Введение к работе
Актуальность:Значительная часть Северо-Востока Азии, куда относится территория республики Саха ( Якутия ) подвержена воздействию местных сильных землетрясений, пространственно связанных с неотектоническими структурами,в пределах которого имеют место два протяженных сейсмических пояса, Байкало-Становой и Черского.
Сейсмоактивные районы на Северо-Востоке Азии являются относительно слабоизученными ( в плане сейсмогеологического анализа) территориями по отношению к другим сейсмическим поясам мира в силу их труднодоступности. малой обжитости и удаленности их местоположения. Их сейсмотектоническое положение и геодинамическая природа вызывает большой интерес в связи с нерешенностью целого ряда вопросов современной тектоники и истории геологического развития как самих сейсмических поясов в целом, так и взаимодействия их отдельных блоков и микроплит. Одни из них имеют чисто теоретическую направленность, такие, например как вопросы, касающиеся континентального продолжения подводного хребта Гаккеля. Так известно,что Лаптево-морский регион является одним из трех на нашей планете, где средин-но-океанический хребет " выходит" на континент, порождая целый спектр современных геологических явлений, изучая их, мы приближаемся к пониманию фундаментальных вопросов геологических процессов, приводящих к расколу континентов. В этой связи важнейшее значение приобретает анализ геодинамической обстановки формирования сейсмических поясов. Другие вопросы весьма актуальны в связи с их практической направленностью: установление тектонической природы сейсмичности, создание надежных карт сейсмического районирования. Это крайне необходимо для нашей территории,где возможны крупные сейсмические события, способные создать угрозу для жизни проживающих на ней людей. Ее площадь составляют почти половину территории Якутии и около одной трети всех сейсмоопасных зон России. В настоящее время в названных районах активно развивается промышленное и гражданское строительство. Все это потребовало детального изучения сейсмической опасности этих районов на юге и северо-востоке Якутии, которое было-бы весьма затруднено или даже просто невозможно без создания надежной сейсмотектонической основы прогноза места и силы сильных землетрясений, на основе детальных исследований трасс конкретных активных разломов.
В настоящей работе, с учетом как нового фактического материала так и результатов ранее выполненных исследований ( Парфенов и др. .1986,1987;Имаев и др. 1990;Imaev et.al..1992,1993), автором был проведен детальный анализ зон влияния активных разломов, развитых в пределах сейсмических поясов Якутии (Олекмо-Становой сейсмической зоны - ОСЗ и сейсмического пояса Черского - СПЧ) и предложены геодинамические модели этой территории , базирующихся на концепции тектоники литосферных плит .
В результате основными задачами.решаемыми в диссертации явля-
лись: 1.Выявление систем сети активных разрывных нарушений, развитых в пределах сейсмических поясов Якутии, их местоположение и кинематика; 2.Выяснение тектонической природы сейсмичности активных геологических структур Якутии, и прежде всего установление связей повышенной сейсмической активности с конкретными разрывными нарушениями; 3.Построение достоверных геодинамических моделей формирования сейсмических поясов Якутии на основе всей имеющейся и собранной автором в настоящее время тектонической, неотектонической, геофизической и геоморфологической информации.
Эти задачи решались путем установления и картирования активных разрывных нарушений, выявленных в пределах сейсмических поясов Якутии, определения их кинематики и соответствия установленного типа движения по каждому из этих разломов на основе структурно-геологических методов характеру подвижки в очагах крупных землетрясений, найденному независимыми от первых сейсмологическими методами; 4. Выяснение сейсмотектонического потенциала каждого из установленных в этих сейсмических поясах разломов и определения зон возможных очагов землетрясений с помощью совокупности полученного материала различными тектонофизическими приемами анализа."
В качестве методов исследований были использованы приемы детального крупномасштабного геолого-структурного картирования зон активных разломов, морфометрические способы обработки топографических карт, дешифрирование разномасштабных аэрофото и космоснимков, специальная обработка 'замеров тектонической трещиноватости и зеркал скольжения в зонах разломов.В последующем все полученные геолого-геофизические данные, которые применялись нами для установления уровня их связи с сейсмичностью, были обработаны при помощи методов математической статистики на персональном компьютере;
Решив поставленные в данной работе задачи, автору удалось достичь главных целей своего исследования : установить тектоническую природу сейсмичности в Южной и Северо-восточной Якутии и создать геодинамические модели появления сейсмических поясов ОСЗ и СПЧ,а также на их основе построить карту сейсмотектоники и оконтурить зоны возможных очагов землетрясений - т.е создать основу для' карты сейсмического районирования масштаба 1:1 000 000. Следует отметить, что до этих работ многочисленные научно-производственные организации были вынуждены пользоваться картой значительно меньшей точности и меньшего масштаба ( 1: 5 000 000 ), допускавшей погрешности в проведении изолинии балльности с 50 км.
Уменьшение' степени риска проживания в этих районах людей, предупреждение возможного' изменения экологической обстановки в местах промышленного освоения Якутии и побережья арктических морей с помощью выявления неблагоприятных по сейсмической опасности территорий, делает данную работу актуальной не только в научном, но и практическом смысле. -
Фактический материал. В основу диссертации положен материал наблюдений по территории Южной и Северо-восточной Якутии полученный
автором в течении 20 сезонов полевых исследований (1974-1993).
В целях изучения дизъюнктивной тектоники было отдешифрировано около 140 тысяч аэрофото и космоснимков различных масштабов. Для составления морфометрических схем проанализировано и обработано при помощи специальных морфометрических методов более 80 топографических листов м-ба 1:300 000. Кроме того, было выполнено около 300 тысяч замеров трещиноватости горных пород в 3000 точках наблюдений. В работе также широко использованы.сведения по геологии, тектонике, геофизике и сейсмогеологии регионов , полученные другими производственными и научно-исследовательскими организациями, а также многочисленные литературные источники.
Защищаемые положения:
-
Установлено, что Олекмо-Становая сейсмическая зона (ОСЗ) и сейсмический пояс Черского (СПЧ) представляют собой совокупность современных тектонических структур .которые развиваются в условиях сжатия, и являются границами Евразиатской, Амурской и Североамериканской плит. При взаимодействии Евразиатской и Амурской плит в пределах ОСЗ выделяется "зажатый" между этими плитами асейсмичнный Становой блок, который - испытывает сложное вращательное движение. В СПЧ наблюдается сближение Североамериканской и Евразиатской плит в субширотном направлении .
-
Прослежены крупные активные разрывы в пределах ОСЗ и СПЧ, ответственные за проявления сейсмичности в этих поясах и выявлено что они (разрывы) представляют собой системы продольных сдвигов и параллельных им надвигов и взбросов, которые образуют единые динамические системы.
-
ОСЗ и СПЧ характеризуются одинаковыми сейсмогеологическими связями между сейсмичностью и отдельными геолого-геофизическими параметрами, . наиболее существенными из которых являются: плотность активных разломов, амплитуды неотектонических движений, градиенты новейших вертикальных движений, аномалии силы тяжести и тепловой поток. В СПЧ существенную роль в местоположении эпицентров землетрясений играют также гранитоидные интрузии.
-
В пределах сейсмических поясов устанавливается латеральная зональность полей тектонических напряжений для которой характерно следующее строение - в осевых частях поясов устанавливается сдвиговое поле, которое с обеих сторон обрамляется надвиговыми структурами.Такое зональное строение хорошо обьясняется транспрессионным ( сжатием со скольжением ) характером взаимодействия отдельных блоков.
Научная новизна диссертации состоит в том, что в результате использования современных структурно-геологических методов анализа автору удалось впервые составить сводные карты активных разломов территорий ОСЗ и СПЧ, предложить их геодинамические модели, что позволило обьяснить природу возникновения этих сейсмических поясов с позиций тектоники литосферных плит. Обе уникальные сейсмические зоны развиваются в условиях сжатия, вызванных взаимодействием крупных Евразиатской, Амурской, Охотоморской и Североамериканской плит. Кроме
того, применение аппарата математической статистики позволило автору установить наличие тесных корреляционных зависимостей между отдельными геолого-геофизическими данными и сейсмичностью в пределах ОСЗ и СПЧ. Это позволило автору по-новому выполнить сейсмотектоническое и сейсмическое районирование территории Северо-Востока Азии.
Практическая ценность. Результаты работ использованы при составлении новой карты сейсмического районирования Северной Евразии (Госуд. Научно-техническая программа 2.2), в которой автор является ответственным исполнителем соответствующих листов. Кроме того, разработки автора легли в основу оценок сейсмической опасности многих крупных народнохозяйственных обьектов республики Саха'(Якутия).
Апробация работы. Основные результаты исследований и методические разработки диссертации докладывались и обсуждались на 13-й сессии научного совета по тектонике Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР ( Якутск ,1980 ), различных Всесоюзных совещаниях Межведомственного Совета по Сейсмологии и Сейсмостойкому Строительству про Президиуме АН СССР ( МСССС ) ( Иркутск,1979, Фрунзе,1981,1989, Кишинев, 1984), на Всесоюзном совещании по проблемам неотектоники и современной динамики литосферы ( Таллин,1982 ).на 19-м Всесоюзном тектоническом совещании ( Москва, 1986) , международном симпозимуме по проблемам геодинамики внутриконтинентальных горных областей ( Иркутск, 1987 ), международном совещании " Глубинное строение Тихого океана и его континентального обрамления ( Благовещенск, 1988 ), международной конференции Приарктических государств по координации научных исследований в Арктики ( Ленинград, 1989 ),на международном симпозиуме " Деформационные процессы и структура литосферы ( Потсдам, 1990), на 13 международном конгрессе ИНКВА ( Пекин,1991),2-м международном совещании " Внутриконтинентальные землетрясения " (Пекин, 1992), ежегодном совещании Американского геофизического союза (Сан-Франциско,1992.1993).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 87 печатных работах .
Обьем работы. Диссертация состоит из 7 глав, общим обьемом v5S& страниц текста, 459 рисунков , 13 таблиц . Список литературы включает в себя Ч"?4 наименований.
Благодарности.Исследования автора были начаты по инициативе и при самой благожелательной поддержке Г.С.Гусева, Б. М.Козьми-на, Л. М. Парфенова. Многие вопросы обсуждались с С.И.Шерманом, В. С.Хромовских, В. Г.Трифоновым, Г. Ф. Уфимцевым, К. Г. Леви, В. В. Ружичем, С. А. Ушаковым,Л.П.Зоненшайном,Л. А.Савостиным,П.Н.Николаевым.В.П. Со-лоненко, В.Б.Спектором, Ю.В.Архиповым.А.И.Мельниковым, К.Фуджитой. Д.Стоуном (США), К. Лепвриером, (Франция). Автор глубоко признателен всем этим исследователям, а также своим коллегам - 0.В.Гриценко, Ф.Ф.Третьякову, Л. П. Имаевой, А. Г.Ларионову за помощь и дискуссии при выполнении данной работы.
