Методика геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа

Николаев, Всеволод Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Методика геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа
ВАК РФ 25.00.03, Геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации по теме "Методика геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ЗЕМЛИ ИМ. О.Ю.ШМИДТА

На правахрукописи

НИКОЛАЕВ Всеволод Алексеевич

МЕТОДИКА ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ФАКТОРНОГО И КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА (на примере Восточно-Европейской платформы, Паннонского бассейна и Северной Евразии в

целом)

Специальность 25.00.03 — геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Институте физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН Научный консультант:

доктор геол.-мин. наук А.Ф.Грачёв

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук С.Л.Юнга (ИФЗ РАН)

доктор геол.-мин. наук Я. А. Рихтер (Самарский

университет)

доктор геол.-мин. наук В.Г.Николаев (ГИН РАН)

Ведущая организация:

Институт проблем передачи информации РАН, Москва

Защита состоится «7% « » 2005 г. В 11 часов на заседании

Диссертационного совета Д.002.001.01 при Институте физики Земли им. О.Ю.Шмидта Российской Академии наук по адресу: 123995 ГСП-5, г. Москва Д-242, ул. Большая Грузинская, 10. Факс Института (095) 255 60 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН

Автореферат разослан

2005 г.

Учёный секретарь Диссертационного Совета Д.002.001.01

канд. физ.-мат. наук А.П.Трубицын

АННОТАЦИЯ

Данная диссертация посвящена актуальной задаче разработки методики формализованного геодинамического районирования и картирования на примере ряда регионов Северной Евразии на разном масштабном уровне. В ней приведены результаты обработки предварительно отобранных геолого-геофизических параметров факторным и кластерным анализом. Получаемые результаты являются воспроизводимыми, метод открыт для совершенствования, связанного с получением более детальных, или даже новых данных. Предлагаемая в работе методика обладает определенной прогностической способностью: на основании закономерностей, выявленных в одних районах, можно прогнозировать некоторые геодинамические свойства в других - например, сейсмичность в малоизученных районах.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Развитие геодинамики за последние десятилетия активно стимулировало составление геодинамических карт. Этому в решающей степени способствовало получение новой, значительно более полной и разнообразной информации с применением спутниковых технологий, а также успехи развития информационно-вычислительной техники. Последнее обстоятельство позволило решать новые, недоступные ранее задачи, связанные с выявлением скрытых помехами связей между геологическими и геофизическими нолями различной природы. Появилась возможность применять сравнительно простые, и в то же время мощные средства обработки данных для изучения тонкой структуры полей на основе обработки огромных массивов исходной информации.

Актуальность работы

Существует два типа геодинамических карт: аналитические и синтетические. Аналитические карты — это карты, построенные на основании изучения какого-либо одного параметра, например, градиентов новейших движений или скоростей новейших движений. Синтетические геодинамические карты - это карты, построенные на количественной многопараметровой основе.

До настоящего времени таких карт практически не существовало. Однако вообще карты, основанные на синтезе характеристик, есть, видимо, в других областях. Например, геоэкологические карты строят на основе данных о загрязнении воздуха и почвы различными химическими элементами и т.п.

исходных данных. Для выявления таких факторов, влияющих на геодинамику, применяется анализ большой совокупности гео лого-геофизических данных.

Цель и задачи работы

Цель работы - разработка методики многопараметрового геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа данных, а также реализация методики на примере конкретных регионов.

Для достижения этой цели решены следующие задачи.

1. Предварительный формализованный выбор наиболее информативных геолого-геофизических параметров и анализ их физической сущности.

2. Факторизация выбранных параметров и картирование полученных факторов. Интерпретация полученных факторов с позиций геодинамики.

3. Адаптация к многопараметровому анализу геолого-геофизических данных численные методы факторного и кластерного анализа. Методы формализованы, дают устойчивые, воспроизводимые и достоверные результаты.

4. Разработка и совершенствование геодинамического картирования на основе кластерного анализа выделяемых факторов.

5. Проверка эффективности метода на эталонных, хорошо исследованных объектах.

6. Создание в различном масштабе геодинамических карт Северной Евразии, Восточно-Европейской платформы и Паннонского бассейна, анализ и геологическая интерпретация результатов.

7. Разработка и совершенствование метода сейсмического районирования по максимально возможной магнитуде коровых землетрясений на основе геодинамического районирования земной коры.

Направление исследований

1. Разработка и совершенствование формализованных методов анализа новейших тектонических движений основанных на использовании новых характеристик - кривизн поверхности новейших вертикальных тектонических движений, являющихся показателем напряженного состояния поверхности литосферы.

2. Определение путей для формализованного анализа геолого-геофизических полей на основе численных математических методов.

3. Выявление корреляционным и факторным анализом связи геолого-геофизических параметров земной коры и связей, характеризующих геодинамические режимы земной коры.

4. Разработка методов формализованной классификации геодинамических режимов земной коры на основе кластерного анализа при различных масштабах.

5. Разработка и совершенствование метода сейсмического районирования по максимально возможной магнитуде землетрясений на основе геодинамического районирования сейсмоактивных областей земной коры.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов

В работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования. Решения задач базируются на экспериментальных геолого-геофизических данных и известных теоретических положениях теории упругости, дифференциальной геометрии и математической статистики. Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных факторных и классификационных моделей, их адекватностью по критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений геотектоники и геофизики, сходимостью теоретических результатов с данными эксперимента, а получаемые результаты оказываются воспроизводимыми.

В основу настоящей диссертации положен материал, собранный при составлении карты новейшей тектоники Северной Евразии в масштабе 1:5000000, а также геолого-геофизические данные из базы лаборатории новейшей тектоники и геодинамики ИФЗ РАН, относящиеся к Восточно-Европейской платформе и Паннонскому бассейну, фондовые геолого-геофизические материалы по строению района Ростовской АЭС. Использован также богатый фактический материал, накопленный как отечественными, так и зарубежными исследователями (мощности земной коры, глубина залегания консолидированного фундамента, изостатические аномалии, скорости современных движений земной коры, скорости сейсмических волн на границе Мохо и тепловой поток).

На зашрту выносятся следующие результаты

1. Новая методика геодинамического районирования и картирования, основанная на использовании факторного и кластерного анализа геолого-геофизических данных. Адаптированные к обработке геологической и геофизической информации методы факторного и кластерного анализа.

2. Обоснование целесообразности использования новых характеристик полей - кривизн новейших движений и других, факт их информационной содержательности.

3. Результаты геодинамического районирования по Северной Евразии, Восточно-Европейской платформе, Паннонскому бассейну, району Ростовской АЭС.

Научная новизна

1. Разработана методология количественного анализа геолого-геофизических данных, основанная на факторном и кластерном анализе, адаптированная к разным масштабам.

2. Разработан метод составления геодинамических карт, геодинамического районирования, основанный на количественном анализе геолого-геофизических данных.

3. Найдены новые информативные параметры новейших вертикальных тектонических движений - кривизны, характеризующие напряженное состояние поверхности литосферы.

4. Созданные геодинамические карты Северной Евразии, Восточно-Европейской платформы и Паннонского бассейна могут быть использованы при разработке геолого-геофизических моделей коры и верхней мантии, и в формировании общих концепций их геологической эволюции.

5. Впервые факторный анализ применен к геометрическим характеристикам новейших вертикальных тектонических движений Северной Евразии, выявлены важные закономерности в различных геоструктурных областях.

6. Впервые применен факторный анализ для исследования закономерностей осадконакопления Восточно-Европейской платформы, выделены различные режимы осадконакопления, которые неоднократно менялись за палеозой-мезозой.

Практическая ценность работы и реализация результатов

Важным практическим результатом является предлагаемая автором новая методика геодинамического районирования.

1. Метод применен к геодинамическому районированию, составлению геодинамических карт Паннонского бассейна, Восточно-Европейской платформы и Северной Евразии, которые могут быть использованы для оценки геодинамической и сейсмической опасности исследованных территорий.

2. Метод может быть широко использован для геодинамического районирования участков создания особо ответственных объектов АЭС, химических предприятий, мест захоронения ядерных отходов, плотин и др.

3. Метод может быть применен для уточнения положения и оценки сейсмического потенциала зон ожидаемых землетрясений и сейсмоактивных разломов.

4. Имеющиеся данные, новые методы и подходы обеспечили качественно новый этап исследований, с перспективой включения таких важнейших для науки и народного хозяйства проблем, как связь геодинамики с сейсмичностью.

5. Эти практические шаги необходимы для перспективного планирования гражданского, промышленного и военного строительства, выбора оптимальных трасс нефте- и газопроводов.

6. На основании предложенного в работе метода геодинамического районирования была произведена оценка максимально возможных магнитуд землетрясений Мтах для района Ростовской АЭС. Аналогичные оценки могут быть получены и для других площадок АЭС и важнейших сооружений.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на семинарах ИФЗ РАН, на XXXII-XXXV Тектонических совещаниях (Москва, 2000-2003), на Всероссийском совещании «Геодинамика и техногенез» (Ярославль, 2000), на Международной конференции «Современная геодинамика, глубинное строение и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных районов» ( Воронеж, 2001), на Тектоническом совещании в Иркутске (2003), Третьей сессии Азиатской Сейсмологической комиссии (an affiliation to the IASPEI) and Symposium on Seismology, «Earthquake hazard assessment and Earth's interior related» (Иран, 2000), IASPEI (Вьетнам, 2002), Пятой генеральной ассамблее ASC (Armenia, 2004), Международной научной конференции «Проблемы оценки сейсмической опасности, сейсмического риска и прогноза землетрясений (Ташкент 2004), семинаре Института проблем передачи информации РАН.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 24 печатных работах, в т.ч. в двух монографиях.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, шести глав и заключения, 318 страниц текста, 88 таблиц, 188 рисунков. Список литературы содержит 240 наименований.

На всех этапах работы автор постоянно пользовался поддержкой А.Ф.Грачева и выражает ему огромную благодарность. Автор выражает искреннюю признательность за поддержку академику В. А. Магницкому, М.В.Невскому, Ш.А.Мухамадиеву, М.К.Кабану за внимание и поддержку на различных стадиях исследований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит общую характеристику работы, в нем обоснована актуальность составления синтетических геодинамических карт на основе большого массива геолого-геофизических данных, с использованием современных математических, формализованных методов корреляционного, факторного и кластерного анализа.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФАКТОРНОГО И КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА

Дается анализ составляемых в последние годы геодинамических карт. В большинстве случаев они отражают кинематические построения авторов, связанные с отображением движения отдельных блоков литосферы, на которые накладываются данные по распределению землетрясений и фокальные механизмы. Такие карты носят сильно выраженный субъективный характер.

В этой главе описывается опробованный на конкретных данных алгоритм, состоящий из корреляционного, факторного и кластерного анализа. Показано, как надо отбирать необходимые информативные параметры, как выбирать факторную модель, чтобы факторы можно было физически интерпретировать, как картировать сами факторы.

В процессе наших исследований был разработан алгоритм, показанный на рис.1 в виде схемы-диаграммы, иллюстрирующей все основные этапы и шаги процедуры геодинамического районирования в рамках факторного и кластерного анализа. Исследование начинается с подготовки цифровых данных. Далее ко всем собранным данным применяется предварительный корреляционный анализ, который в случае сильной корреляции поможет исключить часть параметров из дальнейшего исследования. Оставшиеся данные, предположительно самые информативные, подвергаются факторному анализу. Если факторная модель оказывается неудачной, т. е. не выделяется небольшое количество значимых факторов, то необходимо вернуться к предыдущему этапу и попробовать заменить часть параметров ранее не использованными параметрами. Проделывая эту процедуру нужное количество раз, удается подобрать подходящую факторную модель, в которой первый фактор обеспечивает не менее 25-30% общей изменчивости корреляционной матрицы, а само число факторов обычно от 2 до 5. После выбора факторной модели следует этап физической интерпретации выделенных факторов и картирования самих факторов. На этом завершается первый этап методики. Второй этап методики связан в основном с выделением однородных классов земной коры. Используется метод К-средних, при котором число получаемых однородных классов задается заранее. Строятся классификации с разным количеством классов, например, 6, 7, 8, 9, ...20, в зависимости от количества исходных данных. Каждый такой результат подлежит картированию. После картирования проводится визуальный анализ, и на основании компромисса между детальностью и точностью, а также, на основе ав-

торских представлений о строении региона, выбирается окончательный вариант, например, с 14 классами. После этого применяется процедура древовидной классификации, или построения дендрограммы, которая показывает таксономическую близость между отдельными классами. Из-за особенностей метода К-средних могут получаться классы с незначительным количеством ячеек. Такие классы подлежат объединению с таксономически крупными ближайшими классами. После такого объединения проводится картирование, т. е. создание, рисовка, окончательного варианта геодинамической карты. На этом второй этап методики завершается. Далее может следовать анализ или интерпретация полученных результатов.

На примере геометрических характеристик новейших движений Восточно-Европейской платформы показана роль факторного анализа в геодинамике, заключающаяся, во-первых, в сокращении числа исходных переменных, во-вторых, в том, что выделяемые факторы обязательно должны поддаваться геофизической интерпретации. Если же факторы не поддаются

понятной интерпретации, то это свидетельствует или о том, что исходные данные плохие, или о том, что фактор вскрывает какие-то совершенно новые, ранее не известные данные.

Для ВЕП в 4595 узлах с шагом 0.20° на 0.15° у нас есть геометрические характеристики новейших вертикальных тектонических движений, из которых амплитуда новейших движений w -это параметр, взятый с карты новейших движений, а остальные величины являются производными от w, т. е. расчетными: Grad -градиенты новейших движений (м/км), - средняя кривизна

новейших движений (1/км), интенсивность кривизн новейших движений (1/км), ATgauss - гауссова кривизна новейших движений (1/км2).

Для геометрических характеристик новейших движений Восточно-Европейской платформы выделено три фактора. Первый фактор, обеспечивает 38,6% общей изменчивости и отражает положительно связанные значения гра-

Рис.1. Блок-диаграмма основных шагов и этапов процедуры геодинамического районирования в рамках факторного и кластерного анализа

диента новейших движений Grad и интенсивность кривизн ЛГцй (модуль полуразности главных кривизн, отражающий интенсивность изгибных деформаций) (рис. 2). Физический смысл этого фактора заключается в интенсивности поверхностных напряжений при новейших движениях. Второй фактор обеспечивает 26,7% общей изменчивости и связывает положительные значения средней кривизны (средняя кривизна связана с возмущениями средних в

плоскости литосферы напряжений) и отрицательные значения амплитуды вертикальных новейших движений w (рис. 3). Второй фактор отражает интенсивность новейших движений. Третий фактор обеспечивает 19,4% общей изменчивости (рис. 4). В основном этот фактор следует интерпретировать как показатель морфологии структурных форм, созданных новейшими движениями. Когда .KgausjS^O, то поверхность эллиптическая, когда £gauss<0, то поверхность гиперболическая. Для ряда геологических задач вполне можно ограничиться этапом выделения интерпретируемых факторов, их картированием, пространственным анализом.

Рис. 2. Фактор 1 Рис. 3. Фактор 2 Рис. 4. Фактор 3

В зависимости от поставленной задачи можно перейти к следующему этапу, к кластерному анализу, или анализу групп. Самым новым и принципиальным моментом тут будет использование в кластерном анализе главных компонент (факторов) вместо исходных данных, что связано со следующими соображениями: факторы позволяют учесть максимально возможное количество информации через синтетическое описание, одновременно минимизируя потери информации и фильтруя шум. Особенно важно, по нашим представлениям, использование факторов при решении задачи классификации ввиду взаимной ортогональности и некоррелированности самих факторов, а также из-за физического смысла, который они в себе несут.

Полученные факторы откартированы на основании значений этих трех факторов, проведена классификация с целью районирования территории. Предложен метод классификации К-средних, характеризующийся тем, что при нем получается ровно столько классов, сколько заранее задано. Поэтому необходимо провести классификацию с различным числом классов, например, рис. 5-6, откартировать результаты и выбрать наиболее подходящий.

Рис. 5. Классификация по 16 Рис. 6. Классификация по 6 Рис. 7. 16 классов Восточ-классам классам но-Европейской платформы

в системе координат трех главных факторов

В главе показана роль использования таксономии - близости объектов в п-мерном пространстве, для определения степени близости между выделяемыми классами (рис. 7).

Таксономия помогает объединять малочисленные классы с их ближайшими таксономическими соседями. Обсуждены методические вопросы проведения классификации, выбора наиболее подходящей для данной задачи модели.

Основные выводы по главе 1

1. В этой главе предложен и опробован на конкретных данных алгоритм геодинамического районирования, состоящий из корреляционного, факторного и кластерного анализа.

2. На примере Восточно-Европейской платформы показано, как надо отбирать необходимые информативные параметры, как выбирать факторную модель, чтобы факторы можно было физически интерпретировать, как картировать сами факторы.

3. Завершающий этап методики - это кластеризация участков земной коры на основании выделенных, проинтерпретированных, некоррелированных между собой факторов.

4. С помощью метода К-средних и древовидной классификации выбирается модель районирования, наиболее подходящая исходным данным и поставленной задаче.

5. Завершающая часть методики геодинамического районирования - это картирование выделенных классов, анализ и интерпретация полученных результатов.

ГЛАВА 2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НОВЕЙШИХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ

На основе данных опубликованной карты новейшей тектоники Северной Евразии в масштабе 1:5000000 (рис. 8), можно определить ряд геометрических характеристик деформирования литосферы за изучаемый этап развития. В этой главе предложены и реализованы алгоритмы расчета величин деформации по данным о новейших вертикальных движениях земной коры (ВДЗК), построены карты-схемы характеристик новейших деформаций земной поверхности Северной Евразии и проанализированы закономерности деформирования в областях с различным характером тектонического развития. Кратко обсуждаются принципиальные возможности приложения полученных полей деформации к расчету напряженного состояния.

Для иллюстрации типичного поведения изучаемых геометрических характеристик в главе рассмотрены некоторые модельные примеры поверхностей, для которых рассчитаны градиенты (рис. 9) и кривизны.

Проведенные выше исследования позволили построить набор карт достаточно полной совокупности дифференциальных геометрических характеристик новейших ВДЗК Северной Евразии. Проведение такого анализа геометрических (точнее, кинематических) характеристик является абсолютно необходимым первым шагом на пути построения геодинамической модели новейшего развития литосферы.

В дифференциальных характеристиках кривизны поверхности снимается зависимость от длинноволновых изменений амплитуды ВДЗК. Поэтому, если брать в расчет только кинематические факторы, то возникает возможность

провести классификацию новейших структурных форм не просто по признаку активности вертикальных движений, а по комплексу гораздо более тонких признаков - величин тех или иных характеристик кривизны или корреляционных зависимостей между ними.

Другая задача заключалась в выявлении относительной важности той или иной геометрической характеристики и возможности ее геолого-геофизического приложения. В этой связи мы коснемся здесь, в основном, двух характеристик кривизны: интенсивности кривизны Кш (рис. 10) и гауссовой кривизны Я (рис. 11).

Гауссова кривизна важна для решения вопроса о возможности изомет-ричного изгиба поверхности в некоторую другую заданную поверхность. Для осуществления такой возможности необходимо, чтобы обе эти поверхности обладали одинаковой гауссовой кривизной. Если предположить, что доновей-шая поверхность литосферы была выровненной (т.е. ее гауссова кривизна была равна нулю) и тектонические движения происходили так, что длина любой материальной линии вдоль поверхности ВДЗК не изменялась, то образовавшаяся поверхность ВДЗК обязана обладать нулевой гауссовой кривизной. Наоборот, если при исходной выровненной поверхности образовавшаяся поверхность ВДЗК не принадлежит к параболическому типу, то при тектонических деформациях длины линий вдоль поверхности ВДЗК меняются.

Рассмотрим теперь некоторые другие геометрические параметры кривизны поверхности ВДЗК. Весьма правдоподобным и часто используемым в геофизической литературе является предположение, что деформирование литосферы при ВДЗК происходит по типу изгиба тонкой пластины или оболочки.

В начале главы было выявлено, что из всех характеристик кривизны наиболее надежно определяется интенсивность кривизны Эта характеристика интенсивности кривизны обладает особым значением по сравнению с другими характеристиками кривизны. В частности, можно ожидать корреляции К^х, у) с пространственными особенностями сейсмичности - накопленным сейсмическим моментом, максимально возможной магнитудой землетрясений, их частотой и т.д.

В этой главе исследованы геометрические характеристики деформирования поверхности литосферы Северной Евразии, вызванные вертикальной составляющей новейших тектонических движений, и построены соответствующие карты-схемы. Выявлены особенности деформирования как для различных геоструктурных областей, так и для отдельных регионов в их пределах, имеющих различный тип тектонического развития.

Проведенное исследование результатов на основе визуального, факторного и корреляционного анализа, а также рассмотренные модельные примеры показали наличие на изучаемой территории различных типов деформирования. Для орогени-ческих и платформенных областей характерен параболический и гиперболический типы поверхности ВДЗК, ко-платформы, VII - океанические рифты, VIII - торым присуще наличие ли-островные дуги нейных антиклинальных и

синклинальных складок основания, а также участков, на которых главные кривизны имеют разные знаки. Поверхность ВДЗК впадин глубоководных морей более близка по типу к эллиптическим поверхностям, характеризуемым изометричными прогибами, с положительными главными кривизнами. Разные типы поверхности имеют, по-видимому, разный физический механизм, вызывающий вертикальные тектонические движения.

Так же как и для территории Северной Евразии в целом, корреляционные матрицы для отдельных геоструктурных областей демонстрируют смешение признаков разных типов поверхностей. Для платформенных областей интенсивность кривизн Kjm имеет высокую положительную связь с Grad, что характерно для эллиптической поверхности. В то же время, её (значительные по абсолютной величине) коэффициенты корреляции с Хпщ, и К^ц^ имеют разные знаки, что характерно для параболической и гиперболической поверхностей. Почти аналогичная картина типична и для всех других геоструктурных областей: орогенических, рифтовых, предрифтовых, впадин глубоководных морей и островных дуг. Отмеченные признаки, дополненные слабой корреляционной зависимостью АГцй со средней кривизной Кю&ц, достаточно сильной положительной связью и практическим отсутствием зависимости между главными кривизнами /¡Гщщ и К^щ, позволяют провести почти полное соответствие между корреляционными матрицами для всех геоструктурных областей с корреляционной матрицей для Северной Евразии в целом.

Следует обратить внимание на высокие и близкие друг к другу значения весов первого и второго факторов. Вклад первого фактора в суммарную изменчивость составляет от 37 до 44%, а доля второго фактора также имеет значимый вес - от 28 до 35%, что в сумме с весом первого фактора составляет от 65 до 79% суммарной изменчивости. Такой результат свидетельствует о существенной роли обоих факторов. В рассматриваемом случае полная геометрическая

Рис. 12. I - орогенические области, П - платформенные области, III - области предрифтово-го режима, IV - материковые рифты, V - впадины глубоководных морей, VI - океанические

характеристика поверхности ВДЗК может быть дана, только если принять во внимание и тот, и другой факторы.

Обычно при факторном анализе, когда ведущий процесс (или признак) ярко выражен, вес первого фактора существенно больше веса второго фактора. В нашем случае, когда .исследуются особенности морфологии новейших структурных форм, приходится сталкиваться с конвергенцией признаков. Так, например, новейшие антиклинальные складки в пределах осадочных (постриф-товых) бассейнов материковых платформ и внутригорных впадин орогеничес-ких областей могут иметь близкие геометрические характеристики, но разный генезис.

Сравнение главных факторов для разных геоструктурных областей показало, что орогенические области, континентальные рифты и островные дуги имеют одинаковый первый фактор, лишь незначительно различаясь весом. Близкие значения как самих факторов, так и факторных нагрузок на отдельные переменные объясняются тем, что здесь мы наблюдаем значительные вариации амплитуд ВДЗК на коротких расстояниях. Геометрическая интерпретация первого фактора состоит в том, что новейшие структурные формы этих геоструктурных областей описываются параболической поверхностью.

Если принять во внимание второй фактор, также обладающий большим весом для всех трех областей, то видно отличие орогенов и континентальных рифтов от островных дуг. Хотя по своей геометрической сути вторые факторы во всех трех случаях отвечают эллиптической поверхности, у островных дуг гауссова кривизна противопоставляется интенсивности кривизны новейших деформаций.

В первый фактор глубоководных морей входят амплитуды ВДЗК, однако вид этого фактора существенно отличается от таконого для орогепов, рифтои м островных дуг и отвечает эллиптической поверхности. Интересно отметить, что второй фактор для глубоководных морей идентичен первому фактору предриф-товых областей (также эллиптическая поверхность), и это понятно. Обладая большими глубинами (роль амплитуд движений дифференциация движений в пределах глубоководных морей отсутствует, что отвечает пострифтовой природе этих впадин.

Области предрифтового режима своеобразны и имеют первый фактор, аналогичный второму фактору глубоководных морей (эллиптическая поверхность). Интерпретация его очевидна - отсутствие прогибов ниже уровня моря в условиях предрифтового режима. Во второй фактор с большим весом (35%) входят градиенты движений и интенсивность кривизн, что подчеркивает существенную, тем не менее, роль дифференцированности движений.

Материковые платформы характеризуются первым фактором, который при большом весе (43%) существенно отличается от всех рассмотренных выше случаев. Такой результат достаточно очевиден, так как амплитуды ВДЗК для платформ малы и незначительно варьируются по площади. Вместе с тем, пос-

кольку градиенты движений и интенсивность кривизн входят в первый фактор, вполне очевидно, что отдельные районы в пределах материковых платформ обладают повышенной подвижностью.

Факторный анализ геометрических характеристик поверхности ВДЗК, проведенный по геоструктурным областям в целом, убеждает нас в возможности использовать эти характеристики в классификационных целях, что позволит в будущем провести разделение всей территории Северной Евразии по морфологии новейших структурных форм.

Основные выводы по главе 2

1. Исследованы геометрические характеристики деформирования поверхности литосферы Северной Евразии, вызванные вертикальной составляющей новейших тектонических движений, и построены соответствующие карты-схемы.

2. Выявлены особенности деформирования как для различных геоструктурных областей, так и для отдельных регионов в их пределах, имеющих различный тип тектонического развития.

3. Проведенное исследование показало наличие на изучаемой территории различных типов деформирования. В частности, для орогенических и, в несколько меньшей степени, для платформенных областей характерен параболический и гиперболический типы поверхности ВДЗК. Поверхность ВДЗК впадин глубоководных морей более близка по типу к эллиптическим поверхностям. Разные типы поверхности имеют, по-видимому, разный физический механизм, вызывающий вертикальные тектонические движения.

4. Геометрические характеристики кривизны поверхности ВДЗК могут быть истолкованы как кинематические характеристики кривизны изгиба литосферы.

ГЛАВА 3. ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ПАННОНСКОГО БАССЕЙНА

Паннонский бассейн - одно из самых хорошо изученных мест в Европе с точки зрения геологии и геофизики. Однако по геодинамике Паннонского бассейна имеется много разных мнений и гипотез. Из-за того, что здесь собрано много хороших данных, этот район важен с точки зрения демонстрации возможностей нашей методики.

Основные черты современной глубинной структуры - тонкая кора, высокий разогрев литосферы, пониженные скорости продольных сейсмических волн в верхней мантии, могут быть объяснены только в рамках модели всплывающего мантийного диапира, вызывающего растяжение литосферы. Такой тектонический режим получил название синорогенного рифтогенеза.

Особое место в системе доказательств модели синорогенного рифтогенеза занимает щелочно-базальтовый вулканизм, который развивается с начала пан-

нонского века (11-10.5 млн. лет тому назад), и широко развитый до этого из-вестково-щелочной магматизм оказался локализованным в пределах Закарпатья. Химизм базальтов Паннонского бассейна как по содержанию главных, так и редких и редкоземельных элементов ничем не отличается от петрогеохимиче-ских особенностей базальтов континентальных рифтов.

Последние результаты изучения ксенолитов шпинелевых лерцолитов в базальтах Паннонского бассейна показали, что поднятие мантийного диапира с глубины 90-120 км до 55-65 км произошло недавно, то легко доказать совпадение этого события с началом щелочно-базальтового магматизма.

Для Паннонского бассейна первоначально была составлена база геолого-геофизических данных, которая включала 22 параметра, измеренных в 314 площадках, а также качественные данные о химическом составе вулканизма. В результате предварительного корреляционного и факторного анализа нами оставлено только 6 параметров, наиболее информативных для предстоящего геодинамического районирования.

Для Паннонского бассейна за несколько лет разными авторами было составлено 5 карт современных вертикальных движений земной коры (СВДЗК). Чтобы выяснить, какая из этих карт ближе к истине, было проведено отдельное исследование.

На основании факторного анализа 5 имеющихся на сегодня карт современных вертикальных движений Паннонского бассейна и сейсмичности, удалось доказать, что карта 1995 г. издания действительно является картой реальных движений земной коры, а не поверхности.

Для геодинамического районирования использованы следующие параметры: амплитуда новейших движений, тепловой поток, интенсивность кривизн, глубина поверхности Мохо, гравитационное влияние фундамента и скорость продольных волн на границе Мохо - Ур. В этом случае мы получили три главных фактора с суммарным весом более 80%.

На рис. 13 цветом показано расположение элементарных участков литосферы Паннонского бассейна, предварительно разделенных на 9 классов, в пространстве трех главных факторов. Такой способ визуализации позволяет наглядно представить и численность каждого класса, и особенности теплового режима, напряжений и влияния глубинных структур, в которых этот класс расположен.

Первый фактор связывает амплитуду новейших движений и глубину Мохо (рис. 14). Второй фактор связывает тепловой поток со знаком минус и аномалии скоростей продольных сейсмических волн в верхней мантии (рис. 15). Третий фактор состоит из интенсивности кривизн (рис.16).

Рис. 13. Диаграмма распределения ис- Рис. 14. Первый фактор для Паннонского

ходных участков Паннонского бассейна, разделенных на 9 классов, показанных в системе трех главных факторов, Вертикальная ось соответствует первому фактору, горизонтальная левая -второму и правая ось -третьему

бассейна. Кружками показаны исторические землетрясения с М>5 и слабые землетрясения за период 1995-2000 гг.

Рис. 15. Второй фактор для Паннонского Рис. 16. Третий фактор для Паннонского бассейна бассейна.

Для третьего фактора характерным является существование локальных зон положительных и отрицательных значений фактора (на общем фоне близких к нулю значений интенсивности кривизн). Можно предположить, что третий фактор связан с горизонтальными напряжениями в литосфере.

Большинство эпицентров, образующих скорее кластеры, чем линейные зоны, приурочены к двум классам: первому и второму.

На основе полученных трех факторов (рис. 14-16) проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 9 основных геодинамических типов литосферы (рис. 17). Для выделенных 9 классов проведен иерархический кластерный анализ, объединены классы 1 и 4-й, 2 и 6-й, установлены формализованные таксономические отношения.

1.4 2.6 3 5 7 8 9

Рис. 17. Карта геодинамического районирования Паннонского бассейна по трем факторам. Кружками показаны исторические землетрясения с М>5 и слабые землетрясения за период 1995-2000 гг.

В самых общих чертах типизация коры Паннонского бассейна может быть охарактеризована так: в центре развита земная кора класса 1, она обрамляется со всех сторон корой типа 2, далее за ней с востока следует кора типа 5. На севере кора типа 5 сменяется корой типа 3.

Первые результаты геодинамического районирования, приведенные в данной работе, позволяют выделять отдельные блоки литосферы в пределах единой геоструктурной области, которые обладают той или иной спецификой: т.е. различной связью геолого-геофизических параметров. Это отчетливо видно при картировании главных факторов (рис. 14-16). Нам представляется, что именно такой подход позволит приблизиться к пониманию природы сейсмической активности Паннонского бассейна, которая до сих пор остается мало понятной.

Основные выводы по главе 3

1. Факторный анализ пяти имеющихся на сегодня карт современных вертикальных движений Паннонского бассейна и сопоставление их с сейсмичностью доказал, что карта 1995 г. издания действительно является картой реальных движений земной коры, а не поверхности.

2. Для Паннонского бассейна выделено 6 самых информативных параметров, по которым проведен факторный анализ.

3. Первый фактор показал, что характер новейших тектонических движений Паннонского бассейна определяется глубиной залегания границы Мохо и плотностными неоднородностями в фундаменте.

4. Во второй фактор с разным знаком входят тепловой поток и аномалии скоростей продольных волн в верхней мантии относительно средней скорости 7,9 км/с, что вполне понятно, учитывая высокий разогрев литосферы под Пан-нонским бассейном. Этот фактор отвечает за тепловой режим литосферы и коры.

5. Третий фактор связан с горизонтальными напряжениями в литосфере.

6. На основе полученных трех факторов проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 9 основных геодинамических типов литосферы.

7. В случае Паннонского бассейна использование только двух главных факторов приводит к результатам, близким к районированию по трем факторам, с сохранением самых существенных и характерных черт.

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

Восточно-Европейская платформа (ВЕП) среди других древних платформ относится к числу наиболее изученных. Главные черты ее структуры и геологического развития были описаны в серии статей Н.С.Шатского, наиболее важным результатом исследований, которого было выделение авлакогенов в фундаменте ВЕП. Заложение авлакогенов и их последующее отмирание предопределило всю позднепротерозойскую и палеозойскую историю платформы. Н.С.Шатский также впервые обратил внимание на важную роль инверсий в развитии структуры осадочного чехла платформы.

Несмотря на большое число работ, посвященных различным аспектам геологии Восточно-Европейской платформы, до сих пор не был произведен целенаправленный совместный анализ эволюции структуры и осадконакопления. В этой главе приводятся результаты изучения корреляции различных геологических и геофизических полей ВЕП, результаты применения факторного анализа, картирования выделенных факторов. В конце главы представляется новая геодинамическая карта ВЕП, полученная на основе кластерного анализа, примененного к выделенным главным факторам. Кроме этого, проведена корреляция мощностей в бассейнах осадконакопления ВЕП в палеозое-мезозое, получены важные результаты.

Корреляция между 5 отдельными структурными планами показала только наличие положительной связи, например, для венда и артинского яруса перми, между верхним девоном (сартанский горизонт франского яруса) и средним карбоном (верейский горизонт московского яруса).

Применение факторного анализа к 5 структурным планам дало два значимых фактора, причем вклад первого фактора в суммарную изменчивость составляет 53%, что является очень хорошим результатом. Как следует из первого фактора, между структурными планами венда, верхнего девона и среднего кар-

бона существует тесная связь. Второй фактор неожиданно показал, что между глубиной залегания фундамента ВЕП и кровлей отложений артинского яруса нижней перми существует сильно выраженная положительная связь.

Применение факторного анализа к 24 картам мощностей осадков ВЕП платформы позволило выделить 8 отдельных режимов осадконакопления, отличающихся структурой бассейнов. Самый стабильный и длительный режим наблюдался в раннем триасе - средней юре (^^2) и затем в меловое время Кг.)- Самый короткий был в поздней юре J3. Структура бассейнов осадконакоп-ления за это время поменялась 10 раз. Причем в трех случаях произошло возвращение к древней, уже имевшей место структуре бассейнов - это было в раннем ордовике О1 раннем девоне D1 и в раннем мелу К.. Применение факторного анализа к картам мощностей осадков ВЕП и к картам градиентов мощностей дало сходные результаты.

Корреляционный анализ температур и теплового потока ВЕП показал, что сильная положительная корреляция наблюдается между температурами в верхней части земной коры - на глубинах 1000, 2000, 3000 м. Корреляция между тепловым потоком, температурой на глубине 5000 метров и поверхности Мохо достигает значений 0,5-0,6. При факторном анализе выделен первый фактор, который дает 54,6% изменчивости и объединяет температуры на глубинах 1000, 2000 и 3000 метров. Второй фактор дает 30% общей измёнчивости и объединяет тепловой поток, температуры на поверхности Мохо и глубине 5000 метров. Такого различия - объясняется большой раздробленностью верхних 3000 м земной коры и подвижностью флюидов.

В результате анализа более 20 геолого-геофизических параметров выделено 8 самых информативных параметров, которые в дальнейшем использовались для гсодинамического районирования литосферы ВЕП. Принципиально новым в нашем подходе явилось использование интенсивности кривизн новейших движений и разности минимального и максимального главных значений тензора напряжений в литосфере, характеризующих напряженное состояние литосферы.

Применение факторного анализа к 8 важнейшим параметрам ВЕП позволило выделить четыре основных фактора, которые откартированы и проанализированы.

Совершенно неожиданно оказалось, что в первый фактор с высоким весом 35% входят тепловой поток и температура на глубине 5000 м. Такой результат входит в противоречие с обычными представлениями о древних платформах как об областях, в которых все термические аномалии, учитывая древний возраст фундамента, давно диссипированы. Средний интервал исчезновения термических неоднородностей, как известно, 80-100 млн лет. Отсюда можно прийти к заключению - либо мы плохо знаем температурный режим платформы, либо данные о тепловом потоке и глубинных температурах содержат погрешности.

Рис. 18. Фактор 1 для ВЕП Рис. 19. Фактор 2 для ВЕП

Рис. 20. Фактор 3 для ВЕП Рис. 21. Фактор 4 для ВЕП

Во второй фактор с весом 19% входит глубина границы Мохо, которая противопоставляется мощности осадочного чехла и разности главных напряжений в земной коре. Этот фактор интерпретирован как влияние на новейшую геодинамику глубинных неоднородностей, вызванных рифейским и позднедевон-ским рифтогенезом. Этот же фактор влияет на напряженное состояние земной коры, регулируемое силой отталкивания от дивиргентных границ литосферных плит.

Третий фактор с весом 12% включает в себя амплитуды новейших вертикальных движений и гравитационное влияние верхней мантии. Этот фактор показывает, что новейшие тектонические движения, как и более древние, в пределах платформенных областей связаны с глубинными плотностными неодно-родностями.

60/

Интенсивности кривизн новейших движений составляют четвертый фактор с весом 10% (рис. 21). Можно предположить, что этот фактор связан с горизонтальными напряжениями литосферы.

На основе полученных четырех факторов проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 15 основных геодинамических типов литосферы.

Для выделенных 15 классов проведен иерархический кластерный анализ, установлены формализованные таксономические отношения.

Самими распространенными оказались 9 типов земной коры из 15. В общих чертах типизация земной коры ВЕП может быть охарактеризована так: в центре платформы развита земная кора класса 14, она обрамляется со всех сторон корой типа 6, далее за ней с севера и востока следует кора типа 10. На севере кора типа 10 сменяется последовательно с запада на восток корой типа 9, корой типа 11 и корой типа 2. На юго-востоке кора типа 6 и кора типа 10 сменяются последовательно корой типа 2, корой типа 3 и корой типа 7

45 .

1 '"•'- 1|И| Ш (Н рииц М ^И^В 1 I (_____] явя

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Рис. 22. Карта геодинамического районирования ВЕП по четырем факторам

в Прикаспийской впадине.

В случае ВЕП использование только двух главных факторов из четырех оказывается вполне достаточным и приводит к результатам, близким к районированию по всем четырем факторам, с сохранением самых существенных и характерных черт. Т. е., влияние третьего и четвертого факторов в результат геодинамического районирования оказывается незначительным (тем более что их собственные значения меньше единицы), и для этой задачи можно обойтись и двумя первыми факторами.

Основные выводы по главе 4

1. В результате анализа более 20 геолого-геофизических параметров выделено 8 самых информативных параметров, по которым выделено 4 основных фактора.

2. Первый фактор отражает тепловой режим платформы. Второй фактор отражает влияние на новейшую геодинамику глубинных неоднородностей, а также влияет на напряженное состояние земной коры, регулируемое силой отталкивания от дивиргентных границ литосферных плит. Третий фактор отражает связь новейших тектонических движений с глубинными плотностными неод-нородностями. Четвертый фактор связан с горизонтальными поверхностными напряжениями литосферы.

3. На основе полученных 4 факторов проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 15 основных геодинамических типов литосферы.

4. Применение факторного анализа к 24 картам мощностей осадков ВЕП (PZ-MZ) позволило выделить 8 типовых режимов осадконакопления. Выявлена унаследованость рифейского и палеозойского структурного плана в современной геодинамике.

5. Корреляционный анализ температур и теплового потока ВЕП показал, что сильная положительная корреляция наблюдается между температурами в верхней части земной коры, что объясняется большой раздробленностью верхних 3000 метров земной коры и подвижностью флюидов.

ГЛАВА 5. ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ

В силу как объективных (природа объекта), так и субъективных (состояние изученности) причин геодинамическое районирование всей территории Северной Евразии не может быть проведено на основе одних и тех же признаков-показателей. Например, если для активных областей можно использовать такой важный для геодинамики параметр, как сейсмическая активность, то стабильные блоки литосферы (древние и молодые платформы) практически асейс-мичны. Также существует различие и в степени изученности физических полей, в первую очередь теплового потока и ряда других. И, наконец, такая огромная территория, как Северная Евразия, изучена крайне неравномерно: для отдельных обширных областей, как, например, северо-восток Евразии, данные о глубинном строении практически отсутствуют. По указанным причинам геодинамическое районирование Северной Евразии проводилась раздельно для стабильных и активных блоков, а его результаты затем были «сшиты» в единую карту. В итоге предварительного анализа было отобрано 7 геолого-геофизических параметров для асейсмичных областей Северной Евразии: амплитуда новейших движений, интенсивность кривизн новейших движений, разность главных касательных напряжений в коре, коротковолновая состав-

ляющая мантийных гравитационных аномалий с длиной волн менее 2400 км, глубина Мохо, тепловой поток, глубина кристаллического фундамента. В первый фактор входят амплитуда новейших движений, глубина поверхности Мохо и тепловой поток с обратным знаком. Первый фактор отвечает за глубинный разогрев верхней мантии на новейшем этапе, который привел к имеющимся новейшим движениям (рис. 23).

Рис. 23. Первый фактор для асейсмичных Рис. 24. Второй фактор для асейсмич-областей ных областей

Во второй фактор входят кривизны новейших движений, которые, как известно, характеризуют напряженное состояние верхней части литосферы. Входящие туда же максимальные касательные напряжения тоже характеризуют напряженное состояние литосферы, но относятся к более глубоким частям ее, в среднем 12-25 км (рис. 24).

И, наконец, третий фактор связал коротковолновые мантийные аномалии и глубину залегания кристаллического фундамента. Это можно интерпретировать как мантийные «корни» коровых структур (рис. 25).

1 2 3 4 й 6 ! 8 9 1С 11 12 13 14 15

Рис. 25. Третий фактор для асейсмич- Рис. 26. Схема геодинамического рай-ных областей онирования асейсмичных территорий по

15 классам

По выделенным трём факторам проведена классификация методом К-средних. Из нескольких вариантов выбран один, с 15 классами.

Совершенно отчетливо выявляется сильная гетерогенность платформенных областей (рис.26). Здесь прежде всего следует отметить разделение древних и молодых платформ, что принципиально важно, т. к. понятия древних и молодых платформ имеют сугубо тектонический смысл. То, что на схеме гео-

динамического районирования эти платформы разделились главным образом по геофизическим признакам-показателям, представляет исключительный интерес для геодинамики, если иметь в виду особенности глубинного строения.

Внутри древних и молодых платформ, как видно на рис. 33, выделяются существенные неоднородности. В пределах Западно-Сибирской эпипалеозой-ской плиты отчетливо видна центральная область, связанная с системой погребенных рифтов в основании платформенного чехла и выраженная зоной пониженных скоростей продольных сейсмических волн. Эта область окружена литосферой с высокими скоростями продольных сейсмических волн, которые можно интерпретировать как «палеоплечи» раннемезозойской рифтовой системы Западно-Сибирской плиты. Интересно, что самая северная часть в приустьевой части р. Оби, где в процессе рифтогенеза континентальная кора была разорвана и образовался Обский палеоокеан, на карте геодинамического районирования выражена как особая область, вдающаяся в Карское море (рис. 33). Очень сильная гетерогенность характерна для другой молодой платформы - Туран-ской плиты.

Неоднородности в пределах древних платформ выступают также весьма отчетливо. Для Восточно-Европейской платформы характерны ее северовосточная и юго-восточная границы, выраженные в виде двух углов, обращенных к центру. На северо-востоке это Тимано-Печорский бассейн, а на юго-востоке - Прикаспийская синеклиза. В пределах последней хорошо видна структурная ступень, отражающая резкий перепад в глубине залегания фундамента аналогичная той, которая наблюдается при переходе от Таймырской складчатой зоны к Восточно-Сибирской платформе.

Также четко выражены плотностные неоднородности внутри древних платформ: для древней Восточно-Сибирской платформы отмстим аномальную область, связанную с трапповым магматизмом, а для Восточно-Европейской платформы - аналогичную зону в районе Воронежского массива. В обоих случаях можно ожидать, что дальнейшие исследования позволят выявить в этих районах присутствие высокоскоростного слоя в нижней части коры, связанного с процессом погружения литосферной плиты.

На рис. 27 показано положение центров классов в координатах трех главных факторов. Такой способ отображения помогает проанализировать средние физические характеристики самих классов, и их взаимоположение.

Рис. 27. Положение центров 15 классов асейсмичных территорий Северной Евразии в системе координат трех главных факторов. Вертикальная ось - фактор 1, левая горизонтальная ось - фактор 2 и правая горизонтальная ось - фактор 3

На рис. 27 показаны 15 классов земной коры платформенных областей, которые были выделены по трём факторам в результате классификации методом К-средних.

По результатам предварительного корреляционного анализа для дальнейшего исследования сейсмоактивных областей отобрано 7 параметров. Это амплитуда новейших вертикальных движений земной коры (км), интенсивность кривизн новейших тектонических движений (1/км2), максимальные касательные напряжения в литосфере (мПа), мантийные аномалии с длиной волны менее 2400 км (мГал), глубина поверхности Мохо (км), тепловой поток (мВт/м2) и

сейсмическая активность.

Активные области представлены 11133 ячейками, в которых оцифрованы параметры. Факторный анализ показал, что в первый фактор (26,5% изменчивости) входят интенсивность кривизн, максимальные касательные напряжения в коре и сейсмическая активность А10- Этот фактор отвечает за напряженное состояние литосферы (рис. 28).

Рис. 28. Первый фактор для сейсмоактив- Рис. 29. Второй фактор для сейсмоак-ных областей тивных областей

Второй фактор связывает амплитуду новейших движений и мантийные коротковолновые аномалии с обратным знаком (рис. 29). Это достаточно длительный, консервативный фактор в геодинамике, отражающий связанные с мантийными процессами медленные неотектонические движения.

Третий фактор связывает глубину поверхности Мохо и тепловой поток с обратным знаком, этот фактор отвечает за тепловой разогрев земной коры (рис. 30).

1 2 Э 4 9 • 7 в в 10 11 12 13 14 19

Рис. 30. Третий фактор для сейсмоак- Рис. 31. Схема геодинамического райони-тивных областей рования сейсмоактивных территорий по 15

классам

Полученные три фактора положены в основу геодинамической классификации сейсмоактивных областей Северной Евразии. Для этого применена процедура метода классификации К-средних. На рис. 31 показаны финальные центры 15 классов в системе координат трех главных факторов. В процессе классификации нами использовалось разное количество априорно задаваемых классов от 10,11,12 до 18,19, 20. В итоге после сравнительного анализа остановились на 15 классах.

Так в структуре области слабого горообразования современного Урала выделяется Средний Урал, который разделяет Южный и Северный Урал. Такое деление было в свое время сделано А. Ф.Грачевым на основе сравнительного анализа областей Урало-Аппалачского типа, когда данных было недостаточно, и это представляет несомненный интерес в связи с дискуссией о тектонической природе Урала на новейшем тектоническом этапе.

Резко неоднороден орогенический пояс Средней Азии, где структуры Памиро-Алая, Южного и Северного Тянь-Шаня и Таримского бассейна достаточно хорошо видны (сравните рис. 12 и рис. 33). В пределах Монголии заметна область предрифтового режима, захватывающая и часть Тункинского рифта. Аналогичная область выделяется и в пределах Киргизского и Китайского Тянь-Шаня и прилегающей части Таримского бассейна.

Байкальская рифтовая зона как единая новейшая структура оказывается сильно неоднородной, что в значительной степени связано с гетерогенностью фундамента, на котором заложился Байкальский рифт. Наиболее она выражена в северо-восточной части, включающей Муйскую и Чарскую рифтовые впадины вместе с горным обрамлением.

Рис. 32. Положение центров 15 классов сейсмоактивных территорий Северной Евразии в координатах трех главных факторов. Вертикальная ось - фактор 1, левая горизонтальная ось - фактор 2 и правая горизонтальная ось - фактор 3

На рис. 32 показано положение центров классов в системе координат трех первых факторов.

В целом результаты районирования для всей Северной Евразии позволяют заключить следующее: для платформ (рис. 27) с повышением значений положительных гравитационных мантийных аномалий возрастает глубина Мохо, амплитуда новейших движений и понижается тепловой поток. Для активных областей с повышением разогрева коры возрастает напряженное состояние литосферы (рис. 32). На рис. 33 показана итоговая карта геодинамического районирования, составленная из двух отдельных карт.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 2 3.5.9.10 4,13,14 6,15 7 8 11 12 Рис. 33. Схема геодинамического районирования Северной Евразии

Основные выводы по главе 5

1. Применение факторного анализа к геолого-геофизическим данным платформ Северной Евразии позволило выделить три основных фактора: первый фактор отвечает за глубинный разогрев верхней мантии на новейшем этапе, который привел к имеющимся новейшим движениям; второй характеризуют напряженное состояние верхней части литосферы; третий отражает мантийные «корни» коровых структур.

2. Геодинамическое районирование показало сильную гетерогенность платформенных областей, а также разделение древних и молодых платформ, что принципиально важно, поскольку понятие «древних» и «молодых» платформ имеет сугубо тектонический смысл.

3. Применение факторного анализа к геолого-геофизическим данным сейсмоактивных территорий Северной Евразии позволило выделить три основных фактора: первый фактор отвечает за напряженное состояние литосферы; второй отражает медленные неотектонические движения связанные с мантийными процессами; третий отвечает за тепловой разогрев земной коры.

4. В активных областях Северной Евразии неоднородности выражены еще более резко. Так в структуре области слабого горообразования современного Урала выделяется Средний Урал. Хорошо выделяются структуры Памиро-Алая, Южного и Северного Тянь-Шаня, Таримского бассейна, область пред-рифтового режима в Монголии. Байкальская рифтовая зона оказалась сильно неоднородной, что в значительной степени связано с гетерогенностью фундамента.

5. Для платформ Северной Евразии выявлена следующая закономерность: с повышением значений положительных гравитационных мантийных аномалий возрастают глубина Мохо, амплитуда новейших движений и понижается тепловой поток. Для активных областей с повышением разогрева коры возрастает напряженное состояние литосферы.

6. Детальность схемы геодинамического районирования, составленной для всей территории Северной Евразии, определяется, в первую очередь, исходными данными, которых для отдельных районов явно недостаточно. Поэтому полученные результаты следует рассматривать как первое приближение к будущим построениям на основе нового фактического материала.

ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАКТОРНОГО И КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫХ МАГНИТУД ММАХ (НА ПРИМЕРЕ РОСТОВСКОЙ АЭС)

Природа землетрясений в областях современных платформ до сих пор остается практически необъясненным явлением. Известно, что на ВосточноЕвропейской платформе максимальные по магнитуде землетрясения с М=6 зарегистрированы на Балтийском щите в грабене Осло и на Кольском полуострове.

Для района РоАЭС удалось составить банк данных для прилегающей территории, который включал 18 параметров геолого-геофизической среды. Большую помощь в этой работе оказал С.И.Филин («Спецгеофизика»), предоставивший комплект структурно-геологических карт. Часть материалов была получена от «Центргеофизики» (данные гравитационной и магнитной съемки в цифровом виде).

Был также составлен каталог зарегистрированных в ходе режимных наблюдений сейсмических процессов. Отметим, что при изложении автор намеренно избегает некоторых подробностей технического характера (в основном связанных с математическими процедурами анализа тензорных соотношений, осреднения, перехода к макромасштабу и т.д.), с тем чтобы наиболее выпукло отразить основную идею подхода - возможность определения Ммах на основе независимой оценки и последующего сравнения целого ряда геолого-геофизических характеристик. После предварительного анализа и картирования отобрано 7 важнейших параметров: амплитуда новейших движений (м), интенсивность кривизн новейших движений (1/км), поверхность кристаллического фундамента (м), максимальные касательные напряжения в коре (мПа), тепловой поток (мВт/м2), изостатические аномалии (мГал).

Первый фактор занимает 32,5% изменчивости и включает в себя максимальные напряжения с положительным знаком и амплитуды новейших движений с отрицательным знаком. Карта этого фактора показана на рис. 34. Этот фактор отвечает за напряженное состояние коры.

Рис. 34. Первый фактор района РоАЭС Рис. 35. Второй фактор района РоАЭС

Второй фактор составляет 21,8% общей изменчивости, в него входят тепловой поток и интенсивность кривизн. Карта этого фактора показана на рис. 35. Этот фактор отвечает за тепловой режим.

Третий фактор составляет 19% общей изменчивости, в него входят (с положительным знаком) глубина залегания фундамента и изостатические аномалии. Карта этого фактора показана на рис. 36. Этот фактор отвечает за влияние коровых структур.

Рис. 36. Третий фактор района РоАЭС Рис. 37. Карта геодинамического районирования с максимальными наблюденными землетрясениями (по квадратам 0.3' на 0.3') для района РоАЭС. Кружки обозначают землетрясения за последние 100 лет

После завершения факторного анализа перейдем к проблеме классификации земной коры данного района на основании выделенных факторов. Разобьем участки земной коры на различные геодинамические типы (режимы), чтобы содержательно описать различия между ними, применяя метод классификации К-средних. При кластерном анализе мы остановились на модели с 10 классами.

Полученная карта геодинамического районирования является основой для прогнозирования максимально возможной магнитуды Мых. Для этого в пределах территории каждого класса находим максимальное произошедшее за последние 100 лет землетрясение (рис. 37) и полагаем, что на всей территории этого класса может произойти землетрясение с такой магнитудой.

На рис. 38 показано положение

центров классов в координатах трех Рис. 38. Положение центров 10 классов , „ _

района Ростовской АЭС в системе коор- главных факторов. Такой спос°б ото-

динат трех главных факторов. Вертикаль- бражения помогает проанализировать

ная ось - фактор 1, левая горизонтальная средние физические характеристики

ось - фгжтор 2, правая шрюотталшм самих классов, и их взаимоположение. ось - фактор 3

Результат районирования по Мшш показан в виде карты на рис. 39. Видно, что сама Ростовская атомная станция находится в области, где возможны землетрясения с магнитудой 4.0-4.5.

Район исследований оказался удачным в том смысле, что в отличие от асейсмичных платформе этой области, по сути, переходной от платформы к

сейсмоактивному Предкавказью, имеется сейсмичность и определенная статистика сильных землетрясений. Полученная карта геодинамического районирования использована как основа для прогнозирования максимально возможной магнитуды АМах.

40 42 44 46

Рис. 39. Карта Л/мах для района РоАЭС и прилегающей территории.

Для этого в пределах территории каждого класса найдено максимальное произошедшее за последние 100 лет землетрясение и сделано предположение, что на всей территории этого геодинамического класса может произойти землетрясение с такой же магнитудой.

Основные выводы по главе 6

1. На основании предварительного анализа отобрано 6 наиболее существенных для геодинамики региона параметров, для которых проведен факторный анализ.

2. В результате факторного анализа выделено 3 основных фактора. Первый фактор отвечает за напряженное состояние коры, второй фактор отвечает за тепловой режим, третий отвечает за влияние коровых структур.

3. На основании выделенных факторов проведена геодинамическая классификация литосферы, в результате чего выделено 10 классов.

4. Полученная карта геодинамического районирования использована как основа для прогнозирования максимально возможной магнитуды Mмах. Получена карта максимально возможных магнитуд для района Ростовской АЭС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключительной части работы обращено внимание в первую очередь на те важнейшие следствия, которые вытекают из полученных результатов и являются предметом защиты.

В работе предложена методика геодинамического районирования на основе исследования скрытых взаимосвязей с использованием факторного и кла-

стерного анализа между исходными параметрами среды. На основании выявленных факторов, имеющих физическую интерпретацию, и строились алгоритмы классификации. Методика обладает достаточной универсальностью и перспективностью при исследовании геодинамики различных областей в различных масштабах. Полученные результаты оказываются устойчивыми и воспроизводимыми, и это является главным итогомработы.

Обобщение большого количества разнородного геолого-геофизического материала по Северной Евразии, Восточно-Европейской платформе, Паннон-скому бассейну привело к установлению скрытых, неявных, корреляционных связей между рядом геолого-геофизических параметров. Из большого числа параметров, отобранных для исследований, в большинстве случаев определяющую роль играют всего несколько - 4-8, причем, в зависимости от района и масштаба исследований, эти параметры разные. Это отражает особенность геодинамических процессов, их связь со строением и историей формирования земной коры исследуемой территории.

Помимо известных геолого-геофизических параметров исследованы геометрические характеристики неотектонических деформаций. Установлено, что интенсивность кривизн новейших тектонических движений является наиболее информативной величиной, характеризующей напряженное состояние литосферы. На основе данных о новейших вертикальных движениях земной коры (ВДЗК) исследованы геометрические характеристики деформаций поверхности литосферы Северной Евразии и построены соответствующие карты, выявлена корреляция между различными геометрическими характеристиками как для известных геоструктурных областей, так и для отдельных регионов внутри них. Разные типы поверхности соответствуют, видимо, разным физическим механизмам возникновения ВДЗК.

Для геодинамического районирования Паннонского бассейна использованы 6 наиболее информативных параметров, для которых получено три главных фактора, по которым проведен кластерный анализ и выделено 9 основных типов литосферы Паннонского бассейна.

Применение факторного анализа к картам мощностей осадков ВосточноЕвропейской платформы позволило выделить отдельные повторяющиеся режимы осадконакопления в палеозое-мезозое. Показана унаследованость в современном геодинамическом режиме ряда рифейских и палеозойских структур платформы.

Применение факторного анализа к важнейшим параметрам платформы позволило выделить четыре основных фактора, по которым проведен кластерный анализ и составлена карта геодинамического районирования.

Результаты исследования геодинамики Северной Евразии, имеют фундаментальное научное значение.

Для Северной Евразии отдельно изучены сейсмоактивные и асейсмичные области. Для платформ с повышением значений положительных гравитацион-

ных мантийных аномалий возрастает глубина Мохо, амплитуда новейших движений и понижается тепловой поток, а для активных областей с повышением разогрева коры возрастает напряженное состояние литосферы. На основании факторного и кластерного анализа проведено геодинамическое районирование.

Для территории Ростовской АЭС, расположенной в зоне перехода от Восточно-Европейской платформы к Скифской плите, нами решалась прикладная задача - оценка максимально возможной магнитуды Ммах

По выделенным факторам проведена геодинамическая классификация литосферы, и составлена карта геодинамического районирования. Полученная карта геодинамического районирования использована как основа для прогнозирования максимально возможной магнитуды Ммах.

Сам факт выявления в работе новых закономерностей - свидетельство того, что геологическая эволюция идет по линии некоторого упорядочивания структуры земной коры и процессов, управляющих эволюцией. И если мы наблюдаем в разных районах некие единые или похожие закономерности, это указывает на справедливость принципа актуализма, только проявленного в более общей форме, чем его обычно трактуют.

Карту геодинамического районирования следует рассматривать как матрицу, на которую каждый ученый может наложить дополнительные сведения и предположения, которыми он располагает.

Таким образом, геодинамическая карта в итоге не должна давать единственное решение задачи, но она должна существенно сужать область допустимых решений и улучшать их качество.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Николаев В.Л. Гсодинамичсскос районирование Восточно-Европейской платформы // Тектоника и геофизика литосферы. - Т. 2. - М.: Гсос, 2002. - С. 56-58.

2. Николаев В.А. Геометрические характеристики поверхности новейших деформаций Северной Евразии //Геодинамика и техногенез. Материалы Всероссийского совещания 12-15 сентября 2000. - Ярославль, 2000. - С. 43-45.

3. Николаев В.А. Исследование напряженного состояния литосферы на основе анализа связи земных приливов и сейсмичности. - М: Анахарсис, 2003. -236 с.

4. Николаев В.А. Новейшая тектоника и геодинамика Восточно-Европейской платформы //Тектоника неогея: Общие и региональные аспекты. Т. 2. Материалы XXXIV Тектонического совещания. - М.: 2001. - С. 78-79.

5. Николаев В.А. Связь сейсмичности с фазами кратных и разностных приливных волн // ДАН. - 1996. - Т.349. - №3. - С. 389-394.

6. Николаев В.А. Метод реконструкции напряжённого состояния литосферы на основе связи приливных напряжений и сейсмичности // ДАН, -1997. -Т.354.-№3.-С. 357-360.

7. Николаев В.А. О связи между температурой в земной коре и тепловым потоком Восточно-Европейской платформы // Международная конференция Современная геодинамика, глубинное строение и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных районов. - Воронеж, 2001. - С. 87-90.

8. Николаев В.А., Варущенко С.С., Андрющенко Д.Г. Геодинамика Пан-нонского бассейна и максимальные возможные магнитуды землетрясений // Материалы 35-го тектонического совещания. - М.: ГЕОС, 2003. - С. 201-204.

9. Николаев В.А., Геодинамическое районирование литосферы Кавказа по геофизическим поля // Материалы конференции то тектонике. - Иркутск, 2003. -С. 45-47.

10. Николаев В.А. К вопросу об унаследованности в развитии структуры Восточно-Европейской платформы // Международная конференция //Современная геодинамика, глубинное строение и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных районов. - Воронеж, 2001. - С. 186-189.

11. Николаев В.А. Карта геодинамического районирования ВосточноЕвропейской платформы для новейшего тектонического этапа. Международная конференция // Современная геодинамика, глубинное строение и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных районов. - Воронеж, -2001. - С. 111-113.

12. Николаев В.А., Сейсмичность и геодинамика Паннонского бассейна // Материалы конференции по тектонике. - Иркутск, 2003. - С. 64-66.

13. Николаев В.А.. Градиенты новейших движений земной коры Северной Евразии // Материалы XXXIII Тектонического совещания «Общие вопросы тектоники. Тектоника России». - М.: МГУ, 2000. - С. 112-114.

14. Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии // Под редакцией А.Ф.Грачева. - Гл. 9. - М.: Пробел, 2000. - 487 с.

15. Nikolaev V.A. Relation of seismicity to cutvstures of new tectonic deformations of the crust in northern Eurasia // Third meeting of Asian Seismological Co-mission (an affiliation to the IASPEI) and Symposium on Seismology, Earthquake hazard assessment and Earth's interior related. - Tehran, I.R. Iran, 2000. - P.47.

16. Nikolaev V.A. Relation of seismicity to curvatures of new tectonic deformation of the crust in the eastern Asia //IASPEI. - Abstracts. - Vietnam, Hanoi, 2001. -P. 122.

17. Nikolaev V.A. Gradients of neotectonic crust movements in the Northern Eurasia //Materials of XXXIII Tectonic conference «General problems of tectonic. Tectonic of Russia». - Moscow, MGU. - 2000. - P. 112-114.

18. Nikolacv V.A.. Ncotcctonic and gcodynamic of East-Europenean platforms //Tectonic of neogei: General and regional aspects. Vol.2. Materials of XXXIV Tectonic conference. - Moscow, 2001. - P. 78-79.

19. Grachev A.F., Nikolaev VA Problems of the Pannonian Basin geodynam-ics // Russian Journal of Earth Sciences. - Vol 4. - № 5. - October 2002.

20. Grachev A.F., Nikolaev VA Geodynamic regionalization of the recent structure of North Eurasia // Russian Journal of Earth Sciences. - 2004. - Vol 6. - №1. -P. 1-21.

21. Грачев А. Ф., Магницкий В. А., Мухамедиев Ш. А., Николаев В. А. Геометрические характеристики новейших тектонических движений земной коры Северной Евразии // Российский журнал наук о Земле. - Т. 2. - № 1. - Февраль 2000. - Электронный выпуск.

22. Грачев А.Ф., Магницкий В А, Мухамедиев Ш.А., Николаев В.А Градиенты и кривизны поверхности литосферы Северной Евразии, вызванные новейшими тектоническими движениями // Физика Земли. - 2001. -№2, - С. 3-21.

23. Грачев А.Ф., Магницкий ВА, Николаев В.А. Современные движения земной коры Паннонского бассейна и их физическая интерпретация. Физика Земли. - 2001. - № 12. - С. 32-35.

24. Грачев А.Ф., Магницкий ВА, Николаев В.А. Об интерпретации данных современных движений земной коры для Паннонского бассейна // ДАН, 2001. - Т. 384. - №4. - С. 532-535.

Отпечатано в типографии Московского Государственного Университета геодезии и картографии

22 И?2®

-л

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Николаев, Всеволод Алексеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФАКТОРНОГО И КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА.

1.1. Факторный анализ.

1.2. Классификация (анализ групп).

1.2.1. Метод К средних.

1.3. Пример районирования Восточно-Европейской платформы с использованием факторного и кластерного анализа.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НОВЕЙШИХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ.

2.1. Состояние вопроса.

2.2. Постановка проблемы и методика расчетов.

2.2.1. Примеры геометрических характеристик для модельных поверхностей

2.2.2. Квадратичные формы и главные кривизны поверхности.

2.3. Результаты расчетов и их анализ.

2.3.1. Корреляционный и факторный анализ для территории Северной Евразии в целом.

2.3.2. Корреляционный и факторный анализ для отдельных геоструктурных областей.

2.3.3. Результаты корреляционного и факторного анализа.:.

2.3.4. Расчет коэффициентов вариации геометрических характеристик.

2.3.5. Анализ геометрических характеристик, осредненных по регионам

2.4. Обсуждение результатов.

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ПАННОНСКОГО БАССЕЙНА.

3.1. Основные элементы новейшей структуры Панноно-Карпатского региона

3.2. Новейшая тектоника и строение осадочного чехла.

3.3. Геолого-геофизические данные для Паннонского бассейна.

3.3.1. Факторный и кластерный анализ геолого-геофизических данных Паннонского бассейна.

3.4. Современные вертикальные движения земной коры Паннонского бассейна и проблема их интерпретации.

3.4.1. Анализ карт современных вертикальных движений.

3.5. Геодинамическая классификация Паннонского бассейна.

3.6. Выводы.

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ

ПЛАТФОРМЫ.

4.1. Основные характеристики структуры и осадконакопления ВосточноЕвропейской платформы.

4.2. Новейшие движения и современная структура Восточно-Европейской платформы.

4.3. К вопросу об унаследованности в развитии структуры ВосточноЕвропейской платформы.

4.4. Связь между температурой в земной коре и тепловым потоком ВосточноЕвропейской платформы.

4.5. Геодинамическое районирование современной структуры ВосточноЕвропейской платформы.

4.6. Выводы.

ГЛАВА 5. ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ.

5.1. Исходные данные и их характеристика.

5.2. Геодинамическое районирование сейсмоактивных областей.

5.3. Геодинамическое районирование асейсмичных стабильных областей.

5.4. Обсуждение результатов.

5.5. Выводы.

ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАКТОРНОГО И КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫХ МАГНИТУД ММАх (НА ПРИМЕРЕ РОСТОВСКОЙ АЭС).

6.1. Основные особенности структуры и тектоника.

6.2. Новейшие тектонические движения и их связь с физическими полями и глубинным строением.

6.2.1. Интенсивность кривизн новейших движений Kint.

6.2.2. Плотностная модель коры и верхней мантии и ее связь с зонами тектонических нарушений и напряженным состоянием литосферы.

6.2.3. Расчет изостатических аномалий силы тяжести.

6.2.4. Модули горизонтальной составляющей градиентов изостатических аномалий силы тяжести и их максимальные значения.

6.2.5. Напряженное состояние литосферы, обусловленное плотностными неоднородностями в ней.

6.2.6. Тепловое поле района Ростовской АЭС.

6.3. Корреляционный и факторный анализ геолого-геофизических данных района Ростовской АЭС.

6.4. Оценка максимально возможной магнитуды землетрясений.

6.5. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа"

Развитие геодинамики за последние десятилетия привело к необходимости составления геодинамических карт. Появились новые современные методы, позволяющие обрабатывать большие массивы информации.

Объективная потребность в комплексном использовании практических данных возникла из-за того, что результатов, получаемых при интерпретации отдельных параметров геофизической среды, оказывается недостаточно. Именно этот аспект и послужил стимулом к созданию и развитию метода геодинамического районирования, основанного на факторном и кластерном анализе исходных данных. Для выявления таких факторов, влияющих на геодинамику, применяется анализ большой совокупности геолого-геофизических данных. Основная цель данной диссертации:

Разработка методики многопараметрового геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа данных, а также реализация методики на примере конкретных регионов.

Достижение поставленных целей потребовало решения следующих задач:

Предварительный формализованный выбор наиболее информативных геолого-геофизических параметров и анализ их физической сущности.

Факторизация выбранных параметров и картирование полученных факторов. Интерпретация полученных факторов с позиций геодинамики.

Адаптация к многопараметровому анализу геолого-геофизических данных численные методы факторного и кластерного анализа. Методы формализованы, дают устойчивые, воспроизводимые и достоверные результаты.

Разработка и совершенствование геодинамического картирования на основе кластерного анализа выделяемых факторов. Проверка эффективности метода на эталонных, хорошо исследованных объектах.

Создание в различном масштабе геодинамических карт Северной Евразии, Восточно-Европейской платформы и Паннонского бассейна, анализ и геологическая интерпретация результатов.

Разработка и совершенствование метода сейсмического районирования по максимально возможной магнитуде коровых землетрясений на основе геодинамического районирования земной коры.

Направление исследований

Разработка и совершенствование формализованных методов анализа новейших тектонических движений основанных на использовании новых характеристик — кривизн поверхности новейших вертикальных тектонических движений, являющихся показателем напряженного состояния поверхности литосферы.

Определение путей для формализованного анализа геолого-геофизических полей на основе численных математических методов.

Выявление корреляционным и факторным анализом связи геолого-геофизических параметров земной коры и связей, характеризующих геодинамические режимы земной коры.

Разработка методов формализованной классификации геодинамических режимов земной коры на основе кластерного анализа при различных масштабах.

Разработка и совершенствование метода сейсмического районирования по максимально возможной магнитуде землетрясений на основе геодинамического районирования сейсмоактивных областей земной коры.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов

В основу настоящей диссертации положен материал, собранный при составлении карты новейшей тектоники Северной Евразии в масштабе 1:5000000, а также геолого-геофизические данные из базы лаборатории новейшей тектоники и геодинамики ИФЗ РАН, относящиеся к Восточно-Европейской платформе и Паннонскому бассейну, фондовые геолого-геофизические материалы по строению района Ростовской АЭС. Использован также богатый фактический материал, накопленный как отечественными, так и зарубежными исследователями (мощности земной коры, глубина залегания консолидированного фундамента, изо статические аномалии, скорости современных движений земной коры, скорости сейсмических волн на границе Мохо и тепловой поток). Основной фактический материал.

В основу настоящей диссертации положен, главным образом, материал, собранный при составлении карты новейшей тектоники Северной Евразии в масштабе 1:5000000, атак же геолого-геофизические данные из базы данных лаборатории новейшей тектоники и геодинамики ИФЗ РАН, относящиеся к Восточно-Европейской платформе и Паннонскому бассейну, фондовые материалы по строению района Ростовской АЭС. Рассматриваемая в диссертации территория Северной Евразии практически полностью попадает в разряд областей внутриплитной геодинамики, и это делает возможным использовать богатый фактический материал, накопленный как отечественными, так и зарубежными исследователями. Направление исследований.

Разработка и совершенствование формализованных методов анализа новейших тектонических движений основанных на использовании новых характеристик - кривизн поверхности новейших вертикальных тектонических движений, являющихся показателем напряженного состояния поверхности литосферы.

Новая методика геодинамического районирования и картирования, основанная на использовании факторного и кластерного анализа геолого-геофизических данных. Адаптированные к обработке геологической и геофизической информации методы факторного и кластерного анализа.

Обоснование целесообразности использования новых характеристик полей - кривизн новейших движений и других, факт их информационной содержательности.

Результаты геодинамического районирования по Северной Евразии, Восточно-Европейской платформе, Паннонскому бассейну, району Ростовской АЭС.

Научная новизна работы определяется следующими положениями:

Разработана методология количественного анализа геолого-геофизических данных, основанная на факторном и кластерном анализе, адаптированная к разным масштабам.

Разработан метод составления геодинамических карт, геодинамического районирования, основанный на количественном анализе геолого-геофизических данных.

Найдены новые информативные параметры новейших вертикальных тектонических движений — кривизны, характеризующие напряженное состояние поверхности литосферы.

Созданные геодинамические карты Северной Евразии, Восточно-Европейской платформы и Паннонского бассейна могут быть использованы при разработке геолого-геофизических моделей коры и верхней мантии, и в формировании общих концепций их геологической эволюции.

Впервые факторный анализ применен к геометрическим характеристикам новейших вертикальных тектонических движений Северной Евразии, выявлены важные закономерности в различных геоструктурных областях.

Впервые применен факторный анализ для исследования закономерностей осадконакопления Восточно-Европейской платформы, выделены различные режимы осадконакопления, которые неоднократно менялись за палеозой-мезозой.

Практическая ценность и реализация работы заключается в следующем:

Метод применен к геодинамическому районированию, составлению геодинамических карт Паннонского бассейна, Восточно-Европейской платформы и Северной Евразии, которые могут быть использованы для оценки геодинамической и сейсмической опасности исследованных территорий.

Метод может быть широко использован для геодинамического районирования участков создания особо ответственных объектов АЭС, химических предприятий, мест захоронения ядерных отходов, плотин и др.

Метод может быть применен для уточнения положения и оценки сейсмического потенциала зон ожидаемых землетрясений и сейсмоактивных разломов. Имеющиеся данные, новые методы и подходы обеспечили качественно новый этап исследований, с перспективой включения таких важнейших для науки и народного хозяйства проблем, как связь геодинамики с сейсмичностью.

Эти практические шаги необходимы для перспективного планирования гражданского, промышленного и военного строительства, выбора оптимальных трасс нефте- и газопроводов.

На основании предложенного в работе метода геодинамического районирования была произведена оценка максимально возможных магнитуд землетрясений Мтах для района Ростовской АЭС. Аналогичные оценки могут быть получены и для других площадок АЭС и важнейших сооружений.

Структура и объем диссертации

На всех этапах работы автор постоянно пользовался поддержкой А.Ф. Грачева и выражает ему огромную благодарность. Автор выражает искреннюю признательность академику В.А.Магницкому, М.В.Невскому, Ш.А.Мухамади-еву, М.К.Кабану за внимание и поддержку на различных стадиях исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геотектоника и геодинамика", Николаев, Всеволод Алексеевич

6.5. ВЫВОДЫ

1. На основании тщательного изучения геолого-геофизического строения территории отобрано 18 параметров, для которых проведен предварительный корреляционный и факторный анализ.

2. На основании предварительного анализа, отобрано 6 наиболее существенных для геодинамики региона параметров, для которых проведен факторный анализ.

3. В результате факторного анализы выделено три основных фактора, обеспечивающих 73% обшей изменчивости. В первый фактор входят максимальные касательные напряжения в земной коре и с обратным знаком амплитуда новейших движений. Этот фактор отвечает за напряженное состояние коры. Во второй фактор входят тепловой поток и интенсивность кривизн новейших движений. Этот фактор отвечает за тепловой режим. В третий фактор входят глубина залегания фундамента и изостатические аномалии. Этот фактор отвечает за влияние коровых структур.

4. На основании выделенных факторов, проведена геодинамическая классификация литосферы, в результате чего выделено 10 классов.

5. Район исследований оказался удачным в том смысле, что в отличие от асейсмичных платформ, в этой области, по сути, переходной от платформы к сейсмоактивному Предкавказью, имеется сейсмичность и определенная статистика сильных землетрясений. Полученная карта геодинамического районирования использована как основа для прогнозирования максимально возможной магнитуды Ммах. Для этого в пределах территории каждого класса найдено максимальное произошедшее за последние 100 лет землетрясение и сделано предположение, что на всей территории этого геодинамического класса может произойти землетрясение с такой же магнитудой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа ориентирована на разработку новой методики геодинамического районирования.

Автором предложена методика геодинамического районирования на основе исследования скрытых взаимосвязей между исходными параметрами среды. На основании выявленных факторов, имеющих физическую интерпретацию, и строились алгоритмы классификации. Разработанная методика обладает достаточной универсальностью и перспективностью при исследовании геодинамики различных областей в различных масштабах.

Полученные результаты, по своему характеру, - это новая формализованная методика, которая, по существу, решает не только геологическую задачу, то есть осуществляет районирование, но и метрологическую задачу: стандартизует основные процедуры и алгоритмы обработки данных. Поэтому любые пользователи, располагающие одинаковыми данными, получают одинаковые результаты. По сути, этим решается задача метрологии, то есть единства измерения.

В таком походе есть и достоинство и недостаток. Достоинство очевидное разные исследователи получают одинаковый результат, субъективность исключена. Недостаток менее очевиден: в сильно формализованном подходе нет места интуиции, мастерству, индивидуальному видению, которое может иногда оказаться вернее формальных построений.

Но в программу может быть вложен интерактивный элемент: по результатам предварительного обсчета пользователь может на свой вкус изменить весовые коэффициенты, учтя полученный результат и свой индивидуальный опыт.

Сила новой методики, как и статистических методов, вообще - способность выявлять новые закономерности, слабо проявляемые, на основе больших массивов данных, получать результаты там, где обычная визуальная обработка не дает результатов вообще, либо полученные результаты потребовали преодоления слишком больших трудностей (например, держать в уме слишком большой фактический материал). Если исходный материал слишком беден - не стоит и связываться с новой методикой.

Обобщение большого количества разнородного геолого-геофизического материала по Северной Евразии, Восточно-Европейской платформе, Паннонскому бассейну привело к установлению скрытых, неявных, корреляционных связей между рядом геолого-геофизических параметров.

Диссертация является первой работой, в которой предложен метод геодинамического районирования на разном масштабном уровне с использованием факторного и кластерного анализа. Важнейшим результатом работы является разработка методики геодинамического районирования.

Впервые поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализированы геометрические характеристики неотектонических деформаций.

2. Показано, что интенсивность кривизн новейших тектонических движений является наиболее информативной величиной, характеризующей напряженное состояние лучше, чем амплитуды и градиенты новейших движений.

3. На основе данных о новейших вертикальных движениях земной коры (ВДЗК) исследованы геометрические характеристики деформаций поверхности литосферы Северной Евразии и построены соответствующие карты. Речь идет о величинах, отражающих относительные изменения в пространстве амплитуд ВДЗК - градиенту и кривизнам поверхности ВДЗК.

4. На основе методов многомерной статистики - корреляционного и факторного анализа выявлена корреляция между различными геометрическими характеристиками как для выделенных на карте геоструктурных областей, так и для отдельных регионов внутри них. Анализ корреляционных связей и геометрическая интерпретация результатов факторного анализа основаны на типизации поверхностей, принятой в дифференциальной геометрии и на проведенном исследовании градиентов и кривизн некоторых модельных поверхностей (параболических, эллиптических и гиперболических).

5. Проведенное исследование показало наличие на изучаемой территории различных типов деформирования. В частности, для орогенических и, в несколько меньшей степени, для платформенных областей характерен параболический и гиперболический типы поверхности вертикальных движений земной коры. Поверхности ВДЗК впадин глубоководных морей более близки по типу к эллиптическим поверхностям.

6. Разные типы поверхности соответствуют, видимо, разным физическим механизмам возникновения ВДЗК.

В результате проведенного анализа новейшей тектоники, геодинамики и сейсмичности Паннонского бассейна, получены следующие результаты:

1. На основании корреляционного анализа 22 геолого-геофизических параметров для Паннонского бассейна, выделено 6 самых информативных.

2. Для геодинамического районирования Паннонского бассейна использованы шесть параметров, для которых получено три главных фактора с суммарным весом более 80%. Первый фактор показывает, что характер новейших тектонических движений Паннонского бассейна определяется глубиной залегания границы Мохо и плотностными неоднородностями в фундаменте.

3. Во второй фактор с разным знаком входят тепловой поток и аномалии скоростей продольных волн в верхней мантии относительно средней скорости в 7.9 км/с, что вполне понятно, учитывая высокий разогрев литосферы под Пан-нонским бассейном. В третий фактор вошел только один параметр интенсивность кривизн. Можно предположить, что третий фактор связан с горизонтальными напряжениями в литосфере.

3. На основе полученных трех факторов проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 9 основных геодинамических типов литосферы Паннонского бассейна. Для выделенных классов проведен иерархический кластерный анализ, установлены формализованные таксономические отношения между классами.

4. Нам представляется, что именно такой подход позволит приблизиться к пониманию природы сейсмической активности Паннонского бассейна, которая до сих пор остается мало понятной.

При работе с материалами по Восточно-Европейской платформы нами решалось несколько отдельных задач.

Впервые факторный анализ применен к 5 структурным планам ВосточноЕвропейской платформы, что дало два значимых фактора.

1. Первый фактор показал, что существует тесная связь между структурными планами для венда, верхнего девона и среднего карбона. Неожиданный результат дает второй фактор, показывающий, что между глубиной залегания фундамента ВЕП и кровлей отложений артинского яруса нижней перми существует сильно выраженная положительная связь.

2. Впервые применение факторного анализа к картам мощностей осадков Восточно-Европейской платформы позволило выделить 8 отдельных режимов осадконакопления. Форма бассейнов осадконакопления за это палеозой-мезозой поменялась 10 раз. Причем в трех случаях произошло возвращение к древней, уже имевшей место форме бассейнов - это было в раннем ордовике, раннем девоне и раннем мелу.

3. Факторный анализ температур и теплового потока на ВосточноЕвропейской платформе, показал, - первый фактор объединяет температуры на глубинах 1000, 2000 и 3000 метров. Второй фактор объединяет тепловой поток, температуры на поверхности Мохо и глубине 5000 метров. Причина такого различия - объясняется большой раздробленностью верхних 3000 метров земной коры и подвижностью флюидов.

4. В результате анализа более 20 геолого-геофизических параметров Восточно-Европейской платформы выделено 8 самых информативных. Принципиально новым в нашем подходе явилось использования интенсивности кривизн новейших движений и разности минимального и максимального главных значений тензора напряжений в литосфере, характеризующих напряженное состояние литосферы.

5. По 8 параметрам платформы выделено четыре основных фактора. Оказалось, что в первый фактор с высоким весом 35% входят тепловой поток и температура на глубине 5000 метров. Такой результат входит в противоречие с обычными представлениями о древних платформах, как об областях, в которых все термические аномалии, учитывая древний возраст фундамента, давно дис-сипированы. Либо мы плохо знаем температурный режим платформы, либо данные о тепловом потоке и глубинных температурах содержат погрешности.

6. Во второй фактор с весом 19% входит глубина границы Мохо которая противопоставляется мощности осадочного чехла и разности главных напряжений в земной коре. Этот фактор отражает влияние на новейшую геодинамику глубинных неоднородностей, вызванных рифейским и позднедевонским рифто-генезом. Он же влияет на напряженное состояние земной коры, регулируемое силой отталкивания от дивиргентных границ литосферных плит.

7. Третий фактор с весом 12%, включает в себя амплитуды новейших вертикальных движений и гравитационное влияние верхней мантии. Этот фактор показывает, что новейшие тектонические движения, в пределах платформенных областей связаны с глубинными плотностными неоднородностями.

8. Интенсивности кривизн новейших движений составляют четвертый фактор с весом 10%. Можно предположить, что этот фактор связан с горизонтальными напряжениями.

9. По четырем факторам проведен кластерный анализ, в результате которого выделено 15 основных геодинамических типов литосферы, наиболее распространенными оказались из них 9 типов.

10. В случае Восточно-Европейской платформы, использование только двух главных факторов из четырех приводит к результатам, близким к районированию по всем четырем факторам, с сохранением самых существенных черт.

То есть, вклад третьего и четвертого факторов в результат геодинамического районирования в этом случае оказывается незначительным.

Результаты, полученные для геодинамики Северной Евразии, имеют фундаментальное научное значение:

1. Для Северной Евразии, отдельно изучены сейсмоактивные и асейсмич-ные области. Для платформ с повышением значений положительных гравитационных мантийных аномалий возрастает глубина Мохо, амплитуда новейших движений и понижается тепловой поток, а для активных областей с повышением разогрева коры возрастает напряженное состояние литосферы.

2. На основании проведенного факторного и кластерного анализа, проведено геодинамическое районирование.

3. Совершенно отчетливо выявляется сильная гетерогенность платформенных областей. Здесь следует отметить разделение древних и молодых платформ. Платформы разделяли на древние и молодые и ранее, но возрасту фундамента. То, что на схеме геодинамического районирования эти платформы разделились, главным образом, по геофизическим признакам-показателям, представляет исключительный интерес для геодинамики.

4. Внутри древних и молодых платформ, выделились существенные неоднородности. В пределах Западно-Сибирской эпипалеозойской плиты отчетливо видна центральная область, связанная с системой погребенных рифтов в основании платформенного чехла.

5. Интересно, что самая северная часть в приустьевой части р. Оби, где в процессе рифтогенеза континентальная кора была разорвана в раннем триасе, после чего образовался Обский палеоокеан, на карте геодинамического районирования выражена как особая область, вдающаяся в Карское море. Очень сильная гетерогенность характерна для другой молодой платформы - Туранской плиты.

6. Неоднородности в пределах древних платформ выступают также весьма отчетливо. Для Восточно-Европейской платформы обращает внимание ее северо-восточная и юго-восточная границы, выраженных в виде двух входящих углов. На северо-востоке это 'Гимано-Печорский бассейн, а на юго-востоке -Прикаспийская синеклиза. В пределах последней хорошо видна структурная ступень, отражающая резкий перепад в глубине залегания фундамента, аналогичная той, которая наблюдается при переходе от Таймырской складчатой зоны к Восточно-Сибирской платформе.

7. Также четко выражены плотностные неоднородности внутри древних платформ: для древней Восточно-Сибирской платформы отметим аномальную область, связанную с трапповым магматизмом, а для Восточно-Европейской платформы аналогичную зону в районе Воронежского массива.

8. Для активных областей Северной Евразии неоднородности выражены еще более резко. Так в структуре области слабого горообразования современного Урала выделяется Средний Урал, который разделяет Южный и Северный Урал. Это представляет несомненный интерес в связи с дискуссией о тектонической природе Урала на новейшем тектоническом этапе. Резко неоднороден орогенический пояс Средней Азии, где структуры Памиро-Алая, Южного и Северного Тянь-Шаня и Таримского бассейна достаточно хорошо видны. В пределах Монголии обращает внимание область предрифтового режима, захватывающая и часть Тункинского рифта. Байкальская рифтовая зона как единая новейшая структура оказывается сильно неоднородной, что в значительной степени связано с гетерогенностью фундамента, на котором заложился Байкальский рифт.

9. Естественно, что детальность схемы геодинамического районирования, которая впервые составлена для всей территории Северной Евразии, определяется, в первую очередь, исходными данными, которых для отдельных районов (северо-восток Азии и другие районы) явно недостаточно.

1. На основании изучения геолого-геофизического строения района Ростовской АЭС, в масштабе 1:200000, отобрано 18 параметров, для которых проведен предварительный корреляционный анализ. Далее отобрано 6 наиболее существенных для геодинамики региона параметров, и для них проведен факторный анализ.

2. В результате выделено три основных фактора, обеспечивающих 73% общей изменчивости. В первый фактор входят максимальные касательные напряжения в земной коре и с обратным знаком амплитуда новейших движений. Во второй фактор входят тепловой поток и интенсивность кривизн новейших движений: В третий фактор входят глубина залегания фундамента и изостатические аномалии.

5. Полученная карта геодинамического районирования использована как основа для прогнозирования максимально возможной магнитуды Мтах. Для этого в пределах территории каждого класса найдено максимальное произошедшее за последние 100 лет землетрясение и сделано предположение, что на всей территории этого геодинамического класса может произойти землетрясение с такой же магнитудой.

Методическое значение формального геодинамического анализа в том, что он может подсказать нам, где следует усилить наблюдения, как долго наблюдать, то есть поставить задачу планирования наблюдений - сети геофизических станций, продолжительность наблюдений, характеристики и т.д.

Усовершенствовать методику можно, например, вовлекая новые характеристики, увеличивая плотность сетей наблюдений, и качество существующих данных, лучше изучить строение Земли методами геофизической томографии (сейсмической, гравиметрической, электрометрической).

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Николаев, Всеволод Алексеевич, Москва

1. Абрамович И.И., Груза В.В. Фациально-формационный анализ магматических комплексов. - Л.: Недра, 1972. - 236 с.

2. Амбарцумян С. А. Общая теория анизотропных оболочек. М.: Наука, 1974.-446 с.

3. Атлас структурных карт Восточно-Европейской платформы в масштабе 1:5 ООО ООО // под ред. В.В.Бронтулеева. М.: МГУ, 1986.

4. Баженова М.Л., Буртман B.C. О природе северной дуги Карпат // Докл. АН СССР. 1980. - т. 255. - № 3. - С. 681-685.

5. Балла 3. Проблема неогеновых вулканов и их значение для геодинамических реконструкций в Карпатском регионе // Геотектоника. 1981. - № 3. - С.79-93.

6. Бегун Д.Г., Бобух В.А., Васильев В.Г. и др. Нефтегазоносность и основные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ в ВолгоДонском регионе / Под ред. В.Г. Васильева. М.: Недра, 1966. - С. 7-84.

7. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. -М.: Наука, 1976. 320 с.

8. Белонин М.Д., Голубева В.А., Г.Т.Скублов. Факторный анализ в геологии. М.: Недра, 1982. - 269 с.

9. Белоусов В.В. Геотектоника. М.: МГУ, 1976. - 334 с.

10. Беэр М.А., Щерба Г.И. Позднеальпийская история развития Восточных Карпат // Бюлл. МОИП, отд.геол., 1984. т.59. - С. 47-62.

11. Билинкис Г.М. Неотектоника Молдавии и смежных районов Украины. -Кишинев: Штиница, 1971. 151 с.

12. Биркенмайер К. Карпаты. Мезозойско-кайнозойские складчатые пояса. -М.: Мир, 1977. т.1. - С. 163-199.

13. Бримих Л., Латынина Л.А. Результаты деформационных измерений в Словакии // Изв. АН СССР, сер. Физика Земли, 1988. № 12. - С. 21-27.

14. Бронгулеев В.В. О построении карт структурного соответствия рельефа земной поверхности и фундамента Восточно-Европейской платформы // Геоморфология. 1977. - №4. - С. 44-52.

15. Бронгулеев В.В., Грачев А.Ф., Калашникова И.В., Магницкий В.А. Современные движения земной коры, новейшая тектоника и физические поля Карпато-Балканского региона. Корреляционный анализ // Физика Земли. -1984.-№7.-С. 3-12.

16. Бронгулеев В.Вад. Крупнейшие формы рельефа Русской равнины и их связь со строением земной коры // Геоморфология. 1989. - №3. - с. 15-24.

17. Буртман B.C. Кинематика Карпатской структурной петли // Геотектоника. 1984.-№3.-С. 17-31.

18. Вадас Э. Геология Венгрии. М.: Мир. - 1964. - 532 с.

19. Валеев Р.Н. Авлакогены Русской платформы // Тр. Геол. Ин-та, Казань. -1970. -№30. -С. 55-87.

20. Владимирова Т.В., Капустин И.Н., Фёдоров Д.Л. Глубинная структура центральных районов восточно-европейской платформы // Геотектоника. -1997.-№3.-С. 31-40.

21. Волож Ю.А. Антипов М.П., Леонов Ю.Г., Морозов А.Ф., Юров Ю.А. Строение кряжа Карпинского // Геотектоника. 1999. -№ 1. - С. 28 - 43.

22. Волож Ю.А., Антипов М.П., Гарагаш И.А., Лобковский Л.И. Геодинамика прикаспийской впадины // Тектоника Неогея: общие и региональные аспекты. М.: ГЕОС. - 2001. - т.1. - С. 113- 117.

23. Гарецкий Р.Г. Основные проблемы изучения тектоники платформ // Геотектоника. -1991. -№ 5. С. 3 - 14.

24. Гарецкий Р.Г., Кирюхин Л.Г., Капустин И.Н., Конищев B.C. Некомпенсированные прогибы Восточно-Европейской платформы. Минск: Навукатэхни-ка, 1990.-102 с.

25. Геология СССР. -Т. XLVI. М.: Недра, 1970. - 667 с.

26. Геохимия, петрофизика и вопросы генезиса новейших вулканитов Советских Карпат. Киев: Изд-во Киевского ун-та, 1976. - 188 с.

27. Гецен В.Г. Геодинамическая реконструкция развития Северо-Востока европейской части СССР для позднепротерозойского этапа // Геотектоника. -1991.-jYy5.-C. 26-37.

28. Гзовский М. В., Геофизическая интерпретация данных о новейших и современных глубинных тектонических движениях // Современные движения земной коры. М.: Изд-во АН СССР. - 1963. - № 1. - С. 37-63.

29. Гзовский М. В., Градиент скорости движения, напряженное состояние коры и энергия тектонических процессов новейшего времени // Тектонические движения и новейшие структуры земной коры. М.: Недра, 1967. - С. 30-37.

30. Гзовский М. В., Крестников В. Н., Рейснер Г. И., Геологические методы количественной характеристики среднего градиента скорости вертикальных тектонических движений // Изв. АН СССР, серия геофиз. 1959. - №8. - С. 41 -52.

31. Государственная геологическая карта РФ, м-б 1:200 000 / лист L-37-V. -2000 г.

32. Гофштейн И.Д. Неотектоника Карпат. Киев, изд. АН СССР, 1964. - 183 с.

33. Грачев Л, Ф., Магницкий В. Л., Мухамедиев Ш. Л., Юнга С. Л. Тензорные характеристики современных изгибных деформаций литосферы ВосточноЕвропейской платформы // Докл. РАН. 1995. - № 340. - т.2. - С. 250-255.

34. Грачев А. Ф. Рифтовые зоны Земли. Л.: Недра, 1977. - 238 с.

35. Грачев А. Ф., Блюмштейн Э. И. Проблема эволюции вулканизма рифто-вых областей Земли // Эволюция вулканизма в истории Земли. М.: 1971. - С. 74-81.

36. Грачев А. Ф. Идентификация мантийных плюмов на основе вещественного состава вулканитов и их изотопно-геохимических характеристик // Петрология. 1988.-Том П.-№6.-С. 618-654.

37. Грачев А. Ф., Калашникова И. В., Лапушонок И. Л., Магницкий В. А. О связи кривизн современных деформаций земной коры Паннонского бассейна с сейсмичностью // Изв. АН СССР, Физика Земли. 1989. - №9. - С. 3-8.

38. Грачев А. Ф., Калашникова И. В., Магницкий В. А. Современная и новейшая геодинамика и сейсмичность Китая // Физика Земли. 1993. - №10. - С. 3-13.

39. Грачев А. Ф., Калашникова И. В., Магницкий В. А. Современные движения земной коры и сейсмичность // Физика Земли. 1990. - №11. - С. 3-11.

40. Грачев А. Ф., Калашникова И. В. Магницкий В. А., Скорости деформирования литосферы и сейсмичность // Докл. АН СССР. 1988. -т. 302. -№ 3. - С. 579-582.

41. Грачев А. Ф., Магницкий В. А., Мухамедиев III. А., Николаев В. А. Геометрические характеристики новейших тектонических движений земной коры Северной Евразии // Российский журнал наук о Земле.- 2000, февраль. Том 2. -№ 1. - Электронный выпуск.

42. Грачев А. Ф., Магницкий В. А., Мухамедиев Ш. А., Юнга С. Л. К определению максимально возможных магнитуд землетрясений на Восточно-Европейской платформе // Физика Земли. 1996. - №7. - С. 3-20.

43. Грачев А. Ф., Магницкий В. А. Мухамедиев Ш. А., Юнга С. Л. Тензорные характеристики неотектонических изгибных деформаций и кривизны поверхности фундамента литосферы Восточно-Европейской платформы // Докл. РАН. 1995. - т. 340. - №3. - С. 396-399.

44. Грачев А. Ф. Основные проблемы новейшей тектоники и геодинамики Северной Евразии // Физика Земли. 1996. - № 12. - С. 5-36.

45. Грачев А. Ф. Рифтовые зоны Земли, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1987. 278 с.

46. Грачев А.Ф. Некоторые проблемы изучения современных движений земной коры // Проблемы современных движений земной коры. -Таллин: Валгус, 1975. -С. 233-237.

47. Грачев А.Ф. Основные проблемы новейшей тектоники и геодинамики Северной Евразии // Физика Земли. 1996. - №12. - С. 5-36.

48. Грачев А.Ф. Паннонский рифт. В кн.: Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии. М.: Пробел, 2000. - С. 171-185.

49. Грачев А.Ф., Добржинецкая Л.Ф. В сб. "Глубинные ксенолиты и строение литосферы". М.: Наука, 1987. - С. 178-193.

50. Грачев А.Ф., Калашникова И.В., Магницкий В.А. Новый взгляд на геодинамику Азии // Доклады РАН. 1994. - т.337. - С. 804-806.

51. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Калашникова И.В. Современные движения земной коры, новейшая тектоника и физические поля Карпато-Балканского региона // Физика Земли. 1987. - №8. - С. 3-20.

52. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Калашникова И.В. Современные движения земной коры, новейшая тектоника и физические поля Карпато-Балканского региона. Анализ новейшего осадконакопления и вулканизма// Изв. АН СССР. -Физика Земли. 1987. - № 8. - С. 3-20.

53. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Калашникова И.В., Лапушонок И.Л. О связи современных движений земной коры Паннонского бассейна с сейсмичностью // Физика Земли. 1989. -№ 9. - С. 3-8.

54. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Мухамедиев Ш.А., Николаев В.А. Градиенты и кривизны поверхности литосферы Северной Евразии, вызванные новейшими тектоническими движениями // Физика Земли. 2001. - №2. - С. 3-21.

55. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Мухамедиев III.А. и др. Тензорные характеристики неотектонических нагибных деформаций и кривизны поверхности фундамента литосферы Восточно-Европейской платформы // Докл. РАН. -1995.-340(3).-С. 389-395.

56. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Мухамедиев Ш.А. и др. Тензорные характеристики современных изгибных деформаций литосферы ВосточноЕвропейской платформы // Докл. РАН. 1995. - 340(2). - С. 250-255.

57. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Николаев В.А. Современные движения земной коры Паннонского бассейна и их физическая интерпретация // Физика Земли. 2001. -№ 12. - С. 32-35.

58. Грачев А.Ф., Магницкий В.А., Николаев В.А. Об интерпретации данных современных движений земной коры для Паннонского бассейна // Доклады Академии наук. 2001. - т.384. - №4. - С. 532-535.

59. Грачев А.Ф., Михайлов В.О. О происхождении внутренних осадочных бассейнов изометричной формы // Докл. АН СССР. 1988. - т.297. -№ 2. - С. 315-318.

60. Грачев А.Ф., Мишин В.И. Построение карт новейшей тектоники на основе тренд анализа // Геоморфология. 1975. -№ 2. - С. 63-70.

61. Грачев, А. Ф. Основные проблемы новейшей тектоники и геодинамики Северной Евразии // Физика Земли. 1996. - № 12. - С. 5-36.

62. Грачев А.Ф., Мухамедиев Ш.А. Напряженное состояние и сейсмическая активность литосферы платформ: влияние удаленности от срединно-океаничес-кого хребта// Физика Земли. 1995. - № 7. - С.14-19.

63. Дуденко JI.H. Геохимические структуры эндогенных систем. -JI.: Недра, 1981. 196 с.

64. Дэвис Дж. Статистика и анализ геологических данных. М.: Мир, 1976. -572 с.

65. Журавлев B.C. Сравнительная тектоника Печорской, Прикаспийской и Североморской экзогональных впадин Европейской платформы // Тр. ГИН. -вып. 232. М.: Наука, 1972. - 399 с.

66. Иореског К.Г., Клован Д.И., Реймент Р.Л. Геологический факторный анализ. Л.: Недра, 1980. - 243 с.

67. Кабан М.К. Гравитационная модель литосферы и геодинамика (плотност-ные неоднородности литосферы и ее напряженное состояние) // Неотектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии / под. ред. Грачева А.Ф. М.: Пробел, 2000 - С. 267-290.

68. Кабан М.К., Артемьев М.Е., Караев А.И., Белов А.П. Глубинное строение и геодинамика тектонических структур Туркменистана и прилегающих областей по гравитационным данным // Геотектоника. 1988. - № 4. - С. 81-91.

69. Кабан М.К., Гравитационная модель коры и верхней мантии Северной Евразии // Российский журнал наук о Земле. 2001. - т. 3. - № 2. - С. 143-163.

70. Кабан М.К., Юнга СЛ. К вопросу о влиянии плотностных неоднородностей на напряженное состояние и сейсмичность литосферы Байкала // ДАН. -2000. -№ 2. -С. 231-234.

71. Карта новейшей тектоники Северной Евразии в масштабе 1:5000000/ Главный редактор А. Ф. Грачев. М.: Изд. НииЗарубежгеологии, 1996.

72. Карта новейшей тектоники СССР в масштабе 1:5000000 / под редакцией Н.И.Николаева и С.С.Шульца. М.: 1959.

73. Карта новейшей тектоники СССР и сопредельных областей /гл. редактор Н.И.Николаев. М.: Мингео СССР. - 1979.

74. Карта разломной тектоники СССР и сопредельных стран, М 1:2500000 / под ред. А.В.Сидоренко. 1978.

75. Карта разломов территории СССР и сопредельных стран. Мингео СССР. -1980. - 20 листов.

76. Карта сейсмической опасности на территории России / Гл. редактор В.И.Осипов. М.: 1992.

77. Карта современных вертикальных движений земной коры Восточной Европы в масштабе 1 : 2 500 000 /под редакцией Ю.А.Мещерякова. М.: ГУЛГ. -1973.

78. Карта современных вертикальных движений земной коры Карпато-Балканского региона в масштабе 1 : 1 000 000. Будапешт. - 1979.

79. Карта теплового потока Европейской части СССР в масштабе 1:5000()00. Объяснительная записка. Л.: 1987. - 35 с.

80. Карта теплового потока территории СССР и сопредельных районов в масштабе 1:10000000. М.: ГУКГ. - 1980.

81. Клевцева А.А. Основные этапы осадконакопления в рифее на Русской платформе // Изв. Вузов, Геология и разведка. 1976. - №7. - С. 3-15.

82. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации. М 1:8000000 / Отв.ред. В.Н.Страхов, В.И.Уломов. 2000. -М.: НПП "Текарт".

83. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1974. - 832 с.

84. Космогеологическая карта линейных и кольцевых структур территории СССР. Масштаб 1: 5000000. Мингео СССР, Всесоюзное аэрогеологическое НПО Аэрогеология", Центральная космоаэрогеологическая экспедиция. - 1979.

85. Леонов Г.П. Основные вопросы региональной стратиграфии палеогеновых отложений Русской плиты. М.: Изд-во МГУ. 1961. - С. 382-416.

86. Литосфера Центральной и Восточной Европы. Геодинамика / Магницкий. В.А., Соллогуб В.Б., Грачев А.Ф. и др. Киев: Наукова думка, 1988. - 140 с.

87. Лоули Д., Максвелл А. Факторный анализ как статистический метод / Пер. с англ. М.: Мир, 1967. - 144 с.

88. Лукин А.Е., Владимиров А.С., Ермаков И.М., Турчаненко Н.Т. Проблема додевонского рифтогенеза в Днепрово-Донецком авлакогене // Геотектоника. -№2. 1992. -С. 30-46.

89. Лутиков А.И., Чебкасова Е.В. Сейсмический режим южной части СевероЗападного Кавказа // Материалы по сейсмическому районированию СевероЗападного Кавказа. М.: Наука, 1991. - С. 81-98.

90. Магницкий В.А. Физическая природа некоторых типов вертикальных движений земной коры // Современные движения земной коры. Тарту. - 1965. -С. 47-55.

91. Малеев Е.Ф. Неогеновый вулканизм Закарпатья. М.: Наука, 1964. - 250 с.

92. Малушин И.И. Каспийско-Туранский палеомегасвод и связанная с ним южная континентальная рифтовая система // Геотектоника. № 2. - 1987. - с. 6167.

93. Мещеряков Ю. А., Вековые движения земной коры. Некоторые итоги и задачи исследований // Современные движения земной коры. М.: Изд. АН СССР. - 1963. - № 1. - С. 7-32.

94. Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Орогенный вулканизм и тектоника Альпийского пояса, М.: Недра, 1973, 280 с.

95. Мишин В. И., Грачев А. Ф., Блюмштейн Э. И. Кластерный анализ и проблема классификации базальтоидного вулканизма рифтовых областей Земли // Вестн. Ленинград, ун-та, Серия геол. и. географ. 1974. - № 12. - С. 133-140.

96. Морфоструктура и морфоскульптура платформенных равнин СССР и дна омывающих его морей. М.: Наука, 1986. - 190 с.

97. Мухамсдиев Ш.А., Изгиб литосферы как причина некоторых сейсмотектонических явлений // Докл. АН СССР. 1992. - т. 324. - №5. - С. 986-989.

98. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Мир, 1969. - т.2. -255 с.

99. Николаев В.А. Геодинамическое районирование Восточно-Европейской платформы // Тектоника и геофизика литосферы. М.: Геос, 2002. - т.2. - с. 5658.

100. Николаев В.А. Геометрические характеристики поверхности новейших деформаций Северной Евразии //Геодинамика и техногенез. Материалы Всероссийского совещания 12-15 сентября 2000. - Ярославль. - С. 43-45

101. Николаев В.А. Исследование напряженного состояния литосферы литосферы на основе анализа связи земных приливов и сейсмичности. М.: Анахар-сис, 2003.-236 с.

102. Николаев В. А. Новейшая тектоника и геодинамика Восточно-Европейской платформы //Тектоника неогея: Общие и региональные аспекты. Том 2. Материалы XXXIV Тектонического совещания. М.: МГУ, 2001. - С. 78-79.

103. Николаев В.А., Варущенко С.С., Андрющенко Д.Г. Геодинамика Паннонского бассейна и максимальные возможные магнитуды землетрясений // Материалы 35-го тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2003. - С. 201-204.

104. Николаев В.А., Геодинамическое районирование литосферы Кавказа по геофизическим поля // Материалы конференции то тектонике. Иркутск, 2003. -С. 45-47.

105. Николаев В.Л., Сейсмичность и геодинамика Паннонского бассейна //Материалы конференции по тектонике. Иркутск, 2003. - С. 64-66.

106. Николаев В.Л. Градиенты новейших движений земной коры Северной Евразии //Материалы XXXIII Тектонического совещания «Общие вопросы тектоники. Тектоника России». М.: МГУ, 2000. - С. 112-114.

107. Николаев Н. И., Шенкарева Г, А., Карта градиентов скорости новейших тектонических движений территории СССР // Тектонические движения и новейшие структуры земной коры. М.: Недра, 1967. - С. 37-43.

108. Никольский С.М. Курс математического анализа. М.: Наука, 1975. - 840 с.

109. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры // Геолого-геоморфологические и сейсмотектонические вопросы. М.: Наука, 1977. -240 с.

110. Новейшая тектоника Северной Евразии. Объяснительная записка к карте новейшей тектоники Северной Евразии масштаба 1:5000000 / под редакцией А. Ф. Грачева. М.: ГЕОС, 1998. - 147 с.

111. Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии / Под редакцией А.Ф.Грачева. М.: Пробел, 2000. - 487 с.

112. Орографическая схема Русской равнины. М.: Наука, 1974. - 265 с.

113. Остафийчук И.М., Молявко В.Г., Гасанов Ю.Л. Сравнительная характеристика вулканизма зон Припаннонского и Закарпатского глубинных разломов (Советское Закарпатье) // Геол. журнал. 1977. - т.37. - вып.1. - С. 110-120.

114. Отчет по теме «Уточнение сейсмических и тектонических условий площадки Ростовской АЭС». М.: Изд. ОИФЗ РАН. - 2003. - 363 с.

115. Палеогеографический атлас шельфов Евразии в мезозое и кайнозое. Изд. Робертсон Груи, 1991. - т. 1-2.

116. Постников М. М. Линейная алгебра и дифференциальная геометрия. М.: Наука, 1979. -312 с.

117. Пьянков В.А., Никонова Ф.И., Пруткин И.Л. Особенности применения аппарата факторного анализа при исследовании динамики геофизических полей // Электронный научно-информационный журнал "Вестник отделения наук о Земле РАН". 2002. - № 1(20). - С. 26-42.

118. Рао С.Р. Линейные статистические методы и их применение. М.: Наука, 1968. - 172 с.

119. Рейснер Г.И. Геологические методы прогнозирования сейсмической опасности. М.: Недра, 1980. - 173 с.

120. Рейснер Г.И., Иогансон Л.И. Комплексная типизация земной коры Восточно-Европейской платформы как основа для решения фундаментальных и прикладных задач // Бюлл. МОИП, 1997. т.72. - вып. 3. - С. 5-13.

121. Рейснер Г.И., Иогансон Л.И. Региональный прогноз потенциальной сейсмичности и нефтегазоносности // Бюлл. МОИП, 1999. отд. геол., т.74. - вып. 3. -С. 3-13.

122. Рейснер Г.И., Иогансон Л.И., Рейснер М.Г., Баранов Ю.Е. Типизация земной коры и современные геологические процессы. Изд. ОИФЗ РАН, 1993. -209 стр.

123. Рихтер Я.А. Очерки региональной геодинамики прикаспийской впадины и ее обрамления. Научная книга. - Саратов, 2003. - 85 с.

124. Рогожин Е.А., Нечаев Ю.В., Солодилов Л.Н., Исмаил-Заде Т.А. Тенденции развития сейсмичности Кавказа и сейсмогенерирующие структуры Ставрополья // Разведка и охрана недр. 1998. - № 2. - С. 23-28.

125. Ронов А.Б., Хаин В.Е., Сеславинский К.Б. Атлас литолого-палеографи-ческих карт мира. Поздний докембрий и палеозой континентов. М.: Недра, 1984.-70 с.

126. Сеславинский К.Б. Каледонское осадконакопление и вулканизм в истории Земли. М.: Недра, 1987. - 192 с.

127. Соболевский П.К. Современная горная геометрия. Соц. реконструкция и наука. 1932. - Вып. 7. - С. 42-78.

128. Совчик Я.В. О тектоническом районировании и формировании структуры Украинских Карпат // Геотектоника. 1984. - № 5. - С. 47-60.

129. Структура земной коры Центральной и Восточной Европы по данным геофизических исследований. Киев.: Наукова Думка, 1980. - 208 с.

130. Структура платформенного чехла Европейского Севера СССР / Под ред. Дедеева В.А. Л.: Наука, 1982. - 200 с.

131. Схема неотектонического районирования нечерноземной зоны Европейской части СССР / Бабак В.И. и др . 1984.

132. Тектоника Европы и смежных областей. М.: Наука, 1978. - 586 с.

133. Тектоника Припятского прогиба // Под ред. Гарецкого Р.Г. Минск: Наука и техника, 1979. - 176 с.

134. Тепловое поле Европы. М.: Мир, 1982. - 376 с.

135. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. М.: Мир, 1985. - 378 с.

136. Турчак Л. И., Основы численных методов. М.: Наука, 1987. - 312 с.

137. Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Альпийский Средиземноморский пояс. М.: Недра, 1984. - 344 с.

138. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972. - 298 с.

139. Чеку нов Л.В., Калюжиая JI.T. Дненровско-Донецкий налеорифт в начале формирования // Докл. АН УССР. 1990. - № 1. - С. 21-25.

140. Шарипов Э.Э. Раннеплатформенные структуры восточной окраины Русской плиты // Бюлл. МОИП. отд. геол. -т.1, вып.4. 1975. - С. 32-41.

141. Шарый П.А. Топографический метод вторых производных // Сборник Геометрия структур земной поверхности. Пущино, 1991. - С. 30-59.

142. Шатский Н.С. Избранные труды. М.: Наука, 1964. - 720 с.

143. Шахновский И.М. Геологическое строение и нефтегазоносность авлако-генов Восточно-Европейской платформы. М.: Наука, 1988. - 120 с.

144. Штилле Г. Избранные труды. М.: Мир, 1964. - 887 с.

145. Шульц С.С. Тектоника земной коры. JL: Недра, 1979. - 272 с.

146. Эрничек Ю.М., Милынтейн Е.Д., Михайлов М.В. и др. Рифейские авлако-гены севера Русской платформы // Сов. Геол, 1991. № 7. - С.49-58.

147. Яншин A.JI., Артюшков Е.В., Гарецкий Р.Г. и др. Сравнительная характеристика глубинного строения и истории развития Туранской плиты и Прикаспийской впадины //Тектоника территории СССР. М.: Наука, 1979. - С.59-68.

148. Adam A., Horvath F., Stegena L. Geodynamics of the Pannonian basin: geo-thermal and electromagnetic aspects //Acta Geol. Acad. Sci. Hung. 1977. - т.21. -P. 251-260.

149. Alibert C., Leterrier J., Panasiuk M., Zimmermann J.L. Trace and isotope geochemistry of the alkaline Tertiary volcanism in southwestern Poland // Lithos. 1987. - Vol.20. - P. 311-321.

150. Anderson J.G. Seismic strain rates in the central and eastern United States // Seismological Society of America Bulletin. 1986. - v. 76. - P. 273-290.

151. Anderson J.G., Luco J.E. Consequences of slip rate constraints on earthquake occurrence relation //Bull. Seism. Soc. Amer. 1983. - Vol.73. - №.2. - P. 471-496.

152. Aplonov S.A. Mezosoic paleogeodynamivs of the West-Siberian plate // Main problems of geotectonics. Moscow: Nauka, 1988. - P. 154-161.

153. Aron J. A. Dunantuli-fCozephegyseg Pannonian fCepzodmenyel. Budapest: Muszaki Konyvkiado, 1980. - 259 p.

154. Artemjev et al. Seismicity and isostasy //Phys. Earth. Planet. Inter. 1972. V.6.- P. 256-262.

155. Artemjev, M. E., M. K. Kaban. Density inhomogeneities, isostasy and llexural rigidity of the lithosphere in the Transcaspian region // Tectonophysics. 240. - 1994.- P. 281-297.

156. Artemyev, M. E., A. P. Belov, M. K. Kaban, and A. I. Karaev. Isostasy of the lithosphere of Turkmenia, Geotectonics. 1992. - №26(1). - P. 48-58.

157. Artemyev, M. E., V. E. Golland, and G. A. Niauri. New data on the isostasy of the Caucasus, Physics of the Solid Earth. 1992. - №21(2). - P. 85-93.

158. Artyushkov E.V., Mescherikov Yu.A. Recent movements of the Earth's crust and isostatic compensation. Hart P.J., ed. The Earth's crust and upper mantle. W. AGU, 1969.-P. 379-389.

159. Assameur D.M. and Mareshal J.-C. Stress induced by topography and crustal density heterogeneities: implication for seismicity of southeastern Canada //Tectonophysics. 1995. - 241. - P. 179-192.

160. Babuska V., Plomerova J., Sileny J. Large-scale oriented structures in the subcrustal lithisphere of Central Europe //Ann. Geophys. 1984. - v.2. - P. 649-662.

161. Balla Z. The Carpathian loop and the Pannonian basin: a kinematic analysis //Geoph. Trans. 1984. - v.30. - № 4. - P. 313-355.

162. Balogh K., Awa-Sos E., Pecskay Z., Ravasz-Baranai I. K-Ar dating of post-sarmatian alkali bazzsaltic rocks in Hungary // Acta Min.-Petrogr.Szeged. 1986. -XXYIII. - P. 75-93.

163. Biot M. A., Mechanics of incremental deformations. N.-Y., London, Sydney, J. Wiley & Sons. - 1965. - 561 p.

164. Bleahu M.D., Boccaletti P., Manetti P., Peltz S. Neogene Carpathian arc: a continental arc displaying the features of an island arc // J. Geoph. Res. 1973. - v.78.- p.5025.

165. Blusztajn J., Hart S.R. Sr, Nd and Pb isotopic character of Tertiary basalts from southwest Poland // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989. - V. 53. - P. 26892696.

166. Boccaletti M., Horvath F., Loddo M., Mongelli F., Stegena L. The Tyrrhenian and Pannonian basins: a comparison of two Mediterranian interarc basins //Tectonophysics. 1976. - v.35. - P. 45-69.

167. Burov E.V., Diament M. The effective elastic plate thickness of continental lithosphere: What does it really mean? //L.Geophys.Res. 1995. - Vol. 100. - P. 3905-3927.

168. Dewey J.F., Pitman III W.C., Ryan W.B.F., Bonnin J. Plate tectonics and evolution of the Alpine System//Geol.Soc. Am.Bull. 1973. - v.84. - № 10. - P. 31373180.

169. Dzievonsky A.M., Anderson D. L., Travel times and station corrections for P waves at teleseismic distances // J. Geophys. Research. 1983. - V.88. - P. 32953314.

170. Ekman M. Gaussian and mean curvatures of postglacial land uplift as expanded in surface spherical narmonics and the origin of earthquakes in Fennoscandia // 5th Int. Symp. "Geodesy and Physics of the Earth". Potsdam, 1985. - Part III. - P. 5571.

171. Ekman M. Gaussian curvatures of postglacial rebound and the discovery of caves created by major earthquakes in Fennoscandia // 6th Int. Symp. "Geodesy and Physics of the Earth". Potsdam, 1989. - Part III. - P. 48-61.

172. Embey-Isztin A., Dobosi G., Altherr R., Meyer H.-P. Thermal evolution of the lithosphere beneath the western Pannonian Basin: evidence from deep-seated xeno-liths//Tectonophysics. 2001. - V. 331. - P. 285-306.

173. Ershov A. V., Effective middle- surface of lithosphere // Earth and Planetary Science Letters. 1999. - 173 (1-2). - P. 129-141.

174. Grachev A.F. Nikolaev V. A. Geodynamic Regionalization of the Recent Structure of North Eurasia //Russian Journal of Earth Sciences. 2004. - (electronic edition).

175. Feng E., Cermak V., Haenel R., Zui V. Geothermal atlas of Europe. Hermann Haak Verlagsgesellshaft. - 1996.

176. Gill J. Orogenic andesites and plate tectonics. Berlin: Springer. - 1981. - 390 P

177. Goetze C., Evans B. Stress and temperature in the bending lithosphere as constrained by experimental rock mechanics // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1979. -59.(4). - P. 463-478.

178. Grachev A.F., Magnitsky V.A., Mikhailov V.O., Romanyuk T.V., Geodynamic evolution of the Pannonian basin: Synthesis of geological and geophysical data and numerical modeling// Abstracts. Int. Symp. Moscow, 1992. - P.41-43.

179. Grachev A.F., Nikolaev V.A. Problems of the Pannonian Basin geodvnamics // Russian Journal of Earth Sciences. Vol. 4. - № 5. - October 2002.

180. Grachev Л. F., N. К. Frolova, Sz. Sz. Grigorjan, et al. The Specification of Geological Position and Nature of the Fault in the Paks NPP District, Manuscript, //Paks Atomeromu Rt. Foldrenges Proekt Jelentestara. - Paks. - 1987 c.

181. Grachev Л. F., V. Л. Magnitsky, and I. V. Kalashnikova. Recent and Late Cainozoic geodynamics of the Central Europe // in Abstracts, 7th Int. Symposium on Recent Crustal Movements of the Earth. Tallinn. - 1988. - P. 48-49.

182. Grachev A. F., V. A. Magnitsky, and I. V. Kalashnikova. Recent crustal movements and neotectonics of the Pannonian basin. 6th Int. Symp. "Geodesy and Physics of the Earth". - Abstracts. - Potsdam. - 1988. - P. 31-32.

183. Horvath F., Stegena L. The Pannonian basin: a Mediterranean interarc basin // Proc. Int. Symposium of the Structural History of the Mediterranean basins. 1977. -P. 333-340.

184. Horvath F., Szalay A., Dovenyi P., Rumpler J. Structural and thermal evolution of the Pannonian basin: an overwiew. Burrus J. Ed. Thermal modelling in sedimentary basins // Technip. - Paris. - 1986. - pp. 339-358.

185. Hovland J., Husebye E.S. Upper mantle heterogeneities beneath eastern Europe //Tectonophysics. 1982. - v.90. - P. 137-151.

186. Hurtig E., V. Cermak, R. Haenel, and V. Zui. (edsGeothermal atlas of Europe. 1st ed. Hermann Haack Verlagsgesellschaft. - 1992.

187. Jambor A. Review of the geology of the s.l. pannonian formations in Hungary // Acta Geol. Hung. 1989. - V. 32. - P. 269-324.

188. Joo 1. Vertical movements in Hungary // Geodezia es Kartografia. 1998. -№9. - P. 3-9.

189. Jugovics L. Chemical features of the basalts in Hungary // Ann. Rep. Hung. Geol. Inst. 1974.-P. 431-470.

190. Kaban M. K., A gravity model of the North Eurasia crust and upper mantle: 1. Mantle and isostatic residual gravity anomalies // Russian Journal of Earth Sciences. -2001.-3(2).-P. 125-144.

191. Kaban M. K., A gravity model of the north Eurasia crust and upper mantle: 2. The Alpine-Mediterranean foldbelt and adjacent structures of the southern former USSR // Russian Journal of Earth Sciences. Vol. 4. - № 1. - February 2002.

192. Kaban M. К, M. E. Artemjev, A. I. Karaev, and A. P. Belov. The deep structure and geodynamics of the tectonic features in Turkmenistan and adjacent areas; gravity evidence // Geotectonics. 1998. - 32(4). - P. 323-332.

193. Kaban M. K., and M. E. Artemjev. The Density Lithosphere structure of the Eastern Europe and Its Relation to Tectonics // Terra nova. Abstr. suppl. (EUG VII, Strassburg) 1993. - 5. - № 1. - p. 54.

194. Kaban, M. К., and P. Schwintzer. Oceanic upper mantle structure from experimental scaling of Vs and density at different depths // Geoph. J. Int. 2001. - № 147. - P. 199-214.

195. Kaiser H. F. The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis // Py-rometrical. 1958. - 23. - pp. 187-200.

196. Khain V. E., and N. V. Koronovsky. Caucasus // Encyclopedia of European and Asian regional geology, Collection: Encyclopedia of Earth sciences series. Fair-bridge-Rhodes-W (editor). - 1997. - P. 127-136,.

197. Kleb B. A Mecseki Pannon Foldtana. Evkonyve, MAFI. Budapest. 1973. -P.751-944.

198. Krcho J. Morphomitric Analysis of Relief on the Basis of Geometric Acpect of fielg Theory // Acta Geographica Universitatis Comenianae. Geographicophysica. -1973. -№ l.-P. 7-233.

199. Kuang J. et al. Intraplate seismicity and stress in the southern United States // Tectonophysics. 1989. - V.170. - P.29-42.

200. Kusznir N.J. The distribution of stress with depth in the lithosphere: thcrmo-rheological and geodynamic constraints // Phil. Trans. Poy. Soc. Lond. 1991. - Vol. 337.- P.95-U0.

201. Lisle R.J. Detection of zones of abnormal strains in structures using Gaussian curvature analysis//Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 1994. - V. 78. - P. 1811-1819.

202. Lithospheric dynamics atlas of China, Beijing. China Cartographic Publishing House. - 1989. - 225 p.

203. Mareschal J.-C., Kuang J. Intraplate stresses and seismicity: the role of topography and density heterogeneities // Tectonophysics. 1986. - Vol. 132. - P. 153-162.

204. Mattick R.E., Rumpler J., Phillips R.L. Seismic stratigraphy of the Pannonian basin in southeastern Hungary// Geoph. Trans. Special edition. 1985. - V. 31. - P. 13-54.

205. Molasse formation in Hungary. Budapest. - 1981. - 185 p.

206. Nikolaev V.A. Relation of seismicity to curvatures of new tectonic deformation of the crust in the eastern Asia // IASPEI. Vietnam. - Hanoi, 2001 Abstracts.p. 122.

207. Nikolaev V.A. Gradients of neotectonic crust movements in the Northern Eurasia // Matireals of XXXIII Tectonic conference «General problems of tectonic. Tectonic of Russia». Moscow: MGU, 2000. - P. 112-114.

208. Nikolaev V.A. Neotectonic and geodynamic of East-Europenean platforms // Tectonic of neogei: General and regional aspects. Vol.2. Materials of XXXIV Tectonic conference. - Moscow: MGU, 2001. - P. 78-79.

209. Nothard S., McKenzie D., Haines J., Jackson J. Gaussian curvature and relationship between the shape and the deformation of the Tonga slab // Geophys. J. Int. 1996.-V. 127.-P. 311-327.

210. Petrol. Geoi Bull. 78. - 1994. - P. 1811 -1810.

211. Posgay K., Albu I., Raner G., Varga G. Characteristics of the reflection layers in the Earth's crust and upper mantle in Hungary. Reflection seismology: a global perspective. W.: Amer. Geophys. Union. 1986. - P. 55-65.

212. Ranalli G., Murphy D.C., Rheological stratification of the lithosphere // Tec-tonophysics. 1987. - V. 132. - P. 281-295.

213. Ritzwoller M.H., Levshin, A.L., Ratnikova, L.I. and Egorkin, A.A. Intermediate-period group-velocity maps across Central Asia, western China and parts of the Middle East. Geoph. J. Int. 1998 - 134. - P. 315-328.

214. Royden L. Sclater J. The Neogen intra-Carpathian basins // Phil. Trans. R.Soc. Lond. 1981. - A300. - P. 373-381.

215. Royden L., Horvath F., Rumpler J. Evolution of the Pannonian basin system // Tectonics. 1983. - v.2. - P. 63-90.

216. Scholz C.H., M.Barazangi and M.L.Sbar. Late Cenozoic evolution of the Great Basin, Western United States, as an ensialic interarc basin // Geol.Soc.Am.Bull, 1979.-82 p.

217. Smith A.G. Alpine deformation and the oceanic areas of the Tethys, Mediterranean, and Atlantic//Geol. Soc. Am. Bull, 1971. v.82. - P. 2039-2070.

218. StatSoft, Inc. (2001). Электронный учебник по статистике. М.: StatSoft. WEB: http://www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm

219. Steckler M.S., A.D. Watts. Subsidence of the Atlantic type continental margino NewYork. Earth Planet. Sci. Lett, 1978. - 41. - P.l-13.

220. Szabo Cs., Harangi Sz., Csontos L. Review of neogene and quaternary volcan-ism of the Carpathian-Pannonian region // Tectonophysics. 1992. - V. 208. - P. 243256.

221. The new map of recent vertical movements in the Carpatho-Balkan region, scale 1: 1 000 000 (Ed.: Joo I.). Budapest: Cartographia, 1985.

222. Thorpe J. A., Elementary topics in differential geometry, N.-Y. Heidelberg, Berlin: Springer-Verlag. - 1479. - 360 p.

223. Toth 1., Monus P., Zsigos T. Hungarian Earthquake Bulletin 1995-2000. Budapest. - Georisk, 2001. - 86 p.

224. Trubitsyn V.P. Principles of the tectonics of floating continents // Izvestiya. -Physics of the Solid Earth. 2000. - V. 36. - P. 708-741.

225. Trubitsyn V.P., Rykov V.V. A 3-D spherical model of mantle convection with floating continents // U.S. Geological Survey. Open File Report, 2000. - № 200-218. - P. 2-44.

226. Zoback M.L. et al. World stress map maximum horisontal stress orientation // J.Geophys. Res. - 1992. - V. 97. - № B8. (Application).

227. Zsiros Т., Momes P. Seismic activity in Hungary //Acta geod., geoph. mont. Hung. 1986. - v.21. - P. 209-214.

Информация о работе

Николаев, Всеволод Алексеевич
доктора геолого-минералогических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.03

Диссертация

Методика геодинамического районирования на основе факторного и кластерного анализа - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы