Развитие методов изучения палеосейсмичности комплексом междисциплинарных исследований (геология, петрология, геохимия)

Проведено микроструктурное и петролого-геохимическое изучение продуктов преобразования горных пород в зонах локализованных деформаций и разломов в целях оценки динамического типа подвижки, причин и факторов проявления при этом облегченного стабильного скольжения (асейсмический крип) и, наоборот, механической неустойчивости в виде смены состояний ослабления и упрочнения разлома (сейсмогенный тип). На многочисленных примерах зеркал скольжения и разломных глинок трения выявлены особенности тех минерально-фазовых преобразований в породах разного состава и разных глубин реализации динамической подвижки, которые могут быть значимыми факторами влияния на механический тип поведения разлома и его диверсификации по асейсмическому и сейсмогенному типу проявления. Оценены особенности преобразования породного вещества в слабо литифицированных толщах приповерхностной части коры и в консолидированных разностях пород несколько более глубокого уровня – в переходной зоне от асейсмического к сейсмогенному поведению разломов. Показано, что необходимыми факторами влияния на поведение разлома являются гидростатическое (литостатическое) нагружение пород и объемные эффекты метаморфических реакций, происходящих в зоне подвижки, которые приводят либо к уплотнению материала глинки трения, либо к ее разрыхлению с соответствующими изменениями механических свойств. На примере псевдотахилитов охарактеризованы процессы фрикционного плавления пород при повышенных параметрах сдвигового стресса и сейсмических скоростях смещения. Определены температуры плавления и кристаллизации минералов из расплава, сделаны модельные расчеты параметров вязкости и сдвиговых напряжений во фрикционном расплаве в ходе сейсмической подвижки, показана их сложная функциональная зависимость от его химического состава, доли в нем литических фрагментов, достигаемой температуры плавления, параметров литостатической нагрузки, амплитуды и скорости смещения. На основе анализов геохимии псевдотахилитов и вмещающих их пород рассмотрены особенности перераспределения главных, редких и редкоземельных элементов в процессе сейсмогенного фрикционного плавления пород.