Геофизические процессы и биосфера: статья

Глобальное тепло. Геофлюиды. Геодинамические катастрофы
Г.С. Вартанян
Lithosphere Strain Kinetics Inc., г. Торонто, Канада
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 21
Номер: 3
Год: 2022
Страницы: 98-110
УДК: 505.3
DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-8
Ключевые слова: тектоно-магматические эпохи, глубинная генерация тепла, глобальная эндодренажная система, подкоровый астенослой, газово-флюидные аномалии, ГГД-поле, сейсмичность, деформационный импульс растяжения, длиннопериодная деформограмма, региональная гидрогеодеформатика.
Аннотация: Земля является мощным теплогенератором, а эндогенное тепло – главный и постоянно действующий фактор, управляющий процессами изменения состояния внутриземного вещества и транспорта расплавленного глубинного материала на поверхность. Перенос глубинных флюидов (расплавов, газов) реализуется через глобальную эндодренажную систему (ГЭДС) – гидравлически единую, высоконапорную мегаструктуру с внешними частями, представленными подкоровым астенослоем. В разных частях подкорового астенослоя ГЭДС периодически возникают очаги разогрева, где формируются объемные газово-флюидные аномалии глубинного и метаморфогенного генезиса и с которыми связаны механизмы подготовки сильных землетрясений. На заключительном этапе подготовки сейсмических катастроф вблизи поверхности проявляются быстро растущие короткоживущие структуры растяжения. Они являются приповерхностным отражением газово-флюидных куполов, которые формируются в астенослое под будущим гипоцентром. Показана способность деформационных импульсов-реплик мигрировать после землетрясения вдоль ГЭДС. Последовательная цепь деформационных импульсов на длиннопериодной деформограмме свидетельствует об их принадлежности единому тепловому процессу глобального охвата. Исходя из приведенных геолого-геофизических реконструкций и с учетом тех многочисленных катастроф, которые отмечались в термически особо «чувствительных» приповерхностных средах, есть основание считать, что за счет глубинных тепловых источников планеты происходит увеличение прогрева внешних частей Земли и повышение уровня сейсмичности.
Список литературы: Бабешко В.А., Шестопалов В.Л., Калинчук В.В., Шереметьев В.М. К проблеме оценки состояния сейсмичности в зонах повышенной геодинамики // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2012. Т. 9, № 2. С. 7–10.

Вартанян Г.С. Месторождения углекислых вод горноскладчатых регионов. М.: Недрв, 1977. 285 с.

Вартанян Г.С. Гидрогеодеформационное поле в период Спитакского и Калифорнийского землетрясений // Сов. геология. 1992. № 1. С. 3–12.

Вартанян Г.С. Роль гидрогеодеформационного поля в эволюции подземной гидросферы // Отеч. геология. 1993. № 1. С. 91–95.

Вартанян Г.С. Региональная система геодинамического мониторинга и проблема устойчивого развития государств в сейсмоопасных провинциях мира // Отеч. геология. 1999. № 2. С. 37–45.

Вартанян Г.С. Эндогенные геологические процессы // Экогеология России. Т. I. Европейская часть. М.: Геоинформмарк, 2000а. С. 25–30.

Вартанян Г.С. Флюидосфера и эндодренажные системы Земли как ведущие факторы геологической эволюции // Отеч. геология. 2000б. № 6. С. 14–22.

Вартанян Г.С. Геодинамические процессы во флюидосфере и некоторые их следствия // Отеч. геология. 2003. № 2. С. 44–50.

Вартанян Г.С. Флюидосфера и эндодренажная система Земли // Планета Земля: Энциклопедический справочник. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. Том «Тектоника и геодинамика».

Вартанян Г.С. Эндодренажная система Земли и сейсмичность: Перспективы мониторинга // Отеч. геология. 2006. № 1. С. 41–52.

Вартанян Г.С. Геодинамические катастрофы и их прогноз (эндодренаж Земли, деформации, сейсмичность). М.: Геоинформмарк, 2015. 259 с.

Вартанян Г.С. Глобальная эндодренажная система: Некоторые флюидо-физические механизмы геодинамических процессов // Геодинамика и тектоносфера. 2019. Т. 10, № 1. С. 53–78. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-1-0404

Вартанян Г.С. Глобальная эндодренажная система: Флюидогеодинамика сильных коровых землетрясений // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 4. С. 61–84. https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-5

Вартанян Г.С., Бредехоефт Дж.Д., Роуэллоффс Э. Гидрогеологические методы исследования тектонических напряжений // Сов. геология. 1991. № 9. С. 3–12.

Вартанян Г.С., Стажило-Алексеев С.К., Зальцберг Э.А. Гидрогеодеформационный мониторинг: Перспективы сейсмического прогноза // Отеч. геология. 2013. № 6. С. 61–70.

Гуфельд И.Л. Сейсмический процесс: Физико-химические аспекты. М.: ЦНИИМаш, 2007. 160 с.

Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1994. 299 с.

Елисеев Н.А. Структурная петрология. Л.: Изд-во ЛГУ, 1953. 310 с.

Елисеев Н.А. Метаморфизм. Л.: Изд-во ЛГУ, 1959. 415 с.

Заварицкий А.Н., Соболев В.С. Физико-химические основы петрографии изверженных горных пород. М.: Госгеолтехиздат, 1961. 383 с.

Калинин В.А., Родкин М.В., Томашевская И.С. Геодинамические эффекты физико-химических превращений в твердой среде / Отв. ред. В.А. Магницкий. М.: Наука, 1989. 154 с.

Кери У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной: История догм в науках о Земле / Пер. с англ. Б.А. Борисова и др.; под ред. Е.Е. Милановского. М.: Мир, 1991. 447 с.

Кольская сверхглубокая: Исследование глубинного строения континентальной коры с помощью бурения Кольской сверхглубокой скважины / Ред. Е.А. Козловский. М.: Недра, 1984. 490 с.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Мантийные флюиды и сильные коровые землетрясения. Напряженно-деформированное состояние и сейсмичность литосферы: Тр. совещ. «Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность», г. Иркутск, 26–29 авг. 2003 г. Новосибирск: ГЕО, 2003.

Красный Л.И. Восходящие глубинные и близповерхностные структуры и связанная с ними минерагения // Отеч. геология. 2000. № 6. С. 23–28.

Куликов Г.В., Спектор С.В., Рогожин Е.А., Лукашова Р.Н., Сысолин А.И. О методах краткосрочного прогноза землетрясений на основе мониторинга гидрогеодеформационного поля // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 146–157. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-12

Летников Ф.А. Дегазация Земли как глобальный процесс самоорганизации // Дегазация Земли: Геодинамика, геофлюиды, нефть и газ. М.: ГЕОС, 2002. С. 6–7.

Летников Ф.А, Дорогокупец П.И. К вопросу о роли суперглубинных флюидных систем земного ядра в эндогенных геологических процессах // Докл. РАН. 2001. Т. 378, № 4. С. 535–537.

Маракушев А.А. Геологические следствия дегазации земного ядра // Дегазация Земли: Геодинамика, геофлюиды, нефть, газ. М.: ГЕОС, 2002. С. 8–10.

Маракушев А.А. Флюидный режим обновления коры Земли и других планет и спутников Солнечной системы // Система планеты Земля (Нетрадиционные вопросы геологии): Материалы XII науч. семинара, 4–6 февраля 2004 г. / Геологический факультет МГУ. М.: РОО «Гармония строения Земли и планет», 2004. С. 268–282.

Милановский Е.Е. Некоторые закономерности тектонического развития и вулканизма Земли в фанерозое: Проблемы пульсации и расширения Земли // Геотектоника. 1978. № 6. С. 3–16.

Милановский Е.Е. Пульсации Земли // Геотектоника. 1995. № 5. С. 3–24.

Открытия и изобретения. Публикация об открытиях, зарегистрированных в Государственном реестре открытий СССР // Офиц. бюл. Гос. комитета СССР по делам изобретений и открытий. М.: Тип. ГОСНИТИ, 1983. № 46. С. 3.

Соколов С.Ю., Трифонов В.Г. Роль астеносферы в перемещении и деформации литосферы: Эфиопско-Афарский суперплюм и Альпийско-Гималайский пояс // Геотектоника. 2012. № 3. С. 3–17.

Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. М.: Изд-во МГУ, 2002. 506 с.

Стажило-Алексеев С.К. Мониторинг геодинамических эндогенных процессов территории Российской Федерации // Разведка и охрана недр. 2007. № 7. С. 25–31.

Стажило-Алексеев С.К., Лыгин А.М., Макеев В., Пронин А. Оценка современной геодинамической активности в пределах Восточно-Европейской платформы как новое направление мониторинга состояния недр // Разведка и охрана недр. 2008. № 10. С. 69–73.

Шебалин Н.В. Сильные землетрясения. М: Изд-во Акад. горн. наук, 1997. 541 с.

Ярмолюк В.А., Коваленко В.И. Глубинная геодинамика, мантийные плюмы и их роль в формировании Центрально-Азиатского складчатого пояса // Петрология. 2003. Т. 11, № 6. С. 556–586.

Borell B. Deep structure images under Hawaii // Nature. December, 2009. https://doi.org/10.1038/news

Cagney N., Lithgow-Bertelloni C. Dynamics and excess temperature of a plume throughout its life cycle // Geophys. J. Inter. 2016. V. 205 (3). P. 1574–1588.

Carey S.W. Theories of the Earth and Universe: A history of dogma in the Earth science. Stanford, California, 1988. 413 p.

Cox J.W. Long axis orientation in elongated boreholes and correlation with rock stress data // SPWLA Twenty fourth annual logging symposium transactions (June 27–30, 1983). V. 1. Calgary, Alberta, Canada, 1983. P. 1–17.

Frost B.R., Frost C.D. Essentials of igneous and metamorphic petrology. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2014. 334 p.

Fyfe W.S., Price N.J., Thompson A.B. Fluids in the Earth’s crust // Developments in geochemistry. 1. NY: Elsevier Scientific, 1978.

Kornprobst J. Metamorphic rocks and their geodynamic significance: A petrological handbook. Springer, 2002. 206 p.

Lithgow-Bertelloni C., Silver P.G. Dynamic topography, plate driving forces and the African superswell // Nature. 1998. V. 395. P. 269–272.

Lithgow-Bertelloni C., Guynn J.H. Origin of the lithospheric stress field // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2004. V. 109 (B1).

Moulas E., Kaus B., Jamtvel B. Dynamic pressure variations in the lower crust caused by localized fluid-induced weakening // Communications Earth and Environment. 2022. 3 (157). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00478-7

Ni S.D., Helmberger D.V. Seismological constrains on the South Africa superplume could be the oldest distinct structure on the Earth // Earth Planet Sci. Let. 2003. 206 (1–2). P. 119–131.

Ni S., Helmberger D.V., Tromp J. Three-dimensional structure of the African superplume from waveform modelling // Geophys. J. Inter. 1 May 2005. https://doi.org/10.1111/J.1365-246X.2005.02508.X

van der Hilst R.D., Widiyantoro S., Engdahl E.R. Evidence for deep mantle circulation from global tomography // Nature. 1997. V. 386. P. 578–584.

Winkler H.G.F. Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer, 1976. 334 p.

Wolff C.J., Bjarnason I.Th., Van Decar J.C., Solomon S.C. Seismic structure of the Iceland mantle plume // Nature. 1997. V. 385. P. 245–247. https://doi.org/10.1038/385245A0