Геофизические особенности строения коры Анабарского щита

Милановский С.Ю., Кабан М.К., Розен О.М., Егоркин А.В.

Аннотация

На примере Анабарского щита исследованы сейсмические, гравитационные, и тепловые характеристики гранулитовой области земной коры. Нижнекоровые комплексы Анабарского щита, выдвинутые к дневной поверхности могут быть разделены на пассивные (террейны) и активные (зоны коллизии) тектонические единицы. По профилю ГСЗ «Шпат» (Vp и Vs волны), была получена детальная структура Ю–В части Анабарского щита и прилегающих областей, для которых характерна вертикальная и латеральная неоднородности. Анализ гравитационного поля выявил линейные аномалии, соответствующие СЗ–ЮВ простиранию главных тектонических структур щита — гранулитовых террейнов и разделяющих их коллизионных зон и направление падения коровых блоков высокой плотности. Анабарский щит характеризуется крайне низкой плотностью измеренного теплового потока ~(20–25) мВт/м2. Минимальна оценка глубинного потока на Анабаре ~30±(5–7) мВт/м2. Средняя коровая теплогенерация была оценена в 0.36 мкВт/м3. Эта величина характерна для нижней континентальной коры. Мантийный тепловой поток составил 10–16 мВт/м2. Выявлена пространственная связь повышенной мощности мерзлоты (до 1500 м) с зоной Анабарского щита и его склонов, обусловленная аномально низким тепловым потоком, величина которого подвержена влиянию палеоклимата.

Ключевые слова

Анабарский щит; сейсмическая структура; гравитационное поле; тепловой поток

Полный текст:

PDF

Литература

Алейников А.Л., Немзоров Н.И., Халевин Н.И. Многоволновая сейсмика при изучении недр рудных районов / Отв. ред. А.М. Буньков. М.: Наука, 1986. 109 c.

Алексеев С.В. Криогидрогеологические системы Якутской алмазоносной провинции. Дисс. докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 2007. 376 с.

Андреева С.М. Зырянское оледенение на севере средней Сибири // Известия АН СССР.

Серия географическая. 1978. № 5. С. 72–79.

Атлас «Опорные геолого-геофизические профили России». Глубинные сейсмические разрезы по профилям ГСЗ отработанным в период с 1972 по 1995 год Роснедра: ВСЕГЕИ, 2013 (электронное издание). http://www.vsegei.ru/ru/info/seismic/.

Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии. Новосибирск: Наука, 1991. 193 с.

Балобаев В.Т. Тепловой поток Сибирской платформы в зоне вечной мерзлоты // Тепловое поле недр Сибири / Ред. Э.Э. Фотиади. Новосибирск: Наука, 1987. С. 75–94.

Геотермический атлас Сибири и Дальнего Востока (2009–2015). 2016. http://maps.nrcgit.ru/geoterm/.

Герасимчук А.В., Серенко В.П. Вещественно-физические предпосылки районирования фундамента Далдыно-Алакитского региона по геофизическим данным // Советская геология. 1988. № 11. С. 74–80.

Гордиенко В.В. Радиогенная теплогенерация в земной коре и тепловой поток из мантии древних платформ // Геофизический журнал. 1980. Т. 2. № 3. С. 29–34.

Девяткин В.Н. Тепловой поток криолитозоны Сибири. Автореф. дисс. докт. геол.-мин. наук. М.: Ин-т криосферы, 1997. 39 с.

Девяткин В.Н. Тепловой поток криолитозоны Сибири: методика и результаты изучения. Новосибирск: Наука, 1993. 163 с.

Демежко Д.Ю. Геотермический метод реконструкции палеоклимата (на примере Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 144 с.

Дучков А.Д., Балобаев В.Т., Лысак С.В. Тепловой поток Сибири // Геология и геофизика. 1982. № 1. С. 42–51.

Дучков А.Д., Пузанков Ю.М., Соколова Л.С. Тепловой поток кимберлитовых провинций древних платформ // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 7. С. 1092–1101.

Дучков А.Д., Соколова Л.С. Тепловой поток Сибири // Геофизические методы исследования земной коры: Материалы Всеросийской конференции посвященной 100 летию со дня рождения академика Н.Н.Пузырева (Новосибирск 8–13 декабря 2014 г.). Новосибирск: Изд-во ИНГГ СО РАН, 2014. C. 211–216.

Егоркин А.В. Глубинные сейсмические исследования с трехкомпонентной регистрацией смещения почвы // Физика Земли. 1999. № 7–8. С. 44–64.

Егоркин А.В. Строение земной коры по сейсмическим геотравесам // Глубинное строение территории СССР / Ред. В.В. Белоусов, Н.И. Павленкова. М.: Наука, 1991. С. 118–135.

Зорин Ю.А., Письменный Б.М., Новоселова М.Р., Турутанов Е.Х. Декомпенсационные аномалии силы тяжести // Геология и геофизика. 1985. № 8. С. 104–108.

Кабан М.К. Гравитационная модель литосферы и геодинамика (плотностные неоднородности литосферы и ее напряженное состояние) // Неотектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии / Под. ред. А.Ф. Грачева. М.: Пробел, 2000. С. 267–290.

Кусков О.Л., Кронрод В.А., Прокофьев А.А., Павленкова Н.И. Петролого-геофизические модели внутреннего строения литосферной мантии Сибирского кратона. Петрология. Т. 22. № 1. С. 21–49.

Любимова Е.А., Милановский С.Ю., Смирнова Е.В. Новые результаты изучения теплового потока на Балтийском щите // История развития теплового поля в зонах различного режима стран Восточной Европы / Отв. ред. Е.А.Любимова и В.И.Шульдинер, М.: Изд. МГК, 1985. С. 93–110.

Пискарев А.П. Применение петрофизических исследований при изучении геологического строения Анабарского щига // Петрофизическая характеристика советской части Балтийского щита / Отв. ред. В.А. Тюремнов (отв. ред.) и др. Апатиты: Кольский филиал РАН СССР, 1976. С. 17–24.

Розен О.М. Теплогенерация земной коры Анабарского щита и проблемы формирования нижней коры континентов // Геология и геофизика. 1992. № 12. С. 22–29.

Розен О.М. Метаморфические следствия тектонических движений на уровне нижней коры: протерозойские коллизионные зоны и террейны Анабарского щита // Геотектоника. 1995. № 2. С. 3–14.

Розен О.М., Е.В.Бибикова, В.Л.Злобин и др. Архей Анабарского щита и проблемы ранней эволюции Земли. М.: Наука, 1988. 254 с.

Розен О.М., Вишневский А.Н., Глуховский М.З. и др. Строение земной коры Анабарского щита. М.: Наука, 1986. 198 с.

Розен О.М., Ленский Л.К., Журавлев Д.З. и др. Палеопротерозойская аккреция на северо-востоке Сибирского кратона: изотопное датирование анабарской коллизионной системы // Стратиграфия. геологическая корреляция. 2006. Т. 14. № 6. С. 3–24.

Розен О.М., Манаков А.В., Суворов В.Д. Коллизионная система северо-востока Сибирского кратона и проблема алмазоносного литосферного киля // Геотектоника. 2005. № 6. С. 42–67.

Розен О.М., Милановский С.Ю. Тепловой поток в докембрии Анабарского и Балтийского щитов: некоторые геологические следствия // В сб. Геология метаморфических комплексов. Свердловск: Свердловский горный ин-т, 1988. C. 24–34.

Розен О.М., Ножкин А.Д., Злобин В.Л., Рачков В.С. Распределение радиоактивных элементов в метаморфитах Анабарского щита: происхождение пород и эволюция земной коры // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1989. Т. 64. Вып. 4. С. 78–91.

Розен О.М., Рачков В.С., Злобин В.Л. Анабарский щит. В сб. Тектоническая расслоенность литосферы / Под ред. Никтиной Т.А. М.: Наука, 1990. С. 269–279.

Розен О.М., Соловьев А.В., Журавлев Д.З. Термальная эволюция северо-востока Сибирской платформы в свете данных трекового датирования апатитов из керна глубоких скважин //

Физика Земли. 2009. № 10. С. 79–96.

Розен О.М., Федоровский B.C. Коллизионные гранитоиды и расслоение земной коры. М.: Научный мир, 2001. 188 с. (Тр. ГИН РАН; Вып. 545).

Самков В.В., Потапьев С.В. Интерпретация гравитационного поля и данных глубинного сейсмического зондирования // Строение земной коры Анабарского щита / Отв. ред. В.М. Моралев. М.: Наука, 1986. С. 134–154.

Тепловое поле недр Сибири / Редактор Э.Э. Фотиади Новосибирск: Наука, 1987. 200 с.

Теплофизические исследования криолитозоны Сибири / Отв. Редактор А.В. Павлов. Новосибирск: Наука, 1983. 215 с.

Хуторской М.Д., Поляк Б.Г. Роль радиогенной теплогенерации в формировании поверхностного теплового потока // Геотектоника. 2016. № 2. С. 43–61.

Artemieva I.M., Mooney W.D. Thermal thickness and evolution of Precambrian lithosphere: A global study // JGR. 2001. V. 106. № B8. P. 16387–16414.

Artemjev M.E., Kaban M.K., Kucherinenko V.A. et al. Subcrustal density inhomogeneities of the Northern Eurasia as derived from the gravity data and isostatic models of the lithosphere // Tectonophysics. 1994. V. 240. № 1–4. P. 249–280.

Condie К. Plate tectonics and crustal evolution. Oxford: Pergamon Press, 1989, 476 p.

Сhristensen N.I., Mooney W.D. Seismic velocity structure and composition of the continental crust: A global view // JGR. 1995. V. 100. № B7. P. 9761–9788.

Cordell L., Zorin Yu.A., Keller G.R. The decompensative gravity anomaly and deep structure of the Rio Grande Rift // JGR. 1991. V. 96. № B4. P. 6557–6568.

Demezhko D.Y., Ryvkin D.G., Outkin V.I., et al. Spatial distribution of Pleistocene // Holocene warming amplitudes in Northern Eurasia inferred from geothermal data. Climate of the Past. 2007. № 3. P. 559–568.

Egorkin A.V. Velocity structure, composition and discrimination of crustal provinces in the former Soviet Union // Tectonophysics. 1998. V. 298. № 4. P. 395–404.

Fountain D.M. Is there a relationship between seismic velocity and heat production for crustal rocks? // Earth and Planetary Science Letters. 1986. V. l. 79. № 1–2. P. 145–150.

Jordan T.H. Continents as a chemical boundary layer // Philosophical Transactions of the Royal Society A. London 1981. V.301. № 1461. P. 359–373.

Kremenetsky A.A., Milanovsky S.Yu., Ovchinnikov L.N. A heat generation model for continental crust based on deep drilling in the Baltic Shield // Tectonophysics. 1989. V. 159. № 3 P. 231–246.

Lachenbruch A. Н. Crustal temperature and heat production: implications of the linear heat flow relation // JGR. 1970. V. 75 (B4). P. 3291–3300.

Meissner R. The continental crust. Academic Press Inc. Orlando San Diego N. Y. Toronto, 1986. 402 p.

Mottaghy D., Schwamborn G., Rath V. Past climate changes and permafrost depth at the Lake El’gygytgyn site implications from data and thermal modeling // Climate of the Past. 2013. V. 9. P. 119–133.

Pollack H.N., Demezhko D.Y., Duchkov A.D. et al. Surface temperature trends in Russia over the past five centuries reconstructed from borehole tempera-tures // JGR. 2003. V. 108 (B4). P. 2180–2192.

Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. А new global heat flow compilation. 1991. Department of geological sciences the University of Michigan Ann Arbor, Michigan 48109–1063, U.S.A. http://www.wdcb.ru/sep/data/hdata/hf_global.dat.

Rudnick R.L., Presper T. Geochemistry of intermediate- to high-pressure granulites // Granulites and crustal evolution / D. Vielzeuf, P. Vidal (Eds.). Kluwer, Dordrecht, 1990. P. 523–550.

Rybach L., Bunterbarth G. Relationships between petrophysical properties density, seismic-velocity, heat generation and mineralogical constitution // Earth and Planetary Science Letters. 1982. V. 57. № 2. P. 367–376.

Rybach L., Buntebarth G. The variation of heat generation, density and seismic velocity with rock type in the continental lithosphere // Tectonophysics. 1984. V. 103. № 1–4. P. 335–344.

Rybach L., Bunterbarth G. The relationship between seismic velocity and heat production- critical comments // Earth and Planetary Science Letters. 1987. V. 83. № 1–2. P. 175–177.

Shatsky V.S., Budnick R.L., Jagoutz Е. Mafic granulite xenoliths from Udachnaya Pipe, Yakutia: samples of Archaean lower crust? Deep-seated magmatism and evolution of lithossphere of the Siberian Platform, abstracts. Novosibirsk: IGG, 1990. P. 35–51.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.



© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»