Content uploaded by Fedor L. Yakovlev
Author content
All content in this area was uploaded by Fedor L. Yakovlev on Jun 15, 2021
Content may be subject to copyright.
55
рыва сильно различаются падения пластов. Здесь и по другим участкам
были собраны материалы для реконструкции полей напряжений и дефор-
маций методами, основанными на кинематических данных по поверхно-
стям скольжения, статистических данных замеров трещиноватости, а так-
же других данных, свидетельствующих об особенностях деформации мас-
сивов горных пород. Детально обследованы отдельные участки проявле-
ния взбросовых, надвиговых, сдвиговых, сбросовых нарушений и их соче-
тания: на участке Хужамайхона, Чарбог, Капчигай, Ялгизбулак.
Предварительный анализ геологических материалов позволяет без
сомнения определить преобладание элементов структуры, формирование
которых связано со сжимающими усилиями. Поле напряжений, полу-
ченное по сводным данным массовых замеров трещин всего исследуемо-
го района, характеризуется ориентацией оси главного нормального
напряжения сжатия в восточном и западном секторах стереографической
диаграммы. На участке Капчигай (южная часть территории, за предела-
ми ущелья Дарбанд) ориентировка оси напряжения сжатия близгоризон-
тальная, тяготеет к северо-восточному и юго-западному румбам. Ось
растяжения и промежуточная имеют наклонное положение. В пределах
Хужамайхона (в средней части территории) отмечено проявление двух
типов поля напряжений. Первое характеризуется как сдвиговое и взбро-
со-сдвиговое; второе имеет субгоризонтальную ось растяжения при
наклонном положении двух других осей. Очевидна связь с ними обна-
руженных здесь крупных поверхностей сдвигов и сбросо-сдвигов. Они
запечатлены на фотографических снимках, которые будут продемон-
стрированы во время доклада.
СКЛАДЧАТАЯ СТРУКТУРА БОЛЬШОГО КАВКАЗА,
ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ И
ИСТОРИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ПО КРУПНЫМ
РАЗЛОМАМ
Ф. Л. Яковлев, Е. С. Горбатов
Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
yak@ifz.ru
Были собраны данные по структуре и истории развития ряда регио-
нов Большого Кавказа (БК) для объектов типа «структурная ячейка»,
имеющих размер около 5–7 км вкрест простирания. Эти данные включа-
ли в себя: 1) глубину кровли фундамента для стадии 1, конца осадкона-
копления; 2) величину сокращения для стадии 2, после формирования
складчатости; 3) глубину кровли фундамента для стадии 2; 4) глубину
кровли фундамента для стадии 3, современной, после горообразования;
56
5) амплитуду неотектонического поднятия и размыва; 6) разницу глубин
кровли фундамента между стадиями 3 и 1. Первоначально материал был
получен по 24 детальным структурным профилям общей длиной около
500 км в регионах Северо-Западного Кавказа (СЗК), Чиаурской зоны
(ЧиЗ) и Юго-Восточного Кавказа (ЮВК); это сформировало массив дан-
ных для 78 «ячеек». Перечисленные параметры, очевидно, имеют прямое
отношение к геодинамическим процессам формирования структуры
Большого Кавказа, что позволяет решать обратные задачи по диагности-
ке этих процессов. Для массива данных 78 ячеек были рассчитаны пар-
ные корреляции, для некоторых выявились очень сильные связи –
например, для параметров 2 и 5 корреляция составила R = 0,82. Для
уточнения всех сложных связей параметров был использован факторный
анализ [Яковлев, Горбатов, 2018], который показал наличие двух факто-
ров, отражающих, предположительно, природные процессы. Фактор F1,
названный «Изостазия», имел вес 46,6 %, а нагрузки на параметры 1–6
составили 0,790; –0,195; 0,665; 0,982; 0,005; 0,853. Он показал зависи-
мость глубины кровли фундамента для стадии 3, современной (4), от
значения этого параметра на стадии 1 (1), что явно связано с изостазией
и необходимо указывает на увеличение плотности пород коры (и дегра-
дацию ее мощности) в процессе эволюции структуры всего БК. Фактор
F2 «Сокращение» имел вес 40,2 %; нагрузки составили 0,022; 0,938; –
0,736; –0,158; 0,957; –0,219. Здесь амплитуда поднятия (5) зависит от
величины сокращения (2), что также может быть связано с изостазией и
уменьшением плотности пород коры и мантии в процессе роста гор. Та-
кие изменения плотности пород могут достигать 15 %.
К указанному массиву позже были добавлены результаты восста-
новления структуры складчатости в Дагестане (ДЗ) для 25 ячеек. Это
позволило провести наблюдения над устойчивостью полученного ре-
зультата. Было выявлено, что два процесса хорошо проявлены в СЗК;
слабее, но проявлены для ЧиЗ и ЮВК. Но процессы не были выявлены
для ДЗ отдельно и в комбинации ДЗ + ЧиЗ + ЮВК. Это говорит о реаль-
ности действия указанных двух процессов в центральной полосе склад-
чатой деформации БК.
Анализ изменения мощностей слоев литосферы в условиях сохра-
нения изостазии в процессе эволюции структуры тектонических зон БК
показал, что природу смещений по субвертикальным разломам на гра-
ницах блоков коры можно связывать с изменениями плотности пород
коры и мантии (на 15 %), которые выявлены факторным анализом.
Сделано предположение, что изменения плотности пород коры и
мантии в крупных блоках могут приводить к таким преобразованиям
поля напряжений и таким структурным следствиям, которые могут оши-
бочно восприниматься как внешнее воздействие на них.
57
Литература
Яковлев Ф. Л., Горбатов Е. С. Об использовании факторного анализа для исследова-
ния геодинамических процессов формирования Большого Кавказа // Геодинамика и текто-
нофизика. 2018. Т. 9, № 3. С. 909–926.
TWO TYPES OF THE LITHOSPHERE DESTRUCTION
IN CENTRAL ASIA
Yu. G. Gatinsky, T. V. Prokhorova
Institute of Earthquake Prediction Theory
and Mathematical Geophysics RAS, Moscow, Russia
gatinsky@gmail.com, tatprokh@mitp.ru
Central Asia belongs to intracontinental regions with the most intensive
increasing the crust and the whole lithosphere. But at the same time processes
of the lithosphere destruction play also an important part within this region
[Sherman, 2012]. Among them two main types can be distinguished. The first
type the clearest manifests itself in the zone of the Pacific Slab subduction
under the North China Craton. The subducting slab induces upwelling from
the hydrous mantle transition zone, produces mantle convection and erodes
the bottom of the overriding lithosphere mantle. Consequently, lithospheric
thinning or even destruction occurs, sometimes with downward dripping of
lithospheric components into the asthenosphere [Liu, Li, 2018]. Attached to
the flat subduction of oceanic slab dehydration reactions from it would signif-
icantly hydrate the lithospheric mantle and decrease its rheological strength.
These processes take place within Central Asia on a large scale since the anal-
ysis of P- and S-waves tomography shown the quasi-horizontal continuation
of the Pacific Slab on about 2000 km to the West from the Japanese Trench at
the depth 500–600 km maintaining approximately the same indicators of dVp
and dVs as in subduction zone, but without hypocenters [Chen et al., 2016].
On the Earth surface above the slab heat flow reach values of 100 µw/m-2 and
more [The global heat flow … , 2011], accompanied by development of Late
Cenozoic intracontinental volcanism, rift basins and Cenozoic depressions
[Gatinsky et al., 2020]. Late Cenozoic magmatism in North Mongolia (East
Hangay) is inferred to be produced firstly in slab-derived sources connected
with the Pacific Slab continuation at a depth under East and Central Asia
[Rasskasov et al., 2008].
Another type of the lithosphere especially its upper part destruction may
be observed in SE Tibet, for which experimental GPS vectors confirm steady
clockwise rotation (http://itrf. ign. fr/ITRF_solutions/2014/). Apparently, only
the upper part of the crust participates in this rotation, because the results of
seismic and magnetotelluric sounding according to the INDEPTH Program
УДК 551.24
ББК 26.3
Р17
Рекомендовано к печати
ученым советом ФГБУН ИЗК СО РАН
Протокол № 4 от 01.04.2021
Ответственный редактор
доктор геолого-минералогических наук К. Ж. Семинский
Разломообразование в литосфере и сопутствующие про-
цессы: тектонофизический анализ : тезисы докладов Всероссий-
ского совещания, посвященного памяти профессора С. И. Шер-
мана. Иркутск, 26–30 апреля 2021 г. / ФГБУН ИЗК СО РАН ;
ФГБОУ ВО «ИГУ» ; отв. ред. К. Ж. Семинский. – Иркутск : Из-
дательство ИГУ, 2021. – 233 с. https://doi.org/10.26516/978-5-
9624-1919-0.2021.1-233
ISBN 978-5-9624-1919-0
Представлены фундаментальные разработки механизмов форми-
рования разноранговых разломно-блоковых структур литосферы, про-
блемы реконструкции поля напряжений в сложных динамических об-
становках, а также исследования пространственно-временных взаимо-
отношений разломообразования и связанных с ним сопутствующих
процессов, которые проявляются в виде сейсмической и разнотипной
флюидной активности.
Предназначено широкому кругу специалистов в области тектоно-
физики, современной геодинамики, механики разрушения, структурной
геологии, геофизики, рудообразования, гидрогеологии и инженерной
геологии, которые занимаются исследованием разломной структуры и
процессов, связанных с деструкцией.
УДК 551.24
ББК 26.3
© ФГБУН ИЗК СО РАН, 2021
ISBN 978-5-9624-1919-0 © ФГБОУ ВО «ИГУ», 2021
Р17