Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обобщение и анализ геологических, геофизических и геодези ческих данных для Западно-Уральского региона 14
1.1. Региональная тектоника 14
1.2. Особенности новейшей тектоники 24
1.3. Строение тектоносферы по данным интерпретации гравитационного и магнитного полей 32
1.3.1. Общая характеристика гравитационного поля 33
1.3.2. Общая характеристика магнитного поля 36
1.3.3. Результаты комплексной интерпретации геопотенциальных полей 42
1.4. Глубинное строение по данным сейсмических исследований 4
1.4.1. Структура и морфология поверхности кристаллического фундамента
1.4.2. Внутреннее строение земной коры
1.4.3. Строение поверхности Мохоровичича
1.4.4. Скоростная модель
1.5. Геодезические определения современных вертикальных дви жений земной коры (СВДЗК)
1.6. Региональная характеристика геотемпературного поля
1.6.1. Геотермическая характеристика фундамента
1.6.2. Геотермическая зональность осадочного чехла .
1.6.3. Тепловой поток
1.6.4. Температурная характеристика мантии
Глава 2. Сейсмичность Западно-Уральского региона
2.1. Краткий очерк изучения сейсмичности Западно-Ург региона
2.2. Инструментальное обеспечение сейсмологически ваний 103
2.3. Каталог землетрясений Западно-Уральского региона 107
Глава 3. Выделение геодинамически неустойчивых зон различных иерархических уровней для Западно-Уральского региона 135
3.1. Выделение геодинамически неустойчивых зон первого порядка по комплексу геолого-геофизических и сейсмологических данных для Западно-Уральского региона 135
3.2. Выделение геодинамически неустойчивых зон второго порядка по комплексу геолого-геофизических и сейсмологических данных для Западно-Уральского региона 149
Глава 4. Комплексная геолого-геофизическая характеристика крупных блоков земной коры на территории Западно-Уральского региона J58
4.1. Блоково-иерархическая модель геофизической среды и особенности сейсмического процесса 159
4.1.1. Иерархическая система блоков 159
4.1.2. Методика вычисления размеров отдельностей 165
4.2. Блоковое строение кристаллического фундамента Западно-Уральского региона и прогноз геодинамически неустойчивых зон 167
4.2.1. Выделение крупных блоков земной коры Западно-Уральского региона по комплексу геолого-геофизических данных 167
4.2.2. Сопоставление блокового строения кристаллического фундамента Западно-Уральского региона с геодинамически неустойчивыми зонами первого и второго порядка 174
4.2.3. Упорядоченность геоструктур и сейсмичности в Западно-Уральском регионе 177
Глава 5. Характеристика зон крупных разломов Западно-Уральского региона и их связь с сейсмичностью 179
5.1. Системы разломов Западно-Уральского региона 179
5.2. Характеристика крупных разломов Западно-Уральского региона 192
5.3. Зоны сочленения глубинных разломов 207
5.4. Определение роли глубинных разломов консолидированной коры в формировании и прогнозе геодинамически неустойчивых зон Западно-Уральского региона 209
5.5. Выделение разломов фундамента по сейсмическим данным и их роль в прогнозе геодинамически неустойчивых зон второго порядка 214
5.6. Нарушенность земной коры Западно-Уральского региона 225
5.6.1. Карта плотности разломов консолидированной коры Западно-Уральского региона 225
5.6.2. Нарушенность коры и блоковое строение региона 229
5.6.3. Нарушенность коры и выделение геодинамически неустойчивых зон различных иерархических уровней 230
5.6.4. Связь нарушенности земной коры с геотермическими характеристиками фундамента и осадочного чехла 232
Глава 6. Горизонтальные и вертикальные движения земной коры для Западно-Уральского региона 234
6.1. Неотектонические и современные вертикальные движения земной коры и их соотношение с глубинными разломами 234
6.2. О горизонтальных движениях, причинах их возникновения и о связи с глубинными разломами в Западно-Уральском регионе 241
6.3. О возможном механизме вертикальных движений земной коры Западно-Уральского региона 247
6.4. Сейсмичность Западно-Уральского региона как проявление глубинной геодинамики 250
Глава 7. Определение сейсмического потенциала Западно-Уральского региона 254
7.1. Состояние проблемы оценки сейсмического потенциала платформенных территорий 254
7.2. Концепция и схема построения прогнозных карт Мтах ожидаемых землетрясений 261
7.3. Создание электронной базы данных с целью расчета прогнозной карты М тах землетрясений для Западно-Уральского региона 263
7.4. Характер связи сейсмичности с геолого-геофизическими полями для территории Западно-Уральского региона 268
7.5. Построение прогнозного поля максимальных магнитуд ожидаемых землетрясений для Западно-Уральского региона 289
Глава 8. Основные методические аспекты прогноза геодинамически неустойчивых зон и определение сейсмического потенциала Западно-Уральского региона 314
Заключение 327
Литература
- Строение тектоносферы по данным интерпретации гравитационного и магнитного полей
- Инструментальное обеспечение сейсмологически ваний
- Блоковое строение кристаллического фундамента Западно-Уральского региона и прогноз геодинамически неустойчивых зон
- Характеристика крупных разломов Западно-Уральского региона
Введение к работе
Сейсмическое районирование является первым и самым важным звеном в оценке сейсмической опасности и сейсмического риска. Сейсмическая опасность растет в связи с воздействием человека на литосферную оболочку Земли (строительство крупных гидротехнических сооружений, добыча полезных ископаемых и т.п.). Повышенный сейсмический риск связан с массовым строи-
ф тельством атомных электростанций и других экологически опасных объектов,
поскольку даже незначительные землетрясения могут нарушить их нормальное функционирование. Снижению риска мало способствовали действующие и нормативные карты сейсмического районирования. В одних регионах они чрезвычайно низкого качества, в других - отсутствуют вовсе. Отсутствие нормативных карт сейсмического районирования Европейской части Российской Федерации, Западной и Центральной Сибири, шельфа окраинных и внутренних
fct морей послужило причиной создания в 1992 г. Российской государственной на-
учно-технической программы «Глобальные изменения природной среды и климата», в том числе проблемы «Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии».
Программа предусматривала развитие фундаментальных основ по изучению региональных структур сейсмичности, геодинамики, инженерной сейсмо-
Ф логии, по созданию однородных сейсмологических и других геолого-геофи-
зических баз данных в машиночитаемой форме и в графическом виде. Предусматривались исследования по количественной оценке сейсмического потенциала и сейсмической опасности территории Восточно-Европейского региона с охватом сопредельных сейсмоактивных территорий. Большое внимание было уделено изучению слабоактивных платформенных территорий, которые до последнего времени практически исключались из рассмотрения. При исследова-ниях планировался сбор информации о сейсмических явлениях на слабоактивных и платформенных территориях, и том числе на Восточно-Европейской платформе, Урале, в Западной Сибири и других регионах. Также ставились за-
7 дачи развития научно-методических основ выделения зон возникновения очагов землетрясений (ВОЗ), создание макетов карт зон ВОЗ территорий основных регионов в масштабе 1:2500000 на основе формализованного комплексного анализа геолого-геофизических и сейсмологических данных. На заключительном этапе в результате совместного анализа альтернативных сейсмотектонических и сейсмогеодинамических моделей и создания единой карты зон ВОЗ, а также соответствующих инженерно-сейсмологических расчетов, было спланировано создание новой карты общего сейсмического районирования территории России.
Сейсмологические исследования, проводимые в Горном институте Уральского отделения РАН с 1989 г., и назревшая необходимость решения вопросов сейсмического районирования платформенных территорий, позволили определить их актуальность для Западно-Уральского региона, в административном отношении включающем территории Пермской и Кировской областей и Удмуртии. Он располагается в пределах трех геоструктур земной коры: восточной окраине Восточно-Европейской платформы, Предуральском краевом прогибе и Западно-Уральской складчатой зоне.
Оценка сейсмичности и сейсмическое районирование восточной части Восточно-Европейской платформы является важной проблемой, связанной не только с эксплуатацией и строительством промышленных объектов, совершенно не рассчитанных на сейсмические воздействия, но и с тем, что пропуск огромных слабоактивных платформенных территорий снижает научный уровень сейсмологических исследований и качество карт сейсмического районирования территории всей Северной Евразии.
Проблема оценки сейсмической опасности по комплексу геолого-геофизических данных для сейсмически слабоактивных территорий осложняется, прежде всего, тем, что эта она наиболее изучена только для сейсмически активных районов Земного шара, где достаточно часто происходят сильные и катастрофические землетрясения. Основная трудность решения этой проблемы
8
состоит в невозможности использования для платформенных территорий стан-
_ дартных методов и технологий распознавания сейсмически активных зон.
Назревшие вопросы определили необходимость разработки системы
комплексного геолого-геофизического и сейсмологического изучения геодина-
мически неустойчивых зон Западно-Уральского региона. Эти зоны отличаются
свойствами среды и динамикой процессов, которые стремятся к их дестабили
зации под действием региональных и глобальных сил, и находят свое проявле-
% ниє в сейсмичности. Исследования наряду с разработкой новых научно-методи-
ческих положений в области регионального сейсмического районирования платформенных территорий имели целью создание региональной модели гео-динамически неустойчивых зон, которая была использована в определении сейсмического потенциала Западно-Уральского региона.
Цель работы является разработка методов регионального прогноза геоди-
намически неустойчивых зон по комплексу геолого-геофизических и сейсмоло-
«Э» гических данных и определение сейсмического потенциала Западно-
Уральского региона с платформенным геодинамическим режимом, которые ранее рассматривались как асейсмичные.
В работе решаются следующие основные задачи исследования:
Строение тектоносферы по данным интерпретации гравитационного и магнитного полей
Дополнительная информация о глубинном строении земных недр Западно-Уральского региона получена в результате количественной интерпретации потенциальных геофизических полей. Использование материалов гравиметрических и магнитных съемок для изучения тектоносферы Западно-Уральского региона началось с работ А.Д. Архангельского [11, 12] и было продолжено его учениками и последователями [65, 265, 267]. Непосредственно в Западно-Уральском регионе изучением строения тектоносферы по материалам гравиметрических и магнитных съемок занималась большая группа исследователей [128, 150, 151, 179, 182, 185, 208, 302-306]. Общим в концепции было использование комплексной интерпретации всех имеющихся данных. Главным в методологии комплексной интерпретации было и остается положение об отражении в региональном магнитном поле преимущественно внутреннего строения земной коры, а в гравитационном - внутреннего строения тектоносферы целиком. Нижней границей магнитоактивных масс служит температурная поверхность Кюри, возможно совпадающая с границей Мохоровичича, а верхней - поверхность кристаллического основания осадочного чехла. Вклад масс крупных толщ тектоносферы (по вертикали) в гравитационное поле различен. Морфологические и амплитудные черты магнитного и гравитационного полей (с учетом суперпозиции) позволяют в процессе интерпретации широко использовать приемы качественных и количественных оценок.
Характеристика геопотенциальных полей и результаты их комплексной интерпретации приводились по картам различных масштабов: 1:5000000, 1:2500000 и 1:1000000.
Для гравитационного поля Западно-Уральского региона, являющегося северо-восточной частью Восточно-Европейской платформы, характерна площадная комбинация крупных аномалий различного знака в редукции Буге (рис. 1.3.). На востоке в меридиональном направлении вытянута отрицательная аномалия, совпадающая с зоной уральских складок и простирающаяся до западной границы Соликамской и Верхнепечорской впадин Предуральского прогиба. На фоне указанной отрицательной аномальной зоны локализуется отрицательная аномалия, совпадающая по площади с Соликамской впадиной.
На крайнем севере территории региона с северо-запада на юго-восток протягивается крупная линейная отрицательная аномальная зона, отображающая тиманское направление. К ней примыкает крупная положительная аномалия, осложненная рядом отдельных максимумов и минимумов вытянутой и изо-метричной форм. Вытянутые, ближе к линейным, аномалии имеют меридиональное направление.
В восточной части региона, в полосе Пермь - Добрянка - Гремячинск -Лысьва, на меридиональное направление аномалий накладывается аномалия широтного направления. Здесь можно отметить некоторую тенденцию в сочетании положения крупной гидросети и зон градиентов между крупными аномальными полями относительно разного знака.
Южная часть территории занята отрицательным полем аномалий силы тяжести, разделенным в районе Красноуфимска положительной аномалией. Поле аномалий силы тяжести отрицательного знака состоит из суперпозиции отдельных аномальных полей, различающихся по форме, ориентации, амплитуде и площади. Отрицательные аномальные зоны совпадают с площадью южной части Камско-Бельского авлакогена. Разделяющая это поле положительная аномалия располагается в районе Красноуфимского выступа кристаллического фундамента. К западу от нее, восточнее г. Ижевска и между населенными пунктами Оса и Куеда располагается крупная изометричная отрицательная аномалия. Именно здесь отмечена сейсморазведкой наибольшая глубина залегания кристаллического фундамента. К западу от нее отрицательными значениями поля выделяется Кильмезский прогиб.
Гравитационное поле в западной части Западно-Уральского региона характеризуется положительными крупными аномалиями, осложненными рядом аномалий различной формы. Особенно в южной части Казанско-Кажимского авлакогена и к западу от него можно наблюдать ряд максимумов и минимумов изометричной формы. В районе г. Уржума, располагается интенсивный Уржумский максимум, Ag =55 мГал. Это наибольшая по интенсивности силы тяжести аномалия, связанная с центральной частью Уржумско-Кукморской кольцевой структуры. Ее развитие началось с образования изометричного вздутия (свода) земной коры, что могло быть вызвано внедрением мантийного вещества - асте-нолита.
Многочисленные расчеты показывают, что гравитационные аномалии Западно-Уральского региона могут быть связаны с шютностными неоднородно-стями, расположенными в интервале 12-15 км. Результаты глубинного сейсмического зондирования свидетельствуют о существовании крупных глубинных скоростных неоднородностей, находящихся в прямой корреляции с шютностными неоднородностями верхней части коры.
Инструментальное обеспечение сейсмологически ваний
Началом инструментального периода наблюдений за сейсмичностью Урала можно считать 1906 г., когда в Екатеринбурге была открыта первая сейсмическая станция, оборудованная сначала как станция 2-го класса. С 1913 года станция переоснащается сейсмогеологической аппаратурой и сейсмографами с гальванометрической регистрацией системы Голицина и становится станцией 1-го класса, выполняющей наблюдения за землетрясениями и их обработку по единой программе с шестью другими станциями такого же класса, развернутыми к тому времени в Тифлисе, Иркутске, Ташкенте, Владивостоке, Баку и Макеевке [47, 131, 155, 386ф]. До этого времени удаленные сейсмические станции регистрировали лишь немногие из наиболее сильных уральских землетрясений.
Инструментальные сейсмогеологические измерения на территории Западно-Уральского региона ведут отсчет с 1956 года, когда на шахтах ПО «Ки-зелуголь» были установлены две автономные стационарные сейсмические станции с гальванометрической регистрацией. С этого времени специалисты Кизеловской лаборатории горных ударов Уральского филиала Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) ведут изучение горных ударов в шахтах Кизеловского угольного месторождения и разрабатывают горные меры по их предупреждению. Одновременно в порядке личной инициативы они выполняют регистрацию и наиболее интенсивных сейсмических явлений в пределах ограниченной территории Западно-Уральского региона.
До начала 80-х годов на сейсмостанции Кизеловского бассейна использовали аппаратуру с регистрацией данных на осциллографическую бумагу. С 1982 года регистрация сейсмических явлений осуществлялась в аналоговой форме на магнитные носители двумя инженерно-сейсмическими станциями Н-052, установленными на шахте «Северная». Отсутствие цифровой регистрации, ручная обработка и интерпретация полученных данных, безусловно, приводили к потере большого объема ценной информации о сейсмичности региона.
С 1990 г. Горный институт УрО РАН начинает заниматься проблемами сейсмичности в Западно-Уральском регионе. В 1991 г. на шахте «Северная» ПО «Кизелуголь» устанавливается первая в регионе цифровая сейсмическая станция. Результаты опытно-методических испытаний подтвердили высокие потенциальные возможности станции при широкополосной регистрации (в частотном диапазоне до 1000 Гц) сейсмических событий самого различного энергетического уровня (от 50 Дж). Реализованная на базе ПЭВМ IBM PC AT, она позволяет осуществлять цифровую обработку получаемой информации по самым современным программам, а также создавать различные банки данных о сейсмической активности региона.
Следует отметить, что сейсмостанция «Кизел» обеспечивала удовлетворительную точность локации эпицентров землетрясений и микроземлетрясений, происходящих только в непосредственной близости от станции. Для определения эпицентров интенсивных дальних землетрясений привлекались сейсмические записи, получаемые сейсмостанциями «Североуральск» и особенно «Арти», расположенными в Екатеринбургской области.
Сейсмическая станция «Арти» была открыта в 1970 г. на базе обсерватории Института геофизики УрО РАН и располагается в 150 км юго-западнее г. Екатеринбурга. На станции установлены два комплекта сейсмоаппаратуры [13]: первый состоит из трех каналов (двух горизонтальных и одного вертикального) повышенной чувствительности типа СКМ-З; второй - из трех пшрокополосных каналов типа СКД. Рабочая полоса частот для первого комплекта аппаратуры охватывает периоды 0,2-0,7с при максимальном увеличении сейсмографов от 25000 (для горизонтальных) до 38000 (для вертикального). Сейсмостанция «Арти» с 1973 г. включена в Единую систему сейсмологических наблюдений (ЕССН) России.
За период 1995-2003 гг. в Западно-Уральском регионе достигнут значительный прогресс в создании современной сети сейсмологических наблюдений.
К концу 2003 г. на территории региона впервые удалось реализовать одновременный сейсмологический контроль на трех иерархических уровнях: локальном, региональном и телесейсмическом [162].
С начала 2001 г. стационарные сейсмологические наблюдения в автоматизированном режиме ведутся на всех шести действующих рудниках Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС). Все системы локальных сетей сейсмического контроля на рудниках ВКМКС оснащены современным цифровым оборудованием отечественного производства, позволяющим вести непрерывную регистрацию в режиме реального времени. Разработанное в Горном институте УрО РАН системное программное обеспечение позволяет осуществлять одновременную цифровую регистрацию сейсмических сигналов по любому количеству каналов в требуемом диапазоне частот (от первых единиц герц до десятков кГц). Возможны как непрерывный, так и тригтерный режим регистрации сейсмических событий.
Всего в горных выработках ВКМКС оборудовано 34 подземных сейсмо-павилиона, которые позволили охватить сейсмоконтролем территорию общей площадью около 150 км2.
Три региональные станции - «Кизел», «Добрянка» и «Романове» (в 23 км южнее г. Березники) - составили первую очередь будущей региональной сейсмологической сети. Эти станции оснащены цифровыми сейсмическими станциями SDAS, изготовленными совместно ЦОМЭ ГС РАН и ТПП «Геотех» (г. Обнинск).
Регистрация данных производится в триггерном режиме. Алгоритм выделения сейсмических событий основан на использовании параметра LTA/STA, который представляет собой отношение средних энергий сигналов в длинном и коротком временных окнах.
Блоковое строение кристаллического фундамента Западно-Уральского региона и прогноз геодинамически неустойчивых зон
Рядом авторов [225, 226, 227] проведены исследования по вычислению размеров различных объектов геофизической среды: блоков земной коры, блоков горной породы, частиц почвы и т.д. Общим для всех этих объектов является возможность прямого измерения геометрических размеров каждого из них. Существует несколько способов определения размеров таких отдельностей геофизической среды, как блоки земной коры. Их можно определить как среднегеометрическое из максимального Lmax и минимального L видимых размеров L = (L -L . }12 V max mm /
Кроме прямых измерений размеров блоков, исследователями [225] были использованы обширные данные по площадям проекций блоков на земную поверхность. На основе многочисленных и тонких геолого-тектонических признаков были определены поверхностные площади блоков земной коры различного ранга. В качестве линейного размера блока была выбрана величина L = S1/ Многими исследователями проведены работы по определению размеров отдельностей прямыми и косвенными способами [225]. В таблице 4.1 приведены все выявленные характерные размеры, полученные различными методами.
Самыми представительными группами данных, в каждой из которых содержится не менее четырех преимущественных размеров LK, являются данные по: реологическому взрыву, измельчению торфа, протравливанию кварца, дроблению породы подземными взрывами, сейсмологическими измерениям неоднородностей породы при строительстве ГЭС, сейсмическим методам определения неоднородностей земной коры, размерам небесных тел, блокам земной коры и сейсмоакустическому зондированию пород на карьерах. Для каждой из указанных групп оценка отношения преимущественных размеров неоднородностей производилась двумя способами: расчетом медиан и способом наименьших квадратов [225].
Видно постоянство отношения LK+i /LK для всех групп данных, указанных в таблице 4.1. Основная часть отношений расположена в диапазоне от 2 до 5,5. В работе [225] были проведены исследования по распределению блоков земной коры по размерам для различных регионов. Для оконтуривания блоков были применены методы морфоструктурного анализа, гелиевой съемки и т.п. Для блоков земной коры, выделенных различными методами, получены следующие преимущественные размеры: Lj=70, L2=120, L3=500, Z/=1200, .5=3200 км.
Преимущественные размеры блоков второго порядка, выделенных по геолого-геофизическим данным в Западно-Уральском регионе, составляют /,=110-170 км (рис.4.1).
Выделение крупных блоков земной коры в Западно-Уральском регионе велось по комплектам карт определенного масштаба. Блоки первого порядка выделялись по картам масштаба 1: 2500000, блоки второго порядка - по картам масштаба 1:1000000 и 1: 500000 [365ф-367ф, 369ф, 372ф, 373ф, 379ф-386ф].
Наиболее крупный и сложно построенный блок Восточно-Европейской платформы - Волго-Камский блок (1,2 10 6 км2) [20, 21, 23, 47, 89, 184, 201]. В нем можно выделить еще несколько более мелких блоков. Структурно ему отвечают крупные архейские срединные массивы и окаймляющие их узкие, видимо шовные складчатые системы ранних протерозоид.
В платформенном чехле геоблоку отвечает крупнейшая Волго-Уральская антеклиза, включая юго-восточный борт Московской синеклизы. Границы геоблока уверенно картируются по крупнейшим авлакогенам Восточно-Европейской платформы. Юго-западным пограничным элементом геоблока служит Пачелмский позднепротерозойский авлакоген, северо-западной границей - рифей-ранневендский Среднерусский авлакоген. Северо-восточным и восточным ограничениями геоблока являются соответствующие участки Тиман-ской гряды и Уральской складчатой системы.
Пограничная межгеоблоковая Уральская система имеет выдержанное меридиональное простирание главных структурных элементов. Западная часть этой системы, включающая Предуральский краевой прогиб и Западно-Уральскую складчатую зону, ограничивает с востока весь Западно-Уральский регион. В пределах региона Урал является граничной зоной между крупнейшими лито-сферными массивами (мегаплитами) - Восточно-Европейской платформой и Западно-Сибирской плитой [101, 102, 103, 118, 232, 270, 275].
На схеме тектоники Западно-Уральского региона выделяется система субмеридиональных гряд поднятий фундамента, которые разделяются авлако-генами (рис. 1.1). Блоки первого порядка определены по комплекту карт масштаба 1:2500000 [18, 25, 29, 47, 184, 201] (рис.1.1.).
На западе в состав ортогональной системы входят Токмовско-Сыктыв-карская гряда, объединяющая Котельничский свод, осложненный по поверхности фундамента Санчурским, Яранским, Парфеновским, Котельничским и Да ровским выступами. На Сыктывкарском погребенном своде намечаются Летниковский и Синегорский выступы фундамента [182]. Восточнее протягивается подобная гряда блоковых поднятий фундамента, включающая Кукморский, Немский выступы, а также Климковское и Коми-Пермяцкое поднятия на севере. В осадочном чехле эти структуры переходят в более пологие сводовые поднятия [201]. Названные гряды выступов фундамента и соответствующие им сводовые поднятия в осадочном чехле разделены глубоким грабенообразным прогибом Казанско-Кажимского авлакогена. С востока Кукморско-Коми-Пермяц-кая гряда отделяется от системы поднятий, включающей Пермско-Башкирский и Камский своды, Камско-Бельским авлакогеном (рис. 1.1).
Характеристика крупных разломов Западно-Уральского региона
Значение древних грабенов в геотектоническом развитии Восточно-Европейской платформы впервые было подчеркнуто Н.С. Шатским в его работе «О происхождении Пачелмского прогиба» (1955 г.). По его мнению, Пачелмский прогиб представляет собой первичную структуру оседания земной коры, связанную с определенными очагами уплотнения подкоровых масс. Структуры подобного типа названы им авлакогенами - «бороздой рожденными структурами», заложение и развитие которых «определяется ранее существовавшей или потенциальной сеткой разломов и тектонических швов планетарного характера» [285]. Интересен вопрос о положении отдельных авлакогенов и грабенов в их общей системе на определенном этапе развития Восточно-Европейской платформы и характер соотношения разновозрастных систем авлакогенов. Интенсивное развитие авлакогенов началось в рифейское время - в период распада крупного Волго-Уральского щита. Их первая внешняя дуга проходит по шовной зоне Балтийского щита и объединяет Крестцовский, Припятский и ри-фейский авлакоген Большого Донбасса. В состав второй системы входят Пачелмский и Яренский авлакогены. Третья дуга объединяет Казанско-Кажим-ский и Сергеевский авлакогены и четвертая представлена Камско-Бельским ав-лакогеном. На севере описываемые дуги сливаются с Тиманом. Все эти авлако гены представляют собой асимметричные структуры, четко ограниченные протяженными линейными системами разломов. Вторичные грабены возникли при заложении крупных рифейских нарушений по более древним ослабленным зонам. Выявилась следующая закономерность: все восточные склоны Татарской и Токмовской систем осложнены грабенами северо-восточного простирания, а западные - северо-западного. В плане Казанско-Кажимский, Камско-Бельский авлакогены с осложняющими их грабенами второго порядка напоминают «ствол дерева» с отходящими от него «ветвями» и «кроной» в виде затухающих рвов в их головных частях. Простирание основного ствола и его «ветвей» свидетельствуют о меридиональном приложении напряжений (в южном направлении), создавших Вятскую и Удмуртско-Бирскую системы разломов [58].
Остановимся на характеристике каждого из глубинных разломов консолидированной коры Западно-Уральского региона (рис.5.2).
Казанско-Кажимский авлакоген прослеживается более чем на 600 км от Жигулевского свода на юге до Притиманского прогиба на севере. Авлакоген включает в себя несколько грабенов: Бугровско-Пичкасский, Казанский, Советский, Сырьянский, Кажимский. С запада и востока он ограничен зонами резких линейных разломов [58, 211,184, 368ф, 372ф, 379ф, 380ф].
Глубинные разломы редко встречаются «в одиночку». Широко распространены парные разломы, с обособлением между нами шовных зон в виде грабенов или горстов. На платформе такие шовные зоны выражены грабенообраз-ными прогибами в фундаменте и нижней части чехла и группами валов в верхней части чехла [269].
Вятские глубинные разломы являются таковыми (рис.5.2). Они имеют северо-восточное простирание, их протяженность на территории Западно-Уральского региона доходит до 500 км. Казанско-Кажимский авлакоген контролируется Вятской системой сбросов. В местах пересечения Вятской системы нарушениями иных направлений происходит резкая смена направления авлако-гена. Характерно, что при пересечении Вятской системой более древних систем нарушений происходит не только изменение простирания, но и постепенное
Создается впечатление, что на развитие более молодой Вятской системы разломов оказывали препятствующее унаследованное воздействие другие более древние системы разломов. Вятские разломы легко прослеживаются по крутым флексурам верхнего (пермского) структурного этажа. С разломами обычно совпадают зоны резких изменений мощностей рифейских и девонских отложений, полосовые магнитные аномалии и зоны гравитационных ступеней. Разломы документированы по зонам катаклаза и милонитизации пород осадочного чехла и кристаллического фундамента (Чи-гиреньская, Сырьянская, Урманская и др. скважины) и вулканических проявлений (Казакларская, Сырьянская скважины). Вятскими глубинными разломами пересекаются разломы, входящие в Моломско-Чепецкую систему. Это, прежде всего, Моломско-Чепецкий сдвиг и параллельный, проходящий севернее на 50 км, Холуницкий сдвиг. Здесь проходят Великорецкая и Чепецкая седловины, соответственно отделяющие Котельничский от Летниковского выступа фундамента к востоку от Казанско-Кажимского авлакогена и Немский от Климков-ского выступа фундамента к западу от Казанско-Кажимского авлакогена. Еще севернее следится Нагорненский сдвиг, отделяющий Климковский выступ от Лойненского, а Синегорский от Читаевского выступа фундамента [184, 211, 368ф, 372ф].
Кильмезский глубинный разлом (рис.5.2) имеет северо-восточное простирание и отделяет блоки второго порядка: Немский и Марийский блоки от Удмуртского. Имеет протяженность 230 км. На «Схеме строения фундамента северной части Волго-Уральской провинции» можно видеть, что блоки разделены не одиночным разломом, а Кильмезским грабеном [184]. А по данным И.М. Уразаева на «Схематической структурной карте поверхности магнитоактивных масс» можно видеть, что Кильмезский грабен разделяет Немский и Удмуртский приподнятые блоки. По внутреннему распределению гравитационного и магнитного полей вдоль субмеридионального профиля Глазов-Селты-Кизнер, проведено уточнение внутреннего строения Кильмезского прогиба [367ф]
