Модели гравитационного поля и глубинное строение Алтае-Саянского региона и Северо-Западной Монголии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Для Алтае-Саянского региона и северо-западной Монголии рассматривалась модель EIGEN-6C4, построенная по данным спутниковых гравиметрических миссий, и результаты наземных измерений с абсолютными гравиметрами и приемниками космической геодезии. Используя геопотенциал EIGEN-6C4 (рельеф ETOPO1), в рамках модели однородной коры с привлечением данных сейсморазведки на платформенной части исследуемой области, получено представление об изменениях мощности земной коры в центре Азии для территории, простирающейся от 56 до 46° северной широты и от 80 до 100° восточной долготы, охватывающей Горный Алтай, Кузнецкий Алатау, Западный Саян и Восточный Саян, Тувинскую Котловину, хребет Тарбагатай (Казахстан), Монгольский Алтай (КНР, Монголия), Котловину Больших Озер и хребет Хангай (Монголия). Исследования показали, что глубина границы Мохоровичича увеличивается с северо-запада на юго-восток территории от 40 до 55 км. Для горных районов на юге (Монгольский Алтай, хребет Хангай) получена максимальная мощность коры 55 км. Для межгорных долин и впадин (Тувинская котловина, Котловина Больших Озер) глубина поверхности Мохо находится в пределах 45–47 км. На севере в равнинной части территории мощность коры составляет от 40 до 43 км. Рассматриваются различия моделей, построенных по гравиметрическим и сейсмическим данным.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Ю. Тимофеев

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск

А. В. Тимофеев

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск

Д. Г. Ардюков

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск

Д. Н. Голдобин

Сибирский государственный университет геосистем и технологий

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск

Д. А. Носов

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН; Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск; г. Новосибирск

И. С. Сизиков

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН; Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
Россия, г. Новосибирск; г. Новосибирск

Список литературы

  1. Алексеев А.С., Геза Н.И., Глинский Б.М., Еманов А.Ф. Активная сейсмология с мощными вибрационными источниками / Цибульчик Г.М. (ред.). Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН. Фил. “Гео” изд. 2004. 387 с.
  2. Арефьев С.С. и др. Очаг и афтершоки Алтайского (Чуйского) землетрясения 2003 года // Физика Земли. 2006. № 2. С. 23.
  3. Баранов А.А., Бобров А.М. Строение и свойства коры Архейских кратонов южных материков: сходства и различия // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 5. С. 636–652.
  4. Голдобин Д.Н. Разработка методики комплексного определения характеристик гравитационного поля по данным глобальных моделей геопотенциала. Дис. …, канд. техн. наук. Новосибирск: СГУГиТ. 2019. 201 с.
  5. Гравиразведка. Справочник геофизика / Е.А. Мудрецова и К.Е. Веселов. (ред.). М.: Недра. 1990. 607 с.
  6. Грушинский Н.П. Основы гравиметрии. М.: Наука. 1983. 352 с.
  7. Еманов А.А., Еманов А.Ф., Фатеев А.В., Лескова Е.В. Оценка глубины поверхности Мохо по данным МОВЗ профиля Сайлюгем — Ельцовка. Материалы международного конгресса ГЕОСИБИРЬ. Новосибирск: ИНГГ СО РАН. СГУГиТ. 2017. С. 121–126.
  8. Есин Е.Н., Василевский А.Н., Бушенкова Н.А. Пространственные корреляции особенностей рельефа, гравитационного поля и аномалий скоростей сейсмических волн центральной зоны Камчатского региона // Геология и геофизика. 2024. Т. 65. № 2. С. 303–318. doi: 10.15372/GiG2023165
  9. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука. 1983. 415 с.
  10. Зорин Ю.А., Новоселова М.Р., Рогожина В.А. Глубинная структура территории МНР. Новосибирск: Наука. 1982. 93 с.
  11. Канушин В.Ф., Карпик А.П., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н., Косарева А.М., Косарев Н.С. Исследование современных глобальных моделей гравитационного поля Земли. Монография. Новосибирск. СГУГиТ. 2015. 270 с.
  12. Канушин В. Ф., Голдобин Д. Н., Кобелева Н. Н. Исследование точности глобальных моделей геопотенциала EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, SGG-UGM-1, SGG-UGM-2, XGM2019 на территории Российской Федерации // Вестник СГУГиТ. Т. 28. № 3. 2023. С. 16–22.
  13. Ладынин А.В. Особенности изостазии горных областей юга Сибири и их связь с глубинным строением и новейшей тектоникой. Дис. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск. Институт геологии и геофизики АН СССР. 1970. 190 с.
  14. Миронов В.С. Курс гравиразведки. Л.: Недра.1973. 512 с.
  15. Соловьев В.М., Селезнев В.С., Лисейкин А.В., Жемчугова И.В. Земная кора и верхняя мантия Алтае-Саянского региона по данным площадных сейсмологических систем наблюдений // Вестник НЯЦ РК. Вып. 2. Июнь. 2005. С. 101–108.
  16. Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Тимофеев А.В., Бойко Е.В. Современные движения земной поверхности Горного Алтая по GPS-наблюдениям [Электронный ресурс] // Geodynamics and Tectonophysics = Геодинамика и тектонофизика: Электронный журнал. 2019. Т. 10. № 1. С. 123–146. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-1-0xxx
  17. Флоренсов Н.А. Очерки структурной геоморфологии. М.: Наука. 1978. 238 с.
  18. Фотиади Э.Э. Региональные геофизические исследования платформенных и складчатых областей России / Конторович А.Э. (ред.). Избранные труды в 2 т. Т. 1. ИНГГ СО РАН. Новосибирск: изд-во “Гео”. 2007. 353 с.
  19. Цибульчик Г.М. О годографах сейсмических волн и строении земной коры Алтае-Саянской области. Региональные геофизические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука. 1967. С.159–169.
  20. Analyzing spectral characteristics of the global earth gravity field models obtained from the CHAMP, GRACE and GOCE space missions / A. P. Karpik et al. (eds.) // Gyroscopy and Navigation. 2015. V. 6. № 2. P. 101–108.
  21. Arnautov G.P. Results of international metrological comparison of absolute laser ballistic gravimeters // Avtometria. 2005. V. 41 (1). P. 126–136.
  22. Golgen Grapher, version 22.1.333 (1 October 2023, 64-bit). https://www.goldensoftware.com
  23. Gudmundsson O., Sambridge M. A regionalized upper mantle (RUM) seismic model // Journal of Geophysical Research. 1998. APRIL 10. V. 103. № B4. P. 7121–7136.
  24. Dziewonski A.D., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Phys. Earth Planet Inter.1981. V. 25. P. 297–356.
  25. EIGEN-6C: A High-Resolution Global Gravity Combination Model Including GOCE Data [Text] / R. Shako, C. Förste, O. Abrikosov, S. Bruinsma, J. Marty, J. Lemoine, F. Flechtner, H. Neumayer, C. Dahle (eds.). Observation of the System Earth from Space — CHAMP, GRACE, GOCE and future missions. Science Report. 2014. № 20. P. 155–161.
  26. EIGEN-6C4: The latest combined global gravity field model including GOCE data up to degree and order 2190 of GFZ Potsdam and GRGS Toulouse. GFZ Data Services [Electronic resource] / Christoph Förste, Sean L. Bruinsma, Oleg Abrikosov, Jean-Michel Lemoine; Jean Charles Marty, Frank Flechtner, G. Balmino, F. Barthelmes, R. Biancale (eds.). 2014. Mode of access: http://icgem.gfz-potsdam.de/ICGEM/ documents/Foerste-et-al-EIGEN-6C4.pdf.
  27. Laske G., Masters G., Ma Z., Pasyanos M. Update on CRUST1.0 -A 1-degree Global Model of Earth’s Crust // Geophys. Res. Abstracts. 15. Abstract EGU2013-2658. 2013. http://igppweb.ucsd.edu//~gabi/rem.html
  28. Stus Yu., Stizza D., Friderich J., Chartier J.M., Marson I. Results from the fifth international comparison of absolute gravimeters, ICAG’97 // Metrologia. 2001. № 38 (1). P. 71–78.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Гистограмма распределения ошибки для модели EIGEN-6C4, вертикальная шкала — количество отсчетов определенного диапазона с шагом 3 мГала, горизонтальная шкала в мГалах, сплошная линия — нормальное (Гауссово) распределение ошибки.

Скачать (229KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема расположения гравиметрических пунктов на территории Российской Федерации [Канушин и др., 2023] в цилиндрической проекции Меркатора.

Скачать (288KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Карта аномалий силы тяжести в свободном воздухе на территорию Западной Сибири по данным модели EIGEN-6C4 в мГал.

Скачать (979KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Аномалия силы тяжести в свободном воздухе исследуемой территории по данным модели EIGEN-6C4 (мГал), красными окружностями показано положение пунктов наземных измерений, широта и долгота в градусах.

Скачать (906KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Основные формы рельефа исследуемой территории (справа — шкала высот в метрах), СП1 и СП2 — положение вибросейсмических профилей Быстровка–Алейск и Быстровка–Прокопьевск [Алексеев и др., 2004; Соловьёв и др., 2005], результаты которых использованы при построениях границ Мохо по гравиметрическим моделям.

Скачать (944KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Карта аномалий Буге по модели EIGEN-6C4 и положение гравиметрических (белые линии) и сейсмических профилей (СП 1 и СП 2, желтые линии). Координаты в градусах, цветная шкала справа в мГалах.

Скачать (984KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изменение высоты в метрах (сверху вниз), аномалии в свободном воздухе и аномалии Буге в мГал по профилю через Кузнецкий Алатау.

Скачать (232KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изменение высоты в метрах (сверху вниз), гравитационные аномалии в свободном воздухе, Буге в мГал. Горизонтальная шкала в км; длина 1200 км; профиль от точки с координатами 56°N, 82°E до точки с координатами 46°N, 92°E (профиль показан на рис. 6)

Скачать (327KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Карта глубин поверхности Мохо в километрах, построенная по сглаженным данным. Цветная шкала в километрах, широта и долгота в градусах.

Скачать (763KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Карта аномалий Буге в мГал, положение контрольных точек измерений. Прямоугольником показан участок, выбранный для сравнения результатов. Широта и долгота в градусах.

Скачать (947KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Вариации аномалий Буге и мощности земной коры: (а) — карта аномалий Буге для выделенного участка с рис. 10 с плотностью промежуточного слоя 2.3 · 103 кг/м3; (б) — карта аномалий Буге с плотностью промежуточного слоя 2.7 · 103 кг/м3; (в) — глубина поверхности Мохо при параметрах σ1 = 2.3 · 103 кг/м3 и σ2 = 3.2 · 103 кг/м3; (г) — глубина поверхности Мохо при параметрах σ1 = 2.7 · 103 кг/м3 и σ2 = 3.4 · 103 кг/м3. Ромбами на (г) обозначены отдельные пункты сейсмического профиля МОВЗ. Широта и долгота в градусах.

Скачать (976KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Распределение глубин поверхности Мохоровичича в Алтае-Саянской складчатой области (район площадных сейсмологических исследований) [Соловьёв и др., 2005]. Широта и долгота в градусах.

Скачать (204KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Карта глубин поверхности Мохо в километрах по данным модели CRUST 1.0, построенной по сейсмическим данным работы [Laske et al., 2013; http://igppweb.ucsd.edu//~gabi/rem.html]. Выделен участок, показанный на рис. 12, с отметками изолиний глубин в км. Широта и долгота в градусах.

Скачать (532KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025