Gravity Field Models and the Deep Structure of the Altai-Sayan Region and Northwestern Mongolia

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

An EIGEN-6C4 model for the Altai-Sayan region and northwestern Mongolia constructed using data from satellite gravimetric missions and the results of ground-based measurements with absolute gravimeters and space geodesy receivers is considered. Using the EIGEN-6C4 geopotential (ETOPO1 relief), within the framework of a homogeneous crust model with the involvement of seismic exploration data on the platform part of the study area, an idea was obtained about the changes in the thickness of the earth’s crust in central Asia for the territory extending from 56° to 46° north latitude and from 80° to 100° east longitude, covering Gorny Altai, Kuznetsk Alatau, Western Sayan and Eastern Sayan, Tuva Basin, Tarbagatai Ridge (Kazakhstan), Mongolian Altai (PRC, Mongolia), Great Lakes Basin and Khangai Ridge (Mongolia). Research has shown that the depth of the Mohorovičić boundary increases from the northwest to the southeast of the territory from 40 to 55 km. For the mountainous regions in the south (Mongolian Altai, Khangai Range), the maximum crustal thickness was 55 km. For intermountain valleys and depressions (Tuva Basin, Big Lakes Basin) the depth of the Moho surface is within 45–47 km. In the north, in the flat part of the territory, the thickness of the crust is from 40 to 43 km. The differences between models constructed using gravimetric and seismic data are considered.

全文:

受限制的访问

作者简介

V. Timofeev

Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk

A. Timofeev

Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk

D. Ardyukov

Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk

D. Goldobin

Siberian State University of Geosystems and Technologies

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk

D. Nosov

Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Institute of Automation and Electrometry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk; Novosibirsk

I. Sizikov

Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Institute of Automation and Electrometry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: timofeevvy@ipgg.sbras.ru
俄罗斯联邦, Novosibirsk; Novosibirsk

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Histogram of the error distribution for the EIGEN-6C4 model, the vertical scale is the number of samples of a certain range in 3 mGal increments, the horizontal scale is in mGal, the solid line is the normal (Gaussian) error distribution.

下载 (229KB)
索引源数据
3. 2. The layout of gravimetric points on the territory of the Russian Federation [Kanushin et al., 2023] in the cylindrical Mercator projection.

下载 (288KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Map of gravity anomalies in free air on the territory of Western Siberia according to the EIGEN-6C4 model in mGal.

下载 (979KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Gravity anomaly in the free air of the studied area according to the EIGEN-6C4 (mGal) model, the red circles show the position of ground measurement points, latitude and longitude in degrees.

下载 (906KB)
索引源数据
6. Fig. 5. The main relief forms of the studied area (on the right is the height scale in meters), SP1 and SP2 are the positions of the Bystrovka—Aleysk and Bystrovka—Prokopyevsk vibro–seismic profiles [Alekseev et al., 2004; Soloviev et al., 2005], the results of which are used in constructing the boundaries of the Moho using gravimetric models.

下载 (944KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Bugey anomaly map based on the EIGEN-6C4 model and the position of gravimetric (white lines) and seismic profiles (SP 1 and SP 2, yellow lines). Coordinates in degrees, the color scale on the right in inches.

下载 (984KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Altitude change in meters (from top to bottom), anomalies in free air and Buge anomalies in the mGal along the profile through Kuznetsk Alatau.

下载 (232KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Altitude change in meters (from top to bottom), gravity anomalies in free air, snowfall in the mGal. Horizontal scale in km; length 1200 km; profile from a point with coordinates 56°N, 82°E to a point with coordinates 46°N, 92°E (profile is shown in Fig. 6)

下载 (327KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Map of the depth of the Moho surface in kilometers, based on smoothed data. Color scale in kilometers, latitude and longitude in degrees.

下载 (763KB)
索引源数据
11. Fig. 10. The map of Bugey anomalies in the mGal, the position of the measurement control points. The rectangle shows the area selected for comparing the results. Latitude and longitude in degrees.

下载 (947KB)
索引源数据
12. Fig. 11. Variations of Buge anomalies and crustal thickness: (a) — Buge anomaly map for the selected area from Fig. 10 with an intermediate layer density of 2.3 · 103 kg/m3; (b) — Buge anomaly map with an intermediate layer density of 2.7 · 103 kg/m3; (c) — depth Moho surface at parameters σ1 = 2.3 · 103 kg/m3 and σ2 = 3.2 · 103 kg/m3; (g) is the depth of the Moho surface at parameters σ1 = 2.7 · 103 kg/m3 and σ2 = 3.4 · 103 kg/m3. Lozenges on (g) indicate individual points of the seismic profile of the MOVZ. Latitude and longitude in degrees.

下载 (976KB)
索引源数据
13. Fig. 12. Depth distribution of the Mokhorovichich surface in the Altai-Sayan folded region (area of areal seismological studies) [Soloviev et al., 2005]. Latitude and longitude in degrees.

下载 (204KB)
索引源数据
14. Fig. 13. Map of the depths of the Moho surface in kilometers according to the CRUST 1.0 model based on seismic data [Laske et al., 2013; http://igppweb.ucsd.edu //~gabi/rem.html ]. The area shown in Fig. 12 is highlighted, with depth contour marks in km. Latitude and longitude in degrees.

下载 (532KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025