stringtranslate.com

Байкальская рифтовая зона

Карта рифтовой зоны озера Байкал из информационного бюллетеня Геологической службы США

Байкальская рифтовая зона — это серия континентальных рифтов с центром под озером Байкал на юго-востоке России . Текущая деформация в рифтах имеет тенденцию расширяться с некоторым сдвиговым движением. Ряд бассейнов формируется вдоль зоны на протяжении более 2000 километров (1200 миль), создавая рифтовую долину . Рифты образуются между Евразийской плитой на западе и Амурской плитой на востоке.

Структуры

К северо-западу от рифтов находится Сибирский кратон , на Евразийской плите. [1] Саяно-Байкальский и Монголо-Охотский подвижные пояса — образования к юго-востоку от рифтов; [2] за Саяно-Байкальским складчатым поясом находится Амурская плита. [3]

Вдоль рифта формируются бассейны. [4] В этом районе есть три бассейна: Южный бассейн, Центральный бассейн и Северный бассейн. На севере полуграбены образуют более мелкие бассейны, такие как Северо-Байкальский бассейн и бассейн Чара-Токка. [5] Центральный бассейн является самым глубоким в рифтовой системе. Самый большой разлом, который он содержит, — Морской разлом; однако другой разлом, Приморский, становится основным разломом в рифте. [6] Бассейны также демонстрируют признаки истончения земной коры под рифтовой зоной. [7]

Толщина коры под рифтом оспаривается, поскольку структуры рифта глубоко под поверхностью неизвестны. Разница в толщине коры между корой под рифтом и корой под окружающими территориями оценивается менее чем в 10 километров (6,2 мили). [8] Хотя некоторые сейсмические данные свидетельствуют о подъеме границы литосферы и астеносферы , [9] другие исследователи утверждают, что существуют глубинные структуры, которые влияют на сейсмическую активность, и что нижняя кора прорвана мафическими силлами . Они интерпретируют расширение как чистый процесс сдвига . [3]

Вулканизм

Вулканизм, как правило, связан с рифтом. Горячие источники присутствуют как на суше, так и под озером Байкал, хотя до сих пор никаких доказательств фактического вулканизма не было обнаружено в непосредственной близости от озера. [10] Несмотря на это, кайнозойский вулканизм произошел поблизости [8] и, вероятно, связан с Байкальской рифтовой зоной. Было подтверждено, что ранний вулканизм существовал с раннего миоцена , хотя считается, что существует олигоценовый вулканизм. [11] Признанные вулканические центры - это плато Удокан [12] , расположенное примерно в 400 км к востоку-северо-востоку от северной оконечности озера Байкал, Окинское плато [13] , расположенное примерно в 200 км к западу-северо-западу от юго-западной оконечности озера Байкал, Витимское плато [14], примерно в 200 км к востоку от рифта [15] и плато Азас [16] .

Геологическая история

Первоначально эта область характеризовалась докембрийскими и палеозойскими складчатыми и надвиговыми поясами северо-восток-юго-запада . [6] В это время также присутствовала зона Приморского разлома центрального бассейна. [4] Вулканизм начался в позднем мелу на ограниченных территориях, но в основном ограничен миоценом . Поздний мел также является возрастом осадочных пород в некоторых бассейнах, и та же серия продолжалась в эоцене . [17] Рифтообразование возобновилось, начиная с олигоцена , и, как обычно считается, усилилось со среднего плиоцена , [6] вызывая образование бассейнов в форме грабенов. [18] Новая рифтовая структура может следовать за докембрийскими и палеозойскими разломами, [19] например, когда спящий Приморский разлом Центрального бассейна снова начал расширяться в позднем кайнозое . [4] Магматическая активность и рифтогенез также могут быть независимыми событиями. За пределами грабенов базальтовые вулканиты извергались с обоих концов рифтовой системы во время подъема. Грабены в основном распространялись без высвобождения магмы, за исключением Тункинской впадины . [18]

Большинство отложений бассейна относятся к позднему олигоцену , за исключением севера, где отложения бассейна начались в плиоцене . Присутствуют три серии осадков: «проторифт», «средний рифт» и «современный рифт». Проторифтовый блок состоит из мелководных отложений и часто складчат и нарушен сбросами. [17] Выше этого блока, отделенного небольшим несогласием , находится «средний рифтовый» блок плиоценовых крупнозернистых песчаников и конгломератов . Наконец, есть современный рифтовый блок речных, ледниковых и дельтовых осадков. [17] Изучение плиоценовых и более молодых осадков выявляет пески , аргиллиты и илы , что указывает на озерное отложение. [6]

Сейсмический мониторинг

Первая сейсмическая станция в регионе была открыта в Иркутске в 1901 году, которая начала инструментальные наблюдения. Новые приборы были установлены в 1912 году, и система была расширена в 1950-х и 1960-х годах. [8] Сеть мониторинга все еще находится в эксплуатации, [20] хотя минимальный интервал был подвергнут критике за превышение 100 километров (62 миль) в минимальном расстоянии между станциями. [21] Исследования зарубежных экспериментов также предоставляют новую информацию о рифтовой системе. [22]

Тектоническое напряжение и деформация

Интерпретированный профиль сейсмического отражения через озеро Байкал из информационного бюллетеня USGS

Вдоль границы в рифте произошли как нормальные, так и сдвиговые деформации. Плиты расходятся вдоль границы со скоростью 3–4 миллиметра (0,12–0,16 дюйма) в год, хотя это варьируется вдоль системы. [8] В дополнение к расходящемуся движению, в системе разломов также происходит левостороннее [8] сдвиговое движение, [6] например, вдоль Саянского разлома. [23] Скорость скольжения была оценена в 3,2 ± 0,5 миллиметра (0,126 ± 0,020 дюйма) в год на севере путем рассмотрения смещений морфологических особенностей, хотя эта оценка не согласуется с текущими моделями . Общий произошедший бросок был оценен в 7 ± 0,5 километров (4,35 ± 0,31 мили) в растяжении и 12 ± 1 километр (7,46 ± 0,62 мили) в вертикальном направлении. [5]

Из-за расстояния от активных границ плит движущие силы разлома неизвестны; однако, возможности включают субдукцию Тихоокеанской плиты и столкновение Индийского субконтинента с Евразией. Локально может быть подъем мантии , движущий расширение. [6] Эта последняя теория поддерживается большинством российских ученых. [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мейер, Ричард; Фримен, Филип (2006). Сибирская платформа: геология и природные ресурсы битума (PDF) (Отчет). Геологическая служба США.
  2. ^ Радзиминович, NA; Гилева, NA; Мельникова, VI; Очковская, MG (30 января 2013 г.). «Сейсмичность Байкальской рифтовой системы по данным региональных сетевых наблюдений». Журнал азиатских наук о Земле . 62 : 141–161. Bibcode : 2013JAESc..62..146R. doi : 10.1016/j.jseaes.2012.10.029.
  3. ^ ab Nielsen, Christoffer; Thybo, H. (август 2009 г.). "Поднятие Мохоровичича под Байкальской рифтовой зоной отсутствует". Журнал геофизических исследований . 114 (B8): B08306. Bibcode : 2009JGRB..114.8306N. doi : 10.1029/2008jb005828.
  4. ^ abc Lesne, Olivia; Calais, Eric; Deverchere, Jacques; Chery; Hassani (10 сентября 2000 г.). "Динамика внутриконтинентального расширения в северной части Байкальского рифта на основе двумерного численного моделирования деформаций". Journal of Geophysical Research . 105 (B9): 21727. Bibcode :2000JGR...10521727L. CiteSeerX 10.1.1.456.7738 . doi :10.1029/2000jb900139 . Получено 27 октября 2012 г. . 
  5. ^ ab Саньков, Владимир; Девершер, Жак; Годемер, Ив; Удри, Фредерик (август 2000 г.). «Геометрия и скорость образования разломов в Северо-Байкальском рифте, Сибирь». Тектоника . 19 (4): 702–722. Bibcode :2000Tecto..19..707S. doi : 10.1029/2000TC900012 .
  6. ^ abcdef Бринк, Ури; Тейлор, Майкл (2002). "Структура земной коры центрального озера Байкал". Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (11): н/д. Bibcode : 2006GGG.....711016P. doi : 10.1029/2006gc001265 . S2CID  8923814. Получено 27 октября 2012 г.
  7. ^ Лю, Хань-Шоу (1983). «Геодинамика Байкало-Станового сейсмического пояса». Физика Земли и планетарных недр . 31 (1): 77–82. Bibcode : 1983PEPI...31...77L. doi : 10.1016/0031-9201(83)90068-7.
  8. ^ abcde Радзиминович, NA; Гилева, NA; Мельникова, VI; Очковская, MG (30 января 2013 г.). "Сейсмичность Байкальской рифтовой системы по данным региональных сетевых наблюдений". Журнал азиатских наук о Земле . 62 : 146–161. Bibcode : 2013JAESc..62..146R. doi : 10.1016/j.jseaes.2012.10.029.
  9. ^ ab Zhao, Dapeng; Lei, Jianshe; Inoue, Tomofumi; Yamada, Akira; Gao, Stephen (30 марта 2006 г.). «Глубинная структура и происхождение зоны рифта Байкала». Earth and Planetary Science Letters . 243 (3–4): 681–691. Bibcode : 2006E&PSL.243..681Z. doi : 10.1016/j.epsl.2006.01.033.
  10. ^ Скляров; Федоровский; Склярова; Сковитина; Данилова; Орлова; Ухова (2007). «Гидротермальная активность в Байкальской рифтовой зоне». Доклады АН УССР . 412 (1): 101–105. Bibcode :2007DokES.412..101S. doi :10.1134/s1028334x07010230. S2CID  128747265.
  11. ^ Иванов, А. В.; Демонтерова, Е. И. (2009). Тектоника озера Байкал, выведенная из вулканизма и седиментации . Progress in Molecular and Subcellular Biology. Vol. 47. pp. 27–54. doi :10.1007/978-3-540-88552-8_2. ISBN 978-3-540-88551-1. PMID  19198772.
  12. ^ "Плато Удокан". Глобальная программа по вулканизму . Смитсоновский институт .
  13. ^ "Плато Ока". Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт .
  14. ^ "Витимское плато". Глобальная программа по вулканизму . Смитсоновский институт .
  15. ^ Джонсон, Дж.; Гибсон, С.; Томпсон, Р.; Ноуэлл, Г. (2005). «Вулканизм в Витимском вулканическом поле, Сибирь: геохимические свидетельства мантийного плюма под Байкальской рифтовой зоной». Журнал петрологии . 46 (7): 1309. Bibcode : 2005JPet...46.1309J. doi : 10.1093/petrology/egi016 .
  16. ^ "Плато Азас". Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт .
  17. ^ abc Petit, Carole; Deverchere, Jacques (2006). "Структура и эволюция Байкальского рифта" (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (11): n/a. Bibcode :2006GGG.....711016P. doi :10.1029/2006gc001265. S2CID  8923814 . Получено 26 октября 2012 г. .
  18. ^ ab Киселев; Головко; Медведев (1978). "Петрохимия кайнозойских базальтов и ассоциированных с ними пород Байкальской рифтовой зоны". Тектонофизика . 45 (1): 49–59. Bibcode :1978Tectp..45...49K. doi :10.1016/0040-1951(78)90223-8.
  19. ^ Дас, Шамита ; Филсон, Джон (1975). «О тектонике Азии». Earth and Planetary Science Letters . 28 (2): 241–253. Bibcode : 1975E&PSL..28..241D. doi : 10.1016/0012-821X(75)90234-4.
  20. ^ "Байкальская региональная сейсмическая сеть" . Получено 1 августа 2013 г.
  21. ^ Эммерсон, Брайан; Джексон, Джеймс; Маккензи, Дэн; Пристли, Кейт (2006). «Сейсмичность, структура и реология литосферы в районе озера Байкал». Geophysical Journal International . 167 (3): 1233–1272. Bibcode : 2006GeoJI.167.1233E. doi : 10.1111/j.1365-246x.2006.03075.x .
  22. ^ "Французский эксперимент MOBAL '03". Архивировано из оригинала 25 ноября 2006 года . Получено 31 мая 2013 года .
  23. ^ Хасэ, Ёситака; Кривонгов, Сергей; Иваучи, Акико (2003). «Геоморфологическое развитие Тункинской впадины в Байкальской рифтовой зоне в Сибири, Россия». В Kashiwaya, Kenji (ред.). Long Continental Records from Lake Baikal. стр. 61–71. doi :10.1007/978-4-431-67859-5_4. ISBN 9784431006435. Получено 11 мая 2013 г.

53 ° 30'N 108 ° 00'E  /  53,5 ° N 108,0 ° E  / 53,5; 108,0