Комплексная интерпретация геофизических и космических данных при изучении рифтогенных структур восточной части Амурской плиты

В последние годы в связи с широким внедрением дистанционных методов исследований( космофотоснимки, спектрозональные и тепловые изображения земной поверхности, радарные съемки) стало возможным на однородных космических и региональных геофизических данных выполнять геолого-структурные исследования значительных по площади территорий в пределах континента и окраинных морей востока России.
В период становления Амурской тектонической плиты и её последующей эволюции произошло формирование значительного количества осадочных бассейнов с различной геодинамической предысторией [1]. Особый интерес представляют осадочные бассейны обусловленные рифтогенными процессами охватывающими не только земную кору, но и литосферу в целом [2, 6]. Как правило, подобные осадочные бассейны расположены в пределах соответствующих тектонических структур – рифтовых зонах. В данном исследовании авторы используют термин рифт, рифтовая зона в широком смысле [3].
При изучении рифтогенных структур важной предпосылкой исследований, особенно в области сочленения континент – океан, где широко проявлены позднекайнозойские рифтогенные процессы [4], является наличие базы однородных данных позволяющих проводить сопоставление исследуемых структур на суше и в пределах морской акватории. В качестве исходных данных, помимо геолого-структурных, с целью проведения подобного сопоставления была использована модель глубинного строения литосферы восточной части Амурской и сопредельных с нею плит.
Одна из них модель (данные расчетов) космического изображения поверхности Земли (радарная съёмка). В качестве исходных данных была использована цифровая модель рельефа SRTM-03. Составленная цифровая модель рельефа с целью повышения информативности исходных данных, была обработана программным способом (реализация алгоритма О. В. Рыбаса). Результат этой обработки – цифровая модель модуля градиента рельефа (модель МГР) изучалась на наличие разнообразных структурных и статистических параметров (линеаменты, распределение плотности штрихов – элементарных линеаментов, линии вытянутости роз-диаграмм) отражающих тектонические особенности Амурской плиты (рис.1). Эти структурные статистические характеристики были получены с помощью программы WinLESSA [7]. Результаты расчетов представлены на рисунках 2, 3, 4.
Наиболее информативными в отношении палеогеодинамического режима отдельных областей континентальной части восточного фрагмента современной Амурской тектонической плиты оказались расчеты по распределению плотности штрихов (элементарных линеаментов) МГР. Установлено, что областям с повышенной плотностью штрихов (области растяжения литосферы) соответствуют мезозойско-кайнозойские рифтовые структуры (рис.3). Это впадины Сунляо, Среднеамурская, Торомская, частично Амуро-Зейская, а так же расположенные практически на внешней границе плиты Верхнезейская и Удская.
На основании схемы изопахит литосферы Амурский, Охотский и фрагментов иных сопредельных с ними тектонических плит [5] для пространства, занимаемого Амурской плитой, выполнена интерпретация геодинамического состояния литосферного слоя. В начале, по значениям изопахит и их морфологии, были выделены области с относительно пониженными, 100 км и менее, и относительно повышенными, 120 км и более, значениями мощности литосферного слоя. Затем, исходя из представлений о том, что за счет литостатической нагрузки области с повышенными значениями мощности литосферы находятся преимущественно в состоянии сжатия, а областям пониженных значений мощности литосферы соответствуют областям относительного растяжения, были выделены соответствующие области деформации литосферного слоя. Области с минимальными значениями мощности литосфера (60 км и менее) соответствуют рифтогенным бассейнам. На суше это Сунляо, в море – Япономорская глубоководная впадина.
Распределение рифтогенных осадочных бассейнов относительно линейных зон МГР, их особенности – расположение осевых частях бассейнов (рис. 5) в сочетании с иными статистическими характеристиками и глубинными признаками в виде особенностей морфологии подошвы литосферы и земной коры позволили сформировать комплекс признаков характерных для кайнозойских рифтогенных осадочных бассейнов восточной части Амурской плиты.

Рис.5 Осадочные бассейны и линеаментные структуры модуля градиента рельефа земной поверхности, морского дна восточной части Амурской и сопредельных с нею тектонических плит.
1 – линеаменты модуля градиента рельефа земной поверхности и морского дна; 2 – поверхностные границы Амурской тектонической плиты (системы разломов); 3 - глубинные границы тектонических плит; 4 – тектонические плиты: АМ – Амурская, ЕА – Евразиатская, СК – Северокитайская, СА – Североамериканская, ОХ – Охотоморская, ТО – Тихоокеанская; 5 – основные разломы установленные по геологическим данным; 6 – оси глубоководных желобов; осадочные бассейны с признаками рифтогененеза: 7 – кайнозойские, 8 – меловые (поздний мел – ранний палеоген), 9 – юрские (поздняя юра – ранний мел);10 - прочие осадочные бассейны.
Работа выполнена при поддержке грантов ДВО РАН № -09-I-ОНЗ-10 и РФФИ-№ 09-05-00223-а

1.Диденко А.Н., Каплун И.Б., Малышев Ю.Ф., Шевченко Б.Ф. Структура литосферы и мезозойская геодинамика восточной части Центрально-Азиатского пояса // Геология и геофизика, 2010, Т. 51, №5, С. 629-647
2.Кириллова Г.Л. Позднемезозойские- - кайнозойские осадочные бассейны континентальной окраины юго-восточной России: геодинамическая эволюция, угле- и нефтегазоносность. //Геотектоника,2005,№ 5, С.62-82
3.Планета Земля. Энциклопедический справочник. Том «Тектоника и геодинамика». Изд. ВСЕГЕИ, 2004, 652 с.
4.Рассказов С.В., Логачев Н.А., Брандт И.С. и др. Геохронология и геодинаика позднего кайнозоя: (Южная Сибирь – южная и Восточная Азия). Новосибирск, Наука, 2000, 288 с.
5.Тектоника, глубинное строение, металлогения области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов. Объяснительная записка к Тектонической карте масштаба 1: 1500000. – Владивосток, Хабаровск, ДВО РАН, 2005,-264с.
6.Шенгёр А.М. Джелал, Натальин Борис А. (пер. с англ.) Рифты Мира. М. Геокарт-Геос, 2009, 188с.
7.Zlatopolsky A. Description of texture orientation in remote sensing data using computer program LESSA // Computers&Geosciences. 1997. V. 23. No. 1. P. 45-62.