Глубинная структура крупнейших разломных зон западной части Киргизского Тянь-Шаня и современная геодинамика

Краткое описание

Содержание
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ... 5

Глава 1. РАЗЛОМНЫЕ СТРУКТУРЫ И ОСОБЕННОСТИ

ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ТЕКТОНИКИ СРЕДИННОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

1.1 .История исследования разломов Средней Азии... 15

1.2.Таласо-Ферганский разлом... 20

1.3 .Линия Николаева... 23

1.4.Геологическое строение и особенности тектоники... 27

Выводы к главе 1... 37

Глава 2. ПРОЯВЛЕНИЕ ЗОНЫ ТАЛАСО-ФЕРГАНСКОГО РАЗЛОМА И ЛИНИИ НИКОЛАЕВА В ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

2.1.Общая геофизическая характеристика... 38

2.1.1. Гравитационное поле... 38

2.1.2. Магнитное поле... 40

2.1.3. Сейсмотомография... 43

2.1.4. Тепловой поток... 45

2.1.5. Поле поглощения скоростей... 47

2.1.6. Особенности сейсмичности Киргизского Тянь-Шаня... 48

2.2. Геоэлектрическая изученность... 54

2.2.1. Развитие магнитотеллурических исследований на

Бишкекском прогностическом полигоне... 59

2.3. Характеристика удельного электрического сопротивления

горных пород Киргизского Тянь-Шаня... 65

Выводы к главе 2... 67

Глава 3. КАЧЕСТВЕННАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ДАННЫХ

3.1. Стандартный метод обработки магнитотеллурических данных ... 69

3.2. Пространственная характеристика тензора импеданса... 72

3.2.1. Построение и анализ полярных диаграмм... 72

3.2.2. Главные направления и главные значения тензора импеданса 84

3.2.3. Параметризация импеданса... 89

3.3. Характеристика матрицы Визе-Паркинсона... 94

3.4. Анализ карт и разрезов кажущихся сопротивлений и фаз... 99

3.5. Морфология ориентированных кривых кажущегося сопротивления... 103

3.6. Построение стартовой модели структуры

электропроводящих объектов... 112

Выводы к главе 3... 113

Глава 4. ГЛУБИННАЯ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЗОНЫ ТАЛАСО-ФЕРГАНСКОГО РАЗЛОМА И ЛИНИИ НИКОЛАЕВА

4.1.Традиционная схема количественной двумерной

магнитотеллурической интерпретации... 114

4.2. Трехуровневый алгоритм двумерной инверсии

MB и МТ-данных... 116

4.3. Методика последовательных частичных инверсий для определения глубинного строения разломных зон... 120

4.4. Двумерная модель глубинной геоэлектрической структуры по региональному Таласскому профилю (VI-VI)... 124

4.5. Двумерная модель глубинной геоэлектрической структуры по локальному Торкентскому профилю (а-а)... 132

4.6. Двумерная модель глубинной геоэлектрической структуры по локальным профилям Карасуйскому (b-b), Кекиримскому(с1-(1), Алайку-Арпинскому (е-е)- (f-f)... 138

4.7. Двумерные модели геоэлектрического глубинного строения по участкам региональных профилей - Кекемеренского I-I и Сонкульского II-II... 141

4.8. Основные результаты 2D моделирования... 143

Выводы к главе 4... 152

Глава 5.СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА И

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ КИРГИЗСКОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

5.1. Современная геодинамика Тянь-Шаня... 153

5.2. Глубинная структура Таласо-Ферганского разлома... 162

5.3. Глубинная структура Линии Николаева... 169

5.4. О природе проводящих слоев в земной коре и верхней мантии 171 Выводы к главе 5... 180

ЗАКЛЮЧЕНИЕ... 182

ЛИТЕРАТУРА... 184
Введение

ВВЕДЕНИЕ

Объектом исследования данной работы является глубинная структура крупнейших разломных зон Киргизского Тянь-Шаня - зоны Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева (до 75°), анализируемая на предмет отражения современных геодинамических процессов в морфологии региональных тектонических нарушений, выделяемых по результатам глубинных электромагнитных зондирований. Магнитотеллурическое зондирование (МТЗ) является одним из наиболее

^. глубинных геофизических методов и позволяет проводить исследования в диапазоне

глубин от первых десятков метров до сотен километров. К настоящему времени на территории Киргизского Тянь-Шаня выполнено свыше 600 зондирований. Пристальное внимание к зоне Таласо-Ферганского разлома связано с обнаружением «эффекта вытеснения поперечного тока» в данном регионе [Баталев и др., 2002; 2003] и выявлением аномалии электропроводности [Баталева и др., 2004; 2005], пространственно приуроченной к этой зоне.

Общепризнано, что роль крупных разломных зон (сдвигов) в эволюции Тянь-Шаня является определяющей, однако и сейчас остается немало нерешенных задач о связи глубинного строения зон разломов и современной геодинамики. До недавнего времени использование методов магнитотеллурического зондирования для

gn детализации глубинной структуры разломных зон было практически невозможно,

поскольку:

- недостаточно использовался магнитовариационный метод, так как не была доказана теорема единственности решения обратной задачи МВЗ для двумерного случая;

- не применялась высокоточная аппаратура, вследствие чего определений фаз импеданса и типперов с высоким качеством в необходимом объеме было недостаточно;

- методики интерпретации данных МТЗ, опирающиеся на фазы импеданса и типперы, то есть, компоненты магнитотеллурических полей, не подверженные статическим смещениям, не были совершенными;

- не было программных средств для инверсии компонент магнитотеллурического поля, w позволяющих создавать детальные модели геоэлектрического строения среды,

- отсутствовали современные сейсмотомографические модели для комплексной интерпретации геофизических данных.

На основе вышеизложенного актуальность исследования определяется необходимостью применения новых современных подходов для определения глубинного строения разломных зон и земной коры в целом, и в частности: использованием магнитотеллурических методов в комплексе с другими методами геофизики и геологии, использованием новых информационных технологий, современной высокоточной аппаратуры, более совершенных методик. Изучение глубинных разломных зон дает ключ к пониманию характера тектонических движений, сейсмической активности, флюидного режима, локализации месторождений полезных ископаемых. Однако традиционные подходы уже не устраивали возросшие потребности науки и практики, требовалась методика, позволяющая определять глубинное строение тектонических нарушений с высокой разрешающей способностью, способная не только детализировать уже выявленные разломные зоны, но и определять скрытые активные тектонические нарушения, а также проводить интерпретацию тех магнитотеллурических данных, которые полученны в условиях сильного влияния приповерхностных неоднородностей (в горных районах, в условиях вечной мерзлоты).

Цель исследования - адаптация методики последовательных частичных инверсий для количественной интерпретации данных МТЗ-МВЗ к реальным условиям Тянь-Шаня и построение геодинамической модели региона с использованием в качестве базисного метода для определения глубинной структуры разломных зон магнитовариационного зондирования (МВЗ).

Для достижения поставленной цели решались следующие научные задачи:

1. Детализировать геоэлектрическое строение земной коры части Киргизского Тянь-Шаня для выявления глубинной структуры зоны Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева.

2. Определить влияние геодинамических процессов на формирование активных структур Тянь-Шаня, отражающееся в глубинных геоэлектрических характеристиках и морфологии этих структур.

Задачи решались в несколько этапов:

- адаптация методики последовательных частичных инверсий для детализации и определения глубинного геоэлектрического строения реальных разломных зон с использованием новых программ 2D инверсии, разработанных И.М. Варенцовым и Н.Г. Голубевым (2002) и экспериментальных данных, полученных с помощью магнитотеллурического комплекса МТ-ПИК (Ильичев и др., 2000);

- определение параметров коровых проводящих зон (электропроводность, мощность, глубина залегания кровли) для южной части Таласо-Ферганского разлома и разломной зоны Линии Николаева;

- построение глубинной геодинамической модели зоны Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева на основе корреляции геологических и геофизических данных;

- сопоставление полученной геодинамической модели с результатами палеомагнитных исследований, данными GPS, и сейсмотомографическими моделями данного региона.

Фактический материал, методы исследования и аппаратура. Теоретической основой решения задач магнитотеллурики является теория электромагнитной индукции, часть принципов которой заложено в модели Тихонова-Каньяра (в качестве источника рассматривается плоская электромагнитная волна, вертикально проникающая в слоистое полупространство; горизонтальные компоненты магнитного поля, возбуждаемые плоской волной, не должны изменяться вдоль земной поверхности), получившей дальнейшее развитие в работах Т.Маддена, М.Н. Бердичевского, Л.Л. Ваньяна, М.С. Жданова. Последним достижением в развитии теоретических основ магнитотеллурики является теорема единственности решения обратной задачи МВЗ для двумерного случая, доказанная В.И. Дмитриевым (2003).

В основу модельных расчетов работы положены:

- материалы более 200 зондирований, выполненных методом МТЗ — МВЗ в зоне Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева,

- результаты региональных магнитотеллурических исследований [Рыбин, 2001; Баталев, 2002].

Для сопоставления использовались:

-структурно-геодинамические обобщения [Макаров, 1977; Чедия, 1986; Буртман, 1987, Dobretsov et al., 1996, Buslov et al., 2003];

- результаты палеомагнитных исследований [ Томас, 1993; Баженов 1997,2004]; -результаты сейсмотомографических исследований Т.М. Сабитовой и А.А. Адамовой [2001; 2004];

- результаты работ GPS [А.В.Зубович, 2003, 2005; Б.Дж.Миди, Б.Х. Хагер,2001].

Основные методы исследований - магнитотеллурическое и магнитовариационное зондирования, которые выполнялись с помощью аппаратуры -

МТ-ПИК, LIMS и EMI MT-24, Phoenix MTU-5. В ранних работах (1982-1999 гг.) зондирования проводились станциями ЦЭС-2 и ИЗМИР АН-5. Для обработки материалов зондирований МТ-ПИК использовался стандартный программный комплекс ЭПЛК (ВНИИГеофизика, г. Москва), адаптированный и модернизованный для персональных компьютеров А.К. Рыбиным [Рыбин, 2001]. Для построения двумерных моделей геоэлектрического строения среды применялись программы II2DFF инверсии МТ - данных, разработанные И.М. Баренцевым и Н.Г. Голубевым (2002).

Защищаемые положения и научные результаты:

1. Адаптирована и усовершенствована методика количественной интерпретации данных МТЗ-МВЗ по методу последовательных частичных инверсий для определения глубинного строения реальных разломных зон Тянь-Шаня. На этой основе рассчитаны двумерные модели геоэлектрического строения крупнейших разломных зон западной части Тянь-Шаня.

2. Глубинная структура зоны Таласо-Ферганского разлома представляет собой комбинацию высокоомного ядра в центре и проводящих зон листрической формы, полого погружающихся к юго-западу от зоны ТФР до глубин 40-45 км и северо-востоку - до глубин порядка 25-30 км.

Линия Николаева проявляется в виде комбинации двух круто погружающихся на юг электропроводящих тел, образующих на глубине 6-8 км единое тело.

3. В Юго-Западном Тянь-Шане выявлена дугообразная в плане структура, имеющая в глубинном разрезе листрическую форму, с погружением к центру Ферганского блока до 40-45 км. Установлено соответствие глубинной границы Ферганского блока, вдоль которой происходит его вращение против часовой стрелки, юго-западной части аномалии электропроводности зоны Таласо-Ферганского разлома.

4. В Северо-Восточном Тянь-Шане электропроводящие зоны Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева формируют комбинацию структур правостороннего сдвига и оперяющих взбросовых структур.

Новизна работы. Личный вклад

1. Автором адаптирована методика последовательных частичных инверсий,использованная М.Н. Бердичевским в модельных экспериментах [Бердичевский и др. 2003] для детализации и определения глубинного строения реальных разломных зон, с использованием современных программных средств автоматизированной инверсии, разработанных И.М. Баренцевым и Н.Г. Голубевым (2002), и применением в полевых измерениях высокоточной аппаратуры МТ-ПИК, разработанной в Научной станции РАН (Ильичев и др., 2000).

2. С использованием методики последовательных частичных инверсий детализирована и построена геоэлектрическая модель глубинной структуры крупнейших разломных зон (Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева) западной части Киргизского Тянь-Шаня.

3. По результатам 20-моделирования магнитотеллурических данных в зоне Таласо-Ферганского разлома выявлена аномалия электропроводности, установлено, что глубинная структура зоны Таласо-Ферганского разлома представляет собой комбинацию высокоомного ядра и проводящих зон листрической формы, полого погружающихся к юго-западу от зоны ТФР до глубин 40-45 км и северо-востоку - до глубин порядка 25-30 км. На основании данных магнитотеллурического зондирования, полученных по 8 профилям, секущим зону Таласо-Ферганского разлома по всей территории Киргизского Тянь-Шаня (за исключение труднодоступных высокогорных районов), протяженность аномальной зоны оценивается в 250 км, ширина по верхней кромке меняется от 50-60 км на северо-западе до 10-15 км на юге. В плане аномалия электропроводности имеет дугообразную форму.

4. С помощью адаптированной методики последовательных частичных инверсий, детализированы участки аномалии Таласо-Ферганского разлома, являющейся комбинацией наклонных и субвертикальных электропроводящих зон, которые распространяются от корового проводящего горизонта к поверхности. По характеристикам и морфологии субвертикальных зон эта аномалия разделена на 3 звена - Таласское, Центральное и Южное. Для Южного звена ТФР, на основе предложенного подхода и сопоставления геоэлектрических данных по южному звену ТФР с сейсмотомографическими, палеомагнитными и GPS-данными, сделано

10

заключение об ограничении глубинной границы восточной части Ферганского блока аномалией электропроводности.

5. Использование методики последовательных частичных инверсий для исследования геоэлектрического строения зоны Линии Николаева выявило, что она проявляется в виде комбинации двух проводящих тел в форме "V". Они круто погружаются на юг и образуют единое проводящее тело, начиная с глубин около 6-8 км, которое прослеживается до глубин около 25-30 км и сливается с субгоризонтальным коровым слоем.

6. Установлено, что в региональном масштабе электропроводящие слои Северо-Восточного Тянь-Шаня формируют листрическую структуру, в которой проводящая зона Таласо-Ферганского разлома является правосторонним сдвигом, а в районе Линии Николаева представлена оперяющими взбросами, что в совокупности подтверждает представление о тектонической расслоенности Тянь-Шаня и надвигание его на Таримскую впадину.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведенные исследования показали, что использование методики последовательных частичных инверсий, адаптированной для изучения реальных разломных зон с привлечением новых программных средств и высокоточных данных по фазам импеданса и типперам, расширяет возможности магнитовариационного зондирования и повышает достоверность интерпретации результатов. Эта методика может быть успешно применена при геоэлектрических исследованиях в районах, имеющих незначительную проводимость осадочного чехла и хорошо выраженные геоэлектрические неоднородности в земной коре.

В 2004 году методика была успешно реализована в районе Чуйской впадины, Республика Алтай. При исследовании глубинного строения эпицентральной зоны разрушительного Алтайского (2003г) землетрясения методом МТЗ с использованием методики последовательных частичных инверсий, был выделен внутрикоровый проводящий горизонт на глубинах 20-30 км с проводимостью около 2000 См, а также субвертикальные и наклонные проводящие тела, соответствующие крупным разломным зонам, пересекающим земную кору до глубин около 20 км. Результаты интерпретации магнитотеллурических данных подтвердило картирование, выполненное геологами (Бондаренко П.М., Дельво Д., Буслов М.М. и др.), кайнозойских тектонических нарушений региона.

п

Представления о современной глубинной структуре крупнейших разломных зон может быть использовано для геодинамических построений и заключений, как по территории Тянь-Шаня, так и в соседних регионах. Форма аномалии электропроводности может способствовать выявлению закономерностей в проявлении смещений или вращений блоков земной коры.

Несомненным достоинством методики, примененной в диссертации, является возможность выявления глубинной структуры земной коры, что в сочетании с другими методами (GPS, структурным анализом) позволяет контролировать проявления сейсмичности внутриконтинентальных орогенических зон.

Апробация работы и публикации. Основные результаты выполненных исследований докладывались на всероссийских и международных конференциях: Втором международном симпозиуме «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов» (Бишкек, 2002), Втором казахстано-японском семинаре по предотвращению последствий разрушительных землетрясений (Алматы, 2002), международной конференции «Проблемы сейсмологии Ш-тысячелетия» (Новосибирск, 2003), Всероссийском совещании «Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность» (Иркутск, 2003), Пятом казахстано-китайском международном симпозиуме «Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии» (Алматы, 2003), XXXVII Тектоническом совещании (Новосибирск, 2004), XXXVIII Тектоническом совещании (Москва, 2005), казахстано-российской международной конференции «Геодинамические, сейсмологические и геофизические основы прогноза землетрясений и оценки сейсмического риска» (Алматы, 2004), международной научной конференции «Современная геодинамика и геоэкология Тянь-Шаня» (Бишкек, 2004), 23rd General Assembly of the IUGG (Sapporo, Japan, 2003), Fifth International Conference "Problems of Geocosmos" (Saint-Petersburg, 2004), 19th Himalaya-Karakorum-Tibet Workshop (Hokkaido, Japan, 2004), 1st General Assembly European Geosciences Union (Nice, France, 2004).

По теме диссертации опубликовано 32 работы с участием автора, из которых статьи в российских изданиях - 3, статьи в зарубежных изданиях - б, коллективная монография - 1, материалы международных конференций, симпозиумов, совещаний — 15 (6 - Россия, 3 - Япония, 2 - Франция, 1 - Индия, 2- Казахстан, 2 - Киргизия).

12

Выполненная работа является частью программ научных исследований Лаборатории глубинных магнитотеллурических исследований Научной станции РАН в г. Бишкеке, а именно:

- подраздел 6.3. Из направлений фундаментальных исследований РАН на 2003-2005 гг. по теме «Изучение глубинного строения Центрального Тянь-Шаня, Казахской платформы и Алтая по комплексу геофизических методов»;

- Целевая программа Минобрнауки РФ: "Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорного Тянь-Шаня" 2002-2005 гг.;

- Международный проект «Геофизические исследования по созданию межрегиональной системы магнитотеллурического мониторинга сейсмоактивных районов Центральной Азии на базе аппаратуры Phoenix MTU-5D System 2000» с участием корпорации Phoenix Geophysics Limited и Научной станции РАН в г. Бишкеке 2002-2006 гг.;

- Программа 5 ОНЗ РАН "Глубинное строение Земли, геодинамика, магматизм, взаимодействие геосфер"2004-2006 гг.;

- проект "Изучение пространственно-временного распределения деформаций на территории Бишкекского полигона комплексом методов" 2004-2006 гг.;

- Соглашение о научно-техническом сотрудничестве между Научной станцией РАН и Калифорнийским университетом в Риверсайде о проведении совместных магнитотеллурических исследований в пределах Тянь-Шаньского региона 2003-2008 гг.

Структура работы: диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Первая глава содержит краткий обзор представлений о строении зоны Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева и геологический очерк центральной и южной части Киргизского Тянь-Шаня, в котором рассмотрены геологическая характеристика земной коры региона, тектоника, структурные этажи, формации.

Во второй главе дана краткая характеристика проявления разломных зон Таласо-Ферганского разлома и Линии Николаева в геофизических полях, подробно описан геоэлектрический комплекс наблюдений, созданный и функционирующий на Бишкекском геодинамическом полигоне, дана характеристика удельного сопротивления пород исследуемого региона.

Третья глава работы посвящена описанию методики обработки данных магнитотеллурического и магнитовариационного зондирования, приведены основные результаты исследований, полученные по 11 профилям, секущим зону Таласо-

13

Ферганского разлома и Линии Николаева, основанные на качественном анализе исходных данных: тензора импеданса, матрицы Визе-Паркинсона, а также ориентированных кривых кажущегося сопротивления.

В четвертой главе представлены основные результаты исследований, полученные автором в процессе интерпретации данных МТЗ и МВЗ, дана подробная характеристика методики последовательных инверсий, адаптированной автором к реальным условиям и положенной в основу интерпретации данных в этой работе.

Пятая глава содержит обобщение результатов магнитотеллурического и магнитовариационного зондирования в корреляции с данными о современных движениях земной коры, сейсмичности, данными палеомагнитного метода, кайнозойской тектонике и геодинамике Тянь-Шаня.

Работа выполнена в Лаборатории глубинных магнитотеллурических исследований Научной Станции, созданной бессменным руководителем Ю.А. Трапезниковым. Он отдал слишком много сил для преодоления разного рода бюрократических барьеров, не щадя при этом своего здоровья. И теперь его нет с нами... Редкостной души человек, прирожденный лидер, оптимист и романтик - он был и остается примером бескомпромиссного служения науке, которая являлась главным делом его жизни. Им был пройден прекрасный путь созидателя, благодаря уникальной способности организовать, убедить и зажечь, ему удалось создать не только Фрунзенский прогностический полигон, но и крепкий коллектив, который объединяют не только научные исследования. Для полигона явилось огромной удачей иметь такого создателя — поэтому полигону удалось не только выжить, но и получить дальнейшее развитие в качестве Международного Научно - Исследовательского Центра (Геодинамический Полигон - МНИЦ-ГП). Появление этой работы во многом дань глубокого уважения и желание продолжить дело, начатое Юрием Андреевичем.

За ценные консультации и постоянную поддержку, во многом облегчившие работу над диссертацией, автор выражает глубочайшую признательность доктору геолого-минералогических наук В.И. Макарову. Автор считает своим долгом поблагодарить профессора М.Н. Бердичевского за постоянное внимание, участие и поддержку магнитотеллурических исследований в Научной станции РАН. Автор искренне благодарен академику Фридману A.M. за многолетнее творческое сотрудничество с Научной станцией РАН. Автор считает своим приятным долгом

14

поблагодарить академика А.Б. Бакирова за оказанную поддержку и консультации. Работа выполнена под научным руководством доктора геолого-минералогических наук М.М. Буслова, чей большой опыт и творческое общение было очень важным, и автор искренне благодарен за постоянное внимание с его стороны. Особую признательность автор выражает к.ф.-м.н. А.К.Рыбину и к.г.-м.н. Баталеву В.Ю., частые, а нередко и горячие дискуссии с которыми при обсуждении вопросов, касающихся распределения электропроводности в литосфере Тянь-Шаня и современной геодинамической обстановки, создавали творческую атмосферу и являлись стимулом для дальнейших исследований.

Автор благодарен руководителям Научной Станции и МНИЦ ГП В.А. Зейгарнику, Г.Г. Щелочкову и Л.М. Богомолову за неизменную поддержку и внимание к тематике глубинных электромагнитных исследований. Автор считает своим долгом выразить самую искреннюю признательность своим коллегам А.В. Аладьеву, В.Ю.Баталеву, В.Д.Брагину, П.В.Ильичеву, Л.Н.Лосихину, Е.К.Матюкову, В.Е. Матюкову, В.А.Пазникову, П.П.Петрову, А.К.Рыбину, И.В. Сафронову, Г.Н.Тимонину, Д.Е.Черненко за помощь в проведении совместных геофизических работ.

15

Глава I. РАЗЛОМНЫЕ СТРУКТУРЫ И ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ТЕКТОНИКИ СРЕДИННОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

В географическом положении Тянь-Шань занимает центральную часть континентальной Азии в виде широтно-вытянутых горных цепей протяженностью более 2 500 км, которые на севере ограничиваются Казахским щитом и Джунгарской впадиной, а на юге - высокогорным Памиром и Таримской впадиной (рис.1.1.).

1.1. История исследования разломов Средней Азии

В истории изучения крупных разломов Средней Азии можно выделить 3 этапа. Первый этап охватывает довольно длительный период - 1883-1934 гг. - период, в течение которого создавалось представление о разломах и их роли в истории развития главнейших структурных элементов земной коры. Впервые представление о крупнейших разломах в западной части Средней Азии было заложено в работах Карпинского, который выделил две субпараллельные линии, прослеживающиеся из Белоруссии через Донбасс в Каратау и Северный Нуратау. Несколько позже в результате маршрутных исследований В.Н.Вебер установил несколько разрывных нарушений в Кураминских горах, а В.И. Мушкетов - в северных предгорьях Туркестано-Алайского хребта. Уже тогда В.И. Мушкетов и К.И. Богданович обратили внимание на приуроченность к этим линеаментам сильных землетрясений.

На определяющее значение разломов в строении горных сооружений Средней Азии обратил внимание В.А. Обручев. Он пришел к заключению, что в формировании горных цепей основную роль играли сбросы, образовав систему горстов и грабенов, указал на наличие более молодых, поперечных, продольных и диагональных по отношению к палеозойским структурам разломов и отметил, что наличие дизъюнктивных дислокаций может считаться несомненной и весьма вероятной на всем громадном пространстве от Тихого океана до Каспийского моря. Он также подчеркнул и большое значение разрывных нарушений в тектонике и рельефообразовании Тянь-Шаня (рис. 1.1.)» утверждая, что роль этих дислокаций для современного рельефа страны гораздо важнее роли складчатых движений.

[6

42 _

40

Рис I. I. Физическая карта центральной части Киргизского Тянь-Шаня. I - граница Киргизстана, 2-крупные разломы: ТФ - Таласо - Ферганский, ЛН - линия Николаева, АИ - Атбаши - Иныльчекский.

17

Начало второго этапа в развитии представлений о разломах связано с выходом монографии В.И. Попова [Попов, 1938], в которой были заложены основы представлений о глубинных разломах и их роли как естественноисторических границ структурно-формационных единиц земной коры (рис.1.2.). Он выделил крупные разломы и флексурно-разрывные линии, на границе поднятий и депрессий наметил «краевые разломы», причем отметил, что эти «окраинные разломы поднятий» с глубиной выполаживаются (!).

Развитие подобных (дискорданогенных) разломов, влиявших на первичные условия седиментации, он объясняет сближением различных фаций в осадках, разграниченных этими разломами: «Следует подчеркнуть, что дискорданогенные линии, имеюшие значение крупных геологических границ, далеко не всегда представлены одним непрывным нарушением сплошности. Очень часто крупные разломы, разграничивающие поднятия и депрессии, представляют в сущности «зоны разломов», иногда ветвящихся и связанных между собой подобно «конскому хвосту» и иногда разделенных моноклинально-флексурными промежутками, вытянутыми в одну линию с разломами или же с заходящими друг на друга концами, подобно «перистой» системе разломов (стр.251, 252). Однако позже исследователи не подтвердили существование структур типа конского хвоста. В своей работе В.И.Попов отметил, что еще И.В. Мушкетов и В.Н. Вебер наметили палеозойские разломы северо-западных (антитяньшанских) и широтных (тяньшаньских) простираний, которые пересекаются молодыми северо-восточными разломами.

На важную роль разломов как тектонических структур, ограничивающих структурные области, указал А.В. Пейве [Пейве, 1945]. Он назвал их «глубинными разломами». Согласно его определению, глубинные разломы довольно узкие зоны между крупными подвижными блоками земной коры, которые характеризуются длительностью и многофазностью развития, большим простиранием и значительной глубиной залегания и определенной связью с формациями горных пород.

Основы классификации разломов были заложены Шатским Н.С. [Шатский, 1947]. Он показал широкое развитие ортогональной и диагональной систем разломов, в связи с чем земная кора приобретает блоковый характер, а также выделил поперечные разломы сквозного характера, которые пересекают и складчатые области, и платформы.

Список литературы