APPLICATION OF THE SPECTRAL METHOD FOR THE STUDY OF DEEP GEODY-NAMICS ON THE EXAMPLE OF RIFTOGENESIS OF THE BAIKAL RIFT ZONE
Keywords:
spectral analysis, earthquake prediction, deep geodynamics, pros, Baikal rift zoneAbstract
Irkutsk region has a very developed transport network. For the successful operation of this transport network, it is important to take into account the risks caused by the active seismic activity of the Baikal Rift Zone (BRZ) and seismic zoning of stationary objects and structures of the transport network. This requires monitoring of the seismic activity of the BRZ and its forecast. The search for new hydrogeochemical methods of earthquake prediction based on changes in the concentration of dissolved radon and helium in groundwater and the use of modern information technologies led us to create a model for the preparation and implementation of a tectonic earthquake and its precursors. The proposed model is based on the fact that the cause of all earthquake precursors is the consumption of tectonic energy for plastic deformation in rocks for 2-3 years before the earthquake. Based on this model, a mathematical apparatus of paired indicator functions signaling the approach of the earthquake was developed. For the practical implementation of the proposed mathematical apparatus, software was developed and its practical applicability was evaluated. A further development of these studies was the search for signs of the existence of the Baikal plume.
There is a hypothesis that in the BRZ region there is a small branch of the plume from the Central Asian region of intraplate magmatism. However, there has been no objective evidence of this to date. Spectral analysis of paired indicator functions revealed continuous periodic pressure fluctuations inside the Earth's crust in the Southern Baikal region, which can be considered as proof of the existence of the Baikal plume. The obtained results suggest that the thermal processes of deep geodynamics caused by the Baikal plume are expressed in the displacement of the southeastern block of the BRZ to the east in the southeastern direction and are the root cause of the high seismic activity of the Baikal region.
References
Wilson J.T. A possible origin of the Hawaiian Islands // Canad. J. Phys., 1963, v. 41, p. 863—866.
Nataf H.C. Seismic imaging of mantle plumes. Annu. Rev // Earth Planet. Sci., 2000, v. 28, p. 391–417.
Джеффрис Г. Земля, её происхождение, история и строение (пер. с англ.). М., 1960, 485 с.
Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Мантийные плюмы Северо-Восточной Азии и их роль в формировании эндогенных месторождений // Геология и геофизика, 2014, т. 55, № 2, с. 153—184.
Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Внутриплитовый вулканизм и его значение для понимания процессов в мантии Земли // Геотектоника, 1983, № 1, с. 28—45.
Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Глубинная геодинамика, или как работает мантия Земли // Наука из пер-вых рук, 2011, № 6(42), с. 19—35.
Courtillot V., Davaille A., Besse J., Stock J. Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle // Earth Planet. Sci. Lett., 2003, v. 205, p. 295—308.
Burke K., Torsvik T.H. Derivation of large igneous provinces of the past 200 million years from long-term heterogeneities in the deep mantle // Earth Planet. Sci. Lett., 2004, v. 227, p. 531—538.
Божко Н.А. Суперконтинентальная цикличность в истории Земли // Вестник Моск. Ун-та. Сер. 4. Гео-логия, 2009, №2, с. 13-27.
Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Тектоника плит и мантийные плюмы — основа эндогенной тектониче-ской активности земли последние 2 млрд. лет // Геология и геофизика, 2016, т. 57, № 1, с. 11—30.
Clague D.A., Dalrymple G.B. Geologic evolution: The Hawaiian-Emperor volcanoc chain // Volcanism in Hawaii. Washington: Governmental printong office, 1987, р. 5-54.
Пучков В.И. «Великая дискуссия» о плюмах: так кто же всё-таки прав? // Геотектоника, № 1, 2009, с. 3-22.
Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A., Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic recon-structions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province // Earth Sci-ence Rev., 2010, v. 102, № 1—2, p. 29—59.
Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М., Наука, 1993, 313 с.
Scholz C.H., Sykes L.K., Aggarwal Y.P. Earthquake prediction: a physical basis // Science, 1973, v. 181, p. 803-810.
Семенов Р.М., Кашковский В.В., Лопатин М.Н. Модель подготовки и реализации тектонического землетрясения и его предвестников в условиях растяжения земной коры // Геодинамика и тектонофизика, 2018, т. 9, № 1, с. 165–175.
Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород: Учебник для вузов, 4-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1984, 369 с.
Горная энциклопедия. http://www.mining-enc.ru/p/prochnost.
Семенов Р.М., Кашковский В.В., Лопатин М.Н. Гидрогеохимический предвестник землетрясений в Южном Прибайкалье // Геология и геофизика, 2017, № 5, с. 18-28.
Кашковский В.В., Семёнов Р.М., Лопатин М.Н. Применение системного подхода для разработки ме-тодов прогноза землетрясений // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, 2017, вып. № 2(54), с. 95-103.
Копылова Г.Н., Стеблов Г.М., Болдина С.В., Сдельникова И.А. О возможности оценок косейсмиче-ской деформации по данным уровнемерных наблюдений в скважине // Физика Земли, 2010, № 1, с. 51-61.
Логачев Н.А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 5, с. 391-406.
