Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика исследований методом обменных волн землетрясений и сейсмическая модель глубинного строения Комсомольско-Баджальского района Приамурья

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Методика исследований методом обменных волн землетрясений и сейсмическая модель глубинного строения Комсомольско-Баджальского района Приамурья"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ПРЕЗИДИУМ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Р Г3~ "ОТ" "

~ 5 ДПР рИЗ правах рукописи

БОРШГОВ Владояр Александрович

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ ОБМЕННЫХ ВОЛН ЗЕЖГРЯСЕ1М И СЕЙСМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ КОЙСОШЛЪСКСЬВАДИАЛЬСКОГО РАЙОНА ПРИАМУРЬЯ

Специальность 04.00.22 - геофизика

Автореферат •диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-кснералогическжс наук

I

Хабаровск, 1993

Работа выпо л н е н а в Институте тектоники и геофизики £В0 РАН

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, профессор

И. К Туезов

Н а~у чный консультант кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Л. И. Брянский

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Т.К. Злобин (Институт морской геологии и геофизики •

дао ран)

кандидат геолого-минералогических наук Б. Ф. Шевченко (Дальневосточный филиал Регионального технологического центра . Совмин Российской Федерации)

Ведущая организация: Дальневосточный институт минерального сырья . Комитета •I^ссийской Федерации по геологии и использованию недр

, 3 а щ и т а состоится 28 апреля 1993 г. в 0 ч. на заседании Специализированного Совета К 002.06.04 в Президиуме 'ДВО РАН в конференц-зале Института тектоники и геофизики. С диссертацией можно ^знакомиться в Сиблиотекэ ИТиГ. . Отзывы, (Заверенные печатью учреждения, просим направить по адресу: 680063 Хабаровск, ул. Ким-Ю-Чена 65, ИТиГ, учёному секретарю Специализированного совета Р. Ф. Черкасову.

.Автореферат разослан "«¿Д" марта 1193 г.

Учёный секретарь Специализированного совета,

кандидат геолого.-ыинералогических наук ■ 1!еРиасов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На современно» этапе развития ^еологии и геофизики, сейсмические исследования глубинного строения земной коры и литосферы приобретают первостепенное значение, в связи с важностью выяснения глубинных критериев для целей прогноза эндогенного оруденения и сейсмоактивных зон. '

Для Приамурья, проблема выявления глубинных структур земной коры и литосферы, контролирующих пространственное распределение рудных районов,■ является одним кз основных приложений глубинных сейсмических исследований. Это необходимо для раз-Сракозки рудоперспективных районов. В качестве "ключевого" объекта выбран Комсомольский район и его сопредельная территория. 'С точки зренмя изученности, он является одним из эталонных оловорудных районов. Повышенная сейсмическая активность территории исследований требует обратить внимание такж на связь глубинного строения с сейсмичностью.

Для проведения необходимых дополнительных исследований использован метод МОВЗ, как наиболее соответствующий условиям проведения работ в горно-таёжной местности./ Метод МОКЗ, наряд у с положительными чертами (большой диапазон исследуемых глубин, экологическая чистота, относительная дешевизна), обладает и отрицательными'(невысокая разре-аэдая способность, вероятностный характер разрезов, трудности определения скоростей).

Усилиями геофизиков (следует отметить работы' С.С.Андреева, Н. К. Булина, И. В. Померанцевой, Л. Н. Мозкенко и многих других) метод МОВЗ непрерывно развивался,, но и в настоящее время ещё не полностью исчерпал свои возможности

- 3 -

Цель исследований - а) усовершенствование методики исследований МОВЗ, б) построение сейсмической модели глубинного строения Комсомол^ско-Баджальского района и выявление связей глубинных структур и эндогенного орудекения.

Задачи исследований, в соответствии с поставленной целью, включали: (1) анализ теоретических основ МОВЗ; (2) уточнение параметров аппаратуры и методики наблюдений; (3) усовершенствование методики обработки и интерпретац: и данных МОВЗ; (4) получение сейсмической модели литосферы Комсомольско-Бад-жальского. района Приамурья; (5) выявление особенностей сейсмической модели литосферы Комсомольского рудного района, связанных с формированием и распределением эндогенного оруденения.

Защищаемые положения:

1. Усовершенствованная методика исследований методом МОВЗ, использующая обменные КЗ- и кратноотражённые РРР-волны, увеличивает достоверность сейсмических разрезо' и может давать им скоростную характеристику Она основывается на том, что:

а) комплексное использование направлений смещения, времён запаздываний, от.шчий углое выхода волн РБ, РРР и Р-волны позволяет проводить идентификацию волн, устанавливать знак скачка скоростей на границах, определять приближённые значения эффективных скоростей до глубинных границ;

б) определение параметров волн возможно то подпрограммам далёких землетрясений с импульсной формой ?-волны, а определение скоростных характеристик и корректное построение сейсмических моделей - при использовании глубинных разрезав.

2. Полученная сейсмическая модель литосферы Ксмсо-мольско-Баджэльского района Приамурья имеет два структурных

- 4 -

этажа: Берхнекоровый и коромантийный. Они разделяются средним слоем земной коры,' характеризующимся повышенной субгоризон-■гальной расслоенностью и проявлением инверсии скорости. В ко-романтийном этаже встречные системы наклонных границ, единые для верхов мантии и нижней части юры. образуют Бацгальскую литосферную структуру, имеющую низкоскоростное мантийное ядро. Эта структура определяет область развития региональной руд-ко-магматической системы и проявлений сейсмической активности.

3. Сейсмическая модель верхней части коры- Комсомольского олсворудного района характеризуется наличием куполо- и валооб-разных структур, которые сопровождаются инверсными границами в консолидированной толще кори. Месторождения, в большинстве случаев, приурочены к флангам этих структур. Модель более глубоких горизонтов определятся местоположением района на еосточ ном фланге Баджальской литосферной структуры в краевой части Олока земной корн, насыщенного инверсными границами. В целом, сейсмичес!:ая модель района отображает основные черты локальной рудно- магматической системы.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснованы новые методические и интерпретационные приёмы исследований МОВЗ (для среды со слабонаклонными границами) с использованием далёких землетрясений. Одним из приёмов является применение для выделения волн многокомпонентных сейсмограмм, а не только следящих или фиксированных компонент. Разработана и реализована методика исследований, использующая цифровые методы на всех этапах обработки и интерпретации данных.

Построена новая сейгчическая модель литосферы Комсо-мольско-Бад.тальскогл раг .на Пркаму.'ия, отличающаяся от сло-

- 5 -

исто-Олэковой наличием коромантийных структур, подчёркиваемых наклонными инверсными границам;!. В литосфере выделена Бад-жаяьская структура, которая определяет область развития руд-:ю-магматических систем и проявлений сейсмической активности.

Впервые детально изучены особенности глубинного строения Комсомольского оловорудног о района и отличия его от сопредельных районов. Выявлены глубинные структуры, контролирующие распределение месторсздений Комсомольского района.

Фактический материал и личный вклад автоса. С конца семидесятых годив, по инициативе и при непосредственном участии автора, начался новый этап в проведении глубинных сейсмических исследований методом МОВЗ. Он характеризуется: проведением не только полевых наблюдений, но и методичесшх и аппаратурных . разработок; более детальным характером исследований; созданием сети сейсмических профилей; выполнением площадных работ. Ис-' следований методом ЮВЗ были начат;* автором а Институте текто-ш: :и и геофизики (ИГиГ) в 1978 I. Методические разработки и экспериментальные материалы, положенные в основу диссертации, получены автором в период с 1978 по 1992 г. В первоначальный этап исследований полевые работы ЮВЗ проводились институтом.

г

Затем основной объём работ выполнялся Геофизической экспедицией (ГФЭ) Ш'О "Дальгеология" при методической и технической помощи автора. Большинство опытных работ, м-годи .ских и аппаратурных разработок было предложено автором и реализовьралось при .его непосредственном участии. Использованные ьптериалы ис -следований методом ЮВЗ, за исгслюченизм одного пр- $иля, отработанного Специальной региональной геофизической экспедицией (СРГЗ), Сыли выполнены НГиГ и Г<Ю. Сейсмические разрезы ЮВЗ

- (3 -

по воем профилям и площадям (в общей сложности - это сотни точек наблюдения) были построены и прсштерпретироБаны под руководством и участии автора При. обобщении были использованы результаты всех завершенных на 1091 год исследований ГСЗ.

Практическая ценность работы заключена в том, что в ней в систематизированном виде изложена усовершенствованная методика исследований МОЗЗ, использующая волны Р5 и РРР для исследования литосферы и верхов астеносферы (по волнам.КЗ).

Полученные сейсмические модели могут быть применены для составления комплексных геолого-геофиэический, в том числе и сейсмотектонических, моделей земной коры и литосферы Комсо-мольско-Бадгальского района. Выявленные особенности глубинного строения Комсомольского района мсгут быть использованы как признаки при выборе рудсперспективных площадей или сценке других районов на их перспективность.

Разработа"ная методика исследований методом МОВЗ внедрена з ГФЭ п применяется при работах в других, районах Приамуры и Приморья, проводимых ИТиГ и экспедицией. Результаты работ используются научными и производственными организациями, проводящими геологические и сейсмотектонические' исследования.

Апробация. Основные методические и рьзульгативные положения диссертационной работы довладывалисо к обсулщались на совещаниях и школах: . семинар "Научно-технические разработки в, практику геологоразведочных работ" (Хабаровск, апрель 1937г.)-совещание "Региональные геофизические исследования на Дальнем Востоке" (Хабаровск, .май 1987г.); Всесоюзное совещание "Научные принципы прогнозирования эндогенного оруденения в Восточно -Азиатских вулканических ыясах СССР" (Хабаровск, октябрь -

- 7 -

1988г); Всесоюзное совещание "Изучение земной коры методами сейсморазведки" (Алма-Ата,октябрь 1988г.); Международный симпозиум "Тектоника Восточной Азии и Западной континентальной окраины Тихого океана" (Токио, декабрь 1988г.); Всесою&ная школа-семинар "Геолого - геофизические исследования в сейсмоо-пасных зонах СССР" (Фрунзе, сентябрь 1989г.); Первый международный симпозиум "Отроение литосферы и астеносферы Азиатско-Тихоокеанского региона" (Хабаровск, сентябрь 1991г.); IX научная сессия Дальневосточной секции ЮССС "Количественная оценка сейсмической опасности на Дальнем Востоке" (Южно-Сахалинск, октябрь 1991г.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в коллективной монографии, в 9 статьях и б тезисах, написанных, ■ большей частью, в соавторстве с сотрудниками ИТиГ и Г®, а также в 6 научных и производственных отчётах.

Структура и объем работы. Диссертация по-существу, состоит из двух частей: первая посвящена методике МОВЗ, вторая -сейсмическим моделям земной коры и литосферы. Первая часть охватывает главы : -3, вторая - главы 4-5. Диссертация содержит 160 стр. текста, 48 рисунков, 2 таблицы и список литературы, включающий 130 наименований.

Дополнительные сведения. Развитие исследований НОВЗ в Приамурье неотделимо от деятельности докторе геол. -мин наук, профессора И. К. Ту^зова, под руководством которого автор выполнил большую часть своих доследований. Автор считает своим долгом почтить его гамять.

Большое значение на становлении работ МСВ5 в Приамурье оказала деятельность академика Ю. А. Косыгина, д. г-м. н. Н. IL Ро-

- 8 -

маноЕского и главного геофизика ПГО "Дальгеология" Е Н. Гагае-ва, которым автор выражает благодарность. Автор выражает благодарность своим коллегам, которые творческим обсуждением результатов и совместной деятельностью помогли успешному развитию исследований: кандидатам наук - К Е. Овчинникову, М. Н. Лу-нёЕой, Ф. Г. Корчагину. Ю. Ф. Малышеву; геофизикам - С. Г. Чернышу. Н. Ф. Бормотовой, Е Н. Медведеву, Е Е Землянову и всем другим настоящим и бывшим сотрудникам ИТиГ и Геофизической экспедиции г. Хабаровска. Глубокая признательность к. г-м. н. Л. И. Брянскому еа творческое сотрудничество и большую помощь, в качестве научного консультанта, при подготовке кандидатской диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой глава рассмотрена общая характеристика и теоретические основы метода обменных волн землетрясений. Основное внимание уделено сравнительному анализу кинематики и элементов динамики обменных проходящих поперечных волн ге, которые образуются при прохождении продольной Р-волны через границу, и кратноотражйнных продольных волн РРР, которые возбуждаются при падении на границу ?-волны после её отражения от земной поверхности. Анализ проведён для простых моделей среды с использованием основных положения теории упругости и геометрической сейсмики. Он позволил обосновать основные положения методики совместного использования этих волн, а также возможности "подавления" волн-помех и определения скоростных характеристик.

Анализ кинематики Р-ерчн от.далёких землетрясений показал, что их среднемировой* > год граф, Начиная с эпицентрального рас- 9 -

стояния в 30 градусов, позволяет определять величину кажущейся скорости ргопространэнга Р-волны с точностью до 5 X. Это обеспечивает корректное построения глубинных разрезов до глубины п первые сотни километров.

Связь направления смещений волн РБ и РРР, возбудившихся на субгоризинтальных границах, со знаком скачка скоростей продольных к поперечных волк однозначна и может использоваться для относительной скоростной характеристики разреза. Разный знак скачка продольных и поперечных скоростей на одной и той же границе отмечается только при преобладающем изменении коэффициента Пуассона.

Показано, что в отличие от выделения волн на отдельных компонентах, использование для идентификации волн РЗ и РРР их. угла выхода позволяет ке только повысить достоверность выделения их от слабонаклонных границ (для которых возможно построение глубинных разрезов по формулам, не учитывающих угол накло-ь-0, но и исключить из интерпретации рассеянные волны и волны .от сильнонаклонных границ. При таком подходе к выделению волн, происходит исключение из обработки и целого класса кратных волн-помех от субгоризонтальных гргдиц. Эти волны имеют разный тип колебаний при приходе в точку наблюдения, но одно и то ке ' время прихода. Создаваемое ими суммарное колебание эквивалентно колебаниям волн от сильнонаклонных границ. - Подтверждение границы обоими типами волн поззоляет исключить выде иениа ложных границ, построенных и по-другому типу волн-пс:.(ех. Эти волны не отличимы от волн РЗ и РРР, но построения, в юлленные по ним, приводят к выделению одной и той же границы на разных Глубинах. Влияние свободной поверхности на углы выхода при ис-

• 10 -

пользований далёких землетрясений незначительно.

Ошутимая зависимость кинемат л РРР-волн от кажущейся скорости Р-волны позволяет определять значения р*фективной скорости продольных волн до глубинных границ, используя наборы записей землетрясений с малыми и большими значениями эпицент-ральных расстояний. Знание глубины по волнам РРР, позволяет определять приближенные значения величины отношения скоростей продольных и поперечных волн до границ, которь.0 выделяются волнами РБ и РРР.

Анализ зависимости величины разрешающей' способности от глубины показал, что с возрастанием глубины сейсмическая модель приобретает вид более однородный по латерали, чем по вертикали.

~ Во второй главе приведены результаты исследований, связанные с обоснованием методики наблюдений и с оптимизацией параметров аппаратуры.

Методика допускает использование для интерпретации за: юи далёких землетрясений с импульсной,формой Р-волки и не имеющих в последующих вступлениях более интенсивных волн. При Еизуаль- : ном способе выделения волн на полярсгрйммах,' необходимо получать на каждой точке наблюдения не менее о-7 записей с интерпретируемым типом волновой картины. При применении цифровой обработки достаточно ■ не менее 5-4 интерпретируемых записей.' Это количество наблюдается не менее, чем эц 15-20 суток.

Результаты опытных полевых работ показали, 'что при наблюдениях допустимо повышать чувствительность аппаратуры за счёт уменьшения затухания сейсмоприёмников до двух раз по сравнению с оптимальным затиханием. Этим достигается минималь-

- 11 -

ная длительность наблюдений на точке, и не отмечается снижение разрешённости записи. Наиболее существенные искажения вносятся сейсмоприёмникак^! (имеющими собственную частоту равную 1 Гц) при регистрации относительно низкочастотных землетрясений большой магнитуды, у которых ?-волна имеет преобладающую частоту ниже 1 Гц. Искажения возникают и при регистрации наиболее статистически представительных землетрясений, если собственная частота сейсмоприёмника больше 1 Гц. Для аппаратуры с магнитной аналоговой записью, увеличение величины перекрытия динамического диапазона грубого и чувствительного уровня до 30 дБ гарантирует неискажённую регистрацию большей части далёких землетрясений, имеющих относительно малые амплитуды колебаний.

фи работах ШВЗ в Приамурье, из-за трудностей, связанных с проведением работ в горно-таёжной местности, расстояние между точками наблюдений не зеегда отвечало оптимальному и составляло: при профильных региональных и плошддных работах Б-15 км, при детальных -площадных и профильных работах 2-4 км.

В выводах подчёркивается, что методически правильным является исяользс ание для МСВЗ сейсмоцриёмников с собственной частотой 0,5 Гц и обеспечение неискажённой магнитной записи начиная с 0,25 Гц. В протилном случае необходимо тщательно отбирать записи, исходя из признаков искажений, производимых сейсмоприёмниками, Так как минимальный наоп интерпретируемых записей состоит и^ землетрясений с разным азимутом на эпицентр, то при построении разрезов необходимо предусматривать корреляцию глубинных точек в пространстве.

Третья глава посвящена методике обработки и интерпретации данных ЮВЗ. В ней ' также описываются особенности начальной

- 12 -

части волнового поля далекого землетрясения.

В горных условиях, одним из видов помех, являются помехи типа волн Рэлея. Они ослабляются при применении узкополосной высокочастотной фильтрации. Эта фильтрация также увеличивает относительные амплитуды полезных волн. Увеличение амплитуд обменных и кратноотражённых волн в высокочастотной части спектра Р-волны позволяет сделать вывод об отличии среды от толстослоистой модели с жёсткими границами раздела. Это определяет необходимость обязательного применения уакополосной фильтрации при использовании, для выделения волн, подобия форм их импульсов импульсу Р-волны.

На начальном этапе исследований, методика основывалась на визуальном выделении волн и ручном построении разрезов. Для интерпретации использовались многокомпонентные сейсмограммы.

Для автоматизации обработки данных и построения сейсмических разрезов создан пакет программ ШВЗБОЛ (основной разработчик программ Овчинников ЕЕ.).

Высокая точность определения углов выхода волн позволила более эффективно применять количественные ограничения при идентификации волн по углу выхода. Для корреляции глубинных точек, по плотности их распределения, используется функция, близкая к функции нормального распределению. Пакет позволяет реализовать определение скоростей методом сканирования глубинных раэре;.ов.

Последовательность обработки отражает особенности разработанной методики.

- Ввод данных о дискет или с лент. Просмотр введённых сейсмограмм в трехкошо"*?нтнс и многокомпонентном виде.

- 13 -

- Фильтрация. Наряду с частотной фильтрацией используется и поляризационная ( линейное проецирование или проецирование с использованием диаграммы направленности с узким лепестком ). При необходимости предусматривается приведение спектрального анализа сейсмограммы по трем компонентам.

- Определение формы импульса Р-волны на основе выбора компоненты с максимальной энергией в её начальной части.

- Определение времён прихода и амплитуд импульсов на поля-рограмме.

- Идентификация волн и вычисление координат точек обмена и отражения, й рамках горизонтально-слоистой модели среды.

- Построение сейсмических разрезов проводится в двух видах: (1) в виде планов проекций глубинных точек на произвольную плоскость трехмерного пространства исследуемой среды; (2) в виде, глубинных разрегов, в изолиниях распределения плотности вероятности точек обмена и отражения, по произвольному сечению j трехмерном объеме среды. Области экстремальных значений изолиний отражают наиболее вероятное положение и конфигурацию границ раздела. При приведении величины амплитуд всех волн к единице, с сохранением знака, строятся кинематические, при сохранении амплитуд - динамические разрезы и горизонтальные сечения как по отдельным типам волн, так и по их сумме. Пример глубинного (кинематического) разреза продета .юн на рис.1.

• Пакет ориентирован на использование компьютера IBM PC/AT.

В четвёртой глг"е описывается сейсмическая модель литосферы КомсомольскомБаджальского района Приамурья, а также затрагиваются общие вопросы построения модели литосферы. Рассмотрение общих вопросов позволило сделать вывод о том, что не

- 14'- •

60 i.U i

V ^--^д-

Ш1 ЕЗ» ЕЗ5 И*

Рис. 1. Сейсмический paspes МОБЗ по профилю через южную часть Комсомольского рудного района

1 - . золинии плотности распределения точек обмена (цифры -¿фовень относительно экстремума, имеющего значение модуля равное 10); 2 - нормальные сейсмические границы; 3 - инверсные сейсмические границы; 4 - зона глубинного разлома.

следует делать упор на уточнение количественных параметров региональных границ или скоростных толщ, а необходимо более детально изучать общую глубинную структуру литосферы.

Комсомольскс-Баджальский район включает в себя д°а сосед. них одноимённых'оловорудных района: первый расположен вблизи города Комсомольск-на-Амуре, второй - на запад от первого, в южной части Баджальского хребта Район исследований охватывает также сопредельную с рудными районами территорию. Она находится в пределах Амурского мегаблока (геоблока), в котором выделяют основные структурные элементы: срединные массивы и складчатые системы. В район исследований входит восточная часть Буреинского массива и обрамляющие его с севера и востока участки складчатых систем.

. Комсомольске-Баджальский район расположен б северо-восточной части блока земной коры, ограниченного с оапада ветвями Хингакского, с востока - Курского разломов. Наиболее сейсми-' зеки активной является зона Уинганского разлома В ней отме-.чены не только палеосейсмодислокации в долине р. Амгунь, но и инструментально зарегистрировано землетрясение с магнитудей 5,5 (Баджальское, 1970 г.). Оба разлома входят в систему акти-

г

визированных разломов Тань-Лу, наиболее проявленную в Китае.

Данный район издался профильными работами ГСЗ, по методике точечных дифференциальных зондирований, .¡следования МОВЗ выполнялись, по разработанной автором методике. Глубинность исследований ГСЗ обеспечивала,. в основном, только изучение земной коры , глубинность МОВЗ, в ряде случаев, позе тала изучать разрез до глубины 100 к более километров.

Наличие волновода в верхней мантии (по сейсмотомографи-- 16.-«

ческим данным) позволяет на территории исследований выделять литосферный слой. Выполненные исследования методом МСВЗ, с глубинностью до 200 км, уточнили нижнюю границу лг-осферы и выявили основные черты структуры литосферы.

Построение сводных разрезов МОВЗ-ГСЗ позволило детализировать структуру литосферы и прийти к новой сейсмической модели литосферы. В ней выделяется два структурных этажа: верхне-коровый и коромантийный (включающий нижнюю часть .«эры и верха мантии). Структурные этажи разделяются внутрикоровым слоем с повышенной субгоризонтальной расслоенностью и проявлением инверсии скоростей на глубинах 10 15 км.

На основе этой модели' выделена Баджальская литосферная структура (БЛС). Она формируется системой встречных наклонных границ коромантийного этажа и низкоскоростным манти.лым ядром. Эта структура имеет северо-восточное простирание. Наиболее чётко она подчеркивается инверсными наклонными' границам и концентрацией оон глубинных разломов. Отмечается связь : дра БЛС с астеносферным слоем.

Сопоставление сейсмической модели литосферы с распределением землетрясений показало, что проявление сейсмической активности связывается как со еквозькоровыми-' разломами, так и с наклонными сейсмическими границами (вероятно, имеющими тектоническую природу). Связь БЛС с ?чтивизированной зоной разломов Тань-Лу подтверждается тем, что на южном окончании зоны отме чаются аналогичные сейсмические структуры литосферы. БЛС, в целом, определяет положение семибалльной сейсмической области, а зоны мощных скозькоровых разломов (в. её центральной части) восьмибалльных сейсмических районов.

- 17 -

ВЛС определяет также область возможного развития региональной рудно-магматической системы (РМС). Анализ геолого-геофизических данных (выполненный с Н. П. Романовским) позволяет утверждать, что Буреинская, Баджальская и Комсомольская (РМС3) локальные системы имеют единые литосферные корни, а отличия систем могут быть объяснены их местоположением в БЛС (рис. 2).

Пятая глава посващена сейсмичесгой модели глубинного строения Комсомольсгого оловорудного района. В ней также сопоставляются полученные результаты и данные по Хинганскому оловоруд-ному району и, кратко, по рудным районам в других регионах.

Комсомольский рудный район (КРР) расположен в зоне сочленения Баджальской структурно-Формационной зоны, представленной палеозойскими образованиями, и Горинской, выполненной домело- ' выми терригеннымк отложениями. Терригенные толщи смяты в складки северо-восточного простирания и перекрыты меловыми осадочно-вулканогекными толщами и покровамг вулканитов. Этот вулканический комплекс слггает основную структуру района -Амутскую мульду. Интрузивные породы представлены гранитами ч гранитоидами по. дленной основности. Первые слагают крупные массивы, расположенные за пределами мульды, вторые представлены сравнительно мелкими телами прорывающими как осадочные толщи так и вулканические породы. Оруденение приурочено к тектоническим зонам кварц-турмалиновых метасо^^итов получившим наибольшее развитие в пределах Амутской мульды. Предполагается что источником рудоносны,, флюидов является глубинный магматический очаг. КРР пересечён профилями ГСЗ, ЮВЗ и "зучон площадными работами ЮВЗ. Для него была построена сэйсдоческая модель земной коры и детальна! модель верхней части коры.

- 18 -

03' ЕЕЗ* ЕЕЗ-»

ИЗ« Ей7

¡а««

ю 20 30 40 50 ■60 ■70 ■30 90 ■100 -но ■но

Н.нг

Рис. 2. Сейсмический разрез литосферы (цифры над разрезом -балльность сейсмических районов). 1 - границы по: а) ГСЗ, О)М0ВЗ; 2 - инверсные границы по МЭВЗ; 3- кровля кристаллического фундамента по ИОВЗ; 4 - граница Мохо по: а) ГСЗ, б) МОВЗ; 5 - зоны разломов по: а) ГСЗ, б) МОВЗ; 6 - участки кривых (верхихя - количество рудопроявлений), определяющие границы РИС; 7 - границы РЬ..:) а) региональной, б) локальных систем.

- 19 -

При проведении рекогносцировочных профилей МОВЗ. прояви-■лась осногчая глубинная особенность, связанная с развитием локальных положительных структур, ассоциирующихся с проявлением тектоно-магматической активизации. Наиболее ярко о»и проявились в верхней части коры. Прч выполнении регионального профиля МОВЗ эта особенность района сохранилась и обнаружилось, что ' глубинные корни не распространяются по вертикали вниз, а связаны с наклонными границами коромантийного структурного этаха. Это согласуется с тем, что район находится на восточном фланге •Баджальской литосферной структуры. Построение блоковой модели " эемной коры с использованием кластерного анализа по данным сети профилей ШБЗ показало, что КРР расположен на фланге крупного блока земной коры, основной особенностью которого является повышенная насыщенность инверсными границами. Площадные работы позволили закартировать структуры в верхней части коры и установить связь с ними распределения месторождений (рис.3). Распределение местороедеиий КРР характеризуется общей тенденцией приуроченности хх. к флангам куполо- и валообразных структур в верхней части земной коры, которые сопровождаются проявлением инверсий в консолидированной части кора По детальным доследованиям (рис.1) КБР расположен в висячем крыле сквозько-рового разлома 1Ь.распределению инверсных границ и проявлен-.• ноети разломов, в коре выделяются ¿леш. хы локальной руд! но-магматической системы.

Исследования Х"чганского района и обзор данных по другим районам.подтвердили возможность проявления устг 'овленных связей распределения месторождений с глубинными структурами в . других рудных районах.

Рис. 3. ' Структурная схема верхней части земной коры Комсомольского района по данным ЬЮВС (разрез по 3 -Н см. на рис. 1).

1 - минерализованные зоны; 2 - рассеянное оруденение ; 3- одоворудные месторождения; 4 - вулканогенные образования; Б- интрузивные образования; 6-8 - изогипсы в км: 6 - кровли кристаллического фундамента, 7 - кровли палеозойского этаиа, 8 - подошвы вулканогенных- образований; 9 - точки МОЮ.

- 21 -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При -проведённых исследованиях получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа кинематики и элементов динамики волн доказано, что достоверность и информативность метода МОВЗ повышается при комплексном использовании обменных РЗ-волн и крат но-от ражённых РРР-волн. Это упрощает и девает практически реальной решение задачи не только построения структурных моделей, но и определения скоростных характеристик среды.

2. На экспериментальных данных показано, что при использовании в МОВЗ короткопертодной аппаратуры необходимо отбирать записи без признакоз искажений, производимыми сейсмоприёмника-ми. Анализ распределения землетрясений по азимутам на эпицентр показал, что при минимальной продолжительности наблюдений на точке в 15-20 суток (для условий Приамурья), необходимо проводить корреляцию глубинных точек в объёме.

3. Разработанная методика обработки и интерпретации данных МОВЗ обладав: высокой эффективностью. Она предусматривает:

а) Выделение и идентификацию волн по полярограммам (после уекоиолосной частотной фильтрации) на основе идентичности форм импульсов и разнице углов выхода волн PS, РРР и Р-волны.

б) Построение .глубинных разрезов по сум 'в нормальных и инверсных РРР- и Fj-волн, с определением их скоростных параметров методом сканирован!..,. •

в) Корреляцию глубинных точек по плотности их распределения в пространстве с учётом разрешающей способности и плотности системы наблюдений.

4. lio обобщению данных ДОВЗ и ГСЗ предложена новая сейсмическая модель литосферы Приамурья, в которой выделяется два структурных этажа: верхнекоровьй и коромантийный. Эти структурные этажи разделяются внутрикоровым слоем с повышенной субгоризонтальной расслоенностью и пониженным значением скоростей. В качестве сквозных структур выступают зоны глубинных разломов. Строение верхнекорового этажа отражает глубинную структуру приповерхностных геологических тел, поверхность кристаллического фундамента и его внутреннее строение. В этом этаже отмечаются.как субвертикальные, так и листрические раз-лож. В литосферы Комсомольско-Баджальского района выделена Баджальская литосферная структура. Она образуется низкоскорос-тым мантийным ядром и встречными системами наклонных границ коромантийного этажа, в том числе и инверсными. Эта 'структур, определяет область развития региональной рудно-магматической с.ютемы и проявлений сейсмической активности.

5. Установлено, что Комсомольский оловорудный район расположен на восточном фланге Баджалъской литосферной структуоы, в блоке земной ксны наиболее насыщенном инверсными сейсмическими границами. Распределение месторождений в пределах сайона ¡контролируется куполо- и валообразными структурами в верхней части земной коры, которые сопровождаются инверсными границами в консолидированной толше коры. Месторождения, в большинстве случаев, лриурочены к флангам этих структур. Структурный план сейсмической модели глубинного строения согласуется с представлениями о локальной рудно-магматической системе.

Таким образом, выполненные исследования позволили получить новые сейо.с.чэокуе м^юлк литссф. ры Комсомольск-Еадкалъ-

- 23 -

ского района Приамурья и глубинного строения Комсомольского оловорудного района. Разработанная методика МОВЗ позволяет сократить объём более трудоёмких и дорогостоящих работ ГСЗ при дальнейшем изучении рудных и сейсмоактивн' at районов Приамурья. . Данная методика КОВЗ может быт1 применена и в других регионах.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. • О физических основах корреляционной свяви между скоростью продольных волн и плотностью пород // Принципы комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Владивосток, 1679. С. 78-81.

2. Применение сейсмических исследований с использованием •удалённых землетрясений при поисково-структурных работах ь-рудных районах // Доклады АН СССР. 1081. Т. 257. N 1.С. 190-19Я. (Соавторы: Косыгин Ю. А., Бакулин Ю.Й., Туееов >1. К.)

3. ' Разработка сейсмогеологической модели Сйхотз-Алинекой i.оинклинальной складчатой системы при сейсмических исследова-

•ниях с использованием удалённых землетрясений // Геофизические исследования геологических структур Дальнего востока. Владивосток, 1983. С. 124-129.

4. • Глубинные геофизические, исследования Комсомольского и Верхнеамурского рудных районов // Тихоокеанская геология: 1983 N 4. С. 54-57. (Соавторы: Туезов К. К. , Бакулин 1й И. и Др.) Б. Гравитационная модель глубинного строения Комсомольского рудного района // "ихсюкеанская геология . 1986. N 1. С. 119-122. (Соавтор: Брянский Л. И.)

6.. - Application of tret hod of converted waves from remote , earthquakes for deep tektonic study of the Soviet far east .

- 24 -

south // Tectonics of Eastern Asia end Vestern Pacific Continental Margin. Tokyo, Japai, Tokyo Institute of Technology, Deo. 13-16, 1988. P. 92-93. (Co-authors: Tt-zov I. K., Ovehlnnikbv V. E; and Lunyova M. N.)

7. Проблемы применения цифровых методов сОрг.ботки и сейсмо-моделирования в МОВЗ// Тихоокеанская геология.. 1989. N2. С.-58-66. (Соавторы: Лунёва М. Н.. Овчинкшсов В. Е.)

8. Глубинная структура Комсомольске-Баджальскс.'О рудного района по результатам комплексного моделирования // Принципы прогнозирования эндогенного ор.уденения в Восточно-Азиатских вулканических поясах СССР. М.: Недра, 19S0. С. 294-306. (Соавторы: Брянский JL И., Ахмадулин В. А., Лойтер П. П. и др.)

3. Геолого-геофизический анализ сейсмичности восточной «асти Буреинского массива // Тихоокеанская геология. .991.. N 4. С. 103-115. (Соавтор: Горкуша С. В.)

10. Сейсмическая модель литосферы Приамурья ч связь сейсмичности с гл/бинным строением Комсомольско-Еаджальского района по геофизическим данным // Количественная оценка сейсш-ческой опасности на Дальнем Востоке: Тез. докл. IX научной сессии Дальневосточной секции МСССС,' Южно-Сахалинск, 1991. С. 10-12. (Соавтор: ГоркушаС.а)

11. О глубинной структуре Комсомольского и Баджальского рудных районов // Тихоокеанская ге^яогия 1992. N 1. С. 31-37. (Соавтор: Романовский Н. П.)

12. Глубинная структура рудных районов очагового типа: Цен-тральноазиатский сегмент Тихоокеанского рудного пояса. М.: Наука, 1992.-157с. (Соавторы: Брянский Л. И... Романовский Е П. и др.)