Morphostructural, geoseismic and physiographic aspects of endodynamic dangers of the Russian Far East Arctic Region.pdf Введение В «Основе государственной политики РФ...» и «Стратегии развития Арктической зоны РФ. до 2020 г.» в 2013 г. был изложен комплекс необходимых мер по ее освоению, который впоследствии был частично конкретизирован в материалах Научной сессии Общего собрания членов РАН и отделений РАН [1]. В этих и других документах отмечается важная роль изучения, в частности опасных эндодинамических процессов как составной части комплексного географического анализа устойчивого развития геосистем [2]. К современным опасным эндодинамическим процессам относят прежде всего сейсмичность, изученность которой в пределах дальневосточного сектора Арктики (ДВСА) зачастую оказывается недостаточной [3-8]. В данных условиях, по нашему мнению, целесообразен комплексный подход с использованием не только прямых, но и косвенных геолого-геофизических, геоморфологических (морфострук-турных) и некоторых физико-географических признаков эндодинамической опасности [9, 10]. Поскольку данная проблема многогранна, авторами пока рассмотрены следующие вопросы: 1. Общее обоснование методики комплексного морфоструктурно-сейсмогеологического анализа эндо-динамической опасности с учетом влияния инженерно-геологических и физико-географических условий на проявление сейсмичности и эндодинамики ДВСА. 2. Региональные инженерно-геологические и физико-географические условия ДВСА. 3. Анализ инфраструктуры известных сейсмоопас-ных поясов и потенциально активных региональных морфотектонических образований и локальных типовых участков на морфоструктурной основе. Вопросы методики. Распространено мнение, что эндодинамическая опасность - это степень сейсмичности, которую наиболее целесообразно определять по геолого-геофизическим данным о строении территории, историческим свидетельствам о землетрясениях и инструментальным измерениям. Карты сейсмического районирования обычно составляются по факту - самому сильному сейсмическому событию, без учета физико-географических (геоморфологических и др.) условий конкретного региона. Информативность соответствующих карт уменьшается для таких территорий, как ДВСА, где инструментальные измерения малочисленны, документированная история охватывает короткий временной период, а сейсмогеологиче-ские данные редки и неравномерны [3-10]. Мы считаем, что более корректное, а в ряде случаев и более эффективное определение эндодинамиче-ской опасности возможно, если построения ведутся комплексно на морфотектонической основе с учетом региональных инженерно-геологических и физико-географических условий. Базовыми для таких построений являются морфоструктурные карты. При выявлении и изучении морфоструктур и их картографировании осуществляется синтез данных о геологическом, глубинном, тектоническом, геоморфологическом, инженерно-геологическом, гидрогеологическом строении территории, современных процессах экзо- и эндодинамики, а также других физико-географических процессах и явлениях. Сейсмическая балльность по шкале М8К-64, указанная на любых картах общего и детального сейсмического районирования (ОСР, ДСР), относится к «средним» талым и мерзлым грунтам. Однако она может существенно изменяться в зависимости от региональных и локальных физико-географических условий ДВСА, особенно в разных типах многолетнемерзлых пород (ММП). Согласно [11] по характеру проявления ММП выделено несколько ее типов, основные из которых: 1) островная мерзлота и мерзлота с островами таликов, где велика вероятность резонансных и кумулятивных явлений (сейсмическая балльность может увеличиваться от 1 до 3); 2) сплошная мерзлота преимущественно с твердомерзлыми грунтами (возможно снижение балльности на 1-2 балла); 3 - мерзлота двухслойная, где верхний слой - современная мерзлота, а также слой глубоко погребенной мерзлоты разделены слоем талых грунтов (может быть резкое искажение изосейсмального поля в широких пределах). Помимо ММП на степень потенциальной эндоди-намической опасности, хотя и в меньшей мере, влияют нивально-гляциальные образования (повышенная мощность снежного покрова и горных ледников, каменные глетчеры и др.), создающие дополнительную нагрузку, слоистость и неустойчивое состояние верхних горизонтов земной коры, а также крупные водохранилища, способствующие явлениям наведенной сейсмичности. Экзогенные геологические процессы (ЭГП), так же как и землетрясения, извержения вулканов, проявления термальных источников подземных вод, относятся к геодинамическим процессам. На их распространение, типы и интенсивность влияют холодный и сырой арктический климат, вертикальная поясность в горах, специфичный ветровой и температурный режимы с неравномерными атмосферными осадками, гидрологические и другие условия, а также самое главное - характер пространственно-генетических связей морфологических и структурно-вещественных комплексов морфоструктур региона ДВСА [10, 12]. Таким образом, региональные особенности геолого-геоморфологического строения и ЭГП, а также физико-географические условия могут значительно усилить или ослабить проявления эндодинамических опасностей от землетрясений и наоборот (прямые и обратные связи). Если указанные факторы и условия имеют широкое распространение, а изученность прямых признаков сейсмичности недостаточна, то они должны учитываться не только при сейсмическом микрорайонировании (СМР), как считается в большинстве теоретических и практических разработок, но и при региональном ДСР, а также в комплексных оценках эндодинамической опасности [6, 9-12]. Распространение соответствующих типов ЭГП, ММП и других указанных процессов и явлений контролируется не только климатическими, но и мор-фоструктурными, инженерно-геологическими и другими особенностями строения ДВСА. Если акцентировать внимание именно на синергетическом аспекте взаимодействия, указанных выше составляющих, можно более корректно вести речь о интегральной оценке проявлений эндодинамической опасности. Покомпонентные методические приемы достаточно освещены в литературе [5, 6, 9, 11], а комплексный синергетический анализ еще слабо разработан. Поэтому ограничимся краткой характеристикой природных условий ДВСА, влияющих на оценку эндодина-мической опасности региона, но сначала несколько слов о его границе. Граница Арктической зоны РФ, в том числе и ДВСА, как известно, проведена согласно границам административных подразделений, имеющих выход к арктическим морям [1-2]. Однако она не совпадает ни с Северным полярным кругом, ни с главным водоразделом соответствующей мегавпадины, ни с геолого-геоморфологическими выделами. В наших же целях необходимо наиболее полно охватить как раз региональные геологические, геоморфологические и особенно морфоструктурные подразделения. Еще С.С. Воскресенский и др. [13] выделили как самостоятельную геоморфологическую страну гор и равнин Северо-Восток СССР. Здесь низкогорья и среднегорья создают основной фон, а низменные равнины у берегов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского имеют широкое, но относительно подчиненное распространение. Они сложены толщами рыхлых кайнозойских отложений, которые перекрывают пересеченный рельеф мезозойских и более древних образований, вскрывающихся в горных территориях. Впоследствии в пределах контуров геоморфологической страны выделена Яно-Колымская мега-морфоструктура центрального типа (мега-МЦТ) с радиально-концентри-ческими особенностями размещения геолого-геофизических и геоморфологических конформных комплексов [14, 15] (рис. 1). Основные инженерно-геологические и физико-географические условия ДВСА. Арктическую зону РФ слагают континентальные, переходные и океанические инженерно-геологические (ИГ) структуры ме-га-, макро- и мезоуровней с преимущественно сплошным распределением ММП на суше, островными и талыми породами в прибрежных территориях, а также на дне акваторий [16] (см. рис. 1, таблицу). В пределах континентальной части ДВСА это Яно-Колымская платформа с плитами и выступами (щитами), Верхояно-Чукотский, Полоусный, Улахан-Систский и Алазейский орогены, а также Момский рифт с отдельными звеньями. Приморская арктическая Яно-Индигирская и другие низменности в пределах платформенных образований отличаются широким развитием озер различного генезиса (а следовательно, сильным увлажнением грунтов, которое, как правило, увеличивает энергию сейсмических процессов) и одними из самых суровых на Земле физико-географических условияй. Температура ММП здесь опускается до -13оС, мощность достигает 500 м, а в отдельных случаях - 1 500 м [16]. В орогенах мощность ММП доходит до 900 м, а в Момском рифте -до 1100 м, что определяется преимущественно резким горизонтальным и вертикальным расчленением рельефа и большими перепадами абсолютных высот. На юго-западе, юго-востоке и юге ДВСА совместно распространены массивно-островные типы ММП и талые породы с разной мощностью и количеством промежуточных горизонтов. Относительно низкопорядковые инженерно-геологические структуры ДВСА отличаются сезонным протаиванием верхних частей разрезов с небольшими мощностями соответствующих пород: на плитах и щитах (от 0,1 до 1,5 м); вулканогенных, складчатых и массивных частях орогенов (от 100 м во впадинах до 900 м в пределах хребтов); в зоне Момского рифта (от 300-500 м во впадинах до 1100 м на горных территориях). Переходные субаквальные ИГ структуры ДВСА простираются до 1 500 км, охватывая акваторию морей Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского (рис. 1). Шельф моря Лаптевых наиболее специфичен. Непосредственно у береговой черты он характеризуется сочленением платформенных и рифтовых ИГ структур с практически сплошным распространением ММП и осадков (сезонно протаивающих на мелководьях в верхних частях разреза), которые при удалении от берега замещаются преимущественно рифтовыми ИГ структурами с совместным распространением ММП и талых пород с осадками, а затем - распространением талых и немерзлых пород и осадков. Практически все Новосибирские острова и о. Врангеля - это останцовые возвышенности (блоки) с выходами на поверхность образований молодой платформы с распространением талых и немерзлых пород и осадков верхней части разреза. В рассматриваемую нами территорию ДВСА фрагментарно входят прибрежные зоны и акватории Баренцевого и Охотского морей. Переходные ИГ структуры здесь представлены подводными окончаниями прилегающих структур суши и моря с совместным распространением преимущественно талых и островных ММП с осадками, а чаще просто талых и немерзлых пород и осадков. Арктические океанические ИГ структуры ДВСА фрагментарно представлены главным образом рифтом хребта Гаккеля с распространением талых и немерзлых пород и осадков, которые в верхних частях разреза сильно увлажнены. Рифт начал формироваться с конца палеоцена - верхнего эоцена сначала в режиме повышенных скоростей спрединга и потом его прекращения, затем спрединг медленно возобновился в конце плиоцена, а в настоящее время его скорость не превышает 0,5 см в год (ультрамедленный спрединг по [17]). Преобладающие здесь ИГ структуры мезо-уровня - это поднятия и рифтогенные впадины без сезонного промерзания пород и осадков, мощность которых в рифтовой долине доходит до 6 км. Поскольку сопряженные ИГ структуры Тихоокеанской впадины практически не входят в состав ДВСА, то здесь и не рассматриваются. Физико-географические условия ДВСА определяют протекание современных процессов эндогенного и экзогенного геоморфогенеза. Последние весьма разнообразны - от различных видов, типов и комплексов проявлений преобладающей денудации и аккумуляции до региональных и локальных процессов зонального, азонального, колебательного, автономного и синергетического характера развития [18, 19]. В отношении эндодинамической опасности различных территорий ДВСА имеет смысл обратить внимание на некоторые из них. Это прежде всего принципиально отличные волнообразные, сводово-блоковые и глыбовые поднятия и опускания, создающие соответствующие типы рельефа и морфоструктуры. На локальном уровне разнообразие аналогичных процессов многократно увеличивается вплоть до дифференцированных современных движений отдельных небольших морфотектонических блоков («клавишная» морфотек-тоника). В ряде районов и участков, о которых будет сказано ниже, имеет место несоответствие общих тенденций развития геоморфологических процессов или геодезических данных, что особенно актуально при оценке эндодинамических опасностей. Заслуживают внимание такие условия протекания современного геоморфогенеза, как вертикальная поясность, например, в горных системах хребтов Черского, Верхоянского и др. Дело в том, что в средневысотном поясе (условно 1 500-2 500 м) преобладает высокая увлажненность, интенсивная расчлененность и эрозионная деятельность, которые выше и ниже часто значительно уменьшаются (изменяются качественно и количественно). В соответствующих условиях по-разному и с разной интенсивностью будут проявляться эндодинамические и экзодинамические процессы и их синергетические последствия. Подчеркнем также и немаловожное значение потенциальной наведенной сейсмичности, связанной, например, с искусственными водохранилищами (Колымское и Усть-Среднеканское) на р. Колыма. Таким образом, инженерно-геологические структуры со своими структурно-вещественными комплексами, а также физико-географические условия, определяющие особенности распространения ММП и ЭГП ДВСА, отличаются большим разнообразием и сложной пространственной организацией, в частности чередованием талых и мерзлых горизонтов разной мощности, водонасыщенных пород и т.д. Все это в разной степени влияет на проявление сейсмических событий и в целом на эндодинамическую опасность исследуемого региона. В условиях недостаточной изученности прямых признаков сейсмичности следует учитывать отмеченные выше косвенные признаки и условия, а также морфоструктурные данные и критерии потенциальной современной эндодинамической активности морфоструктур и особенно инфраструктуру сейсмоактивных образований. Инфраструктура современных эндодинамиче-ски активных морфоструктур ДВСА. Анализ имеющихся геологических, геофизических и геоморфологических данных о строении морфоструктур, карт и схем районирования [13-24], а также дополнительных характеристик, в частности разломно-блоковых мор-фоструктур ДВСА, позволил выявить периоды их активного развития и уточнить современную эндодина-мическую опасность ДВСА. Как известно, почти половина территории ДВСА официально оценивается в 67 баллов как фоновая по шкале MSK 64 согласно ОСР-97-А, В, С [6]. Проведенные разными авторами целенаправленные сейсмогеологические и геофизические работы позволили создать соответствующие региональные модели и сделать вывод о значительно более высокой сейсмичности ДВСА. Наши исследования подтверждают и дополняют их. В частности, одним из основных выводов оказалось подтверждение глубокой унаследованности разломного каркаса региональных морфоструктур ДВСА с мезозоя по кайнозой вплоть до настоящего времени. Это позволяет считать их, наряду с другими косвенными признаками, потенциально сейсмоопас-ными даже при недостаточном количестве инструментальных и сейсмогеологических данных (см. рис. 2). На схеме совмещены аномалии сейсмической активности (А10), мезозойские и кайнозойские разломы с преобладающими типами кинематики, повышенные градиенты силы тяжести, позднемеловые и кайнозойские вулканы, а также известные и предполагаемые нами современные эндодинамические режимы геоморфогенеза. эндодинамической активности с региональными мор-Обнаруживается достаточно тесная пространственная фоструктурами ДВСА, что подталкивает к решению и и вероятно генетическая связь указанных признаков некоторых обратных задач. Рис. 1. Арктическая зона РФ в системе региональных инженерно-геологических структур по материалам [16] с контурами Яно-Колымской мегакольцевой морфоструктуры (мега-МЦТ) по [14, 15]: 1-2 - границы инженерно-геологических суперструктур (1) и мегаструктур (2); 3 -контуры Яно-Колымской мега-МЦТ; 4 - главный водораздел Арктического бассейна РФ и сопредельных государств; 5 - административные единицы РФ, граничащие с арктическими морями: Мурманская область (1), муниципальные районы Республики Карелия (2), Архангельской области (3), Ненецкого АО (4), Ямало-Ненецкого АО (5), районы Красноярского края (6), Республики Саха (Якутия) (7), Чукотского АО (8); 6 - северный полярный круг. Легенда к схеме приведена в табличной форме Характеристика типов инженерно-геологических мегаструктур по [16] В первую очередь к зонам высокой эндодинамиче-ской опасности относятся фрагменты Момско-Верхояно-Колымского линеамента (МВКЛ), значительная часть которого совпадает с сейсмическим поясом Черского [4, 21]. Основными отличительными особенностями данной территории являются: 1) наличие не монолитных, а разных типов узких линейно упорядоченных систем чередующихся тектоногенно-магматогенных и тектоногенных горстообразных хребтов и грабенообразных впадин; 2) в осевой части МВКЛ преобладание цепочек расширяющихся и сужающихся рифтогенных впадин с относительно небольшими мощностями рыхлых кайнозойских (неоген-четвертичных) отложений по сравнению с рифтом хр. Гаккеля; 3) проявления признаков конформного сопряжения МВКЛ с дугообразными группировками в пределах сводово-депрессионной системы проседания центральной части, а также с веерообразными в плане рисунками расщепления горстов-хребтов и грабен-впадин во внешней относительно приподнятой части Яно-Колымской мега-МЦТ. При более детальном изучении инфраструктуры МВКЛ выделяется осевая и две периферийные продольные подзоны, несколько поперечных подзон, а также множество локальных морфоструктур центрального и линейного типов (МЦТ и ЛМ), отличающихся определенной автономией и разной степенью эндодинамической опасности. Осевая продольная подзона (!) высокой эндодина-мической опасности условно ограничена Момско-Селеняхской и Сеймчано-Буюндинской предположительно единой системой разломов. Подзона характеризуется максимальным сгущением субпараллельных разломов, сопряженных с МВКЛ, здесь сконцентрированы также низкопорядковые МЦТ, ЛМ и блоковые морфоструктуры, вместе образующие сложные группировки. При этом активные дизьюнктивные структуры выражены в основном граничными разломами высокоамплитудных горст-хребтов и грабен-долин. В осевой подзоне располагается большинство крупных и внемасштабных кайнозойских впадин (грабенов) и геодезически подтвержденных современных поднятий и опусканий, пространственное размещение и строение которых определяется сложным взаимоотношением линейных и кольцевых разломов упомянутых морфоструктур. Так, общее простирание грабенов и разделяющих их горстов ориентировано согласно МВКЛ и в значительной степени дисимметрично относительно осевой плоскости подзоны. Большинство МЦТ и ЛМ сформировалось главным образом в мезозое - раннем кайнозое, а в настоящее время они или «впаяны» в более крупные линейные блоки, испытавшие преимущественно высокоамплитудные сдвиги по крупным разломам, или сами имеют признаки автономных ротационных вращений, в том числе и субвертикальных движений, будучи заключенными между блоками или разломами МВКЛ. Периферийные продольные подзоны (!!) умеренной эндодинамической опасности окружают осевую подзону, а их внешние границы условно проходят по системам разломов вдоль Индигиро-Зырянской (с севера) и прерывистых локальных впадин и разлом-долин (с юга). Для этих подзон характерно следующее: 1) относительно меньшая концентрация субпараллельных разломов МВКЛ с относительно малоамплитудными сдвигами; 2) МЦТ и изометрично-блоковые морфоструктуры реже имеют признаки ротационного генезиса; 3) разнопорядковые ЛМ не всегда устойчиво вытянуты согласно МВКЛ и часто образуют узлы веерообразного и дугообразного расщепления крупных разломов, дисимметрично ориентированные относительно осевой части МВКЛ. Поперечные подзоны (!!!) высокой эндодинамиче-ской опасности являются главным образом фрагментами радиально-концентрических глубинных разлом-ных зон Яно-Колымской мега-МЦТ [14, 15]. Специфической особенностью их в пределах зоны МВКЛ можно назвать: признаки разно ориентированного смещения отдельных мозаичных блоков («клавишная» морфотектоника), а также дополнительные их виргации и клиновидные (или в виде «конского хвоста») группировки. В целом же в зонах глубинных разломов Яно-Колымской мега-МЦТ наиболее типичны субвертикальные, реже горизонтальные тектонические движения блоков по каркасным разломам как мега-МЦТ, так и более низкопорядковых мор-фоструктур. Как правило, это вызвано магматической адвекцией [22] в связи с развитием вулканических и плутонических, а также магматогенно-сводовых мор-фоструктур. Они наиболее активно формировались в основном в мезозое - кайнозое, а в настоящее время (ввиду оставшихся плотностных неоднородностей или сосдвиговых, термофлюидных и других напряжений) испытывают дифференцированные движения, активизируя каркасные разломы морфоструктур. Интенсивность соответствующих субвертикальных и горизонтальных движений усиливается, а тип движений усложняется, если эти морфоструктуры оказываются в зонах эндодинамического влияния МВКЛ или других региональных морфоструктур. К последним относятся также зоны растяжений земной коры вдоль сопряжения континента и окраинных морей [15, 18, 19, 21]. Кольцевые эндодинамически высокоопасные, предположительно ротационные морфоструктуры (РМ) выявляются чаще при крупномасштабных построениях и в основном группируются вдоль крупных сдвиговых разломных зон МВКЛ. Из всего их множества можно выделить три основных морфогенетических подтипа, условно названных массивными, вихревыми и пучковыми ротационными морфоструктурами. Основная морфотектоническая природа первых, вероятно, связана с круговой ротацией жестких изометрич-ных массивов, вторых - с вихревой ротацией блоков консолидированного основания, третьих - с сосдви-говой пучкообразной ротацией отдельных глыбовых блоков в виде «конского хвоста». При этом, в отличие от сводовых магматогенных МЦТ [25], здесь тектоно-генная составляющая зачастую значительно преобладает над магматогенной, а пространственно-временное омоложение конформных комплексов горных пород имеет в основном центростремительный вид (типа «смерча»), а не центробежный, как у сводовых. Кроме того, эволюция магматических комплексов в РМ зачастую имеет антидромный характер (от кислых к основным разностям), тогда как в сводовых, наоборот, гомодромный. Каждый подтип подразделяется на несколько видов в зависимости от начальной, средней и зрелой стадий их развития, соответствующих слабой, средней и высокой амплитуде вращения РМ [25-27]. Типовые участки потенциально опасных эндо-динамических режимов ДВСА. Основными сейсмо-генерирующими структурами ДВСА являются сейсмический пояс Черского, а также Корякская и Чукотская сейсмические зоны. Согласно преимущественно данным о фокальных напряжениях изученных землетрясений [4, 7, 28] в сейсмическом поясе Черского ранее выделены следующие сегменты с преобладающим субгоризонтальным геодинамическим режимом: Лаптевоморский (спрединг), Хараулахский (переходная область от растяжения к сжатию), Яно-Индигирский (надвиги, взбросо-сдвиги, сдвиги), Ин-дигиро-Колымский (сдвиги). Морфоструктурно-сейсмогеологические данные дополнительно выявили систему активных разломно-блоковых морфоструктур и дифференцированные характеристики эндодинами-ки, в том числе и значительные субвертикальные движения на каждом из участков (см. рис. 2, 3). Лаптевоморский сегмент (продолжение рифта хр. Гаккеля) в геологических и геоморфологических структурах (рис. 3, А, Б, В) в продольном направлении соответствует эндодинамической модели «растущей трещины» [27, 29] со следующими типовыми участками (см. рис. 2): а - клинообразная структура рифта с уменьшением скорости океанического спрединга [4], б - изометричная аномалия сейсмической активности на конце «трещины» в подножье материкового склона, |в| - система веерообразных и дуговых группировок известных и предполагаемых (узкие подводные долины) кайнозойских грабенов и разломов шельфа (рассеянный рифтинг по [4, 17]). При этом поперечный трансрегиональный (Хатангско-Бофортский) и разнонаправленные сдвиги трансформного типа, пересекающие рифтогенные впадины (по нашим данным, это фрагменты внешней зоны дуговых разломов Яно-Колымской мега-МЦТ), усложняют поля эндодинамических напряжений, что отражается в сложном эпицентральном поле землетрясений и проявлениях новейшего (менее 1 млн лет) вулканизма островов Де Лонга [6, 30], а также подтверждают предположение общего ротационного вращения всей мега-МЦТ или ее частей преимущественно по часовой стрелке (унаследованно с мезозоя по кайнозой) (рис. 2) [22]. В пределах Хараулахского сегмента [г] (рис. 3, Г) дополнительно выявлены линейные и дуговые активные разломно-блоковые морфоструктуры с признаками разноамплитудных субвертикальных и субгоризонтальных движений. В частности, блок 1 поднят относительно 2 по разлому, освоенному протокой Б. Туматская. На побережье губы Буор-Хая к востоку от Хараулахского хребта (к югу от пос. Тикси) выявлены современные, в значительной степени унаследованные с позднего мела, взбросо-сдвиги вдоль субмеридионального Севастьяновского шарьяжа [31, 32]. Тектонические пластины последнего при этом оказались повернутыми наподобие ротационных вращений. Активные новейшие (голоценовые) вертикальные тектонические движения со скоростями 35 мм/год вдоль разломов, ограничивающих локальные рифтогенные впадины, были выявлены по датировкам поднятых береговых линий с использованием данных о современных движениях (повторных нивелировок, наблюдений на уровнемерных постах и др.). В целом установлено, что западная часть области суши Лапте-воморского шельфа испытала в голоцене относительное поднятие, а глубоководные восточные шельфовые области - опускание [32]. Яно-Индигирский сегмент МВКЛ (рис. 3, Д, Е) состоит из участка [л], отличающегося относительно меньшей концентрацией активных поперечных разломов Яно-Колымской мега-МЦТ, а также участка |ё] (рис. 2), где их концентрация выше, дополнительно появляются радиальные разломы и сейсмодислокации [5], а МЦТ имеют признаки разноориентированных ротационных вращений (7 - по часовой, 8 - против часовой стрелки). Последнее может быть причиной «инденторной» инверсии поля напряжений вблизи хр. Андрей-Тас [28]. В ряде случаев отмечается несоответствие геоморфологических и геодезических данных, однако последних вообще крайне мало и они не всегда подтверждаются повторными наблюдениями. Индигиро-Колымский сегмент (рис. 3, Ж, З, И) включает три участка, которые характеризуют специфику эндодинамики сочленения МВКЛ с внутренней § и внешней Щ, 0 (рис. 2) концентрическими зонами мега-МЦТ. В последних еще и отмечаются позднемеловые -кайнозойские вулканы, рои сейсмодислокаций и южные границы распространения ММП, усиливающие сейсмическую опасность (совместное присутствие сплошной и островной мерзлоты, а также талых горизонтов). Кроме того, на участке ^ (рис. 2) расположен эпицентр наиболее сильного в регионе (9 баллов) Артыкского землетрясения (7) и кайнозойский вулкан Балаган-Тас (6) [4, 7]. При этом, по-видимому, не случайно здесь аномально сконцентрированы группировки разломов в виде «встречных дуг», а также вихревых (рис. 3, Ж, номер 3) и пучковых (рис. 3-4, номер 6) РМ. Участки 0, |м| формально относятся к Корякско-Чукотской фланговой ветви Тихоокеанского пояса [8, 33] (Корякская и Чукотская сейсмические зоны), которая по морфоструктурным и другим данным соединяется с сейсмическим поясом Черского и одновременно является внешним дуговым фрагментом Яно-Колымской мега-МЦТ (рис. 2; 3, К, Л, М). Чукотский полуостров и прилегающий шельф (прогиб Хоуп и рифтогенная впадина Колючинской губы) характеризуются активной новейшей тектоникой и высокой сейсмической активностью (Ацз), что подтверждают многочисленные очаги близповерхностных землетрясений (преимущественно до 10 км глубиной) магни-тудой 5-6, 9 и энергетическим классом 10 с частотой иногда несколько раз в год [34, 35]. В пределах южной части полуострова (Провиденский горный массив) обнаружены признаки крупных палеосейсмодис-локаций (плейстосейстовая зона до 30 км радиусом) с каменными глетчерами и мощными ледово-грунтовыми телами аномальной морфологии, разбитыми системами активных трещин (цит. по: [36]). Участки к, м на рис. 2, кроме того, отличаются аномально высоким проявлением источников термальных вод, что дополнительно к вышесказанному позволяет предполагать там эндодинамически высокую активность и совмещение режимов растяжения и, возможно, рассеянного рифтинга [37]. На участке еще присутствуют и кайнозойские вулканы, РМ и южная граница распространения прерывистой и массивно-островной мерзлоты. Соответствующие морфо-тектонические построения и потенциально высокая эндодинамическая активность разломно-блоковых морфоструктур подтверждены детальными геологосъемочными, сейсмогеологическими и геоморфологическими работами, в том числе и критическим анализом парагенетической связи достоверных и предполагаемых палеосейсмодислокаций, а также каменных глетчеров с эпицентральными полями крупных Ха-илинского (1991 г.) и Олюторского (2006 г.) землетрясений [33-36, 38]. Рис. 2. Схема эндодинамической активности разломов Дальневосточного сектора Арктики (составлена с использованием материалов [4-8, 22]): 1 - преимущественно мезозойские разломы сбросового и взбросового (а), надвигового (б) и сдвигового (в) типов; 2 - кайнозойские сейсмоактивные (?) разломы преимущественно сдвигового (а) и надвигового (б) типов; 3 - разломные зоны сейсмических поясов с разной эндодинамикой (а, б, в) (пояснения в тексте); 4 - кайнозойские (а) и позднемеловые - кайнозойские (б) вулканы; 5 - зоны умеренной (а), высокой (б) сейсмической активности (А10); 6 - разломы, предполагаемые преимущественно в акватории; 7 - достоверные и предполагаемые рифтогенные позднекайнозойские впадины; 8 - зоны высоких градиентов силы тяжести; 9 - Хатангско-Бофортский трансрегиональный разлом; 10 - уступы и перегибы бровки континентального склона (а) и его подножья (б); 11 - крупные острова; 12 - береговая линия и речная сеть; 13 - контуры участков; 14 - инфраструктурные подзоны. Цифрами в кружках обозначены дизъюнктивные структуры: Лено-Алданская (1), Охотско-Анадырская (2), Южно-Анюйская (3), Прав о-Алданская (4), Яно-Момская (5), Билякчанская (6), Колымская (7), Полоусненская (8), Алазея-Чукочьинская (9), Мологдинская (10) Рис. 3. Типовые участки эндодинамических режимов: 1 - акватория; 2 - блоковые морфоструктуры слабоамплитудных поднятий или опусканий; 3 - блоковые морфоструктуры высокоамплитудных поднятий; 4 - кайнозойские рифтогенные грабены; 5 - кайнозойские прогибы и впадины; 6 - кайнозойские активные разломы; 7 - флексурно-разломные границы плит по [38]; 8 - затопленные речные долины по [19, 37, 38]; 9 - подводные ложбины (а), поднятия (б), древние береговые линии (в); 10 - участки повышенных градиентов мощности криолитозоны дна акваторий; 11 - пояса талых пород континентального склона; 12 - характерные проявления эндогенной активности (описанные в тексте): эпицентры землетрясений (а), кайнозойские (б) и позднемеловые-кайнозойские (в) вулканы, сейсмодислокации (г), гидротермы (д); 13 - северная граница распространения островных и талых типов ММП; 14 - береговая линия и речная сеть; 15 - характерные морфоструктурные элементы (в рамках А-М). Цифрами обозначены: А - геологические структуры [38]: осевая рифтовая система моря Лаптевых (I), периферийные выступы киммерийской (II) и мезозойской (III) складчатости, фрагменты абиссальной котловины (1) и материкового склона (2), окраинно-материковые прогибы (3), структурные террасы (4), погребенные сводовые поднятия (5), надводные горсты (6), преимущественно подводные рифтогенные желоба и грабены, выполненные осадками (7), кайнозойские тектонические депрессии (8). Б - геоморфологические структуры [18, 19, 38]: сводовое поднятие срединно-океанического хребта (1), глубоководная впадина (2), континентальный склон (3), шельф континентальной окраины (4). В - кайонозойские сейсмотектонические рифты [7]: Усть-Ленский (1), Усть-Янский (2), Чондонский (3), Широстонский (4), Бельковско-Святоносский и Ляховский (5). Г - малоамплитудные блоки современного воздымания (1) и опускания (2), Севастьяновский шарьяж (3) [31, 32]. Д - Селеняхский (1), Уяндинский (2), Усть-Янский (4) грабены, внемасштабные вееробразные группировки локальных впадин и разлом-долин (3), Яно-Индигирский прогиб (5). Е - Селеняхский (1), Кыринский (2), Нижнемомский (3) грабены, Томмотский (7) и Андрей-Тасский (8) горные изометричные массивы (РМ); Индигиро-Зырянский прогиб (9). Ж - Верхнемомский (1) и Верхненерский (2) грабены, Индигиро-Зырянский прогиб (3), эпицентр Артыкского землетрясения (7), вулкан Балаган-Тас (6). З - Сеймчано-Буюндинский (1) и Тасканский (2) грабены, Верхнесугойская (3) и Ямская (4) впадины, Бахапчинский горный массив (5), Буюндинская ротационная МЦТ (6). И - Тауйская (1) и Охото-Кухтуйская (2) впадины. К - Гижигинский (2), Восточно-Шелиховский (3), Выямпольский (5) прогибы, Тайгонско-Пьянинское поднятие (4) по [37]. Л - Пенжинская (1), Параполь-ская (2), Вывенская (3), Пылговаямская (4), Ачайваямская (5) впадины по [33]. М- впадины Колючинская (1) и залива Креста (2), цокольная возвышенность массива Дауркин (3), Провиденский горный массив (4). Линейный масштаб на врезках Г-М одинаков Установлено, что аномально высокое размещение каменных глетчеров, несомненно, связано с повышенной сейсмической активностью отдельных геоструктурных элементов Пылгинского и Ветвейского хребтов. Вместе с тем основная часть глетчеров связана с морфоклиматическими процессами. Поэтому предполагаемые по дистанционному картированию палеосейсмодислокации, имеющие некоторые конвергентные морфологические признаки с каменными глетчерами, требуют полевых подтверждений и возрастных датировок (цит. по: [36]). Заканчивая описание опасных эндодинамических процессов, необходимо подчеркнуть такую, на наш взгляд, принципиально важную особенность, характерную для большинства отмеченных зон, подзон и участков МВКЛ и всего ДВСА (на крупномасштабных построениях особенно): дуговые и кольцевые разломы, по-видимому, являются одними из наиболее эндодинамически опасных зон, так как именно они зачастую фиксируют кульминационные стадии развития морфоструктур центрального и линейного типов. К такому выводу авторов привели не только выше-представленные материалы, но и многочисленные собственные исследования на юге Дальнего Востока и литературные данные наблюдений на природных объектах и экспериментальных моделях. А именно: кольцевые разломы магматогенных МЦТ образуются в период их кардинальной тектонической перестройки (опустошение глубинных и близповерхностных очагов и обрушение надочаговых построек); дугообразные разломы РМ возникают при критических напряжениях сдвиговых и вращательных движений на границах монолитно-целостных линейных и изометрич-ных блоков; дуговые тектонические нарушения в зонах растяжений континентальных окраин, мега-МЦТ и окраинных морях часто формируются при максимальной степени гравитационной и сейсмогравитаци-онной деструкции этих структурно предопределенных зон; кольцевые и веерообразные разломы взрывооб-разно возникают «на конце растущей трещины» - как релаксация напряжений растяжения и т.д. [26, 27, 29]. Заключение Обоснован методический подход и выполнены морфоструктурно-сейсмогеологические исследования по комплексному изучению современной эндо-динамической опасности территории ДВСА. Дана характеристика инженерно-геологических и физико-географических (ММП, ЭГП и др.) условий региона, влияющих на проявления эндодинамической (сейсмической) опасности. Уточнены особенности инфраструктуры сейсмоактивных поясов, зон и типовых участков ДВСА. Установлены связи ряда морфоструктур с прямыми признаками сейсмической активности (эпицентры землетрясений и пале-осейсмодислокации), а также с косвенными признаками и инженерно-геологическими и физико-географическими условиями региона (повышенные градиенты аномалий силы тяжести, различные типы ММП, современные проявления гидротермальных источников подземных вод и др., а также различные формы аномально высоких эндогенных геоморфологических процессов). В результате основными зонами потенциал

Скачать электронную версию публикации