Геофизические поля как источник информации о строении и вещественном составе недр Центральной Азии

Отчет 78 с., 21 рис., 35 источн. АЗИАТСКИЙ КОНТИНЕНТ, ТОЛЩИНА ЛИТОСФЕРЫ, МОДЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ S-ВОЛН В ВЕРХНЕЙ МАНТИИ (ДО ГЛУБИНЫ 500 КМ), СКОРОСТНАЯ СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ И ВЕРХНЕЙ МАНТИИ ПО Р-ПРИЕМНЫМ ФУНКЦИЯМ (ДО ГЛУБИНЫ 100 КМ), ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ЛИТОСФЕРЫ, ОЧАГОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ И МЕХАНИЗМЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ, ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ, РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, БАЙКАЛО-МОНГОЛЬСКИЙ РЕГИОН, УПРУГИЕ И СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКМЕ ДЕФОРМАЦИИ, СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ, МЕРЗЛОТНЫЕ ОБЛАСТИ, ДЕГРАДАЦИЯ МЕРЗЛОТЫ, АМПЛИТУДЫ, СЕЙСМИЧЕСКЧЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАТУХАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, МИКРОСЕЙСМЫ В отчете представлены результаты исследований по двум годовым заданиям проекта: «Геофизические поля как источник информации о строении и вещественном составе недр Центральной Азии». В процессе исследований по первому заданию получены следующие основные результаты. На региональном уровне исследован температурный режим литосферы северо-восточного фланга Байкальского рифта и сопредельных территорий Сибирской платформы и Забайкалья. Определены: глубины залегания точки Кюри (по литосферному геомагнитному полю); средние распределения температуры с глубиной (по данным о поверхностном тепловом потоке); мощность сейсмоактивного слоя (по данным о глубинах очагов региональных землетрясений 2000–2018 гг.). Построена 3-D изотропная модель распределения скоростей S-волн в верхней мантии (до глубины 500 км) Юго-Восточной Азии. Наиболее контрастные вариации скоростей S-волн приурочены к земной коре и верхней мантии до глубины примерно 250 км, где выявленные скоростные неоднородности тесно связаны с геологическим строением рассматриваемой области. Проведены детальные исследования Быстринского землетрясения (юго-западный фланг Байкальского рифта). Сделан вывод о том, что Быстринское землетрясение связано с активизацией юго-восточного сегмента Главного Саянского разлома. Высказано предположение о том, что юго-восточный сегмент Главного Саянского разлома выполаживается с глубиной, т.е. является листрическим разломом. Получены решения механизмов очагов землетрясений для территории южного Прибайкалья, Забайкалья, Тувы и северной Монголии. Результаты показали, что механизмы очагов соответствуют установленным ранее закономерностям напряженно-деформированного состояния земной коры этого региона. На основе телесейсмического волнового моделирования определено глубинное строение южной окраины Сибирского кратона и установлена его роль в формировании современной геодинамики. Результаты моделирования показали, что юго-юго-западная граница Сибирского кратона близка к вертикали до глубины 120 км и соответствует южной окраине Сибирской платформы. Исследовано строение земной коры и верхней мантии в районе Ключевской группы вулканов Камчатки методом продольной приемной функции (P-to-S) по телесейсмическим данным (КФ ФИЦ ЕГС РАН). Установлена анизотропия глубинного строения мантии в этом районе. Предполагается, что более плотный коровый слой в интервале глубин 15–20 км, может быть причиной периодичности извержений западных вулканов. Осуществлено сведение всей имеющейся геолого-геофизической информации о пространственных взаимосвязях структурно-вещественных комплексов Восточной Сибири и Монголии вдоль профилей, пересекающих главные тектонические зоны этого региона. Профили представляют собой поперечные сечения земной коры, на которых выявляются тектонические зоны и их пространственные взаимосвязи на основе построения физико-геологических моделей структурно-вещественных комплексов. Предложен метод детектирования записей слабых локальных землетрясений с использованием нейронных сетей. Результаты детектирования, показали, что нейронная сеть способна детектировать все события при ограниченном количестве ложных срабатываний. Разработано обоснование подходов к оптимизации стратегии геологоразведочных работ на нефть и газ, рассмотрены особенности применения электромагнитных исследований в условиях Арктической зоны России, осуществлено тестирование методики расчета скоростной модели верхней части разреза на основе данных мЗСБ на ряде месторождений Восточной и Западной Сибири. В процессе исследований по второму заданию получены следующие основные результаты. По данным сейсмических источников выделены зоны высоких сейсмотектонических деформаций, соответствующие расположению структур-аттракторов рифтогенеза. Получены карты-схемы распределения упругих деформаций, уравнения парной линейной корреляции с энергетическим классом и графики временных изменений анализируемых параметров упругих деформаций. Выделены области упруго и упруго-пластично деформированной среды, отражающие мгновенные и длительные накопленные деформации литосферы. Полученные результаты соответствуют реальной картине пространственно-временного и энергетического распределения региональной сейсмичности в структурно-неоднородной литосфере. На основе изучения особенностей проявления сейсмичности в пределах различных климатических зонах выявляется влияние природных и климатических факторов на величину сейсмических воздействий. В отчете представлены разработки методики прогноза параметров сейсмических воздействий сильных землетрясений Монголо-Сибирского региона при деградации мерзлоты под воздействием климата и техногенеза. Они основаны на результатах комплексных геофизических (инженерно-сейсмологических, сейсморазведочных и электроразведочных) измерений и направлены в дальнейшем на развитие методов и приемов оценки сейсмических воздействий сильных землетрясений для ответственных инженкрных сооружений, расположенных в пределах криолитозоны, и на разработку рекомендаций по проведению сейсмического микрорайонирования в различных сейсмоклиматических зонах Сибири и Монголии с учетом вероятных очагов землетрясений и параметров температурных и геофизических полей. Проведено сравнение пространственных вариаций затухания сейсмических волн с сейсмической активностью, тепловым потоком, положением кайнозойских вулканов, основными разломами, скоростной структурой региона и глубиной Мохо, что позволило получить новые данные по затуханию сейсмических волн связанному с перечисленными сейсмотектоническими и физическими особенностями на пути их распространения. Частично выполнены и являются переходными исследования: по оценке сейсмической надежности строительной застройки малых городов и населенных пунктов региона, сейсмической опасности сооружений на прогнозируемые сильные землетрясения и работы по обоснованию участков проведения инженерно-сейсмологического мониторинга территорий, прилегающих к зонам ВОЗ. Основные количественные показатели за 2021 г.: опубликованных статей в рецензируемых зарубежных журналах – 3 (3 – Web of science, Scopus); в рецензируемых отечественных журналах – 26 (16 – Web of science, Scopus); в отечественных и зарубежных сборниках и совещаниях – 57; направленных и принятых к печати – 14.