Results of geological and geophysical study of the deep structure of Angara and Trans-Baikal mantle plumes and their connection with mineral deposits.

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the article is to consider the issues of geological and geophysical interpretation of the data of balloon and satellite magnetic measurements along the regional profile crossing the territory of the Angara-Baikal region. In order to conduct scientific research along the regional Trans-Siberian geological and geophysical profile A-B the author used various geological and geophysical materials including the magnetic field digital data measured by the MAGSAT artificial Earth satellite and a balloon; data on the values of the electrical resistivity in the mantle of this region; geothermal data; seismic data on the location of earthquake hypocenters in the area of the profile under investigation. The research methods involved multilevel measurements of satellite and balloon magnetic fields, which significantly expanded the possibilities of geological and geophysical interpretation of the data obtained. The conducted study revealed that the geological and geophysical interpretation of multilevel aeromagnetic data allows for a reasonably accurate determination of the location coordinates and lithospheric penetration depth of tectonic faults associated with the Angara and Trans-Baikal mantle  plumes, which are of significant interest in terms of exploration of coal and uranium deposits. The spatial and depth characteristics of tectonic faults obtained from balloon and satellite data are confirmed by a set of analyzed independent geophysical data: magnetotelluric sounding, geothermy, seismology and other geophysical methods. In conclusion it should be noted that the author has demonstrated the application possibility of satellite and balloon magnetic surveys for the study of the deep structure of the Angara and Trans-Baikal mantle plumes. In addition, it was found out that according to balloon and satellite magnetic data, large deep tectonic faults in the lithosphere (Barguzinsky, Ikatsky, Tukolamsky, Tungirsky) can be identified, which also allow marking various subhorizontal boundaries of lithospheric layers in the location area of the Angara and Trans-Baikal mantle plumes using special points of the magnetically active zones of these faults. The practical significance of the conducted research is in the identification of the spatial relationship between the location of the Angara mantle plume and coal deposits of the Irkutsk basin, as well as uranium deposits in the zone of the Trans-Baikal mantle plume.

About the authors

A. L. Kharitonov

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation

Email: ahariton@izmiran.ru
ORCID iD: 0000-0002-0843-452X

References

  1. Kharitonov A. L. Paleomagnetic anomalies of the sea-floor spreading – the result of the activity of plume-tectonic morphological structures of central type // Modern Science. 2018. Iss. 11. P. 8–11.
  2. Чермак В. Геофизические поля, их природа и геологическая интерпретация // Геодинамика. 1986. Т. 5. № 2. С. 111–256.
  3. Вольвовский И. С., Вольвовский Б. С. Разрезы земной коры территории СССР по данным глубинного сейсмического зондирования. М.: Советское радио, 1975. 265 с.
  4. Цветков Ю. П., Белкин В. А., Канониди Х. Д., Харитонов А. Л. Физико-геологическая интерпретация аномального магнитного поля, измеренного в стратосфере // Физика Земли. 1995. № 4. С. 54–57.
  5. Ротанова Н. М., Харитонов А. Л., Ан Ч. Спектральный анализ магнитного поля, измеренного на спутнике МАГСАТ // Геомагнетизм и аэрономия. 1999. Т. 39. № 3. С. 101–107.
  6. Rotanova N. M., Kharitonov А. L. Frunze А. Kh. Anomaly crust fields from MAGSAT satellite measurements: their processing and interpretation // Annals of Geophysics. 2004. Vol. 47. Iss. 1. P. 179–190.
  7. Цветков Ю. П., Ротанова Н. М., Харитонов А. Л. Повысотная структура магнитных аномалий по градиентным измерениям в стратосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44. № 3. С. 412–418.
  8. Пронин В. П., Харитонов А. Л. Использование разновысотных статистических характеристик аномального магнитного поля для оценки мощности магнитоактивного слоя земной коры // Физика Земли. 1994. № 7-8. С. 162–167.
  9. Фонарев Г. А., Харитонов А. Л., Харитонова Г. П. Использование методов пространственно-временной магнитометрии для анализа магнитного поля, измеренного на спутнике «СНАМР» // Вестник Камчатской региональной ассоциации «Учебно-научный центр». Серия: Науки о Земле. 2007. № 2. С. 49–53.
  10. Kharitonov A. L. Determination of magnetic body parameters, using spectral analysis of the anomalous magnetic field // Berlin: HHI-Report. 1987. Vol. 21. P. 99–106.
  11. Харитонов А. Л. Геолого-геофизическая интерпретация данных анализа многоуровневых измерений геомагнитного поля и их сопоставление с особенностями разрезов глубинного сейсмического зондирования // Сейсмические технологии-2017: материалы науч.-практ. конф. М.: ООО «Издательство Полипресс», 2017. С. 250–252.
  12. Щукин Ю. К. Геологические задачи региональных геофизических исследований // Геофизика. 1997. № 1. С. 12–19.
  13. Ботт М. Внутреннее строение Земли / пер. с англ. М.: Мир, 1974. 373 с.
  14. Алексеев А. С., Лаврентьев М. М., Нерсесов И. Л., Романов В. Г. Результаты изучения горизонтальных неоднородностей мантии по профилю Памир – Байкал // Математические проблемы геофизики. Вып. 2. М.: Наука, 1974. С. 143–157.
  15. Любимова Е. А., Фельдман И. С. Тепловой поток, температура и электропроводность земной коры и верхней мантии // Кора и верхняя мантия Земли. М.: Наука, 1975. С. 117–132.
  16. Ваньян Л. Л. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир, 1997. 218 с.
  17. Kupenko I., Aprilis G., Vasiukov D. M., McCammon C., Chariton S., Cerantola V. et al. Magnetism in cold subducting slabs at mantle transition zone depths // Nature. 2019. Vol. 570. P. 102–106. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1254-8.
  18. Валяев Б. М. Углеводородная дегазация Земли, геотектоника и происхождение нефти и газа (признание и развитие идей П. Н. Кропоткина) // Дегазация Земли и генезис нефтегазовых месторождений (к 100-литию со дня рождения акад. П. Н. Кропоткина): сб. ст. / ред. А. Н. Дмитриевский, Б. М. Валяев. М.: Геос, 2011. С. 10–32.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).