научная статья по теме СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАДОНОВОЙ АКТИВНОСТИ РАЗНОТИПНЫХ И РАЗНОРАНГОВЫХ РАЗЛОМОВ БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА И ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Математика

Текст научной статьи на тему «СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАДОНОВОЙ АКТИВНОСТИ РАЗНОТИПНЫХ И РАЗНОРАНГОВЫХ РАЗЛОМОВ БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА И ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 427, № 4, с. 521-525

= ГЕОЛОГИЯ

УДК 551.243+550.835.24

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАДОНОВОЙ АКТИВНОСТИ РАЗНОТИПНЫХ И РАЗНОРАНГОВЫХ РАЗЛОМОВ БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА И ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

© 2009 г. К. Ж. Семинский, А. А. Бобров

Представлено академиком Е.Е. Милановским 28.11.2008 г. Поступило 16.12.2008 г.

Задача исследования - провести измерения объемной активности радона (0 для серии хорошо изученных в структурном отношении разломов и установить главные тенденции ее изменений в зависимости от масштабного ранга, морфо-генетического типа и тектонической активности разрывного нарушения. Акцентированные исследования связи интенсивности радоновых аномалий с перечисленными факторами ранее не проводились, хотя именно они определяют проницаемость субстрата разломных зон для газов. Анализ некоторых работ [1-7] свидетельствует лишь о высокой радоновой активности крупных тектонических нарушений, а также сейсмоактивных разломов, у которых наиболее интенсивными эманациями отличаются участки сейсмодисло-каций. В отношении динамической обстановки эксхаляций радона известно, что его активность выше в областях растяжения по сравнению с участками сжатия [8]. Однако результаты изучения ряда глубинных сбросов и сдвигов свидетельствуют о малом различии в интенсивности связанных с ними эманационных аномалий [9].

Объектами наших исследований являлись 26 разломов (рис. 1, табл. 1), располагающихся на смежных территориях тектонически активного Байкальского рифта (Приольхонье) и сравнительно стабильной Сибирской платформы (южное Приангарье). Участки охватывали мелкие разломы или принадлежали к крупным дизъюнктивным зонам, образующим в Приольхонье "клавишную структуру" северо-западного плеча Байкальского рифта.

Оценка радоновой активности разломов осуществлялась по результатам профильной эмана-ционной съемки полевым радиометром РРА-01М-03. Объемная активность радона-222 (2, Бк/м3) определялась в пробе воздуха, отобранной

с глубины 50 см, где влияние метеофакторов на газовые эксхаляции существенно ослабевает. Профильный вариант радоновой съемки позволил установить для каждого из изученных дизъ-юнктивов максимальное значение 2тах, а также минимальную величину 2тЬ на участке измерений (фон), соответствующую активности радона в породах за пределами зоны разрушения (табл. 1). Так как на абсолютную величину 2, кроме собственно "разломных" факторов (активность, строение), влияет региональная специфика (характер источника излучения, свойства окружающих пород, метеодинамика и др.), сопоставление дизъюнктивов проводилось на основе показателя радоновой активности (Ке = бтах/бт;п), принадлежащего к группе относительных величин, используемых для сравнения разнотипных объектов [1, 2, 5, 6] (табл. 1).

Перед эманационными исследованиями строение каждого разлома было детально изучено в естественных и искусственных (небольшие канавы и расчистки склонов) обнажениях горных пород структурно-геологическими методами. Примерно в 100 точках проведена документация поверхностей скольжения, сделаны массовые замеры элементов залегания трещин, по данным об их плотности определены границы разломных зон. Особое внимание уделялось проявлению разломов в рыхлых отложениях, что в совокупности с информацией об их составе и мощностях имело важное значение для определения степени и характера активности дизъюнктива в позднем кайнозое.

Деление разломов на ранги осуществлялось по ширине зоны их влияния в трещиноватости, поскольку известно, что этот параметр коррелирует с длиной дизъюнктива. Так как непрерывные измерения плотности трещин из-за недостаточной обнаженности пород были получены не по всем структурным разрезам, для ранжирования привлекались данные радоновой съемки. Результаты целенаправленного сопоставления ширины участков проявления аномальных (больших, чем средние арифметические на профиле) значений объемной активности радона (Ме) и плотности

Институт земной коры

Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск

32° в.д. 104° 106°

Рис. 1. Обзорная схема разломов Южного Приангарья и Приольхонья (врезка), изученных эманационным и структурно-геологическими методами. 1 - разломы юга Сибирской платформы, отчетливо (а) и менее отчетливо (•) выраженные уступами в рельефе [15]; 2,3 - участок структурного картирования (2) и разломы (3), выявленные по его результатам в центральной части Байкальского рифта (Приольхонье) [11]; 4 - краевой шов Сибирской платформы; 5 - крупные разломы Приольхонья (1 - Приморский, 2 - Кучелгинский, 3 - Улирбинский, 4 - Куркутский, 5 - Тутайский); 6 -горизонтали рельефа; 7 - участки детальных исследований разломов и их порядковые номера; 8 - гидросеть.

54° с.ш

трещин (М0) позволили считать истинным соотношение Мд/Ме = 0.74, усредненное по данным табл. 1. Это дало возможность восполнить недостаток оценок Мв путем их расчета через параметр Ме, а затем на основе полимодальности распределения полученных величин разделить дизъ-юнктивы на 4 масштабных ранга (табл. 1).

По морфогенетическому типу среди изучаемых дизъюнктивов преобладают сдвиги (13 шт.) и сбросы (12 шт.), что установлено на основе прямых наблюдений за смещениями маркеров, дополненных результатами тектонофизического анализа массовых замеров разрывов и трещин вблизи разломных сместителей [10, 11]. Сопоставление пространственной ориентировки дизъюнктивов разного типа (табл. 1, рис. 1) с параге-незисами разломов, формирующихся при сжатии, сдвиге и растяжении земной коры [11] позволило установить, что приольхонские объекты развивались в двух различных динамических обстановках. При левостороннем сдвиге вдоль границы между Сибирским и Забайкальским блоками на раннеоро-генной стадии развития Байкальской рифтовой зоны [12, 13] формировались северо-восточные ле-

вые сдвиги. При растяжении в направлении северо-запад-юго-восток на позднеорогенной стадии риф-тогенеза по разломам северо-восточной ориентировки происходили сбросовые перемещения, а по северо-западным разрывам - сдвиги трансформационного характера.

Деление платформенных разломов по степени тектонической активности проведено на основе экспертного подхода, применяемого в практической геологии при отсутствии количественных определений скоростей перемещения крыльев дизъюнктивов [14]. Отнесение разлома к одной из трех групп по активности (в табл. 1: 1 - низкая, 2 - средняя, 3 - высокая) осуществляется согласно сумме баллов, начисляемых в результате решения вопроса о наличии или отсутствии соответствующих ему резких изменений мощности и фа-циального состава рыхлых отложений, уступов в рельефе, оползневых явлений, тектонитов в скальных породах и приразломных изменений в молодых отложениях. Дополнительным доказательством справедливости проведенного деления являются результаты предыдущих работ [15], свидетельствующие, что в позднекайнозойских

Таблица 1. Количественные параметры разломных зон, полученные по данным структурно-геологических и эма-национных исследований

№ участка № разлома Ширина зоны, м Qmax, Бк/м3 Qmm, Бк/м3 бтах/бтт К) Тип разлома Ранг разлома Степень

по аномалии Мв по аномалии Мц Мо/М0 активности разлома

1 1 21* 30 3903 1361 2.9 2 2 1**

2 2 7 11 0.64 7000 2116 3.3 2 1 2**

3 3 32* 45 1565 574 2.7 3 3 1**

4 4 13 28 0.46 7524 1846 4.1 3 2 2**

5 5 30 45 0.67 2441 1238 2.0 2 3 1**

6 6 34* 49 2910 1291 2.2 2 3 2**

7 7 17* 23 1253 484 2.6 1 2 1**

8 8 7 9 0.78 16852 881 19.1 3 1 3**

9 9 28* 40 10371 635 16.3 2 3 3**

10 10-1 7 20 0.5 2037 746 2.7 2 2 1

10 10-2 5 20 0.5 2323 677 3.4 2 2 1

10 10-3 35 40 0.88 2651 444 6.0 3 3 2

11 11-1 25 45 0.62 2852 661 4.3 3 3 2

11 11-2 53 60 0.88 9921 955 10.4 2 4 1

11 11-3 7* 10 3354 820 4.1 2 1 1

12 12 21* 30 19171 3730 5.1 3 2 2

13 13 30 35 0.86 3495 166 21.0 3 3 3

14 14-1 8* 12 4452 1698 2.6 3 1 2

14 14-2 5 10 0.5 2865 1595 1.8 3 1 2

15 15 23 24 0.96 4752 759 6.3 3 2 2

16 16-2 21* 30 21118 1846 11.4 3 2 3

17 17-1 7* 10 13522 3697 3.7 2 1 2

17 17-2 20* 28 20000 4222 4.7 2 2 2

18 18 52* 75 8048 1148 7.0 3 4 2

19 19-1 7.5 8 0.94 1214 330 3.7 2 1 1

19 19-2 20 16 1.25 0.745714 1432 305 4.7 2 2 1

Примечание. Тип разлома: 1 - взбросы, 2 - сдвиги и 3 - сбросы. бтах - максимальная величина объемной активности радона в разломной зоне; бтщ - минимальная величина объемной активности радона в крыльях разломной зоны; М0 - ширина раз-ломной зоны, соответствующая протяженности участка аномальной плотности трещин; Мц - ширина разломной зоны, соответствующая протяженности участка аномальных величин объемной активности радона; Кц - показатель радоновой активности; одной звездочкой обозначена ширина разломной зоны в трещиноватости, вычисленная по значению Мц, двумя - степень активности для разломов, располагающихся на платформе.

осадках разломы 1-й группы проявлены в виде закономерно организованной сети трещин отрыва, а дизъюнктивы 2-й и 3-й групп - как зоны сгущения отрывных и сколовых разрывов, причем перемещения по сколам для группы 3 достигают десятков сантиметров.

Так как равноценное освидетельствование рифтовых разломов не могло быть проведено по большинству из перечисленных выше факторов (например, в связи с наличием тектонитов для

всех разломов и локальным развитием четвертичных отложений), оценка их активности в позднем кайнозое основывалась на косвенных признаках. Один из них - отмеченная выше принадлежность дизъюнктивов к более ранней (сдвиговой) и современной (раздвиговой) стадиям рифтогенеза. Так, северо-восточные сдвиги (№ 10-1, 10-2, 11-2, 11-3, 19-1, 19-2) слабо активны в эпоху современного растяжения, что подтверждается минимальной выраженностью вблизи их сместителей сбросо-

Рис. 2. Графики, построенные по выборкам из табл. 1, иллюстрирующие основные тенденции изменений показателя объемной активности радона (Кд) у разломов, различающихся степенью тектонической активности (А, Б), масштабным рангом (В, Г) и морфогенетическим типом (Д, Е).

а - все разломы; б - рифтовые разломы; в - платформенные разломы; г - разломы, все характеристики которых, за исключением анализируемых, совпадают (6 - разломы < 5 и

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 «Математика»