CC BY
45
УДК 551.248.2:550.348(55)
СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СЕЙСМИЧНОСТЬ ИРАНСКОГО РЕГИОНА
Н.В. Короновский1, Г.В. Брянцева12, Е.В. Архипова2, О.В. Анисимова2
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова 2 Государственный университет «Дубна», Московская обл., Дубна
Поступила в редакцию 10.02.17
Анализ современного рельефа структурно-геоморфологическим методом позволил выявить особенности новейшей структуры и показать большое значение сдвиговых, горизонтальных перемещений структурных форм, образовавшихся в обстановке сжатия в направлении северо-восток—юго-запад. Высокая сейсмическая активность Иранского региона подтверждает его динамичное развитие на современном этапе. Области с высокой плотностью эпицентров землетрясений пространственно совпадают с зонами активных разломов. Системные взаимодействия на уровне верхней и нижней коры проявляются при сопоставлении долговременных вариаций числа землетрясений различных уровней и указывают, что современная сейсмогеодинамическая трансформация региона протекает под влиянием единого управляющего начала, которым, по-видимому, является сближение Аравии и Евразии.
Ключевые слова: неотектоника, Иранский регион, сейсмичность, структурная геоморфология.
Koronovskii N.V., Bryantseva G.V., Arkhipova E.V., Anisimova O.V. Structural-geomorphologi-cal analysis and seismicity of the Iranian Region. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Geological Series. 2017. Volume 92, part 3. P. 12-22.
Analysis of modern relief of the structural-geomorphological method has allowed to reveal features of the latest structure and show a large value of shear horizontal displacements of structural shapes, formed in the environment of NE-SW compression. The high seismic activity of the Iranian Region confirms its dynamic development at the present stage. Areas with a high density of earthquake epicenters spatially coincide with the active fault zones. The presence of systemic interactions at the level of the upper and lower crust is evident in a cross-comparison of long-term variations of number of earthquakes of different levels and indicates that modern seismic geodynamic transformation of the region occurs under the influence of a single controlling force, which, apparently, is the convergence between Arabia and Eurasia.
Key words: neotectonics, Iran, seismicity, structural geomorphology.
Иранский регион является частью Альпийско-Средиземноморского пояса и объединяет в своем составе Иранскую горно-складчатую систему, а также складчато-надвиговое орогенное сооружение Загроса. Регион имеет сложное геологическое строение и представляет особый интерес, поскольку сформирован в условиях интерференции геодинамических процессов разного порядка, генезиса и времени проявления. Тектоническому строению и геодинамическому развитию этого региона значительное внимание уделено в трудах В. Берберян и Дж. Кинга (Berberain, King, 1981), В.Е. Хаина (1984), Ю.Г Леонова (1993), М.Л. Коппа (1974, 1997), В.Г Трифонова (1983), Н. Фолкона (1977) и др.
Современное развитие Иранского региона протекает в обстановке конвергенции Аравийской и Евразийской плит и, по мнению М.Л. Коппа, основным процессом формирования его современного структурно-геоморфологического облика является отток вещества из зоны максимального сжатия на восток и юго-восток вдоль Северо-Армянской дуги
активных разломов в направлении Кавказа и Иранского нагорья (Копп, 1997). Дополнительное усложнение структурного плана региона обусловлено целым рядом процессов подчиненного значения. Одним из них является встречное движение на север Лутского блока, в северной части региона существенную роль играет интенсивное прогибание Южно-Каспийской впадины Черноморско-Каспий-ской системы седиментационных бассейнов. На юго-западе на образование складчато-надвиговой системы Загроса ощутимое влияние оказывают процессы рифтогенеза, связанные с формированием Персидского залива, по направлению с востока воздействуют коллизионные процессы в области сближения Индостана и Евразии.
Иранский сегмент Альпийско-Средиземномор-ского пояса состоит из многочисленных разнородных структурных блоков, сформированных в процессе длительного геодинамического развития и объединенных в общую систему лишь на заключительных стадиях. В настоящее время большин-
ство исследователей (Леонов, 1993; Сборщиков, 1988, Сборщиков и др., 1981; Хаин, 1984 и др.) едины во мнении, что доальпийское основание региона сложено мозаикой из фрагментов разнообразных по форме и размерам блоков или микроплит, разделенных системами офиолитовых швов. Современная структура сегмента обусловлена сложным взаимным перемещением таких блоков в условиях сближения Аравийского индентора и Евразийской литосферной плиты (БеЫоуе, Бе8шоп8, 1980).
Большое разнообразие форм и высокая контрастность рельефа подчеркивают сложную историю неотектонического развития региона. Иранское нагорье с севера обрамляют Туркмено-Хорасанские горы, а восточнее находится обширная область Северо-Афганских гор. Южные горы от Загроса до Макрана прослеживаются дугообразно изогнутыми параллельными хребтами.
Рассматриваемый район охватывает большую территорию и включает структурные формы, которые значительно отличаются по условиям оро-генного и доорогенного развития. Сравнительным анализом рельефа и новейших структур областей горообразования установлен ряд общих черт, и следует отметить, что при формировании новейших структур значительная роль принадлежит горизонтальным движениям. Тектонические формы, возникшие в условиях сжатия, растяжения и сдвига, различаются по ориентировке, структурному положению и морфологии. Характер современного рельефа наиболее полно отражает новейшие тектонические движения, поэтому его детальное изучение специальными геоморфологическими методами позволяет дать объективную информацию о новейшем строении и о соотношении деформаций изгибов (складок основания) и разрывов (определяющих блоковое строение). Вопросу соотношения рельефа и блоковой структуры посвящены многие работы Н.П. Костенко (1972; Брянцева, Костенко, 1997). Анализ новейших структурных форм проводится с помощью специального структурно-геоморфологического метода, позволяющего дать характеристику развития деформаций за конэрозионный этап. При помощи этого метода установлена степень горизонтального расчленения рельефа, выполнен анализ комплексных геолого-геоморфологических профилей и вертикального сечения рельефа. Исходным материалом для составления структурно-геоморфологических карт послужили топографические карты масштаба 1:2 500 000 и карта масштаба 1:100 000 для горного сооружения Загроса. С тем чтобы оценить современную активность новейших структур, структурно-геоморфологические данные дополнены анализом пространственно-временного распределения сейсмичности региона.
Структурно-геоморфологический анализ
Конфигурация и положение орогенных структурных форм Иранского региона позволяют выделить в плане с северо-востока на юго-восток три
сектора: Северо-Западный, Центральный и Южный, отличающиеся рядом параметров, главным образом, простиранием горных систем и развитием трансорогенных разломов. Основные хребты-поднятия на северо-западе в общих очертаниях повторяют простирание склона, сопряженного с Месо-потамской впадиной, а в Центральном и Южном секторах — с континентальным склоном Персидского и Оманского заливов.
Северо-Западный сектор. Включает северо-западные части Загросского и Кухрудского складча-то-блоковых горных сооружений, Хамаданские хребты-поднятия, горную впадину Гавкуни и Деште-Кевирскую межгорную впадину (рис. 1). Складчатая зона Внешнего Загроса начала формироваться в конце миоцена — начале плиоцена. Загросская горная система характеризуется линейностью очертаний орогенных структурных форм, т.е. небольшой шириной поднятий и впадин при значительном протяжении, осложненных их кулисообразным замещением, что свидетельствует о существенной роли горизонтальных смещений, сопровождавших формирование новейших структур и, возможно, складок срыва Внешнего Загроса. Морфология складок к северо-востоку постепенно меняется, что позволяет выделить зоны Внешнего (рис. 1, I) и Внутреннего (рис. 1, II) Загроса, это соответствует также изменению их внутреннего строения (Хаин, 1984). В пределах Внешнего Загроса хребты-поднятия и долины-впадины становятся шире, их линейный облик выражен менее четко по сравнению с Внутренним Загросом. Хамаданские хребты-поднятия (рис. 1, III), ограничивающие с юго-запада впадину Гавкуни, расположены вдоль зоны Загросских надвигов (рис. 1, 6), в которых развиты офиолиты. Для всего сектора отчетливо выделяются секущие разрывы северо-восточного простирания, осложняющие строение впадин и поднятий этой горной системы и располагающиеся перпендикулярно к простиранию хребтов-поднятий и долин-впадин.
Впадина Гавкуни (рис. 1, IV) в современной структуре представляет собой относительно опущенный блок в общем сводово-блоковом Загрос-ско-Кухрудском гетерогенном поднятии. Строение впадины Гавкуни сложное, так как ее отдельные участки вовлечены в поднятие.
Далее к северо-востоку располагается Кухрудское горное сооружение (рис. 1, V), имеющее асимметричное строение. Юго-западный склон образован вулкано-тектоническими структурами, протягивающимися параллельно Загросу (субдукционный вулканический пояс). Северо-восточный пологий склон образован вовлеченными в поднятие сопредельными участками впадины Деште-Кевир. В общем сводово-глыбовое Кухрудское поднятие имеет значительную ширину при умеренной протяженности. Кухебенанский разлом (рис. 1, 3) является согласным с простиранием структур, отделяя Кух-рудское горное сооружение от Деште-Лутской межгорной впадины. По данным структурно-геоморфоло-
Рис. 1. Структурно-геоморфологическая схематическая карта Иранского региона. Суммарные поднятия за конэрозионный этап развития, в км: 1-8: 1 - 3-4; 2 - 2,5-3; 3 - 2,0-2,5; 4 - 1,5-2,0; 5 - 1,0-1,5; 6 - 0,5-1,0; 7 - 0,2-0,5; 8 - менее 0,2. Структурные формы, развивающиеся в рельефе: 9 - границы мегаблоков: а - достоверные, б - предполагаемые; 10 - границы блоков: а - достоверные, б - предполагаемые; 11-13 - разрывы со смещением, зоны значительной трещиноватости и дробления пород (а - достоверные, б - предполагаемые): 11 - трансорогенные, 12 - региональные, 13 - локальные; 14 - преимущественно сквозные долины и долинообразные понижения, приуроченные к зонам трещиноватости и разработанные реками. Римскими цифрами обозначены: I, II - Загросское горное сооружение: I - Внешний Загрос, II - Внутренний Загрос; III - Хамаданские хребты-поднятия; IV -впадина Гавкуни; V - Кухрудское горное сооружение; VI - Деште-Кевирская межгорная впадина; VII - межгорная впадина Кевир-Немек; VIII - межгорная впадина Деште-Лут; IX - Кайенское горное сооружение; X - Мекранское горное сооружение; XI -Джазмурианская межгорная впадина; XII - Серхедское горное сооружение. Арабскими цифрами обозначены разломы: 1 - До-рунехский, 2 - Чах-и-Сорбский, 3 - Кухбенанский, 4 - Нейбендский, 5 - Нехский, 6 - Загросский
гического анализа, он состоит из серии небольших сдвигов, входящих в общий региональный разлом, отделяющий выделенные орогенные структуры.
Деште-Кевирская межгорная впадина (рис. 1, VI) отделяет Кухрудское горное сооружение от Турк-мено-Хорасанского, находящееся за пределами исследуемого района. Межгорная впадина представляет собой плиту, наклоненную на северо-восток. Она осложнена отдельными поднятиями - брахиморфными складками при общем равнинном характере местности. Возможно, Северо-западный сектор на отдельных участках граничит с Центральным по Чах-и-Сорбскому разлому (рис. 1, 2) северовосточного простирания. Последний отчетливо выражен в рельефе и определяет границы структур северо-западного простирания. Этот разлом пересекает структуры Загроса и Кухруда, достигая Турк-мено-Хорасанской горной системы. По мнению
В.Г. Трифонова (1983), это правосторонний сдвиг, имеющий незначительное протяжение. Правосдви-говая составляющая определяется и по структурно-геоморфологической карте.
Центральный сектор. Соответствует области наиболее значительного развития горных систем Загроса и Кухруда. Расширение горного сооружения начинается непосредственно к юго-востоку от Чах-и-Сорбского разлома. Этот сектор включает юго-восточные системы орогенных поднятий и впадин Загроса, Кухруда, межгорные впадины Ке-вир-Немек (рис. 1, VII) и Деште-Лут (рис. 1, VIII), а также разделяющее их Кайенское горное сооружение (рис. 1, IX). Особенностью строения последнего является широкое развитие покровов позднекайнозойских лав, бронирующих рельеф. На северо-востоке Центральный сектор ограничен крупным Нехским разломом (рис. 1, 5), который
отчетливо выражен в рельефе уступом (Миланов-ский, Короновский, 1973; Хаин, 1984).
Строение Загросского и Кухрудского горных сооружений весьма близко к вышеописанному. Можно лишь отметить отсутствие отчетливого различия между морфологией структурных форм Внутреннего и Внешнего Загроса.
Деште-Лутская межгорная впадина (рис. 1, VIII) является, по-видимому, структурным продолжением Деште-Кевирской и расположена к югу от нее. Она отделена от Деште-Кевирской поднятым блоком — Кайенским горным сооружением (рис. 1, К), которое называют Керман-Табасской зоной или «кряжем Шотори» и которое орографически является отрогом Кухрудского горного сооружения.
Межгорная впадина Кевир-Немек (рис. 1, VII) значительной протяженности, выполненная мощной (до 5 км) толщей неогеновых отложений, огибает с севера Кайенское горное сооружение. Впадина в настоящее время, по-видимому, отмирает и ее периферические части уже испытывают слабые поднятия.
Южный сектор. Отделяется от центрального двумя трансорогенными разломами северо-восточного простирания, в их пределах резко изменяется строение горных систем. В рельефе эта граница представлена в виде долинообразного понижения, переходящего во впадину Ормузского залива. Южный сектор включает Макранское и Серхедское горные сооружения и Джазмурианскую межгорную впадину.
Макранское складчато-блоковое горное сооружение (рис. 1, Х) значительной протяженности, простирается согласно с континентальным склоном Оманского залива, который определяет в плане западные и восточные границы этой системы поднятий по предполагаемым трансорогенным разломам. Крупная Джазмурианская впадина (рис. 1, Х!) лежит к северу от Макранского горного сооружения, и примерно на востоке ее ограничивает Серхедское горное сооружение (рис. 1, ХП), непосредственно примыкающее к Макранскому. В орографическом отношении Серхедское горное сооружение является непосредственным продолжением Кайенского.
Для всего этого района характерна высокая раздробленность с преобладанием северо-восточных и субмеридиональных разрывов. Наиболее крупным из них является линеамент, который при пересечении Макранского сводово-складчатого горного сооружения испытывает «вырождение» и ветвление. Следует отметить, что непосредственно к востоку от него намечается замыкание впадины Оманского залива и существенное изменение простирания складчато-блоковых горных систем.
Для одного из участков западной части Иранского региона составлена детальная структурно-геоморфологическая карта, которая позволяет подробнее рассмотреть строение горного сооружения Загроса, Кухруда и сопредельной Деште-Кевирской впадины (рис. 2).
В пределах Внутреннего Загроса (рис. 2, I) видно, что система разрывов северо-восточного прости-
рания на отдельных участках вызывает значительные смещения и нарушение целостности отдельных хребтов-поднятий. По-видимому, это связано со сдвиговыми деформациями, а также со сбросами.
Впадина Гавкуни (рис. 2, II) на значительном протяжении отличается отсутствием внутренних поднятий, которые появляются только в ее северо-западной части. Возможно, они обусловлены пересечением впадины Гавкуни региональным транс-орогенным разломом.
Кухрудское горное сооружение (рис. 2, III) характеризуется большим усложнением хребтов-поднятий на участках их пересечения разрывами северо-восточного простирания. Здесь также наблюдаются многочисленные сдвиговые деформации, которые маркируются горизонтальными смещениями хребтов, их дискретным снижением и даже окончанием, приуроченным к участкам разрывов.
В пределах Деште-Кевирской впадины (рис. 2, IV) выделяются два подрайона: один сопряженный с Кухрудским горным сооружением и второй — центральный. Они отличаются насыщенностью внутридепрессионными поднятиями и разломами. По-видимому, это обстоятельство отражает дальнейшее развитие Кухрудского горного сооружения в позднеорогенном этапе и формирование его молодых предгорий в сопредельных районах с Деште-Кевирской впадиной. В центральной части этой впадины разрывы не дешифрируются, по-видимому, вследствие значительной мощности четвертичных отложений.
Система разрывов, осложняющих Иранский регион, хорошо дешифрируется структурно-геоморфологическим методом. Выделяются согласные, региональные разломы на границе Внешнего и Внутреннего Загроса. Менее отчетливо выражен согласный разлом между впадиной Гавкуни и Кух-рудским горным сооружением. К крупным секущим разломам относятся два трансорогенных разлома, подразделяющих горные сооружения на Северо-Западное, Центральное и Юго-Восточное. Секущие разрывные нарушения примерно параллельны между собой и имеют преобладающее северо-восточное простирание.
Пространственно-временной анализ сейсмичности
Современная геодинамическая активность Иранского региона подтверждается его высокой сейсмичностью. Чтобы выявить черты современного сейсмогеодинамического развития этого региона и возможные системные взаимодействия, которые проявляются при сопоставлении долговременных вариаций сейсмичности (Архипова, 2004, 2006), выполнен анализ пространственно-временного распределения землетрясений. По данным каталога USGS, на территории Иранского региона и примыкающих с севера Туркмено-Хорасанских гор в период с 1973 по 2015 г. произошло 5398 событий с магнитудой 4 и выше. Для выявления простран-
Рис. 2. Структурно-геоморфологическая карта северо-запада Иранского региона: 1—6 — суммарные поднятия (в км) за конэро-зионный этап развития: 1 — 3—4; 2 — 2,5—3; 3 — 2,0—2,5; 4 — 1,5—2,0; 5 — 1,0—1,5; 6 — 0,5—1,0. Структурные формы, развивающиеся в рельефе: 7 — границы мегаблоков — новейших поднятий и впадин (систем хребтов, долин и долинообразных понижений); 8 — предполагаемое продолжение хребтов-поднятий в межгорных впадинах; 9 — границы блоков; 10 — предполагаемые границы блоков; 11, 12 — разрывы со смещением, зоны значительной трещиноватости и дробления пород (а — достоверные, б — предполагаемые): 11 — региональные, 12 — локальные; 13 — преимущественно сквозные долины и долинообразные понижения, приуроченные к зонам трещиноватости и разработанные реками: а — согласные, б — секущие; 14 — населенные пункты. Римскими цифрами обозначены: I — хребты-поднятия Внутреннего Загроса, II — впадина Гавкуни, III — Горное сооружение Кухруд, IV —
Деште-Кевирская межгорная впадина
ственного распределения этих событий построена карта плотности эпицентров землетрясений, на которую нанесены отдельные эпицентры событий с магнитудой 6 и более (рис. 3). На карте отчетливо обозначились три домена с высокой плотностью событий: 1) Туркмено-Хорасанские горы, расположенные в северной части обозначенной территории; 2) складчато-надвиговое сооружение Загроса; 3) структуры Иранского нагорья, локализованные в юго-восточной части региона.
С тем чтобы выявить особенности временного хода сейсмичности для всего региона в целом, для трех обозначенных доменов, а также для уровней
верхней и нижней коры, построены временные ряды количества землетрясений с магнитудой в представительном диапазоне значений от 4,5 и выше. Временные ряды представляют собой десятилетние суммы числа землетрясений со скользящим осреднением по десяти годам и сдвигом в один год и показывают долговременные тенденции изменения сейсмичности для региона в целом, для отдельных сейсмоактивных доменов, а также для глубинных уровней до и свыше 25 км (рис. 4—8). Выявление общих тенденций в поведении активности землетрясений на основе сопоставления графиков временных рядов дополнено корреляци-
Рис. 3. Карта плотности эпицентров землетрясений Иранского региона и сопредельных территорий. Выборка из 5398 событий с 1973 по 2015 г.; М> 4,0. Количество эпицентров землетрясений с магнитудой М> 4,0: 1 — более 110; 2 — 100—110; 3 — 50—100; 4 — 30—50; 5 — 10—30; 6 — 5—10; 7 — 1—3; 8 — менее 1; 9—11 — эпицентры сильных землетрясений с магнитудой: 9 — 6—6,5, 10 — 6,5—7,0, 11 — 7,0—7,5. Цифрами на карте обозначены горные сооружения: 1 — Туркмено-Хорасанское; 2 — Загросское; 3—5 — Иранское нагорье, горные сооружения: 3 — Кайенское, 4 — Мекранское, 5 — Кухрудское
Рис. 4. Временные ряды количества землетрясений Иранского региона в целом (1) и для уровней глубины до 25 км (2) и более 25 км (3). Скользящее осреднение годового числа землетрясений по десяти годам и сдвигом в один год по данным с 1973 по 2015 г. (К), М> 4,5. Коэффициент корреляции для временных рядов событий, произошедших на глубинах до и более 25 км Q = —0,97
Рис. 5. Временные ряды количества землетрясений для трех доменов: 1 - Туркмено-Хорасанские горы, 2 - Загрос (ось справа), 3 - Иранское нагорье. Скользящее осреднение годового числа землетрясений по десяти годам и сдвигом в один год по данным
с 1973 по 2015 г. (К), М> 4,5
Рис. 6. Временные ряды количества событий с гипоцентрами, расположенными на глубине до 25 км для трех доменов: 1 - Турк-мено-Хорасанские горы, 2 - Загрос (ось справа), 3 - Иранское нагорье. Скользящее осреднение годового числа землетрясений по десяти годам и сдвигом в один год по данным с 1973 по 2015 г. (К), М> 4,5
Рис. 7. Временные ряды количества землетрясений с гипоцентрами, расположенными на глубине свыше 25 км для трех доменов: 1 - Туркмено-Хорасанские горы, 2 - Загрос (ось справа), 3 - Иранское нагорье. Скользящее осреднение годового числа землетрясений по десяти годам и сдвигом в один год по данным с 1973 по 2015 г. (К), М> 4,5
Рис. 8. Временные ряды количества землетрясений для складчато-надвиговош сооружения Загроса с гипоцентрами, расположенными на глубинах более 25 км (1) и до 25 км (2). Скользящее осреднение годового числа землетрясений по десяти годам и сдвигом в один год по данным с 1973 по 2015 г. (К), М> 4,5. Коэффициент корреляции временных рядов количества землетрясений на глубинах более 25 км и до 25 км Q= —0,96
онными таблицами, где произведен расчет коэффициентов корреляции для временных рядов событий трех доменов высокой концентрации событий на уровнях верхней и нижней коры на глубинах до и свыше 25 км (табл. 1—4).
Таблица 1
Коэффициенты корреляции (ф временных рядов десятилетних сумм годового числа землетрясений со скользящим осреднением по десяти годам и сдвигом в один год для доменов в целом
Таблица 2
Коэффициенты корреляции временных рядов десятилетних сумм годового числа землетрясений со скользящим осреднением по десяти годам и сдвигом в один год ($К) для доменов на глубинном уровне менее 25 км
Таблица 3
Коэффициенты корреляции временных рядов десятилетних сумм годового числа землетрясений со скользящим осреднением по десяти годам и сдвигом в один год для доменов на глубинном уровне более 25 км
Названия доменов Туркмено-Хора-санские горы Загрос Иранское нагорье
Туркмено-Хорасан-ские горы 0,92 0,64
Загрос 0,92 0,52
Иранское нагорье 0,64 0,52
Таблица 4
Противофазная корреляция временных рядов десятилетних сумм
годового числа землетрясений со скользящим осреднением по десяти годам и сдвигом в один год для доменов на глубинных уровнях более 25 км и менее 25 км
Названия доменов Туркмено-Хора-санские горы Загрос Иранское нагорье
Туркмено-Хорасанские горы 0,58 0,29
Загрос 0,58 0,6
Иранское нагорье 0,29 0,6
Названия доменов Туркмено-Хора-санские горы Загрос Иранское нагорье
Туркмено-Хорасанские горы 0,01 -0,41
Загрос 0,01 -0,58
Иранское нагорье -0,41 -0,58
Названия доменов, глубины Туркмено-Хора-санские горы (< 25) Загрос (< 25) Иранское нагорье (< 25)
Туркмено-Хорасанские горы (> 25) -0,48 -0,92 -0,72
Загрос (> 25) -0,47 -0,96 -0,61
Иранское нагорье (> 25) -0,64 -0,62 -0,57
Анализ графика вариаций для региона в целом показывает, что общая активность землетрясений региона в периоде с 1973 по 2015 г. варьирует в среднем от 60 до 80 событий в год (600-800 за десятилетие) и не имеет четких однонаправленных тенденций, сохраняясь приблизительно на одном уровне (рис. 4). Однако если рассматривать вариации на различных уровнях глубины - до и свыше 25 км, что приблизительно соответствует уровням нижней и верхней коры, то выявляется отчетливая тенденция активизации землетрясений верхней коры на фоне снижения общего количества нижнеко-ровых землетрясений.
Сопоставление временных рядов для трех доменов с высокой активностью обнаруживает относительно слабо выраженную активизацию для За-гроса (домен 2) и некоторое снижение активности для Туркмено-Хорасанских гор и Иранского нагорья (домены 1 и 3). Высокой корреляции сейсмичности для доменов в целом не выявлено, но отмечена заметная отрицательная корреляция вариаций землетрясений Загроса и Иранского нагорья с коэффициентом Q = —0,58 (рис. 5, табл. 1). Для временных рядов верхнекоровых землетрясений с глубинами до 25 км во всех доменах отмечена активизация к концу рассматриваемого периода и положительная корреляция между собой (рис. 6, табл. 2). Число сейсмических событий, сконцентрированных в нижней коре на глубинах более 25 км, напротив, резко уменьшается с началом 21 столетия, и эта тенденция синхронна для всех доменов (рис. 7). Положительная корреляция временных рядов нижнекоровых землетрясений является более высокой и достигает максимального значения для доменов Туркмено-Хорасанских гор (1) и Загроса (2) с коэффициентом Q = 0,92 (табл. 3). При перекрестной корреляции временных рядов доменов на глубинах до и свыше 25 км в подавляющем большинстве случаев выявлена значимая отрицательная корреляция с коэффициентами от -0,48 до -0,96 (табл. 4, рис. 8).
Анализ пространственно-временного распределения землетрясений показывает, что территория Иранского региона в целом характеризуется высокой сейсмической активностью. Землетрясения средней силы в пределах складчато-надвигового сооружения Загроса имеют весьма высокую плотность, однако при относительно меньшей активности Туркмено-Хорасанских гор и Иранского нагорья сильные события случаются в их пределах чаще, что указывает на высокую степень современной сейсмогеодинамической активности этих доменов (рис. 3).
Анализ сглаженной временной последовательности сейсмических событий для Иранского региона в целом не позволяет выявить однозначных тенденций, число землетрясений сохраняется в целом примерно на одном уровне, однако анализ временных последовательностей на различных глубинах показывает относительно синхронные вариации сейсмичности для каждого из уровней. Вместе с тем
наблюдается отчетливая зеркальная корреляция между отдельными уровнями как в пределах любого из доменов, так и при перекрестном сопоставлении вариаций различных доменов и на различных уровнях для региона в целом (табл. 4, рис. 4, 8).
Заключение
Для всей рассматриваемой горной области Ирана характерны две системы молодых разрывов, выраженных в рельефе и, по-видимому, активно развивавшихся на позднеорогенном этапе. К первой относятся разломы секущие, ко второй - согласные с общим простиранием хребтов-поднятий и с границами континентального склона и Месопотам-ской предгорной впадины. Обе системы разрывов изменяют свое простирание в соответствии с общим простиранием областей горообразования. Такое строение горной системы Загроса и развитие сдвиговых деформаций являются следствием коллизии Аравийской плиты с Иранским микроконтинентом.
В результате детального анализа современного рельефа структурно-геоморфологическим методом выяснилась большая роль секущих активных разрывов, ориентированных с ЮЗ на СВ. Именно по ним происходит сдвиговое смещение многочисленных складок. Вертикальные сечения рельефа устанавливают наличие обширных гетерогенных сводообразных поднятий, включающих горные сооружения различных типов: Внешнего и Внутреннего Загроса и Кухруда. В поперечном сечении эти асимметричные поднятия бывают осложнены в центральной части впадинами. Для Иранской области горообразования характерно значительное расширение орогенных поднятий за счет отмирания сопредельных впадин. Этот процесс протекал неравномерно, что привело с начала конэрозион-ного развития и до современной эпохи к двух- и трехкратному сокращению ширины горных долин.
Высокая активность землетрясений подтверждает наличие интенсивных геодинамических процессов в пределах Иранского региона на современном этапе. Главной особенностью пространственного распределения сейсмичности является высокая плотность землетрясений средней силы в пределах складчато-надвигового сооружения Загроса и значительное количество сильных событий с магни-тудами более 6 в пределах Иранского нагорья. Данные по пространственному распределению сейсмичности согласуются с результатами структурно-геоморфологического анализа, в соответствии с которыми на позднеорогенном этапе наиболее активно развиваются две системы молодых разрывов, выраженных в рельефе. К первой относятся разломы секущие, ко второй - согласные с общим простиранием хребтов-поднятий.
При сопоставлении структурной геоморфологической карты Иранского нагорья с картой плотности эпицентров землетрясений (рис. 1, 3) отчетливо
видна приуроченность зон высокой плотности эпицентров землетрясений к крупным секущим транс-орогенным разломам, подразделяющим горные сооружения региона на Северо-Западный, Центральный и Юго-Восточный сегменты. Зоны высокой плотности эпицентров линейно ориентированы, но захватывают большую территорию, на северо-западе включая впадину Гавкуни, а на юго-востоке -впадину Ормузского залива и впадину Деште-Лут с разломами в обрамлении (рис. 1).
Согласные с общим простиранием хребтов и поднятий региональные разломы на границе Внешнего и Внутреннего Загроса проявляются в сейсмичности в виде зоны высокой плотности эпицентров землетрясений, линейно вытянутой с северо-запада на юго-восток. Землетрясения представлены, главным образом, событиями средней силы, что говорит о высокой степени тектонической переработки
пород, слагающих складчато-надвиговое сооружение Загроса.
Важной особенностью изменения активности землетрясений во времени являются долговременные синхронные вариации сейсмичности на уровне нижней и верхней коры и их противофазная корреляция, которая отражает динамически взаимосвязанное развитие этих уровней и указывает на наличие общего управляющего начала, которое обеспечивает синхронизацию вариаций. Поэтому, несмотря на мозаичное внутреннее строение Иранского региона и обилие локальных факторов, способных влиять на его развитие, при анализе долговременных вариаций сейсмичности отчетливо намечается доминирующий процесс, которым в контексте современных представлений, по-видимому, является конвергенция Евразийской и Аравийской литосферных плит.
ЛИТЕРАТУРА
Архипова Е.В. Корреляция временного хода сейсмичности районов Кавказско-Копетдагского сегмента Альпийского Средиземноморского пояса // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2004. Т. 79, вып. 1. С. 27-32.
Архипова Е.В. Тектоника и сейсмичность Аравийско-Евразиатской коллизионной области: Дисс. ... канд. геол.-минерал. наук. М.: ИФЗ РАН, 2006. 178 с.
Брянцева Г.В., Костенко Н.П. Некоторые особенности строения позднеорогенного рельефа Ирана // Тез. докл. науч. конф. «Ломоносовские чтения». 23-27 апр. 1997 г. М.: Моск. ун-т. 1997. С. 84-85.
Копп М.Л. Тектоника Восточного Ирана (в свете новейших геологических и космофотографических данных) // Изв. вузов. Геол. и разведка. 1974. № 12. С. 44-56.
Копп М.Л. Структуры латерального выжимания в Альпийско-Гималайском коллизионном поясе // Тр. Геол. ин-та РАН. Вып. 506. М.: Научный мир, 1997. 313 с.
Костенко Н.П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в орогенном рельефе. М.: Недра, 1972. 320 с.
Леонов Ю.Г. Коллаж гондванских и палеозойских элементов в инфраструктуре альпид Среднего Востока // Геотектоника. 1993. № 1. С. 23-32.
Милановский Е.Е., Короновский Н.В. Орогенный вулканизм и тектоника Альпийского пояса Евразии. М.: Недра, 1973. 280 с.
Сборщиков И.М. Тектоническая эволюция восточной части океана Тетис. М.: Наука, 1988. 204 с.
Сборщиков И.М., Савостин Л.А., Зоненшайн Л.П. Структурная эволюция восточной части Альпийского пояса Евразии (современная кинематика) // Геотектоника. 1981. № 6. С. 92-108.
Трифонов В.Г. Позднечетвертичный тектогенез // Тр. Геол. ин-та АН СССР. Вып. 361. М.: Наука, 1983. 224 с.
Фолкон Н. Южный Иран: горы Загрос // Мезо-кай-нозойские складчатые пояса. Т. 1. Алтайско-Гималайские складчатые области / Ред. А. Спенсер. М.: Мир, 1977. С. 248-263.
Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Альпийский средиземноморский пояс. М.: Недра, 1984. 344 с.
Berberian V., King G.C.P. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran // J. Can. Earth Sci. 1981. Vol. 18, N 2. P. 210-262.
Delaloye M., Desmons J. Ophiolites and mélange terranes in Iran: a geochronological study and its paleotectonic implications // Tectonophysics. 1980. Vol. 68, N 1. P. 83-111.
Earthquake Data Base. U.S. Geological Survey National Earthquake Information Center // URL: http://earthquake. usgs.gov
Сведения об авторах: Короновский Николай Владимирович — докт. геол.-минерал. наук, профессор, зав. каф. динамической геологии геологического ф-та МГУ имени М.В. Ломоносова; Брянцева Галина Владимировна — канд. геол.-минерал. наук, доцент каф. динамической геологии геологического ф-та МГУ имени М.В. Ломоносова, e-mail: [email protected]; Архипова Елена Витальевна — канд. геол.-минерал. наук, доцент каф. экологии и наук о Земле Университета «Дубна», e-mail: [email protected]; Анисимова Ольга Витальевна — канд. геол.-минерал. наук, доцент каф. экологии и наук о Земле Университета «Дубна».
