Трехмерная Р-скоростная модель мантии и сейсмичность Фенноскандии

Татьяна Алексеевна Цветкова, Игорь Валентинович Бугаенко, Лариса Николаевна Заец, Tatiana Tsvetkova, Igor Bugaienko, Larysa Zaiets

Аннотация


В работе проведен анализ трехмерной Р-скоростной модели мантии Северо-Западной Европы (Фенноскандии) с целью выделения связи коровых землетрясений региона и процессов в мантии. Модель мантии получена по методу Тейлорового приближения. Данный метод не зависит от выбора референтной модели. Исходными данными для построения модели мантии являются бюллетени ISC за период с 1964 по 2006г. Трехмерная Р-скоростная модель мантии исследуемой территории представлена горизонтальными сечениями в истинных скоростях с шагом 25 км до глубины 1100 км, долготными и широтными сечениями в невязках скоростей относительно обобщенной средней скорости для мантии Евразии.

Анализ модели мантии под Фенноскандией позволил построить блоковую делимость мантии на глубинах до 300 км. Сравнение между блоковым строением мантии и расположением эпицентров землетрясений подтверждает приуроченность последних к межблоковым зонам. В работе проанализированы высокоскоростные наклонные слои в верхней мантии и показано их приуроченность к коровым землетрясениям.

В мантии под Фенноскандией выделяются скоростные области, основной особенностью которых является распространение низкоскоростного субвертикального слоя из средней мантии через зону раздела-1 в переходную зону верхней мантии. Выходы пониженных скоростей из нижней, средней мантии в верхнюю, возможно вплоть до коры включительно с последующим их ”растеканием” названы флюидными доменами. В областях растекания флюидных доменов выделяются сверхглубинные флюиды, проявляющиеся как субвертикальные колонки чередования областей повышенных и пониженных скоростей. Сверхглубинные флюиды соответствуют скоплениям землетрясений.


Ключевые слова


трехмерная Р-скоростная модель; Фенноскандия; мантия; землетрясения; сверхглубинные флюиды three-dimensional P-velocity model; Fennoscandia; mantle; earthquakes; super-deep fluids

Полный текст:

PDF

Литература


Аптикаев С. Ф., Мирмович Э. Г., Рузайкин А. И. Реальная сейсмическая активность Восточно-Европейской платформы как основа ее прогнозирования // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2012. №2. С. 12–21.

Астапенко В. Н. Зоны повышенной электропроводимости верхней мантии Восточно-Европейской платформы // Докл. НАН Белоруси. 2010, Т. 54, № 5. С. 100–104.

Богатиков О. А., Коваленко В. И., Шарков Е. В. Магматизм. Тектоника. Геодинамика Земли. М: Наука, 2010. 607 с.

Гуфельд И. Л. Сейсмический процесс. Физико-химические аспекты. М.: ТСНИИМаш. 2007. 153 с.

Калинин В. А., Родкин М. В., Томашевская Т. С. Геодинамические эффекты физико-химических превращений в твердой среде. М.: Наука, 1989. 144 с.

Летников Ф. А. Флюидные фации континентальной среды и проблемы рудообразования. М: МГУ, 1999. С. 63–95.

Павленкова Н. И. Структура земной коры и верхней мантии и механизм движения глубинного вещества // Вестник ОГГГГН РАН. 2001. №4(19). С. 1–18.

Павленкова Н. И., Павленкова Г. А. Строение земной коры и верхней мантии Северной Евразии по данным сейсмического профилирования с ядерными взрывами. М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2014. 192 с.

Пущаровский Ю. М., Пущаровский Д. Ю. Геология мантии Земли. М.: Геос, 2010. 138 с.

Родкин М. В., Никитин А. Н., Васин Р. Н. Сейсмотектонические эффекты твердофазных превращений в геоматериалах. М.: ГЕОС, 2009. 198 с.

Родкин М. В., Рундквист Д. В. Геофлюидогеодинамика, приложение к сейсмологии, тектонике, процессам рудо и нефтегенеза. Долгопрудный: издательский дом″ Интеллект″, 2017. 287 с.

Хаин В. Е. Тектоника континентов и океанов. М.: Научный мир, 2001. 604 с.

Цветкова Т. А., Шумлянская Л. А., Бугаенко И. В., Заец Л. Н. Сейсмотомография Восточно-Европейской платформы: трехмерная Р-скоростная модель мантии под мантии под Фенноскандией. Ч.I // Геофиз. журн. 2009. Т. 31, № 1. С. 53–72.

Цветкова Т. А., Шумлянская Л. А., Бугаенко И. В., Заец Л. Н. Сейсмотомография Восточно-Европейской платформы: трехмерная Р-скоростная модель мантии под Фенноскандией. Ч.II // Геофиз. журн. 2010. Т. 32, № 1. С. 60–77. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v32i1.2010.117570.

Цветкова Татьяна, Бугаенко Игорь, Заец Лариса Трехмерная Р-скоростная модель мантии Фенноскандии. Saarbrucken (Deutschland): LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 138 с.

Цветкова Т. А., Бугаенко И. В., Заец Л. Н. Структура низкоскоростных областей в мантии северной Европы // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 7. С. 106–126. doi: 10.17076/geo157.

Цветкова Т. А., Бугаенко И. В. Структура скоростной этажности мантии под Фенноскандией по данным сейсмотомографии // Геофиз.журн. 2016. Т. 38, № 1. С. 57–77. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v38i1.2016.107723.

Шаров Н. В. Литосфера Северной Европы по сейсмическим данным. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2017. 168 с.

Шаров Н. В. Литосфера Балтийского щита по сейсмическим данным. Апатиты: КНЦ РАН. 1993. 145 с.

Шаров Н.В., Свириденко Л. П. Эволюция литосферы Фенноскандинавского щита в докембрии // Геофиз.журн. 2017. Т. 39, № 5. С. 47–62. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v39i5.2017.112341.

Юдахин Ф. Н. Геодинамические процессы в земной коре и сейсмичность континентальной части Европейского севера // Литосфера. 2002. № 2, С. 3–23.

Burakhovich T. K., Kushnir А. N., Tsvetkova T .O. Recent research of geophysical parameters of the lithosphere of the East- European platform // Геодинаміка. 2013. Т. 15, № 2. С. 112-114.

Geyko V. S. А general theory of the seismic traveltime tomography // Геофиз. журн. 2004. Т. 26, № 2. С. 3–32.

International Seismological Centre. 2017. [электронный ресурс]. URL: http://www.isc.ac.uk (дата обращения: 28. 12. 2017).

Shchipansky A., Bogdanova S. V. The Sarmatian crustal segment: Precambrian correlation between the Voronezh Massif and the Ukrainian Shield across the Dniepr-Donets aulocogen // Tectonophysics. 1996. no 268. P. 109–125.

REFERENCES in ENGLISH

Aptikaev S. F, Mirmovich E. G., Ruzaykin A. I. Real'naya seysmicheskaya aktivnost' Vostochno-Yevropeyskoy platformy kak osnova yeye prognozirovaniya. [Real seismic activity of the East European platform as the basis for its prediction]. Nauchnyye i obrazovatel'nyye problemy grazhdanskoy zashchity [Scientific and educational problems of civil protection]. 2012. no. 2. P. 12–21.

Astapenko V. N. Zony povyshennoy elektroprovodimosti verkhney mantii Vostochno-Yevropeyskoy platformy [Zones of increased electrical conductivity of the upper mantle of the East European Platform]. Dokl. NAN Belorusi [Rep. NAS Belarus]. 2010. Vol. 54, no. 5. P. 100–104.

Bogatikov O. A., Kovalenko V. I., Sharkov E. V. Magmatizm. Tektonika. Geodinamika Zemli [Magmatism. Tectonics. Geodynamics of the Earth]. Moscow: Nauka, 2010. 607 p.

Gufeld I. L. Seysmicheskiy protsess. Fiziko-khimicheskiye aspekty [Seismic process. Physicochemical aspects]. Moscow: TSNIIMash, 2007. 153 p.

Kalinin V. A., Rodkin M. V., Tomashevskaya Т. S. Geodinamicheskiye effekty fiziko-khimicheskikh prevrashcheniy v tverdoy srede [Geodynamic effects of physico-chemical transformations in a solid medium]. Moscow: Nauka, 1989. 144 p.

Letnikov F. A. Flyuidnyye fatsii kontinental'noy sredy i problemy rudoobrazovaniya [Fluid facies of the continental environment and ore formation problems]. Moscow: MGU, 1999. P. 63–95.

Pavlenkova N. I. Struktura zemnoy kory i verkhney mantii i mekhanizm dvizheniya glubinnogo veshchestva [The structure of the earth's crust and upper mantle and the mechanism of motion of the deep matter]. Vestnik OGGGGN RAN [Herald DGGGMS RAS]. 2001. no. 4 (19). P.1–18.

Pavlenkova N. I., Pavlenkova G. A. Stroyeniye zemnoy kory i verkhney mantii Severnoy Yevrazii po dannym seysmicheskogo profilirovaniya s yadernymi vzryvami [The structure of the Earth's crust and upper mantle of Northern Eurasia according to seismic profiling data with nuclear explosions]. Moscow: GEOKART: GEOS, 2014. 192 p.

Pushcharovsky Yu. M., Pushcharovsky D. Yu. Geologiya mantii Zemli. [Geology of the Earth's mantle]. Moscow: Geos, 2010. 138 p.

Rodkin M. V., Nikitin A. N., Vasin R. N. Seysmotektonicheskiye effekty tverdofaznykh prevrashcheniy v geomaterialakh [Seismotectonic effects of solid-phase transformations in geomaterials]. Moscow: GEOS, 2009. 198 p.

Rodkin M. V., Rundqvist D. V. Geoflyuidogeodinamika, prilozheniye k seysmologii, tektonike, protsessam rudo i neftegeneza [Geofluidogeogeodynamics, application to seismology, tectonics, ore and petroleum processes]. Dolgoprudny: izdatel'skiy dom ″Intellekt″, 2017. 287 p.

Khain V. E. Tektonika kontinentov i okeanov [Tectonics of continents and oceans]. Moscow: Nauchnyy mir, 2001. 604 p.

Tsvetkova T. A., Shumlyanskaya L. A., Bugaenko I. V., Zaets L. N. Seysmotomografiya Vostochno-Yevropeyskoy platformy: trekhmernaya R-skorostnaya model' mantii pod mantii pod Fennoskandiyey. CH.I [Seismotomography of the East European Platform: a three-dimensional P-velocity model of the mantle under the mantle near Fennoscandia. Part I]. Geofiz. Zhurn [Geophysical Journal]. 2009. Vol. 31, no. 1. P. 53–72.

Tsvetkova T. A., Shumlyanskaya L. A., Bugaenko I. V., Zaets L. N. Seysmotomografiya Vostochno-Yevropeyskoy platformy: trekhmernaya R-skorostnaya model' mantii pod Fennoskandiyey. CH.II [Seismotomography of the East European platform: a three-dimensional P-velocity model of the mantle near Fennoscandia. Part II.]. Geofiz. Zhurn [Geophysical Journal]. 2010. Vol. 32, no. 1. P. 60–77. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v32i1.2010.117570.

Tsvetkova Tatiana, Bugaenko Igor, Zaets Larisa Trekhmernaya R-skorostnaya model' mantii Fennoskandii [Three-dimensional P-velocity model of the mantle of Fennoscandia]. Saarbrucken (Deutschland): LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 138 p.

Tsvetkova T. A., Bugaenko I. V., Zaets L .N. Struktura nizkoskorostnykh oblastey v mantii severnoy Yevropy [Structure of low-speed regions in the mantle of northern Europe]. Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of the Karelian Research Center of the RAS]. 2015. no. 7. P. 106–126. doi: 10.17076/geo157.

Tsvetkova T. A., Bugaenko I. V. Struktura skorostnoy etazhnosti mantii pod. Fennoskandiyey po dannym seysmotomografii [The structure of velocity mantle number of horizons under Phennoscandia according to seismic-tomography data]. Geofiz. Zhurn [Geophysical Journal]. 2016. Vol. 38, no. 1. P. 57–77. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v38i1.2016.107723.

Sharov N. V. Litosfera Severnoy Yevropy po seysmicheskim dannym [Lithosphere of Northern Europe by seismic data]. Petrozavodsk: Karel'skiy nauchnyy tsentr RAN, 2017. 168 p.

Sharov N. V. Litosfera Baltiyskogo shchita po seysmicheskim dannym [Lithosphere of the Baltic shield according to seismic data]. Apatity: KNTS RAN, 1993. 145 p.

Sharov N, Sviridenko L. P. Evolyutsiya litosfery Fennoskandinavskogo shchita v dokembrii [Precambrian lithospheric evolution of the Fennoscandian Shield]. Geofiz. Zhurn [Geophysical Journal]. 2017. Vol. 39, no. 5. P. 47–62. doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v39i5.2017.112341.

Yudakhin F. N. Geodinamicheskiye protsessy v zemnoy kore i seysmichnost' kontinental'noy chasti Yevropeyskogo severa [Geodynamic processes in the earth's crust and seismicity of the continental part of the European North]. Litosfera [Lithosphere]. 2002. no. 2. P. 3–23.

Burakhovich T. K., Kushnir A. N., Tsvetkova T. O. Recent research of geophysical parameters of the lithosphere of the East-European platform. Geodïnamika [Geodynamics]. 2013. Vol. 15, no. 2. P. 112–114.

Geyko V. S. А general theory of the seismic traveltime tomography. Geofiz. Zhurn [Geophysical Journal]. 2004. Vol. 26, no. 2. P. 3–32 (in Engl.).

International Seismological Center. 2017. URL: http://www.isc.ac.uk (accessed: 28. 12. 2017).

Shchipansky A., Bogdanova S.V. The Sarmatian crustal segment: Precambrian correlation between the Voronezh Massif and the Ukrainian Shield across the Dniepr-Donets aulocogen. Tectonophysics. 1996. no. 268. P. 109–125.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo861

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019