ГЕОТЕКТОНИКА, 2013, № 5, с. 36-47
УДК 550.34
ПОВТОРЯЕМОСТЬ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В ЗОНЕ АКТИВНОГО РАЗЛОМА ХОВД НА МОНГОЛЬСКОМ АЛТАЕ
© 2013 г. Е. А. Рогожин1, А. С. Ларьков1, С. Дэмбэрэл2, Б. Баттулга2
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 123995, Москва, ул. Б. Грузинская, д. 10 2 Center on Studying of Astronomy and Geophysics, Mongolian Academy of Sciences, P.O. Box-152, Ulaanbaatar, Mongolia
Поступила в редакцию 21.01.2013 г.
Проведено геолого-геоморфологическое и палеосейсмологическое изучение системы палеосей-смодислокаций. По результатам палеосейсмологических исследований разрезов приповерхностных слоев молодых отложений в траншеях и шурфах, выполненных на восточном склоне Монгольского Алтая в зоне активного разлома Ховд, обнаружены многочисленные следы доисторических сильных землетрясений, выражающиеся в развитии горизонтов осадков, отложившихся в приразлом-ной области вследствие возникновения временных сейсмогенных подпрудных озер. Захороненные этими осадками палеопочвы датированы с помощью радиоуглеродного метода. Установлено, что в периоды времени около 7200, 6600, 1500 и позже 700 лет назад здесь произошли сильнейшие землетрясения с магнитудой около 8, существенно изменившие рельеф местности в эпицентральной зоне. Полученные данные по аналогии с результатами палеосейсмических работ, проведенных на Горном Алтае и в западной части Монгольского Алтая, могут пролить свет на проблему повторяемости сильнейших сейсмических событий в регионе Большого Алтая.
Б01: 10.7868/80016853X13050056
ВВЕДЕНИЕ
Монгольский Алтай известен своими многочисленными крупными сейсмическими очагами. В литературе подробно описаны вышедшие на поверхность сейсморазрывы вдоль Кобдинского разлома (Ховд) — Чихтэйн и Ар-Хутэл, Великого Монгольского землетрясения 1761 г., длиной более 200 км, Фуюньского землетрясения 1931 г., протяженностью около 200 км, Урэгнурского землетрясения 1970 г. длиной в первые километры, а также палеосейсмодислокации Бидж (25 км), Булган (более 30 км) и Сагсай (35—37 км) [1].
В 1990 г. на Рудном Алтае произошло сильное Зайсанское землетрясение (М = 7.0), а в 2003 г. на Горном Алтае — Алтайское (Чуйское) сильнейшее событие (М = 7.3) [3]. Сейсмогенные трещины первого события с признаками небольших правос-двиговых смещений протянулись в субширотном направлении на расстояние около 20 км к востоку от оз.Зайсан. Второе землетрясение породило на поверхности сложную систему первичных, сейсмотектонических дислокаций, включающую в себя магистральный сейсморазрыв северо-западной ориентировки общей протяженностью около 70 км, представляющий собой правосторонний сдвиг с амплитудой горизонтальных смещений до 2 м, а также дополнительные оперяющие сейсморазры-вы взбросовой и правосдвиговой морфо-кинема-тики.
Таким образом, горно-складчатая область Монгольского, Горного и Рудного (Большого) Алтая представляется высокоактивной с точки зрения возникновения здесь сильнейших сейсмических событий на современном этапе и в историческое, а также в доисторическое, времена. Эти события оставляют на поверхности в эпицен-тральной области многочисленные сейсмодисло-кации как первичного — сейсморазрывы, так и вторичного (сейсмогравитационного и вибрационного) типов, следы которых сохраняются в течение многих тысяч лет.
В последние годы в эпицентральных зонах Монголо-Алтайского 1931 г. и Алтайского 2003 г. землетрясений были выполнены палеосейсмоло-гические исследования с использованием метода "тренчинга" — изучения сейсмодислокаций и па-леосейсмодислокаций в траншеях [4, 6, 11]. Были также изучены очаговые зоны других сильнейших землетрясений Монголии — Булнайских 1905 г., Гоби-Алтайского 1957 г. и Могодского 1968 г. [5, 9, 13—15]. На этом фоне восточная часть Монгольского Алтая остается слабо изученной. Здесь с 80-х годов ХХ века не проводились палеосейсмо-геологические исследования [7]. Поэтому летом 2012 г. совместной группой российских и монгольских специалистов были проведены сейсмотектонические работы, направленные на изучение палеосейсмодислокаций, оставленных здесь сильнейшими древними доисторическими зем-
летрясениями, а также, возможно, Великим монгольским землетрясением 1761 г.
Эти исследования включали геолого-геоморфологическое и палеосейсмологическое изучение системы древних сейсмодислокаций Ар-Хут-эл. Был осуществлен тренчинг линейной зоны приразломных валов тремя траншеями и тремя шурфами. В горных выработках обнаружились несколько горизонтов захороненных палеопочв в разрезах временных подпрудных озер, а также разновозрастные коллювиальные клинья на западном склоне возникших при сдвиговых смещениях антиклинальных валов сжатия.
СЕЙСМОГЕНЕРИРУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ МОНГОЛО-АЛТАЙСКОГО РЕГИОНА
Палеосейсмодислокация (ПСД) Ар-Хутэл, приуроченная к центральной части активного разлома Кобдо (Ховд) [1, 8], протягивается более чем на 215 км (рис. 1). Структура, имеющая север-северо-западное простирание (330°—340°), представлена различными формами: уступами высотой до 3 м, трещинами растяжения, валами сжатия, смещениями сухих русел, которые позволяют реконструировать правостороннее сдвиго-взбросовое смещение. По данным Сводного каталога активных разломов областей Индийско-Европейской и Аравийско-Евразийской коллизии этот разлом активен в позднем плейстоцене и голоцене, а на некоторых участках демонстрирует активность в историческое время и на современном этапе [8]. Скорость его современных движений составляет от 1 до 5 мм/год, а на отдельных отрезках может превышать 5 мм/год. По некоторым признакам именно эта система первичных палеосейсмодислокаций была обновлена в результате выхода на поверхность очага Великого Монгольского землетрясения 1761 г.
Зона ПСД Ар-Хутэл на восточном склоне Монгольского Алтая в окрестностях г. Ховд с запада обрамляет протяженную и широкую передовую гряду — форберг по терминологии иркутских сейсмогеологов. Западное крыло разлома представлено протяженной линейной депрессией длиной в десятки километров и шириной в первые километры. В районе долины р. Буянт-Гол прослеживается две субпараллельных ветви разлома Ховд, отстоящие друг от друга на расстояние 500—1200 м (рис. 2). Более восточная ветвь в виде крутого уступа в рельефе подрезает с запада упомянутый форберг. При пересечении восточной ветвью долины р. Буянт-Гол наблюдается правостороннее смещение последней на расстояние порядка 1000 м. Визуальные наблюдения состояния склонов форберга показали значительную нарушенность коренных пород — нижне-средне-палеозойских гнейсовидных гранитов системами свежих трещин, вывалами скального материала,
вероятно, в результате интенсивных сотрясений при сильных землетрясениях прошлого. Интересно, что при устойчивой господствующей пра-восдвиговой компоненте смещений на отдельных отрезках разлом демонстрирует взбросовую морфологию с приподнятым восточным крылом в северной части изученного района и западным крылом — в южной его части.
Западная ветвь зоны разлома Ховд представлена цепочкой кулисообразно подставляющих друг друга молодых валов сжатия, развитых в толще позднечетвертичных отложений, и осложняет восточный край приразломной депрессии.
Прежними исследователями были обнаружены участки древнего подтопления и заболачивания речных долин (в частности долины р. Буянт-Гол) и временных водотоков к западу от зоны разлома Ховд [1]. В окрестностях г. Ховд было закар-тировано несколько таких участков. Именно они являются перспективными на определение возраста древних сильных землетрясений, поскольку в условиях подтопления в разрезе приповерхностных слоев хорошо сохраняются погребенные па-леопочвы, материал которых пригоден для радиоуглеродного анализа. В прочих местах органическое вещество плохо сохраняется в условиях резко-континентального климата этой части Монгольского Алтая. Для проведения геолого-геоморфологических сейсмотектонических и па-леосейсмогеологических исследований летом 2012 г. были выбраны два участка подтопления в 40 км к юго-западу и один — в 60 км к северо-западу от г. Ховд.
Морфология обеих ветвей разлома Ховд (ПСД Ар-Хутэл) исследована в нескольких местах в бассейне р. Буянт-Гол. Восточная ветвь ПСД прослежена на коренном склоне в 2 км севернее долины реки, где виден приразломный уступ в зоне активизированного разлома Ховд. Разлом выражен здесь в рельефе невыдержанным эскарпом на границе выходов коренных гранито-гнейсов и рыхлых делювиально-пролювиальных отложений. Уступ в рельефе горного склона имеет простирание по азимуту 310° и отчетливо выражен в виде резкой смены крутизны. Но признаков сдвиговых или молодых взбросовых смещений не наблюдается. Не наблюдается также нарушений молодых конусов пролювия и делювия. Разлом выражен геоморфологически как структура неактивная на современном этапе.
С другой стороны, западная ветвь ПСД Ар-Хутэл представлена несколькими пологими валами сжатия длиной 150—200 м, шириной до 50 м и высотой 10—15 м, подставляющими друг друга по простиранию. Азимут простирания длинных осей валов 340° ССЗ. На западном крыле самого северного из валов существует ярко выраженный уступ и в его подножье — впадина, что свидетельствует
91°24'
91°45' в.д.
12 км
92°40'
- 47°51'
V
Л_£_i.
+ + - ,-
t . . J + + :
О
-О_Ou
■ I '
9
2 6 10
3 7 11
4
8 12
Рис. 1. Положение системы палеосейсмодислокаций Ар-Хутэл на геологической схеме восточной части Монгольского Алтая [1].
1—5 — горные поднятия Монгольского Алтая, сложенные: 1 —венд-нижнекембрийскими вулканитами основного состава, 2 — верхнекембрийскими метаморфизованными терригенными толщами, 3 — верхнеордовикско-силурийскими терригенно-карбонатными толщами, 4 — нижне-среднепалеозойскими гнейсовидными гранитами, 5 — средне-верхнепалеозойскими гранитоидами; 6 — Предалтайская система межгорных мезо-кайнозоиских впадин; 7 — древние разломы, установленные и предполагаемые; 8 — активизированный Кобдинский (Ховд) разлом; 9 — участки сейсмодис-локаций с вертикальным смещением (штрихи направлены в сторону опущенного крыла, И — амплитуда, м) с направлением горизонтального смещения и его амплитудой, м; 10 — новейшие тектонически
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.