Geomorfologiâ i paleogeografiâGeomorfologiâ i paleogeografiâГеоморфология и палеогеография2949-17892949-1797The Russian Academy of Sciences68929410.31857/S2949178925020092GQEBWRГЕОМОРФОЛОГИЯ ГОР И ПРЕДГОРИЙResearch ArticleParagenetic analysis of the recent fault network in Central AltaiПарагенетический анализ сети новейших разрывных нарушений Центрального АлтаяNovikovI. S.НовиковИ. С.
Russian Federation
novikov@igm.nsc.ruSeminskyK. Zh.СеминскийК. Ж.
Russian Federation
seminsky@crust.irk.ruKrivovA. A.КривовА. А.
Russian Federation
krivov_ka@mail.ruSobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RASИнститут геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАНInstitute of the Earth’s Crust SB RASИнститут земной коры СО РАНNovosibirsk Higher Military Command School of the Ministry of Defense of the Russian FederationНовосибирское высшее военное командное училище МО РФ150620255623073221408202514082025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2949-1789/article/view/689294

Geomorphological survey revealed a network of the recently active faults that control the formation of main features of the modern relief in the central part of the Altai Mountains. A paragenetic analysis of the identified latest faults has been performed. The result of the paragenetic analysis with reconstruction of three stress fields turned out to satisfy the formal reliability criteria. In general, the results of the paragenetic analysis confirm the preliminary conclusion about the formation of the fault network of the Central Altai in three dynamic settings made after the implementation of the first stage. They made it possible to construct schemes of faults active in each of the three reconstructed stress fields. Judging by the results of the analysis, the rock massif of the central part of the Altai Mountains is at the third stage of destruction, when individual faults are connected into a complete fault network with a characteristic structural pattern, and the earth’s crust is broken into a system of blocks contacting along faults. The block subdivision of the Central Altai is formed by a system of faults forming an ensemble of a right-lateral strike-slip dislocation. As the scale of the studies increases, the number of identified faults increases as well. On the regional neotectonics maps of 1:1,000,000 scale only major ridges and depressions are expressed in the relief as boundaries of large blocks. A network of faults outlining blocks within the ridges and depressions is identified on neotectonic maps of 1:50,000 scale. In the central part of the Altai Mountains, the fault network follows the lower-level hierarchical structural patterns and orographic structure of the Greater Altai, e. g., northwestern right-lateral strike-slip faults, sublatitudinal reverse faults, and extension zones with a predominant submeridional extension. Paragenetic analysis resulted in a reliable reconstruction of the kinematic characteristics of the most recent faults of the Central Altai based on their position in the structural ensemble. The obtained schemes and settings of the recent faults can serve as a foundation for further discussion about the nature and mechanisms of crustal destruction in the region using seismological, GPS-geodetic and other materials.

Для центральной части Горного Алтая на базе крупномасштабной геоморфологической съемки проведено выделение сети новейших разрывных нарушений, движения по которым формируют основные черты современного рельефа. Проведен парагенетический анализ выделенных новейших разломов. Его результат с реконструкцией трех полей напряжений оказался удовлетворяющим формальным критериям достоверности. В целом результаты парагенетического анализа подтверждают предварительный вывод о формировании разломной сети Центрального Алтая в трех динамических обстановках. Они позволили построить схемы разрывов, активных в каждом из трех реконструированных полей напряжений. Судя по результатам проведенного анализа, породный массив центральной части Горного Алтая находится на третьей стадии разрушения, когда отдельные разрывы соединяются в законченную сеть разломов с характерным структурным рисунком и земная кора представляет систему блоков, контактирующих по разломам. Блоковая делимость Центрального Алтая формируется системой разломов, образующих ансамбль правостороннего сдвига. По мере укрупнения масштаба исследований количество выделяемых разломов увеличивается. При региональных исследованиях с составлением карт неотектоники в масштабе 1:1 000 000 выделяются только границы крупных блоков, выраженных в рельефе в виде основных хребтов и впадин. При локальных исследованиях на неотектонических картах масштаба 1:50 000 выделяется разломная сеть, ограничивающая блоки, являющиеся составными частями хребтов и впадин. В центральной части Горного Алтая она повторяет на более низком иерархическом уровне закономерности структурного рисунка неотектонического и орографического строения Большого Алтая – правые сдвиги северо-западного простирания, взбросы субширотного простирания и зоны растяжения с преобладающим субмеридиональным простиранием. Парагенетический анализ позволил с высокой надежностью реконструировать кинематические характеристики новейших разломов Центрального Алтая по их положению в структурном ансамбле. Полученные схемы новейших разломов в совокупности с характером реконструированных обстановок могут служить основой для дальнейшего обсуждения механизмов деструкции коры в регионе с привлечением сейсмологических, GPS-геодезических и других материалов.

Altaineotectonicsrecent faultskinematic analysistectonophysicsstructural ensemblemorphotectonicsАлтайнеотектоникановейшие разломыкинематический анализтектонофизикаструктурный ансамбльморфотектоникаПравительство РФGovernment of the Russian FederationBondarenko P.M. (1976) Modelirovanie nadvigovykh dislokatsii v skladchatykh oblastyakh (na primere aktashskikh struktur Gornogo Altaya) (Modeling of thrust dislocations in folded areas (using the example of the Aktash structures of the Altai Mountains)). Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie (Publ.). 118 p. (in Russ).Бондаренко П.М. (1976) Моделирование надвиговых дислокаций в складчатых областях (на примере акташских структур Горного Алтая). Новосибирск: Наука. Сиб. отд. 118 с.Burzunova Yu.P. (2011) Angles between conjugate systems of near-fault cracks in idealized and natural parageneses formed in different dynamic environments. Litosfera. No. 2. P. 94–110 (in Russ).Бурзунова Ю.П. (2011) Углы между сопряженными системами приразломных трещин в идеализированных и природных парагенезисах, формирующихся в различных динамических обстановках. Литосфера. № 2. С. 94–110.Calais E., Dong L., Wang M. et al. (2006) Continental deformation in Asia from a combined GPS-solution. Geophys. Res. Lett. Vol. 33. L24319. https://doi.org/10.1029/2006GL028433.2006Высоцкий Е.М., Новиков И.С., Лунина О.В. и др. (2021) Сейсмогенные разрывы Чуйского (Горный Алтай) землетрясения 2003 года: морфология, кинематика, пространственное распределение. Геология и геофизика. Т. 62. № 3. С. 348–363. https://doi.org/10.15372/GiG2020133Cunningham W.D., Windley B.F., Dorjnamjaa D. et al. (1996) A structural transect across the Mongolian Western Altai: Active transpressional mountain building in central Asia. Tectonics. Vol. 15. Iss. 1. P. 142–156. https://doi.org/10.1029/95TC02354Дергунов А.Б. (1972) Структуры сжатия и растяжения на востоке Алтая в четвертичное время. Геотектоника. № 3. С. 99–110.Dergunov A.B. (1972) Structures of compression and extension in the east of Altai in Quaternary time. Geotectonika. No. 3. P. 99–110 (in Russ).Жимулев Ф.И., Ветров Е.В., Новиков И.С. и др. (2021) Мезозойский внутриконтинентальный орогенез в тектонической истории Колывань-Томской складчатой зоны, синтез геологических данных и результатов трекового анализа апатита. Геология и геофизика. Т. 62. № 9. С. 1227–1245. https://doi.org/10.15372/GiG2020151Ding Guoyu. (1984) Active faults in China. In: A collection of papers of International Symposium on continental seismicity and earthquake prediction (ISCSEP). Beijing: Seismol. Press. P. 225–242.Новиков И.С. Высоцкий Е.М., Агатова А.Р. (2004) Геолого-геоморфологические свидетельства позднекайнозойских обстановок сжатия, сдвига и растяжения в пределах Горного Алтая. Геология и геофизика. Т. 45. № 11. С. 1303–1312.England P., Molnar P. (1997) The field of crustal velocity in Asia calculated from Quaternary rates of slip-on faults. Geophysics J. Int. Vol. 130. Iss. 3. P. 551–582. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1997.tb01853.xНовиков И.С. (1996) Геоморфологические эффекты внутриконтинентальной коллизии на примере Горного Алтая. Геология и геофизика. Т. 37. № 11. С. 52–60.England P., Molnar P. (2005) Late Quaternary to decadal velocity fields in Asia. J. Geophys. Res. Vol. 110. Iss. B12. B12401. https://doi.org/10.1029/2004JB003541Новиков И.С. (2001) Кайнозойская сдвиговая структура Алтая. Геология и геофизика. Т. 42. № 9. С. 1377–1388.Hancock P.L. (1985) Brittle microtectonics: Principles and practice. J. Struct. Geol. Vol. 7. No. 3-4. P. 437–457. https://doi.org/10.1016/0191-8141(85)90048-3Новиков И.С. (2004) Морфотектоника Алтая. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал ГЕО. 313 с.Harding T.P. (1974) Petroleum traps associated with wrench faults. AAPG Bull. Vol. 58. P. 365–378. https://doi.org/10.1306/83D91669-16C7-11D7-8645000102C1865DНовиков И.С. (2013) Реконструкция этапов горообразования обрамления Джунгарской впадины по литостратиграфии позднепалеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. Геология и геофизика. Т. 54. № 2. С. 184–202. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.01.002Khilko S.D., Kurushin R.A., Kochetkov V.M. et al. (1985) Earthquakes and fundamentals of seismic zoning of Mongolia. Moscow: Nauka (Publ.). 225 p. (in Russ).Новиков И.С., Дядьков П.Г., Козлова м.П. и др. (2014) Неотектоника и сейсмичность западной части Алтае-Саянской горной области, Джунгарской впадины и Китайского Тянь-Шаня. Геология и геофизика. Т. 55. № 12. С. 1802–1814. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.11.008Kim Y.S., Peacock D.C.P., Sanderson D.J. (2004) Fault damage zones. J. of Struct. Geology. Vol. 26. Iss. 3. P. 503–517. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2003.08.002Новиков И.С., Зольников И.Д., Глушкова Н.В. и др. (2023) соотношение разломных ансамблей палеозойского и кайнозойского возраста на территории западной части алтае-саянской складчатой области. Геодинамика и тектонофизика. Т. 14. № 3. С. 1–12. https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-3-0705Naylor M.A., Mandl G., Superteijn C.H.K. (1986) Fault geometries in basement-induced wrench faulting under different initial stress states. J. Struct. Geology. Vol. 8. No. 7. P. 737–752.Обручев В.А. (1915) Алтайские этюды (этюд второй). О тектонике Русского Алтая. Землеведение. № 3. С. 1–71.Novikov I.S. (1996) Geomorphological Effects of Intracontinental Collision on the Example of Gorny Altay. Russian Geology and Geophysics. Vol. 37. No. 11. Р. 51–58.Семинский К.Ж. (1994) Принципы и этапы спецкартирования разломно-блоковой структуры на основе изучения трещиноватости. Геология и геофизика. № 9. С. 112–130.Novikov I.S. (2001) Сenozoic Strike-slip Tectonics in Altai. Russian Geology and Geophysics. Vol. 42. No. 9. Р. 1311–1321.Семинский К.Ж. (2003) Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал ГЕО. 243 с.Novikov I.S. (2013) Reconstructing the stages of orogeny around the Junggar basin from the lithostratigraphy of Late Paleozoic, Mesozoic, and Cenozoic sediments. Russian Geology and Geophysics. Vol. 54. No. 2. P. 138–152. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.01.002Семинский К.Ж. (2014) Спецкартирование разломных зон земной коры. Ст. 1: Теоретические основы и принципы. Геодинамика и тектонофизика. Т. 5. № 2. С. 445–467.Novikov I.S. (2004) Morfotektonika Altaya (Morphotectonics of Altai). Novosibirsk: SB RAS. GEO (Publ.). 313 p. (in Russ).Семинский К.Ж. (2015) Спецкартирование разломных зон земной коры. Ст. 2: Основные этапы и перспективы. Геодинамика и тектонофизика. Т. 6. № 1. С. 1–43.Novikov I.S., Dyad’kov P.G., Kozlova M.P. et al. (2014) Recent tectonics and seismicity of the western Altai–Sayan mountainous region, Junggar basin, and Chinese Tien Shan. Russian Geology and Geophysics. Vol. 55. No. 12. P. 1441–1451. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.11.008Тимофеев В.Ю., Ардюков В.Г., Тимофеев А.В., Бойко Е.В. (2019) Современные движения земной поверхности Горного Алтая по GPS-наблюдениям. Геодинамика и тектонофизика. Т. 1. № 1. С. 123–146. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-1-0407Novikov I.S., Sokol E.V. (2007) Combustion metamorphic events as age markers of orogenic movements in Central Asia. Acta Petrologica Sinica. Vol. 23. No. 7. P. 1561–1572.Трифонов В.Г. (1985) Особенности развития активных разломов. Геотектоника. № 2. С. 16–26.Novikov I.S., Vysotsky E.M., Agatova A.R. (2004) Neotectonic Type Structure of Contraction, Shear, and Extension of the Northern Part of Great Altai. Russian Geology and Geophysics. Vol. 45. No. 11. Р. 1248–1258.Трифонов В.Г., Макаров В.И. (1988) Активные разломы (Монголия). В сб.: Неотектоника и современная геодинамика подвижных поясов. М.: Наука. С. 239–272.Novikov I.S., Zolnikov I.D., Glushkova N.V. et al. (2023) The relationship between fault ensembles of Paleozoic and Cenozoic age in the western part of the Altai-Sayan folded region. Geodinamika i tektonofizika. Vol. 14. No. 3. P. 1–12 (in Russ). https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-3-0705Хилько С.Д., Курушин Р.А., Кочетков В.М. и др. (1985) Землетрясения и основы сейсмического районирования Монголии. М.: Наука. 225 с.Obruchev V.A. (1915) Altai sketches (second sketch). On the tectonics of Russian Altai. Zemlevedenie. No. 3. P. 1–71. (in Russ).Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. (1983) Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск: Наука. 112 с.Seminsky K. Zh. (1994) Principles and stages of special mapping of a fault-block structure based on the study of fracturing. Geologia i geofizika. No. 9. P. 112–130 (in Russ).Calais E., Dong L., Wang M. et al. (2006) Continental deformation in Asia from a combined GPS solution. Geophys. Res. Lett. Vol. 33. L24319. https://doi.org/10.1029/2006GL028433.2006Seminsky K. Zh. (2003) Vnutrennyaya struktura kontinental’nykh razlomnykh zon. Tektonofizicheskii aspekt (Internal structure of continental fault zones. Tectonophysical aspect). Novosibirsk: SB RAS. GEO (Publ.). 243 p. (in Russ).Cunningham W.D., Windley B.F., Dorjnamjaa D. et al. (1996) A structural transect across the Mongolian Western Altai: Active transpressional mountain building in central Asia. Tectonics. Vol. 15. Iss. 1. P. 142–156. https://doi.org/10.1029/95TC02354Seminsky K. Zh. (2014) Special mapping of fault zones of the earth’s crust. Article 1: Theoretical foundations and principles. Geodinamika i tektonofizika. Vol. 5. No. 2. P. 445–467 (in Russ).Ding Guoyu (1984) Active faults in China. In: A collection of papers of International Symposium on continental seismicity and earthquake prediction (ISCSEP). Beijing: Seismol. Press. P. 225–242.Seminsky K. Zh. (2015) Special mapping of fault zones of the earth’s crust. Article 2: Main stages and prospects. Geodinamika i tektonofizika. Vol. 6. No. 1. P. 1–43 (in Russ).England P., Molnar P. (2005) Late Quaternary to decadal velocity fields in Asia. J. Geophys. Res. Vol. 110. Iss. B12. B12401. https://doi.org/10.1029/2004JB003541Sherman S.I., Bornyakov S.A., Buddo V.Yu. (1983) Oblasti dinamicheskogo vliyaniya razlomov (rezul’taty modelirovaniya) (Areas of dynamic influence of faults (modeling results)). Novosibirsk: Nauka (Publ.). 112 p. (in Russ).England P., Molnar P. (1997) The field of crustal velocity in Asia calculated from Quaternary rates of slip-on faults. Geophysics J. Int. Vol. 130. Iss. 3. P. 551–582. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1997.tb01853.xShi Jianbang, Feng Xianyue, Ge Shumo et al. (1984) The Fuyun earthquake fault zone in Xinjiang, China. In: A collection of papers of International Symposium on continental seismicity and earthquake prediction (ISCSEP). Beijing: Seismol. Press. P. 225–242.Hancock P.L. (1985) Brittle microtectonics: Principles and practice. J. Struct. Geol. Vol. 7. No. 3-4. P. 437–457. https://doi.org/10.1016/0191-8141(85)90048-3Sylvester A.G. (1988) Strike-slip faults. GSA Bull. Vol. 100. No. 11. P. 1666–1703. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1988)100<1666: SSF>2.3.CO;2Harding T.P. (1974) Petroleum traps associated with wrench faults. AAPG Bull. Vol. 58. P. 365–378. https://doi.org/10.1306/83D91669-16C7-11D7-8645000102C1865DTchalenko J.S. (1970) Similarities between shear zones of different magnitudes. GSA Bull. Vol. 81. No. 6. P. 1625–1640. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1970)81[1625: SBSZOD]2.0.CO;2Kim Y.S., Peacock D.C.P., Sanderson D.J. (2004) Fault damage zones. J. of Struct. Geology. Vol. 26. Iss. 3. P. 503–517. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2003.08.002Timofeev V. Yu., Ardyukov V.G., Timofeev A.V., Boyko E.V. (2019) Modern movements of the earth’s surface in Gorny Altai according to GPS observations. Geodinamika i tektonofizika. Vol. 10. No. 1. P. 123–146 (in Russ). https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-1-0407Naylor M.A., Mandl G., Superteijn C.H.K. (1986) Fault geometries in basement-induced wrench faulting under different initial stress states. J. Struct. Geology. Vol. 8. No. 7. P. 737–752.Trifonov V.G. (1985) Features of the development of active faults. Geotectonika. No. 2. P. 16–26 (in Russ).Novikov I.S., Sokol E.V. (2007) Combustion metamorphic events as age markers of orogenic movements in Central Asia. Acta Petrologica Sinica. Vol. 23. No. 7. P. 1561–1572.Trifonov V.G. Makarov V.I. (1988) Active faults (Mongolia). In: Neotektonika i sovremennaya geodinamika podvizhnykh poyasov. Moscow: Nauka (Publ.). P. 239–272.Shi Jianbang, Feng Xianyue, Ge Shumo et al. (1984) The Fuyun earthquake fault zone in Xinjiang, China. In: A collection of papers of International Symposium on continental seismicity and earthquake prediction (ISCSEP). Beijing: Seismol. Press. P. 225–242.Vysotsky E.M., Novikov I.S., Lunina O.V. et al. (2021) Coseismic surface ruptures of the 2003 Chuya earthquake (Gorny Altai): slip geometry and spatial patterns. Russian Geology and Geophysics. Vol. 62. No. 3. Р. 781–792. https://doi.org/10.2113/RGG20194133Sylvester A.G. (1988) Strike-slip faults. GSA Bull. Vol. 100. No. 11. P. 1666–1703. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1988)100<1666: SSF>2.3.CO;2Wilcox R.E., Harding T.P., Seely D.R. (1973) Basic wrench tectonics. AAPG Bull. Vol. 57. P. 74–96. https://doi.org/10.1306/819A424A-16C5-11D7-8645000102C1865DTchalenko J.S. (1970) Similarities between shear zones of different magnitudes. GSA Bull. Vol. 81. No. 6. P. 1625–1640. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1970)81[1625: SBSZOD]2.0.CO;2Yang S.-M., Wang Q., You X.-Z. (2005) Numerical analysis of contemporary horizontal tectonic deformation fields in China from GPS data. Acta Seismologica Sinica. Vol. 18. P. 135–146. https://doi.org/10.1007/s11589-005-0060-6Wilcox R.E., Harding T.P., Seely D.R. (1973) Basic wrench tectonics. AAPG Bull. Vol. 57. P. 74–96. https://doi.org/10.1306/819A424A-16C5-11D7-8645000102C1865DZhao B., Huang Y., Zhang C. et al. (2015) Crustal deformation on the Chinese mainland during 1998–2014 based on GPS data. Geodesy and geodynamics. Vol. 6. No. 1. P. 7–15. https://doi.org/10.1016/j.geog.2014.12.006ууYang S.-M., Wang Q., You X.-Z. (2005) Numerical analysis of contemporary horizontal tectonic deformation fields in China from GPS data. Acta Seismologica Sinica. Vol. 18. P. 135–146. https://doi.org/10.1007/s11589-005-0060-6 Zhao B., Huang Y., Zhang C. et al. (2015) Crustal deformation on the Chinese mainland during 1998–2014 based on GPS data. Geodesy and Geodynamics. Vol. 6. No. 1. P. 7–15. https://doi.org/10.1016/j.geog.2014.12.006ууZhimulev F.I., Vetrov E.V., Novikov I.S. et al. (2021) Mesozoic Intracontinental Orogeny in the Tectonic History of the Kolyvan’– Tomsk Folded Zone (Southern Siberia): a Synthesis of Geological Data and results of Apatite Fission Track Analysis. Russian Geology and Geophysics. Vol. 62. No. 4. P. 1006–1020. https://doi.org/10.2113/RGG20204172