Выделение разломов северо-западной ориентировки по анализу геофизических полей, сейсмичности и рельефа на территории Приамурья.

На схемах разломной тектоники территории Приамурья, составленные разными авторами в последние годы, преобладают в основном разломы северо-восточного направления, что вызвано высокой активностью разломов Тан-Лу в мезозойско-кайнозойское время. В тоже время при анализе сейсмичности выявляются отдельные сейсмолинеаменты северо-западного направления, которые не подтверждены разломами на существующих геологических картах. На большей части территории Приамурья крупные региональных разломы северо-западной (СЗ) ориентировки не устанавливается, такое направление имеет только сегмент Пауканского разлома (Забродин и др. 2015). В то же время, в соседних с Приамурьем континентальных областях разломные зоны такого направления распространены широко и часто имеют древних возраст. В зоне Тихого океана так же выделяется крупная сейсмоактивная разломная зона Носаппу (возраст поздняя юра – ранний мел), северо-западная ориентировка которой согласуется с генеральным направлением движения Тихоокеанской плиты. Эта зона простирается от возвышенности Шацкого до окраины континента (Касаткин и др. 2018).
На территории Приамурья только мелкие локальные разрывы этого направления устанавливаются по геологическим данным (Усиков. 2011). Выделенные геофизическими методами локальные разломные структуры СЗ ориентировки в осадочных бассейнах региона и сопредельной территории Восточного Китая рассматриваются как трансферные, т. е. поперечные к грабенообразующим разломам северо-восточного направления. Разрывы этого направления часто выражены в рельефе, их образование связывается со «стриплинговыми» структурами, формирующимися в верхних слоях земной коры при мощных горизонтальных напряжениях (Усиков. 2011).
Для исследования и выделения разломов северо-западной ориентировки в данной работе использован комплексный анализ линеаментов по рельефу и геофизических признаков разрывов. К последним относятся оси аномалий гравитационного и магнитного полей (линеаменты), вызванные дайками, жилами и другими телами интрузивных пород, а так же упорядоченность в северо-западном направлении землетрясений. Для получения линеаментов по рельефу использовались цифровые модели рельефа (ЦМР) SRTM-03, обработанные с применением фильтра выделения границ (модуль градиента рельефа). Далее статистический анализ рельефа проводился автоматически, с применением методики LESSA (Lineament Extraction and Stripe Statistical Analysis), реализованной в программе WinLESSA (Zlatopolsky. 2007). В итоге получены схемы линеаментов СЗ направления разной степени выраженности.
Для получения линеаментов по анализу геофизических полей использованы карты гравитационного и магнитного полей масштаба 1: 1000 000. Данные наблюденных геофизических полей поля были подвержены разложению на региональную и локальную компоненты. При этом для гравитационного поля получены локальные компоненты двух порядков. В локальной компоненте 1-го порядка содержится информация о более крупных глубинных неоднородностях, чем 2-го порядка. Далее выполнена процедура трассирования осей аномалий. Все процедуры разложения поле и трассирования аномалий выполнены с применением программы КОСКАД-3Д, разработанной А.В. Петровым (Петров и др. 2010). В результате были получены линеаменты (оси аномалий), предоставившие информацию о расположении линейных зон тектонической нарушенности северо-западного направления.
Так же одним из косвенных признаков существования разрыва может быть упорядоченность землетрясений в линейные зоны, так как очаг землетрясения рассматривается как протяженный разрыв.
По геофизическим данным признаки разрывов северо-западного направления в большей степени проявлены в аномалиях магнитного поля, иногда коррелирующихся с мелкими аномалиями гравитационного поля (локальные аномалии 2-го порядка). Только в единичных случаях разрывы этого направления контролируют более крупные плотностные неоднородности, фиксирующиеся в локальных аномалиях 1-го порядка в окраинно-континентальной части региона. Достаточно уверенно разрывы северо-западного направления проявлены сгущениями линеаментов рельефа.
По комплексным данным выделяются четыре протяженные разломные зоны северо-западного направления, сейсмоактивные на современном этапе. Разрывы I и II в западной части проходят практически параллельно сегменту древнего Пауканского разлома, а далее к востоку продолжают этот разрыв до побережья. Кроме линеаментов рельефа, локализации локальных разломов и упорядоченности землетрясений, разлом I практически на всем протяжении корреспондирует с аномалиями магнитного поля СЗ ориентировки. Оба разлома контролируют изменение структурного плана локальных аномалий гравитационного поля 1-го порядка: к югу аномалии этой компоненты характеризуются выдержанным северо-восточным простиранием, который севернее этих разломов нарушается: аномалии имеют часто изометричную или более сложную форму. На восточном окончании этих разрывов наблюдаются достаточно крупные локальные аномалии 1-го порядка гравитационного поля положительного знака. Разлом III выделяется в основном по сгущению линеаментов рельефа и упорядоченности землетрясений. Он ограничивает локальные аномалии 1-го порядка гравитационного поля северо-восточной ориентировки положительного знака, т. е., вероятно, этот разрыв имеет признаки трансферного разлома. Разрыв IV, кроме линеаментов, мелких разломов по геологическим данным, упорядоченности землетрясений в отдельных сегментах подтверждается аномалиями магнитного поля.
Так же выделяется серия менее протяженных разрывов 2-го порядка, сейсмоактивных на современном этапе. Например, южнее разлома III, выделяется серия разрывов по линеаментам рельефа и упорядоченностью землетрясений с М≥3.
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.
По комплексным данным (анализу рельефа и осям аномалий магнитного поля) в литосфере Приамурья выделяется сеть разрывов северо-западного направления.
Для разрывов системы 315○ устанавливаются признаки их глубинности: ограничивают или контролируют смещения аномалий северо-восточного направления, вызванные активностью системы Тан-Лу, корреспондируют с глубинными низкоомными неоднородностями по данным МТЗ.
Разломы северо-западного направления сейсмоактивны в современное время. Выполнена оценка сейсмической энергии протяженных разломов северо-западного направления, выделены две наиболее сейсмически активные зоны.
Исследование выполнено в рамках государственного задания
Института тектоники и геофизики ДВО РАН и за счет гранта
Российского научного фонда (проект №16-17-00015).