Дуговые структуры и строение верхней мантии Центральной и Юго-Восточной Азии по данным сейсмотомографии и сейсмичности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Анализ пространственного распределения верхнемантийных плюмов во внутренней части Зондской дуги показывает ряд плюмовых объемов, прерывающих стагнирующий слэб, обрамленный с юга погружающимся слэбом Зондской дуги. Возможными механизмами, обеспечивающими такое строение мантии, являются субширотный тороидальный мантийный поток через разрыв в плоском слэбе (i) и ролл-бэк, способный сформировать разрыв в плоском слэбе, запустив в нем верхемантийные плюмы без глубинных (>1000 км) корней (ii). Пространство над кровлей слэба состоит из локальных горячих объемов мантии, которые являются вторичными плюмами, и часто образуют локальные рифтовые сегменты. 3D отображение äVp в районе Тибета и Центральной Азии содержит структурные стили, сходные с районом Зондской дуги. Наблюдается область субгоризонтальных фрагментов слэбов и разрыв, в котором устанавливаются плюмовые аномалии глубинного и вторичного происхождения. Векторы подвижек горных масс вдоль плоскостей срывов Зондской дуги, установленные по механизмам сейсмических событий, направлены вовне дуги от центра ее кривизны, в котором сконцентрированы вторичные верхнемантийные плюмы. Это указывает на присутствие надвиговых процессов на фронте дуги, не связанных с субдуцирующей плитой. Надвигание дуги сопровождается немногочисленными перемещениями по антитетическим надвигам. Веерообразный разворот азимутов подвижек вдоль Гималаев направлен на Индостан. Это показывает, что главный индикатор тектонической активности — сейсмические события — имеет при подвижках вдоль срывов направление смещения масс на юг от задуговой области растяжения в пределах Тибета с формированием надвиговых деформаций. В Гималайской дуге, так же как и в Зондской дуге, выделяются два направления сейсмических перемещений. Первое направление соответствует модели поддвига Индийской плиты. Второе направление заключается в надвигании структур Гималаев на Индийскую плиту.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Ю. Соколов

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, Пыжевский пер., д. 7, 119017 Москва

В. Г. Трифонов

Геологический институт РАН

Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, Пыжевский пер., д. 7, 119017 Москва

Список литературы

  1. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. — Т. 1. — Теория и методы. — М.: Мир, 1983. 360 с.
  2. Алексеев Р.С., Ребецкий Ю.Л. Модель эволюции литосферы Гималайско-Тибетского орогена // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2021. Т. 52. № 4. С. 89‒107.
  3. Белов А. А., Гатинский Ю. Г., Моссаковский А. А. Индосиниды Евразии // Геотектоника. 1985. № 6. С. 21–42.
  4. Буртман В.С. Тянь-Шань и Высокая Азия: Тектоника и геодинамика в палеозое. — Под ред. А.А. Моссаковского. — М.: Геос, 2006. 215 с. (Тр. ГИН РАН. 2006. Вып. 570).
  5. Жао Д., Пирайно Ф., Лиу Л. Структура и динамика мантии под восточной Россией и прилегающими регионами // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 9. С. 1188–1203.
  6. Лобковский Л.И., Кононов М.В., Шипилов Э.В. Геодинамические причины возникновения и прекращения кайнозойских сдвиговых деформаций в Хатанга‒Ломоносовской разломной зоне (Арктика) // ДАН. Науки о Земле. 2020. Т. 492. № 1. С. 82–87.
  7. Мазарович А.Н. Основы геологии СССР. — М.‒Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1938. 544 с.
  8. Моссаковский А.А., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Центрально-Азиатский складчатый пояс: геодинамическая эволюция и история формирования // Геотектоника. 1993. № 6. С. 3–32.
  9. Паpфенов Л.М., Беpзин Н.А., Xанчук А.И., Бадарч Г., Беличенко В.Г., Булатов А.Н., Дриль С.И., Кириллова Г.Л., Кузьмин М.И., Ноклеберг У., Прокопьев А.Д., Тимофеев В.Ф., Томуртогоо О., Янь Х. Модель фоpмиpования оpогенныx пояcов Центpальной и Cевеpо-Воcточной Азии // Тиxоокеанcкая геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 7–41.
  10. Ребецкий Ю.Л., Алексеев Р.С. Поле современных тектонических напряжений Средней и Юговосточной азии // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 1. С. 257–290. doi: 10.5800/GT2014510127
  11. Ризниченко Ю.В. Расчет скорости деформаций при сейсмическом течении горных масс // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1977. № 10. С. 34–47.
  12. Соколов С.Ю., Трифонов В.Г. Роль астеносферы в перемещении и деформации литосферы (Эфиопско-Афарский суперплюм и Альпийско-Гималайский пояс) // Геотектоника. 2012. № 3. С. 3–17.
  13. Трифонов В.Г., Зеленин Е.А., Соколов С.Ю., Бачманов Д.М. Активная тектоника Центральной Азии // Геотектоника. 2021. № 3. С. 60–77.
  14. Трифонов В.Г., Соколов С.Ю., Бачманов Д.М., Соколов С.А., Трихунков Я.И. Неотектоника и строение верхней мантии Центральной Азии // Геотектоника. 2021. № 3. С. 31–59.
  15. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов. — М.: Научный мир, 2001. 606 с.
  16. Aitchison J.C., Ali J.R., Davis A.V. When and where did India and Asia collide? // J. Geophys. Res. 2007. Vol. 112. B05423. P. 1–19.
  17. Amaru M. Global travel time tomography with 3D reference models. — PhD Thesis — Geol. Departm., Utrecht Univ., Germany. 2007). 174 p. (in German).
  18. Argus D.F., Gordon R.G., DeMets C. Geologically current motion of 56 plates relative to the no-net-rotation reference frame // Geochem., Geophys., Geosyst. G3. 2011. Vol. 12. N. 11. P. 1–13.
  19. Becker T.W., Boschi L. A comparison of tomographic and geodynamic mantle models // Geochem., Geophys., Geosyst. 2002. Vol. 3. P. 1‒48. Doi: 10.129/2001GC000168
  20. Cloetingh S., Koptev A., Lavecchia A., Kovács I.J., Beekman F. Fingerprinting secondary mantle plumes // Earth Planet. Sci. Lett. 2022. Vol. 597. Art.117819. P. 1‒16.
  21. Gaetani M. The Karakorum Block in Central Asia, from Ordovician to Cretaceous // Sediment. Geol. 1997. Vol. 109. P. 339–359.
  22. Gan W., Molnar P., Zhang P., Xiao G., Liang S., Zhang K., Li Z., Xu K., Zhang L. Initiation of clockwise rotation and eastward transport of Southeastern Tibet inferred from deflected fault traces and GPS observations // GSA Bull. 2021. Vol. 134. No. 5-6. P. 1129–1142. doi: 10.1130/B36069.1
  23. Graham S.E., Loveless J.P., Meade B.J. Global Plate Motions and Earthquake Cycle Effects // Geochemistry Geophysics Geosystems G3. 2017. Vol. 19. P. 2032–2048.
  24. Global CMT Catalog. 2018, www.globalcmt.org/CMTsearch.html (Accessed October 31, 2018).
  25. Guzman-Speziale M. Oblique plate convergence along arcuate trenches on a spherical Earth. An example from the Western Sunda Arc // Acta Geophysica. 2023. P. 1‒21. doi: 10.1007/s11600-023-01163-9. p.1
  26. Hall R., Spakman W. Mantle structure and tectonic history of SE Asia // Tectonophysics. 2015. Vol. 658. P. 14–45.
  27. Hao M., Li Y., Zhuang W. Crustal movement and strain distribution in East Asia revealed by GPS observations // Nature Sci. Rep. 2019. Vol. 9. Art. 16797. doi: 10.1038/s41598-019-53306-y
  28. Intraplate Deformation in the Central Indian Ocean Basin. — Ed. by Yu.P. Neprochnov, G.D. Rao, C. Subramaniyam, K.S.R. Murthy, (Geol. Soc. of India. 1998. Vol. M-39), 250 p.
  29. Kárason H., Van Der Hilst R.D. Constraints on mantle convection from seismic tomography. — In: The History and Dynamics of Global Plate Motions. — Ed. by M.A. Richards, R.G. Gordon, R.D. Van Der Hilst, (AGU, Geophys. Monogr. Ser. 2000. Vol. 121), P. 277–288. doi: 10.1029/GM121p0277
  30. Searle M.P. Geology and Tectonics of the Karakorum Mountains. — Ed. by B. F. Windley, (Wiley & Sons, Chichester, UK. 1991), 358 p.
  31. Su W.J., Dziewonski A.M. Simultaneous inversion for 3D variations in shear and bulk velocity in the mantle // Phys. Earth Planet. Interior. 1997. Vol. 100. No. 1–4. P. 135‒156.
  32. Suo Y., Dong H., Liu L., Peng D., Li Y., Liu J., Dai L., Cao X., Li S. Landward mantle flow associated with the Pacific subduction system opened the South China Sea // Research Square. 2022. doi: 10.21203/rs.3.rs-2332418/v1
  33. Susilo S., Meilano I., Abidin H.Z., Sapiie B., Efendi J., Wijanarto A.B. Velocity field from twenty-two years of combined GPS daily coordinate time series analysis. — AIP Conf. Proc. 2016. Art.1730.040003. P. 1‒4. doi: 10.1063/1.4947393
  34. Todrani A., Speranza F., D’Agostino N., Zhang B. Post-50 Ma Evolution of India‒Asia collision zone from paleomagnetic and GPS data: Greater India indentation to eastward Tibet low // Geophys. Res. Lett. 2021. Vol. 49. P. 1‒16. doi: 10.1029/2021GL096623
  35. Toyokuni G., Zhao D., Kurata K. Whole-mantle tomography of Southeast Asia: New insight into plumes and slabs // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2022. Vol.127. No.11. P. 1‒29. doi: 10.1029/2022JB024298
  36. Van der Meer D.G., Van Hinsbergen D.J., Spakman W. Atlas of the underworld: Slab remnants in the mantle, their sinking history, and a new outlook on lower mantle viscosity // Tectonophysics. 2018. Vol. 723. P. 309–448.
  37. Wang L., Barbot S. Three-dimensional kinematics of the India–Eurasia collision // Nature communications: Earth & Environment. 2023. Vol. 164. No. 4. P. 1‒13. doi: 10.1038/s43247-023-00815-4
  38. Wang M., Shen Z.K. Present-day crustal deformation of continental China derived from GPS and its tectonic implications // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2020. Vol. 125. No. 2. P. 1–22. doi: 10.1029/2019JB018774
  39. GEBCO 30” Bathymetry Grid. Version 20141103. 2014. (http://www.gebco.net) (Accessed February 23, 2022)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема горизонтального движения литосферных плит и блоков в Юго-Восточной Азии, континентальной части Китая, Индии и Индонезии по данным [18, 33, 34, 38, 39]. Векторы движения (стрелки стнтм) имеют условный масштаб без точной калибровки по амплитуде.

Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Направления смещений вдоль плоскостей разрывов сильных землетрясений по данным каталога СМТ (по [24, 39]).

Скачать (2MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Тектоническая карта основных структур Гималайско‒Тибетского региона и Юго-Восточной Азии (по данным [3, 4, 13, 14, 15]).

Скачать (2MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Объемное распределение вариаций скоростей Vp в Юго-Восточной Азии по данным модели UU-P07 [17, 26, 36].

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сейсмотомографический разрез вдоль субширотного профиля по данным модели UU-P07 (по [17, 26, 36]).

Скачать (815KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Сейсмотомографический разрез вдоль субмеридионального профиля по данным модели UU-P07 (по [17, 26, 36]).

Скачать (778KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Объемное распределение вариаций скоростей Vp в Центральной Азии по данным модели UU-P07 (по [17, 26, 36]).

Скачать (892KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Сейсмотомографический разрез вдоль субмеридионального профиля по данным модели UU-P07 (по [17, 26, 36]).

Скачать (499KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Схема горизонтального движения литосферных плит и блоков в зоне коллизии Индостана и Тибета, построенная по данным GPS (по [22, 27, 39]).

Скачать (2MB)
Метаданные
11. Рис. 10. Направления смещений вдоль плоскостей разрывов сильных землетрясений по данным каталога СМТ ([24, 39].

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 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».