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

Abstract

The paper briefly overviews the evolution of ideas concerning causes and mechanisms related to the origin of the Baikal rift zone (BRZ) in the centre of the Eurasian plate, discusses parameters of the recent seismogeodynamic impact on the seismotectonic regime in BRZ due to the Western Pacific subduction and the Indo-Eurasian collision, and attempts at estimating their contributions to the modern geodynamics of rifting processes in Pribaikalie. Seismic migration processes and specific density patterns of the released seismic energy are analyzed for two selected profiles between BRZ and the regions of collision and subduction. A statistical method is proposed to calculate seismic migration from space-time diagrams, and equations are developed to show a decrease in specific density of seismic energy released in the lithosphere at a distance from the interplate boundaries towards the Baikal rift. The modern geodynamic impact on the seismotectonic regime in BRZ due to the Indo-Eurasian collision is reflected in moderate horizontal compression of the lithosphere, mainly in the southwestern BRZ and partly in the central BRZ. In the transition area in this profile, the specific density of released seismic energy is about 1.72×1010 J/km 2. The geodynamic impact on the seismotectonic regime in BRZ from the subduction zone (from the Nankai trough) is shown by a significantly lower specific density of released seismic energy, 1.02×1010 J/km 2. In the lithosphere of the northeastern BRZ, a weaker geodynamic influence is mainly manifested by responses to strong seismic events and earthquake focal mechanisms with a clear strike-slip component in the Chara and Tokka basins located in the Aldan shield of the Siberian platform. We discuss a possible mechanism that drives the propagation of the geodynamic impact on BRZ from the interplate contact areas. In our opinion, the geodynamic influence propagates intermittently in the lithospheric plates due to motions of slow-deformation-wave fronts, which are reflected in the diagrams as seismic activity clusters. The longrange propagation of slow waves is realized through triggering of active faults in the lithosphere. Such faults interacting with slow wave deformations may be manifested as excited sources of dissipation of seismic oscillations resulting from a spontaneous release of the energy accumulated in the Earth interior. This mechanism of endogenous energy supply may explain the observed propagation of recordable slow elastoplastic deformations for many thousands of kilometres. Today, when the new materials are available to show more ancient ages of the early elements of BRZ, and it is established that the tectonic energy is reduced with distance from the interplate boundaries, there is no support for the hypothesis based on the role of the Indo-Eurasian collision in the formation of BRZ. A recordable seismotectonic impact on the seismic regime in BRZ can occasionally occur after a major seismic activity in the regions of collision and subduction. This phenomenon may be used as ...

Upper Mantle Convection Related to Subduction Zone and Application of the Model to Investigate the Cretaceous-Cenozoic Geodynamics of Central East Asia and the Arctic

“…Несмотря на большой прогресс в изучении глубинного строения литосферы данного региона, связанный, в частности, с применением методов сейсмической томографии верхней и нижней мантии, а также успехи космических технологий в прямых измерениях поверхностных деформаций и смещений земной коры, у исследователей до сих пор не сформировалась единая точка зрения на геодинамические процессы, определяющие эволюцию ЦВА. Это видно из большого количества публикаций, в которых дается различная геодинамическая интерпретация полученных за последние 50 лет геолого-геофизических данных по ЦВА [Florensov, 1968;Logatchev, 1968;Molnar, Tapponnier, 1975;Zonenshain et al, 1978;Artyushkov et al, 1990;Bott, 1990;Ruzhich, 1997;Ruzhich et al, 2016;Zorin, Turutanov, 2005;Zorin et al, 2006;Zhao et al, 2006;Djadkov et al, 1999;Sankov et al, 2011;Seminsky et al, 2013;Rasskazov, Chuvashova, 2013;Chuvashova et al, 2017;Yarmolyuk et al, 1995Yarmolyuk et al, , 2013Mats, 2015]. Такая концептуальная неоднозначность вызвана объективными обстоятельствами и, в первую очередь, связана с многофакторным характером геологической эволюции региона ЦВА и его достаточно сложным глубинным строением.…”

“…В последние годы появились работы, в которых предлагаются возможные сценарии эволюции региона ЦВА, исходя из современных представлений тектоники плит с привлечением последних данных по сейсмотомографии коры и верхней мантии, геохронологии магматизма, деформациям коры и осадочной толщи, сейсмологическим измерениям, космическим наблюдениям поверхностных смещений коры и т.д. [Yarmolyuk et al, 2013; Ruzhich et al, 2016;Chuvashova et al, 2017]. В этих работах описываются возможные глубинные течения вещества в верхней и нижней мантии, объясняющие установленные закономерности распределения магматизма, рифтовых зон, складчатых областей и других тектонических обстановок в пространстве и времени.…”

“…Полученные результаты моделирования также применимы к анализу эволюции литоферы Арктики для верхнего мела -кайнозоя. [Molnar, Tapponnier, 1975;Zonenshain et al, 1978;Yarmolyuk et al, 2013;Ruzhich et al, 2016;Chuvashova et al, 2017;и др. ] анализируются различные геодинамические аспекты влияния межплитных процессов, происходящих в области Индо-Азиатской коллизии и зоне Тихоокеанской субдукции, на внутриплитные процессы в регионе ЦВА.…”

Migrations of Released Seismic Energy in Various Geodynamic Conditions

“…Для выделения линий миграций из энергетических концентраций использованы следующие способы. Первый способ -проведение линий регрессии для значений LgE sum , объединяющихся в кластер, как это производится в работах [Levina, Ruzhich, 2015;Ruzhich et al, 2016]. Дополнительно на пространственно-временной диаграмме в виде слоя точечных объектов также отображены эпицентры землетрясений с магнитудой M≥3 (второй способ).…”

“…Второй вид миграции -медленная миграция, когда скорости смещения максимумов сейсмической энергии измеряются километрами в год. Пространственно-временной анализ сейсмической активности показывает наличие устойчивой тенденции ее медленного (месяцы и годы) смещения от начального толчка к последующим событиям [Bykov, 2005;Vikulin, 2015Vikulin, , 2016Dolgaya et al, 2016aDolgaya et al, , 2016bDyadkov et al, 2006;Sherman, 2013Sherman, , 2014Gorbunova, Sherman, 2012;Levina, Ruzhich, 2010Ruzhich et al, 2016;Trofimenko et al, 2017;Steacy et al, 2014] в результате распространения деформаций, чаще всего вдоль разломной зоны.…”