Расчет современных напряжений Расчет палеонапряжений


Начало

Методическая
часть


Расчет
напряжений


Базы данных
Сейсм. каталоги
Соврем. напр-я
Палео напр-я


Базы данных


Палео напряжения. Современное строение Гусиноозерской впадины

Гусино-Удинская (Джидино-Витимская) система впадин расположена на юго-восточном фланге Байкальской рифтовой зоны и в целом (в миниатюре) повторяет ее конфигурацию (рис. 1). Она включает (с юго-запада на северо-восток) Боргойскую, Гусиноозерскую, Убукун-Оронгойскую, Иволгинскую, Нижне- и Верне-Удинскую впадины, вытянутые в эшелонированный ряд, геометрия которого предполагает левосторонние сдвиговые перемещения вдоль ряда в целом. Современная структура впадин сформировалась в неоген - четверичное время на фоне общих сводовых поднятий Юго-Восточного Забайкалья.

Для рассматриваемого региона характерна высокая сейсмическая активность, которая сосредоточена, в основном, в пределах Байкальской рифтовой впадины и на ее СВ и ЮЗ флангах. К юго-востоку от Байкала наблюдается затухание сейсмичности, определения эпицентров немногочисленны и ненадежны, что, по-видимому, связано с достаточно продолжительными периодами повторяемости сильных землетрясений.
Рис.1. (щелкните на рисунок для увеличения)

Их свидетельством являются тектонические деформации в рыхлых отложениях позднечетвертичного возраста связанные с активным разрывообразованием, когда разлом формирующийся в очаге землетрясения выходит на дневную поверхность. Гусиноозерская впадина является одной из немногих структур, в пределах которой установлены палеосейсмодислокации, по своему масштабу соответствующие землетрясениям 10 - 11 баллов.

Структурно-тектонический анализ

Гусиноозерской впадина протягивается с юго-запада на северо-восток (30° - 40°) на 60 км, при ширине от 10 до 14 км. Основную центральную часть впадины занимает низкая аккумулятивная равнина, в цоколе которой наблюдаются нижнемеловые отложения в виде моноклинальной структуры (с углами падения от 20° до 50° на восток), погребенной под покровом рыхлых отложений плейстоцен-голоценового возраста. Эти образования представлены плохо отсортированными галечниками, песчано-щебнистым материалом, супесями, которые в генетическом отношении соответствуют аллювиальным, пролювиальным и делювиальным типами. Мощность песчано-галечных отложений внутри впадины достигает 600 м и постепенно уменьшается на крыльях. Центральная часть впадины скрыта водами оз. Гусиное на площади свыше 150 км2, максимальная глубина которого 24,5 м (рис. 2, А).

Обрамляющие впадину с северо-запада и юго-востока горные сооружения имеют разломные ограничения различной тектонической активности. Моностойский разлом ограничивает с юго-востока Гусиноозерскую впадину от одноименного поднятия, сложенного палеозойскими гранитоидами, габброидами и сиенитами. Он имеет характер крутого (около 70°) взброса с наклоном сместителя под кристаллические породы Моностойского хребта, что установлено бурением. Разлом сопровождается зоной бластомилонитов и катаклазитов, густой сетью мелких трещин с зеркалами скольжениями. В современной структуре Моностойский разлом выражен серией округлых уступов, подошва которых плавно изгибается на склонах речных долин в сторону хребта.

Хамбинский разлом протягивается вдоль предгорий хребта Хамар-Дабан и ограничивает с запада - северо-запада Гусиноозерскую впадину. Разлом представлен в рельефе четким тектоническим уступом высотой до 250-300 м с ярко выраженными трапециевидными, реже треугольными фасетами (рис. 3). В зоне разлома широко развиты скальные оползни, которые развиваются как в пределах пород юрских вулканитов (западное нагорное крыло разлома), так и в осадочных породах гусиноозерской серии (восточное предгорное крыло). О современной активности Хамбинского разлома свидетельствует палеосейсмодислокация, кинематика которой определяется как сбросовая.

Гусиноозерская палеосейсмодислокация обнаружена в 1965 г. в результате исследований Хромовских В.С., Ласточкина С.В. и входит в "Новый каталог сильных землетрясений СССР". Ниже приводится ее краткое описание [Ласточкин, 1982].

Морфологически Гусиноозерская сейсмогенная структура представлена сбросовым уступом и рвом, трещинами растяжения, сопутствующими обвалами, оползнями и камнепадами (рис. 2, Б). Сбросовый уступ субмеридионального простирания на протяжении 600-700 м рассекает рыхлые отложения пролювиальных конусов выноса отдельных водотоков. Тело главного конуса, сложенное крупноглыбовыми обломками юрских вулканитов, разорвано и смещено по вертикали на относительную высоту до 4 м. Ширина рва, подчеркивающего уступ, около 10 м. Высота его нагорной стенки (поднятого крыла сброса) не более 5-6 м, подгорной до 2 м.

Восточнее отмеченного разрыва, параллельно ему на расстоянии около 300 м, в рыхлых отложениях предгорной косой равнины фиксируется трещина растяжения протяженностью более 1 км. Ее ширина изменяется от 0,5 до 2 м, глубина от 0,2 до 0,6 м. По отношению к эрозионным ложбинам трещина поперечная и осложнена множеством элипсовидных "карманов" - западин размером 2 х 3 м при глубине до 0,2 - 0,4 м.
Рис.2. (щелкните на рисунок для увеличения)

В западном (нагорном) крыле разлома, как в районе сейсмогенной структуры, так и на ее продолжении к северо-востоку наблюдается серия оползневых и обвальных явлений в виде камнепадов и площадных срывов крупноглыбового обломочного материала, сейсмогравитационная природа которых весьма вероятна [Хромовских, Ласточкин, 1970].

Исследования возраста Гусиноозерской палеосейсмодислокации, включащие тренчинг, позволили установить два сейсмических события, произошедших в результате сбросовых подвижек по Хамбинскому разлому: одно с возрастом 3680, другое 5290 лет [Чипизубов и др., 2001].

Тектонофизический анализ напряженно-деформированного состояния

Полевые исследования с целью сбора данных о тектонической трещиноватости, необходимых для реконструкции полей напряжений, проводились вдоль западного борта Гусиноозерской впадины, в зоне Хамбинского разлома. Чтобы исключить вероятность попадания в анализ трещин докайнозойского возраста, для реконструкций отбирались трещины с зеркалами скольжения, которые содержат вторичные минералы, образованные в приповерхностных условиях земной коры - цеолит, кальцит, гидроокислы железа и марганца. Важнейшее значение имели наблюдения зеркал скольжения со следами "остеклования", что, по мнению отдельных исследователей [Ружич, 1997] свидетельствует о приуроченности этих трещин к очагам землетрясений.

Общий рисунок трещиноватости, замеренной вдоль западного борта Гусиноозерской впадины, имеет четко выраженный максимум, который соответствует простиранию Хамбинского разлома. Крутопадающие трещины на диаграмме I (рис. 2) образуют разноориентированные сдвиговые пояса с субвертикальными осями. По сопряженным парам сколовых трещин с противоположным знаком смещения в юрских вулканитах Хамбинского хребта реконструированы сдвиговые поля напряжений с близгоризонтальным положением осей сжатия и растяжения, которые ориентированы, соответственно, в северо-восточном и юго-восточном направлениях (рис. 2, диаграмма I).

В зоне Хамбинского разлома, в его нагорном крыле, встречены протяженные до 30 - 50 м мелкие разрывы, часто открытые шириной до 0,5 м, заполненные крупнообломочным материалом тех же пород. На поверхности сместителей этих разрывов фиксируется вертикальная штриховка в виде борозд и зеркал скольжения сбросового типа. По ним, с помощью метода квазиглавных напряжений В.Д. Парфенова, реконструировано сбросовое поле напряжений, которое характеризуется горизонтальным положением оси растяжения, ориентированной в северо-западном направлении, поперек относительно простирания впадины.

Проведенные исследования всей совокупности сколовых трещин, развитых на северном (руч. Муртой) и южном флангах (р. Темник) Гусиноозерской сейсмодислокации с помощью метода катакластического анализа позволили выявить два разновозрастных поля напряжений:

  1. Сдвиговое и взбросо-сдвиговое поля напряжений (рис. 4, Этап D1) характеризуются близгоризонтальным положением оси сжатия субмеридионального направления. Ось растяжения полого погружается на северо-восток, либо в широтном направлении. Трещины и мелкие разрывные нарушения, сформированные в этом поле напряжений часто секут угленосные отложения муртойской свиты (K1mr) и смещают подошву рыхлых отложений плейстоценового возраста.
  2. Сбросовое и сбросо-сдвиговое поля напряжений (рис. 4, Этап D2) характеризуются пологим и горизонтальным положением оси растяжения, которая ориентирована в субширотном и северо-западном направлении, т.е. в целом поперек относительно простирания впадины. Ось сжатия субвертикальна или крутонаклонно погружается на северо-запад. В этом поле напряжений произошли сбросовые смещения по Хамбинскому разлому, в результате которых деформациями затронуты формы рельефа плейстоцен - голоценового возраста (Гусиноозерская сейсмодислокация).
Таким образом, тектонофизическими исследованиями установлена смена полей напряжений, причем локальные сдвиговые поля напряжений пользуются преимущественным распространением. Вдоль западной границы Гусиноозерской впадины устанавливается длительное и значимое левостороннее сдвиговое смещение по Хамбинскому разлому, которое периодически сменялось сбросовыми подвижками.
Рис.3-4. (щелкните на рисунок для увеличения)


©2004-2005
Webmaster

Узел создан при поддержке: