Книга посвящена расшифровке генезиса и эволюции структур Северного сегмента Мирового океана.

На основе анализа комплекса геолоrо-rеофизических данных и численных расчетов обоснованы модели тектонического строения дна северо-западной части Российского шельфа Арктики - Баренцева, Печорского и Карского морей, выявлены районы, перспективные в отношении генерации углеводородов. В Северном сегменте Атлантического океана на базе компьютерного моделирования батиметрических, геотермических, геомагнитных и других геолого-геофизических данных рассмотрены вопросы генезиса о. Исландия и влияния Исландского и Азорского плюмов на процессы формирования Срединно-Атлантического хребта, включая хребты Рейкьянес и Кольбейнсей; рассчитаны и построены плитотектонические реконструкции Северной Атлантики и западной части Арктического региона в системе горячих точек. Проведен тектонический анализ структур Азоро-Гибралтарской зоны разломов.

В книге обобщены и статистически обработаны данные о распределении породообразующих элементов в литосфере. Дается описание основных принципов изучения распределения химических элементов в горных породах, включая краткую характеристику статистических  методов обработки геохимической информации и анализ представительности геохимических данных, а также рассматриваются понятия о глобальных, региональных и локальных параметрах распределения химических элементов в литосфере. Дан анализ параметров, принятых при подсчете среднего состава литосферы. Подробно разбирается проблема распространенности горных пород в земной коре. При этом отмечается, что геологические данные о количественных соотношениях горных пород на поверхности Земли еще не вышли из разряда . весьма приближенных исчислений, лимитируя возможности точного подсчета состава литосферы и определяя приближенный характер всех современных геохимических моделей земной коры. Основная часть книги посвящена изложению и интерпретации фактического материала, характеризующего распределение двенадцати породообразующих элементов (кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана, марганца, фосфора и водорода) в магматических, метаморфических и осадочных горных породах, а также в различных оболочках литосферы в целом. В большом количестве таблиц содержатся оценки параметров распределения породообразующих элементов в различных типах пород по регионам земного шара. Впервые выводы об особенновтях распределения породообразующих элементо в делаются на основе анализа информации, включающей более 11 000 химических анализов горных пород и охватывающей все континенты земного шара. Описывается средний состав горных пород и оболочек литосферы. Оценки средних составов горных пород   основываются на статистических параметрах распределения отдельных элементов, приведенных в главе III. Предлагаемая  приближенная  геохимическая  модель  литосферы     исходит из  результатов . подсчета среднего состава оболочек, при этом отношение «гранитной» и «базальтовой» оболочек принято равным 1:2.

A crustal-scale ductile shear zone network in the Precambrian granulite-facies crust of Madagascar is examined to determine the nature of the connections between the mantle arid lower crust. Based on three independent data sets - field and satellite mapping, C- and O-isotope geochemistry and gravimetry - this crust is divided into three zones: (1) outside of shear zones; (2) minor shear zones that are <140 km long and 7 km wide; and (3) major shear zones mat are >350 km long (up to 1000 km) and 20-35 km wide. The mantle is uplifted by about 10 km beneath the major shear zones. The major shear zones are rooted in and are inferred to be controlled by the mantle; they directly tapped mantle-derived C02. The small-scale minor shear zones were controlled by crustal processes and focused crustally derived H20-rich±C02 fluids. The regular distribution of the shear zones on a crustal scale is in agreement with models of buckling of the continental lithosphere in a compressional context. The propagation of these mechanical instabilities promoted and channelled fluid flow. These major Pan-African shear zones thinned the crust and were reactivated during the subsequent drifting of Madagascar and opening of the Indian Ocean during Jurassic to Cretaceous times. They also controlled many of the brittle fault zones in the overlying sedimentary basins. Mantle-rooted large-scale shear zones are inferred to be a general feature of cratonic areas reactivated by shear zone systems.

Intraplate compressional features, such as inverted extensional basins, upthrust basement blocks and whole lithospheric folds, play an important role in the structural framework of many cratons. Although compressional intraplate deformation can occur in a number of dynamic settings, stresses related to collisional plate coupling appear to be responsible for the development of the most important compressional intraplate structures. These can occur at distances of up to 1600 km from a collision front, both in the fore-arc (foreland) and back-arc (hinterland) positions with respect to the subduction system controlling the evolution of the corresponding orogen. Back-arc compression associated with island arcs and Andean-type orogens occurs during periods of increased convergence rates between the subducting and overriding plates. For the build-up of intraplate compressional stresses in fore-arc and foreland domains, four collision-related scenarios are envisaged: (1) during the initiation of a subduction zone along a passive margin or within an oceanic basin; (2) during subduction impediment caused by the arrival of more buoyant crust, such as an oceanic plateau or a microcontinent at a subduction zone; (3) during the initial collision of an orogenic wedge with a passive margin, depending on the lithospheric and crustal configuration of the latter, the presence or absence of a thick passive margin sedimentary prism, and convergence rates and directions; (4) during post-collisional over-thickening and uplift of an orogenic wedge. The build-up of collision-related compressional intraplate stresses is indicative for mechanical coupling between an orogenic wedge and its fore- and=or hinterland. Crustal-scale intraplate deformation reflects mechanical coupling at crustal levels whereas lithosphere-scale deformation indicates mechanical coupling at the level of the mantle-lithosphere, probably in response to collisional lithospheric over-thickening of the orogen, slab detachment and the development of a mantle back-stop. The intensity of collisional coupling between an orogen and its fore- and hinterland is temporally and spatially variable. This can be a function of oblique collision. However, the build-up of high pore fluid pressures in subducted sediments may also account for mechanical decoupling of an orogen and its fore- and=or hinterland. Processes governing mechanical coupling=decoupling of orogens and fore- and hinterlands are still poorly understood and require further research. Localization of collision-related compressional intraplate deformations is controlled by spatial and temporal strength variations of the lithosphere in which the thermal regime, the crustal thickness, the pattern of pre-existing crustal and mantle discontinuities, as well as sedimentary loads and their thermal blanketing effect play an important role. The stratigraphic record of collision-related intraplate compressional deformation can contribute to dating of orogenic activity affecting the respective plate margin.

Тезисы докладов касаются проблем развития литосферы и эволюции слагающего ее кристаллического вещества, петрогенезиса магматических и метаморфических образований, их изучения и геологического картирования, а также проблем установления критериев их рудоносности. Подведены итоги и намечены задачи петрографических и регионально-геологических исследований. В тезисах докладов нашли отражение результаты многочисленных работ, выполненных на территории СССР за последние годы большими коллективами, а также отдельными специалистами в области петрографии и петрологии.

В монографии обобщены результаты пятнадцатилетних исследований магнетизма океанской литосферы и ее палеоаналогов - офиолитов, выполненных авторами. Первая часть посвящена общим сведениям из петромагнитологии, палеомагнитологии и построению петромагнитной модели океанской литосферы, вторая - результатам петромагнитного и палеомагнитного изучения объектов Палеоазиатского океана. Показано, что основные первичные петромагнитные черты океанской коры имеют глобальный характер и определяются магматическим ее происхождением; они сохраняется, несмотря на вторичные изменения пород, лишь появляется вторично-магнитный слой 4 - результат серпентинизации верхов мантии. Обосновывается связь зарождения Палеоазиатского океана в венде с раздроблением докембрийской Пангеи, а закрытие - с образованием позднепалеозойской Пангеи, что в свою очередь вызвано существенным изменением характера движений близ границы ядра и мантии: континентальные блоки стягиваются к "центру" Палеоазиатского океана и весь конгломерат поворачивается по часовой стрелке примерно на 180°. Восстановлено положение зон спрединга и субдукции на разных стадиях эволюции океана.

На базе геологических, геофизических и экспериментальных данных проведен тектоно-физический анализ сдвиговых зон литосферы,  их структуры и области динамического влияния, приведена характеристика деструктивных полей и других тектонофизических параметров. Представлена схема сдвиговых зон Земли и даны их главные параметры. Описаны оригинальные эксперименты по развитию структуры сдвиговых зон, динамики полей деформаций и напряжений, а также акустической эмиссии, сопровождающей динамику разрушения упруговяэ-копластичного материала при сдвиговых деформациях.  Приведено математическое моделирование условий тектонической активизации сдвигов.  Выполнен сравнительный комплексный анализ геолого-геофизических, сейсмологических и экспериментальных данных по сдвиговым зонам, намечены общие закономерности их развития. Обсуждается принципиальная модель сдвиговых зон и сейсмическая активность.

Книга рекомендуется для геологов,  геофизиков,  тектонофизиков и сейсмологов, а также для специалистов по структурам рудных полей и месторождений.

В книге рассмотрены многие сложные вопросы, возникающие при изучении глубинного строения литосферы по геофизическим данным. В основе построений опыт интерпретации геолого-геофизических материалов по западной части Сибирской платформы.

Книга состоит из трёх частей. В первой части изложены новые представления о фундаментальном гравитационном взаимодействии, являющемся основой динамических перестроек земной коры и литосферы.

Вторая часть объединяет краткий обзор геофизических методов изучения планеты, закономерности образования тороидальных (вихревых) структур и их роль в формировании  неоднородностей литосферы.

В третьей части рассмотрены многие проблемы геодинамики: механизмы образования геосинклиналей, рифтов, интрузивных траппов, трудные вопросы «тектоники плит», образование океанов, прогноз землетрясений, а также эволюция планеты в прошлом, настоящем и будущем. 

Материалы книги используются специалистами ОАО «Гравиметрическая экспедиция № 3» при производстве геофизических исследований и поисках месторождений полезных ископаемых.

Как показывают геофизические и сейсмические данные, горообразующие процессы, если их рассматривать в масштабах горного пояса или отдельных его крупных составляющих (систем поднятий или систем межгорных и предгорных прогибов), охватывают всю литосферу, астеносферу и более глубокие слои мантии. В общем, это достаточно очевидно и не подвергается сомнению. Вместе с тем, в природе (причинах и механизмах) внутриконтинентального горообразования, происходящего в условиях и. как предполагается, в результате коллизии литосферных плит, не все ясно. Прежде всего, все ли особенности структуры горных областей такого рода, в том числе рассматриваемые нами, находят удовлетворительное и сбалансированное объяснение с позиций горизонтального раздавливания литосферы? Нет, не все. Как далеко это раздавливание распространяется от коллизионных швов и каким образом оно осуществляется в условиях вещественно-структурной и реологической дисгармонии и расслоенности литосферы? Модели латерального взаимовоздей-ствия однородных (однослойных) литосферных плит или даже блоков коры нас, очевидно, не могут удовлетворить. II в связи с этими вопросами и в их ряду стоит вопрос о месте и роли глубинных процессов (в том числе магматических и метаморфических) в перераспределении вещества на разных уровнях литосферы, которые могут быть независимыми или. по крайней мере, автономными от процессов латерального взаимодействия литосферных плит? Если такие процессы имеют место, то каково их соотношение с процессами латерального раздавливания литосферы или только коры и как они проявляются в структуре орогена?Эти общие вопросы в некоторой мере рассмотрены в нижеследующих главах монографии.Первичный материал по сейсмической томографии верхней мантии в интервале глубин 50-250 км по срезам через каждые 50 км. приведенный нами ранее [Bakirov et.al., 1997]. показал, что под Сырдарьинским (Туранским), Центрально-Казахстанским и Ферганским блоками верхняя мантия сложена массами с высокой скоростью прохождения продольных сейсмических волн (8.3-8,7 км/с). На глубине они соединяются между собой узкими перешейками, и их можно объединить в одно северное Центрально-Казахстанское семейство. Такими же высокоскоростными массами сложено основание Таримского блока. Вместе с Афганским блоком он образует, по-видимому, южное семейство. Эти блоки разделены друг от друга относительно узкими зонами, в которых скорости сейсмических волн сравнительно низкие (7,7-8.2 км/с). Высокоскоростные тела, по-види-мому, сложены наиболее плотным холодным, а разделяющие их низкоскоростные - более нагретым менее плотным веществом. Последнее хорошо согласуется с дефицитом массы, который установлен в гравитационном поле, рассчитанном с учетом “снятия” влияния земной коры. По физическим свойствам разуплотненные массы сходны с веществом астеносферы и на глубине сливаются со слоем Гутенберга (рис. V. 1.1), природа которого обычно объясняется частичным плавлением вещества. По данным геофизиков, нижняя поверхность этого слоя, отвечающая “несогласию” на глубине 400 км. под Тянь-Шанем приподнята относительно соседних регионов не менее чем на 20 км [Chen et al., 1997]. Таким образом, в пределах Центральной Азии нет сплошной единой литосферной плиты. Евразийская плита здесь разбита на ряд блоков. Горные сооружения и межгорные впадины Тянь-Шаня расположены как раз над низкоскоростными, разуплотненными, более нагретыми и менее прочными зонами (“клиньями”) верхней мантии и вытянуты согласно их простиранию. Земная кора Тянь-Шаня обладает повышенной мощностью: от 50 км на севере до 75 км на юге. В ее строении сейсмотомографическими исследованиями установлены тела с разной скоростью сейсмических волн [Roeker et. al., 1993; Сабитова, 1996; Бакиров и др., 1996]. Здесь выделены три типа строения земной коры [Sabitova et. al., 1998], которые по районам их развития можно назвать ферганским, чуйским и киргизско-терскейским.

В пособии даются определения основных терминов в разделах литологии – седиментогенез и литогенез. Рассчитано на студентов геологического факультета КГУ специальностей 020301.65 – геология, 020302.65 – геофизика, 020304.65 – гидрогеология и инженерная геология, 020305.65 – геология и геохимия горючих ископаемых. При написании пособия учтен опыт преподавания курса «Литология» на кафедре минералогии и петрографии геологического факультета КГУ.  Воздушная среда вокруг Земли. Неравномерность ее нагревания способствует общей циркуляции, которая влияет на погоду и климат Земли. Современная отрицательная структура осадочного чехла, т.е. впадина на коре любого типа, заполненная недеформированным или умеренно деформированным осадочным чехлом, сложенным осадочными или осадочно-вулканогенными породами, и характеризующаяся (объединенная) единой флюидодинамической системой. Состоит из двух частей: 1) седиментационного бассейна и 2) бассейна породообразования. Выполнение осадочного бассейна материалом определяется функцией двух независимых переменных – объема поступающих осадков (Vs) и величины доступного для их размещения пространства (пространства аккомодации) (Va). В зависимости от взаимоотношения этих величин погружение осадочного бассейна будет некомпенсированным (Vs<Va) или компенсированным (Vs>Va). Величина пространства аккомодации, как и особенности накопления осадков, определяются геодинамической природой осадочного бассейна и историей его погружения. Объем же поступающих осадков зависит от многих глобальных и региональных процессов и событий как в прилегающих к осадочным бассейнам, так и удаленных от него областях. Осадочные бассейны группируются в соответствии с главными типами тектонических (геодинамических) обстановок: 1) внутриплитная обстановка (континентальные части литосферных плит); 2) обстановка пассивных окраин континентов; 3) обстановка активных окраин плит (континентов), включающая как субдукционные, так и коллизионные обстановки; 4) обстановка горообразования, или орогенная, включающая горообразование в коллизионных поясах и вне их; 5) бассейны, связанные с формированием дельт.