Введение к работе
Актуальность темы. Прогресс, достигнутый в последние десятилетия в .иучегшн тектонических явлений, имеющих место на границах крупных діггосферньи пли г, очевиден. Установление закономерностей в перемещении плит (в их кинематике) и изучение глубинного сгроения литосферы в когетабах земного шара и, особенно, на границах литосферных плит, ..^-ет; к пострагшпо вполне удовлетворительных динамические моделей. Однако природа многих внутрнплитовых явлений остается еще а jHa':iiTS,Tb!!OH степени ксяской. Это относится, в частности, к Азиатскому континенту, где в позднем кайнозое шігроко проявились процессы г'^-уооразотшия и рифтогенеэа. Некоторые исследователи полагают, что указанны? пронесем связана с коллизией Индостана с Азией. Деформации литосферы Asm- рассматриваются при этом либо как кзазипластичгскне, обусловленные 'вдавливанием" Индостана (Molnar, Tapponnier, 1975), либо к;:к результат взаимного перемещения жестких мнкроплит, на которые раздгяяегся Алу\. (Zonttv^hain, 3avostin,19Sl). Другие автора!, ке отрицая ічлипни континентальной коллизии на новейшую тектонику Азии, слитуют, "тс ппччкмоіг" образован!;?. Байкальского рифта >« гериь:\ c^opyi-;s'^'';: Ю'л-.ісй С:;и;;рк у, Западной Монголок грилос = 'лілїгчн;-:
Це,» p.iJoi'W. Целью настоящей работы является исследование горизонтальных Ж'однорсдносіїй строения литосферы на Азиатское континенте методом псоеплностных соля. В рамках этих исследований были поставлены следующие задачи;
I. Выбор и обработка записей поверхностных волн методом сле*ггра;:ыг,> ремгггїіогс анализа с целы» получения дисперсионных кривых групповых сг.с-роетк'ї »олн Рэлез вдоль сейсмических трасс зшшентр-етаншія.
У,, Определенно там, где позволяет расстановка регистрирующей аппаратуры, межстанцнонных фазовых скоростей волн Рэлея.
3. Посгроенне карт распределения групповых скооостей основной моды волн Рзлея в пределах области исследования на Азиатском континенте с ислель
!
зованием -леї ода поверхноетноволновоп томографии (метол Бэйкуса-Гильберта).
4. Вычисление с использованием метода регионализации дисперслонных
кривых групповых скоросте'і волн Рэлея для крупных тектонических
регионов Азиатского континента.
5. Построение путем обращения полученных дисперсионных кривы?,
групповых п фазовых скоростгіі волн Рэлея моделей распределеши
поперечных сейсмических вопи в коре и мантии отдельных тектоническн>
регионов Азиатского континента.
Научная повчиш. В работе на основе анализа записей поверхностны} волн Рэлея были получены дисперсионные кривые основной моды ЭТИ) волн для белее чем 210 пересекающих в разных направлениях Азиат скш континент сейсмических трасс. При этом, в основном, были кспользоваиь материалы сейсмических сганцп ч Сибири (ІЗсганций) и Дальнего Востоке (І станция). Этой выборки данных оказалось достаточно для прнмененш современных методов интерпретации, таких как метод поверхностно волновой томографии, основанный на формализме Бэйкуса-Гильберта, дл: картирования скоростей поверхностных волн, и мегод регионализации позволивший охарактеризовать дисперсию групповых скоростей основно! моды волн Рэлея в девяти крупных тектонических регионах Азиатской континента.
Для тех регионов, где позволяла расстановка сейсмических станцій (южная окраина Сибирской платформы, Западная Монголия и Бяйклльска рифтовая зона), были получены дисперсионные кривые межстакцнонаы фазовых скоростей основной моды волн Рэлея. Для Сибирской платформ; удалось получить групповые скорости основной и двух высших мод эти волн вдоль чисто платформенных сейсмических трасс.
С помощью метода Бэйкуса-Гильберта были построены карты рас пределения групповых скоростей волн Рэлея на периодах от 10 до 60 с, шагом по периоду 10 с. На основе анализа этих карт выявлены наиболе крупные горизонтальные неоднородности строения литосферы до.глубин! порядка 100-120 км.
Путем обращения полученных методом регионализации дисперсионны кривых групповых скоростей основной моды волн Рэлея (интервал периоде от 10 до 80 с), а также дисперсионных кривых межстанционных фазовы скоростей и упомянутых ранее пупповых скоростей основной и двух высши мод этих волн получены модели распределения скорости волн S в коре мантии некоторых тектонических реї ионов Азиатского континента. Н
о-нозе гшх кзделей была оценена средняя толщина коры з исследуемых регионах, а для некоторых из них удалось оценить также и толщину лито-
Результаты настоящей работы позволили получить представление о , ^определении горизонтальных неоднородностей в литосфере обширной і "; »еп1 г' Азиатском континенте, включающей в себя такие тектонические с .м'ктурч, как стабильные континентальные платформы па севере и soro-йслоке континента, тектонически активные области интенсивного горообразования южной Сибири, Западной Монголии, Южного Китая і» Средней Азии, область умеренного горообразования. Байкальскую рнфто-э^.д зону и бассейны окраинных морей. Модели строения литосферы, ослученныг прк обращения дисперсионных кривых групповых и фазовых скоростей воліі Рэлея, были использованы, наряду с данными других геофизических методов, при построении карты толщины литосфгрьт Мс!ігсло-Снбі!рС({о8 горной страны (Зорин и др., 1990). Кроме зтого, был использован другої"; подход к интерпретации данных поверхностных копн: нибор карт, построенных методом Бэйкуса-Гильберта, использовал для деконструкции дисперсионных кривых групповых скоростей :.; у;чих правильной геометрической сетки. Обращение этих кргшьм было в^поткено с оп.-ччиченнями кз зпачсиик толщины коры, ог>.енгк;:ые по данкьтн др--тих геофизических методов (преимущественно ГСП), что позволило ночучнть 6одс~ объективную информацию о распределении скоростных иеодно-родносгей в корз к а верхней мантии Азиатского континента. Пслучтаныо результаты чегут быть яслешловзны .три построении геоди:' мичеекп моделей з смысле уточнения природы новейших тектонических йпутри-лОїггинентальньїх зон.
В работе были использованы сейсмограммные материалы сети сейсмических станций Прибайкалья, Алгае-Саянсхой группы, двух станций (Норильск и Тике») Арктической сети йодной сейсмической станцнл (Ю.Сахалинск) на Дальнем Востоке,-
Обработка исходного материала осуществлялась с помощью программа спектрально-временного анализа сейсмических колебаний, разработанной в ПФЗ РАН проф. А.ЛЛевшиным.
Картирование групповых скоростей выполнено совместно с сотрудниками С.-Петербургского гос. университета проф. Т.Б.Яновской и к.ф.-м.н. Л.М.Антоновой. При вычислениях использовалась программа, алгоритм которой основав ни методике Бэйкуса-Гильберта. Автор программы - к ф.-м.н. П.Г.Дптмар, научный руководитель - проф. Т.В.Яновская.
Построй, і региональных дисперсионных кривих групповык скоростей выполнено совместно с сотрудником ОМЭ ИФЗ РАН х.ф.-м.н. М.П.Бар-мнным с помощью разраОот. иного им под руководством проф. А.Л.Л^вшина па::ета программ.
Модели распределения скорости поперечных сейсмических волн в литосфере исследусчых регионов строшшсо путем решения гірямон и обратной задачи. При обращении дисперсионных кривых речением прямой задачи (дисперсионные кривые групповой скорости основной и двух высших мод волн Рэлег для Сибирской платформы, а также дисперсионные кривые чехстанииокиых фазовых скоростей) использовались глхнраммы, разработанные в ИФЗ РАК, Построемие моделей, удовлетворяющих региональным дисперсионным кривым, было выполнено с помощью программы обращения, разработанной в Международном институте теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН к. ф.-м. и. Д.Е.ЛокштаКОвмм пуд руководством проф А.Л.Лесчшна н д. ф.-м. н. В.Ф.Писарйнко
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на семньарах лаборатории теории волновых полей Международного института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАК, на заседании Коордчнлциончого совета по развитию исследований в области сейсмологии и созданию основ теории прогноза землетрясений при Президиуме СО РАН и Геофизической секции Объединенного ученого сове-га наук о Земле СО РАН (1986 г., г. Иркутск), на Международном симпозиуме "Бнутриксигннентальные горные области: гее логические и геофизические аспекты" (1987 г., г. Иркутск), на заседаниях школы-семинара "Геологс-геофизичеекче чеслед >вания в сейсмоактивных зонах СССР" (1987 г., г, Фрунзе), па совещании рабочей группы МС'ССС по поверхностным волкам (1988 г., г. Феодосия), на заседаниях международной школы-семинара "Интерпретация поверхностных сейсмических,волн" (!989 г., г. Тбилиси), на V Всесоюзном симпозиуме по вычислительной томографии (1991 г., г.Москва).
Публикации. Основные результаты диссертации представлены а 14 публикациях.
Обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, че ырех глав и заключения. Ее объем соста. ,яет 120 страниц . маш: полисного текста и сопрочож^-'ется 2 таблицами, 26 рисунками, списком литературы из 174 наименований и приложение на 86 страницах.