Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

3.2. Алдано-Становой блок

Сейсмодислокация Чубачи обнаружена в районе Ларбинского землетрясения 1971 г. произошедшего с магнитудой М = 5.9. Здесь, в бассейне р. Чубачи, правого притока р. Средняя Ларба, фиксируется вскрытый на поверхности разлом северо-восточного простирания, который выражен на поверхности отчетливо прослеживаемым рвом в коренных и делювиальных породах. Разлом прослеживается на продолжении около 2 км.

В ходе проведения специальных сейсмотектонических исследований по трассе нефтепровода Восточная Сибирь – Тихий океан (ВСТО), на участке ее перехода через р. Чульмакан был обнаружен молодой разрыв – «Чульмаканский», образовавшийся при сильных доисторических землетрясениях (по предварительным оценкам, произошедших от нескольких сотен до нескольких тысяч лет тому назад) [Имаев и др., 2009]. Поскольку съемка проводилась именно по трассам, она захватила лишь часть общей протяженности этого нарушения (от 3 км при съемке по трассе МТ ВСТО до примерно 15 км по трассе ВЛ-500 кВ). За пределами полосы лазерного сканирования приразломный уступ был прослежен на космических снимках ALOS PRISM с разрешением 2.5 м. Его общая протяженность составила более 50 км. Разрыв проявляется в рельефе, как ярко выраженный уступ общей высотой до 10-12 м, нарушающий водораздельную поверхность, выработанную на близгоризонтально залегающей толще юрских угленосных отложений.

Приразломный уступ (скарп) прослежен на космических снимках более чем на 40 км, а детали его строения хорошо видны на материалах лазерного сканирования       (рис. 3.26). Разлом проявляется в рельефе (рис. 3.27, 3.28), как чрезвычайно ярко выраженный ступенеобразный уступ, нарушающий водораздельную поверхность, выработанную на близгоризонтально залегающей слоистой толще юрских угленосных отложений. Сравнительный анализ материалов космической съемки и приуроченность к прослеженным на них линиаментам эпицентров местных землетрясений показывает, что есть и другие активные разрывы, кулисообразно подставляющие Чульмаканский разлом в северо-восточном направлении.

Рис. 3.26. Выраженность Чульмаканского разрыва на материалах лазерного сканирования по трассе проектируемой ВЛ-500 кВ Нерюнгри-Алдан.

А – на правобережье и В – на левобережье р. Чульмакан (масштабы ЦМР разные). Обращает на себя внимание отсутствие видимых следов смещений в долине р. Чульмакан (А) и наличие отчетливых приразломных грабенов на опущенном крыле разрыва (В) (материалы В.М. Бесстрашнова, 2008 г)

Рис. 3.27. Сейсмогенные валы Чульмаканского разлома. Фото А.Л. Строма

Рис. 3.28. Сейсмогенные валы Чульмаканского разлома. Фото А.Л. Строма

Полевые наблюдения подтверждают сбросовый характер движения по этому разлому, и наличие незначительной лево-сдвиговой компоненты, составляющей 1.5-2.5 метра. Суммарное вертикальное смещение дневной поверхности по сбросу на нескольких участках достигает 8.0-10.5 м. Широкое развитие приразломных грабенов в опущенном крыле у подножия основного уступа указывает на выполаживание плоскости разрыва на глубине и на наличие значительно поперечного растяжения при подвижках по разрыву, что должно учитываться при проектировании пересекаемых им сооружений. Величина поперечного растяжения оценена графическим методом, описанном в работе [McCalpin, 1996] (рис. 3.29 и 3.30).

Рис. 3.29. Положение и номера профилей, построенных через уступ Чульмаканского разлома и приразломные грабены для определения величины возможного растяжения поперек разрыва.

Прямая линия в левой части рисунка – нефтепровод ВСТО

Рис. 3.30. Примеры определения поперечного растяжения по Чульмаканскому разлому графическим методом, описанным в работе [McCalpin, 2009, Figure 3.19].

Слева (рис. 3.31 А) − по профилю 4.2 через узкий приразломный грабен. Поперечное растяжение ≈ 5 м. Справа (рис. 3.31 В) – по профилю 5.1 через широкий грабен, указывающий на выполаживание плоскости разрыва на большей глубине. Поперечное растяжение ≈ 4 м.

В траншеях, пройденных через одну из ветвей основного уступа (непосредственно вдоль трубопровода) и через встречный уступ примерно по линии профиля 1.2 на рис. 3.29, выявлены следы двух подвижек, сформировавших наблюдаемые формы рельефа. Выработка, пройденная через основной уступ (рис. 3.31) вскрыла два горизонта погребенных почв, перекрытых коллювиальными клиньями (рис. 3.31, А). В канаве, пройденной через встречный оперяющий разрыв обнаружены суглинистые отложения, накопившиеся в приразломном грабене после первой подвижки, а также следы разжижения обломочных грунтов, подстилающих эти суглинки и их внедрения в толщу суглинков (рис. 3.31, В). По нашему мнению, разжижение скорее всего произошло при следующем землетрясении, даже если оно и не сопровождалось подвижкой по оперяющему разрыву (рис. 3.31, С).

Рис. 3.31. Внешний вид траншеи-тренчинга пройденную через Чульмаканскую структуру (А) и строение  стенки траншеи со следами сейсмогенных деформаций (В).

КК1  и КК2 – колювиальные клинья разных генераций разрыва, ПП1 и ПП2 – горизонты палеопочв разного возраста, светлые пуанксоны – места отбора проб на радиоуглеродный анализ. Взаимоотношение алевролитов и углей (А1) внедрившихся в толщу суглинистого горизонта (А2) при сейсмогенном разжижении отложений Чульмакана (С)

Для определения возраста подвижек были отобраны образцы на 14С. Анализы выполнялись в лаборатории палеогеографии и геохронологии четвертичного периода факультета географии и геоэкологии СПбГУ под руководством проф. Х.А. Арсланова. Дополнительная сложность связана с тем, что на этом участке на поверхность выходят пласты юрских углей, мелкие частицы которых могут загрязнить пробы и, как отметил Х.А. Арсланов, их практически невозможно отделить от древесных углей позднечетвертичного возраста. Наиболее достоверные датировки получены для образца, отобранного из верхней погребенной почвы из разреза в опущенном крыле главного уступа. Возраст, определенный по гуминовым кислотам, выделенным из погребенной почвы, отделенной от угольков, составил 3650 ± 160 лет (ЛУ-6702А, cal BP), а по обломкам древесины, отобранным из той же пробы – 1600 ± 120 лет (ЛУ-6702В, cal BP). Калибровка производилась с использованием значения программы "CalPal" Кёльнского университета [B. Weninger, O. Joris, U. Danzeglocke, 2006 –  www.calpal.de]. По мнению проф. Арсланова, обломки древесины вероятно не in situ, а представляют корни более молодых растений. С другой стороны, возраст, определенный по гуминовым кислотам, соответствует некоторому среднему возрасту для периода формирования почвы, который в суровом климате Южной Якутии мог быть весьма продолжительным. На сегодня можно утверждать, что последняя подвижка по Чульмаканскому разлому заведомо моложе 3650 ± 160 и, возможно, моложе 1600 ± 120 лет. Остальные пробы дали существенно более древние возраста (в частности, суглинки из заполнения приразломного грабена – 22060 ± 1090 лет, ЛУ-6701, cal BP), но, как уже отмечено, достоверность этих датировок недостаточна.

Следует обратить внимание на то, что Чульмаканский разлом нарушает толщу угленосных отложений юрского возраста, залегающую близгоризонтально и без каких-либо признаков движений по разрыву за период между накоплением этих отложений и формированием уступа на современной водораздельной поверхности. Амплитуда перемещения отдельных пачек юрских углей сопоставима с амплитудой перемещения поверхности. Нет и морфоструктурных признаков, указывающих на сколько-нибудь длительную историю движений по этому нарушению. Это позволяет предполагать, что в данном случае мы имеем дело с чрезвычайно редким явлением – новообразованным разломом, выраженный в рельефе, уступ которого образовался в результате 2 подвижек в позднечетвертичное время.

Судя по анализу профилей построенных через уступ, величина смещения при отдельных подвижках могла составлять примерно 1/3 и 2/3 от общей высоты уступа. Максимальное вертикальное смещение при одном событии могло достигать величины 7-8 м. Магнитуда землетрясения, при котором по разрыву протяженностью ~ 40 км могло произойти такое смещение, составляла 7.0-7.5, а его интенсивность должна была быть не менее 9 баллов по шкале MSK-64.