Результаты

• Выявлены особенности палеозойского вулканизма Урала и показана сопоставимость его комплексов с вулканогенными образованиями современных и древних океанов. Получены изотопно-хронологические данные о возрасте андезит-дацитового комплекса Восточной зоны Среднего Урала. Датировка цирконов дацитов (389±5,6 млн лет) подтверждает среднедевонский возраст комплекса. Геохимические характеристики вулканитов свидетельствуют о формировании комплекса в надсубдукционной геодинамической обстановке.

• На основании структурного положения, петрогеохимических характеристик по восточной периферии Урала выделен пояс даек долеритов, формирование которых связано с периодом закрытия палеоокеанического бассейна. Расположенная западнее полоса вулканических и вулкано-интрузивных комплексов по петрохимическим и геохимическим данным расчленяется на блоки островодужных образований и образований активной континентальной окраины, ограниченные выступами композитной коры. Блоки характеризуются отличающейся рудной специализацией, что может использоваться для целей прогнозирования и поисков рудных концентраций на изученной территории.

Катодолюминесцентное изображение цирконов из дацитов андезит-дацитового комплекса Восточной зоны Среднего Урала.

Диаграмма с конкордией для цирконов из дацитов андезит-дацитового комплекса Восточной зоны Среднего Урала.

• Установлено, что в Тимано-Уральском сегменте литосферы интегрированы разновозрастные орогенные системы, в том числе впервые выделенный Тиманский ороген, как следствие движений литосферных плит.

• На основе данных по геодинамическим реконструкциям, а также анализа материалов других исследователей, в том числе с их переинтерпретацией составлена геодинамическая карта Урало-Тимано-Палеоазиатского сегмента Евразии масштаба 1 : 2 500 000 /. Авторы В.М. Нечеухин, В.А. Душин, В.Г. Оловянишников. Ответственный редактор – академик РАН В.А. Коротеев. Екатеринбург: Институт геологии и геохимии имени акад. А.Н. Заварицкого УрО РАН, Уральский государственный горный университет, 2009.

• На основе мобилистских реконструкций с учётом выполненных ранее научно-исследовательских работ составлена и предложена схематизированная металлогеническая карта Тимано-Уральского сегмента литосферы.

Схематизированая карта плитотектонической металлогении Урало-Тиманского сегмента Евразии.

Верхнепротерозойский цикл. 1 – Русская протоплита, комплексы: 1 – депрессионные (а), прототеррейнов (б), сдвигово-раздвиговых зон (в), грабенов и разломов (г). 2 – Тиманская орогенная система, комплексы: 2 – океанической коры (а), островодужные (б), пассивной окраины (в), межтеррейновой коллизии (г), предгорных впадин (д).

Палеозойский цикл. 3-4 - Рифтогенные Талота-Пайпудын-Лемвинский и Сакмаро-Кракинско-Тирлянский орогенические пояса, комплексы: 3 – рифтогенной деструкции (а), эпикратонного бассейна (б), долериты (в), осадочные породы (г), надвиги (д); 4 – рифтогенного раздвижения: гарцбургит-лерцолитовые (а) и базальт-кремнистые (б), эпиостроводужные (в), эндотического метатеррейна (г), надшовной депрессии вулканомиктовые (д). 5-8 – Уральская орогенная система, комплексы: 5 – океанической коры: ультрабазит-габбровые и ультрабазитовые (а), базальт-кремнистые (б); островодужные (б-д): ордовика (б), силура (в), среднего (г) и средне- верхнего девона (д); 6 – надсубдукционных габбровых и диорит-гранодиоритовых массивов (а), вулкано-интрузивных поясов (б) и синпоясовых депрессий (в) активных композитных окраин; террейнов древней коры (г), и внутритеррейновых гранитоидов (д); 7 – аккреционного основания (а) и вулкано-интрузивных ареалов (б) межсегментной коллизии; межблоковой коллизии (в); сдвигово-раздвиговых структур: вулканогенные (г) и интрузивные (д); 8 – предгорных впадин (а); постаккреционных депрессий и чехла террейнов (б); пришовной аккреции и коллизии (в); межорогенной коллизии (г); надсубдукционный пояс (д). 9 – Печорская впадина, комплексы: 9 – депрессионно-рифтогенные (а), континентального бассейна (б), внутрикратонной активизации вулкано-интрузивные (в), осадочные (г), внутриплитных депрессий (д).

Мезозой-кайнозойский плитотектонический цикл: 10 – осадочные комплексы грабенов и депрессий. 11 – тектоно-геодинамические структурные элементы: Трансуральский межплитный коллизионный шов (а), межорогенные коллизионные швы (б), межпоясовые аккреционно-коллизионные швы (в), региональные надвиги (г), границы аккреционных сегментов и структурных ансамблей палеозойского орогена (д).

Рудные концентрации позднепротерозойской эпохи. 12-15 - Русская плита: 12 – сидерита, магнезита (а), полиметаллических и барит-полиметаллических руд (б), фосфорита (в) внутри-кратонных депрессий; 13 – хромит-платиновые (а) и медно-никелевые (б) в расслоенных габбровых интрузиях; 14 – ильменит-титановагнетитовые в габбровых интрузиях сдвигово-раздвиговых структур; 15 – магнетит-кварцевые (а) и гранулированного кварца (б) прототеррейнов. 16-18 – Тиманская орогенная система: 16 – медноколчеданные океанической коры (а), медно-колчеданные и медноколчеданно-полиметаллические островных дуг и задуговых бассейнов (б); 17 – медно-порфировые и медновкрапленные островных дуг и активных континентальных окраин; 18 – редкометальные (а), золоторудные (б) и оптического и гранулитованного кварца (в) межтеррейновой коллизии.

Рудные и нерудные концентрации палеозойской эпохи. 19-22 – Рифтогенные Талота-Пайпудын-Лемвинский и Сакмаро-Кракинско-Тирлянский пояса: 19 – титаномагнетит-апатитовые (а), барита (б), эпикратонного рифтогенеза; 20 – медносульфидные, медносерноколчеданные эпикратонной деструкции; 21 – хромитовые гарцбургит-лерцолитовых комплексов рифтогенного раздвижения; 22 – медноколчеданные и медно-цинк-колче-данные эпиостроводужные. 23-33 – Уральская орогенная система: 23 – хромитовые (а), и асбеста (б) дунит-гарцбургитовых и хромит-платиноидные дунит-клино-пироксенитовых (б) комплексов океанической коры; 24 – медно-кобальтовые (а) и медноколчеданные (б) базальтовых комплексов океанических рифтов; 25 – титано-магнетитовые (а) и медные вкрапленные (б) островодужных габбровых массивов; 26 – медноколчеданные (а), медноцинкколчеданные (б) островных дуг; 27 – колчеданно-полиметаллические (а), колчеданно-барит-полиметаллические и колчеданно-барит-золоторудные (б) задуговых бассейнов (в); 28 – магнетит-скарновые (а) и медно-скарновые (б), медно-порфировые и медно-золото-порфировые (в), золото-вкрапленные (г) активных континентальных и композитных окраин; 29 – редкометальные (а), золото-кварц-сульфидные и золото-сульфидные (б), золото-арсенидные и золото-теллуридные (в) аккрецеонно-коллизионных зон и швов; 30 – редкометальные (а), золото-кварцевые (б), кварц-самоцветные (в) ореолов внутритеррейновых синколлизионных гранитоидов; 31 – титаномагнетитовые и титановые (а), редкометальные (б), гранулированного кварца (в), антофиллит-асбеста, вермикулита и талька (г) террейнов древней коры; 32 – боксита (а), угля (б) в депрессиях активных палеоокраин; 33 – фосфорита (а), каменных и калий-магниевых солей (б), угля (в) пассивных континентальных палеоокраина и предгорных прогибов. 34-36 – Печорская впадина: 34 – сидерита, бурых железняков (а), марганца (б), эпикратонного выполнения; 35 – медно-никелевые в расслоенных габброидах (а), барит-полиметаллические (б) тектоно-магматической активизации; 36 – угли синколлизионных впадин (а), бокситы осадочные и латеритные (б). 37 – Казахстанский ороген: 37 – магнетитскарновые (а) и медно-порфировые (б) надсубдукционных поясов.

Рудные и нерудные концентрации мезо-кайнозойской эпохи: 38 – осадочные руды марганца (а) и бурых углей чехла неоплиты (б), 39 – угля внутриплитных грабенов и депрессий (б), 40 – оолитовых бокситов приразломных депрессий (в).

• Получены новые изотопно-хронологические данные о возрасте полосчатой серии Нуралинского аллохтона. Датировки цирконов верлитов (453±3 млн лет) и клинопироксенитов (446.5±1.7 млн лет) подтверждают их возрастную общность, т.е. представляют различные части геохронологически единого процесса магматической дифференциации исходного расплава. Все различия между ними – частные (местные), не имеют к проблеме генезиса Нуралинского аллохтона прямого отношения. Полученные результаты полностью решают не только возрастную, но и генетическую проблему.

• Впервые рассмотрена детальная минералогия редких минералов, определяющих состав ультрабазитов Ильмено-Вишневогорской зоны. Охарактеризованы  редкие минералы: высокоглиноземистая шпинель, алюмоэнстатит и фассаит с высоким содержанием (11-16 мас.%) алюминия, омфацит с колебаниями от 14 до 70% жадеитового минала, гранат широкого спектра состава (Py-Alm, Alm, Grs-Alm, Sps-Alm и And-Grs), чермакит, эденит и глаукофан, мусковит-фенгит и флогопит, а также парагенетические ассоциации En-Omp, Omp+Gln+Ph, Ky+Ms, позволяющие предполагать, что ультрамафиты были неоднократно преобразованы в течение длительного времени (PR₁–P₁), при этом процессы преобразования происходили дискретно. Многократные преобразования ультрамафитов характеризовались PT-трендом от мантийных ультравысокопараметрических до коровых LT-HP условий. 

• Впервые подведены итоги возрастных определений ультрамафитов, трассирующих Главный Уральский глубинный разлом. Из значительного объема датировок цирконов ультрамафитов в диапазоне 2500 – 400 млн лет выделена возрастная группа 430-440- млн лет, определяющая формирование породных ассоциаций  связанных с ГУГР в 10 млн лет. Остальные датировки имеют отношение либо к реликтовым, сохранившимся от мантийных пород субстрата или к метасоматическим, наложенным на гипербазиты, расположенные в зоне разлома.

•Выполнена оценка прогнозируемости потока сейсмической энергии и сильных землетрясений северо-западного обрамления Тихого океана по данным каталога Геологической службы США за 1900–2016 гг. Полученные результаты демонстрируют очень хорошие перспективы аппроксимационно-экстраполяционного подхода для прогноза как самих сильных землетрясений, так и последующего афтершокового затухания сейсмической активности. В августе 2018 г. выполнено тестовое опробование в режиме реального времени методики прогноза потока сейсмической энергии по данным Единой информационной системы сейсмических данных КФ ГС РАН (Камчатка).

Прогнозируемость потока сейсмической энергии и сильных землетрясений северо-западного обрамления Тихого океана в 1900–2016 гг.

Круги соответствуют экстремумам прогнозной нелинейности сильных землетрясений. Верхняя половина диаграммы характеризует прогнозы на активизацию сейсмического потока и форшоковую прогнозируемость сильных землетрясений, нижняя – прогнозы на снижение сейсмической активности и афтершоковую прогно­зируемость. Красный цвет символизирует активизацию сейсмического потока, синий – затухание, зеленый – близстационарное развитие процесса, промежуточные оттенки – переходы от активизации (или затухания) к близстационарному развитию и наоборот.

Оценки показывают высокую прогнозируемость потока сейсмической энергии. Из 274 проанализированных сильных землетрясений для 112 землетрясений выявлена форшоковая прогнозируемость (~2 тыс. определений), для 242 землетрясений – афтершоковая прогнозируемость (~34 тыс. определений). Прогнозируемость, связанная с сильными землетрясениями, проявляется на средних (7.5–30 км) радиусах гипоцентральных выборок и нарастает в количестве прогнозируемых землетрясений с увеличением радиуса выборок. Прогнозные дистанции по времени составляют в среднем десятки дней для форшоковой прогнозируемости и тысячи дней – для афтершоковой.

Высокая прогнозируемость потока сейсмической энергии позволяет выявлять зоны быстрого нарастания выделения сейсмической энергии перед сильными землетрясениями.

Зоны форшоковой активизации перед некоторыми сильными землетрясениями.

вверху – за 5 суток до землетрясения 22 декабря 1991 г. (М = 7.6), в центре – за 3 суток до землетрясения 30 июля 2000 г. (М = 6.5), внизу – за сутки до землетрясения 11 марта 2011 г. (М = 9.1). Двойной круг с перекрестием – гипоцентр будущего сильного землетрясения; окружности соответствуют выборкам, в которых выявлена активизация; крестики – гипоцентры землетрясений, входящих в последовательности активизации; прямоугольник ограничивает средневзвешенную зону активизации (±3σ от ее статистического центра).

В августе 2018 г. в течение месяца выполнялось тестирование возможности оперативного мониторинга сейсмической активности в прогнозных целях. Результаты показывают техническую возможность ежедневного мониторинга сейсмических данных. В настоящее время выполняется настройка алгоритма на предмет фильтрации быстропротекающих процессов, несущественных для прогноза сильных землетрясений.

Камчатка по состоянию на 29 августа 2018 г. Красные цвета – зоны активизации; синие цвета – зоны снижения активности