Направленность научно исследовательских работ по изучению закономерностей развития сейсмотектонических процессов олекмостановой зоны (ОСЗ)

УДК 551.24:550.34

С.В. Трофименко, В.С. Имаев

НАПРАВЛЕННОСТЬ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО ИЗУЧЕНИЮ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОЛЕКМО СТАНОВОЙ ЗОНЫ

Территория Южной Якутии испытывает интенсивные деформации под действием динамики внутренних напряжений и тектонического взаимодействия плит. Тектоническая энергия поступает в земную кору, как из внутренних слоев верхней мантии, так и вследствие действия инерционных сил. Одним из составляющих проявлений данных воздействий является сейсмический процесс в земной коре.

В литосфере Земли возникают как упругие, так и пластические деформации. В асейсмичных областях тектоническая энергия ре-лаксируется процессами крипа, медленными движениями отдельных блоков земной коры.

В областях упругих деформаций внутренняя энергия Земли непрерывно выделяется в виде землетрясений. В этих регионах накопление энергии упругих деформаций происходит со скоростями, превышающими скорости диссипативных процессов. Если энергия упругих деформаций достигнет критического для данной тектонической структуры уровня, происходит динамический срыв, разрядка напряжений посредством дискретных подвижек или землетрясений.

Накопленная в среде упругая энергия трансформируется и в другие виды энергии тепловой, электростатической, электрокине-тической электромагнитной, магнитной и гравитационной природы. Исследование этих вторичных физических явлений деформационного процесса геофизическими методами является существенным дополнением к анализу геодинамической обстановки формирования очагов сильных землетрясений и сейсмического процесса в целом.

Поиск закономерностей развития сейсмического процесса направлен на решение главной задачи: определение места будущего

срыва - землетрясения, времени его происхождения и суммарной высвобожденной энергии. Это основная проблема геофизической науки, специализирующейся на прогнозных задачах.

Территория Якутии представлена двумя сейсмогенными областями. Центральная часть южного, Байкало-Становой пояса, является объектом исследований настоящей работы.

Юг Республики Саха (Якутия) пересекает Олекмо-Становая сейсмическая зона, которая протягивается на 800-1000 км. в суб-широтном направлении вдоль южной окраины Алданского щита от р.Олекмы на западе к Удской губе Охотского моря на востоке. Она представляет собой восточное окончание второго протяженного Байкало-Станового сейсмического пояса, отделяющего Евразиат-скую плиту на севере от Амурской плиты на юге [1]. Вдоль южной границы Сибирской платформы по данным инструментальных наблюдений выявлен крупный Байкало-Становой сейсмический пояс, который располагается между оз. Байкал и Охотским морем. Он объединяет Байкальскую рифтовую зону (I) и продолжающую ее от р.Олекмы на восток к Удской губе Охотского моря Олекмо-Становую сейсмическую зону (II). Параллельно Олекмо-Становой зоне на 200 км южнее между 54 и 55° северной широты расположена Тугурингра-Джагдинская сейсмическая зона (III), которая протягивается из Монголии в субширотном направлении к Охотскому морю вдоль хребтов Тукурингра - Джагды - Сохтахан в Приамурье.

Комплексный анализ геолого-геофизических, геоморфологических и неотектонических данных систем позднекайнозойских активных разломов, сейсмичности, результаты тектонофи-зических исследований позволили заключить, что указанные пояса возникли в результате сближения крупных Евразиатской, Североамериканской и Амурской плит и являются их границами, обладая всеми свойственными им специфическими чертами. Взамимодействие континентальных участков этих плит охватывает широкую полосу (до нескольких сотен километров), в пределах которой смещения происходят по серии активизированных разломов.

Для Олекмо-Становой сейсмической зоны характерно наличие левых сдвигов в западной и правых в ее восточной частях. Сдвиговые разломы сопровождаются параллельными им надвигами -

Южно-Чульманским и Южно-Токинским. Центральная часть этой сейсмической зоны образована системой диагональных северо-восточных (Западно-Алданский, Тимптоно-Гонамский) и северо-западных правых (Тыркандинский) сдвигов, которые образуют "клин", прослеживаемый на север в пределы Алданского щита. Сейсмичность Олекмо-Становой зоны определяется движением Алдано-Станового блока, зажатого между Евразиатской и Амурской плитами, которые сближаются в субмеридиональ-ном направлении. Алдано-Становой блок представляет собой активную неотектоническую структуру сжатия, внешне напоминающий ромб, сформированный транспрессионными левыми сдвигами северо-восточного простирания (Байкало-Алданскими), протягивающимися от Чарской впадины до устья р.Тимптон и субширотной Тукурингра-Джагдинской ветвью Монголо-Охотского линеамента, прослеживающейся от Удской губы Охотского моря к верховьям рек Олекмы и Нюкжи. Отдельные небольшие блоки Алданского щита, находящиеся соответственно слева и справа от этого клина, смещаются к западу и востоку и формируют Верхнеалданский левый и Атугей-Нуямский правый сдвиги. Эти субширотные сдвиги, рассекают осевые части горных поднятий - кряжа Зверева и Токинского Становика и обрамляются параллельными им надвигами (Южно-Чульманским и Южно-Токинским), по которым эти горные сооружения надвинуты на предгорные впадины. Формирование таких динамических систем активных разломов (параллельных сдвигов и надвигов) может быть обьяснено конвергентным (сходящимся) смещением Евразиатской плиты относительно Алда-но-Станового блока. Вследствии чего сейсмический процесс в Олекмо-Становой зоне протекает в условиях сжатия в отличие от обстановки растяжения, господствующей в Байкальском рифте.

Для Южной Якутии актуальность поставленных задач диктуется интенсивным развитием промышленных инфраструктур г. Нерюнгри, нарастающими темпами освоения природных ресурсов в зоне железно - дорожных магистралей. Практическая направленность научных исследований - обеспечение сейсмобезопасности региона, приняла черты необходимости.

Комплексные геофизические исследования выполнялись по трем направлениям: структурной геофизики, геофизического моделирования и геофизического эксперимента.

Первое научное направление включает в себя изучение и построение систем разломов по статистическим распределениям аномалий геофизических полей; в том числе:

• изучение тектоники Алданского щита по литературным данным;

• трассирование систем разломов по геофизическим полям.

Второе направление связано с поиском пространственно -

временных закономерностей в развитии сейсмического процесса Олекмо-Становой зоны (ОСЗ).

Третье научное направление ориентировано на получение информации о непериодических изменениях геофизических полей в связи с прогнозными задачами. Данное направление является связующим звеном всех научных исследований. Оно включает в себя:

• повторные геофизические наблюдения на геодинамических полигонах;

• стационарные наблюдения за вариациями геофизических полей;

• проведение сейсмомониторинга;

• изучение корреляционных связей «аномалия - землетрясение»

• моделирование геотектонических процессов на основе полученных данных;

В 2002г. сейсмомониторинговые исследования выделились в отдельное научное направление в связи с проблемой техногенной сейсмичности.

Геофизические направления изучения геодинамики органически вписались в сейсмологические и сейсмотектонические направления:

• изучение систем сейсмоактивных разломов;

• выполнение морфоструктурного районирования с оценкой сейсмического потенциала выделенных морфоструктур;

• анализ многообразных сейсмологических связей;

• изучения основных параметров сейсмичности;

• исследование эпицентральных областей сильных землетрясений;

• изучение сейсмического процесса при катастрофических землетрясениях;

• определение фокальных механизмов землетрясений.

Выполнение всего комплекса работ станет завершающим этапом интерпретации полевых геофизических наблюдений. По остальным научным направлениям открытых вопросов для анализа поставлено больше, чем получено ответов. Это дает основание для дальнейшего изучения геодинамики методами активного и пассивного геофизического эксперимента, построения физико-

геологических моделей сейсмотектонических процессов.

-------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Паpфeнов Л.М., Козьмин Б.М., Гриненко О.В. и др. Сейсмичность и геодинамика Восточной Сибири, Современная тектоническая активность Земли и проблемы сейсмичности, М, 19S6, С 26-27.

2. Имаев В.С., Имаева Л.П., Козьмин Б.М. Активные разломы и сейсмотектоника Северо-Восточной Якутии, Якутск, ЯНЦ СО АН СССР, 1990, 13S с.

3. Парфенов Л.М., Козьмин Б.М., Имаева В.С. и др. Геодинамика Олекмо-Становой сейсмической зоны, Якутск, ЯФ СО АН СССР, 19S5, - 136 с.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------

Трофименко С. В. - кандидат геолого-минералогических наук, доцент ТИ (Ф) ГОУ ВПО ЯГУ,

Имаев В. С. - доктор геолого-минералогических наук, Институт Земной Коры СО РАН.

© С.В. Трофименко, 2007

УДК 550.340.1 С.В. Трофименко