МЕХАНИЗМ КАЙНОЗОЙСКОГО БАЙКАЛЬСКОГО РИФТОГЕНЕЗА ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ О ГЛУБИННОМ СТРОЕНИИ Мордвинова В. В. Институт земной коры СО РАН, Иркутск
НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫЕ ГИПОТЕЗЫ БАЙКАЛЬСКОГО РИФТОГЕНЕЗА: - Астеносферный диапиризм (Зорин, 1971; 1977; Зорин и др. , 1984; Logatchev, Zorin, 1991; Логачев, 1999) — Механизм воздействия долгоживущего плюма, Zorin et al. , 2003) - Коллизия Индостана и Евразии (Molnar, Tapponnier, 1975; Зоненшайн, Савостин, 1979; Zonenshain, Savostin, 1981; Хаин, 1990); - Эволюция флюидного режима (Артюшков и др. , 1990).
В ДОКЛАДЕ: 1. Анализ комплекса сейсмических моделей. 2. Сведения о движении древних плит Евразии в юго-восточном направлении. 3. В качестве геодинамического вывода предлагается сценарий Байкальского горо- и рифтообразования.
Горизонтальные сечения мультимодальной поверхностноволновой томографии (Priestley, K. &Mc. Kenzie, D. , 2006). Аномалии в мантии рассчитаны в % относительно стандартного скоростного разреза PREM.
Вертикальные сечения томографической модели (Priestley et al. , 2006) Индийс океан Индийс Гоби. Алтай Тибет Индийс щит океан Гима. Тибет лаи Гималаи Впадина Сoнглиао Япония Тарим Сибир платф. Забайкалье Хангай Сев. Ледов. Сибирская океан платф. Aмур. плита Хангай Гоби. Алтай Ниж. Западнонеан. Сибир плита платф. гарск Хубсугул Вост-Евр. платф. Вывод: верхняя мантия везде относительно низкоскоростная кроме областей древних кратонов и современных и древних субдукционных плит – слэбов. Север Байкальской впадины, Верхне. Ангарская впадина и Северомуйский хребет расположены на Сибирском
(Мордвинова и др. , 2009) Tomography along the BRZ along the profile PASSCAL_1992 Томография вдоль простирания БРС показывает, что центр и северо-восток системы рифтов along the profile MOBAL_2003 расположены над окраиной Сибирского кратона с мощной (100– 200 км) высокоскоростной литосферой, юго-западный фланг рифтовой системы соответствует зоне низкой скорости в коре и верхней мантии. Низкоскоростная зона особенно хорошо локализована вдоль профиля PASSCAL. Близповерхностная интенсивная часть низкоскоростной аномалии совпадает не с Байкальской впадиной, а с южными отрогами Хамар-Дабан. Выполненное нами моделирование ограничено региональной системой станций.
Vs -разрез по SV- функциям приемника вдоль профиля PASSCAL с пересечением оз. Байкал (Мордвинова, Артемьев, 2010) Градиентность коро-мантийного перехода указывает на потерю жесткости нижней части коры из-за флюидизации из-под кратона или расплавов в деструктуризованной шовной зоне на границе Сибирского кратона.
астеносфера Литосфера d. Vp/Vp 3 2 1 0 -1 -2 -3, % Литосфера астеносфера Мордвинова, Артемьев, 2010 Литосфера Астеносфера
Непротиворечивость моделей, выполненных различными методами, подтверждает их надежность и дает возможность перейти к геодинамической интерпретации полученных результатов.
GPS-velocities Вертикальное сечение А-А’ томографической модели (Priestley et al. , 2006) ВЕП ЗСП СП Н-А растяжение с ж а т и е AП Basin Songliao Япония растяжение
ИМЕЕМ: (1) главная впадина Байкальский рифтовой системы и ее восточные и юго-восточные высокие хребты расположены преимущественно над прочной и довольно мощной литосферой окраины Сибирского кратона, а отроги хребтов – над местом контакта кратона с областью пластичной мантии; (2) к поздней перми сложилась и в основном сохраняется конфигурация плит Евразии (Pisarevsky et al. , 2006); (3) кайнозойская тектоническая обстановка на периферии Евразии способствует движению «состава» трех древних мощных плит в ЮВ направлении. ----------------------------------------На этом основании можно предположить коллизионный сценарий Байкальского горообразования и отстающего по времени пассивного рифтогенеза. Основная роль в сценарии принадлежит южному выступу Сибирского кратона, оказывающему непосредственное давление на пластичную мантию юго-востока.
Сценарий горо- и рифтообразования в результате коллизии «Сибирский кратон – подвижный пояс» : (Использованы элементы моделей Sloan et al. , 2011 c изменениями) I. Область с низкой II. При надвигаскоростью и плотнии кратона ностью в силу боль- слабое плато шей плавучести «стекает» под возвышается над действием высокоскоростным гравитации и прочным кратоном. на прочный кратон. III. При дальнейшем перемещении фронта коллизии к ЮВ, из-за сил сцепления в среде территория сформировавшихся гор испытывает растяжение. IV. Современное состояние: Перед фронтом коллизии растут горы и возможен плутонический магматизм. В тылу коллизии продолжается растяжение, растет ширина впадин.
СЗ ЮВ СТАДИЯ III СТАДИЯ IV Продвижение на ЮВ идет, возможно, рывками. При Vср=10 мм/год за 30 млн лет мог сформироваться существующий горнорифтовый рельеф. Отчасти сценарий соответствует модели континентального рифтогенеза Б. П. Вернике (Wernike, 1985)
График Состояния БРЗ в мезозое – кайнозое Согласно анализу результатов геологических и тектонофизических исследований Н. А. Флоренсова, И. В. Гордиенко, В. В. Ярмолюка, С. М. Замараева, А. М. Мазукабзова, Н. А. Логачева, С. И Шермана, К. Г. Леви, В. В. Ружича, В. Д. Маца, Е. В. Склярова, Г. Ф. Уфимцева и др. - растяжение - сжатие Впадины Байкальской рифтовой зоны являются структурами древнего заложения, которое произошло, по крайней мере в мезозое, в течение длительных эпох возможного растяжения (рассеянный рифтогенез). Для запуска коллизионного механизма развития БРЗ был необходим существенный этап сжатия. Им мог стать период сжатия 215– 190 млн лет назад, в соответствии с рассматриваемым подходом сменившийся позже СЗ-ЮВ растяжением того же направления, продолжавшимся около 40 млн лет. После нового цикла «сжатие– растяжение» с наиболее мощным излиянием базальтов наступил длительный период покоя. В это время если и было растяжение, то только за счет общего опускания поверхности. Новый период активизации движения мог начаться в середине кайнозоя по той же коллизионной схеме «сжатие, вызывающее растяжение в тылу коллизии» .
Топография, механизмы и глубины очагов землетрясений (Sloan et al. , 2011) Конторович и др. , 1999 Байкало-Муйский
Molnar and Tapponnier, 1975 : Теоретическая схема для объяснения механизма пассивного рифтогенеза Шанси - действие индентера на более пластичную среду: (Hill, 1959 – Математич. теория пластичности; Backofen, 1972 - Процессы деформ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Комплекс современных данных свидетельствует, что причиной кайнозойского Байкальского рифтогенеза является не влияние плюма или подъем астеносферы, не удаленная Индо-Азиатская коллизия, а местное взаимодействие плит. Индентором в данной коллизии, является мощный и прочный докембрийский Сибирский кратон. Воздействие наклонной окраины Сибирского кратона при его продвижении в юго-восточном направлении на более молодые тектонические области, приток флюидов из-под кратона привели к деформации пластичной мантии и вынужденным сдвигам слабой земной коры в их пределах, что обусловило
Скачать презентацию МЕХАНИЗМ КАЙНОЗОЙСКОГО БАЙКАЛЬСКОГО РИФТОГЕНЕЗА ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ О
0af9b5af5ffc0449c605c680401b283e.ppt