Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Плотностная структура земной коры и верхов мантии восточной окраины Азиатского континента

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Плотностная структура земной коры и верхов мантии восточной окраины Азиатского континента"

РГ 6 од

2 6 АПР 1903

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ПРЕЗИДИУМ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЙ

■ На правах рукописи

Брянский Леонид Ицкович

ПЛОТНОСТНАЯ СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРН И ЕЕРХОВ ШНЗШ! ВОСТОЧНОЙ СКРАЖЫ АЗИАТСКОГО КОНЖША

Специальность 04.СО.22'- Геофизика*"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой сгегтени доктора геолого-минералогических наук

Хабаровск 1993

Работа .выполнена в Институте тектоники и геофизики Дальневосточного отделения РАН

Официальные оппоненты: доктор.геолого-минералогических наук • - " В.А.Абрамов (ТОЙ ДВО РАН)

доктор геолого-минералогических наук ' С.Т.Балеста (ИВ ДВО РАН)

■доктор геолого-минералогических наук М. Л .Красный (ИМГиГ ДВО РАН)-

Ведущая организация: Дальневосточный институт минерального

сырья Комитета РФ по геологик и использованию недр

Защита состоится 1993 г. в часов

на заседании Специализированного совета Д.002.05 в Президиуме ДВО РАН в конференц-зале Института тектоники и геофизики.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института тектоники и геофизики ДЗО РАН.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, просим направлять по • адресу: 680063, Хабаровск, ул.Ким.Ю Чена, 65, КТиГ. Ученому секретарю Спецсовета В.Г.Варнавскому.

Автореферат разослан " ^О/'^-/' 1993 г.

Ученый секретарь '

Специализированного совета с -¿¿¿^

доктор геолого-минералогических наук В.Г.Варнавский

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Проблема изучения внутреннего строения Земли волновала уш ученых во все времена, и хотя не было недостатка в многочисленных гипотезах, научно' обоснованные представления ' по этому вопросу сложились сравнительно недавно. Концентрически зо- . нальная модель Земли, по данным сейсмологии и. гравиметрии, была построена лишь в 30-е годы нашего столетия, а история изучения структуры земной коры едва насчитывает 80 лет. Современный этап планомерного изучения земной коры начался с конца'40-х годов,когда широкое развитие получили региональные гравиметрические съемки и сейсмораззедка методом ГСЗ по опорным профилям. В этот' период глубин?;г:я сззкксй поры становится объектом изучения гео-йлзичзсхой'1 В£.у:<;«:( -зарождается дисциплина'"региональная геофизика."

Сейсмогравитационное моделирование в настоящее время является важнейшим методом этой дисциплины, который необходим не только для выяснения природы геофизических аномалий, но также для совершенствования общей тектонической теории,- для познания закономерностей размещения полезных ископаемых и прогноза сейсмической опасности.

Региональная сеть опорных профилей ГСЗ на Дальнем Востоке начала создаваться с 1967 года, однако попытки построения сейсмо-гравитационных моделей по опорным сечениям в начальный период (Аргентов, Портнягина, 1975) нельзя признать успешными, поскольку эти модели были слишком схематичными и далеко не полно включали .априорную информацию. '

К началу 80-х годов наметилось отставание темпов изучения 1 ■ плотностной структура ззыной коры и мантии Дальнего Востока по

• • 4

сравнению с другими регионами страны не'только ввиду недостаточности объемов ГСЗ и из низкого качества, но также из-за отсутствия региональной зависимости между плотностью и скоростью,обязательной. для общепринятой методики моделирования.

Сложность решения проблемы гравитационного моделирования усугублялась тем обстоятельством, что на этот период времени приходится изменение представлений о структуре земной коры в связи с появлением новых данных сейсморазведки MOB на близвертикальных ■ лучах и результатов сверхглубокого бурения. И хотя теоретическими работами В.Н.Страхова, Е.Г.Булаха, В.М.Старостенко, М.А.Алексидзе и др. были подготовлены теоретические основы для моделирования ■ весьма сложных сред, а С.С.Красовский, М.П.Воларович и другие исследователи обосновали эмпирическую зависимость между плотностью и скоростью для условий больших глубин, приближенных к реальным, накапливается информация, которая ставит под сомнение целесообразность использования сложных концептуальных конструкций,по край- ■ ней мере, на данном этапе знаний о структуре земной коры. Только . самые общие законы распределения плотности, которые могут быть аппроксимированы простейшими зависимостями, в настоящее время не противоречат имеющимся опорным данным и могут быть использованы для построения концептуальных плотностных моделей, особенно для условий нашего региона. Такие модели вслед за Булленом (1978) мы .называем стандартными.

Первая работа с обоснованием методики стандартного моделирования была нами опубликована в 1984 году'. На основе ее применения было выполнено моделирование по ..опорным профилям ГСЗ и ЮВЗ. Таким образом, предложенная методика была проверена експеримен-'. тально на большом фактическом материале, что позволило не только

оценить достоверность, но также осуществить увязку1всех двумер-' ных гравитационных моделей в рамках единой региональной модели.

Цель и основные задачи. Целью данной работы, являлось изучение плотностной структуры земной коры и верхов мантии восточной . окраины Азиатского континента. Район исследований включает почти все побережье Тихого океана, кроме северо-востока и юго-востока • континента, не охваченных сейсмическими наблюдениями.

Для осуществления поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать концептуальную плотностную модель для условий отсутствия необходимой детальности скоростных разрезов и эмпирической зависимости б»//'/).

2. Разработать методику двумерного, стандартного моделирования.

3. Создать методику увязки пространственно разобщенных локальных двумерных моделей, т.е. построения региональной модели.

4. В рамках единой методологии выполнить гравитационное моделирование по всем профилям ГСЗ и МОВЗ юго-востока России и отдельным профилям Восточного Китая для изучения плотностной структуры земной коры этого региона.

5. Построить региональную гравитационную модель для территории юго-востока России для изучения плотности верхнего этажа мантии. ■Осуществить увязку полученных данных с результатами изучения плотности мантии Восточного Китая для построения схемы распределения плотности мантии на всю изученную территорию континенталь-

• ной окраины Азии.

6. Изучить глубинную структуру рудных районов методом сейсмо-гравитационного моделирования 'для целей усовершенствования, методики прогноза эндогенного оруденения.

... • 3

Фактический материал и личный вклад, Основой для работы послужили опорные'сейсмические разрезы по данным ГСЗ и МОВЗ, в т.ч. по территории КНР, детальные разрезы ЫОВЗ по рудным районам .по данным (Туезов и др., 1983), а также разрезы М0В4)ГТ по материалам (Брянский и др., 1985; Брянский, Бормотов и др., 1990).

Были также использованы гравиметрические и трансформированные карты, данные измерения плотности, и другие материалы,' в т.ч. пот-лученные автором при его работе в производственных организациях. Автор лично, а также в соавторстве с В.Я.Подгорным выполнил гравитационное моделирование, по всем опорным профилям, а также построил детальные плотностные разрезы по Комсомольскому, . Бадж&ль-скому, Кавалеровскому и Синегорскому рудным районам.

Научная новизна работы заключается в следующем:

I» Разработана концептуальная плотностная модель земной коры, удовлетворяющая современным данным о структуре коры и характере распределения плотности по глубине. Она не требует сведений о распределении скорости в земной коре и емпирической зависимости

-¡-(у).

2. Разработан метод решения прямой задачи гравиметрии для тел-прямоугольной формы для целей экспресс-анализа гравитационных моделей. .

,3. В.рамках1 единой методологии-построены, гравитационные двумерные модели по всем профилям ГСЗ и МОВЗ юга Дальнего Востока России, а также по двум сечениям Восточного Китая. В целом методом двумерного моделирования -изучена плотностная структура коры Центрального сегмента континентальной части Тихоокеанского подвижного пояса.

4. Построена впервые региональная гравитационная модель юге.

- Дальнего Востока России.

5. Представлена схема верхнемантийных плотностных неоднород-ностей на большую часть территории окраины Азиатского континента.

6. Установлена продольная и поперечная'зональность распределения плотности верхов мантии. Выделена'контрастно разуплотненная аномальная мантия окраинных морей, зоны ее распространения под континент и вероятные древние "законсервированные" останцы. Определены участки типично континентальной по плотности литосферы, интра- и транскоровые структуры¡разуплотнения - центры эндогенной активности, блоки интенсивной переработки.земной коры,ха-рактер;<гущ/:еся аномальным вертикальным градиентом.Таким образом, впзрзуз гто—г.:зка плотностная харах?ер;;с~;-;:-:г.. зэр;:кего е?гж литосб2"="г рз~исзанимающего ключевое положение в зоне сочле-квняя ког-гглкзкталькой и океанической плит.

7\ Г'ст£1-:озде:-п/ глубинные етруктур'ь' рудгг.: районов (ГСРР) очагового т;;па мезозойского возраста оруденения, что позволяет предложить новую стратегию оценки рудоперспективных площадей.

Практическое значение работы заключается в обосновании концептуальной плотностной модели земной коры и разработке такой методики гравитационного моделирования, которая не требует зна-' ния скоростных характеристик разреза и применения эмпирических1 ■, правил перевода скоростей в плотности. Методика может применяться с использованием данных ЫОВЗ, что облегчает получение опорной информации.

Предложенная методика реаения прямых и обратных задач гравиметрии развиваем классическую теорию интерпретации для изолированных источников в классе прямоугольных тел и может найти достаточно широкое применение в качестве экспресс-метода для ре-

шения многих практических задач. Она может-быть включена в программы обучения студентов геофизической специальности, т.к.удобна для разработки учебных задач.

Получены новы.е данные о глубинной структуре земной коры и мантии Дальневосточного региона, которые могут быть использованы для построения моделей глубинной тектоники и,в частности, модели зоны сочленения континента с океаном. Эти результаты могут также найти применение при прогнозе сейсмически опасных зон.

Установлен специфический класс глубинных структур разуплотнения, контролирующих рудные районы мезозойского возраста орудене-ния, широко распространенного на Востоке Азии. Это позволяет .выдвинуть новые идеи и методики в отношении разбраковки рудоперспек-тивных площадей на уровне рудных районов, что имеет большое нарсд-' нохозяйственное значение.

Реализация работы. Практические рекомендации по изучению глубинного строения рудных районов использует Партия глубинных поисков ПГО Дальгеология. Результаты интерпретации глубинных геофизических методов по Хинганскому, Комсомольскому и Бадаальскому рудным районам переданы в ету партию в виде отчетов по двум хоздоговорам. .

Сейсмогравитационная модель по Кавалеровскоаду рудному району передана по хоздоговору в ПГО Приморгеология. Данные материалы могут быть использованы для обоснования места заложения Кавале-ровской глубокой скважины. Синегорский рудный район изучался автором непосредственно при его работе в ПГО Таежгеологид.

"Защищаемые положения' ■ ■* — .

I. Новая концептуальная модель, аппроксимирующая изменение плотности с глубиной линейной зависимостью. Показано, что сущест-

вует простейшая связь между вертикальным градиентом плотности >(и мощностью слоя К1 которая обеспечивает построение модели;

■ при.-Наложении'самых'общих граничных условий на модель нулевого приближения.

2. Гравитационные модели по опорным сейсмическим профилям

юга Дальнего Востока России и Восточного Китая, построенные впер-' вые на единой методологической основе, а также схема распределения плотности в коре на территорию юга Дальнего Востока России. Изучена глубинная структура основных структурных елементов данного региона» Установлен транс'коровый характер пяти плотностных структур разуплотнения. Выделены районы с аномальным вертикальным градиентом плотности в консолидированной коре, вероятно, связанные с тектоно-магматической переработкой.

3. Методика построения региональной гравитационной модели на основе увязки по уровню приведения пространственно,', разобщенных локальных гравитационных моделей, что позволило: I) создать для' южной части Дальнего Востока России схему распределения плотности ' верхов мантии, 2) увязать ее с данными_по Восточному Китаю и' построить схему плотностных неоднородностей верхней мантии на большую часть территории восточной окраины Азиатского континента.

Основные результаты: установлен тренд плотности верхов мантии

от окраинных морей в глубь 1<9нтинента. Выявлены три главных типа

плотностных структур верхней мантии:-окраинно'морский контрастного

разуплотнения, нормальный континентальный и переходный,занимающий

\

' большую часть изученной территории. Определены два выступа,Сибирский и Тибетский, типично континентальной литосферы и район глубокого распространения, аномальной мантии, окраинноморского типа по структурам Центрально-Азиатского пояса.

то.

4. Результаты моделирования важнейших промышленных рудных' районов Дальнего Востока России. Выделены глубинказ структуры разуплотнения - палеоочаги рудных районов, вкличающие реликты мантийных корней, магмопроницаемые каналы и .рудно-магматические . 'системы в верхней части раарева земной коры. Получена модель Комсомольской палеоочаговой структуры по данным МОВЗ, гравиметрии, . повысотной магниторазведки и МТЗ.

Апробация. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на совещании "Комплексные исследования земной коры, и верхней мантии переходных зон" (Хабаровск, 28-30 сентября 1984), на региональном Совещании "Геологическая интер. претация гравитационных и магнитных полей Востока СССР и Тихого океана" (Хабаровск, 29 марта - 2 апреля 1983), на Международном совещании по результатам двухлетнего плана проекта ШАПГ (СССР, Ялта, 15-25 декабря 1983), на семинаре им.Д.Г.Успенского "Вопросы геологической интерпретации гравитационных аномалий" (Ташкент, ' 25-31 января 1984), на всесоюзном семинаре им.Д.Г.Успенского "Вопросы геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий" (Москва, 25-29 января 1985), на совещании "Региональные геофизические исследования на Дальнем Востоке" (Хабаровск, 13-15 мая 1986), на I советско-китайском симпозиуме "Геология,геохимия и металлогения зоны' перехода от Азиатского континента к Тихому океану" (Находка, 13-17 сентября 1987), на заседании Дальневосточного регионального совета по прогнозированию Мингео СССР при ДВИМСе (Хабаровск, 24^ноября 1986), на международном семинаре в ''г.Благовещенске в 1988 г. "Глубинное строение Тихого океана и его континентального обрамления", на всесоюзном совещании в г.Хабаровске в 1988 г. "Научные основы и принципы прогнозирования вн-

догенного оруденения в Восточно-Азиатских вулканических поясах СССР", на Ш Советско-Китайском симпозиуме в г.Благовещенске з 1989 г.,. на международном симпозиуме в г.Хабаровске в 1989 г.,, на международном симпозиуме в г .Хабаровске в 1991 г., на XX Генеральной ассамблее интернационального союза геодезии и геофизики в Австрии з 1891 г.5 на других совещаниях, научно-практических конференцияхз'ученых советах-

По теме диссертации опубликовано 37 печатных работ. нвучкыз отчеты. Основные результаты изложены в четырех монографиях.

Диссертация состоит из введения,., пяти глаз и заключения, Об-', щий объем работы 320 страниц, включая 60 иллюстраций 7 таблиц. Список использованной литературы содержит .174 наименования печа? ■ ных работ.

В процессе подготовки диссертации автор пользовался ценными консультациями и советами многих сотрудников Института тектоники , • и геофизики, особенно Ю.Ф.Малышева, Н.П.Романовского, И.К.Туезо-ва, Л.П.Карсйзсоза, Л.Ф.Мишина, Л.А.Маслова, Ч.Б.Борукаева.

Отделькг-'е исследования выполнены в тесном сотрудничестве с Ю.Ф.Малышевым, П.П.Лойтером, В.Я.Подгорным', В.А.Бормотовым, В.А. Ахмадулиным, В.Г.Домбровским.

Большую помощь в оформлении работы оказала Л.С.Щербинина.. Всем этим и другим коллегам, содействовавшим выполнению работы, автор выражает искреннюю признательность и благодарность,-

Глава I, СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

II ' « 4

-Развитие теории моделирования и _внедрение его в практику интерпретации геофизических полей привело к качественно - новому пониманию самого процесса моделирования как вычислительного зкспе-

. . Л

римента, универсального метода познания. Ниаболее эффективно его применение в региональной геофизике при изучении глубинной струк-. туры коры и мантии. В этом случае, ввиду отсутствия объективных методов проверки результатов моделирования, сама модель является объектом изучения. '

Концептуальная гравитационная модель земной коры это самое общее представление о характере распределения■плотности в коре и верхах мантии, определяющее поведение аномального поля.Это представление базируется главным образом на сейсмической информации. Общепринятый подход использования эмпирической зависимости 6=/^ позволяет трансформировать скоростные модели в плотностные. Такие модели рассматриваются в качестве оптимальных, т.е. максимально учитывающих априорные' условия. Новейшая информация сверхглубокого бурения, метода отраженных волн, другие данные выявили новые ранее неучитываЕШиеся факторы, прежде всего реологические, которые не. только расширяют пределы неоднозначности зависимости между плотностью и скоростью, но вообще ставят под сомнение адекватность сейсмических и плотностных моделей. Происходит смена устоявшихся представлений о внутренней структуре земной коры.Все эти обстоятельства, а также низкая детальность, сейсмических наблюдений, отсутствие региональной зависимости б »/М для рассматриваемого региона потребовали разработки новых подходов моделирования. ' •

$ри построении концептуальной плотностной модели' мы исходили из того непреложного факта, что плотность повсеместно увеличивается с глубиной, что подтверждается увеличением скорости с глубиной по данным ГСЗ, увеличением Основности и плотности пород по данным изучения'ксенолитов. Если такая универсальная тенденция

существует, то она может быть аппроксимирована какой-либо зависимостью, которая в простейшем случае будет несомненно линейной.

Только две близгоризонтальные границы раздела, консолидиро-. ванной коры и Мохоровичича, в настоящее время считаются повсеместно распространенным. Будем полагать, что эти границы определяют геометрию плотностной модели складчатых областей. В пределах жестких массивов по данным сверхглубокого бурения в верхней части разреза консолидированной коры установлено, что плотность пород не зависит от глубины. Это означает, что на некоторой глубине должна быть граница (вероятно второго рода), на которой произойдет смена разреза пород с постоянной плотностью на градиентный. Такой границей может быть принята граница Кр

Используя принцип максимальной простоты (Буллен, 1978), 'мы ■ оставляем в стороне сложнейшую проблему внутренней структуры консолидированной коры, поскольку любая из существующих в настоящее время структурных моделей (кроме, пожалуй, блоковой), чешуйчатая, бобовая (¿¿оё-¿'4гиа1иге ) или агрегативно-дизъюнктивная (в терминологии Н.Я.Кунина), не может быть реализована, и в лучшем случае только „отдельные их элементы могут рассматриваться в виде включений в слоистый каркас (в терминологии Ю.А.Косыгина). Блоково-слоистая модель является традиционной. Она основана ■ изданных ГСЗ и концепции о глубинных разломах. Новейшая информация •■' ставит под сомнение возможность проникновения разломов в нижние части коры.По данным М.Варнера ( ,1990) ,а также Т.Рестона

{Ле&Ьоп-,1990) для верхней коры характерны локализованные деформации, в то время как для нижней предполагаются- субвязкие деформации, 'исключающие формирование блоковых структур. По всей вероятности, . существует лишь ограниченное число глубинных разломов, которые ■

могут принимать , по выражению Ю.Г.Леонова-(1991), вид разломоз • призраков '

Следует упомянуть еще одну, важную особенность глубинной структуры жестких массивов, именно трехслойный скоростной раз- . рез с верхним, промежуточным и нижним слояхк. Для Дальнего Бос-, тока России в консолидированной коре жестких массивов протяженных границ не выявлено,'что связано возможно с выпадением из разреза земной коры районов активного эндогенного режима нижнего высокоскоростного слоя (Павленкова, 1987). Известно, например, что для Восточной Европы к востоку от линии Тейссера-Торн-квиста наблюдаются обычно двуслойные скоростные разрезы.

Приведенные данные позволяют сформулировать основные особенности концептуальной плотностной модели следующим образом. Ока' должна сочетать в себе максимальную простоту и соответствие -■опорной информации по конкретному региону, что цозволяет.с одной ct¿poHU, не рассматривать внутреннюю геометрию, консолидированной коры (принцип "черного ящика"), а с другой, - считать адекватной опорным данным. • . •

Глава П. МЕТОДИКА ГРАВИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Проблема плотностной модели земной коры - это превде всего проблема моделирования консолидированной коры, ибо для верхнего слоя допустима экстраполяция опорных данные с поверхности на глубину. Как уже говорилось, консолидированная кора кскзт быть представлена з виде "черного ящика", у'которого плотность определена, только на верхней и нижней кромках, а внутренняя структу- . ра неизвестна. Для условий градиентной среды и при плотности мантии бм**сол,$1 возможны только три варианта плотностных мо-

делей (Брянский, 1988). Перебор этих моделей представляет собой .'. процесс т.н. "мягкого" моделирования по определению академика А.А.Самарского (1987). Было обосновано, что предпочтительная модель определяется условиями ,К при б¿У/г.?/ ,

Л< = , сопз^ , где Н - глубина до границы Мохо, Л -

до поверхности консолидированной коры, - плотность на поверхности консолидированной коры, А - перепад плотности на границе М. Это означает, что в зависимости от мощности консолидированной коры т = Н-Я градиент изменяется по латерали К ^¡(х) . Полученный априорный закон распределения плотности принят нами в качестве стандартного. Для удобства расчетоз латеральное изменение градиента з слое мокет быть аппроксимировано таксационной блоковой модельюг у которой в каждом ¿-и блоке градиент К = =

солз^ ■ Для платформ к срединных массивов верхний плотностной слой, огдвявнкый ох :згс гргкхцей Нт. является кеградкзкткык. В этом с.~г-:гз К«0. Цв^ бе. где б0 - плотность пород ка позерхкс-сти.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что изучаемый район не утратил своей эндогенной активности. Многие факты позволяют допустить наличие здесь аномальной мантии. По данным Дае Н. ¿.'Лл/г^ (1973), плотность мантии для таких условий :.юнет достигать 3,2 г/см3. В любом случае абсолютная плотность' мактии мало влияет на результаты локального моделирования по конкретным профилям.

Методика локального моделирования заключалась в построении стандартной модели нулевого приближения, которая определяет региональное поле данного разреза, и моделировании всех отклонений и нарушений этой стандартной модели. Блоковая модель консолидированной коры строилась путем нахождения границ резкого изменения

величины вертикального градиента, которые фактически совпадали с изменением рельефа границ консолидированной коры, К^ и Мохо. Во многих случаях вертикальные границы раздела между блоками совпадали с разломами по данным ГСЗ. ■ ■

Для тел прямоугольной формы, в т.ч. единичного блока, слоистого блока, ансамбля блоков и т.п., разработана математическая теория, позволяющая получить экспрессные решения прямой и обратной задач гравиметрии. Основой этой теории является представление, уравнения для ступени в виде выражения = 2ж/аЯ'¿Н-^ , где / - т.н.■ коэффициент формы, который может быть определен на ЭВМ 'или с помощью номограмм в зависимости от параметров ступени.Таким образом, для тел прямоугольной формы выполнена замена трансцеден-тных уравнений на комбинации линейного вида, что существенно упрощает решение задач. С помощью этого подхода были получены, например, оценки аномального поля для сложных слоисто-блоковых рагре-зов, выполнены .расчеты эквивалентности различных моделей, ошибок неучета градиентности для прямоугольных призм (блоков), влияния параметра ¿1 ,т.е. относительной ширины блоков, на характер поля сложного, разреза, ошибки неучета бокового влияния и т.п. В частности, установлено, что градиентная модель резко отличается по аномальному полю' от модели с постоянной плотностью, эквивалентной средневзвешенной плотности для градиентной модели, для условий блоков земной коры малой ширины, приблизительно менее 100 км.'

Глава Ш. ПЛ0ТН0СТНАЯ СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ ОКРАИНЫ АЗИАТСКОГО КОНТИНЕНТА

Изучена большая часть территории окраины Азии, т.е.непосредственно примыкающая к .окраинным морям Тихого океана, которая представляет собой тыловую область зоны сочленения континента с

океаном. В рассмотрение не включены северо-восточная и юго-восточная оконечности континента, где практически отсутствуют опорные сейсмические данные.

Российская часть изученной территории характеризуется достаточно густой сетью сейсмических профилей, однако здесь .много малодетальных наблюдений, значительный объем выполнен в модификации

мовз. : '

На территории Китая наблюдения ГСЗ в целом более детальные, а их обработка выполйена на более высоком уровне, что позволило получить скоростные разрезы в изолиниях.

Для Дальнего Востока России имеются достаточно детальные материалы гравиметрии, в то время как опубликованные карты по Китаю соответствуют масштабу приблизительно 1:2 500 ООО. В связи с этим плотностнал структура земной коры российской части территории.изучена более детально. Здесь выполнено гравитационное моделирование по 10 профилям общей протяженностью более 5000 км (рис.1).

■ Для территории Китая результаты моделирования имеются по 2-м профилям. Они хотя и более схематично, но дают представление о типовом плотностном разрезе коры этого региона.. Эти модели имеют также дополнительное значение для увязки локальных моделей по сопредельной территории России и Китая.

В целом можно считать, что плотностная структура, земной коры методом 2-мерного гравитационного моделирования в той или иной ме- . ре изучена на протяжении от Удской губы до Бахайского залива и в глубину территории приблизительно на 1000 км.

Весь этот регион в широком геологическом понимании представляет собой область пересечения Тихоокеанского подвижного пояса с Центрально-Азиатским. Здесь выделяются жесткие континентальные

Г8

5 О 150

¡00 О 100 400 6001т ,

120

з ИЗ Э

Рис Л. Схема расположения опорных профилей , (Тек; тоническая

основа по ! Цел, Лп^Яиа,

I Жеъ

■■,' -1989). 1 I - сутуры; • 2 - сдвиги;, I 3 - жесткие ; массивы; 4-складчатые пояса; 1. 5-линии раз-' ■ резов: ЗК-.

Зарубино-Ки-; ровский, СЗ-. Спасск-Зер-кальный.ЕЕК-Бикин-Великая Кема, ЛИ-Ли- '■ товко-Инно-кентьевский, СКС-Свобод-ный-Комсо-мольск - мыс Сюркум, ЗС-

Зея-Бурея,Сельгон, ЧЗВ - Черняево-Зейское' водохранилище, АБ -. Акур-Береговой, ДУ - Джалинда-Улу, ВУ - Вилюй-Улья, ДУ. - Датун-Джанхуа, Ж - Ляныонган-Ингсянь.

00

массивы: Сибирский, Сино-Корейский, Буреинский, Дзямусинский, Янцзинский, Ханкайский и складчатые пояса - Монголо-Охотский, Сихотэ-Алинский, Верхояно-Колымский, Цинлинский.

Указанная территория имеет весьма сложное геологическое строение. Тектонику этого региона определили глобальные процессы .в зоне сочленения континента с океаном. В значительной мере нас интересует, с точки зрения интерпретации гравитационного поля, современная структура земной коры и верхней мантии как суммарный продукт.этих процессов.

С какой бы генетической позиции мы не рассматривали историю развития этого региона, очевидно, что можно усмотреть существование двух структурных планов. Первый, древний, который.определяется позицией стыка двух плит, континентальных блоков, платформ,Сибирской и Индокитайской, на границе между которыми возник гигант-' ский Азиатско-Монгольский ороген. • .

Территория Восточного Китая делится Цинлинским орогенным поясом на две параплатформы, Сино-Корейскую и' Янцзинскую. Сино-Корей-ская сформировалась в конце архея, Янцзинская завершила.свое развитие в среднем-позднем протерозое и имеет двухъярусное строение.

■ Современный структурный план окраины Азии определяется перестройкой территории, которая произошла в период, вероятно, с ран- • него мела до третичного времени и местами не завершилась до настоящего времени. Здесь преобладает ССВ направление структур,конформных береговой линии. Это структуры типа Катазиатского вулканического пояса, окраинные орогенные пояса, осадочные'бассейны, ■ рифтовые .структуры. Последние наиболее отчетливо проявлены■ на-, территории Китая. Это рифтовые\структуры Танлу и Шанси.

Тектоническая перестройка охватила гигантский регион конти-'•

нентальной окраины, привела к активному развитию дезинтеграцион-ных процессов, а также проявлению преимущественно кислого магматизма и вулканизма, особенно мезозойского возраста.

В результате' выполненного моделирования установлены плотноет-ные неоднородности в коре и в мантии. Характеристика последних будет дана в следующей главе. Полученные аномалии на профилях были интерполированы в межпрофильное пространство на площадь, в результате чего была получена схема распределения плотностных неоднородно стей коры и верхов мантии на территорию юго-востока России.

Норовые плотностные неоднородности можно подразделить на два основных типа: нарушения стандартной модели и отклонения от нее.

Нарушения стандартной модели определялись по отклонению величины вертикального градиента плотности в ту или иную сторону от стандартной. В пределах интервала колебаний параметра Л■ - перепада плотности на границе М, в зависимости от ширины блока, для которого рассчитан градиент К, определены доверительные интервалы стандартного градиента (Брянский, 1988). Отклонения в плюсовую сторону от отого интервала условно названы "базификацией"ко-ры, подразумевающие аномальное утяжеление коры против стандартной величины. Наоборот, отклонения в минусовую сторону получили название "сиализации".

Две мощные "сиалические" структуры, Алданская и Верхояно-Ко- • лымская, выявлены в ходе моделирования. Они окаймляют юго-восточный выступ Сибирской платформы. Остается нерешенным'вопрос, сое-*'-диняются ли бти структуры в районе Нижнего Приамурья, поскольку место предполагаемого сочленения не изучено сейсморазведкой.

Интересные результаты получены по срединным массивам,Буреин-

скому и Хашайскому. Для первого установлена интенсивная "бази-т фикация", что подтверждает идею о редуцированном основании массива (Карсаков и др., 1981). В то же время Ханкайский массив характеризуется слабым, на уровне ошибки моделирования, уменьшением вертикального градиента против стандартного.

В Приморье установлены две узкие зоны "базификации".Одна из них, совпадающая с разломом Белым, делит Ханкайский массив на два блока, отчетливо различающихся по структуре и истории развития. Суйфунская зона ограничивает массив с юга и контролируется с поверхности базальтами.

Выявленные отклонения от стандартной модели оказались также разного знака (дефицит или избыток плотности) и подразделяются на интракоровые и транскоровые, часто имеющие мантийные корни.Всего установлено 5 отчетливых транскоровых структур разуплотнения: Алданская, Верхояно-Колыыская, Баджальская, Северосихотеалинская и Бахайская. Северосихотеалинская имеет канал связи с аномальной мантией Татарского пролива (рис.2). Эти центры эндогенной активизации вероятно в значительной мере определили ореол рассеяния гранитоидных интрузий в верхней части разреза земной коры,распределение эндогенной минерализации и сейсмическую активность региона.

Из числа интракоровых структур следует особо упомянуть Цент-рально-Сихотеалинскув протяженную зону, контролирующую локализацию мезозойских гранитоидных интрузий. На профиле Бикин-Великая Нема ота структура прослеживается на всю мощность земной коры, контролируя Арминский рудный район. "

Недостаточная густота сейсмических профилей не позволила получить детальную картину распределения локальных внутрикоровых

Рис.2. Гравитационная модель по линии Литовко-Иннокен?ьевский. 1-кривые поля силы тяжести: а) исходного, б) расчетного: 2 - локальные разуплотненные тела; 3-граница консолидированной коры; 4-граница мохо,5-вертикальный градиент плотности, г/смЗкм. Разломы по данным ГСЗ: 1-Арсеньевский, 2-Центральный Сихотэалин-ский, З-Восточный Сихотэалинский. •

плотностных неоднородностей на изученной территории.Тем не менее, очевидно, что наибольшая концентрация структур разуплотнения наблюдается в береговой зоне, примыкающей к линзе разуплотненной мантии окраинных морей. На территории Восточного Китая она совпадает в основном с зоной аномально разогретой мантии,которая контролируется системой куполообразных воздыманий астеносферы.Здесь установлены отчетливые разуплотнения в коре на различных глубинных уровнях. Как на разрезе Датун-Джанхуа, так и на Ляньюнган-. Ингсянь, несмотря на сглаженные кривые поля силы тяжести, конт-. растные структуры разуплотнения проявлены в пределах рифтовой структуры Шанси. Более древняя структура Танлу не нашла такого четкого отражения в плотностной структуре коры.

Для профиля Ляньюнган-Ингсянь моделирование выполнено в двух вариантах с учетом гравитационного влияния астеносферы и без него. Это один из первых опытов моделирования астеносферы в континентальной части'Дальневосточного региона. Он показал, что моделирование с учетом астеносферы может выполняться без изменения локальной плотностной модели коры. В этом случае задается латеральное изменение плотности з слое астеносфвры. На профиле Лянь-юнган-Ингсянь выявлен тренд уменьшения дефицита плотности астеносферы в направлении от окраинных морей в глубь континента.

Глава ТУ. ПЛОТНОСТНАЯ СТРУКТУРА ВЕРХНЕЙ МАНТИИ АЗИАТСКОЙ ОКРАИНЫ ' ПО ДАННЫМ РЕГИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Гравитационные модели принято подразделять на планетарные (глобальные), региональные и локальные (Картвелишвили,1982). На-Дальнем Востоке России, впрочем, как и в других регионах, исто-' рически сложилась ситуация таким образом, когда вначале было

выполнено локальное двумерное моделирование по конкретным профилям, после чего вбзникла проблема их увязки на региональном уровне.

В данной главе рассматривается подход построения площадной региональной модели на основе именно таких, разобщенных в пространстве двумерных локальных моделей.

Введено понятие уровня приведения расчетного поля к исходному (коротко, уровень приведения). За уровень привидения будем принимать такую величину поля конкретной модели, которой соответствует с точностью до-ошибки моделирования нуль исходного поля. Был построен график изменения уровней приведения локальных моделей. Установлено, что отклонения от среднего уровня приведения за редким исключением не выходят за величину + 25 мГл. Величину стандартной плотности можно поставить в соответствие значению среднего уровня приведения, и все. его колебания объяснить изменениями плотности верхов мантии. Будем полагать, что колебания плотности мантии происходят в слое от поверхности Мохо до глубины 60 км, некоторого произвольного значения, ниже которого не-'1 возможно пренебречь увеличением плотности мантии с глубиной.Воспользовавшись формулой ■ ¿^ Яя^й 6~н • А //■ где ¿&м -отклонение плотности мантии от стандартной величины, легко рассчитать эту величину для каждой модели.

. Результаты расчетов показали, что в подавляющем большинстве случаев отклонения плотности мантии от стандартной не превышают + 0,03 г/см3.

Таким образом, графически изображенная зависимость поведения избыточной плотности мантии для различных расчетных локальных моделей в, зависимости от их уровней приведения и представляет

двумерную региональную гравитационную модель. Такая модель может быть развернута на площадь, т.е. превращена в трехмерную при условии существования адекватности между локальными 2-мерными и 3-мерной гравитационной моделью.-

Разработанная методика экспрессного моделирования позволила получить оценку неучета 3-мерности для прямоугольной - призмы, аппроксимирующей блок земной коры с типичными плотностными параметрами. Установлено, что даже для блоков квадратного сечения в плане при учете возможного изменения параметров блока по простиранию ошибка оказывается не более 5-10%, если блоки достаточно широкие в сравнении с их вертикальной мощностью.

Таким образом, полученные величины плотности мантии для локальных моделей были интерполированы на'площадь, что позволило получить площадное распределение плотности мантии в слое 'от поверхности Мохо до глубины 60 км.

Установлена тенденция увеличения плотности от окраинных' морей в глубь континента. При зим, в окраинных морях выделяется линза разуплотненной (менее 3,2 г/см3) мантии, которая подтверждается здесь повышенным тепловым потоком, низкими скоростями на границе Мохо и результатами томографии.

Карта распределения плотности верхней мантии Китая известна по данным исследований Фенга (1985) и др., которые использовали иную методику, нежели принятая нами! С целью сопоставления результатов было выполнено, как уже говорилось, гравитационное' моделирование "с применением стандартной модели для двух профилей Восточного Китая. В модель кулевого1 приближения были сразу внесены аномальные плотности мантии по Фенгу. В результате моделирования по этим профилям уровни приведения оказались достаточно

•' V ' 26 '

близкими к расчетному среднему уровню, полученному для юго-востока России.

Дальнейший анализ показал, что две зоны повышенной плотности мантии, выделенные на территории Китая, прослеживаются на сопредельную территорию России. Одна из них отчетливо трассируется под восточным бортом Гонжинского выступа на профиле пос.Черняево-Зейское водохранилище, другая слабо заметна в южном Приморье на профиле Зарубино-Кировский (рис.З). Таким образом, можно говорить о существовании независимого контроля результатов различных методик моделирования. Это позволило составить общую схему плот-ностных аномалий верхов мантии на большую часть окраины Азиатского континента (рис.З).

В работе приведен пример моделирования по линии Вилюй-Улья-Охотское море, который особенно наглядно показывает, что значимые отклонения от стандартной плотности мантии зафиксированы под окраинными морями (разуплотнения) и под юго-восточным выступом Сибирской платформы (уплотнение), в результате чего на разрезе наблюдается характерный тренд уровня приведения. Промеэду-г точная область между окраинными морями и Сибирской платформой характеризуется в среднем принятой стандартной плотностью 3,2 . + 0,03 г/см3 и соответствующим средним уровнем приведения.За ее пределами,происходит изменение среднего уровня и стандартной плотности, вероятно, связанного с поведением глобального уровня' приведения.

Таким образом, и локальное и планетарное моделирования смыкаются на региональном уровне. К сожалению, с какой стороны не идти к построению моделей, увязанных по абсолютному полю силы тяжести, препятствием к получению достоверных результатов оста-

тии окраины Азиатского континента. 1,2-плотностные неоднородности:.1-относительные повышения,2 -понижения; 3-участки стандартной (средней) плотности; 4-глав-ные разломы; 5-транскоровые структуры разуплотнения; б-границы областей типично континентальной литосферы; 7-граница переходной от континентальной к окраинноморской литосферы.

ется неопределенность наших знаний о плотности мантии.

Кроме отмеченного участка типично континентальной (по плотности мантии) литосферы Сибирской платформы, аналогичным ему является выступ Цинхай-Тибетского плато в Китае.

Линза аномально разуплотненной мантии существует,вероятно, под дном всех окраинных морей Азиатского континента, хотя нами она прослежена,в какой-то мере,от Охотского до Желтого моря.

Вся прилегающая к окраинным морям территория представляет собой сложный по плотностной структуре регион мозаично-зонального строения. ь

-Восточный Китай характеризуется чередованием зон высокой и относительно низкой плотности; вытянутых в ССВ направлении.Здесь выделено две главные зоны высокой плотности, одна из которых близ ко совпадает с блоковым поднятием Шанси, другая контролирует раз-ломную зону Танлу. Между ними находится мантийная зона относительно низкой плотности, которая контролирует рифтовую систему, прослеженную до границы с Россией. Н&. территории России некоторыми исследователями выделяется Эворон-Чукчагирская впадина как возможное продолжение рифтовой системы. Окончание зоны'Шанси зафиксировано лишь на южном окончании профиля Черняево-Зейское водохранилище, где наблюдается резкое отклонение уровня приведения дсггсреднего. По нашим расчетам, плотность мантии здесь составляет 3,33 г/см3, что весьма близко к значению, полученному Фенгом (1985). Далее на север эта зона пропадает, но зафиксирован аномально высокий вертикальный градиент плотности в коре Буреинского массива.

Верхояно-Колымская и Алданская зоны аномально низкой плотности мантии, а также вдающаяся здесь в глубь континента линза ман-

тии Охотского моря образует район чрезвычайно сложной плотност-ной структуры, пока слабо изученной сейсмическим методом. .

■ В-целом полученные результаты позволяют сделать заключение о

выделении окраины Азии в качестве региона с аномальной плотност-

1

ной структурой коры и мантии. Это переходная область между контрастно разуплотненной мантией окраинных морей и типично континентальной литосферой, где установлена относительно высокая,типичная для континентальной литосферы, плотность верхней мантии.

В результате регионального гравитационного моделирования сформировалось представление о двухслойном подкоровом плотност-ном слое с верхним слоем пониженной плотности. Эта модель, возникшая вначале как некая формализация, находит все большее-подтверждение. В частности,А.А.Степашко (1992) по результатам исследования вариаций состава ксенолитов также установил вертикальную 'зональность верхней мантии. Вероятно, верхний аномальный слой может быть предварительно идентифицирован с коромантийным переходным слоем, обнаруженном на территории Восточного Китая. Нет сомнений, что этот слой не имеет повсеместного распространения и возможно характеризуется сложной морфологией нижней кром-. ки, поэтому полученные результаты следует рассматривать в' качестве первого приближения.

' .'.Окраинномор'ская мантия проникает под континентальную кору, образуя береговую зону, с которой связано распределение наиболее контрастных плотностных аномалий в коре. Местами наблюдается достаточно глубокое проникновение аномальной мантии под континент.

V Глава У. ГЛУБИННАЯ СТРУКТУРА РУДНЫХ РАЙОНОВ

Существует привлекательная идея о глубинных структурных корнях рудных объектов. Ю.А.Косыгин считает, что с глубиной происходит генерализация структурных особенностей таких объектов, в силу чего они должны быть более отчетливо проявлены в геологическом пространстве. Первое, наиболее четкое представление о структурных корнях как очаговых структурах выдвинуто Э.Н.Томсо- -ном и Ю.П.Дежиным.

'■ В настоящее время геологическими методами изучена лжпь близ-поверхнссткые части таких структур, и модели кх глубинного строения представляют некоторые аппроксимацияг бгггоуг^кгся на гипотезах о рудообразующих системах эндогенного орудекенля.

Делались попытки (В.Н.Белогуб, Н.П.Романозский,Э.Г..?ейнлк5 и др.) поручить оценки параметров глубинных структур с яско-ьъ геофизически:: данных. Однако текяе расчеты вуполк.-г.чсг^ для >:зс~ лированных аномалий без учета влияния всего разреза земной корк.

Впервые, насколько нам известно, глубинная структура разуплотнения рудного района получена путем моделирования в 1984 г. (Л.И.Брянский, В.Я.Подгорный). Первая попытка крупномасштабного моделирования была выполнена з 1985 году (Л.И.Брянский,В.Г.Дом-'-' бровский), однако глубинная структура очагового типа была установлена для Комсомольского рудного района лишь в 1935 году (Л.И.Брянский, В.А.Бормотов).

В настоящее время автором етой работы и другими исследователями методом моделирования'изучены„девять рудных районов Дальнего Востока: Кавалеровский, Комсомольский, Баджальский.Хинган-ский, Арминский, Центрально-Алданский, Синегорский, Гонжинский,

Мало-Ботуобинский. Эти районы имеют разнообразную металлогени-ческую специализацию - оловянную, полиметаллическую,' золоторудную, алмазную, редкометальную; расположены' в различных геолого- •' .структурных обстановка*. Общим, признаком для.рудных'районов,кроме Синегорского, является меловой вбзраст оруденения. Очевидно,, что небольшое число изученных рудных районов недостаточно' для статистического анализа, однако-полученная информация позволяет, уловить тенденцию приуроченности рудных районов к участкам ано-, мальной коры и мантии. . ' , ' '

Оказалось, что в ряде случаев установлены отчетливые транс-коровые структуры разуплотнения, имеющие корни в верхах мантии. Такие глубинные структуры рудных районов (ГСРР) мы квалифицировали как хорошо проявленные (рис.4). В ряде рудных районов глубинные структура, наоборот, плохо проявлены и выделяются только в верхних и средних частях коры. Для Синегорского рудного райо- '¡¡, на ГСРР не установлена вообще, в связи с чем он считается безочаговым.

Наиболее полно и детально з настоящее время изучен Комомоль-сккй рудный район, который является эталонным для ГСРР очагового типа (рис.4). - •

Здесь наряду с традиционными методами выполнена достаточно густая сеть прсфг-глей M0B3, имеются площадные измерения этим ме-zeflovtt Cgepj.h-A3.GZZSÓK&S гразикетри.^ .'позасогяая гэромагнитомет-рхя И IÍI3-

Основную информацию о глубинном строении Комсомольского рудного района дают результаты сейсмогравитационного моделированияf однако, впервые сделана попытка построения комплексной модели по данным сейсморазведки, гравиразведки, магнитометрии и МТЗ.

I А Хорошо яролвлвнмы! ГСРР

$ Плохо проявлв

з ■ ^—м-

+ ¡Нт^^ЙШ' У/

111+11Г |||+|||+ + +

»ш^-

шгптттт1Г1Т1

1Х.1///.1» I .У/А, ЕЗЕЗэ II

е]5 а из/ а

10 О 10 20 30 40и.

Рис.4. Примеры'глубинных структур разуплотнения рудных районов очагового типа (А-хорошо проявленные в плотностной структуре, Б-плохо проявленные, В-типовая глубинная структура рудного района.).

1-близгоризонтальные границы' раздела: а) консолидированной коры, в) Мохоровичича: 2-слои-земной коры: а) консолидированной, в) чехла; 3-состав фундамента: а)гранитоидный, в Метаморфический; 4-плотность мантии: а)нормальная.(стандартная), в) аномальная (низкой плотности); 5,-вулканоструктуры; 6-магмапрони-цаемые каналы в коре: 8-рудные тела.

. Рудные районы: КРР-Комсомольский, АРР-Арминский, ХРР-Хин-ганский, КаРР-Кавалеровский. - ' .

Выделен разуплотненный блок земной коры, который связывает скрытый гранитоидный интрузив в верхней части разреза коры с мантийным очагом. Этот интрузив, по данным моделирования, сопровождается ореолом рассеянных магматических тел, часть из которых • ■ закартирована'на дневной поверхности. Указанный интрузив зафиксирован не только аномалией плотности, но также понижением намагниченности. Мантийная линза разуплотнения оконтурена МОВЗ и отмечается аномалией повышенной електропроводности по данным МТЗ.

Таким'образом, установлена многоярусная глубинная структура, рудного района очагового типа. Ее верхний уровень - периферический палеоочаг (интрузив) генерации рудно-магматического вещества. ' Этот очаг вместе с ореолом рассеянного магматизма и всейнадин-трузивной зоной представляет собой магматогенно-рудную систему рудного района. Средний уровень - канал транспортировки глубинного мантийного вещества и проводник глубинной анергии. Нижний уровень - мантийный очаг генерации магматогенных процессов.

Следует подчеркнуть, что глубинные структуры разуплотнения рудных районов, вероятно, широко распространены в исследуемом' регионе, поскольку связаны с гранитоидным магматизмом мезозой- . ской эпохи рудообразования. Тем не менее, это не исключает возможность обнаружения иного типа глубинных структур. Примером ' сказанному является Гонжинский золоторудный район, где, как уже отмечалось на профиле пос.Черняево-Зейское водохранилище, зафик- '*1 сировано аномальное уплотнение коры- и верхней мантии. В верхней части коры здесь выделена пара локальных плотностных объектов с дефицитом и избытком плотности соответственно, что возможно свидетельствует о присутствии сложного интрузивного тела, контролирующего оруденение.

/л ...

■ ■ ■ Л-у ■ ■ ': ■

34 • ;

С учетом выявления особого класса глубинных'структур разуп-'-лотнения земной коры рудных районов уже в настоящее время можно разработать принципиально новый подход использования геофизических критериев для прогнозных целей. 1 •

я ,

Основная идея этого подхода заключается в выборе глубинной • структуры рудного'района в качестве объекта'исследования. Метод исследования - комплексное геофизическое моделирование. Предполагается, что'изучение значимого числа таких об-ьектоз позволит выявить их характерные тиры. В этом случае важнейшей задачей, возможно, станет установление связи глубинной структуры рудных районов с их промышленной' значимостью.

. ' Заключение

. • , ' *

"Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему: ' • '

I. Предложена новая концептуальная- т.н. стандартная 'модель, которая является наиболее простой'и следовательно общей на данном этапе изученности зерхней литосферы. В ней учтена вся достоверная опорная информация и, наоборот, исключены позиции, вызывающие дискуссию.

Обсуждаемая модель является непротиворечивой с точки зрения . соответствия ее опорным данным, удовлетворяет большей части локальных моделей, соответствует геологическим представлениям, к с этой точки зрения является достоверной.

Модель весьма проста для реализации, приспособлена для конкретных условий изучаемого региона и применяемого опорного метода МОВЗ, результаты удобны для. интерпретации, предложена математическая теория для решения ряда задач с использованием данной

модели.

Модель обеспечивает-единообразие учета регионального фона и, таким образом, обоснованность выделения отклонений от стандартной модели и ее нарушений, увязанность результатов в рамках региональной модели!/) -;

" Таким образом,''разработан общий Методологический подход гравитационного моделирования независимо от масштабов моделирования, точности и детальности сейсмических данных.

2. На основе стандартного моделирования впервые построены гравитационные модели по всем сейсмическим профилям юго-востока России и двум профилям Восточного Китая, позволившие охарактеризовать плотностцую структуру почти всех основных структурных '■ элементов Центрального сегмента континентальной части Тихоокеанского подвижного П1эяса. Доказано, что стандартная модель удовлетворительно объясняет (с точки зрения .сходимости расчетного поля с исходным) большинство реальных ситуаций. Нарушения стандартной модели также находят геологическое объяснение в качест-

. ве аномальных проявлений, связанных с процессами тектоно-магма-тической активизации.

3. Разработан методологический подход в вопросе решения проблемы регионального гравитационного моделирования.Впервые построена региональная гравитационная модель Дальневосточного региона. Она объясняет распределение плотности мантии в слое между поверхностью Мохоровичича и условной глубиной 60 км, которое

' адекватно изменению, уровня приведения локальных моделей по от-', ношению к его средней'величине. Средний уровень приведения является некоторым фундаментальным показателем, по которому можно сравнивать' удаленные регионы мира.

Предложенная плотностная модель верхов мантии, ключевым моментом которой является представление о подкоровом аномальном , слое активной континентальной окраины, рассматриваемая в начале как некоторое допущение, в настоящее время находит все больше дополнительных подтверждений.

4. Представлена схема распределения плотностных неоднород- ■ ностей в коре и верхах мантии на территорию юго-востока России по результатам моделирования по. опорным профилям. По данным регионального гравитационного, моделирования построена схема плот-ностных аномалий верхов мантии'на эту же территорию, которая наряду с работой (Романовский, Рейнлиб, Ващилов, 1992) является первым опытом такого рода'исследований для данного региона. Полученные материалы сопоставимы с данными по Восточному Китаю, что позволило построить схену мантийных плотностных неоднород-ностей на большую часть территории азиатской континентальной окраины.

• В результате проведенных исследований изучена плотностная структура главных структурных элементов данного региона.Важным результатом является выявление тенденции увеличения плотности верхов мантии в направлении от окраинных морей в глубь континента. Выделен обширный регион окраины континента с.аномальной мантией. С востока он граничит с областью контрастно'разуплот- . ненной мантии окраинных морей, с запада - неоконтурен, и только два платформенных выступа, Сибирский и Тибетский, характеризуются типично континентальной по плотности литосферой.

Установлена зональность в распределении мантийных плотност- • ных аномалий, связанная, возможно, с напряжениями в зоне взаимодействия литосферных плит, которая нарушается в узле Пересе- '

чения Тихоокеанского и Центрально-Азиатского поясов. Именно для этого района получена схема плотностного распределения в коре. Выделены локальные аномалии, в т.ч. транскоровые структуры разуплотнения и участки с аномальным вертикальным'градиентом плотности ^ палеоочаги мезозойской/активизации.

6. Выявлены глубинные структуры разуплотнения, контролирующие размещение рудных районов мезозойского возраста оруденения.

Представление о рудном районе, как обособленной структуре, подтвержденное моделированием, позволяет сформулировать новую методологию использования глубинных геофизических критериев для целей металлогенического прогноза. Будучи'во многих случаях сквозными коровыми структурами, они являются в некотором-смысле каналами, окнами для изучения мантии.

Проведенное региональное исследование плотностной структуры

коры и мантии Дальнего Востока с, крупномасштабными врезками в г

< . 1 ' 1 пределах рудных районов представляет теоретическое обобщение и

решение крупной научной проблемы, являющейся основой'для выбора1 направлений решения различных прикладных.задач. Фактически впервые получено цельное представление о плотностной структуре верхней литосферы окраины Азиатского континента, региона, имеющего ключевое значение для понимания многих тектонических проблем. , Сделан также серьезный шаг в направлении решения проблемы изучения глубинной структуры рудных районов, имеющей большое народнохозяйственное значение.

Список опубликованных работ автора по теме диссертации Монографии:

•I. Стандартные гравитационные модели земной коры (на примере юга, • Дальнего Востока). Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 144 с.

2. Экспресс-методы решения гравиметрических задач для тел прямоугольной формы. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. 156 с. (В соавторстве с В.Я.Подгорным). •

3. Современная динамика литосферы континентов. Платформы.(Под • ред. Н.А.Логачева, В.С.Хромовских).М.: Недра, 1991. 279 с.

(В соавторстве с Павленковой Н.И., Малышевым Ю.Ф..Лойтером П.П) С.13-62. • ■

4. Глубинная структура рудных районов очагового типа: Центрально-азиатский сегмент Тихоокеанского рудного пояса. М.: Наука, 1992. 157 с. (Отв.редактор и основной автор).

Статьи и тезисы:

5. Методика изучения прибортовых частей вулкано-тектонических депрессий по гравиметрическим данным// Сб.: Структурный анализ ^дислокаций. Хабаровск: ДВНЦ АН СССР, 1974, С.197-211.

6. Методика изучения глубинного строения мезозойско-кайнозойских впадин (на примере Буреинской впадины)// Сб.: Районирование геофизических полей и глубинное строение Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С.107-113.

7. Опыт объемного геофизического районирования на примере Хинга-. но-Олонойской и Каменушинской вулканических депрессий// Сб.:

"Районирование геофизических полей и глубинное строение Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. С.62-70 (В соавторстве с Малышевым Ю.Ф., Павловым Г.А.)

8. Блоково-слоистая структура земной коры Ханкайского массива// Сб.: Принципы комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Владивосток': ДВНЦ АН СССР'» 1979. С. 119-125.

9. Блоковая структура Ханкайского массива// Тих.геол., 1983,^ 2. ■С.34-42.

10. Глубинное строение срединных-массивов северо-востока Азии и"; их роль в формировании Тихоокеанской окраины// Тих.геол., 1983, № 3. С.27-34 (В соавторстве с Малышевым Ю.Ф., Карсако-вым Л.П., Петрищевским А.М., Шевченко Б.Ф.)

11. Гравитационные модели Сихотэ-Алинской складчатой области/^ - Тих.геол., 1984, № 2. С.52-61.

12. Гравитационная модель земной-коры по профилю Свободный-Комсомольск-мыс Сюркум// Тих.геол., 1984, N 5. С.76-81 (В соав-■ торстве с Подгорным В.Я.)

13. Глубинная структура рудных районов юго-восточной части Хан-кайского массива// ДАН СССР, 1985, т.280, № 4. С.951-954. (В соавторстве с Домбровснигл В„Г.)

14. Прогнозирование глубинных рудных объектов методами геофизического моделирования// Тих.геол., 1985, 1? 3. С.68-75.

(В соавторстве с Малышевым Ю.Ф.)

15. Глубинные исследования рудоперспективных.площадей// Сб.: Глубинное строение и полезные ископаемые Востока СССР. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. С.4-11. (В соавторстве с Малышевым- Ю.Ф.)

16. Глубиннная структура Хинганскрго рудного района// Сб.: Глубинное строение и полезные ископаемые Востока СССР. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. С.38-45.

17. Глубинное строение и полезные ископаемые Востока СССР/ Сб. трудов. Под ред. Л.И.Брянского. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. 104 с.

18. Гравитационная модель глубинного строения Комсомольского рудного района// Тих.геол.', 1986, И.1. С.119-122. (В соавторстве с Бормотовым В.А.)

40 ' 1'

19. Глубинная структура Синегорского рудного района -(Ханкайский массив)// Сов.геол., 1986, № 7. С.98-106. (В соавторстве . с Домбровским В.Г., Коковиным А.П., Лойтером П.П.)

20. Сейсмогравитационная модель земной коры Ханкайского массива

I

и его южного обрамления// Тих.геол., 1986, Л1 6. С.58-62. (В■соавторстве с Подгорным В.Я.)

21. Построение региональной гравитационной модели на Дальнем .Востоке// Тих.геол., 1987, N 5. С.86-93.

22. Сейсмогравитационная модель земной коры береговой зоны Японского моря// Сб.: Геодинамические исследования, N 10. Геофизика Восточно-Азиатских окраинных морей. М.: МГК АН СССР, 1988. С.49-55.

23. Геодинамические исследования^ И 10. Геофизика Восточно-Азиатских окраинных морей. Результаты исследований по международным геофизическим проектам/ Отв.ред. Л.И.Брянский, И.К. Туезов. М.: МГТС при Президиуме АН СССР, 1988, 146 с.

24. Стандартные гравитационные модели земной коры (на примере юга Дальнего Востока)'// Геологическая интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Материалы Всес. семинара им. Д.Г.Успенского. Ташкент: ФАН, 1988. С.293-307. (В соавторстве с Подгорным В.Я.)

;25. Стандартные модели в гравиметрии// Тих.геол., 1990, №'1. < С.112-119.

26. Глубинная структура Комсомольско-Баджальского рудного района по результатам комплексного моделирования// Принципы прогнозирования эндогенного оруденения в Восточно-Азиатских '.вулканических поясах СССР.'-М.: Недра;, 1990. С.294-306. (В соавторстве с Бормотовым В.А., Ахмадулиным В.А. и др.)

-'27.'Экспресс-методы решения гравиметрических задач для тел прямоугольной формы. Разработки ДВО АН СССР, предлагаемые для широкого внедрения в народном хозяйстве// Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. С.41-42. (В соавторстве'с Подгорным В.Я.)

" 28. Плотностная структура коры и верхней мантии Центральной части азиатской окраины: проблемы и результаты регионального гравитационного моделирования// Тих.геол., 1991, № 5. С.39-48. " '

29. Глубинное строение Кавалеровского рудного района// Сов.геол. 1990,.№ 12. С.52-57. (В соавторстве с П.П.Лойтером)

30. Схема плотностных неоднородностей земной коры и мантии южной части Дальнего Востока// Сб.: Интерпретация гравитационных и магнитных полей. Киев: Наукова думка, 1992. С.99-102

31. Плотностные аномалии земной коры и верхов мантии азиатской континентальной окраины//.Человеческое измерение региональных проблем. Тез. междунар.симпозиума. Биробиджан:.ДВО АН СССР, 1992, ч.П. С.180-186. ■

32. Плотностная структура земной коры ,и верхней мантии советской части азиатской окраины: проблемы и результаты гравитационного моделирования// Проблемы тектоники, минеральные и энергетические ресурсы северо-западной Пацифики, 4.1. Хабаровск: ДВО АН СССР, 1992. С.9-18.

33» Bryansk!! L.I. Gravity models of the crust and upper mantle, .beneath the Sikhote Alin'folded region. Geol. Рас. Ocean, . '" 1985, p.p. 314-328, Harwood Academic Pablisher.

34-, Bryansk!! L.I. and Malyshev Prognostication of deep-

seated ore deposits Ъу-geophysical modeling Geol. of Рас. Ocean, 1989, v. 4, p.p. 567-579, Harwood Academic Pablisher.

35. Bryansky L.I. Crust and upper mantle density structure beneath Soviet Asian margin: problems and results of gravity modeling. Tectonics, energy and mineral resources of the North-West Pacific. Abstructs, v. II,' Khabarovsk, 1989, p.p. 5-6, '

36. Bryanskii L.I., Podgorny V.Ya. Gravitationally derived model of the earth's crust along the profile Svobodnyi-Kom-somol'sk- cape Syurkym. Geol. of Pac. Ocean, 1987» v. 3, p.p. 1035-1044.

37» Bryansky L.I. Through-crustal density unconcentriated V structure's of the Asian' continental margin. Abstract volume 1/3- 29-th International Geological Congress- Kyoto Japan,

1992; ?. 155-