Interrelation of conductivity, seismic velocities and the seismicity for Central Tien Shan lithosphere
Abstract
The work is devoted to investigation of the deep structure of the Central Tien Shan lithosphere. Comparative analysis of seismic tomography models and results of interpretation of magnetotelluric and magnetovariational soundings along “NARYN” (76°E.) profile, allowed to establish a correlation of velocity features and electrical properties of the Earth’s crust: a) corresponding of zones high conductivity to zones of low seismic velocities; b) low conductivity zones are the areas of high seismic velocities; c) high seismic velocities characterize massif of eclogites detected as a result of complex interpretation of geological and geophysical data. The vast majority of hypocenters seismic events with energy class K > 9 is limited to a depth of 25 km and is located within or near the boundaries of high-resistivity blocks geoelectric model, where the electrical resistivity is 103-104 Ω·m. Quantity of cracks and aqueous fluids in these high-resistance blocks seems not sufficient for the formation of through conductive network. Consequently, they are rigid and able to accumulate the elastic energy for realization of the seismic process.
About the Authors
E. A. Bataleva
Research Station of the Russian Academy Sciences in Bishkek, Kyrgyz Republic
Russian Federation
Russian Federation
V. Y. Batalev
Research Station of the Russian Academy Sciences in Bishkek, Kyrgyz Republic
Russian Federation
Russian Federation
A. K. Rybin
Research Station of the Russian Academy Sciences in Bishkek, Kyrgyz Republic
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Адамова А.А., Сабитова Т.М., Миркин Е.Л., Багманова Н.Х. (2006) Модели для блочной аппроксимации распределения скорости с использованием программы SPHYPIT 90 (алгоритм С. Рекера). Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью (Под ред. А.Б. Бакирова). Бишкек: Илим, 9-18.
2. Баталев В.Ю. (2002) Глубинное строение и геодинамика западной части Киргизского Тянь-Шаня по данным магнитотеллурических и магнитовариационных зондирований: Дис.. канд. геол.-мин. наук. Бишкек, 139 с.
3. Баталев В.Ю. (2011) Петрологическая интерпретация магнитотеллурических данных глубинной зоны сочленения Тарима и Тянь-Шаня. Докл. АН. 438(2), 212-216.
4. Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Егорова В.В., Матюков В.Е., Рыбин А.К. (2011) Геоэлектрическая структура литосферы Центрального и Южного Тянь-Шаня в сопоставлении с петрологическим анализом и лабораторными исследованиями нижнекоровых и верхнемантийных ксенолитов. Геология и геофизика. (12), 2022-2031.
5. Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Матюков В.Е., Рыбин А.К. (2013) Глубинное строение западной части зоны Таласо-Ферганского разлома по результатам магнитотеллурических зондирований. Литосфера. (4), 136-145.
6. Баталев В.Ю., Бердичевский М.Н., Голланд М.Л., Голубцова Н.С., Кузнецов В.А. (1989) Интерпретация глубинных магнитотеллурических зондирований в Чуйской межгорной впадине. Изв. АН СССР. Физика Земли. (9), 42-45.
7. Баталев В.Ю., Волыхин А.М., Рыбин А.К., Трапезников Ю.А., Финякин В.В. (1993) Строение земной коры восточной части Киргизского Тянь-Шаня по данным МТЗ и ГМТЗ. Проявление геодинамических процессов в геофизических полях. М.: Наука, 96-113.
8. Баталева Е.А., Буcлов М.М., Pыбин А.К., Баталев В.Ю., Cафpонов И.В. (2006) Аномалии электропроводности зоны Таласо-Ферганского разлома и геодинамическая интерпретация глубинной структуры юго-западного Тянь-Шаня. Геология и геофизика. (9), 1036-1042.
9. Бердичевский М.Н., Соколова Е.Ю., Варенцов И.М., Рыбин А.К., Баглаенко Н.В., Баталев В.Ю., Голубцова Н.С., Матюков В.Е., Пушкарев П.Ю. (2010) Геоэлектрический разрез Центрального Тянь-Шаня: анализ магнитотеллурических и магнитовариационных откликов вдоль геотраверса НАРЫН. Физика Земли. (8), 36-53.
10. Брагин В.Д., Баталев В.Ю., Зубович А.В., Лобанченко А.Н., Рыбин А.К., Трапезников Ю.А., Щелочков Г.Г. (2001) О качественных связях современных движений с геоэлектрическим разрезом земной коры Центрального Тянь-Шаня и распределением сейсмичности. Геология и геофизика. 42(10), 1610-1621.
11. Буртман В.С. (2012) Тянь-Шань и Высокая Азия: геодинамика в кайнозое. М.: ГЕОС, 188 с.
12. Зубович А.В., Трапезников Ю.А., Брагин В.Д., Мосиенко О.И., Щелочков Г.Г., Рыбин А.К., Баталев В.Ю. (2001) Поле деформаций, глубинное строение земной коры и пространственное распределение сейсмичности Тянь-Шаня. Геология и геофизика. 42(10), 1634-1640.
13. Киссин И.Г., Рузайкин А.И. (1997) Соотношение между сейсмоактивными и электропроводящими зонами в земной коре Киргизского Тянь-Шаня. Физика Земли. (1), 21-29.
14. Макаров В.И., Алексеев Д.В., Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Беляев И.В., Брагин В.Д., Дергунов Н.Т., Ефимова Н.Н., Леонов М.Г., Мунирова Л.М., Павленкин А.Д., Рёкер С., Рослов Ю.В., Рыбин А.К., Щелочков Г.Г. (2010) Поддвиг Тарима под Тянь-Шань и глубинная структура зоны их сочленения: основные результаты сейсмических исследований по профилю МАNAS (Кашгар-Сонкель). Геотектоника. (2), 23-42.
15. Родкин М.В. (1993) Роль глубинного флюидного режима в геодинамике и сейсмотектонике. М.: Нац. геофиз. ком., 194 с.
16. Рыбин А.К. (2011) Глубинное строение и современная геодинамика Центрального Тянь-Шаня по результатам магнитотеллурических исследований. М.: Науч. мир, 232 с.
17. Рыбин А.К., Баталев В.Ю., Баталева Е. A, Матюков В.Ю. (2009) Магнитотеллурические свидетельства глубинных геодинамических условий в зоне сочленения Южного Тянь-Шаня и Тарима. Записки Горного института. 183, 272-276.
18. Рыбин А.К., Баталев В.Ю., Ильичев П.В., Щелочков Г.Г. (2001) Магнитотеллурические и магнитовариационные исследования Киргизского Тянь-Шаня. Геология и геофизика. 42(10), 1566-1573.
19. Рыбин А.К., Спичак В.В., Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Матюков В.Е. (2008) Площадные магнитотеллурические зондирования в сейсмоактивной зоне Северного Тянь-Шаня. Геология и геофизика. 49(5), 445-460.
20. Сабитова Т.М., Багманова Н.Х., Миркин Е.Л. (2009) Скоростные неоднородности литосферы Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью. Геодинамика внутриконтинентальных орогенов и геоэкологические проблемы: мат-лы Четвертого Междунар. симпоз. Москва-Бишкек: Кантская типография, 406-415.
21. Трапезников Ю.А., Андреева Е.В., Баталев В.Ю., Бердичевский М.Н., Ваньян Л.Л., Волыхин А.М., Голубцова Н.С., Рыбин А.К. (1997) Магнитотеллурические зондирования в горах Киргизского Тянь-Шаня. Физика Земли. (1), 3-20.
22. Bagdassarov N., Batalev V., Egorova V. (2011) State of lithosphere beneath Tien Shan from petrology and electrical conductivity of xenoliths. J. Geophys. Res. 116(B01202). doi:10.1029/2009JB007125. cСТР
23. Bielinski R.A., Park S.K. Rybin A., Batalev V., Jun S., Sears C. (2003) Lithospheric heterogeneity in the Kyrgyz Tien Shan imaged by magnetotelluric studies. Geophys. Res. Lett. 30(15). 1806. doi:10.1029/2003GL017455.
24. Buslov M.M., De Grave J., Bataleva E.A., Batalev Yu.V. (2007) Cenozoic tectonic and geodynamic evolution of the Kyrgyz Tien Shan Mountains: A review of geological, thermochronological and geophysical data. J. Asian Earth Sci. 29(2-3), 205-214.
25. Buslov M.M., Klerkx J., Abdrakhmanov K., Delvaux D., Batalev V.Yu., Kuchai O.A., Dehandschutter B., Muraliev A. (2003) Recent strike-slip deformation of the northern Tien Shan. Intraplate strike-slip deformation belts Geol. Soc. London, Spec. Publ. 210, 53-64.
26. Koulakov I.Y. (2011) High-frequency P and S velocity anomalies in the upper mantle beneath Asia from inversion of worldwide travel time data. J. Geophys. Res. 116(B04301), 1-22.
27. Li Z.W., Roecker S., Li Z.H., Wei B., Wang H., Schelochkov G., Bragin V. (2009) Tomographic image of the crust and upper mantle beneath the western Tien Shan from the MANAS broadband deployment: Possible evidence for lithospheric delamination. Tectonophys. 477. 49-57.
28. Park S.K., Thompson S.C., Rybin A., Batalev V., Bielinski R. (2003) Structural constraints in neotectonic studies of thrust faults from the magnetotelluric method, Kochkor Basin, Kyrgyz Republic. Tectonics. 22(2), 1013, doi:10.1029/2001TC001318.
29. Roecker S.W., Sabitova T.M., Vinnik L.P. et al. (1993) Tree-dimensional elastic wave velocity structure of the Western and Central Tien Shan. J. Geophys. Res. 98(B9), 15779-15795.
30. Thompson S.C., Weldon R.J., Rubin C.M., Abdrakhmatov K., Molnar P., Berger G.W. (2002) Late Quaternary slip rates across the central Tien Shan, Kyrgyzstan, Central Asia. J. Geophys. Res. 107(B2203), 1-32.
31. Varentsov Iv.M. (2007) Arrays of simultaneous electromagnetic soundings: design, data processing and analysis. Electromagnetic sounding of the Earth’s interior (Methods in geochemistry and geophysics, 40). Elsevier, 263-277.
Review
For citations:
Bataleva E.A., Batalev V.Y., Rybin A.K. Interrelation of conductivity, seismic velocities and the seismicity for Central Tien Shan lithosphere. LITHOSPHERE (Russia). 2015;(5):81-89. (In Russ.)
Views:
379
Email this article 