Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов

Побудовано моделі — одновимірні розподіли швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль — для верхньої мантії рифтових систем континентів, що безпосередньо межують із серединно-океанічними хребтами (СОХ). Визначено відмінність моделей згаданих типів структур. Під близькими до континентів СОХ (але...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Гордиенко, В.В., Гордиенко, Л.Я.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України 2017
Назва видання:	Геофизический журнал
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127671
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов / В.В. Гордиенко, Л.Я. Гордиенко // Геофизический журнал. — 2017. — Т. 39, № 6. — С. 20-40. — Бібліогр.: 46 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-127671
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1276712017-12-26T03:02:10Z Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов Гордиенко, В.В. Гордиенко, Л.Я. Побудовано моделі — одновимірні розподіли швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль — для верхньої мантії рифтових систем континентів, що безпосередньо межують із серединно-океанічними хребтами (СОХ). Визначено відмінність моделей згаданих типів структур. Під близькими до континентів СОХ (але розташованими в океанічній земній корі) швидкісні розрізи практично не відрізняються від встановлених швидкісних розрізів у межах океанів. Наведено максимальні аномалії швидкості. Під континентальними рифтовими системами аномальність менша, у деяких випадках — через наявність в їх межах масивів, що не охоплені процесами рифтогенезу або ті процеси проходять у нетипових умовах. Зіставлено експериментальні (частково за літературними даними) швидкісні моделі з побудованими відповідно до схем глибинних процесів за адвекційно-поліморфною гіпотезою. Визначено їх узгодженість. The 1-D velocity models of longitudinal seismic waves distribution for the upper mantle of the continent rift systems which directly border with the mid-oceanic ridges (MOR) are constructed. A difference in the models between the named types of structures is established. Near the continents (but located on the oceanic crust) MOR velocity sections do not practically differ from those established on the oceans. The maximum speed anomalies are presented here. Under continental rift systems, the anomaly is less, in some cases because of the presence of arrays not covered by rifting processes within them, or the processes take place at untypical conditions. Velocity models corresponding to schemes of deep-seated processes on the advection-polymorphic hypothesis are constructed. Their comparison with experimental data (in part, according to the literature data) has been carried out. Their consistency is established. 2017 Article Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов / В.В. Гордиенко, Л.Я. Гордиенко // Геофизический журнал. — 2017. — Т. 39, № 6. — С. 20-40. — Бібліогр.: 46 назв. — рос. 0203-3100 DOI: doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116365 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127671 551.24 ru Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Побудовано моделі — одновимірні розподіли швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль — для верхньої мантії рифтових систем континентів, що безпосередньо межують із серединно-океанічними хребтами (СОХ). Визначено відмінність моделей згаданих типів структур. Під близькими до континентів СОХ (але розташованими в океанічній земній корі) швидкісні розрізи практично не відрізняються від встановлених швидкісних розрізів у межах океанів. Наведено максимальні аномалії швидкості. Під континентальними рифтовими системами аномальність менша, у деяких випадках — через наявність в їх межах масивів, що не охоплені процесами рифтогенезу або ті процеси проходять у нетипових умовах. Зіставлено експериментальні (частково за літературними даними) швидкісні моделі з побудованими відповідно до схем глибинних процесів за адвекційно-поліморфною гіпотезою. Визначено їх узгодженість.
format	Article
author	Гордиенко, В.В. Гордиенко, Л.Я.
spellingShingle	Гордиенко, В.В. Гордиенко, Л.Я. Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов Геофизический журнал
author_facet	Гордиенко, В.В. Гордиенко, Л.Я.
author_sort	Гордиенко, В.В.
title	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
title_short	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
title_full	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
title_fullStr	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
title_full_unstemmed	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
title_sort	скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов
publisher	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
publishDate	2017
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127671
citation_txt	Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов / В.В. Гордиенко, Л.Я. Гордиенко // Геофизический журнал. — 2017. — Т. 39, № 6. — С. 20-40. — Бібліогр.: 46 назв. — рос.
series	Геофизический журнал
work_keys_str_mv	AT gordienkovv skorostnyemodeliverhnejmantiikontinentalʹnyhiokeaničeskihriftov AT gordienkolâ skorostnyemodeliverhnejmantiikontinentalʹnyhiokeaničeskihriftov
first_indexed	2025-07-09T07:29:34Z
last_indexed	2025-07-09T07:29:34Z
_version_	1837153571321151488
fulltext	В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 20 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 Введение. Статья продолжает серию пу- бликаций авторов, посвященных одномер- ным скоростным моделям (по Р-волнам) верхней мантии различных регионов. В предыдущих работах были рассмотре- ны модели океанических структур [Гор- диенко, Гордиенко, 2012, 2015, 2016а,б; Gordienko, 2016b и др.]. На данном этапе предполагается исследование молодых континентальных рифтов. Предваритель- ное рассмотрение имеющихся данных по современным процессам и геологической истории этих регионов показывает не только близость происходящих в них глу- бинных процессов изученным в океанах, но и наличие районов непосредственных их контактов. Такие «связки», как хреб- ты Восточно-Индийский и Карлсберг — рифт Аденского пролива — Красное море — зона Афар (Джибути) — Восточно- Африканская рифтовая зона (ВАРЗ); рифт Калифорнийского залива — провинция Бассейнов и Хребтов (ПБХ) в североаме- риканских Кордильерах; хребет Гаккеля УДК 551.24 10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116365 Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов © В. В. Гордиенко, Л. Я. Гордиенко, 2017 Институт геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины, Киев, Украина Поступила 27 сентября 2017 г. Побудовано моделі — одновимірні розподіли швидкості поширення поздовжніх сейсмічних хвиль — для верхньої мантії рифтових систем континентів, що безпосе- редньо межують із серединно-океанічними хребтами (СОХ). Визначено відмінність моделей згаданих типів структур. Під близькими до континентів СОХ (але розташо- ваними в океанічній земній корі) швидкісні розрізи практично не відрізняються від встановлених швидкісних розрізів у межах океанів. Наведено максимальні аномалії швидкості. Під континентальними рифтовими системами аномальність менша, у деяких випадках — через наявність в їх межах масивів, що не охоплені процесами рифтогенезу або ті процеси проходять у нетипових умовах. Зіставлено експери- ментальні (частково за літературними даними) швидкісні моделі з побудованими відповідно до схем глибинних процесів за адвекційно-поліморфною гіпотезою. Ви- значено їх узгодженість. Ключові слова: континенти, океани, верхня мантія, швидкісні моделі, глибинні процеси. (Нансена) в Арктическом океане — Мом- ский рифт (хребет Черского) в Верхояно- Чукотском складчатом поясе, наличие Пан- теллерийского рифта на коре субокеани- ческой мощности внутри Рено-Ливийской рифтовой системы, демонстрируют воз- можность распространения сходных по характеру тепломассопереноса явлений, переходящих из океанических условий в континентальные. Такая связь может рас- сматриваться как косвенное подтвержде- ние близости глубинных процессов рифто- генеза и океанизации [Gordienko, 2016a,b]. Она заслуживает специального изучения, в котором сейсмологические исследования могут сыграть заметную роль. Их можно применить и для контроля правильно- сти выбора схем глубинных процессов, предполагаемых используемой авторами адвекционно-полиморфной гипотезой (АПГ). Контроль предусматривает построе- ние модели тепломассопереноса в коре и верхней мантии активного региона, соз- СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 21 дание на ее основе современной тепло- вой модели тектоносферы и расчет по ней скоростного разреза верхней мантии. По- следний вычисляется по скоростному раз- резу неактивизированной докембрийской платформы внесением в него изменений, соответствующих различиям в глубинных температурах (Т) мантии платформы и из- учаемого региона. О мантийных температурах. Магматизм рифтовых систем создает условия для мак- симального (по сравнению с другими эн- догенными режимами) выноса мантийных ксенолитов. Часть из них характеризует температуру на глубинах, где они изме- нены активным процессом. В принципе, возможен непосредственный контроль ими тепловой модели по АПГ. Однако практически это оказывается нереаль- ным. Ксенолиты выносятся на всех эта- Рис. 1. Данные геотермометров и расчетные (по АПГ) тепловые модели разных этапов континентально- го рифтогенеза. Sol — температура начала частичного плавления мантийных пород. Pl — температура в верхней мантии неактивизированной докембрийской платформы. Цифры у кривых — возраст в млн лет трех этапов магматизма в провинции Бассейнов и Хребтов Кордильер Северной Америки. В большинстве изучаемых рифтовых системах эти этапы имеют близкий возраст. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 22 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 пах магматизма рифтов в периоды суще- ствования различных тепловых моделей. В большинстве публикаций нет сведений, позволяющих установить принадлежность ксенолитов одному из трех (по АПГ) этапов рифтогенеза. В результате довольно значи- тельный фактический материал позволя- ет лишь констатировать, что имеющиеся данные не противоречат принятой модели (рис. 1). Использованы данные по конти- нентальным частям перечисленных выше рифтов, а также Байкальской рифтовой зоны, Монголии, Южной Америки, рифта Рио-Гранде и др. {Nixon, 1983; Olsen, 1995; Sobolev et al., 1996; Геншафт и др., 2000; Глебовицкий и др., 2001, 2003; Kaeser et al., 2006; Салтыкова, 2008 и др.]. Реальные ошибки определения темпе- ратуры оцениваются в 50—100 °С, глубин — в 10—15 км [Геншафт и др., 2000 и др.]. Последнее обстоятельство создает при- мерно такую же погрешность Т, т. е. можно ожидать вариаций температуры только из- за ошибок на 100—120 °С. Между тепло- выми моделями мантии рифтов, постро- енными по данным геотермометров (при осреднении множества данных в каждом регионе), обнаруживаются расхождения в среднем около 100 °С [Геншафт и др., 2000; Гибшнер, 2009 и др.]. При сравнении с расчетными температурами проявляется и погрешность их вычисления. Параметры области наиболее значительного частично- го плавления (из которой выносится магма на последнем этапе рифтогенеза) не пред- ставлены ксенолитами (см. рис. 1). Поэтому неудивительно, что отклоне- ния данных геотермометров от распреде- лений Т на втором этапе развития рифта (примерно через 20 млн лет после перво- го акта тепломассопереноса) составляют в среднем 170 °С, что эквивалентно вариа- ции расчетной скорости на 0,1 км/с. Все рассматриваемые далее рифты находятся на конечной стадии развития. Отклонения от соответствующей расчетной тепловой модели будут значительно больше. Подоб- ный метод контроля теряет смысл, что за- ставляет вернуться к намеченному выше направлению работы. Методика исследования. Как и в ранее проведенных авторами работах данного направления, в этой предусмотрена сле- дующая последовательность действий. 1. На выбранной по геологическим признакам территории проводится обоб- щение имеющейся сейсмологической ин- формации о скоростных разрезах коры и верхней мантии, которые затем использу- ются в качестве моделей первого прибли- жения при расчете годографа, согласую- щегося с экспериментальным в регионе. Естественно, речь идет о двух различных массивах информации: для океанической и континентальной частей [Glahn et al., 1993; Olsen, 1995; Sobolev et al., 1996; Ritter, 2011; Koulakov et al., 2009, 2016; Gordienko, Gordienko, 2016 и др.]. 2. Собирается информация о временах пробега сейсмических волн вдоль траек- торий, позволяющих предполагать, что построенный годограф характеризует верхнюю мантию именно изучаемого ре- гиона (http:// www.isc.ac.uk). Для построе- ния годографа, отражающего пробег про- дольных волн (VP) через всю верхнюю ман- тию и часть переходной зоны к нижней, необходимы угловые расстояния около 25°. Не все рифтовые системы обладают таким размером, их элементы бывают не- прямолинейны, собственно рифтогены в пределах систем часто перемежаются значительными блоками, не затронутыми активными процессами. Это создает труд- ности при отборе материала и истолкова- нии результативного скоростного разреза. Времена пробега волн пересчитывают- ся для единой глубины источников — не- сколько ниже раздела М. При этом исполь- зовались осредненные литературные дан- ные о мощности земной коры в регионе и скоростях в нужном интервале глубин. Построенный годограф для удобства реду- цируется с учетом скорости 8,2 км/с. 3. Определяется качество построенных годографов по величине отклонений ин- дивидуальных точек от осредняющей кри- вой. Согласно оценкам в работе [Назарова и др., 2010], отклонение около 2 с может быть обусловлено только ошибкой в опре- СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 23 делении планового положения эпицентра землетрясения при реальной погрешности информации об одномерной скоростной модели региона, используемой для расчета параметров очага. Погрешность определе- ния глубины очага также вносит вклад в величину отклонения, заметно увеличивая его. По данным работы [Тараканов, 2006] ошибка в определении момента события 1—1,2 c. Погрешность положения эпицен- тра ±(10—15) км, глубины очага — ±10 км. Погрешность определения координат эпицентра составляет около 0,1° широты и долготы [Отчет…, 2008]. Оценки погреш- ности расчета для большей части годогра- фа не меньше 1—1,5 с, скорее всего, они значительней, но обоснованно их устано- вить не удается. В качестве критерия пригодности го- дографа для использования была принята средняя величина отклонения индивиду- альных точек от него не более 2 с. Такие же значения часто встречаются в результатах исследований других авторов [Feng et al., 2007 и др.]. 4. Рассчитывается скоростной разрез верхней мантии, соответствующий годо- графу, который наиболее полно согласу- ется с экспериментальным. Расчетный го- дограф вычисляется по программе SEIS-83 И. Пшенчика и В. Червени. 5. Как и в предыдущих работах этого на- правления, на первом этапе проводилось изучение геологической истории каждого региона по литературным данным [Мила- новский, Короновский, 1973; Миланов- ский, 1983; Магматические..., 1987; Olsen, 1995; Грачев, 1996; Gordienko, 2016a,b и др.]. Активные процессы в континенталь- ных частях рассматриваемых рифтовых систем начинаются примерно синхрон- но (за некоторыми исключениями — см. ниже) около 40—30 млн лет назад. Для оке- анических частей характерен магматизм MORB. Для континентальных преоблада- ет бимодальный базальт-риолитовый тип, на инициальном этапе встречаются неха- рактерные для второй половины кайнозоя диатремы и дайки кимберлитоподобных пород и карбонатитов. В большинстве слу- чаев можно выделить три этапа развития. Эти типичные элементы геологической истории позволяют применить к рассма- триваемым регионам представления АПГ о глубинном процессе рифтогенеза [Gor- dienko, 2016a] и построить современную тепловую модель тектоносферы, общую для большинства изученных систем. 6. Полученная по сейсмологическим данным скоростная модель сравнивается с независимо установленной по тепловой. Делается вывод о соответствии или несо- ответствии экспериментальных величин прогнозу по АПГ. Степень соответствия должна оцениваться с учетом погрешно- стей обеих конструкций. Приведенные выше вероятные отклонения индивиду- альных значений времен пробега волн от осредняющего годографа указывают на возможную погрешность определения скорости в значительном интервале глу- бин (не менее 50—100 км) в 0,05—0,10 км/с. Примерно такая же вероятная величина погрешности VP обусловлена ошибками в построении тепловой модели [Гонтовая, Гордиенко, 2006 и др.]. Вызванное такими погрешностями расхождение между экс- периментальным и расчетным скоростны- ми разрезами верхней мантии должно на- ходиться в пределах 0,1±0,05 км/с. Большие отклонения считались указывающими на несоответствие экспериментальных раз- резов модельным, построенным по пред- ставлениям АПГ. Рифтовая система Восточной Африки. В пределах Африканского континента рифтогенезу на явно континентальной коре предшествовал длительный пере- рыв в тектономагматической активности [Милановский, 1983 и др.], достаточный для накопления энергии, необходимой для активизации. Вероятное исключение со- ставляет только южная часть ВАРЗ. Здесь предполагается киммерийская активиза- ция (200—150 млн лет назад) [Восточно- Африканская..., 1974; Милановский, 1983; Olsen, 1995 и др.]. Не исключено, что имен- но поэтому проявления рифтогенеза на юге ослаблены по сравнению с северной частью ВАРЗ (рис. 2). Но и в этом случае В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 24 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 необходимо признать радиогенную тепло- генерацию мантийных пород в регионе не- сколько большей, чем под средней докем- брийской платформой. Косвенным под- тверждением этого могут служить встре- чающиеся среди мантийных ксенолитов биотитовые пироксениты и глиммериты [Беляевский, 1981]. Расчет параметров магматических оча- гов (преимущественно в верхней мантии) привел к обычным для рифтового процес- са значениям глубин их кровель и темпе- ратур: 185 км и 1650 °С, 145 км и 1500 °С, 95 км и 1350 °С, 55 км и 1200 °С, 20 км и 1150 °С. В последнем случае речь идет о плавлении в очаге основной магмы, а не кислой или средней, которые тоже образу- ются на этой глубине, но в наших работах не изучались [Гордиенко, 2014 и др.]. Для наиболее молодых пород характерны оча- ги магматизма с параметрами 80—100 км и 1300—1400 °С [Беляевский, 1981 и др.]. Впрочем, есть информация, указывающая на существенно большую глубину кровли астеносферы [Kaeser et al., 2006]. По данным о возрасте базальтоидов ВАРЗ мантийный источник магматизма появился здесь около 30 млн лет назад [Восточно-Африканская..., 1974; Ashwal, Burke, 1989 и др.]. Активный процесс в Аденском проливе, Красном море, райо- не Афар и, вероятно, в эфиопской части собственно ВАРЗ (до широты появления западной ветви рифтовой системы) начал- ся несколько раньше — около 40 млн лет назад или более [Милановский, 1983]. Эти части ВАРЗ различаются еще и ши- риной системы. В южной между ветвями рифта появляется неактивизированный или лишь местами активизированный массив шириной до 700 км. Проявления магматизма в западной ветви рифтов на- много слабее, чем в восточной. Далее пред- полагалось (для этого есть все основания) развитие в большей части ВАРЗ глубин- ных процессов по схеме континенталь- ного рифтогенеза в соответствии с пред- ставлениями АПГ [Gordienko, 2016a,b]. На крайнем юге системы возможна замена рифтогенеза одно- или двухактной акти- визацией, но достоверной аргументации такой точки зрения нет. Годографы, построенные для изучаемо- го региона, характеризуются умеренным разбросом индивидуальных точек по срав- нению с осредняющей линией (около 1,5 с) Рис. 2. Альпийский рифтогенез в Африке: а — проявления интенсивных поднятий (1), магматизма (2), активных разломов (3), как правило, обрамляющих рифтовые троги; б — размещение эпицентров земле- трясений (4), часть из которых использована при построении годографов, и сейсмостанций (5). СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 25 и распадаются на две группы, явно отра- жающие различные скоростные разрезы верхней мантии. В северную группу входят данные по Аденскому проливу, Красному морю, району Афар и Эфиопскому рифту (182 значения времен пробега волн, единая глубина источников 18 км [Mooney et al., 2002 и др.]). Во вторую — вся часть ВАРЗ южнее (2618 значений, единая глубина ис- точников 35 км). В группах годографы близки. Лишь в одном фрагменте обнаружено отклонение около 2,5 с части годографа длиной около 3° от компактно расположенных осталь- ных. Гистограммы различий показывают, что частные годографы отклоняются от осредняющего в среднем менее чем на 1 с. А между двумя группами обнаруживаются заметные различия. Они, в общем, ожи- даемы по геологическим данным и по ма- териалам предшествующих исследований (рис. 3, а). На рис. 3 приведены годографы и для других регионов, изучаемых в данной работе. Подобранные скоростные разрезы (рис. 4) отличаются от полученных ранее другими авторами в верхней и нижней третях верхней мантии более высокими значениями скорости распространения продольных сейсмических волн. В цен- тральной трети величины VP близки. Су- щественные различия фиксируются в со- отношениях скоростных разрезов Крас- ного моря, Афара и Эфиопского рифта. Согласно полученным данным они прак- тически совпадают в пределах погрешно- сти построений. В опубликованных ранее результатах этого не наблюдалось. Варианты скоростных разрезов верхней мантии Африкано-Аравийской рифтовой системы представлены на рис. 4 вместе с аналогичными данными по другим изучае- мым регионам. На скоростном разрезе северной части региона выделяется интервал глубин, в пределах которого скорости соответству- ют начальной стадии частичного плавле- ния пород мантии. Можно предположить, что на глубине около 100 км располагает- ся кровля астеносферы. Рифт Красного Рис. 3. Сравнение некоторых годографов для изученных регионов. а: 1 — экспериментальные, 2 — рас- четные годографы; б — экспериментальные годографы для различных регионов. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 26 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 моря по геологическим данным нельзя напрямую соотнести с океаническим. Он образовался на континентальной коре, ко- торая за время активного процесса пере- работана почти до уровня океанической в полосе шириной около 200 км [Mooney et al., 2002]. Срединно-океанический хре- бет (СОХ) возникает на ранее существо- вавшей океанической коре. Скоростные разрезы хребтов Карлсберг и Восточно- Индийского заметно не отличаются от разрезов типичных СОХ (Атлантическо- го, Восточно-Тихоокеанского и др.) [Gor- dienko, Gordienko, 2016]. Поэтому разрез Красного моря был сопоставлен с экспе- риментальным и расчетным разрезами океанизированного региона (задугового бассейна). Достигнутое согласование удо- влетворительное: среднее расхождение менее 0,1 км/с. На втором разрезе низкие значения VP, соответствующие астеносфере, не пред- ставлены. Но можно допустить, что это ре- зультат осреднения двух скоростных раз- резов — платформенного и рифтового. В последнем астеносфера вполне может вы- деляться. Во всяком случае, индивидуаль- ные скоростные разрезы для Кенийского рифта [Olsen, 1995; Mooney et al., 2002 и др.] ее обнаруживают. Подтверждением ее наличия на части территории зоны яв- ляется и молодой магматизм. Таким обра- зом, использованные данные не позволя- ют в достоверной форме определить ско- ростные разрезы рифтов в южной части изучаемой территории. Для южной части региона расчетная модель представляет со- бой среднее между рифтовой и платфор- менной. И здесь можно констатировать удовлетворительное согласование этих Рис. 4. Экспериментальные скоростные разрезы верхней мантии изученных регионов (1) и их расчетные варианты (2), соответствующие представлениям АПГ о глубинных процессах в тектоносфере (см. ниже). На врезке — гистограммы распределений отклонений расчетных значений скорости от эксперименталь- ных (наблюденных). Sol — распределение VP, соответствующее температуре плавления пород мантии. а — скоростной разрез мантии СОХ [Gordienko, Gordienko, 2016]. СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 27 Рис. 5. Северная часть Рено-Ливийской рифтовой системы: 1 — примерные контуры рифтовых трогов, 2 — современные поднятия амплитудой более 500 м, 3 — проявления кайнозойского магматизма, 4 — воз- раст изверженных пород, млн лет. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 28 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 независимо установленных распределе- ний скорости сейсмических волн. Если из всей совокупности данных по южной части ВАРЗ отобрать полученные по трассам, проходящим почти исключи- тельно вдоль цепочки рифтов Кенийско- го—Грегори—Руква, получим годограф, практически совпадающий с установлен- ным для Эфиопского рифта (естественно, при пересчете для единой глубины источ- ников 18 км). В соответствующем такому годографу скоростном разрезе выделяется астеносфера, и в целом он близок к расчет- ному для альпийского континентального рифта. Невелико его отличие и от разреза под океанизированным блоком. Рено-Ливийская рифтовая система (РЛР) — самый значительный в Европе регион с данным типом эндогенного режи- ма, продолжающий развитие в настоящее время. Континентальные рифты верхнего и нижнего Рейна и Центрального массива Франции дополняются фрагментами Пан- теллерийского рифта в Средиземном море на коре, приближающейся по мощности к океанической (менее 20 км). Затем рифт продолжается на Африканском континен- те (см. рис. 2 и 5). В пределах РЛР авторам не удалось провести изучение скоростного разреза верхней мантии по схеме, использован- ной в других регионах. Длина однородных элементов структуры недостаточна. Годо- графы, построенные с соблюдением тре- бования о расположении сейсмостанций и эпицентров в рифте, получились слишком короткими для характеристики скоростно- го разреза за пределами подкоровой зоны мантии. Поэтому были привлечены лите- ратурные данные из различных источни- ков, благо соответствующие территории и акватории хорошо изучены сейсмологиче- ски [Glahn et al., 1993; Olsen, 1995; Sobolev et al., 1996; Achauer, Masson, 2002; Koulakov et al., 2009; Ritter, 2011 и др.]. Данные о скоростном разрезе под Пан- теллерийским рифтом выглядят довольно определенно (см. рис. 4). Они согласуются с моделью под СОХ, хотя в данном случае скорее можно было бы ожидать вариант разреза, соответствующий океанизации. Мощность коры в районе рифта еще не достигла обычной для океанов, сложно говорить об активном процессе, наложен- ном на район с предварительно океанизи- рованной корой. Тем не менее близость разрезов очевидна (они различаются на величины, вполне объяснимые погреш- ностями). Неплохо согласуется экспери- ментальный разрез и с построенным по тепловой модели (см. рис. 4). В континентальной части системы по данным нескольких авторов построены скоростные разрезы верхней мантии для Центрального массива Франции и Рейн- ских грабенов (включая Гессенский грабен и Эйфель). Результаты получились прак- тически совпадающими (на рис. 4 приве- дена одна кривая). Следует отметить, что скоростные разрезы установлены именно для активных фрагментов системы. Между ними на трехмерной модели [Koulakov et al., 2009] видны промежуточные блоки со сравнительно высокими значениями ско- рости в подкоровой мантии. Они занимают около трети длины региона. При учете это- го обстоятельства средняя для континен- тальной части системы скоростная модель мантии должна сместиться (по крайней мере, в верхней половине) в сторону за- метно более высоких значений VP. Однако уровень скорости под южной частью ВАРЗ все же не будет достигнут. Сопоставление экспериментальной мо- дели с рассчитанной по тепловой для кон- тинентального рифта обнаруживает доста- точно приемлемое согласование разрезов (см. рис. 4). Под активными континентальными ча- стями рифтовых систем ВАРЗ, РЛР и ПБХ, Байкальской рифтовой зоны и, возможно, Момского рифта отмечена сокращенная по сравнению с окружающими региона- ми мощность земной коры. Это серьезная причина для предположения о погружении в процессе океанизации коры эклогитов в мантию. Эклогитовые блоки обладают повышенными значениями скорости про- дольных сейсмических волн, которые не учитываются моделью, базирующейся на СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 29 тепловой. В реальной картине сравнения экспериментального и расчетного разрезов такое противоречие отсутствует. Достиг- нутая к настоящему времени глубина по- Рис. 6. Размещение сейсмостанций в провинции Бассейнов и Хребтов: 1 — сейсмостанции, 2 — контуры территории со структурными формами ПБХ, 3 — контуры территории распространения молодого бимо- дального магматизма. Цифры на карте: 1 — ПБХ, 2 — плато Колорадо, 3 — рифт Рио Гранде, 4 — Скалистые горы, 5 — Каскадные горы, 6 — Сьерра-Невада, 7 — Сьерра-Мадре. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 30 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 гружения эклогитов не превышает 100 км [Gordienko, 2016a] в регионах современной активизации. В альпийских рифтах от мо- мента образования коровых эклогитов прошли десятки млн лет. Высокоскорост- ные блоки успели опуститься до глубин, где их плотность совпадает с фоновой — глуб- же 200 км. Поэтому положительные ско- ростные аномалии на подкоровых глубинах отсутствуют. Провинция Бассейнов и Хребтов Кор- дильер Северной Америки и рифт Рио Гранде. На юге провинция непосредствен- но продолжается рифтом Калифорнийско- го залива. При его изучении авторами в работе [Gordienko, Gordienko, 2016] был обнаружен скоростной разрез, согласую- щийся с характерным для СОХ. В этом ис- следовании весь материал был дополнен данными по трем сейсмостанциям, распо- ложенным у северного окончания залива (рис. 6). Всего при построении годографа использовано около 1000 значений време- ни пробега волн. В результате построенный ранее годограф практически не изменился, т. е. экспериментальный скоростной раз- рез подтверждается. Геологическая история ПБХ изучена довольно подробно [Кинг, 1961; Миланов- ский, 1983; Магматические..., 1987; Olsen, 1995 и др.] и не оставляет сомнений в типе действующего на этой территории эндо- генного режима. Этапы магматической ак тивности региона показаны на рис. 1. Перед активизацией большая часть его достаточно долго пребывала в состоянии «тектономагматического покоя» для до- стижения в верхней мантии теплового режима, близкого к платформенному, с некоторой поправкой, вероятно, на не- сколько повышенную радиогенную те- плогенерацию. Начавшаяся в неогене активизация охватила и районы Северо- Американской платформы, расположен- ные восточнее ПБХ, но именно в пределах рассматриваемого региона она приобре- ла явные черты рифтогенеза. Это выра- зилось прежде всего в распространении своеобразных структурных форм, кото- рым провинция обязана своим названием. В пределах ПБХ ранее проведена зна- чительная работа по изучению скоростно- го разреза верхней мантии [Walck, 1985; Olsen, 1995 и др.]. Построено несколько моделей, характеризующих северную, центральную и южную части региона. Они различаются между собой в степени, которая вполне может быть объяснена по- грешностью построений, и согласуются с полученными авторами за исключением самой верхней подкоровой части. При исследовании ПБХ в данной работе использовались около 2500 значений вре- мен пробега сейсмических волн к сейсмо- станциям, показанным на рис. 6, располо- женным во всех частях региона. Единая глубина источников — 35 км [Olsen, 1995; Mooney et al., 2002 и др.]. Отклонения индивидуальных точек от осредняющей кривой находятся в обычных пределах, ни в одном из случаев построения част- ных годографов не превышают в среднем 2 с. Различия между годографами также не больше обычных величин. Вполне может быть построен сводный годограф, харак- теризующий регион в целом. Полученный материал позволяет построение скорост- ного разреза до глубины около 400 км. На рис. 4 приведен сводный годограф и его сопоставление с рассчитанным. Таким образом, и в рассмотренной провинции экспериментальные данные о скоростном разрезе можно с приемлемой точностью объяснить как следствие глубинного про- цесса континентального рифтогенеза по АПГ. При переходе к океанической коре (даже к сравнительно узкой ее полосе в Ка- лифорнийском заливе) скоростной разрез верхней мантии практически полностью согласуется с разрезом СОХ. Смена раз- резов происходит вместе со сменой типа земной коры. Располагающийся сравнительно неда- леко от ПБХ довольно протяженный (око- ло 1100 км) рифт Рио Гранде (см. рис. 6) не позволяет провести исследование при- меняемым методом на всю глубину верх- ней мантии. Использованы литературные данные (см. рис. 4). Геологическая история рифта близка СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 31 к истории ПБХ, периоды магматической активности примерно совпадают. Разли- чие состоит в несколько более щелочном (андезито-базальтовом) характере первого этапа магматизма с большим преобладани- ем продукции коровых очагов [Миланов- ский, 1983; Olsen, 1995]. Расчетная скоростная модель [Achauer, Masson, 2002; Olsen, 1995 и др.] удовлет- ворительно согласуется с эксперименталь- ной (см. рис. 4) для случая континентально- го рифтогенеза. Рифт Рио Гранде формаль- но не подпадает под определение «конти- нентальный, связанный с океаническим», которое выбрано авторами для исследова- ния. Предположения о его связи с рифтом Калифорнийского залива высказывались, но пока не находят подтверждения. Байкальская рифтовая зона (БРЗ). В сущности, о ней можно сказать то же са- мое. К настоящему времени не обнару- жено следов рифтогенеза между ее вос- точным окончанием и Момским рифтом (который контактирует с океаническим хребтом Гаккеля). Тем не менее нет смыс- ла отказываться от привлечения данных по этому весьма протяженному и активному объекту. Геологическая история БРЗ близка к установленной в рассмотренных выше регионах. Проявления преимущественно базальтового магматизма [Хаин, 1979; Ми- лановский, 1983; Olsen, 1995; Грачев, 1996 и др.] датированы 35—40 млн лет, около 25 млн лет назад появляются трахибазальты, погружающийся грабен обрамляют гор- ные поднятия, интенсивность магматиз- ма последней стадии сокращается только около 1 млн лет назад. Состав пород со- гласуется с глубинами очагов частичного плавления, установленных по представ- лениям АПГ для разных этапов эволюции континентального рифта. Из-за резких изменений простирания БРЗ авторам удалось в разных частях зоны построить только небольшой начальный фрагмент экспериментального годогра- фа (до углового расстояния около 8°), ис- пользовав примерно 800 значений времен пробега волн. При попытках удлинить го- дограф часть траекторий оказывалась вне рифта, что могло привести к искажению результата. Сейсмологические исследования Байка- ла и прилегающих регионов проводились неоднократно, имеются и обобщения их результатов, например, работа [Мордви- нова и др., 2016]. Данные разных авторов оказываются весьма противоречивыми вплоть до фиксации в одном интервале глубин аномалий разных знаков. В част- ности, это касается и подкоровых глубин, к которым относится построенный автора- ми данной статьи отрезок годографа. Он, несомненно, указывает на отрицательную скоростную аномалию под корой. Поэтому из имеющихся разрезов был выбран полу- ченный в работах [Zhao et al., 2006; Жао и др., 2010], начинающийся вверху с такой же аномалии (см. рис. 4). Очевидно, построенное распределение скоростей сейсмических волн в мантии согласуется с полученными под другими континентальными рифтами. То же мож- но сказать и о его согласовании с рас- четным разрезом. Степень совпадения и здесь укладывается в оговоренные выше рамки, обусловленные погрешностями по- строений. Хребет Гаккеля и Момский рифт. Геолого-геофизические исследования по- следних десятилетий уже дают возмож- ность в основных чертах описать геоло- гическую историю этого региона [Хаин, 1979; Грамберг и др., 1990; Грачев, 1996; Драчев 2000; Буценко, 2006; Андиева, 2008; Никишин и др., 2017 и др.], хотя полное со- гласование мнений различных исследова- телей еще не достигнуто. Но для решения нашей задачи эти расхождения не имеют значения. Океаническая кора, окружающая хре- бет Гаккеля, сформировалась около 130— 150 млн лет назад, рифтогенез в районе хребта начался 50—60 млн лет назад. На большей части континентального фраг- мента системы происходил геосинкли- нальный процесс (в период 320—100 млн лет назад). Рифтогенез на континенте стартовал около 70 млн лет назад, т. е. рань- В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 32 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 ше, чем в рассмотренных выше случаях. Однако активные события в тектоносфере продолжаются до настоящего времени. Расположение сформировавшихся структур представлено на рис. 7. На шельфе изучена сложная система трогов и поднятий, заполняющая всю вы- деленную на рис. 7 полосу. Ситуация на- поминает существующую в ПБХ. На суше информация менее детальна, но можно предположить наличие примерно таких же структурных форм. Магматизм региона изучен недостаточно. Известны базальты и липариты, возраст базальтового вулкана Балаган-Тас предположительно составля- ет несколько сотен лет. Другими словами, Рис. 7. Полоса эпицентров землетрясений от Гренландии до Охотского моря. 1 — эпицентры, 2 — сейс- мостанции, данные по которым использованы для построения годографов, 3 — примерные контуры зон рифтогенеза, 4 — границы шельфа, 5 — проявления магматизма. СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 33 на глубине порядка 100 км до настоящего времени находится очаг частичного плав- ления. Примерно в то же время должен образовываться и расплав в центральной или верхней части коры. В пределах Момского рифта не удалось построить годограф протяженностью, обе- спечивающей освещение всей верхней мантии. Хотя достигнута почти макси- мальная возможная длина (13°, около 250 значений времен пробега волн (см. рис. 3 и 7), единая глубина источников — 35 км), лучи проникают лишь на глубину не более 200 км. Годограф практически полностью совпадает с полученным для центральной и южной частей ВАРЗ. Можно предполо- жить, что его форма тоже связана с вклю- чением в состав изучаемого региона кроме собственно рифтов еще и значительных фрагментов докембрийской платформы. Однако это не соответствует геологиче- ским данным — таких фрагментов в соста- ве Момского рифта нет или мало. Причина получения годографа, соответствующего сравнительно высокоскоростной верхней мантии, в незначительности временного интервала между рифтогенезом и пред- шествующей киммерийской геосинкли- налью. При построении тепловой модели для момента окончания геосинклинального те- пломассопереноса и еще через 30 млн лет обнаруживается, что в нижней части верх- ней мантии не успела сформироваться достаточно мощная астеносфера для обе- спечения трех актов тепломассопереноса (полного цикла рифтогенеза). Возможен процесс, включающий только два акта. Со- ответственно зона перегрева и частичного плавления в верхней части мантии сокра- щается по сравнению с обычным конти- нентальным рифтом. Ситуацию несколько «исправляет» повышенная радиогенная те- плогенерация, но ее оказывается недоста- точно для сближения скоростных разрезов Момского и типичного рифта. Впрочем, для молодого магматизма условия сохра- няются. Тепловая модель примерно сход- на со средней на рис. 1. Различия связаны в основном с повышенными начальными температурами, обусловленными более высокой радиогенной теплогенерацией пород мантии в районе фанерозойской геосинклинали. Кроме того, не исключено, что эти различия в данном случае незначи- тельны, так как регион входит в крупную провинцию Северной Азии с аномально основной корой. И именно такая кора мог- ла сыграть дополнительную роль в повы- шении средних значений скорости в под- коровой мантии. Речь идет о большем, чем в обычной коре, образовании эклогитов, опустившихся в мантию. Но, как отмечено выше, эти образования в настоящее время располагаются достаточно глубоко, чтобы не изменять скоростной разрез на глуби- нах менее 200 км. Ранее в регионе была построена ско- ростная модель по Р-волнам [Жао и др., 2010], незначительно отличающаяся от полученной нами под ВАРЗ в сторону по- нижения VP. Заметные отклонения обна- руживаются только в самой нижней части модели (300—400 км), т. е. за пределами глубин, где формируются сравниваемые годографы (см. рис. 3, б). Такой вариант разреза несколько лучше согласуется с расчетным. Согласование эксперимен- тального разреза под Момским рифтом с расчетным (для описанного выше варианта процесса) удовлетворительное (см. рис. 4). Годограф для хребта Гаккеля построен с использованием данных о землетрясениях (около 100 значений времен пробега волн, единая глубина источников 10 км) практи- чески по всей длине структуры на угловых расстояниях до 22°. Он принципиально не отличается от годографов для типичных СОХ (см. рис. 3, б) [Гордиенко и др., 2016а; Gordienko, Gordienko, 2016]. Обсуждение результатов. Представляет интерес совместное рассмотрение всех по- лученных данных для молодых континен- тальных и океанических рифтов. В первом случае из обобщения исключены модели под центральной и южной частями ВАРЗ и под Момским рифтом как отражающие смешанные условия формирования ско- ростных разрезов. Для оставшихся пяти кривых рассчитана средняя и определе- В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 34 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 ны отклонения от нее частных вариантов (~0,05 км/с), т. е. вариации не столь значи- тельны, как можно было бы ожидать при использовании столь разнородной инфор- мации (см. выше). Можно констатировать, что построен типичный скоростной разрез мантии под альпийским континентальным рифтом. Сопоставление этого разреза с расчет- ным по АПГ приводит к такому же средне- му отклонению, как и для индивидуальных моделей — 0,13 км/с (рис. 8). Такой же результат получен и для изу- ченных СОХ, сочленяющихся с континен- тальными рифтами. Отклонения индиви- дуальных моделей от средней составляют ±0,05 км/с, средняя модель отличается от установленной для всех СОХ [Gordienko, Gordienko, 2016] на ±0,04 км/с, от расчет- ной модели — на ±0,13 км/с (см. рис. 8). Отличия изученных скоростных разрезов СОХ от всех остальных незначительны, они не выходят за пределы вариаций раз- Рис. 9. Сопоставление экспериментальных годогра- фов континентальных рифтов и СОХ с рассчитанны- ми для скоростных разрезов этих регионов по АПГ. Континентальные рифты: 1 — Кенийский рифт, 2 — ПБХ, 3 — по АПГ, СОХ; 4 — Восточно-Индийский, 5 — Калифорнийского залива, 6 — хр. Гаккеля, 7 — по АПГ. Рис. 8. Средние скоростные модели: а — альпийского континентального рифта, б — СОХ, сочленяющегося с континентальным рифтом. Усл. обозначения см. на рис. 4. резов, полученных под хребтами в разных океанах далеко от континентов. СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 35 Экспериментальные и расчетные ско- ростные разрезы мантии регионов с обои- ми типами эндогенного режима согласуют- ся в пределах погрешности, тем не менее расхождения на отдельных глубинах до- вольно значительны (до 0,2 км/с) и сохра- няют знак в значительных интервалах глу- бин. Сокращение разницы между разреза- ми рифтов, например, в интервале глубин 150—250 км за счет изменения тепловой модели совершенно нереально. Необхо- димое значение ΔVP требует перегрева на 300 °С, что не может быть согласовано с энергетическим балансом тектоносферы. Скорее всего, речь идет об определенной эквивалентности аномалий разного знака. Можно предложить еще один вид сопо- ставления — по виду годографов, который позволяет оценить эквивалентность срав- ниваемых разрезов с этой точки зрения. Результаты представлены на рис. 9, где приведены экспериментальные годографы для континентальных рифтов, полученные в данной работе, с годографом, вычислен- ным по скоростному разрезу, соответству- ющему АПГ. То же проделано и для СОХ. В первом случае годографы довольно близки. Сравнение расчетного по АПГ со средним из двух экспериментальных обнаруживает среднюю величину расхо- ждения 0,5 с. Такое же значение получаем и при сопоставлении друг с другом экс- периментальных годографов. Вероятно, большего согласования требовать нельзя, а наблюдаемые расхождения скоростных разрезов на рис. 4 находятся в рамках эк- вивалентности решения задачи. Для СОХ ситуация сложнее. Расхожде- ние между расчетным годографом по АПГ и средним из экспериментальных состав- ляет 1 с, между экспериментальными — 1,5 с. Скорее всего, существуют реальные заметные различия между скоростными разрезами различных СОХ. В этом можно убедиться, сравнивая экспериментальные годографы для этих структур по разным океанам и разным частям протяженных СОХ. Наблюдаются различия, вполне со- поставимые с отмеченными выше на рис. 9 [Gordienko, Gordienko, 2016]. Выводы. Проведенные исследования альпийских континентальных рифтов, часть из которых контактирует с СОХ, по- зволили прийти к таким результатам. 1. Обнаружены близкие скоростные разрезы верхней мантии под континен- тальными рифтами. Значащие отклоне- ния в значениях VP установлены только в случаях, когда построенный разрез харак- теризует не только рифтовую систему, но и фрагменты докембрийской платформы, или когда процесс рифтогенеза отличает- ся от типичного по причине необычной предыстории региона. 2. Скоростные разрезы континенталь- ных рифтов несколько отличаются от раз- резов СОХ в сторону больших значений скорости (пониженных температур) прак- тически во всем диапазоне глубин верхней мантии. Для нижних горизонтов верхней мантии этот результат не прогнозируется АПГ и заслуживает специального рассмо- трения. 3. Оба варианта скоро стного разреза (и разрез под океанизируемым регионом) согласуются с построенными по тепловым моделям верхней мантии, отражающими глубинные процессы в тектоносфере по схеме АПГ. Различия не превышают обу- словленных реальными погрешностями расчетов. 4. В то же время различия в экспери- ментальных и расчетных разрезах мантии под регионами с тремя типами эндогенных режимов достаточно близки. Необходимо констатировать, что погрешности построе- ния моделей и естественные вариации ско- рости делают практически невозможным определение принадлежности изучаемого региона к тому или иному типу из рассмо- тренных режимов по виду скоростного разреза. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 36 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 Андиева Т. А. Тектоническая позиция и основ- ные структуры моря Лаптевых. Нефтегазо- вая геология. Теория и практика. 2008. Т. 3. № 1. С. 1—28. Беляевский Н. А. Строение земной коры конти- нентов по геолого-геофизическим данным. Москва: Недра, 1981. 432 с. Буценко В. В. Сейсмостратиграфическая да- тировка главных тектонических событий в Арктическом океане. Геофиз. вестник. 2006. № 11. С. 8—16. Восточно-Африканская рифтовая система. Т. III. Ред. В. В. Белоусов. Москва: Наука, 1974. 288 с. Геншафт Ю. С., Салтыковский А. Я. Кайно- зойский вулканизм Монголии. Российский журнал наук о Земле (электронная версия. 2000. Т. 2. № 2. http://elpub.wdcb.ru/journals/ rjes/rus/v02/rje00038/rje00038.htm). Гибшер А. А. Состав и строение ордовикской литосферной мантии Западного Сангилена (Центрально-Азиатский складчатый пояс) по данным изучения мантийных ксеноли- тов из камптонитовых даек Агардагского щелочно-базальтоидного комплекса: Авто- реф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Новоси- бирск: НГУ, 2009. 24 с. Глебовицкий В. А., Никитина Л. П., Хильто- ва В. Я. Термальное состояние мантии, подстилающей докембрийские и фане- розойские структуры (по данным гранат- ортопироксеновой термобарометрии ксе- нолитов гранатовых перидотитов в ким- берлитах и щелочных базальтах). Физика Земли. 2001. № 3. С. 3—25. Глебовицкий В. А., Никитина Л. П., Хильто- ва В. Я. Термальные режимы в нижней коре (по данным гранат-ортопироксеновой тер- мобарометрии нижнекоровых ксенолитов в кимберлитах и щелочных базальтах). Фи- зика Земли. 2003. № 12. С. 72—87. Гонтовая Л. И., Гордиенко В. В. Глубинные процессы и геофизические модели мантии Восточной Камчатки и Кроноцкого залива. Геология и полезные ископаемые Mирового океана. 2006. № 2. С. 107—121. Список литературы Гордиенко В. В. О РТ-условиях в магматических очагах мантии Земли. Геофиз. журн. 2014. Т. 36. № 6. С. 28—57. Гордиенко В. В., Гордиенко Л. Я. Скоростная мо- дель верхней мантии под островными дуга- ми и береговыми хребтами Тихого океана. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 3. С. 69—81. Гордиенко В. В., Гордиенко Л. Я. Скоростная модель верхней мантии под срединноокеа- ническими хребтами. Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2016а. № 1. С. 33—42. Гордиенко В. В., Гордиенко Л. Я. Скоростной разрез верхней мантии под Алеутской, Ку- рильской и Японской островными дугами. Геология и полезные ископаемые Mирового океана. 2012. № 3. С. 37—46. Гордиенко В. В., Гордиенко Л. Я. Скоростные раз резы верхней мантии океанических же лобов. Доп. НАН Украины. 2016б. № 4. С. 62—68. Грамберг И. С., Деменицкая Р. М., Секре- тов С. Б. Система рифтогенных грабенов шельфа моря Лаптевых как недостающего звена рифтового пояса хребта Гаккеля— Момского рифта. Докл. АН СССР. 1990. № 3. С. 689—694. Грачев А. Ф. Основные проблемы новейшей тектоники и геодинамики северной Евра- зии. Физика Земли. 1996. № 12. С. 5—36. Драчев C. C. Тектоника рифтовой системы дна моря Лаптевых. Геотектоника. 2000. № 6. С. 43—58. Жао Д., Пирайно Ф., Лиу Л. Структура и ди- намика мантии под восточной Россией и прилегающими регионами. Геология и гео- физика. 2010. T. 51. № 9. C. 1188—1203. Кинг Ф. Геологическое развитие Северной Америки. Москва: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 301 с. Maгматические горные породы. Т. 4. Кислые и средние горные породы. Ред. В. В. Ярмолюк, В. И. Коваленко. Mосква: Наука, 1987. 375 с. СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 37 Милановский E. E. Рифтогенез в истории Зем- ли. Москва: Недра, 1983. 280 с. Милановский E. E., Короновский H. B. Ороген- ный вулканизм и тектоника Альпийского пояса Евразии. Москва: Недра, 1973. 279 с. Мордвинова В. В., Кобелев М. М., Трусов А. В., Хритова М. А., Кобелева Е. А., Лухне- ва О. Ф. Глубинное строение переходной зоны Сибирская платформа—Центрально- Азиатский подвижный пояс по телесейсми- ческим данным. Геодинамика и тектонофи- зика. 2016. № 1. С. 85—103. Назарова З. А., Дрознина С. Я., Сенюков С. Л., Дрознин Д. В. Определение положения оча- гов землетрясений Камчатского региона. В кн.: Проблемы комплексного геофизическо- го мониторинга Дальнего Востока России. Петропавловск-Камчатский: Изд-во ДВО РАН, 2010. С. 363—366. Никишин А. М., Петров Е. И., Малышев Н. А. Тектоническое строение и геологическая история Арктического океана в мезозое и кайнозое: Материалы XLIX тектониче- ского совещания. T. 2. Москва: ГЕОС. 2017. С. 37—39. Отчет «Разработка научных основ комплекс- ной системы мониторинга сейсмоактив- ности в Курило-Камчатском районе». Рук. Л. И. Лобковский. Москва: ИО РАН, 2008. 95 с. Салтыкова А. К. Вещественный состав, тер- мальное и окислительно-восстановительное состояние верхней мантии Байкало-Мон- голь ского региона: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Санкт-Петербург: Изд. СПГУ, 2008. 23 с. Тараканов Р. З. Скоростные модели и годогра- фы Р-волн для Дальневосточного региона. Вестник ДВО РАН. 2006. № 1. С. 81—95. Хаин В. Е. Региональная геотектоника. Внеаль- пийская Азия и Австралия. Москва: Недра, 1979. 357 с. Achauer U., Masson F., 2002. Seismic tomography of continental rifts revisited: from relative to ab- solute heterogeneities. Tectonophysics 358(1- 4), 17—37. doi: 10.1016/S0040-1951(02)00415-8. Ashwal L., Burke K., 1989. African lithospheric structure, volcanism and topography. Earth Planet Sci. Lett. 96, 8—14. Feng M., Lee S., Assumpcao M., 2007. Upper mantle structure of South America from joint inversion of waveforms and fundamental mode group velocities of Rayleigh waves. J. Geophys. Res. 112. B04312. doi: 10.1029/2006JB004449. Glahn A., Granet M. and the Rhine Graben Tele- seismic Group, 1993. Southern Rhine Graben: small-wavelength tomographic study and im- plications for the dynamic evolution of the gra- ben. Geophys. J. Int. 113, 399—418. Gordienko V., 2016a. Deep-seated processes in the tectonosphere of continental rifts. NCGT Journal (3), 361—388. Gordienko V., 2016b. Deep-seated processes in the tectonosphere of oceans. NCGT Journal (4), 553—581. Gordienko L., Gordienko V., 2016. P-wave veloci- ties in the upper mantle beneath oceans. NCGT Journal (3), 389—405. Kaeser B., Kalt A., Pettke T., 2006. Evolution of the lithospheric mantle beneath the Marsabit volcanic field (Nortern Kenya): Constraints for textural, PT and geochemical studies on xeno- liths. J. Petrol. 47(11), 2149—2184. doi:10.1093/ petrology/egl040. Koulakov I., Kaban K, Tesauro M., Сloetingh S., 2009., P- and S-velocity anomalies in the upper mantle beneath Europe from tomographic in- version of ISC data. Geophys. J. Int. 179, 345— 366. doi: 10.1111/j.1365-246X.2009.04279.x. Koulakov I., Bushenkova N., Burov E., Cloetingh S., El Khrepy S., Al-Arifi N., 2016. Evidence for anomalous mantle upwelling beneath the Arabian Platform from travel time tomography inversion. Tectonophysics 667, 176—188. doi: 10.1016/j.tecto.2015.11.022. Mooney W., Prodehl C., Pavlenkova N., 2002. Seis- mic velocity structure of the continental litho- sphere from controlled source data. Interna- tional handbook of earthquake and engineering seismology. V. 81a. P. 887—910. Nixon P. (ed.), 1983. Mantle Xenoliths. Publisher: John Wiley & Sons, Ltd., 820 p. Olsen K. (ed.), 1995. Continental Rifts: Evolution, Structure and Tectonics. Amsterdam, Elsevier, 492 p. Ritter J., 2011. A mantle plume below the Eifel volcanic fields, Germany. Earth Planet. Sci. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 38 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 Lett. 186(1), 7—14. doi:10.1016/S0012821X (01)00226-6. Sobolev S., Zeyen H., Stoll G., Werling F., Alt- herr R., Fuchs K., 1996. Upper mantle tem- peratures from teleseismic tomography of the French Massif Central. Earth Planet. Sci. Lett. 139, 147—163. https://doi.org/10.1016/0012- 821X(95)00238-8. Walck M., 1985. The upper mantle beneath the north-east Pacific rim: a comparison with Gulf of California. Geoph. J. Roy. Astron. Soc. 81, 243—276. Zhao D., Lei J., Inoue T., Yamada Y., Gao S., 2006. Deep structure and origin of the Baikal rift zone. Earth Planet. Sci. Lett. 243, 681—691. doi:10.1016/j.epsl.2006.01.033. Andiyeva T. A., 2008. Tectonic position and the ba- sic structure of the Laptev Sea. Neftegazovaya geologiya. Teoriya i praktika 3(1), 1—28 (in Russian). Belyaevsky N. A., 1981. The structure of the Earth’s continental crust according to geological and geophysical data. Moscow: Nedra. 432 p. (in Russian). Butsenko V. V., 2006. Seismostratigraphic dating of the main tectonic events in the Arctic Ocean. Geofizicheskiy vestnik (11), 8—16 (in Russian). East African rift system, 1974. Vol. III. Ed. V. V. Be- lousov. Moscow: Nauka, 288 p. (in Russian). Genshaft Yu. S., Saltykovsky A. Ya., 2000. Ceno- zoic volcanism of Mongolia. Russian Journal of Earth Sciences 2(2), http://elpub.wdcb.ru/ journals/rjes/rus/v02/rje00038/rje00038.htm (in Russian). Velocity models of the upper mantle of the continental and oceanic rifts © V. V. Gordienko, L. Ya. Gordienko, 2017 The 1-D velocity models of longitudinal seismic waves distribution for the upper mantle of the continent rift systems which directly border with the mid-oceanic ridges (MOR) are constructed. A difference in the models between the named types of structures is estab- lished. Near the continents (but located on the oceanic crust) MOR velocity sections do not practically differ from those established on the oceans. The maximum speed anoma- lies are presented here. Under continental rift systems, the anomaly is less, in some cases because of the presence of arrays not covered by rifting processes within them, or the processes take place at untypical conditions. Velocity models corresponding to schemes of deep-seated processes on the advection-polymorphic hypothesis are constructed. Their comparison with experimental data (in part, according to the literature data) has been carried out. Their consistency is established. Key words: continents, oceans, upper mantle, velocity models, deep-seated processes. References Gibscher A. A., 2009. The composition and struc- ture of the Ordovician lithospheric mantle of Western Sangilen (Central Asian folded belt) according to the data on the study of mantle xenoliths from the camptonite dikes of the Agardag alkaline-basaltoid complex: Author’s abstract. dis. cand. geol.-min. sci. Novosibirsk: NSU, 24 p. (in Russian). Glebovitsky V. A., Nikitina L. P., Khiltova V. Ya., 2001. Thermal state of the mantle underlying the Precambrian and Phanerozoic structures (according to garnet-orthopyroxene thermo- barometry of xenoliths of garnet peridotites in kimberlites and alkaline basalts). Fizika Zemli (3), 3—25 (in Russian). Glebovitsky V. A., Nikitina L. P., Khiltova V. Ya., 2003. Thermal regimes in the lower crust from garnet-orthopyroxene thermobarometry of lower crust xenoliths in kimberlites and alka- СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКЕАНИЧЕСКИХ... Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 39 line basalts. Fizika Zemli (12), 72—87 (in Rus- sian). Gontovaya L. I., Gordienko V. V., 2006. Deep pro- cesses and geophysical models of the mantle of Eastern Kamchatka and Kronotskii Bay. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Mirovogo okeana (2), 107—121 (in Russian). Gordienko V. V., 2014. About PT conditions in mag- matic foci of the Earth’s mantle. Geofizicheskiy zhurnal 36(6), 28—57 (in Russian). Gordienko V. V., Gordienko L. Ya., 2015. Velocity model of the upper mantle under the island arcs and coast ridges of the Pacific Ocean. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Mirovogo okeana (3), 69—81 (in Russian). Gordienko V. V., Gordienko L. Ya., 2016a. Velocity model of the upper mantle under the mid-ocean ridges. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Mirovogo okeana (1), 33—42 (in Russian). Gordienko V. V., Gordienko L. Ya., 2012. Velo- city section for the upper mantle beneath the Aleutian, Kurile and Japanese island arcs. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Mirovogo okeana (3), 37—46 (in Russian). Gordienko V. V., Gordienko L. Ya., 2016b. Velo city profiles for the upper mantle beneath oceanic trenches. Dopovidi: NAN Ukrainy (4), 62—68 (in Russian). Gramberg I. S, Demenitskaya R. M, Secretov S. B., 1990. The system of riftogenic grabens of the Laptev Sea shelf as a missing link in the rift belt of the Gakkel—Mom rift ridge. Doklady AN SSSR (3), 689—694 (in Russian). Grachev A. F., 1996. The main problems of the newest tectonics and geodynamics of northern Eurasia. Fizika Zemli (12), 5—36 (in Russian). Drachev S. S., 2000. Tectonics of the rift system of the Laptev Sea bed. Geotektonika (6), 43—58 (in Russian). Zhao D., Piraino F., Liu L., 2010. Structure and Dy- namics of the Mantle under Eastern Russia and Adjacent Regions. Geologiya i geofizika 51(9), 1188—1203 (in Russian). King F., 1961. Geological development of North America. Moscow: Foreign Literature Publish- ing House, 301 p. (in Russian). Magmatic rocks. Vol. 4. Acidic and medium-sized rocks, 1987. Ed. V. V. Yarmolyuk, V. I. Kovalen- ko. Moscow: Nauka, 375 p. (in Russian). Milanovskiy E. E., 1983. Riftogenesis in the his- tory of the Earth. Moscow: Nedra, 280 p. (in Russian). Milanovskiy E. E., Koronovskiy N. V., 1973. Oro- genic volcanism and tectonics of the Alpine belt of Eurasia. Moscow: Nedra, 279 p. (in Rus- sian). Mordvinova V. V, Kobelev M. M, Trusov A. V, Khri- tova M. A, Kobeleva E. A, Lukhneva O. F., 2016. The deep structure of the transition zone the Si- berian Platform—the Central Asian mobile belt according to teleseismic data. Geodinamika i tektonofizika (1), 85—103 (in Russian). Nazarova Z. A., Droznina S. Ya., Senyukov S. L., Droznin D. V., 2010. Determination of the earth- quake hypocenters in Kamchatka region. In: Problems of complex geophysical monitoring the Russian Far East. Petropavlovsk-Kam- chatsky: Publishing house FEB RAS, P. 363— 366 (in Russian). Nikishin A. M., Petrov E. I., Malyshev N. A., 2017. Tectonic structure and geological history of the Arctic Ocean in the Mesozoic and Cenozoic. Materials XLIX tectonic meeting. Vol. 2. Mos- cow: GEOS, P. 37—39 (in Russian). Report «Development of scientific bases for com- plex seismic monitoring system in the Kuril- Kamchatka region», 2008. Сhief L. I. Lobkovs- kiy. Moscow: IO RAS, 95 p. (in Russian). Saltykova A. K., 2008. Material composition, ther- mal and oxidation-reduction state of the up- per mantle of the Baikal-Mongolian region. Author’s abstract. dis. cand. geol.-min. sci. St. Petersburg: Publishing of the St. Petersburg State University, 23 p. (in Russian). Tarakanov R. Z., 2006. Velocity models and P-wave travel time curves for the Far East region. Vest- nik DVO RAN (1), 81—95 (in Russian). Khain V. E., 1979. Regional geotectonics. Non- Alpine Asia and Australia. Moscow: Nedra, 357 p. (in Russian). Achauer U., Masson F., 2002. Seismic tomography of continental rifts revisited: from relative to ab- solute heterogeneities. Tectonophysics 358(1- 4), 17—37. doi: 10.1016/S0040-1951(02)00415-8. В. В. ГОРДИЕНКО, Л. Я. ГОРДИЕНКО 40 Геофизический журнал № 6, Т. 39, 2017 Ashwal L., Burke K., 1989. African lithospheric structure, volcanism and topography. Earth Planet Sci. Lett. 96, 8—14. Feng M., Lee S., Assumpcao M., 2007. Upper mantle structure of South America from joint inversion of waveforms and fundamental mode group velocities of Rayleigh waves. J. Geophys. Res. 112. B04312. doi: 10.1029/2006JB004449. Glahn A., Granet M. and the Rhine Graben Tele- seismic Group, 1993. Southern Rhine Graben: small-wavelength tomographic study and im- plications for the dynamic evolution of the gra- ben. Geophys. J. Int. 113, 399—418. Gordienko V., 2016a. Deep-seated processes in the tectonosphere of continental rifts. NCGT Journal (3), 361—388. Gordienko V., 2016b. Deep-seated processes in the tectonosphere of oceans. NCGT Journal (4), 553—581. Gordienko L., Gordienko V., 2016. P-wave veloci- ties in the upper mantle beneath oceans. NCGT Journal (3), 389—405. Kaeser B., Kalt A., Pettke T., 2006. Evolution of the lithospheric mantle beneath the Marsabit volcanic field (Nortern Kenya): Constraints for textural, PT and geochemical studies on xeno- liths. J. Petrol. 47(11), 2149—2184. doi:10.1093/ petrology/egl040. Koulakov I., Kaban K, Tesauro M., Сloetingh S., 2009., P- and S-velocity anomalies in the upper mantle beneath Europe from tomographic in- version of ISC data. Geophys. J. Int. 179, 345— 366. doi: 10.1111/j.1365-246X.2009.04279.x. Koulakov I., Bushenkova N., Burov E., Cloetingh S., El Khrepy S., Al-Arifi N., 2016. Evidence for anomalous mantle upwelling beneath the Arabian Platform from travel time tomography inversion. Tectonophysics 667, 176—188. doi: 10.1016/j.tecto.2015.11.022. Mooney W., Prodehl C., Pavlenkova N., 2002. Seis- mic velocity structure of the continental litho- sphere from controlled source data. Interna- tional handbook of earthquake and engineering seismology. V. 81a. P. 887—910. Nixon P. (ed.), 1983. Mantle Xenoliths. Publisher: John Wiley & Sons, Ltd., 820 p. Olsen K. (ed.), 1995. Continental Rifts: Evolution, Structure and Tectonics. Amsterdam, Elsevier, 492 p. Ritter J., 2011. A mantle plume below the Eifel volcanic fields, Germany. Earth Pla net. Sci. Lett. 186(1), 7—14. doi:10.1016/S0012821X (01)00226-6. Sobolev S., Zeyen H., Stoll G., Werling F., Alt- herr R., Fuchs K., 1996. Upper mantle tem- peratures from teleseismic tomography of the French Massif Central. Earth Planet. Sci. Lett. 139, 147—163. https://doi.org/10.1016/0012- 821X(95)00238-8. Walck M., 1985. The upper mantle beneath the north-east Pacific rim: a comparison with Gulf of California. Geoph. J. Roy. Astron. Soc. 81, 243—276. Zhao D., Lei J., Inoue T., Yamada Y., Gao S., 2006. Deep structure and origin of the Baikal rift zone. Earth Planet. Sci. Lett. 243, 681—691. doi:10.1016/j.epsl.2006.01.033.

Скоростные модели верхней мантии континентальных и океанических рифтов

Репозитарії

Схожі ресурси