17 сентября 2024 г. в формате онлайн прошел Научный семинар ГЦ РАН. На нем был представлен доклад главного научного сотрудника лаборатории геоинформатики и геомагнитных исследований Геофизического центра РАН д.ф.-м.н. Михаила Константиновича Кабана на тему «Комплексные модели литосферы – ключ к пониманию ее динамики».

Давно признано, что только совместная интерпретация различных геофизических полей позволяет получить надежные модели коры и верхней мантии. Автором разработана методика анализа гравитационного поля и его производных совместно с сейсмическими и тепловыми данными с использованием уравнений физики минералов, которая позволяет строить комплексные трехмерные модели литосферы и всей верхней мантии. Эти модели включают распределения плотности, температуры, реологических параметров, а также степени деплетированности мантийного вещества. Важно отметить, что критерием отбора моделей является не только соответствие их наблюденному гравитационному полю, но и его вертикальным градиентам, полученным непосредственно по спутниковым данным на большой высоте, а также динамической топографии, которая рассчитывается с учетом распределения вязкости в мантии. В результате значительно увеличилась надежность моделей, а также их разрешение, в первую очередь – по вертикали.

Данная методика применялась для исследования структуры литосферы и верхней мантии, как на глобальном, так и на региональном уровнях. В качестве примера показаны результаты для трех регионов, которые позволили решить важные тектонические проблемы.

1. Была впервые получена модель корня северо-американского кратона, которая показывает, что его нижняя часть смещена на ~850 км в западном – юго-западном направлении относительно верхней части. Это смещение является следствием воздействия мантийной конвекции за последние 200 млн лет со времени раскрытия Атлантики.
2. Построена модель литосферы зоны столкновения Аравийской и Евразийской тектонических плит и сопредельных районов. Показано, что различные части этой зоны характеризуются принципиально разными сценариями континентальной субдукции. В частности, в районе восточной части Большого Кавказа на севере и северо-западного Загроса на юге имеют место противонаправленные зоны субдукции. При этом на северной границе блока континентальная субдукция происходит в южном направлении, а не в северном, как предполагалось ранее.
3. Построена детальная модель Красного моря и сопредельных областей. Динамические расчеты с использованием этой модели позволили впервые объяснить различные тектонические режимы в этой сравнительно небольшой по размеру области. В частности, было объяснено различие в строении и динамике северной, центральной и южной частей Красного моря.