Abstract

The principles and problems of gravity tomography are examined, the physical and mathematical bases and technology of construction of the quasy-tomographic density inhomogeneity models of the tectonosphere in a class of compact sources of variable density with common centre of gravity are discussed. The testing examples of this method in independent systems of the enter data and for gravity anomalies of the relatively different signs in three areas of Far East Russia are shown. The results of geological interpretation of 3D-models of the superficial density gradient distributions in a class of equivalent spherical sources in the crust and upper mantle of the Transbaikalia and Sikhote-Alin are analysed. With the help of an offered method structural features of the passive rifting in the Baikal Rift Zone, and thrusting nature of marginal terraines in the Sikhote-Alin are illustrated.

Keywords

gravity tomography, tectonosphere, testing, anomalies, Far East, Transbaikalia, Sikhote-Alin, rifting,

Reference

  •  1) Antonov Yu. V., 2005, Plotnostnye neodnorodnosti v zemnoy kore: Geofizika, 1, 62 - 68.

  •  2) Berёzkin V. M., 1988, Metod polnogo gradienta pri geofizicheskoy razvedke: M., Nedra.

  •  3) Bloh Yu. I., 2004, Problema adekvatnosti interpretacionnyh modeley v gravirazvedke i magnitorazvedke: Geofizicheskiy vestnik, 6, 10 - 15.

  •  4) Vaschilov Yu. Ya., 2004, Blokovosloistaya model zemnoy kory i verhney mantii: M., Nauka, 1984.

  •  5) Vaschilov Yu. Ya., 1995, Gravimetricheskaya tomografiya - novoe napravlenie izucheniya tverdoy obolochki Zemli: Dokl. RAN, 343, 4, 532 - 536.

  •  6) Vaschilov Yu. Ya., Gaydai N. K., Sahno O. V., 2008, Trёhmernaya glubinnaya plotnostnaya model Pautovskogo gorsta i eё geologicheskaya interpretaciya (Severo-Vostok Rossii): Tihookeanskaya geologiya, 27, 4, 22 - 38.

  •  7) Geodinamika, magmatizm i metallogeniya Vostoka Rossii, kn. 2. Pod red. Hanchuka A. I.: Vladivostok, Dalnauka, 2006.

  •  8) Geologicheskaya karta Priamurya i sopredelnyh territoriy, m-b 1 : 2 500 000: Gl. red.: Krasnyy L. I., YunByao Pen: L., VSEGEI, 1999.

  •  9) Geologiya i seysmichnost BAM (ot Baykala do Tyndy). GlubiPnoe stroenie. Otv. red. Puzyrev N. N., Mandelbaum M. M.: Novosibirsk, Nauka, 1984.

  •  10) Golozubov V. V. 2006, Tektonika yurskih i nizhnemelovyh kompleksov severo-zapadnogo obramleniya Tihogo okeana: Vladivostok, Dalnauka.

  •  11) Zidarov D., 1968, O reshenii nekotoryh obratnyh zadach potencialnyh poley i ego primenenii k voprosam geofiziki: Sofiya, izd-vo Bolgarskoy akademii nauk.

  •  12) Izosov L. A., Konovalov Yu. I, Emelyanova G. A., 2000, Problemy geologii i almazonosnosti zony perehoda kontinent-okean (Yaponomoskiy i Zheltomorskiy regiony): Vladivostok, Dalnauka.

  •  13) Lebedev A. N., Petrov A. V., 2001, Statisticheskoe zondirovanie geopoley: Izvestiya vuzov. Geologiya i razvedka, 3, 105 - PO.

  •  14) Mac V. D., Ufimcev G. F., Mandelbaum M. M., 2001, Kaynozoy Baykalskoy riftovoy vpadiny. Stroenie i geologicheskaya istoriya: Novosibirsk, Geo.

  •  15) Nikitin A. A., 2004, Determinirovannost i veroyatnost v obrabotke i interpretacii geofizicheskih dannyh: Geofizika, 3, 10 - 15.

  •  16) Petrischevskiy A. M., 2004, “Tenevye” gravitacionnye modeli glubinnyh struktur zemnoy kory i verhney mantii: Geofizika, 4, 48 - 54.

  •  17) Petrischevskiy A. M., 2004, Gravitacionnye avtokorrelyacionnye indikatory glubinnyh geologicheskih struktur:Ti-hookeanskaya geologiya, 23, 4, 13 - 24.

  •  18) Petrischevskiy A. M., 2006, Tektonicheskaya interpretaciya plotnostnyh neodnorodnostey v zemnoy kore i verhney mantii Kamchatki: Tihookeanskaya geologiya, 24, 3, 53 - 61.

  •  19) Petrischevskiy A. A/., 2006, Gravitacionnyy indikator reologicheskih svoystv tektonosfery dalnevostochnyh okrain Rossii: Izv RAN. Fizika Zemli, 8, 43 - 59.

  •  20) Petrischevskiy A.M., 2007, Glubinnye struktury zemnoy kory i verhney mantii Severo-Vostoka Rossii po gravimetricheskim dannym: Litosfera, 1, 46-64.

  •  21) Petrischevskiy A. M., 2007, Svyaz seysmichnosti s plotnostnymi neodnorodnostyami litosfery Dalnego Vostoka Rossii: Vulkanologiya i seysmologiya, 6, 60 - 71.

  •  22) Petrischevskiy A. A/., 2008, Vyazkiy sloy na granice kora-mantiya (Dalniy Vostok): Geotektonika, 5, 37 - 48.

  •  23) Petrischevskiy A. A/., 2009, Reologicheskaya gravitacionnaya model tektonosfery Zabaykalya: Dokl. RAN, 426, 2, 248 - 255.

  •  24) Petrischevskiy A. M., HanchukA. I., 2006, Kaynozoyskiy plyum v Verhnem Priamure: Dokl. RAN, 406, 3, 384 - 387.

  •  25) Serkerov S. A., 1986, Korrelyacionnye metody analiza v gravirazvedke i magnitorazvedke: M., Nedra.

  •  26) Strahov V. N., 1973, Nekotorye primery ekvivalentnosti i slaboy edinstvennosti v ploskoy obratnoy zadache potenciala: Izv. AN SSSR. Fizika Zemli, 5, 39 - 62.

  •  27) Struktura i dinamika litosfery i astenosfery Ohotomorskogo regiona: Rezultaty issledovaniy po mezhdunarodnym geofizicheskim proektam. Pod red. RodnikovaA. G.: M., RAN, 1996.

  •  28) Tektonika, geodinamika i metallogeniya territorii Respubliki Saha (Yakutiya). Pod. red. Parfenova L. M., Kuzmina M. I.: M., MAIK Nauka / Interperiodika, 2001.

  •  29) Utkin V. P., 1989, Sdvigovye dislokacii, magmatizm i rudoobrazovanie: M., Nauka.

  •  30) Hanchuk A. I., Rashkin V. V., Ryazanceva M. D., Golozubov V. V., Gonohova N. G., 1995, Geologiya i poleznye iskopaemye Primorskogo kraya: Vladivostok, Dalnauka.

  •  31) Hanchuk A. I., Petrischevskiy A. M., 2007, Astenosfera iplity Severo-Vostochnoy Azii: Dokl. RAN, 412, 5, 689 - 693.

  •  32) Hutorskoy M. D., Podgornyh L. V., Gramberg I. S., Leonov Yu. G., 2003, Termotomografiya Zapadno-Arkticheskogo basseyna: Geotektonika, 3, 184 - 193.

  •  33) Shishkin Yu. A., 1958, K voprosu ob obratnoy zadache teorii potenciala: Dokl. AN SSSR, 158 (1), 45 - 56.

  •  34) Yushmanov Yu. P., Petrischevskiy A. A/., 2004, Tektonika, glubinnoe stroenie i metallogeniya Pribrezhnoy zony Yuzhnogo Sihote-Alinya: Vladivostok, Dalnauka.

  •  35) Yakovlev A. V., Kulakov I. Yu., Tychkov S. A., 2007, Glubina Moho i trehmernaya struktura seysmicheskih anomaliy zemnoy kory i verhov mantii v Baykalskom regione po dannym lokalnoy tomografii: Geologiya i geofizika, 48, 2, 261 - 282.

  •  36) Maurello R., 2008, Localization of magnetic sources underground by a probability tomography approach: Progress in Electromagnetic Researches M, 3, 27 - 56.

  •  37) Petrishchevsky A. A/., Khomich V. G., Boriskina N. G., 2003, Deep metallogenic spesiality of lithosphere in Amur Province, Russia: Journal of Geosci. Res. NE Asia, 6, 2, 166 - 174.

  •  38) Khanchuk A. /., 2001, Pre-Neogene tectonics of the Sea-of-Japan region: A view from Russian side: Earth Science (Chikyu Kagaku), 55, 5, 275 - 291.

  •  39) Zorin Yu. A., Turutanov E. Kh., Mordvinova V. V., Kozhevnikov V. M., Yanovskzya T. V., Treussov A. V., 2003, The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure: Tectonophysics, 371, 153 - 173.

О гравитационной томографии

Петрищевский А.М.

Аннотация

Рассматриваются принципы и проблемы гравитационной томографии, излагаются физико-математические основы и технология построения квази томографических моделей плотностных неоднородностей тектоносферы в классе компактных источников переменной плотности с общим центром тяжести. Приводятся примеры тестирования метода в независимых системах исходных данных для гравитационных аномалий разного относительного знака в трех районах Дальнего Востока России. Обсуждаются результаты геологической интерпретации ЗБ-моделей распределений градиентов поверхностной плотности эквивалентных сферических источников в земной коре и верхней мантии Забайкалья и Сихотэ-Алиня. С помощью предлагаемого метода иллюстрируются структурные особенности пассивного рифтогенеза в Байкальской рифтовой зоне и надвиговая природа окраинно-континентальных террейнов Сихотэ-Алиня.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке гранта ДВО РАН 09 - III - 08 - 437.

Ключевые слова

гравитационная томография, тектоносфера, тестирование, аномалия, ДальнийВосток, Забайкалье, Сихотэ-Алинь, рифтогенез,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Петрищевский А.М. О гравитационной томографии // Геофизика. 2010. № 2. С. 71-80.

Список литературы

  •  1) Антонов Ю. В., 2005, Плотностные неоднородности в земной коре: Геофизика, 1, 62 - 68.

  •  2) Берёзкин В. М., 1988, Метод полного градиента при геофизической разведке: М., Недра.

  •  3) Блох Ю. И., 2004, Проблема адекватности интерпретационных моделей в гравиразведке и магниторазведке: Геофизический вестник, 6, 10 - 15.

  •  4) Ващилов Ю. Я., 2004, Блоковослоистая модель земной коры и верхней мантии: М., Наука, 1984.

  •  5) Ващилов Ю. Я., 1995, Гравиметрическая томография - новое направление изучения твердой оболочки Земли: Докл. РАН, 343, 4, 532 - 536.

  •  6) Ващилов Ю. Я., Гайдаи Н. К., Сахно О. В., 2008, Трёхмерная глубинная плотностная модель Паутовского горста и её геологическая интерпретация (Северо-Восток России): Тихоокеанская геология, 27, 4, 22 - 38.

  •  7) Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России, кн. 2. Под ред. Ханчука А. И.: Владивосток, Дальнаука, 2006.

  •  8) Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий, м-б 1 : 2 500 000: Гл. ред.: Красный Л. И., ЮньБяо Пэн: Л., ВСЕГЕИ, 1999.

  •  9) Геология и сейсмичность БАМ (от Байкала до Тынды). ГлубиПное строение. Отв. ред. Пузырев Н. Н., Мандельбаум М. М.: Новосибирск, Наука, 1984.

  •  10) Голозубов В. В. 2006, Тектоника юрских и нижнемеловых комплексов северо-западного обрамления Тихого океана: Владивосток, Дальнаука.

  •  11) Зидаров Д., 1968, О решении некоторых обратных задач потенциальных полей и его применении к вопросам геофизики: София, изд-во Болгарской академии наук.

  •  12) Изосов Л. А., Коновалов Ю. И, Емельянова Г. А., 2000, Проблемы геологии и алмазоносности зоны перехода континент-океан (Япономоский и Желтоморский регионы): Владивосток, Дальнаука.

  •  13) Лебедев А. Н., Петров А. В., 2001, Статистическое зондирование геополей: Известия вузов. Геология и разведка, 3, 105 - ПО.

  •  14) Мац В. Д., Уфимцев Г. Ф., Мандельбаум М. М., 2001, Кайнозой Байкальской рифтовой впадины. Строение и геологическая история: Новосибирск, Гео.

  •  15) Никитин А. А., 2004, Детерминированность и вероятность в обработке и интерпретации геофизических данных: Геофизика, 3, 10 - 15.

  •  16) Петрищевский А. М., 2004, “Теневые” гравитационные модели глубинных структур земной коры и верхней мантии: Геофизика, 4, 48 - 54.

  •  17) Петрищевский А. М., 2004, Гравитационные автокорреляционные индикаторы глубинных геологических структур:Ти-хоокеанская геология, 23, 4, 13 - 24.

  •  18) Петрищевский А. М., 2006, Тектоническая интерпретация плотностных неоднородностей в земной коре и верхней мантии Камчатки: Тихоокеанская геология, 24, 3, 53 - 61.

  •  19) Петрищевский А. А/., 2006, Гравитационный индикатор реологических свойств тектоносферы дальневосточных окраин России: Изв РАН. Физика Земли, 8, 43 - 59.

  •  20) Петрищевский А.М., 2007, Глубинные структуры земной коры и верхней мантии Северо-Востока России по гравиметрическим данным: Литосфера, 1, 46-64.

  •  21) Петрищевский А. М., 2007, Связь сейсмичности с плотностными неоднородностями литосферы Дальнего Востока России: Вулканология и сейсмология, 6, 60 - 71.

  •  22) Петрищевский А. А/., 2008, Вязкий слой на границе кора-мантия (Дальний Восток): Геотектоника, 5, 37 - 48.

  •  23) Петрищевский А. А/., 2009, Реологическая гравитационная модель тектоносферы Забайкалья: Докл. РАН, 426, 2, 248 - 255.

  •  24) Петрищевский А. М., ХанчукА. И., 2006, Кайнозойский плюм в Верхнем Приамурье: Докл. РАН, 406, 3, 384 - 387.

  •  25) Серкеров С. А., 1986, Корреляционные методы анализа в гравиразведке и магниторазведке: М., Недра.

  •  26) Страхов В. Н., 1973, Некоторые примеры эквивалентности и слабой единственности в плоской обратной задаче потенциала: Изв. АН СССР. Физика Земли, 5, 39 - 62.

  •  27) Структура и динамика литосферы и астеносферы Охотоморского региона: Результаты исследований по международным геофизическим проектам. Под ред. РодниковаА. Г.: М., РАН, 1996.

  •  28) Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия). Под. ред. Парфенова Л. М., Кузьмина М. И.: М., МАИК Наука / Интерпериодика, 2001.

  •  29) Уткин В. П., 1989, Сдвиговые дислокации, магматизм и рудообразование: М., Наука.

  •  30) Ханчук А. И., Рашкин В. В., Рязанцева М. Д., Голозубов В. В., Гонохова Н. Г., 1995, Геология и полезные ископаемые Приморского края: Владивосток, Дальнаука.

  •  31) Ханчук А. И., Петрищевский А. М., 2007, Астеносфера и'плиты Северо-Восточной Азии: Докл. РАН, 412, 5, 689 - 693.

  •  32) Хуторской М. Д., Подгорных Л. В., Грамберг И. С., Леонов Ю. Г., 2003, Термотомография Западно-Арктического бассейна: Геотектоника, 3, 184 - 193.

  •  33) Шишкин Ю. А., 1958, К вопросу об обратной задаче теории потенциала: Докл. АН СССР, 158 (1), 45 - 56.

  •  34) Юшманов Ю. П., Петрищевский А. А/., 2004, Тектоника, глубинное строение и металлогения Прибрежной зоны Южного Сихотэ-Алиня: Владивосток, Дальнаука.

  •  35) Яковлев А. В., Кулаков И. Ю., Тычков С. А., 2007, Глубина Мохо и трехмерная структура сейсмических аномалий земной коры и верхов мантии в Байкальском регионе по данным локальной томографии: Геология и геофизика, 48, 2, 261 - 282.

  •  36) Maurello Р., 2008, Localization of magnetic sources underground by a probability tomography approach: Progress in Electromagnetic Researches M, 3, 27 - 56.

  •  37) Petrishchevsky A. A/., Khomich V. G., Boriskina N. G., 2003, Deep metallogenic spesiality of lithosphere in Amur Province, Russia: Journal of Geosci. Res. NE Asia, 6, 2, 166 - 174.

  •  38) Khanchuk A. /., 2001, Pre-Neogene tectonics of the Sea-of-Japan region: A view from Russian side: Earth Science (Chikyu Kagaku), 55, 5, 275 - 291.

  •  39) Zorin Yu. A., Turutanov E. Kh., Mordvinova V. V., Kozhevnikov V. M., Yanovskzya T. V., Treussov A. V., 2003, The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure: Tectonophysics, 371, 153 - 173.