geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2026-2-12geophystech-484Research ArticleСтатьиСтруктура литосферы Центральной Азии в районе Индо-Евразийской коллизии по данным пассивной сейсмикиLithospheric structure of Central Asia in the Indo-Eurasian collision zone inferred from passive seismic datahttps://orcid.org/0000-0002-6509-623XМельникЕ. А.MelnikE. A.

Елена Александровна Мельник - доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией глубинных геофизических исследований и региональной сейсмичности, ведущий научный сотрудник

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Elena A. Melnik

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090

MelnikEA@ipgg.sbras.ruhttps://orcid.org/0009-0000-1617-8696ШайгардановМ. А.ShaiygardanovM. A.

Марсель Алмазович Шайгарданов - лаборант лаборатории глубинных исследований и региональной сейсмичности

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Marsel A. Shaiygardanov

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090

ShaiygardanovMA@ipgg.sbras.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8772-3863БеляшовА. В.BelyashovA. V.

Андрей Владимирович Беляшов - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории глубинных исследований и региональной сейсмичности

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Andrey V. Belyashov

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090

BelyashovAV@ipgg.sbras.ruИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RASRussian Federation202611092026021224Copyright © Мельник Е.А., Шайгарданов М.А., Беляшов А.В., 20262026Мельник Е.А., Шайгарданов М.А., Беляшов А.В.Melnik E.A., Shaiygardanov M.A., Belyashov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/484

Представлена скоростная модель литосферы Центральной Азии в пределах Индо-Евразийской коллизионной структуры до глубины 410 км, полученная методом лучевого трассирования по данным Международного сейсмологического центра. Метод впервые применен для изучения складчатых областей Тянь-Шаня, Памира и Гималаев и позволяет выявлять аномалии среды по изменениям времен пробега сейсмических волн. Оптимизация модели методом направленного подбора обеспечила невязку времен пробега P-волн до 1 с.

A velocity model of the lithosphere of Central Asia within the Indo-Eurasian collision zone down to a depth of 410 km is presented. The model was obtained by radial ray tracing using data from the International Seismological Centre. This method was applied for the first time to study the folded regions of the Tien Shan, Pamir, and Himalayas and makes it possible to identify medium anomalies from variations in seismic-wave travel times. Optimization of the model using the directional matching method ensured P-wave travel-time residuals of less than 1 second.

Индо-Евразийская коллизиясейсмический метод лучевого трассированияскоростная модельлитосферамантияIndo-Eurasian collisionsseismic ray tracing methodvelocity modellithospheremantleРабота была выполнена в рамках проекта Фонда научных исследований Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН FWZZ-2026-0050.The study was carried out within the framework of the project No. FWZZ-2026-0050.ReferencesАбрамовa Д.Ю., Абрамова Л.М. Литосферные магнитные аномалии по данным спутниковой миссии CHAMP над западным гималайским синтаксисом и окружающими территориями // Исследование Земли из космоса. 2023. № 5. С. 45–57. doi:10.31857/S0205961423050020. EDN:XGGMCN.Abramova D.Yu., Abramova L.M. Lithospheric magnetic anomalies according to the CHAMP satellite data over the Western Himalayan Syntaxis and surrounding areas // Earth Research from Space. 2023. No. 5. P. 45–57. (In Russ.). doi:10.31857/S0205961423050020.Беляевский Н.А., Вольвовский Б.С., Вольвовский И.С., Кайла К.Л., Марусси А., Таль-Вирский Б.Б., Хамрабаев И.Х. Памир–Гималаи. Глубинное строение земной коры. М.: Наука, 1982. 176 с.Aminov J., Koulakov I., Jakovlev A.V., Zhao J., El-Khery S., Aminov J., Al Arifi N., Aminov J., Mamadjanov Y. Directions of lithosphere interactions in the Pamir–Hindu Kush junction inferred from anisotropic tomography // Canadian Journal of Earth Sciences. 2020. Vol. 57 (5). P. 601–616. doi:10.1139/cjes-2019-0081.Буслов М.М. Геодинамическая природа Байкальской рифтовой зоны и ее осадочного выполнения в мелкайнозойское время: эффект дальнего воздействия Монголо-Охотской и Индо-Евразийской коллизий // Геология и геофизика. 2012. Т. 53, № 9. С. 1245–1255. EDN:NPMGNH.Belyaevsky N.A., Volvovsky B.S., Volvovsky I.S., Kayla K.L., Marussi A., Tal-Virsky B.B., Khamrabaev I.Kh. The Pamirs–Himalayas. Deep structure of the Earth’s crust (In Russ.). Nauka, Moscow, 1982. 160 p.Добрецов Н.Л., Кулаков И.Ю., Полянский О.П. Геодинамика, поля напряжений и условия деформаций в различных геодинамических обстановках // Геология и геофизика. 2013. Т. 54, № 4. С. 469–499. EDN:PZLRDD.Bondár I., Storchak D. Improved location procedures at the International Seismological Centre // Geophysical Journal International. 2011. Vol. 186 (3). P. 1220–1244. doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05107.xЗемная кора и верхняя мантия Памира, Гималаев и южного Тянь-Шаня / Под ред. И.Х. Хемраева, Ф.Х. Зуннунова. М.: Наука, 1984. 160 с.Buslov M.M. Geodynamic nature of the Baikal Rift Zone and its sedimentary fill in the Cretaceous–Cenozoic: the effect of the far-field impact of the Mongol–Okhotsk and Indo–Eurasian collisions // Russian Geology and Geophysics. 2012. Vol. 53 (9). P. 955–962. doi: 10.1016/j.rgg.2012.07.010.Кулаков И.Ю., Тычков С.А., Бушенкова Н.А., Василевский А.Н. Структура и динамика верхней мантии Альпийско-Гималайского складчатого пояса по данным сейсмической томографии // Геология и геофизика. 2003. Т. 44, № 6. C. 566–586. EDN: MJCYBMDobretsov N.L., Buslov M.M., Delvaux D., Berzin N.A., Ermikov V.D. Meso- and Cenozoic tectonics of the Central Asian mountain belt: effects of lithospheric plate interaction and mantle plume // International Geology Review. 1996. Vol. 38 (5). P. 430–466. doi:10.1080/00206819709465345. EDN:LDSWEB.Ружич В.В., Кочарян Г.Г., Левина Е.А. Оценка геодинамического влияния зон коллизии и субдукции на сейсмотектонический режим Байкальского рифта // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7, № 3. С. 383– 406. doi:10.5800/GT-2016-7-3-0214. EDN: UJVNCCDobretsov N.L., Koulakov I.Yu., Polyansky O.P. Geodynamics and stress-strain patterns in different tectonic settings // Russian Geology and Geophysics. 2013. Vol. 54 (4). P. 357–380. doi: 10.1016/j.rgg.2013.03.001Aminov J., Koulakov I., Jakovlev A.V., Zhao J., El-Khery S., Aminov J., Al Arifi N., Aminov J., Mamadjanov Y. Directions of lithosphere interactions in the Pamir–Hindu Kush junction inferred from anisotropic tomography // Canadian Journal of Earth Sciences. 2020. Vol. 57 (5). P. 601–616. doi:10.1139/cjes-2019-0081.Gilligan A., Priestley K., Roecker S., Levin V., Rai S. The crustal structure of the western Himalayas and Tibet // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2015. Vol. 120 (5). P. 3946–3964. doi: 10.1002/2015JB011891Bondár I., Storchak D. Improved location procedures at the International Seismological Centre // Geophysical Journal International. 2011. Vol. 186 (3). P. 1220–1244. doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05107.xJain A.K., Dasgupta S., Bhargava O.N., Israil Md., Jayangonda Perumal R., Patel R.C., Mukul M., Parcha S.K., Adlakha V., Agarwal K.K., Singh P., Bhattacharyya K., Pant N.C., Banerjee D.M. Tectonics and evolution of the Himalaya // Proceedings of the Indian National Science Academy. 2016. Vol. 82 (3). P. 581–604. doi: 10.16943/ptinsa/2016/48469Dobretsov N.L., Buslov M.M., Delvaux D., Berzin N.A., Ermikov V.D. Meso- and Cenozoic tectonics of the Central Asian mountain belt: effects of lithospheric plate interaction and mantle plume // International Geology Review. 1996. Vol. 38 (5). P. 430–466. doi:10.1080/00206819709465345. EDN:LDSWEB.Kennett B. Seismological tables: ak135. Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Canberra, 2005. P. 81.Gilligan A., Priestley K., Roecker S., Levin V., Rai S. The crustal structure of the western Himalayas and Tibet // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2015. Vol. 120 (5). P. 3946–3964. doi: 10.1002/2015JB011891Kennett B.L.N., Engdahl E.R., Buland R. Constraints on seismic velocities in the Earth from traveltimes // Geophysical Journal International. 1995. Vol. 122 (1). Р. 108–124. doi: 10.1111/j.1365-246X.1995.tb03540.xJain A.K., Dasgupta S., Bhargava O.N., Israil Md., Jayangonda Perumal R., Patel R.C., Mukul M., Parcha S.K., Adlakha V., Agarwal K.K., Singh P., Bhattacharyya K., Pant N.C., Banerjee D.M. Tectonics and evolution of the Himalaya // Proceedings of the Indian National Science Academy. 2016. Vol. 82 (3). P. 581–604. doi: 10.16943/ptinsa/2016/48469Khain V.E. Structure and evolution of nappe-fold edifices of the Alpine-Himalayan Belt: A comparison // International Geology Review. 1996. Vol. 38 (4). P. 374–387. doi:10.1080/00206819709465341. EDN: LDPNYDKennett B. Seismological tables: ak135. Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Canberra, 2005. P. 81.Khamrabaev I.Kh., Zunnunov F.Kh. (Eds.). The Earth’s crust and upper mantle of the Pamirs, the Himalayas, and the Southern Tien Shan (In Russ.). Nauka, Moscow, 1984. 160 p.Kennett B.L.N., Engdahl E.R., Buland R. Constraints on seismic velocities in the Earth from traveltimes // Geophysical Journal International. 1995. Vol. 122 (1). Р. 108–124. doi: 10.1111/j.1365-246X.1995.tb03540.xKoulakov I., Sobolev S.V. A tomographic image of Indian lithosphere break-off beneath the Pamir–Hindukush region // Geophysical Journal International. 2006. Vol. 164 (2). P. 425–440. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02841.x.Khain V.E. Structure and evolution of nappe-fold edifices of the Alpine-Himalayan Belt: A comparison // International Geology Review. 1996. Vol. 38 (4). P. 374–387. doi:10.1080/00206819709465341. EDN: LDPNYDKulakov I.Yu., Tychkov S.A., Bushenkova N.A., Vasilevsky A.N. Three-dimensional velocity structure of upper mantle beneath the Alpine-Himalayan orogen // Russian Geology and Geophysics. 2003. Vol. 44 (6). P. 542–560.Koulakov I., Sobolev S.V. A tomographic image of Indian lithosphere break-off beneath the Pamir–Hindukush region // Geophysical Journal International. 2006. Vol. 164 (2). P. 425–440. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02841.x.Kumar P., Ravi Kumar M., Srijayanthi G., Arora K., Srinagesh D., Chadha R.K., Sen M.K. Imaging the lithosphere-asthenosphere boundary of the Indian plate using converted wave techniques // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2013. Vol. 118 (10). P. 5307–5319. doi: 10.1002/jgrb.50366.Kumar P., Ravi Kumar M., Srijayanthi G., Arora K., Srinagesh D., Chadha R.K., Sen M.K. Imaging the lithosphere-asthenosphere boundary of the Indian plate using converted wave techniques // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2013. Vol. 118 (10). P. 5307–5319. doi: 10.1002/jgrb.50366.Medved I., Koulakov I., Mukhopadhyay S., Jakovlev A. Lithosphere structure in the collision zone of the NW Himalayas revealed by alocal earthquake tomography // Journal of Geodynamics. 2022. Vol. 152. P. 101922. doi: 10.1016/j.jog.2022.101922.Medved I., Koulakov I., Mukhopadhyay S., Jakovlev A. Lithosphere structure in the collision zone of the NW Himalayas revealed by alocal earthquake tomography // Journal of Geodynamics. 2022. Vol. 152. P. 101922. doi: 10.1016/j.jog.2022.101922.Miglani R., Shahrukh M., Israil M., Gupta P.K., Varshney S.K., Sokolova E. Geoelectric structure estimated from magnetotelluric data from Uttarakhand Himalaya, India // Journal of Earth System Science. 2014. Vol. 123 (8). P. 1907–1918. doi:10.1007/s12040-014-0504-2.Miglani R., Shahrukh M., Israil M., Gupta P.K., Varshney S.K., Sokolova E. Geoelectric structure estimated from magnetotelluric data from Uttarakhand Himalaya, India // Journal of Earth System Science. 2014. Vol. 123 (8). P. 1907–1918. doi:10.1007/s12040-014-0504-2.Molnar P., Tapponnier P. Cenozoic tectonics of Asia: Effects of a continental collision // Science. 1975. Vol. 189. P. 419–426. doi: 10.1126/science.189.4201.419Molnar P., Tapponnier P. Cenozoic tectonics of Asia: Effects of a continental collision // Science. 1975. Vol. 189. P. 419–426. doi: 10.1126/science.189.4201.419Oreshin S., Kiselev S., Vinnik L., Prakasam K., Rai S., Makeyeva L., Savvin Ye. Crust and mantle beneath western Himalaya, Ladakh and western Tibet from integrated seismic data // Earth and Planetary Science Letters. 2008. Vol. 271. P. 75–87. doi:10.1016/j.epsl.2008.03.048.Oreshin S., Kiselev S., Vinnik L., Prakasam K., Rai S., Makeyeva L., Savvin Ye. Crust and mantle beneath western Himalaya, Ladakh and western Tibet from integrated seismic data // Earth and Planetary Science Letters. 2008. Vol. 271. P. 75–87. doi:10.1016/j.epsl.2008.03.048.Priestley K., Jackson J., McKenzie D. Lithospheric structure and deep earthquakes beneath India, the Himalaya and southern Tibet // Geophysical Journal International. 2008. Vol. 172 (1). P. 345–362. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03636.x.Priestley K., Jackson J., McKenzie D. Lithospheric structure and deep earthquakes beneath India, the Himalaya and southern Tibet // Geophysical Journal International. 2008. Vol. 172 (1). P. 345–362. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03636.x.Rawat G., Arora B.R., Gupta P.K. Electrical resistivity cross-section across the Garhwal Himalaya: Proxy to fluidseismicity linkage // Tectonophysics. 2014. Vol. 637. P. 68–79. doi:10.1016/j.tecto.2014.09.015.Rawat G., Arora B.R., Gupta P.K. Electrical resistivity cross-section across the Garhwal Himalaya: Proxy to fluidseismicity linkage // Tectonophysics. 2014. Vol. 637. P. 68–79. doi:10.1016/j.tecto.2014.09.015.Ruzhich V.V., Kocharyan G.G., Levina E.A. Estimated geodynamic impact from zones of collision and subduction on the seismotectonic regime in the Baikal rift // Geodynamics & Tectonophysics. 2016. Vol. 7 (3). P. 383–406. (In Russ.). doi: 10.5800/GT-2016-7-3-0214Sippl C., Schurr B., Tympel J., Angiboust S., Mechie J., Yuan X., Schneider F.M., Sobolev S.V., Ratschbacher L., Haberland C., TIPAGE-Team. Deep burial of Asian continental crust beneath the Pamir imaged with local earthquake tomography // Earth and Planetary Science Letters. 2013. Vol. 384. P. 165–177. doi:10.1016/j.epsl.2013.10.013.Sippl C., Schurr B., Tympel J., Angiboust S., Mechie J., Yuan X., Schneider F.M., Sobolev S.V., Ratschbacher L., Haberland C., TIPAGE-Team. Deep burial of Asian continental crust beneath the Pamir imaged with local earthquake tomography // Earth and Planetary Science Letters. 2013. Vol. 384. P. 165–177. doi:10.1016/j.epsl.2013.10.013.Yin A., Harrison T. Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2000. Vol. 28. P. 211–280. doi: 10.1146/annurev.earth.28.1.211Yin A., Harrison T. Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2000. Vol. 28. P. 211–280. doi: 10.1146/annurev.earth.28.1.211Zelt C.A., Smith R.B. Seismic traveltime inversion for 2-D crustal velocity structure // Geophysical Journal International. 1992. Vol. 108 (1). P. 16–34. doi: 10.1111/j.1365-246X.1992.tb00836.xZelt C.A., Smith R.B. Seismic traveltime inversion for 2-D crustal velocity structure // Geophysical Journal International. 1992. Vol. 108 (1). P. 16–34. doi: 10.1111/j.1365-246X.1992.tb00836.xZhang H., Zhao J., Xu Q. Crustal and upper mantle velocity structure beneath central Tibet by P-wave teleseismic tomography // Geophysical Journal International. 2012. Vol. 190 (3). P. 1325–1334. doi: 10.1111/j.1365- 246X.2012.05582.x.Zhang H., Zhao J., Xu Q. Crustal and upper mantle velocity structure beneath central Tibet by P-wave teleseismic tomography // Geophysical Journal International. 2012. Vol. 190 (3). P. 1325–1334. doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05582.x.Zhou H., Murphy M. Tomographic evidence for wholesale underthrusting of India beneath the entire Tibetan plateau // Journal of Asian Earth Sciences. 2005. Vol. 25 (3). P. 445–457. doi: 10.1016/j.jseaes.2004.04.007Zhou H., Murphy M. Tomographic evidence for wholesale underthrusting of India beneath the entire Tibetan plateau // Journal of Asian Earth Sciences. 2005. Vol. 25 (3). P. 445–457. doi:10.1016/j.jseaes.2004.04.007

The authors declare that there are no conflicts of interest present.