосккк да.чна:« позволил надекна исполнить обработпу костро.пь сязиы лэкалы:;« ионпонент поля отклонения ероашз пробега Р-ислн для территорий Туркменистана, Пзорбайдяаиа и Ирана насштаба 1:2500000.

4. В процесс« обработки бил нрвдлоЕок иотед осреднсшшх разностей, позволивший расчите.еать озимуталышё ириваз отклонений по дапншз !!окпцнорЬд!1ого,"СбГ|с['.олог11Ческого Свллртони для лсЗой .станция иск-дународиой ссйскзлйп;ч£с1.'0й сын. Этот спзсоб иззволяот при герес-

чете отклонений времени обойтись без аестко закрепленной станции. За счет этого используется вся имеюцаяся информация о временах вступления сейсмических волн на станции группы и, соответственно, улучшаются статистические характеристики неходких данних. 3. Характерная особенность распол.оаения Туркменской группы станций дает возмоаность отработать сейсмологический профиль Куринская впадина - Нургабская впадина длиной 1600 кн. Это предопределило разработку модификации метода обратного проецирования для изучения скоростных неоднородностей литосферы. Сейсмологические данные по этоиу профили были обработаны по другим методам, вклачаицим итерационный алгоритм обратного проецирования. Полученное сходство построенных разрезов с использованием многонврнык-статистических ыетодов анализа позволяет сделать вывод о достоверности и надеаности применяемых методик.

6. Впервые на основе томографических исследований была получена информация о строении литосферы для различных тектонических зон Туркменистана и сопредельных территорий. В результате работ установлены Зоны пониженных и повииенных скоростей верхней наитии. В частности, установлены три поперечные к Конетдагу зоны относительно поникенной скорости: Западно-Копетдагская, Центрально-Копетдагская и Восточио-Иопетдагская. Установлена ииротнап полоса пониаешшх скоростей в наитии, протягивавшаяся от Красноводского свода на западе до Центральных поднятий Кызылкумов на востоке. В пределах этой полосы наб- • лвдается согласное аитиизостатическое залегание поверхностей Фундамента и Мохоровичича, разуплотнение верхней иантии, высокий тепловой поток, присутствие и мантии злектропроводяцих слоев. Установлена зона пениаенний скорости верхней наитии в пределах Само -Каспийской впадины, где также определяются/разуплотнение и высокий . тепловой поток. Показано сходство зон растяаення и прогибания йзкого Каспия и Персидского залива, сб'едшшекык единой областьи попинанных скоростей в верхней изнтии. Возкокность аналогий в глубинном строении позволяет продолжить их на оценку нофтегазоиосиости, что значительно повыиает перспективы Бхно-Каспийской впадины. Я восточной Туркмении установлена интенсивная линейно-вытянутая полоса поникэиных скоростей верхней мантии северо-западного простирания, продолхенма на сго-аосток котор.ой проецируется на Кгртарскнй и '¡аиэнеккй разломы.

»

Основные пы.'юзения диссертации ¡»мубя.'лойелш Ь работах:

I. Изучение сжпистная ноздцородностеЯ эерхне.1 рантик терри-

тории Туркменистана по сейсмический данным,- В кн.: Молодме учение Туркменистана - больиой науке: тез. докл., йихабад, 1984, с.517.

2. О первых результатах изучения скоростных кеоднородностей верхней мантии вго-эападной Туркмении по телесейсмическим данным.//Узб.геол.к. , 1987.- II 2. (соавторы О.Т.Якупов и др.)

3.0 первых результатах исследования структуры верхней мантии Вго-Западной Туркмении по телесейсмическин Р-волнам.-В кн.: Материалы республиканской конференции КУиС по проблемам геологии и геофизики: тез. докл.. Бакц, 1986, с.ЮО (соавтор О.Т.Якупов).

4. Скоростные неоднородности мантии западной' части Средней Йзии.//в кн.-Тектоносфера Средней Азии и Еаного Казахстана", 1990. (соавторы Б.Б.Таль-Вирский, О.Т.Якупов).

0. Определение поправки за зенную кору для сейсмических станций Туркмении.//Изв. (Ш ТССР, сер.физ.-тех.,хим. и геол.наук. 1991, *Н 2.

6. Исследование тектоиосферы Туркменистана сейсмологическими методами.// Изв.ПИТ, сер.Физ.-твх.,хтз. и геол.наук. 1993, -Н 4. (соавторы О.Т.Якупов. (1.П.Белов).

Туркменио'ганнц литоофэраошшц гурлушшш Р- толвуизар билеи эвроетшк.

Э. Грабнава, АагаЙят - 1993 П.

Ншкн иакоала - оойокяки топография котоди ооаоинда Турхиоииотаниц терраториясииш* 8кары маятидошшц гурлуа аЛратин-лихлариии дурла латирал кзсиилэрац йузэ чикиагииа, озариц геофизики иойдандар, гооотрузтуряяар бклои багданывигшт дарцзэ отпав.

Взгтии азкиут бовнча гинарааои ДГ/ дгрди овИоияки гурдушгар учии поПдаланиган туркизн топаршшц 23 отанцяяоикиц, азорбайг.аи топариацц II отанцялошшц, оПран топарикнч 9 огашяяоииии репро-гоитатив-эхспариигктал матэрналяарц автор тарапывдан горяллц;

- гишариянин ортачз нзтода АГ-и Хадяара СзПсмаларцпл&заяэто-;!',:ц балкара свПсишш отанэиялариндаки озопарци?игая сэтиидо касяплаиаго нтихиичплпх дородйэр;

- ходурлвнПэи иэтодияз воасинда вагтиц гиварцасодшц «эПда-пищщ лоиал компоиомтаониац охзиа-харгалзри аврвнилйэ» ротсииц структураси Йарада тзэа геолога» информация- аднага иункннчкзик барИар ;

- Кура чззотлнгк - Мургап чохотлаг» профили бошт нхч елчог-ли саПонотоног^афики хоангн 1'уцдогар КаЕхаанн, Наопи чоиотдигиццц, Копвтдагнч, Мургзп чокотлигиняц литооЗДаокмиц структурасшш хэоиотдондярПар.

Study of lithosphere's structure of Turknenistan by teleseisnk P-vaves.

Grebneva E. , Ashgabat , 1993,

The aln of this uork is the study of structural peculiarities of the upper nantle Turkaenistan area and the isolation oi lateral high-speed heterogeneity on the basis of seisnic thouographic Eethod, the analysis of their relation with geophysical fields and geostructures. -

The author defends: the follouings:

-representative expericental material of flziuutal Curues of time declination (ACD) at 23 seisnic stations of Turknen groups, il stations of Azerbaijan groups uhich uas used for various structural-seismic constructions:

- worked out eethod of average declinations enables to calculate ACQ at the stations of world seisnic nets according to experimental data'given in International Seisnic Bulletin:

- naps-diagrans of local components of field deel¡nation,obtained

on the..basis of proposed nethod uhich enables to obtain absolutely v

neu infornation on structure of lithosphere of- the region under study: '