CC BY
169
Вестник ДВО РАН. 2GG6. № 3
А.П.КУЛАКОВ, Е.А.МЯСНИКОВ
Восточная окраина Азии: региональные морфоструктуры и сейсмическая опасность
Рассматриваются основные черты и особенности становления современного морфоструктурного плана восточной окраины Евразии; анализируются пространственно-генетические связи современных и палеоземлетрясений с региональными морфоструктурами; выделяются определенные зоны, районы, морфоструктуры, отличающиеся высокой сейсмической активностью.
The Eastern margin of Asia: regional morphostructures and seismic danger. A.PKULAKOV, E.A.MIASNIKOV (Pacific Institute of Geography, FEB RAS, Vladivostok).
The main features and peculiarities of formation of the Eastern Asia marginal morphostructural plan as well as space-genetic relations of the recent andpaleo-earthquakes with regional morphostructures are analyzed; certain zones, regions, morphostructures of the high seismic activity are identified.
Региональные морфоструктуры
Морфоструктурные (структурно-геоморфологические) исследования на Дальнем Востоке России интенсивно проводятся с 60-х годов прошлого века. Объектом изучения являются морфоструктуры земной коры, т.е. геологические структуры, выраженные в рельефе. Это горные хребты, куполовидные поднятия, вулканы и вулканические плато, впадины-равнины, крупные блоки, разломные зоны и многие другие структуры земной коры, которые определяют основные черты рельефа восточной окраины Азии. Они имеют различные размеры, строение, происхождение, геологический возраст и отличаются значительной тектонической и магматической активностью в течение всей их геологической истории, в том числе и в наши дни. Морфоструктуры группируются в региональные иерархические системы, где ведущую роль играют наиболее крупные образования - мегамор-фоструктуры, размеры которых достигают несколько тысяч километров. Они занимают огромные территории (миллионы квадратных километров), а в их пределах располагается множество разнообразных морфоструктур более низкого ранга, возникновение и развитие которых в той или иной степени контролируется особенностями строения и эволюции «материнских» мегаморфоструктур.
Из морфоструктур восточной окраины Азии наиболее интересны так называемые кольцевые морфоструктуры (КМС) - практически неизвестные ранее структуры Земли, интенсивное выявление и изучение которых началось с 70-х годов прошлого века, когда стали производиться съемки земной поверхности с космических аппаратов и было установлено, что КМС на Земле распространены так же широко, как и на Луне и планетах земной группы. На поверхности Земли они вырисовываются как структуры круговых очертаний диаметром от первых километров до нескольких тысяч километров, хорошо видны на
КУЛАКОВ Алексей Петрович — доктор географических наук, МЯСНИКОВ Евгений Александрович — кандидат географических наук (Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток).
космических снимках, дешифрируются на топографических и геологических картах по рисунку гидросети, особенностям строения рельефа, концентрическим системам глубинных разломов и соответствующему расположению различных геологических комплексов, а также отчетливо выражены в геофизических полях и на картах мощности земной коры. КМС являются преимущественно эндогенными образованиями, т.е. их возникновение и развитие обусловлены главным образом «внутренними силами» нашей планеты - магматическими очагами, расположенными на различной глубине в литосфере, мантии или даже ядре Земли. Меньшую часть КМС представляют импактные структуры, образовавшиеся в результате падения метеоритов, как, например, известный Аризонский кратер в США или впадина оз. Эльгыгытгын на Чукотке. Глубинное строение эндогенных КМС пока не изучено. Предполагается, что они представляют собой объемные геологические образования в форме конуса или гриба, а глубина заложения очагов, продуцирующих эти структуры, примерно равна их радиусу на поверхности Земли. Работами отечественных и зарубежных исследователей1 было убедительно доказано, что КМС являются широко распространенными структурами Земли, характерными для всех этапов ее развития - от архея до кайнозоя.
Наиболее крупные представители иерархического ряда КМС - гигантские морфострук-туры (мега-КМС), достигающие нескольких тысяч километров в диаметре. Они вызывают особый интерес у исследователей, поскольку отличаются древним (докембрийским) заложением, неоднократной тектономагматической активизацией, весьма устойчивой пространственной позицией и определяют основные черты геолого-геоморфологического строения крупных районов Земли и особенности их эволюции в позднем мезозое и в наши дни. Мега-КМС выявлены на всех континентах Земли.
Для территории российского Дальнего Востока мега-КМС впервые представлены на карте В.В.Соловьева [25] и в работах М.Г.Золотова [8]. Дальнейшие исследования [12, 13, 15, 21, 33], проведенные с широким использованием материалов космических съемок, позволили уточнить границы, строение, специфику развития дальневосточных мега-КМС и, главное, привели к открытию целой серии аналогичных мегаморфоструктур по всей западной окраине Тихого океана. Мега-КМС востока Азии можно разделить на два класса: материковые и окраинно-материковые, которые различаются прежде всего по геоло-го-геоморфологическому строению и особенностям эволюции. Первые - Яно-Колымская, Алданская, Амурская, Восточно-Китайская - имеют кору материкового типа значительной мощности (до 40-60 км), а их окраины частично захватывают территорию сопредельных с континентом морских впадин. В рельефе региона они выделяются как гигантские сводовые поднятия, с системами дуговых горных хребтов по периферии и относительно сниженным (низкогорным и равнинно-холмистым) рельефом в центральных районах. Окраинно-материковые мега-КМС - Берингийская, Охотская, Япономорская, Корейская, Малайская, Сиамская - охватывают впадины окраинных морей и системы островных дуг Восточной и Юго-Восточной Азии, а также окраину континента (рис. 1, 2). В настоящее время это структуры тектонического погружения, хотя для островных гряд характерны восходящие тектонические движения, обусловленные их высокой тектономагматической активностью.
Гигантские КМС образуют два «ряда» по восточной окраине Азии, при этом каждая из мегаморфоструктур теснейшим образом связана с сопредельными: окраины их взаимно перекрываются, образуя так называемые зоны интерференции [8, 12, 25]. Такие зоны
1 Среди них П.М.Бондаренко, В.А.Буш, М.М.Василевский, И.К.Волчанская, М.З.Глуховский, О.Б.Гинтов, Б.В.Ежов, Б.С.Зейлик, М.Г.Золотов, Я.Г.Кац, В.В.Козлов, А.П.Кулаков, Н.В.Макарова, В.Л.Масайтис, Е.Д.Сули-ди-Кондратьев, В.В.Соловьев, Е.В.Свешникова, Н.В.Скублова, С.И.Стрельников, И.Н.Томсон, В.Т.Трифонов, М.А.Фаворская, П.В.Флоренский, Г.И.Худяков, А.Л.Яншин, E.M.Anderson, H.Cloos, F.Floyd, A.R.Crauford, R.E.Jacobson, J.M.Saul, K.Webb и многие другие.
Рис. 1. Схема строения Япономорской окраинно-материковой мега-КМС (с элементами геодинамики). Сост. А.П.Кулаков с использованием литературных данных.
1-З - концентрические глубинные разломы: Япономорской мега-КМС (1), Амурской мега-КМС (2), Корейской мега-КМС (З); 4 - крупные линейные разломы (установленные и предполагаемые); 5 - Южно-Приморский окраинно-континентальный шов (зона высокоградиентных магнитных аномалий в основании континентального склона); 6 - «поперечные» разломы Сихотэ-Алиня - фрагменты концентрических глубинных разломов северной окраины Япономорской мега-КМС; 7 - главные тектонические линии Японии: Т - Танакура, И - Итоига-ва-Шизуока, М - Медианная, Б - Буцузо, ФМ - Фосса-Магна; В - район предположительно «субокеанической» коры; 9 - докембрийские (архейские и протерозойские) породы; 1G - наземные и подводные вулканогенные структуры; 11 - Килчжу-Менчхонский трог (северо-западное побережье Японского моря); 12 - кольцевые морфоструктуры 2-З-го порядка (цифры в кружках): 1 - Ямато (диаметр 300 км; плутоно-вулканогенный разрушенный свод, сформированный в протерозое и погруженный под уровень моря в кайнозое), 2 - Утиура (диаметр 2GG км; вулканогенно-тектоническое кольцевое поднятие, сформированное в мелу и развивавшееся в миоцене-плейстоцене), З - Витязь (диаметр 5G км; вулканогенный свод, возникший в палеогене на пьедестале из палеозойско-мезозойских пород), 4 - Токати (диаметр 25G км; вулканоплутонический свод с погруженными центром и юго-восточным сегментом, развивавшийся с палеозоя); 1З - глубоководный желоб. 14-16 - векторы кайнозойских тектонических движений: 14 - региональное растяжение земной коры восточной окраины Азии, 15 - вертикальные тектонические движения дна окраинных морей, материка и островных гряд: а - поднятие, б - погружение, 16 - морфоструктурный «перекос» п-ова Корея (вызванный интенсивным тектоническим погружением центрального района Корейской мега-КМС); 17 - трансрегиональная разломная зона - линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ (ЛАСХ)
отличаются повышенной «раздробленностью» и «проницаемостью» земной коры, а также высокой тектономагматической и геодинамической активностью. Для них характерны «структуры встречных дуг» - тектонические линзы и пластины, структуры скучивания, надвиги, шарьяжи, сложные изоклинальные складки, системы разломно-глыбовых структур и другие сложные тектонические структуры, которые формируются при взаимодействии полей тектонических напряжений сопредельных мега-КМС [8].
По восточной окраине Азии помимо гигантских кольцевых морфоструктур широко распространены трансрегиональные разломные зоны - линеаменты протяженностью до 1-3 тыс. км, которые, как и мега-КМС, определяют многие существенные черты строения современного рельефа региона и особенности современных геолого-геоморфологи-ческих процессов. Выявление и изучение этих линейных морфоструктур было обусловлено появлением материалов космических съемок, которые впервые позволили увидеть трансрегиональные линеаменты (ТЛ) как единые целостные структуры земной коры. В последние годы изучена одна из крупнейших разломных зон востока Азии - линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ (ЛАСХ) (рис. 2), который простирается на северо-восток более чем на 3000 км - от нижнего течения р. Хуанхэ через Бохайское море, Ляодунский залив, впадину Ляохэ, далее вдоль долин Сунгари и нижнего Амура на северный Сахалин и во впадину Охотского моря [14]. Ширина ЛАСХ изменяется от 150-200 до 300-400 км. Предположение о существовании этой разломной зоны впервые было высказано В.В.Со-ловьевым [25] при изучении космических снимков региона. Комплексные исследования позволили составить морфоструктурную картосхему линеамента и выявить наиболее существенные особенности его развития в кайнозое. В южной части линеамента расположен крупный (примерно 200 х1000 км) рифтогенный бассейн Бохайвань, общая мощность кайнозойских осадочных толщ которого составляет 4,7-10 км. Он содержит многочисленные месторождения нефти и газа и является вторым по запасам нефтяным районом Китая [9, 16]. В морфоструктурном плане бассейн Бохайвань представляет собой «мозаичную» систему разломно-глыбовых впадин (грабенов), прогибов и поднятий и рассматривается как бассейн, сформированный в результате растяжения и блокового погружения земной коры. Аналогичный по строению бассейн - Саньцзян-Среднеамурский - расположен в северной части линеамента в бассейне нижнего Амура, протяженность его около 800 км, а ширина около 100-150 км. Для него также характерны «мозаичная» инфраструктура, мощные (от 500-1000 до 3000-4000 м) мезозойские (преимущественно меловые) и кайнозойские отложения. Отмечается «пестрый» литолого-фациальный состав отложений и довольно большая скорость осадконакопления, что свидетельствует, в целом, об интенсивном тектоническом погружении бассейна в мелу и кайнозое, а также о дифференцированных движениях низкопорядковых структур в его пределах [3, 9, 16].
Разломы ЛАСХ с территории нижнего Приамурья протягиваются на северный Сахалин, где наряду с разломами «сахалинского» (северо-западного) простирания формируют современный морфоструктурный план региона и определяют местоположение и строение многочисленных залежей нефти и газа.
Существенным элементом ЛАСХ являются кольцевые морфоструктуры различного типа и ранга. Они уверенно дешифрируются на космических снимках, топографических и геологических картах и подтверждаются геофизическими материалами. Наиболее крупные из них имеют размеры до 300-500 км в диаметре, как, например, КМС Саньцзян, Средне-Амурская и Амуро-Уссурийская в пределах Саньцзян-Среднеамурской депрессии. Это инверсионно развивающиеся КМС, центральные районы которых испытывают унаследованное тектоническое погружение (с накоплением мощных толщ позднемезозой-ских-кайнозойских отложений), а системы «дуговых» хребтов по периферии морфострук-тур - унаследованное тектоническое воздымание. Эти процессы продолжаются в настоящее время и, очевидно, будут происходить в ближайшем геологическом будущем.
Линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ, как об этом свидетельствуют конформные и корре-лятные ему геологические комплексы (осадочные толщи в депрессиях, возраст разломов, интрузивных и вулканогенных комплексов и др.), существует по крайней мере с палеозоя. В мезозое и кайнозое разломная зона развивалась унаследованно, постепенно увеличиваясь в длину и ширину. На фоне растяжения земной коры происходили дифференцированные по знаку и амплитуде тектонические движения низкопорядковых морфоструктур различного типа, которые во многих случаях продолжаются и в наши дни.
Основные черты морфоструктурной эволюции
Многолетние морфоструктурные исследования показали, что современный морфоструктурный (геолого-геоморфологический) облик восточной окраины Азии был сформирован в основном в позднем мезозое-кайнозое. Именно в эти геологические эпохи (начиная с юры-мела) произошли крупные (регионального ранга) палеоморфострук-турные события, которые и обусловили формирование современного морфоструктурного плана территории и инициировали развитие ряда «ведущих» геолого-геоморфологических процессов, унаследованно действующих вплоть до настоящего времени. К таким событиям относятся следующие.
1. Интенсивное тектоническое погружение окраинно-материковых мега-КМС и формирование современных впадин окраинных морей. Судя по материалам морских геологогеофизических исследований, полученным в последние 10-15 лет, эти впадины заложены на коре материкового типа, по окраине континента, и представляют собой, в сущности, рифтогенные структуры, развивавшиеся в условиях регионального растяжения земной коры [4]. Подтверждаются, таким образом, представления [6, 31] о тектонической природе этих морских бассейнов. Процесс тектонического погружения охватил также окраину материковой суши и привел к ее разрушению и перестройке морфоструктурного плана.
2. Возникновение и развитие Восточно-Азиатского окраинно-материкового вулканогенного пояса. Многочисленные геологические материалы свидетельствуют о том, что формирование его началось в юре и продолжалось в мелу и кайнозое, т.е. происходило синхронно с тектоническим погружением окраинно-материковых мега-КМС и формированием современных впадин окраинных морей.
3. Активизация магматических процессов и общее тектоническое воздымание материка [29] при одновременном развитии серии разломных зон и рифтовых структур (многие из которых были заложены еще в палеозое), разрушении и тектоническом погружении морской окраины континента. Примером крупной разломной зоны является упомянутый выше линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ. В некоторых регионах материка были сформированы обширные депрессии мозаичного строения (площадью в десятки и сотни тысяч квадратных километров), выполненные осадочными толщами мезозоя-кайнозоя значительной мощности (до 3-5 км и больше) [9, 16]. По окраине континента возникли системы горных хребтов, которые достигли максимальных высот в плейстоцене.
4. Разрушение и тектоническое погружение (инверсия) крупных (до 500-800 км в диаметре) кольцевых морфоструктур материка в позднем мезозое-кайнозое. Эти КМС, возникшие в докембрии и палеозое и существовавшие в виде сводовых поднятий, испытали значительное разрушение, и в их пределах были сформированы рифтогенные депрессии, выполненные толщами осадочных отложений мезозоя-кайнозоя. Такова, например, до-кембрийская Буреинская КМС (около 800 км в диаметре), в центре которой располагается угленосная Буреинская депрессия, а в западной половине - обширная Амуро-Зейская депрессия (равнина). Весьма показательна Ханкайская КМС (около 350 км в диаметре) в Приморском крае, в мезозое-кайнозое преобразованная в типичную кольцевую структуру. В центральной ее части расположено оз. Ханка, впадина которого продолжает погружаться
и в настоящее время, а по периферии размещаются системы дуговых хребтов, испытывающие воздымание.
5. Формирование рифтовых, нефтегазоносных структур по окраине материковой суши, в пределах материкового шельфа и впадин окраинных морей. Этот процесс, происходивший в мезозое и кайнозое, затронул всю восточную окраину Азии. Классическим примером рифтогенной нефтегазоносной структуры является впадина Бохайвань (бассейн Бохайвань) на побережье Желтого моря, где добывается большая часть нефти КНР [16]. В Юго-Восточной Азии известно множество месторождений нефти и газа, приуроченных к крупным рифтогенным структурам, например Суматринскому и Северо-Яванскому краевым прогибам, Северо-Суматринской впадине, Яванско-Суматринскому осадочному бассейну, Восточно-Калимантанскому прогибу. На Дальнем Востоке России крупнейшим является нефтегазоносный бассейн северного Сахалина [16]. Он расположен по северо-восточной окраине Амурской мега-КМС, в зоне пересечения с концентрическими глубинными разломами погружающейся Охотской мега-КМС и линейными разломами линеамента Амур-Сунгари-Хуанхэ северо-восточного простирания. Здесь в позднем мезозое-кайнозое была сформирована серия рифтогенных депрессий, где накапливались мощные (до нескольких километров) отложения палеодельты р. Амур, богатые органикой, и в условиях интенсивного тектонического погружения и повышенного теплового потока происходило образование месторождений нефти и газа.
Перечисленные выше региональные палеоморфотектонические события, характерные для восточной окраины Азии в позднем мезозое-кайнозое, являются следствием длительного геологического процесса растяжения земной коры региона. Кроме того, на фоне общего тектонического погружения и разрушения окраины континента в плейстоцене происходили неоднократные гляциоэвстатические колебания уровня океана с амплитудой до 100-130 м, что привело к формированию обширной субгоризонтальной равнины материкового шельфа и усиленному абразионному разрушению окраины материка.
Таким образом, главным, ведущим процессом регионального геоморфогенеза является длительный геологический процесс растяжения земной коры окраины материка, который действовал, по-видимому, не только в позднем мезозое-кайнозое, но и в более ранние геологические эпохи и продолжает действовать в настоящее время. На этом фоне происходили разнообразные движения земной коры, обусловленные сложными полями тектонических напряжений, возникающими при взаимодействии геологических структур различного типа и ранга в региональной иерархической системе.
Длительный геологический процесс растяжения земной коры, как показывает сравнительный морфоструктурный анализ, характерен также и для других континентальных окраин мира - Северной Евразии, Северной и Южной Америк, Африки, Австралии, следовательно, глобально распространен [12, 33]. Кроме того, многочисленные материалы по геологии и тектонике дна океанов и окраинных морей однозначно свидетельствуют о том, что в течение длительного геологического времени, по крайней мере начиная с юры-мела, происходил процесс тектонического погружения и расширения океанических и морских впадин нашей планеты. Эти глобальные события, по мнению авторов, лучше всего объясняются с позиций концепции расширяющейся Земли, которая поддерживается и развивается сейчас многими исследователями в России и за рубежом [12, 22, 27, 30, 33 и др.].
Морфоструктуры и сейсмичность
Региональные морфоструктуры восточной окраины Азии в настоящее время развиваются унаследованно и отличаются в целом высокой геодинамической активностью, которая обусловливает и высокую потенциальную сейсмичность территории. В последние 20-25 лет получены материалы, позволяющие дать принципиально новую оценку
сейсмической опасности для материковой территории юга Дальнего Востока России и раскрывающие пространственно-генетическую связь высокопорядковых морфоструктур с землетрясениями. Исключительно важную роль здесь сыграли палеосейсмогеологиче-ские исследования, которые в 60-70-х годах прошлого века были проведены В .П.Солонен-ко, Н.А.Флоренсовым, а затем их учениками и последователями в Прибайкалье, Забайкалье, в зоне БАМ и других районах Сибири и Дальнего Востока. Они были направлены на изучение палеосейсмодислокаций - своеобразных форм рельефа, образующихся в эпицентрах сильных землетрясений, происходивших сотни и тысячи лет назад. Изучение их позволяет уверенно определять районы землетрясений, объективно оценивать их мощность и глубину, проводить сейсмическое районирование территории и решать ряд других актуальных проблем, связанных с прогнозом сейсмической опасности. В последующие годы палеосейсмодислокации были обнаружены многими исследователями практически на всей территории Дальнего Востока России. Особо выделяются работы, выполненные Б.П.Важениным [2] на Северо-Востоке (Магаданская область и прилегающие районы). Им не только усовершенствована методика палеосейсмогеологических исследований, но и получены принципиально новые данные о сейсмичности региона. Так, установлено, что разрушительные землетрясения происходят не только в высокосейсмичных, но и в среднесейсмичных районах, причем значительно чаще (в несколько раз!), чем считалось ранее. Составлена новая схема сейсмического районирования для юго-восточной части пояса Черского, проведено определение возраста палеосейсмодислокаций различными методами. Аналогичные исследования выполнены в Приморье. В Приморском крае палеосейсмодислокации были обнаружены многими исследователями, углубленное изучение их проведено А.В.Олейниковым [19]. Им разработана методика палеосейсмогеологических исследований для южного Приморья и предложена принципиально новая схема сейсмического районирования территории, которая свидетельствует о более высокой сейсмической опасности, чем считалось ранее.
Сопоставление результатов морфоструктурных исследований с материалами сейсмических и прежде всего палеосейсмогеологических работ позволило выделить ряд зон и районов, потенциально опасных в сейсмическом отношении (рис. 2). К ним относятся:
1. «Зоны интерференции» гигантских кольцевых морфоструктур востока Азии, которые возникли при взаимном перекрытии их окраин и занимают очень большие площади по окраине континента. Они отличаются, как было отмечено, повышенной «раздробленностью» и «проницаемостью» земной коры, сложными полями тектонических напряжений, «структурами встречных дуг», интенсивной геодинамикой и высокой сейсмичностью в кайнозое и в настоящее время [8, 12, 13, 25].
Примером может служить «зона интерференции» Амурской и Алданской мега-КМС на юге Дальнего Востока России. Геолого-тектоническое строение ее достаточно хорошо изучено, отражено в серии геологических карт, в том числе на российско-китайской геологической карте Приамурья и сопредельных регионов [5]. Здесь выделяются системы дуговых глубинных разломов, ограничивающие окраины упомянутых мега-КМС. Эти разломы противоположного направления наклонены к центрам мега-КМС и, по-видимому, пересекаются на некоторой глубине под поверхностью Земли. Для Становой складчатой области это впервые подметил Б.Л.Годзевич [7], который считал, что Северо-Становую и Тукурингрскую зоны можно интерпретировать как блоки земной коры, ограниченные сходящимися на глубине разломами. Это явление присуще, очевидно, и «зонам интерференции» других мега-КМС востока Азии и может рассматриваться как одна из закономерностей их строения. Разломно-глыбовые морфоструктуры (своеобразные «клинья» земной коры), сформированные в таких зонах, отличаются неустойчивостью и испытывают значительные деформации под воздействием вертикальных и горизонтальных тектонических движений. Так, хребты Соктахан, Тукурингра, Джагды и другие отличаются
широким развитием крупных надвигов, процессов динамометаморфизма и другими особенностями инфраструктуры [10, 11, 18], свидетельствующими о высокой геодинамиче-ской (и в том числе сейсмической) активности региона в кайнозое и в настоящее время. Исследования [15, 17, 18, 23, 26] показали, что в этом районе широко распространены палеосейсмодислокации, которые образуются при землетрясениях 8 баллов и выше. Кроме того, в 70-е годы прошлого века здесь зафиксирована серия землетрясений различной магнитуды и глубинности, в том числе сильных.
2. Материковое морское побережье, шельф и подводный материковый склон, которые находятся в «зоне влияния» интенсивно погружающихся (в том числе и в настоящее время) впадин окраинных морей, сопредельных с континентом (рис. 2). Высокая сейсмическая активность этой зоны подтверждается многочисленными палеосейсмодислокациями на побережье. Такие формы повсеместно распространены, например, на берегах Охотского и Японского морей и, очевидно, характерны для всего материкового побережья Восточной Азии.
3. Крупные трансрегиональные и региональные разломные зоны окраины материка, протяженностью от нескольких сотен до 2-3 тыс. км и шириной от первых километров до 200-400 км. Они были заложены в палеозое и мезозое, отличались высокой геодинамиче-ской активностью в течение всей их длительной геологической истории. Примером может служить крупнейший на востоке Азии линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ [14]. В состав южной части ЛАСХ входит разлом Танлу [32], известный в Китае своими неоднократными разрушительными землетрясениями. В северной половине линеамента, охватывающей территорию российского нижнего и среднего Приамурья, выявлены палеосейсмодислокации различного типа и серия сейсмически активных разломов [23, 26]. Кроме того, ЛАСХ продолжается на северный Сахалин, где в 1995 г. произошло разрушительное Нефтегорское землетрясение. Таким образом, по мнению авторов, ЛАСХ является высокосейсмичной разломной зоной на всем своем протяжении, а на ее территории расположены такие крупные города КНР и России, как Тяньцзинь, Далянь, Шеньян, Чанчунь, Харбин, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре, и множество более мелких. Потенциально сейсмически опасными считаются также многие разломные зоны регионального ранга, в частности на
Рис. 2. Региональные мегаморфоструктуры и потенциально сейсмоопасные зоны и районы юга Дальнего Востока России и сопредельных территорий.
1-5 - региональные мегаморфоструктуры: гигантские кольцевые морфоструктуры (мега-КМС, 2000-3000 км в диаметре): 1 - материковые мега-КМС: I - Яно-Колымская, II - Алданская, III - Амурская; 2 - окраинноматериковые мега-КМС: IV - Охотская, V - Япономорская, VI - Корейская; 3 - кольцевые морфоструктуры
2-3-го порядка (200-800 км в диаметре): БР - Буреинская (д. 800 км), МХ - Малохинганская (д. 800 км), СЦ - Саньцзян (д. 500 км), СА - Среднеамурская (д. 500 км), АУ - Амуро-Уссурийская (д. 250 км), ЧБ - Чан-байшань (д. 300 км), ХК - Ханкайская (д. 350 км), ДЛ - Далунлин (д. 200 км), АХ - Анюй-Хорская (д. 250 км), СП - Сипин (д. 180 км). КМС окраинных морей: И - Института Океанологии (д. 200 км), У - Утиура (д. 200 км), Я - Ямато (д. 300 км); 4 - трансрегиональная разломная зона - линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ (протяженность более 3000 км, ширина 200-400 км); 5 - мегадепрессии: БВ - бассейн Бохайвань (протяженность 1000 км, ширина 120-400 км), СС - бассейн Саньцзян-Среднеамурский (протяженность 800 км, ширина 100-150 км), СЛ - бассейн Сунляо (протяженность 600 км, ширина 200-350 км); 6-11 - потенциально сейсмоопасные районы и зоны, где возможны сильные и разрушительные землетрясения: 6 - «зоны интерференции» мега-КМС востока Азии, 7- морское побережье и подводная окраина континента, 8 - трансрегиональные и региональные разломные зоны, 9 - концентрические глубинные разломы мега-КМС, 10 - кольцевые морфоструктуры
2-3-го порядка (д. 200-800 км), испытавшие инверсию (полную или частичную) в позднем мезозое-кайнозое: СЦ - Саньцзян, СА - Среднеамурская, АУ - Амуро-Уссурийская, ХК - Ханкайская, МХ - Малохинганская, БР - Буреинская; 11 - районы пересечения крупных разломных зон - «тектонические узлы»; 12-16 - кайно-зойские-современные тектонические движения мегаморфоструктур: 12 - растяжение земной коры восточной окраины Азии, 13 - тектоническое погружение впадин окраинных морей и морской окраины континента, 14 - вертикальные тектонические движения морфоструктур материка: а - поднятие, б - погружение, 15 - горизонтальные тектонические движения морфоструктур в пределах ЛАСХ, 16 - морфоструктурный «перекос» п-ова Корея (с северо-востока на юго-запад)
территории Амурской и Магаданской областей, Приморского и Хабаровского краев, Еврейской автономной области [2, 15, 17-20, 23, 26, 28].
4. Концентрические глубинные разломы мега-КМС востока Азии, которые отличаются повышенной тектономагматической и геодинамической активностью в кайнозое и в настоящее время. Таковы, например, дуговые линеаменты на территории Амурской области, Дальнегорская, Кавалеровская и другие «поперечные» разломные зоны Центрального и Южного Сихотэ-Алиня, серия разломов северо-западного простирания на о-ве Сахалин и т.д. Во многих случаях они входят в состав «зон интерференции» мега-КМС и отличаются более высокой сейсмичностью по сравнению с прилегающими к ним районами.
5. Высокопорядковые (до 300-800 км в диаметре) кольцевые морфоструктуры континента, испытавшие инверсию в позднем мезозое-кайнозое и продолжающие погружаться в настоящее время. Классический пример - Ханкайская КМС (рис. 2). Для нее отмечены серия землетрясений в прошлом веке интенсивностью до 6-8 баллов, широкое распространение палеосейсмодислокаций и современные контрастные тектонические движения - погружение впадины оз. Ханка и тектоническое воздымание хребтов по периферии КМС. К той же категории инверсионно развивающихся морфоструктур относятся КМС Саньцзян, Среднеамурская и Амуро-Уссурийская, расположенные в северной половине ЛАСХ.
6. Районы и участки пересечения крупных линейных разломных зон с концентрическими глубинными разломами мега-КМС и КМС 2-3-го порядка. Примером такого района является северный Сахалин, где пересекаются глубинные разломы линеамента Амур-Сун-гари-Хуанхэ северо-восточного простирания с дуговыми глубинными разломами северовосточной окраины Амурской мега-КМС и окраины Охотской мега-КМС (рис. 2), что и обусловило повышенную «раздробленность» и «проницаемость» земной коры северосахалинского района. Это своеобразный «тектонический узел», отличающийся значительной тектонической активностью в течение кайнозоя. Палеосейсмогеологические исследования в районе Нефтегорского землетрясения [24] показали наличие здесь следов древних землетрясений, происходивших приблизительно 1000, 1400 и 1800 лет назад, которые, вероятно, были еще более сильными, чем Нефтегорское. Все эти данные подтверждают представление о потенциально высокой сейсмоактивности северного Сахалина и позволяют предполагать возможность аналогичных землетрясений в ближайшем геологическом будущем. Обилие месторождений нефти и газа в северосахалинском регионе - тоже явление не случайное.
Рассмотренные выше потенциально сейсмоопасные районы и зоны охватывают практически всю территорию Дальнего Востока России и, по-видимому, всю восточную окраину Азии. Кроме того, они, как правило, «наложены» друг на друга (в разных сочетаниях), что, очевидно, еще более увеличивает сейсмическую опасность тех или иных территорий. Наибольшие площади занимают «зоны интерференции» гигантских кольцевых морфо-структур востока Азии и трансрегиональная разломная зона - линеамент Амур-Сунга-ри-Хуанхэ (рис. 2).
Пространственно-генетическая связь потенциальной сейсмоопасности с морфострук-турами различного иерархического ранга (от региональных до локальных) хорошо подтверждается, в частности, для Верхнего Приамурья [15]. Новые представления о строении и развитии морфоструктурного плана территории позволили существенно уточнить пространственную позицию потенциально сейсмоопасных зон и районов и выявить некоторые неизвестные ранее особенности их строения и современной геодинамики.
Рассматриваемый район расположен в западной половине обширной «зоны интерференции» Амурской и Алданской мега-КМС, с характерными для нее системами протяженных глубинных разломов и «структурами встречных дуг» (рис. 3). Хорошая корреляция выявленных «сквозных» линейных морфоструктур (ЛМ) с известными [17, 18,
Рис. 3. Схема сейсмоопасных зон территории Верхнего Приамурья по морфоструктурным данным. Сост. Е.А.Мясников с использованием схемы сейсмического районирования по [18].
1 - таблица соотношения балльности землетрясений в эпицентре 0 ) с магнитудой (М) и энергетическим классом (К); 2 - эпицентры землетрясений (а) и сейсмодислокации (б); 3 - зоны потенциальной сейсмичности в баллах: а) 9 и более, б) 8, в) 7-8, г) 7, д) 5; 4 - основные потенциально сейсмоопасные региональные линейные морфоструктуры; 5 - зоны градиентов силы тяжести; 6 - Олекмо-Амурская сейсмоконтролирующая разломная зона; 7 - характеристика основных зон потенциальной сейсмической опасности по палео- и морфоструктурным данным: а) пластические деформации скучивания, б) взбросы в осевых частях, надвиги по периферии и сдвиги по радиальным и поперечным разломам морфоструктур, в) сдвиги, раздвиги и сбросы по каркасным разломам морфоструктур, г) взбросы и раздвиги в осевых частях, надвиги и сбросы по периферии, сдвиги по радиальным и поперечным разломам, д) сбросы и взбросы по периферийным разломам, е) взбросы, сдвиги и сбросы по каркасным разломам, ж) взбросы, сбросы, раздвиги и сдвиги по каркасным разломам морфоструктур
23, 26] сейсмоопасными глубинными разломами и зонами потенциальной высокой сейсмичности позволяет считать, что для ЛМ характерна высокая сейсмическая опасность на всем их протяжении. Проведенными исследованиями были уточнены известные и намечены новые региональные долгоживущие потенциально сейсмоопасные зоны, такие как Омутнинско-Кудиканская, Огыглинско-Буриндинская, Ларбинско-Аинглийская, Могот-Гонамская, Бурундино-Чогарская и Инимо-Гонжинская. Повышенная сейсмичность зон подтверждается особенностями их морфотектонического строения, высокой активностью экзогенных процессов и относительным сгущением там эпицентров современных землетрясений.
Результаты палеоморфоструктурных реконструкций показали, что разновозрастные и разнотипные морфоструктуры местами пространственно сопряжены друг с другом, а проявления сейсмичности чаще всего характерны для каркасных разломных зон долгоживущих КМС и ЛМ, особенно для участков их пересечений. При оценке потенциальной сейсмичности также учитывалось наличие зон максимальных гравитационных градиентов в пределах морфоструктур. Например, положительные морфоструктуры, испытывающие воздымание, но характеризующиеся аномалиями гравитационного максимума, в зонах градиентов силы тяжести оценивались как потенциально сейсмоопасные, особенно в зонах каркасных разломов. Таковыми являются, в частности, граничные зоны Лу-киндинской КМС, зона интерференции Верхне-Урканской и Урушинской, южная часть Хайктинской КМС и др. Аналогично отрицательные морфоструктуры, испытывающие опускание, но характеризующиеся гравитационными минимумами, в соответствующих каркасных зонах также могут быть сейсмоактивными. В качестве примеров можно назвать стык Соловьевской и Гонжинской КМС (в районе пересечения их региональной раз-ломной ЛМ северо-восточного простирания), а также зону торцевого сочленения Уруша-Ольдойской и Огыглинско-Буриндинской региональных сквозных ЛМ, где на небольшой глубине предполагаются массивы гранитоидов верхнеамурского комплекса. Соловьевская купольно-кольцевая морфоструктура (около 80 км в диаметре) была, вероятно, заложена в докембрии, но основные черты ее современного морфоструктурного плана сформированы главным образом в среднем-позднем мезозое. Поскольку КМС расположена на пересечении дуговых глубинных разломов Амурской и Алданской мега-КМС, то многие разломы морфоструктуры активны вплоть до настоящего времени [18]. К узлам пересечения региональных разломов и концентрических разломов КМС приурочены эпицентры землетрясений и палеосейсмодислокации. На сравнительно небольшой территории (площадью около 195 км2) вблизи зон Южно-Тукурингрского и Джелтулакского разломов и их оперения за период около 180 лет произошло 10 землетрясений, из которых восемь - силой 4 балла, одно - 5 баллов, одно - 7 баллов [17, 18, 23, 26]. На некоторых участках выявлены разнообразные сейсмодислокации: оползни, осовы, блоки отседания, молодые взбросо-сдвиги по разломам и т.д. Результаты морфоструктурно-палеосейсмогеологических исследований позволили уточнить и дополнить существующие [17, 23, 26 и др.] схемы сейсмического районирования территории. Так, зоны I и IV концентров Соловьевской КМС, каркасные зоны сквозных Джелтулакской, Южно-Тукурингрской, Монголо-Охотской и других систем глубинных разломов, а также границы Первомайского эллипсообразного в плане глыбового блока отнесены к зонам возможных очагов землетрясений силой 9 баллов; зоны сочленения II и III концентров, а также сквозные зоны отдельных северо-восточных и северо-западных разломов - до 8 баллов; каркасные разломные зоны других морфоструктур - до 7 баллов; оставшиеся «целики», т.е. блоки между вышеуказанными каркасными зонами морфоструктур, - до 6 баллов.
Имеющиеся материалы позволяют с новых позиций рассмотреть пространственно-генетическую связь сильного землетрясения, произошедшего 26.12.04 г. в Юго-Восточной Азии, с определенными мегаморфоструктурами земной коры. В Юго-Восточной Азии
известна [12] Малайская мега-КМС диаметром около 4000 км, а в ее пределах располагается Сиамская мега-КМС диаметром 2000 км (рис. 4). Они охватывают юго-восточную окраину Азии и большую группу крупных островов и морских впадин юго-западной части Тихого океана. Для рассматриваемых мега-КМС характерны те же принципиальные черты строения и развития, что и для других мегаморфоструктур востока Азии. Вместе с тем они отличаются контрастным рельефом, мощными (до 6-8 км и больше) толщами позднемезозойских-кайнозойских отложений в прогибах и рифтах, интенсивной текто-но-магматической деятельностью в кайнозое, современным вулканизмом, повышенными значениями теплового потока на многих участках региона, что свидетельствует в целом о более высокой геодинамической активности упомянутых мега-КМС. Восточная половина Малайской мега-КМС «рассечена» дуговыми разломами северо-восточного простирания, которые являются фрагментами концентрических глубинных разломов Австралийской мега-КМС (около 7000 км в диаметре), в значительной степени разрушенной к настоящему времени [33]. Эпицентр землетрясения, произошедшего 26.12.04 г., располагался западнее северной оконечности о-ва Суматра на дне Индийского океана. В морфоструктурном плане он приурочен к району пересечения концентрических глубинных разломов Малайской и Сиамской мега-КМС, который отличается значительной «раздробленностью» и «проницаемостью» земной коры и представляет собой один из районов потенциально высокой сейсмичности. Серия последующих сильных землетрясений весной
Рис. 4. Схема строения Малайской и Сиамской мегакольцевых морфоструктур. Сост. А.П.Кулаков с использованием литературных данных.
1-3 - концентрические глубинные разломы Малайской мега-КМС (1); Сиамской мега-КМС (2); южной окраины Восточно-Китайской мега-КМС (3); 4 - кольцевые морфоструктуры 2-3-го порядка (диаметр 300-1000 км): I - Андаманская, II - Малаккская, III - Бунгуран, IV - Целебес, V - Банда, VI - Хальмахера, VII - Сулавеси, VIII - Сулу, IX - Себу, X - Лусонская, XI - Хайнань; 5 - концентрические глубинные разломы северо-западной окраины Австралийской мега-КМС; 6, 7 - региональные разломы установленные (6), предполагаемые (7); 8 - район эпицентра землетрясения 26.12.04 г.; 9 - подводные массивы; 10 - глубоководные желоба; 11 - глубоководные котловины; 12 - рифтовые структуры; 13 - изогипсы поверхности фундамента осадочной толщи, км; 14 - геологические индексы возраста осадочной толщи
2005 г. пространственно приурочена к концентрическим глубинным разломам юго-западной окраины Малайской мега-КМС. Все это подтверждает справедливость предложенной схемы выделения сейсмически активных регионов по восточной окраине Азии на морфоструктурной основе. Кроме того, в рассматриваемом регионе сильные и разрушительные землетрясения, нередко сопровождаемые цунами, происходили неоднократно [1]. Поэтому можно утверждать, что Малайская и Сиамская мега-КМС отличаются высокой сейсмической активностью, особенно в пределах островных гряд и сопряженных с ними систем глубоководных желобов и трогов, с характерными для них интенсивными современными контрастными движениями и вулканизмом. Следовательно, можно ожидать здесь разрушительных землетрясений и цунами в ближайшем геологическом будущем.
Таким образом, существует тесная пространственно-генетическая связь современных и палеоземлетрясений с определенными морфоструктурами земной коры регионального ранга.
Высокая сейсмическая активность восточной окраины Азии является следствием длительного геологического процесса растяжения земной коры окраины континента, который обусловил интенсивное тектоническое погружение впадин окраинных морей и общее тектоническое воздымание материковой суши с одновременным рифтогенным ее разрушением и разрушением и погружением морской окраины континента. Этот геологический процесс в позднем мезозое-кайнозое привел к формированию контрастного рельефа по окраине материка и инициировал высокую геодинамическую активность современных региональных морфоструктур.
Сейсмичность материковой территории Дальнего Востока России и сопредельных районов восточной окраины Азии значительно превышает показатели, принимаемые ранее, поэтому сейсмическая опасность выходит на первый план среди природных катастроф, возможных для этого региона, тем более что определение времени землетрясения все еще остается одной из главных нерешенных задач сейсмического прогнозирования.
Необходимо в ближайшие годы составить для материковой территории Дальнего Востока России и особенно южной ее части новые карты сейсмического районирования на морфоструктурно-палеосейсмогеологической основе, что позволит, наконец, уверенно выделить сейсмоопасные районы, разработать и осуществить мероприятия, направленные на смягчение последствий землетрясений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Апродов В.А. Зоны землетрясений. М.: Мысль, 2000. 461 с.
2. Важенин Б.П. Принципы, методы и результаты палеосейсмогеологических исследований на Северо-Востоке России. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2000. 205 с.
3. Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс // Тихоокеан. геология. 1986. № 3. С.3-13.
4. Васильев Б.И. Основы региональной геологии Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 1992. Ч. 1. 176 с.; Ч. 2. 241 с.
5. Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий, масштаб 1:2 500 000. Объяснительная записка к ней / под. ред. Л.И.Красного, А.С.Вольского и др. Санкт-Петербург; Благовещенск; Харбин, 1999.
6. Гнибиденко Г.С. Тектоника дна окраинных морей Дальнего Востока. М.: Наука, 1979. 164 с.
7. Годзевич Б.Л. Тектоника Становой складчатой области // Тектоника востока советской Азии. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 34-55.
8. Золотов М.Г. Ядерно-сводовые и кольцевые структуры Приамурья // Тектоника востока советской Азии. Владивосток: ДВО АН СССР, 1976. С. 3-38.
9. Кириллова Г.Л. Структура кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном. Владивосток: ДВО РАН, 1992. 138 с.
10. Кириллова Г.Л., Турбин М.Т. Формации и тектоника Джагдинского звена Монголо-Охотской складчатой области. М.: Наука, 1979. 116 с.
11. Красный Л.И. Геология региона Байкало-Амурской магистрали. М.: Недра, 1980. 158 с.
12. Кулаков А.П. Морфоструктура Востока Азии. М.: Наука, 1986. 176 с.
13. Кулаков А.П., Сорокин А.П., Мясников Е.А. Новые данные о морфоструктуре восточной зоны БАМ (по материалам космических съемок) // Морфоструктурные исследования на Дальнем Востоке. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 48-61.
14. Кулаков А. П., Мясников Е.А., Тащи С.М., Цю Шаньвень, Ван Сыкуй, Лю Юньлян, Сун Чанчунь. Транс-региональный линеамент Амур-Сунгари-Хуанхэ: морфоструктура, эволюция, геодинамика // Тихоокеан. геология. 2001. № 4. С. 47-60.
15. Мясников Е.А. Магматические и рудоконтролирующие морфоструктуры центрального типа Верхнего Приамурья. Владивосток: Дальнаука, 1999. 84 с.
16. Нефтегазоносность юга Дальнего Востока и сопредельных регионов. Хабаровск: ИКАРП ДВО РАН, 1998. 283 с.
17. Николаев В.В., Врублевский А.А., Ахмадулин В.А., Кузнецов В.Е. Геодинамика и сейсмическое районирование материковой части Дальнего Востока. Владивосток: ДВО РАН, 2000. 90 с.
18. Николаев В.В., Семенов Р.М., Солоненко В.П. Сейсмогеология Монголо-Охотского линеамента (Восточный фланг). Новосибирск: Наука, 1979. 113 с.
19. Олейников А.В., Олейников Н.А. Геологические признаки сейсмичности и палеосейсмогеология Южного Приморья. Владивосток: Дальнаука, 2001. 184 с.
20. Пышкин Б. А. Сейсмическое районирование территории Приморского края // Тез. докл. междунар. конф. «Стихия. Строительство. Безопасность», 8-12 сент. 1997 г. Владивосток, 1997. С. 206-208.
21. Романовский Н.П. Тихоокеанский сегмент Земли: глубинное строение, гранитоидные рудно-магматические системы. Хабаровск: ДВО РАН, 1999. 168 с.
22. Рудич Е.М. Расширяющиеся океаны: факты и гипотезы. М.: Недра, 1984. 252 с.
23. Сейсмотектоника и сейсмическое районирование Приамурья / Николаев В.В., Семенов Р.М., Оскор-бин Л.С. и др.; отв. ред. Солоненко В.П. Новосибирск: Наука, 1989. 128 с.
24. Семенов Р. М., Харахинов В. В. Нефтегорское землетрясение на Сахалине // Вестн. ДВО РАН. 1996. № 1.
С. 52-59.
25. Соловьев В.В. Структуры центрального типа территории СССР по данным геолого-морфологического анализа: Объяснительная записка к карте структур центрального типа, масштаб 1:10 000 000. Л.: ВСЕГЕИ, 1978. 110 с.
26. Солоненко В.П. Сейсмогеологические условия зоны строительства БАМ. Иркутск: СО АН СССР, 1981. 48 с.
27. Удинцев Г.Б. Рельеф и строение дна океанов. М.: Недра, 1987. 110 с.
28. Уткин В.П., Олейников А.В., Неволин П.Л. Геологические критерии кайнозойской и современной сейсмоактивности разломов Приморья и юга Хабаровского края // Вестн. ДВО РАН. 1992. № 3/4. С. 130-143.
29. Худяков Г.И. Геоморфотектоника юга Дальнего Востока. М.: Наука, 1977. 255 с.
30. Carey S.W. The Expanding Earth. Amsterdam: Elsevier, 1976. 488 p.
31. Choi D.R. The Japan Basin - a tectonic trough // J. Petroleum Geology. 1986. Vol. 7, N 4. P. 437-450.
32. The Tancheng-Lujiang Wrench Fault System / ed. Xu J. Chichester; New York; Brisbane etc.: John Wiley & Sons, 1993. 275 p.
33. Why Expanding Earth? / eds Scalera G., Jacob K.H. Roma, 2003. 465 p.
