On the fluid-metamorphic regime of deep fault zones (in connection with the article by G.G. Kocharyan and I.V. Shatunov “topical issues in hydrogeology of seismogenic fault zones”)

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

To a large extent, the deep fluid regime plays a key role in seismicity, aseismic deformation of the lithosphere, and ore and oil genesis processes. An informative detailed analysis of the hydrogeology of shallow fault zones is presented in (Kocharyan and Shatunov, 2024), where it is noted that the nature of fluid dynamics of deep faults is poorly understood. In this article, the main attention is paid to the problems of describing deep fault zones, and a number of contradictions arising from this consideration are pointed out. It is shown that the challenges of such a description are largely eliminated by considering the processes of metamorphism and related anomalies in the physical properties of the Earth’s interior. A further refinement of the proposition that earthquakes occurring at different depths have different physical mechanisms is presented.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

M. Rodkin

Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Russian Academy of Sciences; Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: rodkin@mitp.ru
Rússia, Moscow, 119997; Moscow, 123242

Bibliografia

  1. Будков А.М., Кочарян Г.Г. Формирование зоны нарушенного материала в окрестности динамического сдвига по разлому в кристаллическом массиве горных пород // Физическая мезомеханика. 2024. Т. 27. № 1. С. 102–116.
  2. Иванов С.Н. Непроницаемая зона на границе верхней и средней части земной коры // Физика Земли. 1999. № 9. С. 96–102.
  3. Калинин В.А., Родкин М.В. Физическая модель глубокофокусных землетрясений // Изв АН СССР. Сер. Физика Земли. 1982. № 8. С. 3–12.
  4. Калинин В.А., Родкин М.В., Томашевская И.С. Геодинамические эффекты физико-химических превращений в твердой среде. М.: Наука. 1989. 157 с.
  5. Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир. 1985. 264 с.
  6. Кочарян Г.Г., Беседина А.Н., Гридин Г.А., Морозова К.Г., Остапчук А.А. Трение как фактор, определяющий излучательную эффективность подвижек по разломам и возможность их инициирования. Состояние вопроса // Физика Земли. 2023. № 3. С. 3–32. https://doi.org/10.31857/S0002333723030067
  7. Кочарян Г.Г., Шатунов И.В. Актуальные вопросы гидрогеологии сейсмогенных разломных зон // Физика Земли. 2024. № 4. С. 182–211.
  8. Леонов М.Г., Колодяжный С.Ю., Кунина Н.М. Вертикальная аккреция земной коры: структурно-вещественный аспект. М.: ГЕОС. 2000. 202 с.
  9. Мейсон Р. Петрология метаморфических пород. М.: Мир. 1981. 264 с.
  10. Пуарье Ж.-П. Ползучесть кристаллов. Механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах. М.: Мир. 1988. 288 с.
  11. Родкин М.В. Роль глубинного флюидного режима в геодинамике и сейсмотектонике. М.: Нац. Геоф. Ком. 1993. 194 с.
  12. Родкин М.В., Никитин А.Н., Васин Р.Н. Сейсмотектонические эффекты твердофазных превращений в геоматериалах. М.: ГЕОС. 2009. 198 с.
  13. Родкин М.В., Рундквист Д.В. Геофлюидодинамика. Приложение к сейсмологии, тектонике, процессам рудо- и нефтегенеза. Долгопрудный: изд-во “Интеллект”. 2017. 288 с.
  14. Родкин М.В., Липеровская Е.В. О различии физических механизмов разноглубинных землетрясений и характера их ионосферного отклика // Физика Земли. 2023. № 3. С. 48–62.
  15. Травин В.В., Козлова Н.Е. Деформация как фактор метаморфизма. Фундаментальные проблемы геотектоники / Ю.В. Карякин (ред.). Т. 2. М.: ГЕОС. 2007. C. 285–288.
  16. Houston H. Deep earthquakes. In book: Treatise on Geophysics. 2015. P. 329–354. doi: 10.1016/B978-0-444-53802-4.00079-8
  17. Kirby S.H., Durham W.B., Stern L.A. Mantle phase changes and deep earthquake faulting in subducting lithosphere // Science. 1991. № 152. P. 216–225.
  18. Lund M.G., Austrheim H. High-pressure metamorphism and deep-crustal seismicity: evidence from contemporaneous formation of pseudotachylytes and eclogite facies coronas // Tectonophysics 2003. V. 372(1–2). P. 59–83.
  19. Marone C., Liu M. Transformation shear instability and the seismogenic zone for deep earthquakes // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 1887–1890.
  20. Muñoz-Montecinos J., Behr W.M. Transient permeability of a deep-seated subduction interface shear zone // Geophysical Research Letters. 2023. V. 50. e2023GL104244. https://doi.org/10.1029/2023GL104244
  21. Novotná N., Jeřábek P., Pitra P., Lexa O., Racek M. Repeated slip along a major decoupling horizon between crustal-scale nappes of the Central Western Carpathians documented in the Ochtiná tectonic mélange // Tectonophysics. 2015. V. 645. P. 50–64.
  22. Okudaira T., Shigematsu N. Estimates of stress and strain rate in mylonites based on the boundary between the fields of grain-size sensitive and insensitive creep // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. B03210. doi: 10.1029/2011JB008799
  23. Rodkin M.V. Crustal Earthquakes Induced by Solid-State Transformations: A model and Characteristic Precursors // J. of Earthquake Prediction Research. 1995. V. 4. № 2. P. 215–223.
  24. Rodkin M.V. The Variability of Earthquake Parameters with the Depth: Evidences of Difference of Mechanisms of Generation of the Shallow, Intermediate-Depth, and the Deep Earthquakes // Pure Appl. Geophys. 2022. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02927-4
  25. Roedder E. Fluid inclusions // Reviews in mineralogy. 1984. V. 12. P. 338–358.
  26. Role of water in earthquake generation. Special Issue // Bull. Earth. Res. Inst. 2001. V. 76. P. 3–4.
  27. Sornette D. Mechanochemistry: A Hypothesis for Shallow Earthquakes. Earthquake Thermodynamics and Phase Transformations in the Earth’s Interior / R. Teisseyre, E. Majewski (eds.). 2001. ACADEMIC PRESS. P. 329–366.
  28. Teng-fong Wong, Patrick Baud The brittle-ductile transition in porous rock: A review // Journal of Structural Geology. 2012. V. 44. P. 25–53. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2012.07.010
  29. Officer T., Secco R.A. Detection of high PT transformational faulting in Fe2SiO4 via in-situ acoustic emission: Relevance to deep-focus earthquakes // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2020. V. 300. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2020.106429
  30. Violay M., Heap M.J., Acosta M. et al. Porosity evolution at the brittle-ductile transition in the сontinental crust: Implications for deep hydro-geothermal circulation // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 7705. https://doi.org/10.1038/s41598-017-08108-5

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Shallow and intermediate earthquakes according to the GCMT catalog, 1976-2022; blue dots – intracontinental events, green – subduction zones, red – zones of mid-oceanic ridges.

Baixar (440KB)
Metadados
3. Fig. 2. The change in the average difference in earthquake depths (dH) according to the solution of the seismic moment and hypocenter; the black dots are subduction regions, the red curve is the intracontinental regions.

Baixar (240KB)
Metadados
4. Рис. 3. Изменение средней разницы магнитуд (Mw–Mb); черные точки – зоны субдукции, красные – внутриконтинентальные области.

Baixar (195KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».