ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 422, № 4, с. 516-521
ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.243+550.348.098.64
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ АКТИВНЫХ РАЗЛОМОВ И СЕЙСМИЧНОСТИ НА ЮГЕ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
© 2008 г. К. Ж. Семинский, А. С. Гладков, Я. Б. Радзиминович, А. В. Черемных, А. А. Бобров
Представлено академиком Г.С. Голицыным 06.07.2007 г. Поступило 25.06.2007 г.
Несмотря на возросший в последнее десятилетие интерес к вопросам современной активизации краевых частей древних кратонов, сейсмичность и активные разломы Сибирской платформы изучены недостаточно. Известны лишь единичные публикации, посвященные главным образом ее южной части - Иркутскому амфитеатру, граничащему с Саяно-Байкальским подвижным поясом. С.И. Голенецкий [1, 2], который классифицировал исследуемую территорию как область с собственной умеренной (Кр < 11) сейсмичностью, не обнаружил связи отдельных землетрясений или их скоплений с тектоническим строением платформы, в том числе и с разломами. Позже в отдельных районах Иркутского амфитеатра были выделены активные (в последние 100-130 тыс. лет) разломы [3-9 и др.], причем некоторые из них [5] классифицировались как образовавшиеся вследствие достаточно сильных землетрясений (М = 6.5). Однако общие представления о взаимодействии крупных блоков по широким зонам повышенной нарушенности и о существовании тесных пространственно-временных связей тектонической активности на платформах с аналогичными процессами в пограничных подвижных поясах [10-12 и др.], о распространении современных аномально высоких пластовых давлений и послойных срывов в центральной части Иркутского амфитеатра [13] и, наконец, принадлежности всей его территории к Прибайкальской предрифтовой переходной зоне [14] свидетельствуют, что процесс активного разломообразования должен охватывать платформу в существенно большей степени, чем это выявлено предшественниками.
Целью предлагаемой работы было установление особенностей современной активизации юга Сибирской платформы на основе исследования
активных разломов и распределения землетрясений в пределах Иркутского амфитеатра.
Вначале была проанализирована информация о сейсмических событиях рассматриваемого региона (1960-2005 гг.) согласно каталогу Байкальского филиала Геофизической службы СО РАН (Иркутск), из данных которого по возможности были исключены события, обусловленные промышленными взрывами. При этом анализ платформенной сейсмичности проводился только по ночным землетрясениям, что позволяло для этой территории интенсивного природопользования исследовать события, свидетельствующие в подавляющем большинстве случаев о разрядке естественных напряжений.
Как видно из рис. 1, подавляющее большинство землетрясений образует широкую (150-300 км) полосу рассеянной сейсмичности на юге Сибирской платформы. Интенсивность процесса на этой территории по целой серии параметров несоизмерима с располагающимся рядом сейсмоактивным Саяно-Байкальским подвижным поясом, а резкая граница между ними в эпицентральном поле почти на всем протяжении совпадает с краевым швом платформы. Несмотря на это, сравнительный анализ пространственно-временных распределений ночных платформенных землетрясений и событий, зафиксированных южнее ее краевого шва, позволил выявить закономерности, которые в отличие от ранее проведенных исследований [1, 2] свидетельствуют о проникновении далеко в глубь Сибирской платформы деформационных процессов, связанных с тектоническим развитием Сая-но-Байкальского пояса на современном этапе тектогенеза.
Основные особенности пространственного распределения землетрясений в краевой части Иркутского амфитеатра (см. рис. 1) заключаются в следующем: 1) полоса проявления платформенных землетрясений непосредственно примыкает к традиционно выделяемой северной границе Са-яно-Байкальского сейсмического пояса и повторяет ее очертания; 2) существует общая тенденция уменьшения плотности землетрясений от
Институт земной коры
Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск
Рис. 1. Пространственно-временные особенности проявления землетрясений, происшедших в пределах площади исследования с 1960 по 2005 г. Распределение эпицентров землетрясений на юге Сибирской платформы: 1 - краевой шов платформы; 2 - эпицентр землетрясения; 3 - изолинии плотности эпицентров, рассчитанные с использованием окна палетки размером 0.5° х 0.5° и проведенные с шагом 2 (а) и 10 (•); 4 - участки ("пятна") высокой сейсмической активности в осевой части Саяно-Байкальского сейсмического пояса; 5 - граница поля рассеянной сейсмичности на Сибирской платформе; 6 - положение (а) (в том числе предполагаемое (•)) и порядковый номер оси у продольной полосы повышенной плотности эпицентров землетрясений; 7 - положение (а) (в том числе - предполагаемое (•)) оси у продольной полосы пониженной плотности эпицентров землетрясений; 8 - линия, соединяющая сейсмические "пятна" осевой части Саяно-Байкальского сейсмического пояса с участками повышенной плотности эпицентров в платформенном поясе рассеянной сейсмичности; 9 - крупные водоемы; 10 - положение профиля, вдоль которого исследовались активные разломы. На врезке - графики изменения во времени логарифма суммарной энергии ночных землетрясений (^ 2Е), происшедших за год в поясе рассеянной сейсмичности платформы (1), и событий, имевших место южнее ее краевого шва в Саяно-Байкальском сейсмическом поясе (2) с ограничением на западе и востоке по меридианам 99° и 112° (полосами серого цвета объединены примерно совпадающие по времени периоды активизации сейсмического процесса на платформе и в сейсмическом поясе).
518
СЕМИНСКИЙ и др.
краевого шва в глубь платформы, на фоне которой имеет место чередование продольных полос пониженной и повышенной концентрации эпицентров, причем эта зональность закономерно распространяется в центральную часть пояса; 3) различие в интенсивности сейсмического процесса, свойственное западной и восточной ветвям пояса, в полной мере проявляется на платформе в виде узкой присаянской полосы рассеянной сейсмичности и широкой прибайкальской части, характеризующейся наличием серии отчетливо выраженных скоплений эпицентров и участков практически их полного отсутствия; 4) имеет место отражение продольной неравномерности строения сейсмического пояса в распределении эпицентров на платформе, когда любому из "сейсмических пятен" его приосевой части соответствуют расширения и/или максимумы в каждой из продольных полос повышенной концентрации платформенных землетрясений.
Главные закономерности проявления сейсмической активности во времени для юга Сибирской платформы состоят в следующем (см. врезку на рис. 1): 1) на платформенной территории и в Саяно-Байкальском поясе имеет место аналогичный в качественном отношении вид временных вариаций сейсмической активности, выражающийся в наличии ее всплесков на фоне сравнительно равномерного течения процесса; 2) всплески сейсмической активности на платформе происходят примерно в одно время с аналогичными процессами в подвижном поясе, причем это соответствие достаточно определенно устанавливается для всего пояса, его ветвей и отдельных сегментов; 3) активизация сейсмического процесса на платформе опережает или запаздывает по отношению к всплеску сейсмичности в поясе, причем величина отставания или опережения варьирует в пределах первых лет в зависимости от масштабов исследуемого участка земной коры.
Выявленные закономерности свидетельствуют об устойчивом соответствии пространственно-временного развития сейсмического процесса в краевой части платформы и смежном подвижном поясе. При этом выраженный в эпицентраль-ном поле характер современного структурообра-зования отражает известную закономерность динамики деструктивного процесса в крупных разломных системах [15], когда продвижение фронта разрывообразования происходит не постепенно, а дискретно - путем последовательного возникновения зон интенсивного формирования разломов, разделенных слабо деформированными участками. Тектоническим структурам подобного типа, согласно опубликованным ранее исследованиям [9], свойственна поперечная миграция активности (колебательного типа) в ходе разрывообразования, которой можно объяснить отмеченные выше временные вариации сейсми-
ческой активности и прежде всего запаздывание ее всплесков в поясе по сравнению с платформой.
Таким образом, подавляющее большинство землетрясений на юге Сибирской платформы имеет тектоническое происхождение и, следовательно, связано с развитием активных разломов, которые в этом случае должны быть широко распространены на рассматриваемой территории, что согласуется с представлениями общего плана [13, 14] и должно быть зафиксировано в практике структурно-геологических изысканий. С этой целью были проведены широкомасштабные исследования активных разломов по профилю Ир-кутск-Саянск, полностью пересекающему выделенную область рассеянной сейсмичности на Сибирской платформе (рис. 1). Реализован комплекс методов, позволивших изучить активные разломы, начиная от их выявления при анализе дистанционных материалов и заканчивая детальным изучением отдельных сместителей в естественных и искусственных обнажениях горных пород. Основные составляющие методического комплекса: анализ топографических материалов, космоснимков и объемных моделей рельефа, детальные структурно-геологические и геоморфологические исследования тектонических нарушений, эманационная радоновая съемка, проходка и документирование небольших горных выработок.
В результате работ на протяжении всего профиля выделены десятки разломов, которые можно считать активными в позднем кайнозое по наличию серии прямых и косвенных признаков: смещение позднеплейстоценовых и голоценовых пород или форм рельефа, деформация сооружений и коммуникаций, линейный уступ в рельефе, закономерно организованная, связанная с подвижками по скрытому сместителю трещинная сеть в позднекайнозойских отложениях, резкое изменение фациального состава и мощности рыхлых осадков, аномальная по отношению к фону концентрация радона в подпочвенном воздухе и др. По выраженности в позднекайнозойских рыхлых отложениях разломы делятся на три г
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.