На главную              К списку выставок


Журнальные статьи

Barnhoorn A., Drury M.R., van Roermund H.L.M. Evidence for low viscosity garnet-rich layers in the upper mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 2010. Vol. 289, № 1–2. P. 54–67.

The rheological properties of upper mantle rocks play an important role in controlling the dynamics of the lithosphere and mantle convection. Experimental studies and microstructures in naturally deformed mantle rocks usually imply that olivine controls the upper mantle rheology. Here we show for the first time evidence from the geometry of folded compositional layers in mantle rocks from Western Norway that garnet-rich rocks can have lower solid-state viscosities than olivine-rich rocks. Modeling of melt-free and dry rheology of garnet and olivine confirms that the reversed viscosity contrast between garnet-rich and olivine-rich layers for this folding event can be achieved over a relatively wide range of temperatures at low stress conditions when the fine-grained garnet deforms by diffusion creep while the coarse-grained olivine deforms by dislocation creep and/or diffusion creep. In general, modeling of the fold viscosity contrast shows that in the stable subcontinental lithospheric mantle or convecting mantle such a reversed viscosity contrast can be formed due to diffusion creep processes in fine-grained garnets in a dry mantle environment or at conditions where the garnet-pyroxene layer is partially molten, i.e. close to solidus-liquidus conditions in the upper mantle. Alternatively in cold plate tectonic settings, e.g. in subduction zones, some water-weakening is a feasible mechanism to create the reversed viscosity contrast between garnet and olivine.

Bogdanov I. et al. Tectonic stresses seaward of an aseismic ridge-Trench collision zone. A remote sensing approach on the Loyalty Islands, SW Pacific // Tectonophysics. 2011. Vol. 499, № 1–4. P. 77–91.

The Loyalty Islands are a series of limestone karstified islands on the Australian Plate that are presently approaching the Vanuatu subduction zone (SW Pacific). They are deformed due to the combined effects of the bulging of the subducting lithosphere and the beginning collision between the Loyalty Ridge and the Vanuatu subduction zone. Therefore, they constitute a series of markers for early phases of ridge arc collision. Lineaments deduced from remote sensing images (aerial photos, SPOT3, SPOT4 and ENVISAT data), termed here as fractures, are analyzed by comparison with planar structures measured during field studies and termed as geological data. Fracture data indicate a stable main N110 direction with a large variance of nearly 15 degrees in rms and two minor directions 45 degrees apart which may constitute shear directions associated to the major one. A scale dependent analysis shows that fractures longer than 2000 m are close to the N110 direction and that their orientation shifts progressively to reach the N125 direction for L<400 m. Geological data which are generally measured on 1-10 m long structures, reveal a main N135 direction in Lifou, which may be considered as the continuation of the trend of fracture data for decreasing lengths, and are dispersed in Mare. Since the shortest scale structures are being subjected to local disturbances, the longest ones are considered as indicative of the present stress state of the Loyalty Islands. They are modeled as tension cracks resulting from the elastic bulging of the Australian lithosphere before its subduction at the Vanuatu Trench and from a single force corresponding to the beginning collision. It is suggested that the stress field deduced from this model may help constraining general models of ridge arc collision and that the Vanuatu New Caledonia region could be a valuable natural example to calibrate such models.

Boutelier D., Cruden A. Slab rollback rate and trench curvature controlled by arc deformation // Geology. 2013. Vol. 41, № 8. P. 911–914.

Subduction systems are inherently three-dimensional, with significant along-strike variations in the timing and style of deformation and magmatism. Geodynamic models used to explain such variations and associated trench curvature typically invoke mantle flow or along-strike variations in the properties of the subducting lithosphere, ignoring the role of the overriding plate. Here we use analogue experiments to investigate the dynamics of diachronous backarc basin opening. In the models, horizontal tension increases in the upper plate due to progressive subduction of negatively buoyant oceanic lithosphere. The magmatic arc lithosphere eventually fails and backarc opening occurs via rollback of the forearc block. Arc failure initiates near the model edge and propagates diachronously along strike, producing an arcuate plate boundary. The experiments demonstrate that the trench rollback rate is limited by the propagation rate of arc failure. Conversely, slab rollback generates additional horizontal tension in the adjacent magmatic arc lithosphere, which drives along-strike propagation of arc failure. Feedback between the rates of trench rollback and arc failure propagation eventually leads to a steady state, which dictates the geometry of the backarc basin in map view. In the experiment reported here, the force and rate balance leads to a backarc basin with an ellipticity of similar to 1.7, which matches the shape of the West Mariana basin (Pacific Ocean).

Boutelier D.A., Oncken O. Role of the plate margin curvature in the plateau buildup: Consequences for the central Andes // J. Geophys. Res.-Solid Earth. 2010. Vol. 115, №B4. P. B04402.

The influence of convergent plate boundary curvature on the stress distribution in an overriding plate is explored using analytical and numerical modeling techniques. Trench parallel compression can be produced near the symmetry axis of a seaward-concave plate boundary if the interplate friction is high and/or if the subducting lithosphere has a low flexural rigidity, which produces little nonhydrostatic normal stress on the plate boundary. This situation favors the formation of trench-parallel thrusts with minor trench-parallel component of slip. Trench-parallel compression is reduced along the most oblique parts of the plate boundary, which favors the formation of strike slip faults with major trench parallel slip. Both the stress conditions on the interplate zone and the 3-D geometry of this zone control whether the trench-parallel stress in the center of a seaward-concave curvature is a tension or compression. Low dip angle and high convergence obliquity angle favor trench-parallel compression. In the central Andes, N-S minor shortening in the center of the Arica bend and strike slip systems north and south of the symmetry axis suggest that the effect of shear traction dominated during Cenozoic time when the curvature of the plate boundary was forming. This result suggests that the processes responsible for the formation of the plate boundary curvature were assisted by enhanced interplate friction and/or reduced compressive nonhydrostatic normal stress. For a geometry resembling the present-day South American plate margin, estimations of normal and shear stresses on the plate boundary suggest that the trench-parallel stress in the center of the curvature is compressive.

Caputo R. et al. Active faulting on the island of Crete (Greece) // Geophys. J. Int. 2010. Vol. 183, № 1. P. 111–126.

In order to characterize and quantify the Middle-Late Quaternary and ongoing deformation within the Southern Aegean forearc, we analyse the major tectonic structures affecting the island of Crete and its offshore. The normal faults typically consist of 4-30-km-long dip-slip segments locally organised in more complex fault zones. They separate carbonate and/or metamorphic massifs, in the footwall block, from loose to poorly consolidated alluvial and colluvial materials within the hangingwall. All these faults show clear evidences of recent re-activations and trend parallel to two principal directions: WNW-ESE and NNE-SSW. Based on all available data for both onland and offshore structures (morphological and structural mapping, satellite imagery and airphotographs remote sensing as well as the analysis of seismic profiles and the investigation of marine terraces and Holocene raised notches along the island coasts), for each fault we estimate and constrain some of the principal seismotectonic parameters and particularly the fault kinematics, the cumulative amount of slip and the slip-rate. Following simple assumptions and empirical relationships, maximum expected magnitudes and mean recurrence periods are also suggested. Summing up the contribution to crustal extension provided by the two major fault sets we calculate both arc-normal and arc-parallel long-term strain rates. The occurrence of slightly deeper and more external low-angle thrust planes associated with the incipient continental collision occurring in western Crete is also analysed. Although these contractional structures can generate stronger seismic events (M approximate to 7.5.) they are probably much rarer and thus providing a minor contribution to the overall morphotectonic evolution of the island and the forearc. A comparison of our geologically-based results with those obtained from GPS measurements show a good agreement, therefore suggesting that the present-day crustal deformation is probably active since Middle Quaternary and mainly related to the seismic activity of upper crustal normal faults characterized by frequent shallow (< 20 km) moderate-to-strong seismic events seldom alternating with stronger earthquakes occurring along blind low-angle thrust planes probably ramping from a deeper aseismic detachment (ca. 25 km). This apparently contradicting co-existence of juxtaposed upper tensional and lower compressional tectonic regimes is in agreement with the geodynamics of the region characterised by continental collision with Nubia and the Aegean mantle wedging.

Chu X., Korenaga J. Olivine rheology, shear stress, and grain growth in the lithospheric mantle: Geological constraints from the Kaapvaal craton // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. Vol. 333. P. 52–62.

The rheology of Earth's mantle is a complex function that depends on, at least, temperature, pressure, stress, grain size, and water content. Understanding this functionality is of fundamental importance in mantle dynamics, but constraints from laboratory experiments entail considerable extrapolation. Here we propose a new observational approach based on a unique tectonic setting of the Kaapvaal craton, which allows us to exploit its continental lithosphere as a natural laboratory. Mantle xenoliths brought to the surface by kimberlites in the Kaapvaal craton delineate a representative thermal profile, and the spatial distribution of their ages provides a tight constraint on a lithospheric-scale deformation history. Combined with a simple modeling of the thermal and dynamic evolution of the upper mantle subject to continental drift, these xenolith-based observations can test the validity of existing flow laws at geological strain rates, estimate the magnitude of shear stress in the upper mantle, and constrain the effective grain-growth rate at lithospheric conditions. Calculated displacements relative to surface over the last 3.5 billion years, with flow-law parameters recommended by Korenaga and Karato (2008), are found to be consistent with geochronological observations. Our results also indicate that shear stress has been increasing in the past 3.5 billion years, owing to the cooling of the ambient mantle, within the range of 0.01-0.1 MPa. Though this range of shear stress is about two orders of magnitude lower than that predicted by grain-size-based piezometers, greater stress would lead to too large displacement across the lithosphere to be consistent with its geochronological pattern. The grain size of olivine in mantle xenoliths is typically 5-10 mm, which is too small to be at a dynamical equilibrium with the estimated stress, suggesting that grain growth is considerably suppressed by some mechanism such as orthopyroxene pinning.

Getsinger A.J., Hirth G. Amphibole fabric formation during diffusion creep and the rheology of shear zones // Geology. 2014. Vol. 42, № 6. P. 535–538.

We conducted experiments to examine the effect of amphibole-forming hydration reactions on mineral fabric development and the strength of mafic rocks. Both hydrostatic and general shear deformation experiments were conducted on powdered basalt with added water at lower continental crust conditions (800 °C, 1 GPa). Amphibole that formed under hydrostatic conditions exhibits a random lattice-preferred orientation (LPO). In contrast, amphibole formed during deformation exhibits both a strong shape-preferred orientation (SPO) and LPO with a [001] maximum aligned subparallel to the shear direction. Plagioclase in both hydrostatic and deformed samples shows a very weak to random LPO. At low effective strain rates (10?5 s?1 to 10?6 s?1), the stress exponent is ?1–1.5, consistent with deformation accommodated by diffusion creep. The correlation of the SPO and LPO coupled with the rheological evidence for diffusion creep indicates that the amphibole fabric results from oriented grain growth and rigid grain rotation during deformation. The experimentally produced fabrics are strikingly similar to those observed in amphibolite-grade natural shear zones, supporting interpretations that such rocks deform by diffusion creep. In addition, the rheology of the fine-grained experimental amphibolite is comparable to that predicted using flow laws for wet anorthite. Thus, both our experiments and field analyses indicate that wet plagioclase rheology provides a good constraint on the strength of hydrated lower crust.

Hansen L.N., Zimmerman M.E., Kohlstedt D.L. Laboratory measurements of the viscous anisotropy of olivine aggregates // Nature. 2012. Vol. 492, № 7429. P. 415-418.

A marked anisotropy in viscosity develops in Earth's mantle as deformation strongly aligns the crystallographic axes of the individual grains that comprise the rocks. On the basis of geodynamic simulations, processes significantly affected by viscous anisotropy include post-glacial rebound(1,2), foundering of lithosphere(3) and melt production above subduction zones(4). However, an estimate of the magnitude of viscous anisotropy based on the results of deformation experiments on single crystals(5) differs by three orders of magnitude from that obtained by grain-scale numerical models of deforming aggregates with strong crystallographic alignment(6-8). Complicating matters, recent experiments indicate that deformation of the uppermost mantle is dominated by dislocation-accommodated grain-boundary sliding(9), a mechanism not activated in experiments on single crystals and not included in numerical models. Here, using direct measurements of the viscous anisotropy of highly deformed polycrystalline olivine, we demonstrate a significant directional dependence of viscosity. Specifically, shear viscosities measured in high-strain torsion experiments are 15 times smaller than normal viscosities measured in subsequent tension tests performed parallel to the torsion axis. This anisotropy is approximately an order of magnitude larger than that predicted by grain-scale simulations. These results indicate that dislocation-accommodated grain-boundary sliding produces an appreciable anisotropy in rock viscosity. We propose that crystallographic alignment imparts viscous anisotropy because the rate of deformation is limited by the movement of dislocations through the interiors of the crystallographically aligned grains. The maximum degree of anisotropy is reached at geologically low shear strain (of about ten) such that deforming regions of the upper mantle will exhibit significant viscous anisotropy.

Kiraly A. et al. Subduction zone interaction: Controls on arcuate belts // Geology. 2016. Vol. 44, № 9. P. 715–718.

The interaction of neighboring subducting lithospheres is a characteristic feature of many tectonically complex areas. Here we use numerical modeling to study the interactions between two oppositely dipping, adjacent subducting lithospheres and to understand their impact on the subduction evolution, mantle flow, and stress propagation through the mantle. As slabs subduct, rollback, and approach, they strongly affect each other if plate edges are at distances
La Roche R.S. et al. Direct shear fabric dating constrains early Oligocene onset of the South Tibetan detachment in the western Nepal Himalaya // Geology. 2016. Vol. 44, № 6. P. 403–406.

A newly identified and dated segment of the South Tibetan detachment in the Karnali klippe, western Nepal Himalaya, constrains initiation of mid-crustal tectonically driven exhumation to the early Oligocene. The folded top-to-the-northeast high-temperature (similar to 600 degrees C) shear zone separates amphibolite-facies rocks with a ca. 36-30 Ma prograde metamorphic history in the footwall from weakly to non-metamorphosed upper crustal rocks in the hanging wall. In situ dating of syn-kinematic-post-metamorphic peak monazite indicates that the base of the shear zone was active from ca. 30-29 to <24 Ma, and a post-deformation muscovite cooling age implies that ductile shearing had ceased by ca. 19 Ma. Deformation along the South Tibetan detachment in western Nepal was thus synchronous with thrustsense shearing along the lower boundary of a zone of migmatitic rocks, compatible with tectonic models involving mid-crustal channelized flow during the Oligocene. Along with other published data from the Himalayan range, this suggests that the South Tibetan detachment actively exhumed the middle crust for almost 20 m.y.

Maksymowicz A. et al. Density-depth model of the continental wedge at the maximum slip segment of the Maule Mw8.8 megathrust earthquake // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. Vol. 409. P. 265–277.

Complexities in the rupture process during a megathrust earthquake can be attributed to the combined effect of inhomogeneous distribution of stress accumulated during the interseismic period and inhomogeneous rheology of the seismogenic contact. We modeled the free-air gravity field of the southern Central Chile convergent margin along five 2-D profiles that cross the patch of highest slip during the Chilean 2010 megathrust earthquake in order to analyze variability in the density and shape of the continental wedge and its relationship with seismotectonics. We also analyzed the bathymetry to derive the long-term interplate friction coefficient. The results show that the high slip patch during the Maule earthquake corresponds to a segment of the margin characterized by (1) low densities in the continental wedge, (2) low vertical loading over the inter-plate contact, (3) a well-developed shelf basin and, (4) low taper angles consistent with a low effective basal friction coefficient. We interpret the correlation between these parameters in terms of the total potential energy change during the earthquake and conclude that if the normal stress or frictional coefficient are low, then a large slip does not necessarily imply a large amount of coseismic work. Heterogeneities in density of the continental basement can therefore be related to complexities in the pattern of coseismic slip and in the aftershock distribution. Locally, a subducted seamount or seaward spur of high-density continental crust may be present near the high slip patch.

Ohzono M. et al. Strain anomalies induced by the 2011 Tohoku Earthquake (M-w 9.0) as observed by a dense GPS network in northeastern Japan // Earth Planets Space. 2012. Vol. 64, № 12. P. 1231–1238.

We have evaluated an anomalous crustal strain in the Tohoku region, northeastern Japan associated with a step-like stress change induced by the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake (M-w 9.0). Because the source area of the event was extremely large, the gradient of the observed eastward coseismic displacements that accompanied uniform stress change had a relatively uniform EW extension in northeastern Japan. Accordingly, the deformation anomaly, which is determined by subtracting the predicted displacement in a half-space elastic media from the observed displacement, should reflect the inhomogeneity of the rheology, or stiffness, of the crust. The difference of the EW extension anomaly between the forearc and backarc regions possibly indicates a dissimilarity of stiffness, depending on the crustal structure of the Tohoku region. The Ou-backbone range-a strain concentration zone in the interseismic period-shows an extension deficit compared with predictions. A low viscosity in the lower crust probably induced a relatively small extension. Meanwhile, the northern part of the Niigata-Kobe tectonic zone, another strain concentration zone, indicates an excess of extensional field. This is probably caused by a low elastic moduli of the thick sedimentation layer. The detection of strain anomalies in the coseismic period enables a new interpretation of the deformation process at strain concentration zones.

Schellart W.P., Moresi L. A new driving mechanism for backarc extension and backarc shortening through slab sinking induced toroidal and poloidal mantle flow: Results from dynamic subduction models with an overriding plate // J. Geophys. Res.-Solid Earth. 2013. Vol. 118, № 6. P. 3221–3248.

We present numerical subduction models to investigate overriding plate deformation at subduction zones. All models show forearc shortening, resulting predominantly from shear stresses at the subduction zone interface and opposite-sense mantle shear stresses at the base of the forearc lithosphere. Models dominated by backarc extension show that it results from trench-normal positive velocity gradients in the mantle below the overriding plate. Such gradients result from toroidal mantle flow induced by slab rollback, with velocities below the leading part of the backarc faster than the overriding plate velocity. The velocity gradients induce basal shear stresses that increase trenchward and cause trenchward overriding plate motion at a velocity (v(OP)) whose spatial average is below the trench retreat velocity (v(T)). The combination of basal shear stresses and average v(OP)"<"v(T) causes trench-normal deviatoric tension in the backarc and backarc extension. Models dominated by backarc shortening show that it results from a relatively immobile subduction hinge and trenchward overriding plate motion driven by poloidal mantle flow. The poloidal mantle flow is induced by downdip slab sinking and causes the average v(OP perpendicular to)>v(T perpendicular to). This results in trench-normal deviatoric compression and shortening in the leading part of the overriding plate as it collides with the subduction hinge. Ultimately, the geodynamic models demonstrate that backarc extension is favored for narrow slabs and near lateral slab edges and is driven by rollback induced toroidal mantle flow, while backarc shortening is favored for the center of wide slabs and is driven by poloidal mantle flow resulting from downdip slab motion.

Schellart W.P., Strak V. A review of analogue modelling of geodynamic processes: Approaches, scaling, materials and quantification, with an application to subduction experiments // J. Geodyn. 2016. Vol. 100. P. 7–32.

We present a review of the analogue modelling method, which has been used for 200 years, and continues to be used, to investigate geological phenomena and geodynamic processes. We particularly focus on the following four components: (1) the different fundamental modelling approaches that exist in analogue modelling; (2) the scaling theory and scaling of topography; (3) the different materials and rheologies that are used to simulate the complex behaviour of rocks; and (4) a range of recording techniques that are used for qualitative and quantitative analyses and interpretations of analogue models. Furthermore, we apply these four components to laboratory-based subduction models and describe some of the issues at hand with modelling such systems. Over the last 200 years, a wide variety of analogue materials have been used with different rheologies, including viscous materials (e.g. syrups, silicones, water), brittle materials (e.g. granular materials such as sand, microspheres and sugar), plastic materials (e.g. plasticine), viscoplastic materials (e.g. paraffin, waxes, petrolatum) and visco-elasto-plastic materials (e.g. hydrocarbon compounds and gelatins). These materials have been used in many different set-ups to study processes from the microscale, such as porphyroclast rotation, to the mantle scale, such as subduction and mantle convection. Despite the wide variety of modelling materials and great diversity in model set-ups and processes investigated, all laboratory experiments can be classified into one of three different categories based on three fundamental modelling approaches that have been used in analogue modelling: (1) The external approach, (2) the combined (external + internal) approach, and (3) the internal approach. In the external approach and combined approach, energy is added to the experimental system through the external application of a velocity, temperature gradient or a material influx (or a combination thereof), and so the system is open. In the external approach, all deformation in the system is driven by the externally imposed condition, while in the combined approach, part of the deformation is driven by-buoyancy forces internal to the system. In the internal approach, all deformation is driven by buoyancy forces internal to the system and so the system is closed and no energy is added during an experimental run. In the combined approach, the externally imposed force or added energy is generally not quantified nor compared to the internal buoyancy force or potential energy of the system, and so it is not known if these experiments are properly scaled with respect to nature. The scaling theory requires that analogue models are geometrically, kinematically and dynamically similar to the natural prototype. Direct scaling of topography in laboratory models indicates that it is often significantly exaggerated. This can be ascribed to (1) The lack of isostatic compensation, which causes topography to be too high. (2) The lack of erosion, which causes topography to be too high. (3) The incorrect scaling of topography when density contrasts are scaled (rather than densities); In isostatically supported models, scaling of density contrasts requires an adjustment of the scaled topography by applying a topographic correction factor. (4) The incorrect scaling of externally imposed boundary conditions in isostatically supported experiments using the combined approach; When externally imposed forces are too high, this creates topography that is too high. Other processes that also affect surface topography in laboratory models but not in nature (or only in a negligible way) include surface tension (for models using fluids) and shear zone dilatation (for models using granular material), but these will generally only affect the model surface topography on relatively short horizontal length scales of the order of several mm across material boundaries and shear zones, respectively.

Skarmeta J. Interaction between magmatic and tectonic stresses during dyke intrusion // Andean Geol. 2011. Vol. 38, № 2. P. 393–413.

Cataclastic and mylonitic rocks exposed in the southwestern part of the Peninsula de Mejillones, northern Chile, are intruded at high angles of the foliation by younger, steeply inclined (+/- 70 degrees) basaltic dykes that resemble intrusive tension gashes with knife-edge contacts with the country rocks. These late dykes developed sigmoidaly-shaped, preferred orientation paths defined by oriented pyroxene phenocrysts that vary in size, aspect ratio, concentration and distribution across the width of an individual dyke. This banding has z and s asymmetries that indicate the sense of displacement of the country rock. The relative involvement of the coeval, internal and external stresses that caused the finite strains is estimated by using a partition analysis. The phenocryst location and size distribution are related to the internal magma flow velocity (u(m)) stress component, whereas the sigmoid banding is linked to the external tectonic wall displacement velocity (+/- u). Dyke wall sliding with or against the magma flow induced the asymmetric shear strain distribution. The measured strain and displacements are analyzed using the deformation model of viscous laminar flow confined between two parallel plates moving parallel to each other with opposed motion. The shear stresses related to magma intrusion and frictional dyke-wall shear are quantified on the basis of magma flow displacements, cooling times and the temperature dependent viscosity of basalts in the linear rheology range. At the estimated depth where the intrusion and deformation occurred, the state of stress was close to being hydrostatic. This conclusion is in agreement with established models of active-collapsing volcanic centres, where bulk permeability is accommodated by means of a mesh of interconnected dykes and active faults. This interactivity tends to re-equilibrate, locally and transiently, any excess differential stress and redistributes excess magmatic pressures to create a uniform hydrostatic stress regime.

Sokolov S.Y. et al. Recent tectonics in the northern part of the Knipovich Ridge, Atlantic ocean // Geotectonics. 2014. Vol. 48, № 3. P. 175–187.

The walls of the Knipovich Ridge are complicated by normal and reverse faults revealed by a high-frequency profilograph. The map of their spatial distribution shows that the faults are grouped into domains a few tens of kilometers in size and are a result of superposition of several inequivalent geodynamic factors: the shear zone oriented parallel to the Hornsunn Fault and superposed on the typical dynamics of the midocean ridge with offsets along transform fracture zones and rifting along short segments of the Mid-Atlantic Ridge (MAR). According to the anomalous magnetic field, the Knipovich Ridge as a segment of the MAR has formed since the Oligocene including several segments with normal direction of spreading separated by a multitransform system of fracture zones. In the Quaternary, the boundary of plate interaction along the tension crack has been straightened to form the contemporary Knipovich Ridge, which crosses the previously existing magmatic spreading substrate and sedimentary cover at an angle of about 45A degrees relative to the direction of accretion. The sedimentary cover along the walls of the Knipovich is Paleogene in age and has subsided into the rift valley to a depth of 500-1000 m along the normal faults.

Tesauro M. et al. Ductile crustal flow in Europe’s lithosphere // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. Vol. 312, № 1–2. P. 254–265.

Potential gravity theory (PGT) predicts the presence of significant gravity-induced horizontal stresses in the lithosphere associated with lateral variations in plate thickness and composition. New high resolution crustal thickness and density data provided by the EuCRUST-07 model are used to compute the associated lateral pressure gradients (LPG), which can drive horizontal ductile flow in the crust. Incorporation of these data in channel flow models allows us to use potential gravity theory to assess horizontal mass transfer and stress transmission within the European crust. We explore implications of the channel flow concept for a possible range of crustal strength, using end-member 'hard' and 'soft' crustal rheologies to estimate strain rates at the bottom of the ductile crustal layers. The models show that the effects of channel flow superimposed on the direct effects of plate tectonic forces might result in additional significant horizontal and vertical movements associated with zones of compression or extension. To investigate relationships between crustal and mantle lithospheric movements, we compare these results with the observed directions of mantle lithospheric anisotropy and GPS velocity vectors. We identify areas whose evolution could have been significantly affected by gravity-driven ductile crustal flow. Large values of the LPG are predicted perpendicular to the axes of European mountain belts, such as the Alps, Pyrenees-Cantabrian Mountains, Dinarides-Hellenic arc and Carpathians. In general, the crustal flow is directed away from orogens towards adjacent weaker areas. Gravitational forces directed from areas of high gravitational potential energy to subsiding basin areas can strongly reduce lithospheric extension in the latter, leading to a gradual late stage inversion of the entire system. Predicted pressure and strain rate gradients suggest that gravity driven flow may play an essential role in European intraplate tectonics. In particular, in a number of regions the predicted strain rates are comparable to tectonically induced strain rates. These results are also important for quantifying the thickness of the low viscosity zones in the lowermost part of the crustal layers.

Vallage A. et al. Inelastic surface deformation during the 2013 Mw 7.7 Balochistan, Pakistan, earthquake // Geology. 2015. Vol. 43, № 12. P. 1079–1082.

Comprehensive quantification of the near-field deformation associated with an earthquake is difficult due to the inherent complexity of surface ruptures. The A.D. 2013 Mw 7.7 Balochistan (Pakistan) earthquake, dominated by left-lateral motion with some reverse component, ruptured a 200-km-long section of the Hoshab fault. We characterize the coseismic rupture in detail along its entire length. Optical and radar satellite images are combined to derive the full three-dimensional far-field displacement (115 m pixel size) and the high-resolution 2.5 m pixel horizontal displacement field resulting from the earthquake. We show that the vertical deformation is significant in several locations. The high-resolution near-field horizontal displacement (<1 km around the rupture) reveals inelastic shortening at the fault surface significantly larger than expected from simple elastic modeling. A zone of extension in the hanging wall, as much as 1 km wide, concentrating numerous tensile cracks visible in submeter-scale optical images, compensates for this excess shortening.

Yoshida M. Temporal evolution of the stress state in a supercontinent during mantle reorganization // Geophys. J. Int. 2010. Vol. 180, № 1. P. 1–22.

Previous numerical simulation models of isoviscous mantle convection in both 2-D and 3-D geometries have revealed that the presence of a supercontinental lid produces large-scale horizontal mantle flow, thereby reorganizing the thermal structure of the mantle interior. Large-scale upwelling plumes arising from the core-mantle boundary (CMB) beneath the supercontinent are observed in some models. These upwelling plumes have been hypothesized to produce tensional stresses in the supercontinent and to be responsible for the subsequent continental lifting and breakup. In this study, numerical simulations using a 3-D spherical shell model are conducted in order to elucidate temporal changes in stress state in an idealized supercontinent during mantle reorganization. The model supercontinent is assumed to be an undeformable, highly viscous supercontinental lid (HVSL) with respect to the mantle. The mantle is heated from the base and from within. The HVSL is imposed abruptly on well-developed convection systems and remains fixed during the simulations. I first consider the scenario in which the HVSL is imposed on isoviscous or weakly temperature-dependent viscosity convection exhibiting short-wavelength thermal structures. The simulation results reveal that a tensional stress regime rapidly predominates throughout the HVSL (within 50-100 Myr in model time) in response to the horizontal mantle flow beneath the HVSL. The subsequent large-scale plumes upwelling from the CMB also induce tensional stresses in the supercontinent, but the effects of these stresses on the overall stress state appear to be secondary. For most of the models investigated herein, the maximum deviatoric tensional stress generated in the HVSL once convection is re-established is 30-90 MPa, which is probably comparable to the minimum stress magnitude required to break up the supercontinent. To investigate the effects of the HVSL on other convection regimes, I next consider the scenario in which an HVSL having a viscosity contrast of 10 is imposed on much longer-wavelength (i.e. degree-one- or degree-two-dominant) convection systems with moderately temperature-dependent viscosity. The patterns of such low-degree-dominant convection are affected little by the imposition of the HVSL, and notable mantle reorganization does not occur. On the other hand, when a reasonable yielding stress is imposed at the continental margins, newly formed, weak upwelling plumes develop due to enhanced downwelling at the margins, rather than large-scale mantle reorganization. However, the newly upwelling plumes do not seem to produce a visible tensional stress regime in the HVSL interior, and the spatial distributions of the stress regime and stress magnitude in the HVSL depend on the spatial relationship between the HVSL and the convection pattern. Since the Series L models of the present study do not include the yield stress in the oceanic part of the lithosphere, plate-like behaviour and subducting plates are not actualized. The results for Series S models, in which the oceanic lithosphere freely sinks and the convection pattern is easily organized, imply that the broadly tensional regime prevailing in the supercontinent may support the penetration of mantle plumes into the supercontinent, the emergence of hotspots and subsequent continental uplift and break up.

Батугин А.С. Возможности и опыт оценки напряженного состояния горного массива в горнопромышленных районах методами тектонофизики // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № S1. С. 180-194.

Показано, что методы текгонофизики могут быть использованы для оценки напряженного состояния массива в горнопромышленных районах и анализа механизмов горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений. Исходные данные для такой оценки могут быть получены при геодинамическом районировании территории. Представлены метод определения ориентировки главных напряжений по данным о разломах с неустановленной ориентацией вектора смешения и подход к оценке геодинамической опасности разрывных нарушений при ведении горных работ и затоплении шахт. Рассмотрены тектонофизические условия проявления горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений в горнопромышленных районах, предложена схема механизма Бачатского землетрясения в Кузбассе.

Биргер Б.И. Реология литосферы и складкообразование, вызываемое горизонтальным сжатием // Физика Земли. 2015. № 3. С. 122-133.

Лабораторные эксперименты с образцами горных пород показывают, что при малых деформациях имеет место неустановившаяся ползучесть, при которой деформации растут со временем, а скорость деформаций уменьшается. Тектоника плит допускает только малые деформации в литосферных плитах, поэтому ползучесть литосферы является неустановившейся. В работе исследовано влияние реологии литосферы, обладающей упругостью, хрупкостью (псевдо-пластичностью) и ползучестью, на складкообразование в земной коре. Складчатость создается горизонтальным сжатием, возникающим при столкновении литосферных плит. Эффективная вязкость, характеризующая неустановившуюся ползучесть ниже, чем эффективная вязкость при установившейся ползучести, зависит от характерного времени рассматриваемого процесса. Учет неустановившейся ползучести приводит к такому распределению реологических свойств горизонтально сжатой литосферы, при котором верхняя кора является хрупкой, а неустановившаяся ползучесть доминирует в нижней коре и мантийной литосфере. Показано, что течения, возникающие в литосфере из-за неустойчивости при горизонтальном сжатии и вызывающие складчатость, являются мелкомасштабными. Эти течения, сосредоточенные в верхней хрупкой коре, создают коротковолновый рельеф земной поверхности, проникают на небольшую глубину в нижнюю ползучую кору и не проникают в мантию, а, следовательно, не изгибают границу Мохо.

Бобров А.М., Баранов А.А. Модель мантийной конвекции с неньютоновской реологией и фазовыми переходами: структура течений и поля напряжений // Физика Земли. 2016. № 1. С. 133-148.

В работе рассчитана модель мантийной конвекции с фазовыми переходами и неньютоновской вязкостью с внутренними источниками тепла для двумерной декартовой модели. Зависимость вязкости от температуры представлена законом Аррениуса со скачком вязкости 50 на границе между верхней и нижней мантией. Полный перепад вязкости в модели составляет 4.5 порядка. Использование неньютоновской реологии позволило промоделировать процессы размягчения в зоне изгиба и субдукции океанических плит. Порог прочности в модели принимается равным 50 МПа. В результате моделирования изучена структура мантийных течений и пространственные поля напряжений xz и xx в мантии Земли. Модель демонстрирует скачкообразное перемещение зон субдукции и обнаруживает резкие изменения в полях напряжений в зависимости от стадии отделения слэба. По сравнению с предыдущей моделью [Бобров, Баранов, 2014] наблюдается самосогласованное появление жестких движущихся литосферных плит на поверхности. При этом интенсивные течения в верхней мантии вызывают снос верхней части слэбов и их наклон, а также смещение плюмов. Получено, что при пересечении всплывающим плюмом границы между нижней и верхней мантией образуется характерная “двухъярусная” структура плюма: в верхней мантии восходящая струя вещества утоняется, а ее скорость возрастает. Эффект вызывается скачком вязкости на границе и усиливается действием эндотермической фазовой границы, препятствующей проходу вещества плюма из нижней мантии в верхнюю. Рассчитаны величины и характер распределения сдвиговых напряжений xz и надлитостатических горизонтальных напряжений xx. В модели в области погружающихся слэбов напряжения составляют 60?80 МПа, превышая, таким образом, почти на порядок напряжения в других областях мантии. Рассмотрен характер полей напряжений в области прохождения плюмами и слэбами фазовых границ и скачка вязкости. Найдено, что влияние скачка вязкости, а также эндотермической фазовой границы на глубине 660 км выражается в существовании неоднородностей полей напряжений на границе верхней и нижней мантии. Влияние экзотермического фазового перехода на глубине 410 км на поля напряжений при взятых параметрах невелико. В полях напряжений области слэбов выражены значительно сильнее областей плюмов. Это численно показывает, что именно слэбы, а не плюмы, являются основной движущей силой конвекции. Плюмы же частично являются движущей силой, а частично вовлекаются пассивно в конвекцию, организованную погружающимися слэбами.

Бобров А.М., Баранов А.А. Структура мантийных течений и поля напряжений в двумерной модели конвекции с неньютоновской реологией // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 7. С. 1015-1027

Исследуются структура мантийной конвекции и пространственные поля надлитостатического давления, вертикальных и горизонтальных напряжений в мантии Земли для двумерной численной модели с неньютоновской вязкостью и источниками тепла. Модель демонстрирует скачкообразное перемещение зон субдукции; обнаруживает резкие изменения в полях напряжений в зависимости от стадии отделения слэба. В областях, не содержащих погружающихся слэбов, напряжения сильно понижены. Значения горизонтальных ? xx напряжений, надлитостатического давления и вертикальных ? zz напряжений в части мантии, где интенсивные субвертикальные течения отсутствуют, являются примерно одинаковыми, варьируя в пределах ±6, ±8, ±10 МПа соответственно. Однако эти поля проявляют сильную концентрацию в областях нисходящих слэбов, где имеют значения приблизительно на порядок выше (±50 МПа). Этот результат дает количественное подтверждение современных представлений об океанических слэбах как о наиболее важном факторе мантийной конвекции. Найдены существенные различия между полями ? xx, ? zz и давления. Поле давления выявляет как вертикальные, так и горизонтальные черты слэбов и плюмов, ясно показывая их длинные тепловые каналы с более широкой головой. Распределения ? xx чувствительны к субгоризонтальным чертам течений, в то время как поля ? zz больше отображают вертикальные субструктуры течений. Модель показывает наличие относительно холодных остатков литосферных слэбов в нижней части мантии над тепловым погранслоем. Многочисленные горячие плюмы, поднимающиеся сквозь эти сравнительно высоковязкие остатки, а также новые погружающиеся слэбы создают интенсивные поля напряжений в нижней мантии, которые сильно неоднородны в пространстве и времени.

Гусев Г.С., Имаева Л.П. Напряженное состояние массивов горных пород и структурно-динамические этажи в разрезах земной коры // Разведка и охрана недр. 2014. № 12. С. 29-34.

Рассматриваются физические условия и параметры напряженного состояния в сухих и водонасыщеннных (флюидонасыщенных) массивах горных пород при геостатическом и горизонтальном тектоническом давлении. Обосновываются структурно-динамические этажи в разрезах земной коры покровно-складчатых областей, которые рекомендуется выделять на основе:реконструкций полей палеонапряжений на отдельных участках, сложенных горными породами разного стратиграфического возраста; определения на этих участках вертикальной зональности кинематических типов складчатых и разрывных структур; обособления тектонофаций - классов интенсивности тектонических деформаций горных пород.

Зубков А.В. Периодическое расширение и сжатие Земли как вероятный механизм природных катаклизмов // Литосфера. 2013. № 2. С. 145-156.

Приняв за основу, что Земля пульсирует с цикличностью от сотен миллионов лет до года и менее, современными инструментальными методами была прослежена пульсация Земли в 11-и 200-летних циклах. Установлено, что относительная деформация массива горных пород (земной коры) в 11-летние циклы достигает (2–4)·10 –4, а в 200-летние – 7·10 –4. в результате тектонических пульсирующих напряжений s тп, напряженное состояние массива изменяется, соответственно, на 10–20 МПа и 30–40 МПа, а радиус Земли изменяется на 1.5–2.5 км и 4.5 км. Спутниковые навигационные системы GPS и ГЛОНАСС этого не фиксируют, т.к. в их основе заложена неизменность формы и размеров Земли. Установлено, что в относительных единицах радиусы Земли и Солнца изменяются синхронно и на одинаковую величину. Поэтому Солнечная постоянная и гравитационная постоянная на Земле не являются постоянными, а изменяются в относительных единицах на одни и те же величины. При экстремальных значениях s тп происходят катастрофические разрушения наземных и подземных сооружений. Ситуация обострится к 2018–2020 гг.

Зубков А.В., Селин К.В., Сентябов С.В. Закономерности формирования напряженного состояния массива горных пород в верхней части земной коры // Литосфера. 2015. № 6. С. 116-129.

Установлено, что в верхней части земной коры до глубины 500-600 м напряженное состояние массива горных пород на отдельных участках может соответствовать гипотезам А. Гейма, А.Д. Динника, Н. Хаста и гипотезе, выдвинутой сотрудниками ИГД УрО РАН, что означает возможность их взаимозамещения в течение 11-летнего цикла солнечно-земных связей. В течение этого цикла 2-3 года наблюдается консолидация массива горных пород и подвижки по нарушениям отсутствуют или очень малы, затем 3-4 года сжатие массива уменьшается и сопровождается сбросовыми явлениями, после чего снова 1-2 года наблюдается консолидация массива, далее 4-5 лет увеличивается сжатие массива и земной коры, сопровождающееся надвиговыми явлениями. Анализ значений напряжений в элементах систем разработки показывает, что в 2020-2030 гг. доступ к полезным ископаемым на глубине более 500 м будет затруднен.

Леви К.Г. Геодинамическая активность литосферы и некоторые проблемы тектонофизики - взгляд через 35 лет // Geodynamics & Tectonophysics. 2014. Т. 5. № 2. С. 527-546

Рассматриваются некоторые аспекты современной геодинамики, картографирования геодинамических процессов, развивавшиеся с середины 60-х годов прошлого века в ИЗК СО РАН (с начала 80-х гг. в лаборатории тектонофизики, а затем и совместно с лабораторией современной геодинамики). Рассмотрена история вопроса, достигнутые результаты развития идей и перспективы дальнейших исследований в этой области. Статья посвящается 35-летию лаборатории тектонофизики ИЗК СО РАН и ее достижениям, главным образом, в области геодинамики.

Лескова Е.В., Еманов А.А. Иерархические свойства поля тектонических напряжений в очаговой области Чуйского землетрясения 2003 года // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 1. С. 113-123.

По материалам сейсмологических исследований с временными сетями станций в эпицентральной зоне Чуйского землетрясения 2003 г. рассчитано локальное поле тектонических напряжений на основе механизмов очагов афтершоков. Оригинальность данной работы заключается в привлечении для изучения напряженного состояния землетрясений с большими различиями в энергии и использовании в анализе событий с высокоточными сведениями о координатах и глубине. Основным результатом стало выделение двух иерархических уровней поля напряжений. Показано, что тип напряженного состояния, определенный по сильным землетрясениям, однородный (горизонтальной сдвиг) по всей афтершоковой области, а по слабым событиям — изменяется в соответствии с блоковой структурой афтершоковой зоны.

Певнев А.К. О реальном пути к осуществлению прогноза землетрясений // Геология и геофизика Юга России. 2016. № 1. С. 101-131.

Прогноз землетрясений является одной из актуальнейших проблем человечества, которая со временем возрастает. В ХХ веке были предприняты попытки решить проблему без использования каких-либо моделей подготовки и реализации очагов землетрясений а элементарно - методами обратных задач (распознавание образа) с помощью измерения и анализа разнородных аномалий в различных геофизических и других полях. Однако эти попытки успехом не увенчались из-за того, что эти задачи оказались некорректными. В силу этого возникла необходимость поиска новых путей решения этой проблемы. Наиболее реальный путь решения проблемы был предложен создателем первой научно обоснованной программы прогноза землетрясений академиком АН СССР Григорием Александровичем Гамбурцевым, реализовать который ему не позволила преждевременная трагическая кончина. Опираясь на указанные соображения Г.А. Гамбурцева, была разработана деформационная модель подготовки очага корового землетрясения, из которой следует, что осуществление точных прогнозов места и максимальной силы очага готовящегося землетрясения вполне реально. Реализация этих прогнозов возможна с помощью геодезических прогнозных систем, которые позволяют определять смещения и деформации блоков земной коры на базах в десятки и более километров.К сожалению, и в настоящее время бытует мнение о геодезии лишь как о ремесле. Это, конечно же, заблуждение: грамотно поставленные геодезические исследования изучают современную тектонику. Достаточно вспомнить тектонику литосферных плит: современные скорости и направления их смещений получены именно методами динамической геодезии. Отмечено, что первая геодезическая прогнозная система была организована на сейсмогенном разломе Империал в Мексике. Рассмотрены разные аспекты создания Владикавказского геодинамического прогнозного полигона в Северной Осетии.

Писаренко В.Ф., Родкин М.В., Рукавишникова Т.А. Оценка вероятности сильнейших сейсмических катастроф на основе теории экстремальных значений // Физика Земли. 2014. № 3. С. 3-17.

Статья содержит обзор результатов применения метода использования предельных распределений теории экстремальных значений: Обобщенного распределения Парето (Generalized Pareto Distribution, GPD) и Обобщенного распределения экстремальных значений (Generalized Extreme Value distribution, GEV) - для вывода распределения максимальных магнитуд землетрясений и величин ускорений, реализующихся в будущих интервалах времени заданной длительности. Приводятся результаты анализа мирового и региональных каталогов землетрясений, а также величин пиковых ускорений при землетрясениях. Показано, что часто используемый при оценке сейсмического риска параметр - величина максимально возможного землетрясения Мm (и аналогичные характеристики для других видов данных) - является потенциально неустойчивым параметром. Предложена устойчивая альтернатива параметру Мm в виде квантилей Qq( ) максимального землетрясения, которое произойдет в будущий интервал времени продолжительностью . Полезным робастным скалярным параметром может быть также величина введенного ранее авторами характерного максимального события Мс. Все исследованные нами случаи аппроксимации хвоста эмпирических распределений оказались конечными, однако правая точка этих распределений Мm часто оказывается плохо определяемым и неустойчивым параметром. Отсюда следует низкая практическая ценность параметра Мm.

Рассказов И.Ю., Саксин Б.Г., Петров В.А. и др. Современное напряженно-деформированное состояние верхних уровней земной коры Амурской литосферной плиты // Физика Земли. 2014. № 3. С. 144-153.

Рассмотрена проблема изучения современной геодинамики верхних уровней земной коры в пределах Амурской литосферной плиты. Показано, что современные геодинамические процессы в литосферном слое фиксируются различными признаками, которые корреспондируют с соответствующими по масштабу геологическими объектами, охватывают разные объемы и выявляются комплексом методов изучения. Использовано разнообразие исходной информации по вертикальным и горизонтальным перемещениям земной поверхности для целей индикации новейших деформационных процессов. На примере наиболее изученного Забайкальского блока анализ современной природной геодинамики выполнен в рамках концепции тектонических потоков. По совокупности разномасштабных факторов уточнены существующие представления о напряженно-деформированном состоянии верхней части разреза в пределах Амурской плиты.

Ребецкий Ю.Л., Кучай О.А., Маринин А.В. Напряженное состояние и деформации земной коры Алтае-Саянской горной области // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 2. С. 271-291.

Представлены результаты тектонофизической реконструкции природных напряжений земной коры Алтае-Саянской горной области, выполненной с помощью метода катакластического анализа разрывных смещений и сейсмологических данных о механизмах очагов землетрясений. Метод позволяет получать параметры полного тензора напряжений путем привлечения в качестве дополнительных данных: обобщения результатов экспериментов по хрупкому разрушению образцов горных пород; сейсмологических данных о сброшенных напряжениях в очагах сильных землетрясений; данных о топографии и плотности пород. Результаты тектонофизической реконструкции напряжений показали существенную неоднородность напряженного состояния, выражающуюся не только в изменчивости простирания и погружения главных осей тензора напряжений, определяющих изменение и геодинамического режима земной коры, но и в близком расположении областей повышенного и пониженного всестороннего тектонического давления по отношению к литостатическому давлению. Диапазон дисперсии отношения тектонического давления к литостатическому составляет 0.59—1.31 при среднем значении для всего региона, близком к единице. В работе обсуждаются механизмы внешнего или внутреннего воздействия, способные формировать поле напряжений, полученное по результатам тектонофизической реконструкции.

Сим Л.А., Сычева Н.А., Сычев В.Н. и др. Особенности палео- и современных напряжений Северного Тянь-Шаня // Физика Земли. 2014. № 3. С. 77-91.

Исследование неотектонических напряжений Северного Тянь-Шаня произведено в пределах северных склонов Киргизского хребта, который обрамляет Чуйский предгорный прогиб. Целью исследований являлась реконструкция неотектонических напряжений по геологическим индикаторам и последующее сопоставление полученных результатов с данными о современном напряженном состоянии региона. Работа основана на анализе полевых данных, собранных в экспедициях 2009 и 2011. Впервые для Северного Тянь-Шаня восстановлены общие (усредненные) неотектонические напряжения, отличающиеся для поднятий и впадин - деформирование положительных структур в новейший этап происходит во взбросовом поле с горизонтальной меридиональной ориентацией оси сжатия и субвертикальной осью растяжения, а во впадинах - в сбросовом поле с вертикальной осью сжатия и субгоризонтальной осью растяжения, ориентированной на северо - северо-восток. По полевым данным выделены отдельные участки с разным видом тензора напряжений локальных стресс-состояний, определяемым коэффициентом Лоде-Надаи. Как неотектонический геодинамический режим во впадинах и поднятиях, так и изменчивость вида тензора напряжений согласуются с характеристиками современного напряженного состояния, восстановленного по сейсмологическим данным.

Сущевская Н.М., Мигдисова Н.А. и др. Региональные и локальные аномалии магматизма и особенности тектоники рифтовых зон между Антарктической и Южно-Американской плитами // Геохимия. 2016. № 6. С. 505-521.

Изучены особенности магматизма спрединговых зон древнего и современного заложения, обрамляющих западную часть восточной Антарктиды от пролива Брансфильд до области тройного сочленения Буве (ТСБ) в Атлантике. Установлены причины изотопно-геохимической гетерогенности мантийного магматизма ранних этапов формирования Южного океана. Показано, что в процессе образования расплавов участвовал материал обогащенного источника, возможно, сформированного в течение нескольких тектонических этапов. Обогащенная (метасоматизированная) мантия, плавящаяся в рифтовых зонах, имеет геохимические характеристики литосферы западной части Гондваны (с изотопным составом, характерным для вещества обогащенных источников типа HIMU и EM-2). Ее образование могло быть связано с эрозией континентальной мантии под воздействием плюма Кару-Мод-Феррар на ранних этапах его развития. Образованная обогащенная мантия апикальных частей плюма (субокеаническая) при тектонических сдвигах и расколе Гондваны вовлекалась в плавление. Установлено, что расположенный вдоль современных спрединговых зон между Антарктической и Южно-Американской плитами район тройного сочленения спрединговых зон Буве характеризуется наиболее глубинными условиями генерации первичных толеитовых магм и большей степенью их обогащения. Наибольшая степень обогащенности магм этого региона определяется плавлением гетерогенной мантии с участием пироксенитового компонента (оценненого по составам магнезиальных оливинов), присутствие которого типично и при образовании древнего спредингового бассейна Пауэлл.

Фирстов П.П., Макаров Е.О., Максимов А.П., и др. Отражение геодинамической обстановки северо-западного обрамления Тихого океана в динамике подпочвенного радона и в газовом составе теплоносителя Мутновской ГеоЭС // Вулканология и сейсмология. 2015. № 5. С. 43-49.

Приводятся сведения об особенностях поведения временного ряда объемной активности радона за период 2000-2015 гг. в зоне влагонасыщения в районе Паратунского геотермального месторождения и временного ряда объемной доли молекулярного водорода газа теплоносителя скв. 016 Мутновского месторождения и их связи с сейсмичностью северо-западного обрамления Тихого океана. Сделан вывод, что длительные тренды в динамике объемной активности радона и высокая объемная доля молекулярного водорода в 2014 г. обусловлены изменением поля напряжений в зоне субдукции северо-западного фланга Тихого океана. Сделано предположение о возможности землетрясения с М > 7.5 в ближайшее 1.5 года. По данным академика С.А. Федотова, наиболее вероятный район этого события - от полуострова Шипунский до острова Шиашкотан (Средние Курилы).

На главную              К списку выставок