Геотектоника, литология, геодинамика

 

Разработана, научно обоснована и апробирована термическая томография как новый метод анализа геотермического поля в осадочных бассейнах Евразии. Он позволяет анализировать распределение термических параметров (температуры, тепловых потоков), определять глубину нахождения характеристических температур в литосфере, контролирующих процессы генерации и трансформации вещества, прогнозировать местонахождение полезных ископаемых. Впервые обнаружены неизвестные ранее термические купола и выявлена приуроченность к ним промышленных месторождений углеводородов.

Обобщение результатов многолетних исследований тектонических деформаций в литосфере Атлантического и Индийского океанов показало, что структуры, порождающие тектоническую расслоенность коры и мантии – надвиги, покровы, глубинные срывы – распространены практически во всех основных структурно-морфологических элементах океанического дна. Это коренным образом меняет традиционные представления о жесткости и тектонической инертности океанской литосферы.

Сравнительное изучение современных и древних центров спрединга привело к разработке модели, согласно которой пространственные и временные изменения условий подъема мантийных масс приводят к тектонической сегментации эмбриональной океанической коры и изменения глубины залегания Мохо вдоль оси спрединга. Структура области перехода от мантийных реститовых к плутоническим коровым комплексам в срединно-океанических хребтах и в офиолитах надсубдукционного генезиса принципиально сходна. (ГИН РАН)

Показано, что при распаде суперконтинента Родинии в позднем рифее при рифтовых процессах возникла пассивная континентальная окраина. Она маркируется зоной перехода от шельфовых к глубоководным осадкам по линии Северо-Восточная Норвегия - о. Рыбачий – полуостров Канин – Вымско-Вольская гряда. (ИГ УНЦ РАН)

Изучение уникальной рифовой биоты доказало тесную палеогеографическая связь Урала и Салаира в среднем палеозое. Она осуществляась Уральским морским миграционным путем. Это ставит под сомнение гипотезу о присоединении Алтае-Салаиро-Кузнецкой островной дуги к окраине Сибирского континента в раннем ордовике. (ИГ Коми НЦ УрО РАН)

В юго-западном Приморье установлено наложение мезозойских восток-северо-восточных структур сжатия на палеозойские север-северо-западные, что доказывает изменение направления продольного сжатия коры Азиатской окраины в мезозое с субширотного на субмеридиональное. (ДВГИ ДВО РАН)

Созданы серии палинспастических карт по 12 возрастным срезам, от рифея до современности и модель формирования разновозрастных орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии и северо-западной окраины Тихого океана. Реконструирована тектоническая эволюция региона, прослежены металлогенические пояса и определена их геодинамическая природа. (ИГАБМ СО РАН, ИГ ОИГГМ СО РАН, ИЗК СО РАН, ДВГИ ДВО РАН, ИТиГ ДВО РАН, совместно с институтами Монголии, КНР, Ю. Кореи, Японии и США)

Палеомагнитные и геологические данные не позволяют принять модель образования структур Центральной Азии к северу от Тибета крупномасштабным латеральным выжиманием. Компенсация сближения Индостана и Евразии на 2500 км в течение последних 50 млн. лет почти полностью происходила в пределах Тибета и Гималаев; структура Тянь-Шаня создана левосдвиговыми движениями в конце палеозоя, а альпийские напряжения выборочно активизировали часть разломов. (ГИН РАН)

При повышенных температуре и давлении измерена проницаемость амфиболитов и гнейсов из сверхглубоких скважин СГ-3 (Россия) и КТБ (Германия). Установлено, что проницаемость пород уменьшается с глубиной по степенному закону. Полученные данные служат основанием для выявления обобщенной закономерности изменения проницаемости континентальной коры до глубины 40 км. Экспериментальные исследования воздействия сейсмических колебаний на породы показали, что осциллирующие нагрузки увеличивают порово-трещинное пространство пород с низким эффективным давлением. Механизм способствует проникновению метеорных вод на большие глубины. (ИГЕМ РАН, ИЭМ РАН)

Стратиграфия, палеонтология

 

Впервые обоснована эталонная глобальная последовательность окремненных микробиот рифея и венда и выявлены главные возрастные рубежи изменения таксономического состава прокариотных и простейших эвкариотных организмов в рифее и венде. Они определялись появлением эволюционных новаций среди микроорганизмов, направленной сменой глобальных условий их обитания и скрытой инкорпорацией в прокариотные экосистемы низших одноклеточных эвкариот. Доказано, что биостратиграфический потенциал докембрийских микрофоссилий может обеспечить детализацию Общей стратиграфической шкалы венда и рифея. (ГИН РАН)

В Тувинской котловине обнаружено новое богатое местонахождение юрской динозавровой фауны, приуроченное к отложениям мелководного осолоненного бассейна. В костеносных алевролитах впервые обнаружены микросферулы, свидетельствующие о выпадении космической пыли. (ТИКОПР СО РАН)

Уточнены стратиграфические схемы и предложены новые обоснования границ ряда геологических периодов. Впервые биостратиграфически обоснованы отложения нижнего венда на Восточно-Европейской платформе. Открыта уникальная по разнообразию и обилию микробиота акантоморфных органостенных акритарх. Она встречена в одной возрастной последовательности с биотами верхнего рифея и верхнего венда, что вносит важный вклад в обоснование нижней границы венда и в понимание главных эволюционных трендов позднекембрийского микромира (ГИН РАН). Российские стратотипы сакмарского, артинского и кунгурского ярусов нижнего отдела пермской системы признаны в качестве основополагающих элементов Международной стратиграфической шкалы. Российская Постоянная комиссия по пермской системе обосновала включение материалов по стратиграфии перми Восточно-Европейской платформы, Урала и западной части Западной Сибири в глобальную корреляцию (ИГГ УрО РАН). Разработаны унифицированные стратиграфические схемы силура и девона Северо-Востока России, а так же карбона и перми Верхояно-Охотского региона, которые утверждены Межведомственным стратиграфическим комитетом России и послужат основой детализации геологических карт и корреляции отложений названных регионов (ИГАБМ СО РАН, ИГНГ СО РАН, СВКНИИ ДВО РАН, совместно с организациями МПР России). Обоснованы принципы и правила биогеографического районирования бореального юрского Арктического бассейна, построены мелкомасштабные палеобиогеографические карты бореальных бассейнов для разных веков юры и впервые составлено типовое описание бореальных биохорий. (ИГНГ СО РАН)

Восстановлена эволюция растительности ранней перми Западной Ангариды. Установлен последовательный ряд флористических комплексов перми Приуралья,

 

доказана его уникальная стратиграфическая полнота и представлена его палеоэкологическая и палеофитоценологическая интерпретация. Установлены динамика изменения разнообразия высших растений от ассельского до уфимского веков перми и значение смешанных флор для палеофитогеографических и палиноспастических реконструкций. (ГИН РАН)

Обоснована корреляция кембрийских отложений внутренних районов Сибирской платформы, перспективных на углеводородное сырье и уточнены стратиграфические схемы кембрия, ордовика и силура зоны сопряжения Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы. Составлена стратиграфическая схема девонских отложений западной части Алтае-Саянской области. (СНИИГГиМС МПР России)

Реконструированы природно-климатические условия и установлены седиментационные циклы в плейстоцене и голоцене на Северо-Востоке Европы. Выявлена устойчивая тенденция к похолоданию климата и ее сохранении в будущем. (ИГ Коми НЦ УрО РАН)

Построена первая детальная схема корреляции по конодонтам триасовой кремневой формации Сихотэ-Алиня. Показано, что формация представляет макроциклит, внутреннее строение которого определялось глобальными эвстатическими изменениями уровня моря (ДВГИ ДВО РАН). Граница юры и мела в Сихотэ-Алинской аккреционной системе и в осадочных бассейнах Юго-Востока России обоснована биостратиграфическим данными (аммониты, бухии, радиолярии, флористические комплексы). (ИТиГ ДВО РАН)

Докембрий

 

Впервые установлено, что вариации ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в палеоокеанах - чуткий индикатор изменений факторов биосферного значения. Восстановлены вековые вариации отношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в позднерифейском океане на основе изучения карбонатных пород, отвечающих жестким значениям геохимических критериев сохранности Rb-Sr систем. Установлено, что 1030-810 млн. лет назад отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в Мировом океане было относительно низким и довольно стабильным, а позднее (800-640 млн. лет назад) достаточно быстро и неоднократно изменялось. Эти изменения были вызваны вариациями соотношения масс мантийного и континентального потоков в океан и активностью спрединга, сменой состава питающих провинций, изменениями характера и интенсивности магматизма, проявлением крупных трансгрессий и регрессий, с интенсивностью выветривания и изменениями содержания CO₂ и O₂ в атмосфере. (ГИН РАН, ИГГД РАН)

На основе С-изотопных хемостратиграфических данных доказан ранневендский возраст ледниковых отложений в основании позднедокембрийских осадочных серий юга Сибирской платформы, установлено их региональное распространение. (ИГ ОИГГМ СО РАН)

Планетарная геофизика

 

Создана теория свободной и вынужденной нутации Земли с неоднородным по химическому составу жидким ядром. Путем численного интегрирования обобщенных приливных уравнений Лапласа определены приливные смещения и изменения гравитационного поля в жидком ядре, числа Лява и постоянные вынужденной нутации Земли. (ИФЗ РАН)

Трехмерное численное моделирование показало, что при падении космических тел с размерами от 1 до 1000 км на раннюю Землю при скоростях 10 – 20 км/сек. теплоудержание в литосфере на глубинах более 20 км составляет порядка 10% от кинетической энергии падающего тела. Высказана гипотеза о раннем плавлении и образовании примитивных оболочек на заключительных стадиях образования Земли. (ИДГ РАН)

Сейсмология

 

Создана теория многократного отражения и преломления сейсмических волновых полей в терминах поверхностных интегралов, которые корректно воспроизводят суперпозицию отраженных, преломленных и головных волн на гладкой криволинейной границе произвольной формы между неоднородными средами. Это позволило рассчитывать головные волны на криволинейных границах. (ИГФ СО РАН)

Выявлен новый тип среднесрочного предвестника землетрясений - возникновение скрытых периодических колебаний сейсмичности перед сильными землетрясениями с магнитудой более 7. Колебания в околоочаговых областях с размерами 100 км возникают за 3-5 лет до события с максимумом во временном диапазоне 0.6-1.8 года. Выявлено смещение максимума спектра колебаний в сторону более низких периодов по мере приближения момента сильного землетрясения. (ИФЗ РАН)

В горном поясе Альпы-Карпаты-Динариды выделены морфоструктурные узлы, сформированные на пересечении разломов и контролирующие распределение сильных землетрясений. Методами распознавания образов эти узлы разделены на высоко- и низкосейсмичные относительно двух уровней магнитуд. Выявлено значительное число высокосейсмичных узлов, где сильные землетрясения ранее не происходили. (МИТП РАН)

Разработан новый подход к использованию метода приемных функций поперечных волн для исследования структуры верхней мантии. Впервые в районе горячей точки Афар установлены две ярко выраженные скоростные границы на глубинах 160 км и 480 км, связанные с частичным плавлением мантийного вещества. (ИФЗ РАН)

Проведено исследование границы внутреннего ядра Земли по динамическим характеристикам отраженных сейсмических волн. Измерения динамических характеристик волн PKiKP и интерпретация экспериментальных данных позволили связать особенности волн PKiKP с тонкой структурой границы внутреннего ядра Земли в виде нерегулярных образований, формирование которых связано с высвобождением легкой фракции на этой границе. (ИДГ РАН)

Исследован механизм очага сильнейшего землетрясения, произошедшего 27 сентября 2003 г. на территории Горного Алтая (магнитуда М =7,5) и его афтершоков. Установлена сейсмическая активизации Чуйско-Курайской зоны во второй половине 2002 г. и сейсмическое затишье в 2003 г. в районе Чаган-Узунского блока (зоны главного толчка 27 сентября 2003 г.). Выявлено трехмодальное распределение гипоцентров афтершоков и концентрация афтершоков по главным разломам вокруг Чаган-Узунского блока и в линейной зоне вдоль юго-западной границы Курайской и Чуйской впадин. (ИГФ СО РАН, ГС СО РАН)

Разработаны новые технологии многоволновых детальных глубинных сейсмических исследований с многократными перекрытиями с помощью передвижных вибрационных источников и опытные образцы мобильных современных автономных цифровых 3-канальных регистраторов. Глубинные сейсмические исследования выявили распределение значений скоростей сейсмических волн в земной коре и верхней мантии на 300-километровом участке профиля Магадан–Усть-Среднекан. (ГС СО РАН, СНИИГГиМС МПР России)