научная статья по теме ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ КУЛИНСКОГО СЕЙСМОГЕННОГО УЗЛА (ВЕРХНЕ-КОЛЫМСКОЕ НАГОРЬЕ) ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ КУЛИНСКОГО СЕЙСМОГЕННОГО УЗЛА (ВЕРХНЕ-КОЛЫМСКОЕ НАГОРЬЕ) ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ»

УДК 551.24:550.343.4

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ КУЛИНСКОГО СЕЙСМОГЕННОГО УЗЛА (ВЕРХНЕ-КОЛЫМСКОЕ НАГОРЬЕ) ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

© 2010 г. В. М. Шарафутдинов, И. М. Хасанов

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН 685000 Магадан, ул. Портовая, 16;

E-mail: seismolog@neisri.ru Поступила в редакцию 20.02.2007 г.

Выполнены и проинтерпретированы 30 физических точек магнитотеллурических зондирований (аппаратура: станция СГС-Е), а также 20 км электропрофилирования (аппаратура: СДВР-4М). Построены схема сейсмической активности, интерпретационная схема и четыре геоэлектрических разреза, дающих представление о глубинном строении Кулинского сейсмогенного узла. Создана обобщенная геоэлектрическая модель верхней части земной коры территории узла до глубин 20—22 км. Выделены 3 субвертикальные электропроводящие зоны (мощностью 3—5 км, глубина 10—22 км), фиксирующие положение сейсмоактивных глубинных разломов, которые обусловливают положение Кулинского сейсмоген-ного узла. Определена его условная граница. Установлена приуроченность эпицентров землетрясений к областям литосферы с повышенной концентрацией электропроводящих слоев и зон.

Территория Северо-Востока является одной из немногих в России, где наблюдается повышенная сейсмическая активность. По площади региона землетрясения распределены довольно неравномерно — они, главным образом, сосредоточены в протяженных поясах северо-восточного и северо-западного простирания. На основе комплекса проведенных геолого-геофизических и сейсмологических работ была установлена [1] некоторая пространственная закономерность размещения наиболее сейсмоактивных участков, связанных с глубинным строением региона. В результате этих работ на территории области были выделены ряд сейсмогенных узлов, в которых сосредоточены эпицентры основных (с энергетическим классом К = от 8.4 до 17.0) землетрясений Магаданской области. Сейсмогенные узлы — области повышенной сейсмичности территориально (возможно генетически?) связанные с определенным глубинным строением земной коры, которое определяется на основе интерпретации гравитационных и магнитных аномалий [1, с. 7].

Одним из них является Кулинский сейсмоген-ный узел [1], расположенный в пределах центральной части (рис. 1) Аян-Юряхского антиклинория, в котором произошло Кулинское землетрясение (1972, М = 5.9), одно из четырех самых мощных на территории Магаданской области в период инструментальных наблюдений, поэтому изучение его глубинного строения может дать ключ к анализу генезиса сейсмогенных процессов на большей части территории региона. С другой стороны, актуальность проводимых исследований обусловлена тем, что Ку-линский сейсмогенный узел (примерный диаметр 50 км) расположен в центре промышленно-развито-

го региона, в непосредственной близости от больше-объемных золоторудных месторождений (Наталка, Дегдыкан, Школьное и т.д.), в которых сосредоточено около 70% промышленных запасов золота на территории Магаданской области и в настоящее время производится развертывание крупномасштабных геолого-разведочных и строительных работ.

Цель работ — исследования глубинного строения Кулинского сейсмогенного узла на основе геофизических данных и его корреляция с сейсмической активностью как по площади, так и по вертикали. Узел расположен в северной части листа Р-55-ХХ11, с координатами 147°—148° по долготе и 61°40'—62° по широте.

Геологическое описание района работ приводится по литературе [1, 2, 3], характеристика геофизических полей с элементами глубинного строения выполнена авторами.

Геологическое описание с элементами тектоники

Кулинский сейсмогенный узел расположен в пределах юго-восточного фланга Аян-Юряхского антиклинория и приурочен к Тенькинской антиклинали. Территория работ характеризуется широким развитием черносланцевых образований, испытавших региональный метагенез, вплоть до зеленосланцевой фации метаморфизма, а также магматогенное воздействие. Здесь мощно проявлены дизьюктивные нарушения, в том числе принадлежащие Тенькинскому глубинному разлому.

Магматические образования на территории работ представлены позднемеловым Нетченским

• 1

7

~Р~\3

□1 9

Рис. 1. Схема размещения эпицентров землетрясений юго-восточной части Яно-Колымской системы (по [1, с. 6, 10]). Землетрясения энергетического класса: 1 — 9.0 < К < 11.0; 2 — 11.0 < К < 14.0; 3 — 14.0 < К < 17.0; 4 — сейсмостанции; 5 — границы сейсмогенных узлов по [1] (I — Делянкир-Артыкского, II — Бургагычанского, III — Кулинского, IV — Верхнее-Ясачинского, V — Купкинского, VI — Танья-Нурского, VII — Средне-Ямского), 6 — береговая линия залива Шелихова, 7 — границы Аян-Юряхского антиклинория (по В.М. Кузнецову, 2007), 8 — зона Тенькинского разлома (по В.М. Кузнецову, 2007), 9 — участок работ.

массивом. Он образует два куполообразных выхода интрузивных пород общей площадью 178 км2. Восточный купол сложного состава занимает водораздельное пространство Омчака-Правого Итрикана и Ченера. Общая площадь выхода восточного купола Нечинского массива 130 км2. Западный купол массива вытянут в северо-восточном направлении, протяженностью по длинной оси 12 км, ширина 4 км, площадь выхода около 48 км2. Он располагается в междуречье Омчака и Правого Итрикана. Массив прорывает осадочную толщу верхней перми и остатки покровов андезитов верхнего мела. Он создает массивные формы рельефа с абсолютными отметками до 1704 м и относительными превышениями до 600 м.

Разрывные нарушения в районе весьма многочисленны, четко проявлены и в значительной мере

определяют структурный план территории. Преобладают продольные, относительно складчатой структуры и поперечные к ней разрывные нарушения. Первые имеют преимущественно северо-западное простирание, а поперечные разломы — северо-восточное и широтное. Главной тектонической структурой района является Омчакский (Тенькин-ский) глубинный разлом. Осевой шов разлома следует вдоль долины р. Омчак. Установленная длина его более 300 км. Амплитуды перемещений блоков пород (взбросо-сдвигового типа) вдоль разлома составляют 300—400 м [3]. В современном структурном плане Омчакский разлом, имеющий северо-западное простирание, местами выражен сериями сближенных, преимущественно крутопадающих, разрывов (сбросов, сбросо-сдвигов), а также зонами повышенной трещиноватости пород. Приведен-

ные данные свидетельствуют о древнем, до верхнепалеозойском времени заложения Омчакского разлома и, по-видимому, достаточно больших глубин его проникновения. На основании количественной интерпретации гравиметрических данных Ю.Я. Ва-щилов [2] оценивает эти глубины в 50 км.

Характеристика геофизических полей с элементами глубинного строения

Аномальное магнитное поле слабоинтенсивное, близкое к нулевому, что обусловлено слабомагнитными отложениями пермского возраста. Структурно-морфологический анализ аномального магнитного поля позволяет разделить всю площадь на две области. Первая занимает восточную часть территории. Тип поля определяется слабоположительной "региональной" аномалией интенсивностью до 40 нТл, отображающей слабоизмененные отложения верхнепермского возраста, которая осложнена многочисленными локальными аномалиями интенсивностью 60—120 нТл, фиксирующими положение полого и крутопадающих пластовых тел сульфидизированых осадочных пород. Вторая область охватывает западную часть изучаемой территории. Специфической особенностью магнитного поля является то, что оно складывается из большого количества локальных линейных дугообразных и изометричных в плане положительных и отрицательных аномалий.

Особенностью гравитационного поля (редукция Буге) района, является сочетание разнопорядковых линейных и изометричных минимумов и локальных максимумов, разделенных между собой зонами градиентов силы тяжести различной напряженности (3—5 мГал на 2 км). Отчетливой пониженной аномалией, амплитудой до 16 мГал, отмечаются малоплотные (2.55—2.52 г/см3), частично вскрытые, интрузивные породы Неченского массива. Данная отрицательная аномалия является фрагментом целой аномальной зоны северо-западного простирания, которая контролирует, кроме указанного Не-ченского массива — Тенькинский, Мираж, Бутугы-чагский и прочие интрузивные тела, расположенные на сопредельных площадях. Эта система аномалий своей западной частью (имеющей градиентный характер) фиксирует положение системы глубинного Тенькинского разлома. Вмещающие пермские толщи характеризуются широким диапазоном колебания плотности. При этом для всех свит кроме пионерской средняя плотность песчаников (2.59— 2.62 г/см3) ниже плотности аргиллитов и алевролитов (2.62—2.65 г/см3).

Результаты исследований глубинной структуры верхней части земной коры соседней территории (Омчакский рудный узел) методом магнитотеллу-рических зондирований [12] позволяет предположить геоэлектрическую модель района работ в виде системы горизонтальных и субвертикальных про-

водящих зон в плохо проводящей горизонтально-неоднородной среде.

В разрезе осадочного чехла, достигающего мощности 6—7 км, по геолого-геофизическим данным выделяется три геоэлектрических комплекса. Геоэлектрический разрез осадочного чехла характеризуется значительной латеральной неоднородностью, что проявляется в изменении параметра сопротивления от профиля к профилю, и одновременно в сохранении пропорциональности отношения сопротивлений при выделении пластов. Верхнекоровый высокоомный слой (толща кристаллического фундамента) во многих местах прорван субвертикальными (наклонными) зонами различных размеров с аномально низким сопротивлением (0.3—0.5 Ом м). Некоторые из этих зон пронизывают высокоомный слой на всю его мощность, охватывая низы осадочного чехла, и уходят корнями в коровый проводящий слой (КПС). Глубина этих зон, установленных на сопредельных территориях, достигает 15—18 км, при латеральных размерах 5—7 км. Удельное электрическое сопротивление низкоомных зон 0.2—0.7 Ом м, они преимущественно приурочены к глубинным разломам. Генетически эти зоны, наиболее вероятно, связаны с коровым проводящим слоем и, очевидно, являются его субвертикальными апофизами. Интрузивные тела фиксируются вы

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»