ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 3, с. 68-76
УДК 550.34:551.794(575.2)
ПРИЗНАКИ СИЛЬНЫХ ПАЛЕОЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО ТАЛАСО-ФЕРГАНСКОМУ РАЗЛОМУ В РАЙОНЕ ПЕРЕВАЛА
КОК-БЕЛЬ, КЫРГЫЗСТАН
© 2010 г. А. М. Корженков, А. В. Бобровский, Э. М. Мамыров
Институт сейсмологии НАНКР, Кыргызстан, 720060, Бишкек, микрорайон Асанбай, д. 52/1
Поступила в редакцию 3.12.2008 г.
Проведенные палеосейсмологические исследования по Таласо-Ферганскому разлому в районе перевала Кок-Бель (центральная часть Западного Тянь-Шаня) позволили определить скорости горизонтальных смещений по разлому во второй половине голоцена (13—14 мм/год), а также С14 возраст сильных землетрясений, имевших место здесь же: ~300 лет, ~2400 лет и ~5000 лет назад.
ВВЕДЕНИЕ
Таласо-Ферганский разлом является крупнейшей сдвиговой дизъюнктивной структурой Центральной Азии, формирующей косо ориентированную границу между северо-восточной и юго-западной частями Тянь-Шаня. Последняя включает в себя Ферганскую впадину, хребты Чаткало-Кураминского района и Алайскую долину. Северо-Восточный Тянь-Шань представлен широким поясом широтно ориентированных хребтов, разделенных межгорными впадинами, расположенных между Таримским бассейном и Казахской платформой [8].
Большинство исследователей, занимавшихся изучением Таласо-Ферганского разлома, интерпретируют его как правосторонний сдвиг, зало-жившийся в палеозойское время, вдоль которого правосторонние движения возобновились в позднем кайнозое в результате начавшегося сокращения земной коры вследствие Индийско-Евразийской коллизии. Тектонические смещения вдоль внутриконтинентальных сдвигов ограничивают скорости регионального сокращения земной коры, и, таким образом, величина скорости сдвига по Таласо-Ферганскому разлому является необходимой для полной оценки активной деформации Тянь-Шаньского орогена. Последняя оценка должна улучшить наше понимание внутриконти-нентальной деформации Тянь-Шаньского горного пояса в целом.
Сводка материалов предыдущих исследований по Таласо-Ферганскому разлому приведена в работах В.Г. Трифонова [10] и В.С. Буртмана [8] и их коллег. Чтобы не повторяться здесь, отсылаем читателя к вышеперечисленным работам.
1. Исследованная территория и методология
В ходе полевых исследований летом 2007 г. нами было проведено детальное картирование Кок-Бель-ского полигона (ф = 41°42' с.ш. и X = 72°53' в.д.) в районе одноименного перевала на шоссе "Биш-кек—Ош" (рис. 1, 2).
На изученном полигоне линия Таласо-Фер-ганского разлома проходит по склону сухой долины. На полигоне обнаружены многочисленные разорванные формы современного рельефа: небольшие долины временных водотоков и водоразделы между ними, верхние части которых сдвинуты в горизонтальном направлении, — вправо на десятки и сотни метров. В местах пересечениях этих сухих долин-саев зоной Таласо-Ферганского разлома имеет место их подпружи-вание, связанное с затруднением стока из-за сдвига долины [7]. Одинаковая ширина и морфология смещенных частей сухих долин выше и ниже линии сдвига свидетельствует о том, что смещение произошло быстро. Это позволяет связывать такие смещения с землетрясениями [2].
Для определения времени подвижек по Тала-со-Ферганскому разлому использовался косвенный метод В.Г. Трифонова [6]. При сдвиговых подвижках на склоне вдоль линии разлома возникли местные условия подпруживания. Сдвинутый водораздельный отрожек подпрудил воды, стекающие по склону и просачивающиеся вдоль сме-стителя разлома, что создает условия для заболачивания образовавшей приразломной ложбины. Начало формирования торфяника и мощного почвенного слоя сопутствовали горизонтальным смещениям по разлому.
Для определения возраста этих образований отбирались пробы органического материала на
72°
73°
74° в.д.
42°
41°
42° с.ш.
41 °
72°
73°
74°
Рис. 1. Карта рельефа центральной части западного Тянь-Шаня (фрагмент: [4] с дополнениями авторов) Черная линия на рисунке — Таласо-Ферганский разлом. Буквенные обозначения в прямоугольниках — названия местностей, упомянутых в статье: К-К — река Каракульджа-Чаткальская, К-Б — перевал Кок-Бель, К-Л — река Кеклик-бель, К-Д — река Кылдау, П-Н — река Пчан
радиоуглеродный анализ в шурфах, пройденных в подпруженных частях долин. Полученные радиоуглеродные датировки по сумме органического вещества, накапливающегося некоторое время, всегда моложе момента начала накопления. Определения остаточной активности углерода выполнялось на приборе QUANTULUS-1220 (Liquid Scintillation Counters) в Институте геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск. Для расчета возраста использовался период полураспада 14С, равный 5570 лет. Возраст рассчитывался от 1950 г. Датирование выполнялось по фракции гуминовых кислот.
2. Описание Кок-Бельского полигона.
Обсуждение результатов
Кок-Бельский полигон, исследованный нами, располагается на подъеме на одноименный перевал из Кетмень-Тюбинской впадины (см. рис. 2), центральная часть которой заполнена в настоящее время водой Токтогульского водохранилища. Здесь наблюдается систематическое правостороннее смещение небольших сухих ложбин и водоразделов между ними по зоне Таласо-Ферган-ского разлома (рис. 3). Здесь нами также была составлена детальная цифровая карта участка зоны Таласо-Ферганского разлома с помощью электронного тахеометра (рис. 4).
о
73°00' в.д.
м
и о н
и
о м к
41°45' с.ш.-к
41°45' с.ш.
73°00' в.д.
Рис. 2. Топографическая карта окрестностей перевала Кок-Бель (фрагмент: [3] с дополнениями авторов)
Черная линия — шоссе М41 "Бишкек-Ош". Черная прерывистая линия — Таласо-Ферганский разлом. Серый прямоугольник — Кок-Вельский геодезический полигон, описываемый в статье
0
1
и
я §
и
й тз
Рис. 3. Смещение вправо сухих саев (белые прерывистые линии) и водоразделов между ними (белые сплошные линии) вдоль линии Таласо-Ферганского разлома (субгоризонтальная прерывистая линия) к СЗ от пер. Кок-Бель. Буквы А, Б, В, Г — произвольно взятые обозначения тальвегов сухих долин и осей водоразделов между ними. Величины замеров горизонтальных смещений см. в табл. 1 (№№ 10—13)
К перевалу Кок—Бель
На километровом участке разлома нами были замерены систематические смещения форм современного рельефа, верхние части которых сдвинуты вправо вдоль линии разлома в горизонтальном направлении (табл. 1) на расстояние от 13 до 116 м. Все замеренные элементы рельефа — небольшие сухие долины временных водотоков — саев, а также водоразделы между ними. Аналогичные результаты в этом же районе были получены также Трифоновым и др. [7]: горизонтальные смещения от 11 до 135 м.
К СЗ от перевала Кок-Бель нами были замерено 25 долин сухих саев и водоразделов между ними, смещенных вправо на расстояние до 120 м. Обращает внимание различная представительность смещений разной амплитуды: выделяются несколько максимумов, тогда как промежуточные значения отсутствуют (рис. 5). Подобная неравномерность, по данным Трифонова и др. [7],
указывает на решающий вклад импульсных сей-смогенных подвижек в суммарное передвижение.
Для обоснования сейсмогенности сдвиговых подвижек вдоль зоны Таласо-Ферганского разлома в статье использовалась методика В.Г. Трифонова [5, 6], которая включает построение гистограмм смещенных форм, где на горизонтальной оси представлены амплитуды смещений, а на вертикальной — количество смещенных водотоков. Данный подход впервые был предложен Р. Уоллесом [11], а затем реализован В.Г. Трифоновым для активных разломов Монголии, Таласо-Ферган-ского и других дизъюнктивов. Применение этой методики обычно основано на большом статистическом материале (не менее 50 смещений) и охватывает более протяженные сегменты разломов, чем приведенные в настоящей работе. Поэтому мы хотели бы отметить недостаточную статистическую представительность материалов ста-
м
и о н
и
я
о и к
ю
0
1
и
я §
а
тз
Рис. 4. Топографическая карта Кок-Бельского полигона, выполненная по данным съемки электронным тахеометром. Показаны величины смещений русел сухих водотоков 1 — Таласо-Ферганский разлом; 2 — поперечный профиль; 3 — шурфы, расчистки. Величины замеров горизонтальных смещений А, Б, В соответствуют номерам замеров 24, 22, 20 в табл. 1
тьи (см. рис. 5) и, соответственно, определенную гипотетичность нашего вывода.
К СВ от пер. Кок-Бель вдоль Таласо-Ферган-ского разлома нами были пройдены 2 шурфа и произведена одна расчистка естественного обнажения — воронки отрыва оползня, пришедшуюся прямо на разломную зону (рис. 6 и 7). Величина горизонтального смещения долины сухого сая и соседнего водораздела, замеренная электронным тахеометром, — 65 м. Эту величину мы соотнесли с самой древней датировкой из пройденных горных выработок — 4900 ± 230 лет (табл. 2). Таким образом, мы получаем возможные скорости горизонтальных тектонических подвижек, начиная со среднего голоцена, равные — 12.67—13.92 мм/год.
Последнее — сильное — землетрясение на исследованном участке произошло, по-видимому, около ~300 лет назад. Свидетельством чему являются абсолютные датировки проб СОАН-7021 (270 ± 85 лет), СОАН-7024 (370 ± 90 лет) и СОАН-7026 (240 ± 50 лет), отобранных в шурфах № 1 и 2, а также в расчистке № 3 в нижних частях современной почвы, развитой на подстилающем "кол-лювиальном клине" (см. табл. 2). Близкая датировка была получена В.С. Буртманом и др. [2] вдоль линии Таласо-Ферганского разлома в верховьях р. Чаткал - 250 ± 50 лет (ГИН-4299). Хотя расстояние между Кок-Бельским полигоном и долиной р. Каракульджа-Чаткальская около 100 км, но именно такова, по-видимому, была длина плоскости сейсмогенного разрыва этого возраста.
В этом же шурфе на глубине 30 см нами был найден фрагмент керамической посуды. Форма шаровидная, изготовлена на гончарном круге из хорошо взмученной глины с примесью крупнозернистого и мелкозернистого песка. Обжиг равномерный. Прослеживаются следы закопченно-сти. Указанные признаки наиболее характерны для эпохи средневековья — VIII-XII века н.э. (К. Табалдиев, письменное сообщение). Для сужения датировки нужны еще дополнительные артефакты. С другой стороны, изготовление подобной тонкостенной шаровидной керамики в Ферганской долине и в ее предгор
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.