Отчет о научной и научно-организационной деятельности

жүктеу/скачать 4.76 Mb.

бет	1/6
Дата	14.07.2016
өлшемі	4.76 Mb.
	#199228
түрі	Протокол

1 2 3 4 5 6

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Дальневосточное отделение

ОТЧЕТ

о научной и научно-организационной деятельности

Федерального государственного бюджетного учреждения науки

Института тектоники и геофизики им. Ю.А.Косыгина Дальневосточного отделения РАН

за 2012 г.

Утвержден Одобрен

Объединенным ученым советом Ученым советом

ДВО РАН ИТиГ ДВО РАН

по наукам о Земле

«____» _____________20___ г. «13» декабря 2012 г.

Протокол № Протокол № 15

Председатель совета

академик__________В.А.Акуличев
И.о. директора ИТиГ ДВО РАН

д.ф.-м.н. В.Г. Быков

Ученый секретарь

С.Н. Алексеенко

Хабаровск - 2012

1. Сведения о достигнутых результатах

В 2012 году ИТиГ ДВО РАН проводил исследования по трем темам НИР в рамках фундаментальных научных исследований, предусмотренных к выполнению «Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008-2012 годы».

Важнейшие результаты исследований

1. Получены новые результаты радиоизотопных исследований цирконов (U-Pb метод, SHRIMP-II) метаморфических пород ряда комплексов юго-востока Алдано-Станового щита (рис. 1), согласно которым в регионе установлено 9 эпизодов преобразования пород, соответствующих разным этапам и стадиям прогрессивного и регрессивного метаморфизма, ультраметаморфизма, магматизма и тектонических дислокаций: 3.38-3.13, 3.05-3.02, 2.94, 2.76-2.65, 2.40, 2.22-2.10, 2.02-1.90, 1.84, 1.77-1.70 млрд. лет. Наиболее четкое отражение в геохимических системах цирконов получил региональный позднекарельский этап интенсивной тектоно-термальной переработки фундамента щита (1.77-1.70 млрд. лет), с которым связана финальная стадия процесса кратонизации и начало платформенной стадии развития Алдано-Станового геоблока. (ИТиГ ДВО РАН совместно с ФГУП «Дальгеофизика», ВСЕГЕИ, Гурьянов В.А.).

Рис. 1. Диаграммы с конкордиями: А – для плагиогранитов марагайского (пр. 727), Б – для эндербитов авлаяканского (пр. 4174) комплексов, В – для биотит-пироксеновых (пр. 4169-2) и для биотитовых (пр. 4143) плагиогнейсов джанинской серии.
2. Получено пять новых палеомагнитных определений для берриасс-валанжинских, нижнеальбских, верхнеальбских, сеноманских и кампан-маастрихских комплексов Западного Сахалина, согласно которым породы, выполняющие Западно-Сахалинский бассейн, в момент своего образования находились 140 млн. лет назад на 4±8°, 111 – на 28±5°, 101 – на 34±5°, 97 – 37±4° и 72 – 41±3° северной широты (рис. 2а). Согласно этим данным преддуговой Восточно-Сахалинский бассейн и ассоциирующая с ним вулканическая дуга представляли собой единую тектоническую структуру, испытавшую миграцию параллельно окраине Восточно-Азиатского палеоконтинента из приэкваториальных до 40-х широт северного полушария с одновременным вращением по часовой стрелке примерно на 50° (рис. 2б). Разработана палеотектоническая реконструкция восточной окраины Азии на конец раннего мела (рис. 2в). (ИТиГ ДВО РАН совместно с Университетом Кочи, Зябрев С.В., Диденко А.Н.).

Рис. 2. Палеогеодинамические и палеотектоническая реконструкции восточной окраины Азии.
3. Рассмотрены изменения коэффициентов отражения и прохождения плоских упругих волн, генерируемых на границах сред с различными свойствами. Проведено численное моделирование коэффициентов для моделей с жестким и нежестким контактом между изотропными и анизотропными средами (рис. 3). На жестком контакте между изотропными средами амплитуды генерируемых волн и их соотношения изменяются в относительно узких пределах. В анизотропных средах коэффициенты зависят от направлений поляризации волн, которые могут значительно изменяться в пространстве, соотношения амплитуд генерируемых волн существеитинно зависят от угла падения. В случае нежесткого контакта между средами энергия падающих волн, в основном, переходит в энергию отраженных и обменных волн. Коэффициенты отражения и прохождения волн зависят от коэффициентов жесткости контактирующих сред и их соотношений. (ИТиГ ДВО РАН, Национальный Университет Кунгпук, Республика Корея, Лунева М.Н.).

Рис. 3. Зависимость коэффициентов отражения и прохождения плоских упругих волн, генерируемых на границах сред с различными свойствами, от угла падения. Ось ординат − отношение амплитуды обменных волн к амплитуде падающих qP, qS₁ и qS₂ волн на границу раздела осадочных сред триклинной симметрии (Ya-12 – олигомиктовый песчаник; Y-76 – доломитовый мергель) в Днепро-Донецкой депрессии на глубине 4 и 4,4 км. Ось абсцисс − угол падения упругих волн. Цифры − параметры Z_n, Z_t нежесткости контакта сред: 1 - 0, 0; 2 - 0.5, 0; 3 - 0, 0.5; 4 - 1, 1; 5 - 0.3, 0.9.
4. На основе синтеза новых геолого-геофизических и геохимических данных, мультидисциплинарного подхода к изучению осадочных бассейнов скоррелированы данные глубинного строения, стратиграфии, седиментологии, сейсмо- и секвенсстратиграфии, тектоники, реконструированы этапы геодинамической эволюции Буреинского осадочного бассейна. С использованием современных геолого-геофизических, геохимических критериев, признания полигенности нефти оценены перспективы нефтегазоносности бассейна, проведено одно- и двумерное моделирование углеводородных систем, оценены угольные ресурсы. (ИТиГ ДВО РАН, Кириллова Г.Л., Развозжаева Е.П., Крапивенцева В.В., Забродин В.Ю., Медведева С.А., Манилов Ю.Ф., Меркулова Т.В., Горнов П.Ю. , Каплун В.Б.).
1.2. Основные результаты законченных работ
54. Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических закономерностей вещественно-структурной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования, магматизма, метаморфизма и минералообразования.
1. Получены новые датировки цирконов (U-Pb метод, SHRIMP-II) метаморфических пород ряда комплексов юго-востока Алдано-Станового щита (рис. 1), согласно которым в регионе установлено 9 эпизодов преобразования пород, соответствующих разным этапам и стадиям прогрессивного и регрессивного метаморфизма, ультраметаморфизма, магматизма и тектонических дислокаций: 3.38-3.13, 3.05-3.02, 2.94, 2.76-2.65, 2.40, 2.22-2.10, 2.02-1.90, 1.84, 1.77-1.70 млрд. лет. Наиболее четкое отражение в геохимических системах цирконов получил региональный позднекарельский этап интенсивной тектоно-термальной переработки фундамента щита (1.77-1.70 млрд. лет), с которым связана финальная стадия процесса кратонизации и начало платформенной стадии развития Алдано-Станового геоблока. (ИТиГ ДВО РАН совместно с ФГУП «Дальгеофизика», ВСЕГЕИ). (Гурьянов В.А., Роганов Г.В., Зелепугин В.Н., Розинов М.И., Салтыкова Т.Е. Изотопно-геохронологические исследования цирконов раннедокембрийских пород юго-восточной части Алдано-Станового щита: новые результаты, их геологическая интерпретация // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31, № 2. С. 3-21).

Рис. 2. Палеогеодинамические и палеотектоническая реконструкции восточной окраины Азии.
3. Результаты анализа генетических и минералогических особенностей оловорудного месторождения Мопау (северный Сизотэ-Алинь) (рис. 4) позволили отнести его к новому нетрадиционному оловянно-порфировому генетическому типу оловорудных формаций. Показано, что основное количество олова на месторождении сосредоточено в штокверке, небольшие содержания полезного компонента в котором компенсируются значительной мощностью оруденения по площади и на глубину. (Шнайдер А.А. Нетрадиционные генетические типы оловорудных месторождений // Отечественная геология. 2012. № 4. С. 3-10).

Рис. 4. Схематическая геологическая карта месторождения Мопау.

1 – четвертичные аллювиальные отложения; 2 – алевролиты и песчаники пионерской и уктурской свит К₁; 3 – высокоглиноземистые граниты К₂. Вулканогенные образования ольгинской свиты К₂: 4 – субвулканические андезитовые и андезит-дацитовые порфириты, туфы кварцевых андезитов и андезито-дацитов; 5 – лавы, туфы, игнимбриты риолитов; 6 – субвулканиты, риолиты; 7 – эруптивные и эксплозивно-гидротермальные брекчии; 8 – дайки фельзитов, липаритов, кварцевых порфиров К₂; 9 – дайки андезитов и андезито-дацитов К₂; 10 – дайки диоритовых и диабазовых порфиритов P ; 11 – оловорудные тела; 12 – разломы.

4. Проведены комплексные исследования терригенных отложений Ольдойского террейна (S-C₁) с целью реконструкции состава и возраста пород в источниках сноса. Установлено: а) в терригенных отложениях омутнинской свиты (S) доминируют детритовые цирконы с возрастом 438-545 млн. лет (59%); б) в метапесчаниках ольдойской свиты (D_2-3) – 373-398 (48%) и 407-507 (22%) млн. лет; в) в нижнекаменноугольных метапесчаниках типаринской свиты (C₁) в равных долях – 343-395 и 457-514 млн. лет. Наиболее вероятным источником среднепалеозойских детритовых цирконов ольдойской и типаринской свит являлись граниты с возрастом 371±6 и 386±10 млн лет, слагающие тектонические клинья среди палеозойских отложений Ольдойского террейна. Помимо палеозойских цирконов в песчаниках присутствует значительное количество (до 30 %) детритовых цирконов позднедокембрийского возраста. Источники детритовых цирконов с возрастом более 1.8 млрд лет не выявлен. (ИТиГ ДВО РАН совместно ИГиП ДВО РАН и ИГГД РАН). (Смирнова Ю.Н., Сорокин А.А., Котов А.Б., Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Попеко Л.И. Источники палеозойских терригенных отложений Ольдойского террейна Центрально-Азиатского складчатого пояса: результаты изотопно-геохимических (Sm-Nd) и геохронологических (U-Pb, La-ICPMS) исследований // Доклады академии наук. 2012. Т. 445, № 5. С. 577-581).
56. Физические поля Земли - природа, взаимодействие, геодинамика и внутреннее строение Земли
1. Созданы прогнозные геофизические модели эндогенного оруденения на основе детального анализа гравитационного и магнитного полей территории юга Дальнего Востока России, посредством решения прогнозных задач с использованием ГИС-технологий (рис. 5). Модели представляют собой набор трансформаций полей и их «работающих интервалов» для каждого вида оруденения. Показана принципиальная возможность создания унифицированных геофизических моделей для разных видов оруденения, что существенно повысит эффективность прогноза. (Иволга Е.Г., Манилов Ю.Ф. Возможности создания унифицированных прогнозных геофизических моделей разных типов эндогенного оруденения в пределах юга Дальнего Востока России // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2012. № 4 С. 3-15).

Рис. 5. Эффективность прогнозирования оловянных объектов на основе созданной прогнозной модели. А) прогнозирование на основе модели с эталоном; Б) прогнозирование на основе модели без эталона. 1 - изолинии мер сходства с эталоном в %; 2 - месторождения олова.
2. Проведён анализ данных о положении межплитных границ и полюсов взаимного вращения Евразийской и Северо-Американской плит. Получены параметры моделей плитных движений для Северо-Востока России. Уточнено положение границы Евразийской и Северо–Американской плит. По сейсмологическим данным и результатам GPS измерений установлено, что эта граница характеризуется обстановкой современного сжатия со смещением до 5 мм в год, определены параметры вращения южного обрамления Евразии. (ИТиГ ДВО РАН совместно с ИНГГ СО РАН, ГС СО РАН, ИПМ ДВО РАН, Сеулским университетом). (Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Соловьёв В.М., Шибаев С.В., Петров А.Ф., Горнов П.Ю., Шестаков Н.В., Бойко Е.В., Тимофеев А.В. Межплитные границы Дальневосточного региона России по результатам GPS измерений, сейсморазведочных и сейсмологических данных // Геология и геофизика. 2012. Т. 53, № 4. С.489-507).
3. По результатам интерпретации геолого-геофизических данных составлена структурная основа для прогнозирования глубинной рудоносности восточной части Алдано-Станового щита (рис. 6). Выделены наиболее значимые рудоперспективные площади: а) Нижнегонамская - по своим признакам сходная с Эльконским и Куранахским золото-урановыми рудными районами; б) Идюмо-Хайканская - перспективная для поисков крупных месторождений урана, золота, редких земель и редких металлов типа структурно-стратиграфического несогласия и связанных с интрузиями массивов центрального типа, в) Улканская - металлогеническую специализацию которой определяют многочисленные рудопроявления редких металлов, редких земель, урана и золота. (Малышев Ю.Ф., Горошко М.В., Каплун В.Б., Романовский Н.П., Гурович В.Г. Геофизическая характеристика и металлогения Востока Алдано-Станового щита (Дальний Восток) // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31, № 4. С. 3-16).

Рис. 6. Металлогеническая карта области сочленения Сибирской платформы и Тихоокеанского подвижного пояса. 1-месторождения (а) и рудопроявления (б) рудных элементов, обозначенных индексом по таблице Менделеева; 2-границы металлогенических зон и рудных районов и их номера на карте. Металлогенические зоны: I-Кет-Капская (Au, Mo, Pb, Zn), II-Предджужджурская (Au, Ag, Pb, Zn); III-Юдомо-Майская (Ta, Nb, TR, Pb, Zn,Ge, Au); IV-Аллах-Юньская (Au, Pt, Pb, Zn); V-Kурун-Уряхсакая (Pb, Zn, Au, W, Mo); VI-Челасинская (Cu, Pb, Zn, Mo, W, Au, B); VII-Билякчанская (U, Nb, TR, Au, Cu, Pb, Zn); VIII- Джугджурская (Ti, P, Ni, Co); IX-Прибрежная (Mo, Cu, W, Pb, Zn, Au); X-Cахинская (Sn, W); XI-Ульинская (Au, Ag, Sn); XII-Удская (Au, Cu, Pb, Zn). Рудные районы: XIII -Идюмо-Уянский (U, Mo, Ag, Ni, Co, Ta, Nb, TR); XIV-Улканский (Ta, Nb, Be, TR, U); XV-Сахаринский (Nb, Ta); XVI-Сарданинский (Pb, Zn, Ge); XVII- Cунгаро-Юдомский (Pb, Zn, Ag, Sn); XVIII-Куйдусунский (U, Mo, TR, Au, W, Sn).

57. Изучение вещества, строения и эволюции Земли и других планет методами геохимии и космогеохимии.
1. На основе изучения Р-Т-параметров и флюидного режима формирования мантийных ксенолитов из кайнозойских щелочных базальтов Иннокентьевской вулканической постройки рассчитаны значения геотермического градиента (1300 C⁰ на 50 км) и теплового потока (100 mW/m²), что сопоставимо с геотермическими условиями на поверхности вулканической дуги (рис. 7). Полученные данные свидетельствуют о сокращенной мощности литосферы и высокой температуре неглубоко залегающей верхней мантии на юге Дальнего Востока России. В качестве источника тепла предполагается астеносферный апвеллинг. (ИТиГ ДВО РАН совместно с университетами о.Хоккайдо, Киото и Токио). (Tomoyuki Kobayashi, Junji Yamamoto, Takao Hirajima, Hidemi Ishibashi, Naoto Hirano, Yong Lai, Vladimir S. Prikhod'ko, Shoji Arai. Accuracy and precision of densimetry for CО₂ in CО₂ inclusions: microthermometry versus Raman microspectroscopic densimetry // Journal of Raman Spectroscopy 2012. V. 43, № 8. P. 1126-1133; Junji Yamamoto, Koshi Nishimura, Hidemi Ishibashi, Hiroyuki Kagi, Shoji Arai, Vladimir S. Prikhod'ko. Thermal structure beneath Far Eastern Russia inferred from geothermobarometric analyses of mantle xenoliths: Direct evidence for high geothermal gradient in backarc lithosphere // Tectonophysics 2012. V. 554. P. 74-82).

Рис.7. P–T диаграммы для системы CO₂. Серые контуры представляют собой плотность в г/см³ (т.е. изохоры). Давление, при котором мантийные ксенолиты оказались в ловушке принимающей магмы может оцениваться от линий пересечения изохор с температурным равновесием. Звездочки показывают места пересечений. Погрешность P–T значений находится в пределах размера символов. Черные сплошные линии показывают моделируемые геотермы. P–T значения мантийных ксенолитов согласуются с тепловым потоком около 100 мВт/м² или выше.
59. Осадочные бассейны и их ресурсный потенциал, фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа
1. На основе синтеза новых геолого-геофизических и геохимических данных, мультидисциплинарного подхода к изучению осадочных бассейнов скоррелированы данные глубинного строения, стратиграфии, седиментологии, сейсмо- и секвенсстратиграфии, тектоники, реконструированы этапы геодинамической эволюции Буреинского осадочного бассейна. С использованием современных геолого-геофизических, геохимических критериев, признания полигенности нефти оценены перспективы нефтегазоносности бассейна, проведено одно- и двумерное моделирование углеводородных систем, оценены угольные ресурсы. (Буреинский осадочный бассейн: геолого-геофизическая характеристика, геодинамика, топливно-энергетические ресурсы / Авторы: Г.Л. Кириллова, Е.П. Развозжаева, В.В. Крапивенцева, В.Ю. Забродин, С.А. Медведева, Ю.Ф. Манилов, Т.В. Меркулова, А.П. Гресов, Т.А. Рязанова, А.В. Ершов, М. Камаева, П.Ю. Горнов, В.Б. Каплун / отв. ред. Г.Л. Кириллова. – Владивосток: Дальнаука, 2012 -247 с. (Серия «Осадочные бассейны Востока России» / гл. ред. А.И. Ханчук; т. 4); G. Kirillova, E. Razvozzhaeva, V. Krapiventseva and S. Medvedeva The Bureya Basin as a fragment of the East Asian transform passive continental margin (Far East, Russia) // Proceeding of the 34^thInternal. Geol. Congress. 2012. 5-10 Aug. 2012. Brisben, Australia. P. 2343.
2. Впервые построена секвенсстратиграфическая модель Буреинского бассейна (рис. 8). Для юрского этапа выделено 6 рангов циклов. При формировании первых трех рангов доминировал тектонический фактор. На формирование циклов 4-6-го порядков наряду с тектоникой большое влияние оказывали эвстатические колебания Мирового океана, объем поступающих осадков, обстановки седиментации и климат. Анализ цикличности позволил выделить нефтематеринские толщи, образовавшиеся во время максимальных трансгрессий. К перспективным объектам отнесены алевропелитовые пачки чаганыйской, эльгинской, эпиканской, синкальтинской свит, хавагдинской толщи, накапливавшиеся в наиболее глубоких частях бассейна и слагающие циклы 5-го порядка. (Кириллова Г.Л., Крапивенцева В.В. Мезоцикличность верхнетриасово-юрских отложений Буреинского бассейна: тектоника, эвстатика, секвенсстратиграфия (Дальний Восток) // Тихоокеан. геология, 2012. Т. 31, № 4. С. 38-54).

Рис. 8. Секвенсстратиграфическая и циклическая модель Буреинского бассейна.

3. Проведен анализ данных по стратиграфии, магматизму, тектонике, глубинному строению, битуминозности и пористости стратиграфических комплексов горных пород Учуро-Майского мезо-неопротерозойского бассейна (рис. 9), что позволило выделить основные структурные элементы внутреннего строения, определить палеогеодинамические и палеоклиматические условия осадконакопления и перспективы нефте- и газоносности бассейна. Перспективными структурами, с точки зрения выявления месторождений, являются Нижнемайское поднятие и Юдомо-Майский авлакоген. (Gil’manova G.Z., Goroshko M.V., Rybas O.V., Didenko A.N. Lineament analysis of the Uchur-Maya basin (South-Eastern Siberian platform) from SRTM Data; Relationship with Metallogeny // International Journal of Geosciences. 2012. V. 3, N 6A. Р. 1176-1186; Диденко А.Н., Горошко М.В. Стратиграфия, палеогеография и минерагения Учуро-Майского осадочного бассейна (юго-восток Сибирской платформы) // Осадочные бассейны и геологические предпосылки прогноза новых объектов, перспективных на нефть и газ (материалы XLIV Тектонического совещания 31 января - 3 февраля 2012 г.), М.: ГЕОС. 2012. С. 115-119).

Рис. 9. Схема геологического строения Учуро-Майской впадины.

1-позднемезозойские вулканогенные прогибы: У-Ульинский, ПД-Предджугджурский; 2 – юрские угленосные отложения; 3 –неопротерозойские интрузии щелочных ультраосновных пород; 4-карбон-пермские отложения Аллах-Юнского синклинория Верхояно-Колымского орогенного пояса; 5–венд-кембрийский плитный комплекс; 6-7 отложения неопротерозоя: 6-уйской серии; 7-– лахандинской серии; 8-10 отложения мезопротерозоя: 8- керпыльской серии; 9– аимчанской серии; 10- учурской и уянской серий; 11- вулканиты Улканского (УЛ) и Билякчанского (БЛ) палеопротерозойских прогибов; 12- архейские метаморфические образования; 13- архейские образования в аллохтонном залегании; 14– погружения фундамента по геофизическим данным (цифры в кружках): I -Алгомское, II - Мар-Кюельское, III – Аимское, IV - Уяно-Саянское и глубина погружения в м; 15 – основные крутопадающие разломы: 1 – Легденский, 2 – Кет-Капский, 3 – Аимо-Токинский, 4 – Толукский, 5 – Учуро-Майский, 6 – Уянский, 7-Билякчанский, 8- Нельканский, 9-Кыллахский; 16 –надвиги; 17- структурные скважины : 1-Уянская скважина №1, 2-Лахандинская скважина, 3-Мокуйская скважина № 1; 18- геологические границы; 19-границы Учуро-Майской впадины: а-достоверные, б-предполагаемые; 20 – рудные проявления.

64. Катастрофические процессы природного и техногенного происхождения, сейсмичность - изучение и прогноз
1. Рассмотрены изменения коэффициентов отражения и прохождения плоских упругих волн, генерируемых на границах сред с различными свойствами (рис. 3). Проведено численное моделирование коэффициентов для моделей с жестким и нежестким контактом между изотропными и анизотропными средами. На жестком контакте между изотропными средами амплитуды генерируемых волн и их соотношения изменяются в относительно узких пределах. В анизотропных средах коэффициенты зависят от направлений поляризации волн, которые могут значительно изменяться в пространстве, соотношения амплитуд генерируемых волн существенно зависят от угла падения. В случае нежесткого контакта между средами энергия падающих волн, в основном, переходит в энергию отраженных и обменных волн. Коэффициенты отражения и прохождения волн зависят от коэффициентов жесткости контактирующих сред и их соотношений. (ИТиГ ДВО РАН, Национальный Университет Кунгпук, Республика Корея). Lee J.M., Luneva M.N. Variations of reflection and transmission coefficients at the boundaries of different media and types of contact between media // Geosciences Journal. 2012. V.16. N 1. P.91-104.

Рис. 10. Сравнение наблюденных (стрелки черного цвета) и расчетных значений горизонтальных косейсмических смещений GPS пунктов в дальней зоне для трех моделей разрыва землетрясения Тохоку (M_w=9.1; 11.03.2011 г.). Стрелками и прямоугольниками соответствующих обозначений показаны векторы косейсмических смещений и проекции плоскости разрыва на земную поверхность.

Звездочка − эпицентр главного толчка. Жирные и пунктирные линии − границы Евразиатской (EU), Северо-Американской (NA), Тихоокеанской (PA) и Филиппинской (PH) плит, Амурской (AM) и Охотской (OK) микроплит, соответственно. Кружки серого цвета − IGS-станции, квадраты серого цвета − станции GPS-сети ДВО РАН.

жүктеу/скачать 4.76 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6