CC BY
205
Вестник ДВО РАН. 2014. № 4
УДК 551.432^551.24 А.А. ГАВРИЛОВ
Разрывные нарушения южного Приморья как зоны геодинамического риска (по данным геолого-геоморфологического изучения залива Петра Великого)
Рассмотрены геоморфологические, геологические и космогеологические признаки геодинамической активности разрывных нарушений побережий континентальной, островной суши и дна зал. Петра Великого. Приведены данные о системах разрывных нарушений, в пределах которых размещены эпицентры известных мелко- и глубокофокусных землетрясений региона. Сформулировано понятие региональной сети активных, потенциально опасных разрывных нарушений — зон геодинамического риска.
Ключевые слова: разрывные нарушения, побережье, землетрясение, геодинамический риск, южное Приморье.
Faults of the South Primorye as zone of geodynamic risk (according to the data of geologic and géomorphologie investigation of shores in the Peter the Great Bay). A.A. GAVRILOV (V.I. Il'ichev Pacific Oceanological Institute, FEB RAS, Vladivostok).
Géomorphologie, geological and space geological signs of active faults of the continental, island dry land shores and the bottom of the Peter the Great Bay are examined. The data about the systems of faults within the limits of which the well-known small- and deep-focus earthquake epicenters are given. The concept of a regional network of active and potentially dangerous faults — zones of anomalous geodynamic risk is formulated.
Key words: faults, shore, earthquake, geodynamic risk, South Primorye.
Развернутые в последние годы работы по активному освоению побережий зал. Петра Великого в южном Приморье (строительство НПЗ в бухте Козьмино, моста на о-в Русский и др.) предопределили особый интерес к изучению активных зон разломов и оценке их влияния на процессы эндогенной и экзогенной геодинамики в береговой полосе. Существующие статистические данные [15, 16 и др.] говорят о том, что за исторический период в Приморье зафиксировано более 100 сейсмических событий. К западу от региона проходит сейсмически опасная система разломов Танлу северо-восточного простирания, а на востоке аномальную геодинамическую активность имеет группа меридиональных разрывных нарушений (Монеронский, Западно-, Центрально-Сахалинские и др.) рифтоген-ного грабена Татарского пролива и Сахалинского горста. Данные GPS-мониторинга [24] о направленности векторов движения Амурской, Охотской плит и Японско-Корейской субплиты, структурно-геологические и геодинамические реконструкции [19-21 и др.], анализ палеосейсмических дислокаций [15, 19 и др.] и имеющиеся геолого-геоморфологические материалы свидетельствуют о принципиальной возможности проявления в регионе
ГАВРИЛОВ Александр Анатольевич - кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток). E-mail: [email protected]
побережий
тектонических подвижек и наличии потенциальной сейсмической опасности. В настоящее время ее региональный уровень оценивается в 6 баллов (по MSK-64) и лишь для отдельных участков - в 7 баллов.
Описанию и анализу разрывных нарушений южного Приморья посвящены многочисленные публикации [1, 2, 13, 17, 20, 21 и др.]. При исследовании неотектонической активности и сейсмичности региона многие авторы [2, 14, 15, 21 и др.] отмечают определяющую роль зон разломов в размещении межгорных впадин, миоцен-плиоценовых вулканогенных аппаратов, известных эпицентров землетрясений, рассматривая их как наиболее мобильные элементы литосферы. Однако особенности выделения и оценки влияния этих типов структур на становление и развитие прибрежных геоморфологических систем [11] и возникновение опасных ситуаций в береговых зонах остаются относительно слабо изученными. Восполнить данный информационный пробел, хотя бы частично, и является целью предлагаемой работы. На данном этапе целесообразна постановка следующих задач: выявление как можно полной сети разрывных нарушений юга Приморья с акцентом на геоморфологическую и космогеологическую индикацию разрывных нарушений в пределах береговой полосы и прилегающего мелководного шельфа; усовершенствование системы признаков для идентификации структур, активных на неотектоническом этапе развития территории. Особую актуальность таким исследованиям придает высокая концентрация в береговой зоне опасных явлений, связанных не только с сейсмогенными, но и с гравитационными и абразионными (шторма, цунами) факторами. Важное значение имеет и тот факт, что в связи с высокой залесенностью территории Приморья оптимальные условия для геологического изучения разрывных нарушений и заверки данных дешифрирования существуют главным образом в береговой зоне.
Некоторые вопросы методологии
Разрывные нарушения, или разломы, изучаются не только как дислокации, но и как специфические геологические тела, внутренняя структура, состав и физико-механические свойства которых отличаются от окружающих геологических образований. Помимо параметрических (длина, ширина и глубина залегания) и генетических характеристик для оценки их рельефообразующей роли используются сведения об их геометрии, ориентировке, иерархии, информация о внутреннем строении, геодинамике, соотношении с другими типами структур и т.д. Обычно выделяется 4 ранга разломов: планетарные, региональные, локальные структуры и тектонические трещины, имеющие максимальную протяженность не более первых десятков метров. По условиям образования и характеру смещений слоев пород различают сбросы, сдвиги, раздвиги, надвиги и другие типы разрывных нарушений, которые по-разному выражены в рельефе. Существующая систематика активных разломов для оценки сейсмической опасности включает активные, пассивные, коллизионные и сейсмогенерирующие структуры [12, 18].
Разломы при формировании и на этапах активизации соотносятся с энергонесущими элементами литосферы, так как в их пределах происходят разрядки тектонических напряжений, перемещения блоков, пластин пород; в соответствующих геодинамических и геоморфологических обстановках реализуются сейсмические и гравитационные (оползни, обвалы, осыпи) процессы. При тектонических подвижках в условиях сжатия и сдвига возникают зоны катаклазированных, раздробленных, брекчированных, милонитизирован-ных пород и других продуктов стрессового динамометаморфизма, присутствие которых существенно влияет на особенности формирования связанных с ними форм рельефа. Они контролируют заложение ложбин стока, долин временных и постоянных водотоков, прибойных ниш, расщелин, а также миграцию и разгрузку трещинных подземных вод. Подобный режим существования разломов как гидрогеологических структур приводит к образованию в пределах берегов не только эрозионных, но и аккумулятивных форм (конусы
выноса), обусловливает формирование линейных кор выветривания и активное протекание физико-механических и гидрохимических процессов денудации.
При размещении разрывных нарушений параллельно береговой линии обводнение плоскостей сместителей (эффект Ребиндера) во время сильных дождей и штормов способствует возникновению в береговых обрывах (клифах) масштабных оползней, обрушений крупных масс пород, что приводит к относительно быстрому отступанию береговой линии. В зонах разломов на побережье особенно ярко выражены суперпозиция и взаимодействие флювиальных, абразионных, гравитационных, сейсмотектонических и других явлений, интенсивность и многообразие воздействия которых на геологический субстрат во многом зависят также от климатических, биологических и гидрологических факторов (приливно-отливные, волновые и другие процессы). При сильных штормах, например, сила ударов волн о скалы достигает нескольких тонн на 1 м2, вызывая береговую микросейсмическую активность и резкое усиление обвально-оползневых процессов. Все это позволяет рассматривать разрывные нарушения как зоны кумуляции энергии эндогенных и экзогенных рельефообразующих процессов и соответственно как геодинамические системы, в пределах которых вероятность опасных природных явлений может быть очень высока.
Методика исследований
Для выявления разрывных нарушений используются геоморфологические, геологические, геофизические методы, а также данные дешифрирования материалов аэрофотосъемок различного масштаба и космических снимков (КС) [1, 4, 8, 9 и др.]. При геоморфологической и геологической индикации зон разломов акцентируется внимание на линейных очертаниях элементов рельефа и структурного плана, геометрии геологических тел, границ разнородных комплексов, на характере, степени дислоцированности пород, цепочечном, субпараллельном размещении объектов, а также других признаках линейной упорядоченности.
В качестве основных признаков идентификации разломов на КС обычно рассматривают: 1 - линейные границы раздела двух или более участков территории с различными окрасом, плотностью фототона и структурой изображения; 2 - прямолинейные формы рельефа (долины рек, протяженные уступы, обрывы и др.); 3 - протяженные (непрерывные или дискретные) линейные выделы, полосы фототона со своим набором характерных признаков, связанных с контрастным рисунком, цветом и структурой изображения [1, 9, 18]. Выраженность разрывных нарушений в рельефе и ландшафтах оценивается на основе сравнения яркости и контрастности аномалий фототона, что позволяет оценить степень возможной активности дешифрируемых структур на неотектоническом этапе развития. В качестве эталонных объектов берутся хорошо изученные и активные в новейшее время разломы. Заверка линейных фотоаномалий или линеаментов, выделенных при анализе материалов дистанционного зондирования из космоса, обычно осуществляется в полевых условиях в пределах отдельных полигонов. В этом качестве автором использовались острова Попова, Рейнеке, Рикорда, полуострова Ломоноса и Песчаный. На приведенных в настоящей статье схемах дешифрирования КС разломам высокого ранга, как правило, отвечают более протяженные и широкие полосы сгущения разрывов меньшего порядка. Степень их выраженности на снимках зависит от параметрических характеристик, геоморфологической позиции, уровня обводненности, ориентировки относительно современной береговой линии, генетического типа дислокаций, активности и других факторов [3, 5-7]. В ходе полевых работ широко практиковалось фотографирование береговых обрывов, что позволяло в камеральных условиях заносить разрывные нарушения на топокарты, оценивать их плотность, параметрические, геоморфологические и другие характеристики.
Многие разломы, выделенные в пределах островной и континентальной суши южного Приморья, прослеживаются на дне прилегающих акваторий. Известно, что в зависимости от прозрачности воды, измеряемой стандартным белым диском Коцебу-Секки, при максимально благоприятных условиях можно получать достоверные изображения на аэрофотоснимках морского дна до глубины 80 м, а при использовании КС - до глубины 120 м [22]. Глубины Амурского и Уссурийского заливов редко превышают 50 м, а изобата 100 м на других участках шельфа южного Приморья проходит, как правило, на удалении нескольких километров от материкового берега. Это открывает возможность широкого использования КС для индикации сети разломов и блоковых морфоструктур не только побережий, но и прилегающего шельфа. Проведенные работы показали, что относительно малые глубины и прозрачность вод обеспечили отражение на КС основных неровностей рельефа дна акватории северо-западной части зал. Петра Великого.
При оценке современной тектонической активности южного Приморья привлекались также данные GPS-мониторинга, полученные сотрудниками Института прикладной математики ДВО РАН (Н.В. Шестаков, А.Г. Коломиец и др.) в ходе проводимых совместно с автором геолого-геоморфологических исследований островных территорий [4, 5]. В различных точках островов Попова и Рейнеке в коренных породах были установлены по четыре жестко закрепленных штифта, на о-ве Рикорда - два. Измерения проводились на пунктах с принудительным центрированием антенн приемников GNSS ежегодно по 8 ч в течение 3 сут. Наблюдения на о-ве Попова проводились в 2006-2009 гг., о-ве Рейнеке -в 2007-2009 гг., о-ве Рикорда - в 2007 и 2009 гг. Данные спутниковых измерений были обработаны с помощью программных пакетов Trimble Geomatics Office (компанияТптЫе Navigation Ltd., США) и BERNES (Бернский астрономический институт, Швейцария). Полученная информация позволила определить скорости изменения длин векторов между островными станциями и непрерывно действующим пунктом VLAD (Владивосток), который включен в Западно-Тихоокеанскую объединенную GPS-сеть (WING).
Индикация активных разломов на локальном уровне
Традиционно в качестве основных признаков активности разрывных нарушений и палеосейсмических дислокаций рассматриваются следующие формы рельефа: рвы, валы, расщелины, серии зияющих трещин, линейно вытянутые понижения, просадки, новообразованные уступы, стенки отрыва, грабены, - а также такие образования, как сбросо-обвалы, масштабные свалы обрушенных пород, оползни и др. [15, 16, 19]. Помимо них в качестве специфических индикаторов автором привлекались данные о наличии на локальных прибрежных водоразделах скальных стенок, гипсометрических уступов, линейных просадок, сведения об отсутствии почвенного покрова и развитии шлейфов осыпей в зонах разрывных дислокаций. На степень открытости и активности тектонических трещин, разрывов в береговой зоне указывает также то, что они служат зонами разгрузки подземных вод.
При определении возможных перемещений блоковых морфоструктур анализировались особенности размещения и сохранности морских террас и конусов выноса каменного материала, связанных со шлейфами осыпей и расположенных в зоне абразии и активного волнового воздействия. Об относительно недавних подвижках в береговой полосе говорит, в частности, отсутствие в южном сегменте п-ова Песчаный морской террасы атлантического оптимума голоцена (5-6 тыс. л. н.), когда уровень моря был выше современного примерно на 4 м [10, 11]. Здесь выделяется блок пород, который переместился по направлению к осевой части грабена Амурского залива вдоль разлома северо-восточного простирания. Зона отрыва выражена в приводораздельной части склона крутым обрывом и серией сбросо-обвалов на краю лавового покрова с огромными глыбами базальтов. Параллельно ей, ближе к берегу, проходит ров глубиной 1,5 м, соотносимый с бровкой
оползневой псевдотеррасы. В климатических условиях Приморья почвенный горизонт образуется в отрезок времени от нескольких десятков до 100 лет, поэтому его нарушение и уничтожение в зонах разломов на склонах, вне выраженных тальвегов ложбин стока можно связать лишь с новейшими тектоническими подвижками. В основе возникновения шлейфов осыпей лежат процессы дробления, катаклаза, милонитизации в зонах разломов на границе дифференцированно перемещающихся пластин и блоков. Объемы пород в осыпях зависят от параметров разломных структур, интенсивности движений, крутизны склонов и условий их сохранности. Учитывая особенности муссонного климата региона и тот факт, что уровень моря в позднем голоцене (около 3 тыс. л. н.) превышал существующий на 1,5-2,0 м [10, 11], можно предполагать, что наблюдаемые на берегах зал. Петра Великого осыпи и конусы выноса скальных пород имеют относительно молодой возраст, не превышающий десятки, возможно первые сотни лет. Без постоянного подновления они как элементы ландшафта давно бы прекратили свое существование.
Другим свидетельством палеосейсмической активности на побережье являются масштабные сбросо-обвальные и оползневые дислокации, которые наблюдаются на п-ове Песчаный, островах Аскольд, Путятина, Рикорда и некоторых других участках скального побережья зал. Петра Великого. Типичные примеры широкого развития хорошо сохранившихся зеркал скольжения и сбросо-обвальных дислокаций известны в береговых обрывах островов Аскольд, Путятина, северо-западного берега Амурского залива (мыс Угольный) и на других участках побережья зал. Петра Великого. На скальных обнажениях обычно хорошо заметны вертикальные или крутонаклонные плоскости сбросов, расположенные вдоль береговой линии, нагромождения у подножий обрывов крупных блоков, глыб и обломков пород. Их параметры, расположение на удалении от мысов, где наиболее интенсивно проявлены абразионные процессы, а удары штормовых волн достигают максимума, свидетельствуют в пользу сейсмогенной природы этих образований. Подобное заключение подтверждается данными дешифрирования КС, в соответствии с которыми устанавливается связь сбросово-обвальных дислокаций с выделяемыми линеаментами островов Рикорда, Рейнеке, Аскольд, в районе мыса Поворотный и на других участках материкового побережья. Например, крупный разлом субмеридионального простирания, проходящий через перешеек о-ва Рикорда, определяет развитие крутых склонов и обрывов в южной части Восточной и на северном берегу Западной бухты. Наиболее протяженная зона широкого распространения зеркал скольжения наблюдается, в частности, в районе мыса Угольный (северо-западный берег Амурского залива) в зоне Уссурийско-Билякчанского трансрегионального линеамента [9], южный фрагмент которого на тектонических схемах Приморья соотносится с Уссурийским разломом [15, 21].
На рис. 1 представлены две субпараллельные зоны разломов, расположенные на восточном берегу о-ва Рейнеке. В береговом обрыве обнажаются темно-серые габброиды, прорванные серией субпараллельных пластовых тел-апофизов расположенного рядом интрузива гранитоидов позднепермского возраста. Активной системе дислокаций соответствует отчетливо выраженный гипсометрический уступ на водоразделе, на крутом склоне проявлены протяженные осыпные шлейфы, наблюдается смещение маркирующих тел розовых мелкокристаллических гранитов. Суммарная вертикальная амплитуда смещений превышает 12 м. При общем простирании 150° зона разломов имеет сложное строение и отличается развитием многочисленных оперяющих разрывов (азимут падения 305°/40°, 215°/50° и т.д.). Особенности ее строения отражают превалирование на новейшем этапе развития сдвиго-сбросовых перемещений блоков. Показательно, что в пределах соседней относительно пассивной разломной структуры гипсометрический уступ на водоразделе и шлейфы осыпей отсутствуют. Несмотря на значительную крутизну и наличие серии разрывов, склон остается задернованным, почвенный слой не нарушен.
Еще один пример зоны активных разрывных дислокаций можно наблюдать в береговом обрыве о-ва Попова на побережье прол. Старка (рис. 2). Эта зона является одним из элементов регионального Берегового разлома [4, 5]. В геологическом строении этого участка
Рис. 1. Выраженность в рельефе зон активного и относительно пассивного разломов (восточный берег о-ва Рей-неке). Схема составлена на основе дешифрирования фотографии, с учетом данных полевых работ. 1 - проекции плоскостей сместителей; 2 - пластовые тела мелкокристаллических гранитов, используемые в качестве маркеров при оценке амплитуд смещения блоков; 3 - шлейфы осыпей; 4 - указатели выделяемых зон активных (слева) и пассивных (справа) разрывных нарушений
побережья принимает участие однородная толща сильно окварцованных риолитов, рио-дацитов владивостокской свиты с элементами флюидальности (азимут падения 155°/12°). На снимке хорошо выражен гипсометрический уступ на водоразделе, просматривается мощный шлейф осыпей, сложенных мелкоземом, дресвой и глыбами, почвенный слой и задернованность отсутствуют. В то же время плоскости сместителей других зон разломов, расположенные рядом, этими признаками не обладают. В пределах данного разреза мощность дислоцированных пород, связанных с Береговой региональной структурой, превышает 800 м, а количество локальных зон разрывных нарушений с тектоническими брекчиями, катаклазитами и зеркалами скольжения составляет не менее 11. Присутствие в береговом обрыве осыпей говорит о том, что дифференцированные движения блоков пород продолжались и в новейшее время с возможной трансформацией взбросо-сдвигов в сбросо-сдвиги. Азимуты их простирания близки, варьируют в интервале 65-77° при углах наклона 65-83° [5]. Однако не у всех из них наблюдаются шлейфы осыпей и отсутствие почвенного слоя.
Выделяемые в пределах континентальной и островной суши линеаменты сочетаются с линейными аномалиями фототона на дне акваторий, что подтверждает достоверность результатов дешифрирования (рис. 3). Заверка полученных данных осуществлялась в ходе маршрутных геолого-геоморфологических исследований береговой полосы островной (острова Попова, Рейнеке, Рикорда, Антипенко и др.) и континентальной суши (полуострова Песчаный, Ломоносова) [4, 5]. Некоторые выявленные на КС разломы фрагментарно представлены на имеющихся среднемасштабных геологических картах (Т.К. Кутуб-Заде, С.В. Коваленко и др., 2000 г.; А.В. Олейников, Т.К. Кутуб-Заде и др., 2002 г.). Результаты дешифрирования п-ова Ломоносова, сложенного породами усть-суйфунской свиты позднемиоценового возраста (валунники, галечники, гравелиты, пески, туффиты, туфы
Рис. 2. Выраженность в рельефе зоны активного разрывного нарушения (азимут падения 125°/71°) - элемента глубинного Берегового разлома (северный берег о-ва Попова в прол. Старка). Усл. обозначения см. на рис. 1
Рис. 3. Системы разломов континентального, островных побережий и дна Амурского залива по данным дешифрирования космоснимков. М-б 1 : 200 000 (Google Earth). 1 - линеаменты, соотносимые с зонами разломов; 2 -береговая линия; 3 - точки привязки структур, приведенных на рис. 1 и 2
кислого состава), показывают хорошую выраженность на КС неотектонических (постмиоценовых) систем разломов. К сожалению, в связи со слабой литофицированностью пород и отсутствием литологических маркеров характер смещений по разломам в береговых обрывах полуострова трудно определим.
Сам факт проявления линейных аномалий фототона в чехле рыхлых отложений на шельфе в условиях интенсивного осадконакопления свидетельствует о периодической активизации разрывных нарушений береговой зоны южного Приморья. Представляется, что отражение на КС разломов фундамента в аккумулятивном покрове впадины Амурского залива обусловлено рядом факторов: 1 - эффектом динамического влияния зон разрядки тектонических напряжений в скальных породах фундамента на вышележащие слои слабо-литофицированных и рыхлых осадочных образований при сейсмических процессах [23];
2 - выполнением тектоническими трещинами функций газопроводящих каналов при глубинной дегазации недр и диагенезе обогащенных органикой слоев рыхлых отложений;
3 - разгрузкой в зонах нарушений дна акваторий трещинных вод, формирующихся на прилегающей суше.
В отличие от известных тектонических построений [1, 13, 15, 21 и др.], приведенная на рис. 3 схема отражает такие особенности сети разрывных нарушений южного Приморья, как общую высокую плотность дислокаций не только северо-восточных, но и других направлений, широкое развитие ортогональных (широтных и меридиональных) структур, наличие сквозных (суша-море) разломов, тектоническую предопределенность коренных берегов. Детальный анализ полученных материалов (типизация, идентификация линеа-ментов и т.д.) выходит за рамки настоящей статьи. Здесь важно отметить, что дистанционное зондирование из космоса, применяемое в комплексе с геоморфологическими, геологическими и геофизическими методами, может существенно ускорить и повысить надежность процедуры выделения сети активных разломов побережий и прилегающего мелководного шельфа.
Цель проводимых нами работ предполагает также получение и анализ информации о процессах современной геодинамики региона на основе методов космической геодезии. Данные, полученные при проведении GPS-мониторинга на островах Попова, Рейне-ке, Рикорда, позволили определить скорости плановых смещений геодезических пунктов внутри каждого острова. Их цепь соответствует вершинам подводного хребта, связанного с продолжением структур п-ова Муравьёв-Амурский в акваторию, что открывает возможности для более широкой интерполяции полученных результатов. В результате проведенных работ установлено, что за период с 2006 по 2009 г. уровень деформаций и максимальные скорости плановых смещений островных пунктов как относительно друг друга, так и относительно пункта УЬАВ не превышали в среднем 4 мм/год [4]. Принципиальное изменение геодинамической ситуации на западном побережье Японского моря произошло после сильнейшего землетрясения Тохоку магнитудой 8,9-9,1 у восточного побережья о-ва Хонсю в Японии (11 марта 2011 г.). После основного толчка последовала серия афтершоков магнитудой не менее 7,0. По данным космической геодезии, землетрясение сместило северо-восточную часть острова на 2,4 м, при этом п-ов Осика сдвинулся на 5,30 м и опустился на 1,2 м. Вследствие такой мощной разрядки тектонических напряжений Корейский полуостров сдвинулся на восток приблизительно на 50,0 мм, а в южном Приморье амплитуда подвижки составила 40,0 мм, что на порядок превысило среднегодовые значения [24].
Региональная сеть активных разрывных нарушений
Обобщение и сравнительный анализ результатов изучения ориентировок и плотности разрывных нарушений Япономорского региона, полученных при дешифрировании материалов дистанционного зондирования из космоса, проводились на основе
однородных выборок по отдельным секторам примерно одинакового размера (южное Приморье, Корейский полуостров и др.). Объем выборки в каждом секторе составлял в среднем 300 измерений. Согласно полученным данным, коэффициент парной корреляции (КПК) ориентировки разломов о-ва Хонсю составил для о-ва Сикоку 0,54, о-ва Кюсю 0,36; для Корейского полуострова 0,39, Приморья 0,41 при удовлетворительном значении критерия Стьюдента. Это указывает на подобие полей напряжений и условий их разрядки при формировании систем разрывных дислокаций отдельных частей Япономорского региона, удаленных друг от друга на многие сотни километров [3]. В то же время обращают на себя внимание резкие различия в ориентировке систем разломов островов Хонсю и Хоккайдо (КПК 0,07), Хонсю и Сахалина (0,11), что определяется их принадлежностью к различным доминирующим элементам регионального структурного плана. Это согласуется с тем фактом, что крупнейшее землетрясение Тохоку на подводном склоне о-ва Хонсю не нашло соответствующего сейсмотектонического отражения ни на Хоккайдо, ни на Сахалине, в то время как связанные с ним постсейсмические события и подвижки отмечались в глубине континента на расстоянии более 1500 км [24]. С этих позиций широтные региональные разломы, разделяющие дифференцированно развивающиеся блоковые дислокации островов Хонсю, Хоккайдо и протягивающиеся в южное Приморье и Корейский полуостров, целесообразно рассматривать как своеобразные структурные барьеры, которые ограничивают распространение фронта тектонических напряжений и сейсмической энергии недр. Данное положение иллюстрирует мелкомасштабная схема векторов новейших тектонических движений и основных элементов сети дизъюнктивных дислокаций Япономорского региона (рис. 4). Об активном характере развития широтных элементов региональной сети дизъюнктивных дислокаций в позднем кайнозое свидетельствует, в частности, контроль Южно-Приморской широтной зоной глубинных разломов миоценовых и плиоценовых центров базитового магматизма Шуфанского и Шкотовского плато. Севернее этой зоны в южном Приморье молодой базальтовый вулканизм проявлялся лишь локально.
Помимо известных разломных структур, представленных на геологических картах и тектонических схемах [1, 7, 8, 13, 21 и др.], на основе данных дистанционного зондирования и морфоструктурных построений на юге Приморья выявлена серия новых крупных линеаментов (Посьетский, Шкотово-Маргаритовский, Артемовский и др.), определяющих в целом сложное макро- и микроблоковое строение территории (рис. 5). Установлено, в частности, что Южно-Приморский региональный разлом имеет общую ширину более 40 км и состоит из нескольких крупных (с шагом от 6 до 10 км) и целого ряда более мелких дислокаций. Ряд широтных разломов пересекают п-ов Муравьёв-Амурский в районе г. Владивосток, определяя контуры прол. Босфор Восточный, бухты Золотой Рог и ориентировку долины р. Седанка. В отличие от построений А.К. Седых [17], который отмечал высокую тектоническую активность широтных зон разломов преимущественно в межгорных впадинах, предполагается, что они являются сквозными элементами структурного плана региона и взаимодействуют с сетью разрывных нарушений территории Китая.
Рис. 4. Схема векторов новейших тектонических движений [24] и основных блокоразделяющих разломов Япономорского региона (с дополнениями и в интерпретации автора). Плиты и микроплиты: Еи -Евразиатская, АМ - Амурская, NA - Северо-Американская, РА - Тихоокеанская, ОК - Охотская, YZ - Янцзы
Рис. 5. Схема линейных морфографических элементов и основных систем разломов побережья зал. Петра Великого [4]. Построена с использованием данных [13, 15, 21 и др.]. 1 - спрямленные и дуговые участки долин водотоков, гипсометрические уступы, связанные с разрывными нарушениями; 2 - зоны крупных разломов по геологическим данным и результатам дешифрирования КС; 3 - ареалы рыхлых отложений в пределах прибрежных низменностей и речных долин; 4 - береговая линия; 5 - фрагменты трансрегиональных и региональных зон разломов: Уссурийско-Билякчанской (1), Береговой (2), Южно-Приморской (3), Артемовской (4), Аскольдов-ской (5), Посьетской (6)
Представления о существовании пространственных связей разрывных нарушений регионального ранга и сейсмических событий основываются на анализе закономерностей распределения эпицентров не только мелкофокусных (6-7-балльное Приморское землетрясение, 14.09.1955 г.; 6-7-балльные Партизанские землетрясения, 18.09.1933 г., 02.09.1962 г., 28.05.1971 г. и др.), но глубокофокусных землетрясений, типичных для западной части Япономорского региона. Участки их повышенной концентрации связаны с трансрегиональными зонами глубинных разломов северо-восточной, северо-западной и широтной ориентировки.
Совмещение схем линеаментов и эпицентров наиболее опасных мелкофокусных и глубокофокусных землетрясений в южном Приморье (рис. 6) показывает отчетливо выраженный линейно-узловой характер размещения проекций сейсмических очагов. Помимо Уссурийско-Билякчанской зоны важную сейсмотектоническую роль в юго-западной части Приморья играют разломы, расположенные между меридианами 131-132° в.д. [15, 16], а также другие зоны повышенной проницаемости земной коры. К востоку от Уссурийского залива плотность эпицентров уменьшается. Приведенные данные свидетельствую о том, что расположение практически всех очагов землетрясений сопряжено с узлами региональной сети разломов, которая включает в себя нарушения меньшего ранга. При этом активны зоны широтных структур не только Южно-Приморской системы, но и расположенные севернее. Наиболее приближенные к Владивостоку эпицентры тяготеют к узлам пересечения разрывных нарушений различной ориентировки в пределах Аскольд-Ханкайской, Уссурийско-Билякчанской и Шкотовской групп дислокаций. Целый
Рис. 6. Схема расположения эпицентров землетрясений [13] и основных геодинамически активных разломов южного Приморья. 1 - мелкофокусные землетрясения (глубина до 15 км), интенсивность в баллах шкалы MSK-64; 2, 3 - глубокофокусные землетрясения, М - магнитуда, h - глубина очага, км; 4 - землетрясения без параметрических и энергетических характеристик; 5 - зоны региональных и трансрегиональных разломов
ряд эпицентров расположен в узлах пересечений северо-западных (азимут простирания 315-325°) и широтных систем разрывных нарушений.
Заключение
Дистанционное зондирование из космоса, применяемое в комплексе с геоморфологическими, геологическими и геофизическими методами, может существенно ускорить и повысить надежность процедуры выделения сети разломов побережий окраинных морей и прилегающего мелководного шельфа.
Для проведения мониторинга (в том числе методами космической геодезии) из огромного множества существующих дизъюнктивных дислокаций южного Приморья целесообразно выделить систему наиболее опасных в сейсмотектоническом отношении зон разрывных нарушений, которые наиболее отчетливо выражены в рельефе, геологическом строении, на аэрофото- и космоснимках и с которыми пространственно связаны эпицентры большинства известных в историческом прошлом землетрясений, а также косейсмиче-ские явления (обвалы, оползни и др.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Анализ космических снимков при тектономагматических и металлогенических исследованиях / отв. ред. И.Н. Томсон. М.: Наука, 1979. 162 с.
2. Безверхний В.Л., Сушков Н.Г. О некоторых вопросах сейсмотектоники юго-западной зоны перехода от Сихотэ-Алиня к Японскому морю // Геофизика дна Японского моря. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. С. 26-38.
3. Гаврилов А.А. Геоморфологические и морфотектонические исследования в Тихоокеанском океанологическом институте ДВО РАН // Вестн. ДВО РАН. 2003. № 2. С. 100-107.
4. Гаврилов А.А., Шестаков Н.В. Основные особенности геологического развития и современной геодинамики структур островных территорий залива Петра Великого (Японское море) // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики. Хабаровск, 2010. С. 17-20.
5. Гаврилов А.А. Острова залива Петра Великого - важные структурные элементы Южно-Приморского участка зоны сочленения Евразийского континента и впадины Японского моря // Современное состояние и тенденции изменения природной среды залива Петра Великого Японского моря. М.: ГЕОС, 2008. С. 312- 339.
6. Гаврилов А.А. Роль разрывных нарушений в формировании береговых линий Охотского и Японского морей. Ст. 2. Локальные аспекты исследований (зал. Петра Великого) // Геоморфология. 2009. № 4. С. 64-73.
7. Гаврилов А.А. Сеть разломов территории юга Дальнего Востока по данным морфотектонических исследований // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики. Хабаровск, 2010. С. 187-190.
8. Караулов В.Б., Ставцев А.Л. О главных системах разломов материковой части Дальнего Востока // Геотектоника. 1975. № 4. С. 71-84.
9. Кац Я.Г., Полетаев А.И., Румянцева Э.Д. Основы линеаментной тектоники. М.: Наука, 1986. 140 с.
10. Короткий А.М. Колебания уровня Японского моря и ландшафты прибрежной зоны (этапы развития и тенденции) // Вестн. ДВО РАН. 1994. № 3. С. 29-42.
11. Короткий А.М., Худяков Г.И. Экзогенные геоморфологические системы морских побережий. М.: Наука, 1990. 216 с.
12. Лунина О.В., Гладков А.С., Гладков А.А. Систематизация активных разломов для оценки сейсмической опасности // Тихоокеан. геология. 2012. Т. 31. С. 49-60.
13. Новые принципы металлогенических прогнозов на территории Приамурья. М.: Наука, 1977. 201 с.
14. Овсюченко А.Н., Новиков С.С. Новые данные о сейсмической опасности района г. Владивосток по материалам геологических исследований // Тектоника, магматизм и геодинамика Востока Азии^П Косыгинские чтения. 12-15 сент. 2011 г. Хабаровск, 2011. С. 417-420.
15. Олейников А.В., Олейников Н.А. Геологические признаки сейсмичности и палеосейсмология Южного Приморья. Владивосток: Дальнаука, 2001. 183 с.
16. Органова Н.М. Отражение сейсмичности в рельефе юга Дальнего Востока и сопредельной территории // Исследования взаимодействия факторов рельефообразования. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 26-43.
17. Седых А.К. Вероятность землетрясений на территории Приморья (по данным сдвиговых деформаций на буроугольных месторождениях) // Вестн. ДВО РАН. 1992. № 1/2. С. 123-130.
18. Трифонов В.Г., Кожурин А.И. Проблемы изучения активных разломов // Геотектоника. 2010. № 6. С. 79-98.
19. Уткин В.П., Олейников А.В., Неволин П.Л. Геологические критерии кайнозойской и современной сейс-моактивности разломов Приморья и юга Хабаровского края // Вестн. ДВО РАН. 1992. № 3/4. С. 130-143.
20. Уткин В.П., Неволин П.Л., Митрохин А.Н. Позднепалеозойский и мезозойский планы деформаций юго-западного Приморья // Тихоокеан. геология. 2007. Т. 26, № 4. С. 2-3.
21. Уткин В.П. Сдвиговые дислокации, магматизм и рудообразование. М.: Наука, 1989. 164 с.
22. Шарков В.В. Новейшие и современные геологические процессы на шельфе // Космическая информация в геологии. М.: Наука, 1983. С. 158-163.
23. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов. Новосибирск: Наука, 1983. 111 с.
24. Shestakov N.V., Takahashi H., Ohzono M., Prytkov A.S., Bykov V.G., Gerasimenko M.D., Luneva M.N., Gerasimov G.N., Kolomiets A.G., Bormotov V.A., Vasilenko N.F., Baek J., Park P.-H., Serov M.A. Analysis of the far-field crustal displacements caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations // Tectonophysics. 2012. N 524/525. Р. 76-86.
