ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2009, № 11, с. 79-85
УДК.551.248(571.56)
ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ РАЗЛОМНО-БЛОКОВЫХ СТРУКТУР ВОСТОЧНОГО СЕГМЕНТА БАЙКАЛО-СТАНОВОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПОЯСА
© 2009 г. Л. П. Имаева1, В. С. Имаев1, Б. М. Козьмин2, К. Маккей3
1ИЗК СО РАН, г. Иркутск 2ИГАБМ СО РАН, г. Якутск 3Университет штата Мичиган, г. Лансинг, США Поступила в редакцию 20.06.2009 г.
Совместный анализ геолого-геофизических характеристик активных разломов, морфотектониче-ских особенностей рельефа, данных спутниковых измерений и сейсмичности территории юго-востока Алдано-Станового блока (восточный фланг Олекмо-Становой сейсмотектонической зоны), позволил определить кинематический план развития современных разломно-блоковых структур и выделить сопряженные системы главных сейсмогенерирующих разломов, находящихся в зоне динамического влияния контакта трех крупных литосферных плит: Евразиатской, Амурской и Охотоморской.
РЛС8: 91.30.Vc; 91.55.Ln
ВВЕДЕНИЕ
Территория восточной окраины Алданского щита, в области его сочленения со Становой складчатой областью (или Алдано-Становой блок), является наименее изученной с позиций сейсмотектонического анализа и до настоящего времени не рассматривалась в структурно-кинематических моделях современного тектонического процесса. Сейсмическая активность этого региона связывается с активизированными структурами буферной зоны, трактуемой как диффузная граница между Амурской и Евразийской плитами, которая включает Олекмо-Становую и Тукурингро-Джагдинскую сейсмотектонические зоны [Имаев, 2003; Мирошниченко, 2008; Имаев и др., 2000]. Для понимания общей геодинамической позиции территории и выделения главных сейсмогенерирующих структур нами проведен морфотектонический анализ наиболее ярко выраженной транспрессионной структуры (блок Токинского Становика), расположенной между пра-восдвиговыми разломами северо-западного простирания: Тыркандинским и, возможным продолжением в область Становой складчатой системы Итун-Иланским разломом, являющимся западной ветвью системы разломов Тан-Лу.
ГЕОСТРУКТУРЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ
В соответствии с определенными структурно-вещественными комплексами на территории исследований выделяются три крупных тектонических блока (рис. 1): Центрально-Алданский и Восточно-Алданский террейны, включающие активизированные
структуры Алданского щита и соответствующие сегменты Становой складчатой области, а также Ту-курингра-Джагдинский сектор восточной ветви Монголо-Охотской складчатой системы [Разлом-ная..., 1976; Мокшанцев и др., 1975; Тектоника..., 2001].
Элементы глубинного строения земной коры данной территории практически полностью отражают механизм образования местных новейших структур региона. На схемах мощностей земной коры выделяется ряд крупных блоков и их структурные ограничения [Мокшанцев и др., 1975]. Становая зона (Становик-Джугджурский блок) имеет мощность земной коры 38-40 км, считается что нижняя и верхняя границы земной коры являются как бы зеркальным отражением друг друга. Граница Мо-хоровичича в областях морфологически выраженных поднятий, как правило, имеет тенденцию к погружению, а в областях развития отрицательных структур - к подъему. Так, в зоне умеренных неотектонических поднятий морфоструктуры залегание границы Мохоровичича фиксируется на глубине 38-40 км, а в зоне интенсивных сводово-блоко-вых движений (Токинский Становик) происходит ее погружение до значений 40-42 км. По данным, полученным по наблюдениям за временами пробега сейсмических волн близких землетрясений, мощность земной коры на юго-востоке Алданского щита может достигать 45-60 км [Суворов, 1985].
Картина распределения усредненных значений поля силы тяжести в редакции Буге характеризуется линейностью. При этом выдерживается в основном субширотное и северо-западное простирание минимумов, разделенных максимумами. Их простран-
ИМАЕВА и др. 131° 133°
ч 2 ч 3 \ 4 ч
6 7 -й- 8
Рис. 1. Схема разломно-блоковых структур восточного фланга Олекмо-Становой сейсмотектонической зоны: 1 - главные сейсмогенерирующие структуры сдвиговой кинематики; 2 - разломы неизвестной кинематики; 3 - надвиги (Ю-Т - Южно-Токинский, И - Идюмский, С - Суннагинский); 4 - сбросы; 5 - мезозойско-кайнозойские впадины (а - Токинская, б - Атугей-Нуямская и Гонамские, в - Ытымджинская, г - Верхнезейская и Удская); 6 - круговые диаграммы фокальных механизмов землетрясений (черная точка внутри диаграммы - положение оси сжатия, белая - оси растяжения), рядом проставлена дата возникновения землетрясения; 7 - кайнозойское поле базальтов; 8 - направление действия регионального поля тектонических напряжений. Римскими цифрами обозначены крупные геоблоки: I - Центрально-Алданский, II - Восточно-Алданский, III - Тукурингра-Джагдинский. Арабскими цифрами в кружках помечены новейшие блоки (структуры): 1 - Токинский Становик, 2 - Сутамский, 3 - Гонамский, 4 - Учуро-Идюмский, 5 - Тырканский, 6 - Батомгский, 7 - Джугджурский, 8 - Баджальский, 9 - Тимптонский. Буквенные обозначения: главные разломы (А-Н - Атугей-Нуямский, А-М - Авгенкуро-Майский, Т-Тыркандинский, У - Улканский, И-И - Итун-Иланский) и краевые швы (Б - Беликчанский, Н-К - Нелькано-Кыллахский, Ст - Становой, Т-Д - Тукурингра-Джаг-динский).
ственное расположение совпадает с системами разломов и выраженными в рельефе неотектоническими структурами.
Тектонические ограничения морфоструктур находят свое отчетливое отображение в виде резких гравитационных градиентных ступеней. Оси аномалий располагаются примерно параллельно разломам, трассируемых вдоль бортов впадин, но смещены к югу на расстояние от нескольких до 10-15 км, что также свидетельствует о надвиговой природе этих разрывных нарушений.
Севернее охарактеризованной полосы минимумов силы тяжести в субширотном направлении протягивается цепочка максимумов линейной и изомет-ричной форм, большинству которых соответствуют неотектонические поднятия, сложенные архейскими кристаллическими породами. Интенсивность фиксируемых положительных аномалий не обнаруживает зависимости от абсолютных отметок рельефа: устанавливаемая связь аномалий силы тяжести юга этой части Алданского щита и смежных районов Становой области с мезозойской и кайнозойской структурами свидетельствует о том, что мезозойская и кайнозойская активизации привели здесь к существенной переработке земной коры, в том числе и глубинной ее структуры.
Свидетельством современной активности исследуемой территории служит также значительная величина теплового потока. В районе Токинского Становика (оз. Большое Токко) его значение составляет до 80 мвт/м2 [Имаев и др., 2000]. Косвенным подтверждением высокого теплового потока может являться также широкое развитие здесь наледей. Сведения о тепловом потоке отражают длительную однонаправленную тектоническую активность, на фоне которой и проявляется одна из составляющих тектономагматических процессов -сейсмичность.
СЕЙСМИЧНОСТЬ
Основное скопление эпицентров землетрясений отмечается в центральной части Токинского Становика. Ежегодно в районе Токинского Становика записывается в среднем 40-50 сейсмических событий. За весь период инструментальных работ в этом районе отмечено около 600 землетрясений. Два из них -Токинское (1937 г.) с М=5.5 и Джугдырское (1939 г.) с М = 6.0 могли ощущаться в эпицентре с силой 7-9 баллов. Здесь также выявлено около 30 толчков с возможными макроэффектами в эпицентре до 6 баллов. Магнитуда таких сотрясений соответствовала 4.0-4.5.
Все землетрясения также группируются в две самостоятельные сейсмические полосы: северная -пересекает среднее и нижнее течение р. Гонам и соединяет Тимптонский максимум сейсмичности с "облаком" землетрясений хр. Лурикан (среднее течение р. Учур). Вторая Южная - протягивается вдоль
Ытымджинской и Атугей-Нуямской впадин к блоку Токинского Становика. Северная и Южная эпицен-тральные сейсмические полосы как бы обтекают Токинскую впадину, отчетливо отбивая ее структурные границы. Среди разломов наиболее сейсмоактивны Тыркандинский, Атугей-Нуямский, Авгенку-ро-Майский сдвиги, а также Южно-Токинский и Идюмский надвиги, как и южные борта Ытымджинской и Атугей-Нуямской впадин, представленные надвигами. Фокальные механизмы землетрясений позволили достаточно надежно оценить кинематику активных разломов, к которым тяготеют их эпицентры (рис. 1). Так, для землетрясения 1971 г. в хребте Лурикан (среднее течение р. Учур) характерны подвижки типа сдвига по плоскости разрыва I и сдвиго-взброса по плоскости II. Смещения в очаге Усмунского землетрясения 1972 г. соответствуют взбросу и надвигу, что подтверждает развитие надвигов на южном борту Ытымджинской впадины, где зафиксирован эпицентр этого подземного толчка. Перемещения в очагах землетрясений Токинского Становика 1.11.1977 г. и 24.04.1979 г. оказались похожими. С северо-западным простиранием плоскости сместителя Южно-Токинского разлома хорошо согласуется азимут простирания плоскости разрыва II, наклоненной к горизонту под углом 41°-62° на юго-юго-запад. Плоскость разрыва I близверти-кальна и ориентирована перпендикулярно к трассе названного разлома. Напряжения сжатия субдол-готны и горизонтальны, а растяжения близширот-ны и составляют с горизонтом углы 20°-61°. Промежуточные усилия действуют в северо-западном направлении и наклонены к поверхности под углом 27-62°. Подвижки в очагах этих землетрясений могут соответствовать надвигам, что совпадает с типом подвижек по Южно-Токинскому разлому в мезозойское время.
В целом, сейсмический процесс на территории юго-востока Алдано-Станового блока проявляется в условиях сжатия, действующего ортогонально к местным структурным элементам и существенно зависит от кинематических особенностей взаимодействия плит и блоков, сформировавшихся на северо-востоке Азиатского континента.
РАЗЛОМНЫЕ СТРУКТУРЫ
В пределах юго-восточной части Алдано-Стано-вого блока наиболее крупными (главными) разрывными структурами являются: Становой шов, Авген-куро-Майский, Южно-Токинский, Атугей-Нуям-ский, Тыркандинский и Идюмский дизъюнктивы (рис. 1). На активность этих разломов в современное время указывают: приуроченность к ним очаг
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.