научная статья по теме СЕЙСМОТЕКТОНИКА ПЕРЕХОДНОЙ ОБЛАСТИ ОТ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ К ОРОГЕННОМУ ПОДНЯТИЮ СТАНОВОГО ХРЕБТА Геология

Текст научной статьи на тему «СЕЙСМОТЕКТОНИКА ПЕРЕХОДНОЙ ОБЛАСТИ ОТ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ К ОРОГЕННОМУ ПОДНЯТИЮ СТАНОВОГО ХРЕБТА»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 1, с. 29-51

УДК@@@

СЕЙСМОТЕКТОНИКА ПЕРЕХОДНОЙ ОБЛАСТИ ОТ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ К ОРОГЕННОМУ ПОДНЯТИЮ СТАНОВОГО ХРЕБТА

© 2010 г. А. Н. Овсюченко1, С. В. Трофименко2, А. В. Мараханов1, П. С. Карасев3, Е. А. Рогожин1

1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 123995, Москва, ул. Б. Грузинская, 10 2Нерюнгринский филиал Якутского государственного университета, 678922, Нерюнгри, ул. Южно-Якутская, 23 3Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет,

119991, Москва, Воробьевы горы, 1 Поступила в редакцию 17.03.2008 г.

В основу работы положены материалы полевого изучения активных разломов, проведенного в 2005—2006 гг. на территории Читинской, Амурской областей и Южной Якутии в связи с детальным сейсмическим районированием трассы проектируемого нефтепровода Восточная Сибирь — Тихий океан. Комплексные полевые геолого-геоморфологические и геофизические работы носили пале-осейсмогеологическую направленность и сопровождались проходкой горных выработок в зонах активизированных разломов, что позволило существенно уточнить имеющиеся сведения о современной структуре, сейсмотектоническом режиме и потенциальной сейсмической опасности области сочленения Байкальской рифтовой зоны и сводово-глыбового поднятия Станового хребта.

ВВЕДЕНИЕ

В рассматриваемом регионе стиль современной геодинамики и сейсмотектоники определяют активизированные в новейший этап времени подвижные системы — Байкальская рифтовая зона (БРЗ) и Олекмо-Становое складчато-блоковое орогенное поднятие [1, 2, 5, 6, 11, 15, 16 и др.]. Именно они контролируют главные зоны возникновения очагов землетрясений. Наиболее сложна по строению Байкальская рифтовая зона, которая представляет собой глубинную структуру левосдвигово-раздвигового типа мантийного заложения. Орогенное поднятие Станового хребта на этом фоне может считаться более просто устроенной сдвиго-взбросовой орогенной системой [1, 6, 11]. При переходе от одной системы к другой быстро изменяются современная морфо-кинематика разрывных нарушений, морфострук-тура отдельных локальных поднятий и структурный стиль молодых впадин, широко развитых в этих тектонических подразделениях. Условия формирования очагов землетрясений в двух указанных подвижных системах также различны. Поэтому для выявления коренных причин возникновения современной сейсмичности требуется проведение детального сейсмотектонического анализа каждой из них.

Результаты проведенных авторами статьи полевых работ, а также имеющийся литературный и фондовый материал, накопленный предыдущими исследователями, позволяют решить эту задачу, и, кроме того, выбрать наиболее подходящую сейсмотектоническую модель для зоны перехода

между двумя подвижными системами Центрально-Азиатского пояса новейшей активизации.

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ ГЕОДИНАМИКИ И СЕЙСМОТЕКТОНИКИ РАЙОНА

Единая орографически выраженная система активизированных структур Байкало-Становой подвижной области подразделяется на две самостоятельные ветви — Байкальскую рифтовую зону и Олекмо-Становую орогенную систему, которые развиваются в различных условиях напряженного состояния земной коры. Первой из них соответствует неотектонический комплекс, сформированный в условиях горизонтального растяжения земной коры, а второй — сжатия. Между ними, в зоне глубинного Олекминского (Темулякитско-го) разлома, намечается существенная структурная перестройка (рис. 1). Именно здесь во второй половине ХХ века (1958—1989 гг.) наблюдался самый высокий уровень сейсмической активности и наиболее частая повторяемость сильных землетрясений. К этой трансформной зоне приурочены эпицентральные области Нюкжинского (05.01.1958 г., М = 6.5; I = 9 баллов), Олекминского (14.09.1958 г., М = 6.5; I = 9 баллов), Тас-Юрях-ского (18.01.1967 г., М = 7.0; I = 9-10 балов) и Южно-Якутского (20.04.1989.г., М = 6.6; I = 8 баллов) сейсмических событий, не считая ряда землетрясений с более слабой энергией [6]. В целом, в пределах БРЗ, по инструментальным и пале-осейсмогелогическим данным известны землетрясения с М = 7.6-8.3 (I = 11-12 баллов), а в Олек-

Рис. 1. Обзорная (А) и сейсмотектоническая (Б) схемы района. Пояснения в тексте. На обзорной схеме район исследований выделен рамкой

1 — рифтогенные сбросо-сдвиги; 2 — шовные разломы; 3 — взбросо-надвиги; 4 — активные разломы второго порядка;

5 — рифтовые впадины; 6 — эмбриональные рифтовые впадины; 7 — Южно-Якутский мезозойский прогиб; 8 — внут-ригорные прогибы Станового поднятия. М — магнитуды землетрясений.

Активные разломы: 1 — Сюльбанский; 2 — Леприндоканский; 3 — Намаракитский; 4 — Новочарский; 5 — Кодарский;

6 — Ханийский; 7 — Кеменский; 8 — Олондинский; 9 — Чина-Вакатский; 10 — Токкинский; 11 — Имангринский, 12 — Тас-Юряхский; 13 — Северо-Становой; 14 — Южно-Становой; 15 — Олекминский (Темулякитский); 16 — Южно-Якутский; 17 — Янгинский; 18 — Нимнырский; 19 — Кабактинский; 20 — Нижне-Нерюнгринский; 21 — Беркакитский; 22 — Тимптонский.

Рифтовые впадины: С — Сюльбанская; К — Каундинская; Н — Намаракитская; Л — Лурбунская; Ч — Чарская; Т — Ток-кинская; М — Муруринско-Читкандинская; Х — Ханийская; Вк — Верхнекаларская; Ку — Кудулинская; И — Имангра-Чебаркасская; Т-Ю — Тас-Юряхская. Мезокайнозойские прогибы: Ю-Я — Южно-Якутский; А — Алданский; Ие — Иенгрский; Вт — Верхне-Тимтонский.

Показаны стереограммы механизмов очагов землетрясений в нижней полусфере по данным: [6, 7, 18]

мо-Становой зоне — с М = 4.5—6.5 (I = 6—9 баллов) [6, 11, 15, 16].

Внутреннее строение БРЗ представлено сложной системой иерархически ранжированных блоков — впадин, межрифтовых перемычек и обрамляющих впадины поднятий. Располагаясь в краевой части Сибирского кратона, БРЗ является наложенной на архейско-протерозойские структуры Забайкальской складчатой области, Сибирской платформы и Алданского щита. Ее границы в подавляющей своей части являются секущими по отношению к докайнозойским структурам, и только северо-западный борт, прилегающий непосредственно к берегу оз. Байкал, вытянут вдоль узкого Акитканского вулкано-плутонического пояса каледонского возраста, примыкающего к юго-восточному краю Сибирской платформы [15].

Транстенсивный режим современного напряженного состояния БРЗ с преобладанием субгоризонтальных растягивающих напряжений установлен по результатам сейсмологических, геодезических, геолого-структурных, тектонофизических исследований и тектонофизического моделирования [9, 13, 14, 20, 24]. Наиболее представительные данные о кинематике голоценовых тектонических движений получены на основании исследований палеосейсмогенных структур приуроченных к зонам рифтогенных разломов [5, 15, 16]. Результаты всех этих исследований позволяют констатировать, что ось растягивающих тектонических напряжений на северо-восточном фланге БРЗ ориентирована близгоризонтально в северо-западном направлении, т.е. вкрест простирания рифтовых структур, а вертикальная составляющая движений по разломам по амплитуде преобладает над горизонтальной. При этом по системам разрывных нарушений северо-восточного простирания формируются сбросы в комбинации с левосторонними сдвиговыми перемещениями, а по широтным разломам доминируют сдвиговые деформации с подчиненной вертикальной составляющей.

Принципиально другим является режим современного напряженного состояния непосредственного восточного структурного "соседа" БРЗ — Олекмо-Станового орогенного поднятия. Смена транстенсивного режима, характерного для БРЗ, на режим транпрессии в Становом поднятии, отчетливо фиксируется в районе среднего течения р. Олёкма. Поле напряжений "байкальского" типа регистрируется лишь для пограничных участков между Байкальским рифтом и Олекмо-Ста-новым поднятием — в бассейне р. Олекма. По данным о механизмах землетрясений, на западном фланге Станового поднятия (бассейн рек Олекма-Тимптон) вектор сжатия действует в направлении северо-восток или близширотно, в центре (Алдано-Учурское плато) — в субмеридиональном направлении, на восточном фланге — в направлении северо-запад — юго-восток [6].

Особенности современной геодинамики региона в значительной степени обусловлены глубинным строением. По данным региональных геофизических исследований установлено, что область с аномальным низкоскоростным слоем в верхней мантии, характерная для БРЗ, достаточно надежно прослеживается только до среднего течения р. Олекмы [19]. С запада и востока к бассейну р. Олекмы примыкают участки с повышенным разбросом значений граничной скорости распространения продольных волн, что свидетельствует об относительно большей неоднородности земной коры и верхней мантии в их пределах. Эти участки могут интерпретироваться как переходные от БРЗ к структурам Олекмо-Стано-вого поднятия, где наблюдаются "нормальные" для поверхности М значения граничной скорости (8.0—8.2 км/с). В районе Олекминской зоны глубинных разломов происходит значительное увеличение мощности земной коры; от 37—42 км в пределах БРЗ, до 60 км под Олекмо-Становым поднятием, что позволяет считать эту зону глубинной. Вместе с тем, наблюдается значительное различие в скоростном строении верхнего (10 км) слоя земной коры этих регионов. В пределах БРЗ,

Рис. 2. Геоморфологическая схема участка долины р. Сюльбан в зоне Сюльбанского разлома (А) и сбросовый уступ (показан стрелками) в зоне Сюльбанского разлома (Б)

На А: 1 — линейные денудационно-тектонические утсупы (отдельные разрывы зоны Сюльбанского разлома); 2 — элементы строения обвально-оползневых форм рельефа: ниши отрыва (а) и обвальные массы (б); 3 — тела крупных скальных оползней; 4 — аллювиальные отложения; 5 — водно-ледниковые отложения; 6 — бровки уступов надпойменных террас; 7 — цокольные днища ледниковых палеодолин с выходами коренного ложа и фрагментарным маломощным покровом ледниковых и постледниковых отложений; 8 — аллювиально-пролювиальный конус выноса. Горизонтали рельефа проведены через 10 м.

На Б: северное подножие водораздельного массива разделяющего долины рек Сюльбан и Куанда. Вид на юг

А

Абс. выс., м

1300

1250 -

1200 -

1150

(Б)

■Филлиты и метапесчаники

Водно-"ледниковые отложения

V

З

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