CC BY
40
УДК 550.831
ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ УЛАНБААТАРСКОЙ ВПАДИНЫ ПО ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ (МОНГОЛИЯ)
© Н. Арвисбаатар1, Е.Х. Турутанов2, Б. Буянтогтох3, Д. Цэндсурэн4
1,4Институт физики и электроники Национального университета Монголии,
P.O. Box- 46a/201, Ulanbaatar-210646, Mongolia.
2Институт земной коры СО РАН,
664033, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 128.
2Иркутский государственный технический университет,
664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
3Центр астрономии и геофизики МАН,
P.O.-788, Ulanbaatar-210613, Mongolia.
По результатам площадной гравиметрической съёмки среднего масштаба, выполненной на территории Улан-баатарской впадины (Монголия), получена карта аномалий силы тяжести в редукции Буге. На основе интерпретации этих данных построена схема изопахит осадочных отложений впадины. Фундамент депрессии имеет блоковое строение и осложнён двумя мульдообразными котловинами (западной и восточной), разделёнными его поперечным поднятием. Мощность осадочных отложений в западной котловине составляет 80 м, в восточной -120 м.
Ил. 6. Библиогр. 14 назв.
Ключевые слова: аномалия силы тяжести; впадина; осадочные отложения.
DEEP STRUCTURE OF ULANBAATARSKY DEPRESSION BY GRAVIMETRIC DATA (MONGOLIA) N. Arvisbaatar, E.Kh. Turutanov, B. Buyantogtokh, D. Tsendsuren
Institute of Physics and Electronics, National University of Mongolia,
P.O. Box-46a/201, Ulanbaatar-210646, Mongolia.
Institute of Earth Crust, SB RAS,
128 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russia.
Irkutsk State Technical University,
83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Astronomy and Geophysics Center, MAN,
P.O.-788, Ulanbaatar-210613, Mongolia.
The map of Bouguer gravity anomalies is obtained by the results of area gravimetric medium-scale survey performed on the territory of Ulanbaatarsky depression (Mongolia). Based on the interpretation of the received data, the scheme of basin sedimentary deposit isopachs is built. Depression foundation has a block structure and is complicated by two synclinal basins (western and eastern) separated by its transverse uplift. The thickness of deposits in the western basin is 80m, in the eastern one - 120m. 6 figures. 14 sources.
Key words: gravity anomaly; depression; sediments.
Уланбаатарская впадина приурочена к Хэнтэйско-му прогибу, слагающему центральную часть Хэнтэйского свода Хангай-Хэнтэйской складчатой системы Монголии (рис. 1). Она имеет субширотную ориентировку (вкрест простирания пород докайнозой-
ского фундамента) с размерами 30-35 х 4—10 км. Впадина расположена между малым Хэнтэйским поднятием и горстовой блоковой структурой гранитоидов массива Богдоул [7, 11], выходы которой картируются вдоль юго-восточного борта депрессии (рис. 2).
1Арвисбаатар Н., кандидат геолого-минералогических наук, профессор, тел.: 97699859278, e-mail: arvis@num.edu.mn Arvisbaatar N., Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Professor, tel.: 97699859278, e-mail: arvis@num.edu.mn
2Турутанов Евгений Хрисанфович, кандидат геолого-минералогических наук, зав. лабораторией комплексной геофизики ИЗК СО РАН, доцент Института недропользования НИ ИрГТУ, тел.: (3952) 428792, 89086611976, e-mail: tur@crust.irk.ru Turutanov Evgeny, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Head of the Laboratory of Integrated Geophysics of the Institute of Earth Crust SB RAS, Associate Professor of the Institute of Subsoil Use of Irkutsk State Technical University, tel.: (3952) 428792, 89086611976, e-mail: tur@crust.irk.ru
3Буянтогтох Базарин, аспирант, научный сотрудник тел.: (97611) 58024, e-mail: bazaryn_b@rcag.url.mn, bazaryn_b@yahoo.com
Buyantogtokh Bazarin, Postgraduate, Research Worker, tel.: (97611) 58024, e-mail: bazaryn_b@rcag.url.mn, bazaryn_b@yahoo.com
4Цэндсурэн Дандар, аспирант, научный сотрудник, тел.: (97611) 32809. Tsendsuren Dandar, Postgraduate, Research Worker, tel.: (97611) 32809.
Рис. 1. Схема геолого-географического районирования Монголии (по [7] с изменениями): 1 - границы районов; 2 - граница подрайонов; 3 - Уланбаатарская впадина. Районы: I - Монгольский Алтай; II - Северная Монголия; III - Хангай-Хэнтэйский; IV - Центральная и Северо-Восточная Монголия; V - Южная Монголия; VI - Юго-Восточная Монголия
Основные черты геологического строения Уланбаатарского района
Каменноугольные отложения, которые слагают более половины объема всех горных пород, особенно широко развиты в этом районе. Они имеют морское происхождение, представлены в основном песчаниками и алевролитами и нередко характеризуются фли-шоидным строением. В их низах иногда эпизодически встречаются яшмоиды, туфогенные породы и эффу-зивы среднего состава. В пределах центральной части Хэнтэйской горной страны каменноугольные отложения подразделяются (так же, как и в Восточном Хан-гае) на две литологически отличные толщи и соответственно на те же два возрастных комплекса, входящих в состав хэнтэйской серии девонско-каменноугольного возраста [7]. Нижняя, главным образом песчанико-алевролитовая толща, иногда с горизонтами туфоген-ных и эффузивных пород, часто характеризуется ритмичным строением. Она слагает значительные площади в окрестностях г. Уланбаатар (см. рис. 2).
В окрестностях Уланбаатара разрезы нижней толщи изучены по обоим склонам долины р. Улиа-стайн-гол, в долине р. Тола (Туул-гол) севернее сомо-на Налайха и южнее сомона Алтан-Обо, а также на северном склоне гранитоидного массива Богдоул. На этих участках обнажены, по-видимому, различные горизонты. Наиболее низкие горизонты, вероятно, вскрыты лишь по р. Тола севернее Налайхи и на северных склонах массива Богдоул. Они представлены тёмными кремнисто-глинистыми алевролитами и мелкозернистыми песчаниками, ритмично (150-200 м) чередующимися с мощными пачками яшм и туффи-тов. Вверх по разрезу переслаивание становится более частым, причем возрастает роль мелко- и средне-зернистых песчаников; появляются пачки (10-15 м) тонкого флишоидного переслаивания. В верхней части разреза нижней толщи присутствуют прослои (до 5 м) яшм, туфов, изредка известняков. Самые верхние толщи, преставляющие переслаивание песчаников и
алевролитов, обнажены на северной окраине Уланбаатара. Здесь в линзе известняков, залегающих среди песчаников, обнаружены обильные остатки мшанок. Видимая мощность нижней толщи в районе Уланбаатара колеблется от 400 до 1400 м. К востоку, в окрестностях Уланбаатара и в междуречье Толы и Трэльджи, мощность верхней толщи составляет 12001500 м [7].
Меловые отложения представлены континентальными толщами, залегающими несогласно на палеозойском и раннемезозойском основании. Состав их весьма разнообразен. Среди них широко развиты песчаники, алевролиты, аргиллиты, глинистые и углистые сланцы и известняки, глины, угли, эффузивы основного, среднего и кислого составов. Угли имеют чёрную или бурую окраску, остальные породы - пёструю.
Небольшие поля неогеновых нерасчлененных отложений развиты в долине р. Тола, на юго-западе г. Уланбаатар, на площади Налайхинской впадины и во впадине, расположенной восточнее неё, а также в следующей за ней на юго-восток межгорной впадине. Отложения эти изучены чрезвычайно слабо, но по имеющимся разрозненным данным можно судить, что они сложены, как и стратифицированные образования этого возраста, главным образом красными и пёстрыми глинами, песками, песчаниками, конгломератами, галечниками, гравелитами, алевритами, обнаруживающими быструю смену состава как в разрезе, так и по простиранию. На более древних образованиях они лежат с размывом и угловым несогласием. Достаточно сильно эти отложения дислоцированы лишь в краевых частях впадин, а на остальной площади имеют горизонтальное залегание. Например, в пределах Налайхинской котловины эти отложения представлены песками, различными по окраске глинами, конгломератами, галечниками и рыхлыми песчаниками. Породы залегают практически горизонтально и имеют мощность около 350-400 м [7].
Рис. 2. Геологическая схема района г. Улан-Баатар (по [4] с изменениями). Четвертичные отложения:
1 - аллювиальные отложения: галька, гравий, песок, супесь, суглинок, глины; 2 - аллювиально-пролювиальные отложения: глыбы, дресва, щебень, галька с суглинисто-супесчаным заполнением, делювиально-пролювиальные отложения; 3 - отложения древних низких речных террас: глыбы, дресва, щебень, галька с суглинисто-супесчаным заполнением, супесь, суглинок; 4 - верхний неоген-плиоценовые отложения: красноцветные, иногда желтовато-пёстрые глины, алевритовые гальки, пески, слабо цементированные брекчии, конгломераты, гравелиты, суглинки; 5 - нижний мел. Зуунбаянская свита: песчаники с фауной и флорой, алевролиты, конгломераты, гравелиты, глины, аргиллиты; 6 - средний-верхний карбон: разнозернистые песчаники с прослойками глинистых сланцев, редко гравелиты, конгломераты, алевролиты, гравелиты; 7 - нижний-средний карбон: глинистые сланцы с прослойками разнозернистых песчаников, алевролиты, кремнистые алевролиты, редко прослойки яшм;
8 - средний-верхний девон. Горихинская свита: желтоватые средне-мелкозернистые песчаники, туфопесчаники, редко линзы яшм, прослойки туффитов; 9 - нижний-средний девон. Горихинская свита, нижний горизонт: песчаники с чередующимися прослойками алевролитов и сланцев, алевро-песчаный крварцит, редкие линзы основных эффузивов; 10 - Богдоулинский массив, харалгайская формация: гранит-порфиры с биотитом и мусковитом, мелко-среднезернистые граниты с биотитом и мусковитом, редко с аляскитом, средне-крупнозернистые порфировидные граниты с биотитом, аляскитом, иногда щелочные; 11 - Горихинский массив, жанчивланская формация: мелкозернистые гранит-порфиры, кварцевые жилы, среднезернистые граниты, средне-зернистые порфировидные светлые граниты с биотитом, роговой обманкой, средне-крупнозернистые порфировидные граниты с биотитом, биотитовой и роговой обманкой, мусковитом. Цифры в кружках: 1 - Уланбаатарская депрессия; 2 - Богдоулинский гранитный массив;
3 - Горихинский гранитный массив; 4 - Налайхинская впадина
Четвертичные отложения пользуются повсеместным распространением на территории Улан-баатарского района. По генезису среди них выделяются коллювиальные, делювиально-дефлюкционные, делювиально-солифлюкционные, элювиальные, ледниковые и вулканогенные образования. Аллювиальные отложения в долине р. Толы в районе г. Улан-баатар достигают 30 м. По данным инженерно-геологических исследований [12], участок долины р. Тола, расположенный в пределах Уланбаатарской депрессии, в основном сложен аллювиальными отложениями, состоящими из гальки, гравия, песка, супеси, суглинка и глины. В основном же осадочные образования самой впадины выполнены аллювиально-пролювиальными отложениями, включающими глыбы, дресву, щебень, гальку с суглинисто-супесчаным заполнением, и делювиально-пролювиальные отложе-
ния [4]. К северному борту впадины приурочены верх-не-неоген-плиоценовые отложения, представленные красноцветными, иногда желтовато-пёстрыми глинами, алевритовой галькой, песками, слабо цементированными брекчиями, конгломератами, гравелитами и суглинками. Наиболее крупные выходы этих образований отмечены между выходом палеозойских гранитов и правым берегом р. Сэльбэ-гол (см. рис. 2).
В 35 км к юго-востоку от Уланбаатарской депрессии расположена Налайхинская впадина мезозойского заложения. Она имеет субширотную ориентировку и заполнена нижнемеловыми отложениями, залегающими с угловым несогласием на терригенных образованиях Хэнтэйской серии (см. рис. 2). Вмещающие её среднепалеозойские отложения собраны в крутые изоклинальные складки преимущественно северовосточного простирания. К депрессии приурочено
Налайхинское месторождение бурых углей.
Восточнее Налайхинской впадины расположен целый ряд межгорных депрессий мезозойского заложения, приуроченных к краевым шовным зонам Южно-Хэнтэйского геоантиклинального поднятия и также заполненных меловыми отложениями: Цайдамская, Нурст-Хонхорская, Шанаган-Энгарская, Табун-субайская, Баганурская, Прикеруленская. Они представляют собой узкую глубокую грабен-синклинальную структуру северо-восточного простирания, ограниченную северо-гобийским глубинным разломом. Её северо-западный борт крутой, а юго-восточный - пологий. Протяжённость составляет около 200 км, ширина достигает 13-20 км. Внутреннее строение этой цепочки впадин представляет собой весьма сложную мозаику тектонических блоков различной величины, в осевой части которой с юго-запада на северо-восток комплексом геофизических методов выявлено несколько мульдообразных структур (прогибов фундамента), часть из которых - угленосные: Цайдамская, Нурс-Хонхорская, Бурулжутинская, Табан-субаинская и Ба-га-Нурская, к которой приурочено Бага-Нурское буро-угольное месторождение.
Все изученные межгорные котловины, перспективные на обнаружение месторождений бурых углей, расположены в непосредственной близости к Улан-баатарской впадине, а их геологическое и тектоническое строение также обладает сходными с ней черта-
ми. Следовательно, глубинное строение последней вызывает закономерный интерес.
Гравиметрическая съёмка и методика интерпретации полученных данных
Для изучения внутренней структуры Уланбатар-ской впадины и оценки мощности заполняющих её осадочных отложений проведена гравиметрическая съёмка. Площадь съёмки превышает 200 км2. Работы выполнены с помощью гравиметров ГНУ-К2 и ГНУ-КС по стандартной методике, без учёта поправки на рельеф. Точность съёмки (е = ± 0,34 мГал) и густота гравиметрической сети (132 координатных пункта) отвечают техническим требованиям, предъявляемым к съёмкам масштаба 1:100000 (рис. 3).
Как видно из схемы, представленной на рис. 3, наблюдаемая аномалия силы тяжести в районе слияния рр. Баян-гол и Тола осложнена поднятием пород фундамента. В западной и центральной частях впадины наблюдаются минимумы силы тяжести сравнительно небольшой интенсивности. Заливообразная аномалия в западной части располагается на площади сплошного развития речных отложений и её можно рассматривать как отражение увеличения мощности осадочных образований. Наиболее интенсивная аномалия силы тяжести четырёхугольной формы в центральной части впадины может быть связана с линзами неогеновых и четвертичных отложений.
I 1 1 ГТП 2 з! 14 1ЙТЯ 5 ГП 6 7
Рис. 3. Схема аномалий Буге Уланбаатарской впадины (в относительном уровне, сечение через 1 мГал): 1 - четвертичные отложения; 2 - неогеновые отложения; 3 - пролювиальные отложения Q; 4 - докайнозойские породы; 5 - разломы выделенные (а) и предполагаемые (б); 6 - палеозойские граниты; 7 - изоаномалы силы тяжести, мГал
Рыхлые кайнозойские отложения являются наименее плотными из всех геологических образований региона. Так как сведения об их мощности почти отсутствуют, единственным критерием выделения локальных гравитационных минимумов, связанных с линзами этих отложений, является приуроченность указанных аномалий к площади впадины. Такая приуроченность характерна для Уланбаатарской впадины, что подтверждают многочисленные буровые данные, полученные в долине р. Тола [3]. Средняя плотность рыхлых отложений нами принята по данным результатов многочисленных денситометрических измерений [6] и составляет 2100 кг/м3.
Вмещающие впадину породы Хэнтэйской серии представлены в основном нижнекарбоновыми песчаниками и алевролитами. Величина плотности коренных пород принимается по [10, 13] и равна 2700 кг/м3.
Методика выделения аномалий, связанных с линзами осадков
Количественное выделение локальных (остаточных) аномалий выполнялось по профилям в предположении о линейном изменении регионального фона (рис. 4).
Линии регионального фона проводились как касательные к максимумам, окружающим депрессию, либо к участкам выполаживания графиков аномалий Буге. При этом точки касания должны были находиться в пределах полосы шириной 2-3 км, которая окружает с
внешней стороны зону сплошного развития кайнозойских кластических отложений. При таком подходе соответствие выделяемого минимума аномалий силы тяжести линзам рыхлых осадков представляется наиболее правдоподобным. Применение описанной выше методики не исключает возможности существенных искажений выделяемых локальных минимумов. В ряде случаев такие минимумы могут содержать неучтённые влияния неоднородностей фундамента (например, тел гранитов или сиенитов, которые создают отрицательные аномалии). Поэтому в отдельных местах возможно преувеличение мощности кайнозойских осадков, т.е. полученные при интерпретации оценки этого параметра нужно рассматривать как его максимально возможные значения.
Интенсивность локальных отрицательных аномалий над Уланбатарской впадиной невелика и доходит до -7 мГал. Забегая несколько вперёд, отметим, что наблюдаемым экстремальным значениям аномалий соответствует мощность осадков порядка 0,1-0,3 км, ширина же впадины составляет около 10 км. Таким образом, линзы осадков являются сильно уплощёнными телами, верхние границы которых совпадают с земной поверхностью. В подобных условиях гравитационное влияние (вертикальная производная аномального потенциала) того или иного элементарного объёма линзы осадков сравнительно быстро убывает при удалении от него точки наблюдения в горизон-
Рис. 4. Схема локальных аномалий Уланбаатарской впадины (в относительном уровне): 1 - четвертичные отложения; 2 - неогеновые отложения; 3 - пролювиальные отложения Q; 4 - докайнозойские породы; 5 - разломы выделенные (а) и предполагаемые (б); 6 - палеозойские граниты; 7 - интерпретационные профили; 8 - локальные аномалии силы тяжести, мГал
тальном направлении. Поэтому для расчётов мощности в каждом пункте наблюдения вполне приемлемым является решение одномерной обратной задачи для контактной поверхности (для плоского слоя), при этом наибольшая ошибка может быть получена в прибор-товых частях впадины, если там существует разлом с амплитудой, равной максимальной мощности осадков.
Для иллюстрации рассмотрим двухмерную модель вертикальной ступени, ограничивающей полубесконечную призму осадков с максимальной мощностью (Н = 0,5 км), установленной для впадин Северной Монголии [1, 8]. Верхняя граница призмы совпадает с плоскостью наблюдения, т.е. её глубина равна нулю. Если начало координат совместить с вертикальной ступенью, то аномалия силы тяжести равна
Дд(х) = = /Да\х 1п
х2 + Н2
х
+ 2Н(— + атЩ —) I, 2 Н
Г
что если
а если
£ = -2,
£ = +2,
то
то
где /- гравитационная постоянная; Да - аномальная плотность; х - горизонтальная координата точки наблюдения; Н - мощность осадков (глубина нижней границы призмы).
„ х
Введём переменную £= — (безразмерное рас-
Н
стояние по оси х, выраженное в величинах, кратных мощности осадков) и поделим выражение (1) на Дд (да) = 2 —/ Да Н , т.е. на значение аномалии от плоского слоя толщиной Н:
= [^„(1 _ у ) + — + 2агщ%
Дд(да) 2— |_
Из формулы следует, Дц(£) = 0,076 Дц( да), Дц (£) = 0,923 Дц (да).
Следовательно, на интервале х = ±2Н(4Н) аномалия над вертикальной ступенью составляет около 0,85 (85%) от аномалии над плоским горизонтальным слоем. Шаг нашей съёмки в большинстве случаев составляет 2 км, что при мощности осадков 0,5 км соответствует 4Н. В прибортовых частях впадин из-за линейной интерполяции градиенты поля искажены, и переход к двухмерной модели не обеспечит повышения точности интерпретации. Используя же одномерную модель (формулу плоского слоя), уже в 2-х км от борта впадины получим, как показывают приведённые выше расчёты, оценку мощности осадков с точностью около 15% даже при вертикальном контакте их линзы с породами фундамента. Если же этот контакт будет пологим или ступенчатым, то можно рассчитывать на меньшую погрешность. Эти рассуждения тем более применимы к межгорным впадинам с мощностью осадков меньшей, чем в рассмотренном примере.
Таким же образом точность повышается при удалении от борта впадины. Следовательно, для оценки мощности осадков в депрессиях можно использовать
одномерную модель почти во всех пунктах наблюдения.
Для учёта уплотнения осадков с глубиной за счёт их собственного веса формулу плоского слоя целесообразно модифицировать [2]. Эмпирически установлено, что уплотнение (уменьшение недостатка плотности по отношению к кристаллическим породам) происходит по экспоненциальному закону, т.е. недостаток плотности осадков по отношению к породам фундамента составляет:
Да(г) = (ао -аф ) ехр {-а г),
(2)
где аф - плотность пород фундамента; ао - плотность осадочных пород на верхней границе линзы осадков; а - эмпирически установленная постоянная, равная 0,45.
Выделим бесконечно тонкий горизонтальный слой, в пределах которого Да (г) можно считать постоянным:
б (Дц) = 2 —/Да(г) 6г. (3)
Подставляя в (3) выражение Да(г) из формулы (2) и интегрируя (3) по 1 от 0 до Н, получим:
Дд =
2—(ао -аф )
а
[1 - ехр(-аН)].
Отсюда можно получить формулу для вычисления мощности осадков (Н) по значениям аномалии Дд, плотностей фундамента и приповерхностного слоя осадков [2]:
Н= - — £п
а
1 -
аДц
2—(ао -аф )
(4)
Значение Оф принято равным 2 700 кг/м3. Напомним, что а = 0,45, если Н дана в километрах [14]. По формуле (4) в точках, расположенных на интерпретационных профилях с интервалом 2 км (редко 1 км) вычислены мощности кайнозойских отложений (рис. 5) и построена схема изопахит (рис. 6), которая отражает структуру впадины по известным величинам плотности осадков (о0) и коренных пород (Оф). Как указывалось выше, значения о0 = 2100 кг/м3, Оф =2700 кг /м3.
Зоны градиента изопахит предположительно интерпретировались как разломы. Интерполяция глубин от расчётных профилей выполнена с учётом хода изоаномал силы тяжести. Эта схема (рис. 6) даёт общее представление о строении впадины и о глубине до кристаллического фундамента.
Результаты интерпретации гравиметрических данных
Результаты интерпретации гравитационных аномалий отражены на интерпретационных разрезах (см. рис. 5) и структурной схеме района работ (см. рис. 6). На схеме показаны изопахиты кайнозойских отложений в Уланбаатарской впадине и разломы, отражающиеся в гравитационном поле. В районах, где установлены крутые контакты осадков с вмещающими породами, предполагается наличие разрывных нарушений.
Рис. 5. Интерпретационные разрезы Уланбаатарской впадины: 1 - осадочные отложения; 2 - вмещающие породы; 3 - буровые скважины; 4 - графики аномалий силы тяжести в редукции Буге; 5 - графики регионального
фона
Рис. 6. Схема изопахит осадочных отложений Уланбаатарской впадины: 1 - четвертичные отложения; 2 - неогеновые отложения; 3 - пролювиальные отложения Q; 4 - докайнозойские породы; 5 - разломы выделенные (а) и предполагаемые (б); 6 - палеозойские граниты; 7 - изопахиты осадочных отложений, м
В результате гравиметрических исследований Уланбаатарской впадины получены количественные характеристики мощности рыхлых отложений этой структуры и данные о морфологических особенностях погруженной части кристаллического фундамента. При интерпретации гравиметрических данных использовались сведения о глубинах осадков в четырёх скважинах, имеющихся на площади депрессии (см. рис. 5).
Судя по интерпретационным разрезам и схеме мощности осадков, Уланбаатарская впадина имеет сложное блоковое строение и по своей внутренней структуре разделяется на три основные части (см. рис. 2, 5, 6).
В западной части Уланбаатарской депрессии, в зоне тектонических нарушений, гравиметрическими исследованиями выявлена котловина в форме овала с размерами 3*6 км с толщиной осадков 80-90 м. Большая ось её ориентирована в северо-западном направлении вдоль западного борта впадины (вкрест простирания депрессии, согласно основному направлению простирания пород докайнозойского фундамента) и контролируется разломной структурой той же ориентировки, установленной по геологическим данным. То есть западный борт этой котловины является западным ограничением Уланбаатарской впадины.
Восточнее этой котловины наблюдается поднятие фундамента высотой около 50 м, которое является перемычкой, отделяющей упомянутую котловину от мульдообразного прогиба фундамента, расположенного в устье р. Сэльбэ-гол. Этот прогиб (восточная котловина) площадью около 60 км2 - наиболее крупный элемент структуры Уланбаатарской впадины. Он имеет вид прямоугольного треугольника, малая сторона которого длиной около 6 км контрлируется разломом северо-западного направления, проходящим вдоль р. Сэльбэ-гол. Большая сторона треугольника ориентирована в северо-восточном направлении и также контролируется разломами. Длина этой стороны котловины составляет 12 км. Судя по геолого-геофизическим данным, максимальная мощность отложений в восточной котловине составляет 120-130 м, а в состав осадочной толщи входят аллювиальные, аллювиально-пролювиальные и верхне-неоген-плиоценовые отложения (см. рис. 2, 6).
Далее (к востоку от р. Сэльбэ-гол) оценка мощности рыхлых отложений по гравиметрическим данным затруднительна из-за сильного искажающего влияния Богдоулинского мезозойского гранитного массива.
Здесь мощность осадочных отложений оценена по данным электроразведочных и буровых работ [3, 5] и составляет не более 30-40 м.
На основании выше изложенного авторами сделаны следующие выводы:
Анализ гравитационного поля позволил оценить мощность рыхлых отложений и охарактеризовать морфологию поверхности фундамента Уланбаатарской впадины. Установлено, что фундамент впадины имеет блоковое строение и осложнён мульдообраз-ными прогибами, ограниченными разрывными нарушениями.
Подобное строение характерно для ряда впадин, расположенных восточнее изученной депрессии, для которых комплексом геофизических методов установлены аналогичные мульдообразные прогибы фундамента, к которым приурочены месторождения бурого угля [9].
По одним характеристикам исследованная депрессия обнаруживает сходство с соседними межгорными впадинами, но по другим отличается от них. Если провести сравнительную характеристику всех межгорных впадин Хангай-Хэнтэйской складчатой системы, то обнаружение двух идентичных структур невозможно, что подчёркивает многообразие структурных форм, возникающих в процессе тектогенеза.
Субширотная ориентировка Уланбаатарской впадины в общих чертах ортогональна преобладающему простиранию пород докайнозойского фундамента (см. рис. 2). Поперечным поднятием фундамента Улан-баатарская впадина разделяется на две котловины: западную и восточную (см. рис. 6). В западной котловине мощность кайнозойских отложений превышает 80 м, а в восточной - 120 м, что является максимальной величиной для осадочных отложений впадины. Перемычка выступает примерно на 50 м над средним высотным уровнем осадков и, судя по схеме аномалий силы тяжести, ограничена с обеих сторон разломами (см. рис. 3 и 4).
Сведения о мощности осадков и морфологии фундамента вместе со сведениями о выделенных разломах должны быть использованы при инженерно-сейсмологических работах по уточнению сейсмической опасности отдельных участков, а районы муль-дообразных структур, выявленные в пределах Улан-баатарской впадины, которые могут содержать буро-угольные месторождения, рекомендуются для проведения общих поисковых работ с применением колонкового бурения.
Библиографический список
1. Андреев Б.А., Клушин И.Р. Геологическое истолкование гравитационных аномалий. Л.: Гостоптехиздат, 1962. 495 с.
2. Арвисбаатар Н. Строение кайнозойских впадин Прихуб-сугулья по гравиметрическим данным: автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. Иркутск, 1990. 16 с.
3. Бат-Элзий Ш., Дорж Д. Отчёт о гидрогеологических и геофизических работах, проведённых в 1982-1986 гг. Улан-баатар, 1988. 232 с. (Фонды ПИНИИ водного хозяйства МНР).
4. Бат Б. Оценка и прогнозирование устойчивости и геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Уланбаатар: автореф. дис. ... канд. геол.-
мин. наук. Иркутск, 2004, 30 с.
5. Батсайхан Ц. Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Уланбаатара: авто-реф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. Иркутск, 2006, 19 с.
6. Вахромеев Г.С. К вопросу формирования физико-геологических моделей месторождений полезных ископаемых МНР // Вопросы геологии и металлогении Восточной Монголии, Уланбаатар. Изд-во МонГУ, 1979. С. 236-244.
7. Геология Монгольской Народной Республики. Т. I. Стратиграфия / под. ред. Н.А. Маринова, Л.П. Зоненшайна, В.А. Благонравова. М.: Недра, 1973. 582 с.
8. Грушинский Н.П., Сажина Н.Б. Гравитационная разведка.
Науки о Земле
М.: Недра, 1988. 364 с.
9. Дугараа П., Арвисбаатар Н., и др. Геолого-структурные особенности Бурульжутинской и Налайхинской впадин Центральной Монголии // Вопросы геологии и полезных ископаемых Центральной и Восточной Монголии. Уланбаатар, 1982. 13 с.
10. Дугараа П., Арвисбаатар Н. Петроплотностная характеристика пород Жанчивланского рудного узла и его окрестностей // Вопросы геологии и полезных ископаемых Центральной и Восточной Монголии: сб. науч. тр. Уланбаатар, 1982.
С. 11-13.
11. Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии. М., 1975. 308 с.
12. Сейсмическое районирование Уланбатора / под ред. С.Е. Медведева. М., 1971. 206 с.
13. Турутанов Е.Х., Зорин Ю.А. Глубинное строение гранитных плутонов Монголии и Забайкалья. Новосибирск, 1978. 61 с.
14. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых / под ред. Н.Б. Дортман. М.: Недра, 1984, 455 с.
