Interblock zones in the crust of the southern regions of East Siberia: tectonophysical interpretation of geological and geophysical data

Abstract

The zoneblock structure of the lithosphere is represented by a hierarchically organized pattern of stable blocks and mobile zones which border such blocks and contain highly dislocated geological medium (Fig. 1). Today, different specialists adhere to different concepts of blocks and zones, which are two main elements of the lithosphere structure. Differences are most significant in determinations of 'interblock zones' that are named as deformation / destructive / contact / mobile / frac ture zones etc. due to their diversity in different conditions of deformation. One of the most effective approaches to studying the zoneblock structure of the lithosphere is a combination of geological and geophysical studies of interblock zones tectonic features on various scales, which can make it possible to reveal the most common patterns of the interblock zones, general regularities of their development and relationships between the interblock zones.The main objectives of our study were (1) to identify the zoneblock structure of the crust in the southern regions of East Siberia from tectonophysical analysis of geological and geophysical surveys conducted on four different scales along the 500 km long ShertoyKrasny Chikoy transect crossing the marginal segment of the Siberian block, the Baikal rift and the Trans baikalian block (Fig. 2); (2) to clarify structural features of the central part of the Baikal rift (representing the tectonic type of interblock extension zone) by applying new research methods, such as radon emanation survey, to the ShertoyKrasny Chi koy transect and using the previously applied methods, such as magnetotelluric sounding, on a smaller scale; and (3) to study manifestation of interblock zones of various ranks in different geological and geophysical fields, to reveal common specific features of their structural patterns for the upper crust, and to establish regularities of hierarchic and spatial relationships be tween the interblock zones.On the global scale, the object of our study at the ShertoyKrasny Chikoy transect was the Baikal interblock zone (Fig. 2, 15, and 16). On the transregional scale, large fault zones were studied (Fig. 6, 11, and 14). On the regional and local scales, the objects of our study were systems of faults and fractures of various ranks which were active at the late Cenozoic stage of tectogenesis (Fig. 4, and 5). The set of geological and geophysical surveys included application of methods for identification of faults and fractures using different criteria, with account of the fact that clusters of such structures are indicative of the interblock zones of the crust. We used structural geological methods for studying faults and fractures, morphostructural analysis (including interpretation of satellite images), selfpotential (SP) and resistivity profiling, magnetotelluric (MT) sounding, radon emanation survey, and hydrogeological studies of water occurrences. The region of Lake Baikal is one of the most studied geodynamically active regions of Russia; therefore, published data f...

Laboratory studies of slip along faults as a physical basis for a new approach to short-term earthquake prediction

“…Локализация деформаций часто происходит даже в породах, для которых характерно пластическое течение. Зачастую узкие, протяженные участки хрупкого разрушения встречаются в толщах милонитов [Seminsky et al, 2013;Sherman, 2016;Wibberley, Shimamoto, 2003]. Как отмечается в работе [Rodkin, Rundquist, 2017], «… узкий хрупкий разлом исторически унаследует характер деформации глубинной сдвиговой зоны».…”

Estimated Geodynamic Impact From Zones of Collision and Subduction on the Seismotectonic Regime in the Baikal Rift

“…В качестве весомого дополнения к представлениям о причинах и механизмах возникновения БРЗ необходимо также упомянуть о новых данных, полученных средствами экспериментального физического и численного моделирования. Эти исследования проводились для моделирования геодинамических условий возникновения БРЗ при различных сочетаниях силовых воздействий: от мантийных процессов, а также от динамического влияния со стороны зон коллизии и субдукции [Djadkov et al, 1999[Djadkov et al, , 2006a[Djadkov et al, , 2006bDjadkov, 2002;San'kov et al, 2011;Bornyakov et al, 2003;Seminsky et al, 2013]. Согласно полученным результатам моделирования, были сделаны выводы о том, что современное строение БРЗ и ее развитие могут быть воспроизведены только при сочетании местных мантийных процессов, способствующих растяжению литосферы в направлении СЗ-ЮВ, с проявлениями воздей-ствия со стороны зон коллизии и субдукции на окраинах Евразийской плиты.…”

Specialized mapping of crustal fault zones. Part 2: Main stages and prospects

“…Здесь в качестве выделения границы «фон-аномалия» логично применить среднее арифметическое измеренных величин -критерий, который обычно используется при анализе количественных данных. Для участка «Улирба» это 23 тр/м 2 , что близко к значению 20 тр/м 2 , осредненному для разных участков Приольхонья в ходе наших предыдущих исследований [Seminsky et al, 2013], а также к величине (22 тр/м 2 ), принятой предшественниками при детальных исследованиях зоны Приморского сброса в районе р. Сарма [Lunina et al, 2002]. В соответствии с принятой граничной величиной (D=23 тр/м 2 ), ширина участка повышенной трещиноватости, связанная с разломом № 1, равна 6 м, а с разломом № 2 -27 м.…”

“…Особенностью процесса деструкции в тектонически активном регионе [Seminsky et al, 2013] явля-ется превалирование по размерам участков, представляющих разломные зоны, над смежными сравнительно слабонарушенными блоками. Более того, при отсутствии возможности непрерывного изучения разрывной структуры на местности подавляющее большинство наблюдений проводится в пределах коренных выходов, нарушенных разрывами на ранней дизъюнктивной стадии формирования Рис.…”