Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Неотектоника Северо-Восточного Кавказа

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Неотектоника Северо-Восточного Кавказа"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Ш НАРОДНОМУ

ОБРАЗОВАНИЮ ЖХЖОБСКШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.м.в.ладаносовл-----------------

Геологический факультет Кафедра динамической геология

На правах рукописи УДК Ь51.И4а.2:52в.67(470.67)

БЕНАББАС ШАУКИ

НЕОТЕКТОНИКА. СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО КАВКАЗА (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДЕШИФРИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СНЛМКОВ И 01?УКТУРН0-1т%ЮРФ0Л0ГИЧЕСК0Г0 АНАЛИЗА)

Сшциадьносль 04.00.01 - общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геадого-мшюралогичвских наук

Москва 1991

Работа выполнена на кьфадре динамической геологии геологического факультета Московского государственного университета ш .¡i .Б. Ломоносова.

Цьучный руководитель - доктор геодого-шшералогкческих яйук, профессор Н.В.Короновокий

Официальные оппоненты:

доктор геолого-шнералогичеохих ндук,

профессор Чистяков Андрей Алексеевич

каедидат геолого-шшерапогических наук,

старший научный сотрудник Копа Шйсаил Львович

Ведущая организаций: Инженершв-геологический г

геоэкологический научный центр АН СССР (Ыосква)

«i V

Защита состоится 24 мая 1991 г. в 1ч часов на заседания специализированного Ученого Совета (Д.053.05.25) но региональной геологии в тектонике ори геологической факультете МГУ па адресу; г.Ыосква, 119899, Ленинские Горы, Ш.7, геологический факультет, зона "А", аудитория 415•

С диссертацией можно озннкомитьоа в библиотеке геологического факультета ЩУ (зона "А", 6 эта«.)

Автореферат разослан " сСУ " о с,_1991 г.

Учений секретарь специализированного совета доктор геолого-мвдералогическях atiyx

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В конце альпийского этапа было сформировано горно-складчатое сооружение Восточного Кавказа, новейший зтад_развитш1_ которого у характеризовавшийся ростом гор, начален ь иозцнем сармате. ЗЮ1 руОеж знаменует собой образование сильно раем«--ненного высокогорного рельефа и окладчахо-надвигопой ст[!уьтури, в становлении которых решающую роль играло ейлижеии« Ыирани!'-шшй литосферной илти и Закавказского массива (ыикроконтинон-та).

Актуадьность работы. Сенеро-Восточний К/шказ ь придал их Дагестана и смежных регионов - область интенсивного хозяйственного ооьоышя, в том числе крупного гядротохшгюского строи твльства и добычи полезных ископаемых, прежде всех'о нефти и газа. Этот регион обладает сильно расчлененным, весьма контрастный горным рельефом и высокой сейсмичность», широким пролиле-нием экзогенных процессов - обвалов, оползней и т.д. Boo это делае» необходимым изучение новейшей тектоники Северо-Восточного Кавказа ьо всех еа аспектах, вклпчая выявление соти активных разрывов и трещин, градиентных вон новейших движений, д вариаций реликтов поверхностей внраннм»ан»м, яамшюн»и yvoBan j.w чных террас и т.д. Познание закономерностей развитии ptjjn.aja и новейшей структуры региона с привлечением соври лонных метод.иь уотаиоиленнн разрывов и структурно-геоморфологических ui,слано нииий, позволяет установить ряд новых, ранаа нешьнитних осоОкн ностей новейшей структуры региона, что имеет энычанин дли ил женерно-гвологических работ, поисков нефти и газа, уоггиюптвнии свази сейсмичнооти о геологическим строением. Сказанной пиши определяет актуальность проведенных ночных исследований.

Паль исследования заключается в детальном изучаиии ноннрмшй структуры и рельефа кутан проведения специальных структурно-Гв0М0Ь)фШ10Г1АЧдСШ4Х уьйОТ И СОСТВВДИНИЛ Klipi ДИШшШШииЯ Cttlto, полученных при автоматизированном и визуальном дешифрировании разномасштабных космо- и аэроснимков для прогноза активных зон, участков новейших поднятий а опуекшп-.З и локатъных .

ii соответствии с поставленной целью решались слепун num г'¡«и •ч' ные .»ц,;ичд:

- проведение визуального дешифрирования разномасштабных космических с шлыков Северо-Восточного Кавказа на основе ландиафт-но-шдикиционного метода}

- проведение автоматизированного дешифрирования этих же космических снимков во специальной программе}

- составление карты линеаментной сети Северо-Восточного Кавказа;

- компьютерная обработка линеаментной сети;

- провидение аэровизуальных и полевых маршрутных наблюдений о целью проверки выделенных линеаментов;

- составление структурно-геоморфологической схемы региона, продольных профилей ряда речных долин и геоморфолого-неотектони-ческой карты на отельный ра£он; сравнительный анализ линеаментной сети о новевшими структурам, выявленными независимыми методами и установление природы линеаментов.

фактический материал и методы исследований. В основу диссертации положены результаты научных исследований на Восточном Кавказа, проведенные автором в 1988-1990 г.г. в составе Восточно-Кавказской партии кафедр динамической. исторической и региональной геологии геологического факультета МГУ. В процессе работы были визуально оздешифрированы космические снимки низкого и среднего разрешения и аэрофотоснимки разного типа и масштабов, выполнено автоматизированное дешифрирование этих хе космических снимков в иго иАэрогеология". Составленные различными методами карты линеаментной сети подвергались взаимопроверке независимыми методами, что позволило выделить наиболее достоверные и устойчиво повторившиеся структурные элементы, линеаментная сеть обрабатывалась по специальным программам, разработанным на кафедре динамической геологии. Была составлена такие структуры о-гвоыорфологичеокая карта Кавказа по материалам детальной обработки топографических карт с помощью метода Н.П.Костенко, а также геоморфолого-неотектоническая карта южной части Приморского Дагестана и рад продольных геоморфологических профилей по нескольким крупным речным долинам. Более детально изучались отдельные, наиболее интересные в неотектоническом и геоморфологическом отношении участки горного Дагестана. Для выяснения-связи линеаментов с геологической структурой были использованы раз-

нообразные геологические, тектонические, ноотектоничоскке и геоморфологические карты и другие необходимые материалы, а также изучена обширная опубликованная литература и ряд отчетов.---------------------------------

Научная новизна. Впервые для Северо-Восточного Кавказа составлена детальная карта линеаментной сети, полученная разными методами дешифрирования космических снимков и структурно-геоморфологическим анализам рельефа. Все это позволило выделить ранее неизвестные, активные в новейшее время и на современном этапе зоны повышенной проницаемости, трещиноватости и разрывов; установить характер сыещвнкя ш этим зонам; выявить сдвиговые зоны, скЗрисовывшщие западные и восточные фланги дагестанского клин«; расшифровать тонкий рисунок линваментов во фронтальной части клина, установить рад активных в голоцена и позднем плейстоцена структур и показать связь сейсмичности с геологической структурой.

драктическое значение работы заключается в установлении зон активных в новейшее время разломов, выделении блоков земной коры и выявлении узлов повышенной трещиноватости, благоприятных для миграций углеводородов, подземных вод, а такяе оценки возможной сохранности месторождений, сформированных до орогеиього этапа. Выявление достоверной сети разломов и зон повышенной Проницаемости необходимо для правильной интерпретации геофизических материале^) и составления карт сейсмического районирования, а также при инженерно-геологическом обосновании проектируемых цромы1ялвнных и гражданских сооружений. Основные разделы диссертации вошли в производственные отчеты Восточно-Кавказской партии геологического факультета МГУ, успешно защищаемые в производственной объединении "Грознефтегеофизика". Материалы диссертации отражены в двух статьях, находящихся в печати.

водещсаниа работы. Диссертация объемом страниц машинописного текста, Ц-) рисунков, состоит из введения, 6 глав и заключения. Библиография включает наименований.

В главе 1 приводятся сведения о геологическом строении района по материалам предыдущих исследований. В главе 2 изложена история изучения иеотектонических и космогеологичесних исследований района. В главе 3 содержатся новые данные по линеаментной оети цвверо-Восточного Кавказа, полученные при анализе результатов визуального и автоматизированного дешифрирования разномасш-

3

тибных космоонимков. Составлена карта лвнедаентной сети и проанализирован характер распределения лшшаментов по густоте, плотности и т.д. о применением компьютерной обработки. В главе 4 на основе анализа топографических и геологических карт по методу профессора н.Ц.Костенко предложена новая для данного района структурно-геоморфологическая карта, на которой четко выявилось наличие блоков разного ранга, испытывавших перемещение как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях на орогенном этане. ü главе 6 детально проанализирован район Приморского Дагестана с точки зрения геоморфологии и неотектоыики в связи с концентрацией здесь линеаментов разного характера и масштаба я наличием множества новейших локальных деформаций. В главо 6 даны сведении о сейсмичности региона и ее причинности о позиций характера линеаментной сети, геологического строения, геоморфологии и новейших деформаций конкретного участка и сегмента.

РиЗоти вшюлнена на кафедре динамической геологии геологического факультета Ш.У под научным руководством профессора Н.В.Ко-роновского. Автор постоянно пользовался поддержкой и консультациями профессора Н.П.Костенко. Большуи помощь в проведении полевых наблюдений и в работе над материалами оказал М.Ю.Никитин. Полезные советы и рекомендации были получены от А.И.Гундана, K.M. Свдсшвой, В.Н.Вадковокого, В.А.Зайцева, А.А.Наймарка, Л.А.Сим, Л.В.Ишилной, В.Н.Стафеева, Н.В.Ирияарховой, Г.А.Бвлякова, М.А. Стор, А.М.Кузьминой. Всем перечисленным выше товарищам автор выражает глубокую благодарность и признательность, так же как и коллективу кцредры динамической геологии, всегда поддерживающему автора на разных этапах его работы.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ Характеристика геологического строения региона

Северо-Восточный Кавказ относится к хорошо изученным регионам. Большой вклад в его изучение внесли Н.С.Шатский, В.П.Ренгер-тен, В.Д.Голубятников, Д.В.Дробышев, Б.А.Алферов, И.О.Брод, Н.Ю. успенскан, Н.Б.Вассоевич, В.Е.Хеин, Е.Е.Милановский, Н.В.Коронов-ский, О.К.Леонтьев, Д.И.Панов, П.В.Федоров, М.Н.Смирнова, В.Н. Шолно, ф.Г.Шарафутдинов и многие "другие.

Рассматриваемый в диссертации район находится в пределах во- ■ сточного окончанья мегштиклинория Большого Кавказа. С севера на

юг выделяются: £кифская_э пилЩ1 воз о й ск ая_ плит а^ сменяющаяся южнее ¿Шевцовым прогибом^ прослеживающимся юго-восточнее Махачкалы, огибшщш поднятие Приморского Дагестана и лиоообразно сыенж1йишой i^caJ2p¿J^ilчииoкjш_Il£oгиQo;л, выполненным мощной толщей позднекайнозойских моласс. Передовой прогиб обрамляет о севера горно-складчатоа поднятие Большого Кавказа, в котором на исследуемом отрезке выделяются зона_Изьостншф.ного Дагестану, сдожашшя вврхнеюрокимй и меловыми, частично кайнозойскими. преимущественно карбонатным» толщами пород, омнтыип 1= складки с почти горизонтальными зеркалами складчатости.. Ш-наа располагается область Дент£ального_п^1щят!Ш Восточного Кавказа, шиышнаая неочало-глинвотши отложениями ш;жно-срадноЛ юри, и««-хьши в сложную сихедчатую структуру о взбросами и надвигами я, в свою очередь, подразделяющееся на зону рокового хребта и зону_ Хлавного_х£ебта. Между шомя находитоя узкая Еежетиаская зона^ выполненная исключительно тоарскими отложениями и с юга ограниченная кичитлинским разрывом. А Малкамудский и Тляротинский надвиги отделяют зону Главного хребта от более южной йибрарской_ ¿ш шцевой_з оны. Еще южнее находится ]£у£ияская межгорнця впадина, в частности, ¿яазански£!_в]2огиб, выполненные позднекийоио'иокимй молассами. В геологическом отроении этого района иркшшшт } против мощные мезозойские, кайнозойские л антропогыювыо огло*««, „ Стратиграфический разрез практически непрерывен, только меотшй из него выпадают оадаоьные горизонты, фиксируя собой ре^йональ-ныв и локальные перерывы.

Мезозойская группа представлена отложениями юрской и деловой систем. Выходы юрскях_отложедай отмечался в Горном Дагестане, где ош принимают участие в строении Сланцевой зоны, а также обнажаются в размытых сводах крупных антиклиналей Известнякового Дагестана. Н области развития кайнозойских пород юрские образования вскрыты линь глубоким снваашши. ¿тложанпя нлжней__ю1ш_ представлены тоарсиим ярусом - глинистыми сланцами с резко подчиненными пластами песчаников и алевролитов мощностью 12008000 м в открытой части и 20-100 м - в закрытой. Срш(неюрскнв_ отдолэнка представлены чередованием алевролитов и песчаников с аргиллитами, часто с линзами и конкрециями сидеритов, общей мпн>-V, ностыо до 8000 м. В пределах Предгорной части Дагестана средие-юрские отложения вскрыты скважинами (300-400 м^ и они весьма

5

сходни но составу я строению с аналогичными отложениями Сланцевого и известнякового Дагестана. В Равнинном Дагестане среднею р-ские отложения, мощностью от первых метров до 800 и, залегают трансгрессивно на разновозрастных образованиях палеозоя и триаса. ¿цебокатинв отложения вех>хнеД юрм характеризуются ограниченным распространением в Нагорном Дагестане, а в пределах пред гори] - размыты, в Равниныш Дагестане жх мощность достигает 100-300 м и они представлены чередованием известняков, доломитов с прослоями аргиллитов, алевролитов и выше - ангидритов. £ижнемаловыв_ отложени^ хорошо известны в Известняковом и Предгорном Дагестане где они представлены известняками, доломитами с проолоями ангидритов и карбонатных песчаников, местами с горизонтами олистострои (Шарефувдинов,1988), переходящие вверх по разрезу в глины, алевролиты и песчаники. Их мощность колеблется от первых десятков метров до 2000 м на севере. В Равнинном Дагестане они развиты в виде мергельно-известковой толщи, переходящей в биокластовыо известняки о оолигами, а затем в песчаники, алевролиты в аргиллиты о редкими линзами гравелитов. Общая мощность отложений не превышает 500-800 м. Верхаеме^овые зтдохедаз в Известняковом и Предгорном Дагестане - это известняки и мергели с прослоями терри-гешшх пород мощность» до 2000 м. В Равнинном Дагестане их разрез более терригенный: преобладает известняково-глауконитовые песчаники и алевролиты, переходящие в микрозернкстые известняки с простоями мергелей, достигая 200-300 м мощности.

Кайнозойская группа представлена палеогеновой и неогеновой системами. Отложение палеоцена и ¿оцена - это терригвнно-карбо-натные породы до 500-700 м мощности в Известняковом ■ Предгорном Дагестане и 800-1200 м - в Равнинном. ецвя ¿лигоцена - £иж-не£о_мио±1вна_ (майкопская серия) представлены глинистой толщей мощностью до 100-2500 и, местами содержащей некоторое количество алеврнто-песчаного материала или (и) карбонатные образования. фС; ложения ^р§днего_ь4ио^о^а_ сложены песчано-глинистыми породами с прослоями мергелей, переходящие вверх по разрезу в глинистые известняки, федожадаз ве£Хнего_мисщена_ представлены глинистой толщей с прослоями песков, песчаников, мергелей, известняков различного типа. Западнее местами появляются прослои конгломератов, свидетельствующие о начале формирования горного сооружения. Их : суммарная мощность составляет более 1000 м. Отложения нижнего £

6

сц§дщег0_цяи2цана представлены грубообломочной толщей, наиболее мощной на западе прогиба и почти полылстью размытой в Предго^

ном Дагестане. Вврхнвпдиоцонааыа образования. повсьместно зоне-_________

"" гают "трансгрессивно. Вн^зу - это анчагильские глины с прослоями песчаников и ракушников, выше - песчано-глинистые образования адшеронского возраота. Общая их мощность составляет ЮОО-2СООО м.

Четвертичные отложения наиболее полно развиты в Южном Дагестане, где а основании их разреза залогам морские отложения плейстоцена в вида конгломератов и известняков-ракушечников бакинского яруса, выше - детритовые известняки с обильными двуст-ворками л линзами галечного конгломерата хазарского яруса. Выше разрез оложен континентальными образованиями хвалынского возраста в виде рыхлой песчано-глинастой толщи с включениями грубооб-ломочного материала. Новокаспийские отложения представлены морскими песками о примесью гравия и малкой гальки, содержащими иногда сношения раковин крупных палеципод.

й истории изучения новейших движений Северо-Восточного Кавказа с посощдо космосшшков выдалядася два этапа: без применения космических дистанционных средств и о их помощыа.

1-ый этап характеризуемся использованием преимущесхъинни геоморфологических методов. Результаты исследований освещены в работах А.ф.Якушевой Г1960), А.Ф.Якушевой, А.А.Чистякова (1960}, Д.В.Ибрагимова (196^) и др. Вопросом изучения рельефа и его развития занимались А.Е.Криволуцкий (1954,1958,1960,1961,1963) и Д.А.Лилиенберг (1957,1956,1959,1961 ) ; исследованием морских тер-рао их строение, состав, возраст Приморской полосы Каспия -Ц.В.Федоров (1957 )а соотношением морских и речных террас и новейшими отложещшди Предгорной, части Северо-Восточного-Кавказа занимались О.К.Леонтьев, Б.Г.Маав, Г.И.Рнчагоъ, в основном ото были геоморфологические и неотектонические иеоледовашн. Наиболее полно все эти вопросы была обобщены в известной монографии К.К. Милановского "Новейшая тектоцгша Кавказа" (1968).

2-ой этап начинается о момента запуска первого искусственного носмичеокого апгарата-спутнкка Зе.дли, с которого начались регулярные азролосмические исследования. результаты этих исследовании освещены в работах М.Л.Конца, Л.М.Расцветаева 1973,1976 ,

^ В.И.Макарова и др. (1974), Н.В.Короновского ( 1984,1986 ) , М.Ю. Ч- Никитина (1977,1979,1987 ) , С.II.Александрова и Д.С.Асонна (1990)

и других исследователе е. Несмотря на использование космических

?

снимков, их применение специально для расшифровки новейшей структуры О.В.Кавказа в совокупности с другими геоморфологическипи и геологическими методами не проводилось. Диссертация в известной стелет восполняет этот пробел.

динебментнан сеть Восточного Кавказа

В целя* выявления наиболее достоверной картины линеаментной сети Б .Кавказ а, включая часть Терско-Каопийского передового прогиба, были визуально отдешифрированы с использованием ландаифгно-икцикиционього метода разномасштабные космические снимки и установлена система разноориентированных лияеемеитов. Для подтверждения объективности их выделения в ПГО "Аэрогеология" по специ-ильннм программам " Ь^Ь^А", было проведено автоматизированное дешифрирование этих же космических снимков и составлена независимая схема лиаеаментов, причем предварительно она была очищена от посторонних "щумов". Затем обе схе^ш были сопоставлены между собой и проведен сравнительный анализ линеаментной сети, позволивший установить наиболее достоверные линеаменты, выявленные независимыми методами. Подобная работа для В.Кавказа была проведена впервые.

дипешеятыая сеть была подвергнута компьютерной обработке, как в ПГО "Аэрогеологил", так и на кафедре динамической геологии но программам А.М.Кузьминой, с целью, установления: ориентировки линиментов, ых распределения да длине, плотиоатп, дисперсия, предпочтительной ориентировки линеаментов разной длины, линеемен-тних зон и узлов и т.д. В результате проведения всех этих операций выявлена густая сеть линеа'лентов, обладающих разным простиранной, но хорошо укладывающихся в ортогональную и диагональную систе.,л. Особенно четко выделяются северо-восточные (40-60°,) и северо-западные (320-340°) линеаменты, хуже выражены меридиональные и суб)шротны9,' однако последние четко трассируются в северной части района, совпадая о радом новейших и древних разломов. Лиаошенты группируются в рад линеаментных зон шириной 10-25 км, в которых системы прерывистых линеьментов сближены между собой. Пересечения таких зон образуй! линешентные узлы - области наи-болыщго сгущешш разноориентированных линеаментов. Одновре-лэнно существуют участки практически лишенные линеьментов. Плотность распределения линеаментов не связана со степенью обнаженности порч;. лилеамеыты, охщлшфрировшныа в розных режимах были сопостав-

8

Л eau мелду собой. Особенно хорошо она совпадают в полосах C.B. простирания: Грозный-Владикавкьз, Махачкала-Андийское Koticy, н Южном Дагестане, где они приурочена к долинам рек, пирисикшщих простирание основных геологических структур. Совпцдонт/.о ли ки.ма:] ХОВ ОХЧеШИВО иросдвлиьаотсй В группе С.З. НрОСТИрШШЙ, 001/1011 • но вдоль побережья Каспийского моря, совпадая о крупным Ьолгог-рад-Двроентским линовмантом ( Короновский,19В4 ) , » iaiui в pat.u на Грозного. Из широтных линешентов очень хорошие совпадение проявляется в Терсьом. и Сунженском хребтах, a такжи u puLoue Владикавказского (Черпогороного ) разлад, причем шеладь.Л1, л автоматизированном режиме выражается даже лучше, чем дешифрируется визуально. Прослеживается и далий рдц меридиональных л^ти-ментов, главным образом, в ааиздцой половое района, иа мирщции-не Владикавказ-Моздок, которые являются частыо очень протяжен--ного и крупного лиаешенха, прослеживающегося южнее Тйилиси и Еревана, а на север- через всю Скифскую плиту (Короновский, 1УН4 ) . В Дагестанской части C.B. Кавказа меридиональных линва-меитов мало и ош хуже выражены.

Выявлено большое количество лиаешенгных узлов: 1. Элгьхотоя-скнй, располагающийся на западном окончании Сунженского хк представляющий собой пересечение диагональных и ортогоши-ьни/ линеалентов; 2. КаабакокиД; 3. Грозненский ; 4. ь. li'j

рижский и ещи рад более расплывчатых линеамеитних узлоь ь ..p^mi л ах Сланцевого Дагестана. Обращает на себя вн.цишие «Ьльша« л;п-.. щецие рааноориентированными линеаментами северной части Д<л «■;■) ы.-ского Клина и известнякового Дагестана, тогда как в Ouhu-jhi-m Дагестана плотность hucuuîîuwh лашешентьми резко иипжаити». оо дасть сгущения, липеамеитов наблюдается и в Равнинном Дтъс* с<яи -иарадопом прогибе, непосредственно севернее Нараттюбинской моноклинали, мечду Гудермесом а Махачкалой. Обильна концентр/щи^ ,-т ыошенхов в сонорной фронтальной часта Дагестанского k<ib:<u, сазана о тем, чхо последний, как о. запада, так и с востока обрамляется линееменхными диагоьальными зонами, как бы сходящимися в вершине Дигвстанскохч> клипа, из-под геологических структур которого "проовечивиит" субширотныо лшыа»шнты Терско- KBonniw.H ■■■ Чч передового прогиба, совпадающие

тельстно иридоташшбхса весьма важным и тесно свшшшыд о -¡орлир.)--ванием современной структуры Дагестанского клина a иго p(uu,ot<i:-..

9

Картина распределения линешентов no направлениям оказывается устойчивой, лишь несколько меняясь в разныг участках региона. В Терско-Сункенском районе Терско-Каспжйского передового прогиба меридионально ориентированные линешенты составляют 16$, широтные 1B/Ó, оеверо-аапедные зъ% к северо-восточные 31$. В Южном Дагестане соотношения несколько иные: меридиональные линешенты - 18$, широтные 6%, северо-западные 33%, северо-восточные 43%. Преобладание последних характерно для разворачивавшихся к юго-востоку простираний основных структурнкх элементов С.В.Кавказа. При рассмотрении углового распределения лиледаентов по длинам (в условнщ единицах)максимальшш р ее пространен« ем пользуются широтные линешенты - 80-90° В.З. 12$ или 2069 сумма условных единиц длин. На втором месте линешенты северо-восточного простирания - 30-40° C.B., 1853 сумма условных единиц длин или iljí. И далее вдут меридиональные линевменяй - 170-180° С.Ю., 1055 или 1745 условных длин. Для линешентов, отдешифрированнюс в автоматизированном режиме были построены розы-диаграммы в каждой точке выбранного скользящего окна и в каждой розе-диаграмме все векторы были суммированы по правилу сложения векторов и выделены в виде линии результирующего вектора (PJ. Иными словами, в кавдой точке показывается преобладающая ориентировка трещиноват ости, в результате чего хорошо выделяются блоки, градиентные и ЛЕнеамент-ные зоны. Там, где происходит резкая смена ориентировки векторов Р, должна быть градиентная, зона, отражающая существование каких-то блоковых структур, связанных о новейшим, поднятием CJ5. Кавказ а и отражающихся в рельефе. Сопоставление схемы распространения векторов F и структурно-геоморфологической карты показывает, что в первом приближении, правда, довольно грубом, это действ италь-но так. Выяснение распределения плотности лднеаментов показало, что максимального значения она достигает во фронтальной части дагестанского клина и в районе Владикавказ-Зльхотовские "ворота? что связано с геологическим строением этих районов.

Характеристика новейших орогенных структур Восточного

Кавказа

В целях выявления новейших структурных форм, сформировавшихся за орогвнный этап развития района, по методу Н.П.Костенко была составлена структурно-геоморфологическая карта, отраясаащая струк-г турцые формы, образовавшиеся в результате суммарного тектоническо-

10

го поднятия за конэроаионный этап. Для поверхностей выравнивания, срезающих новейшее поднятие, везде приншлаотся осредненннэ значения высот, а для выделения границ и особенностей строения ...... новейших структурных форм, решавшее значение им«ет анализ тек

называемых ослабленных зон, используемых речными системами, оврагами и т.п. Анализ горизонтального расчленения рельефа позволяет установить, что системы мегаблоков имеют кавказское простирание, ярко выраженное на юге в пределах Главного и Бокового хребтов. В Известняковом Дагестана эта закономерность сохраняется, но является менее отчетливой в связи о большей раздробленностью склад-чато-блоковых структур и осложнением их сдвигами. Границы наиболее крупных орогенных форм подчеркнуты продольным доллишл рек и долинообрвэннмж понижениями. Системы мегаблоков разделяются ослабленными зонами - разрывами антикавказокого простирания на разновысотные и различно наклоненные мегаблоки и блоки, ослабленные зоны моделируются реками, формируя сквозше ущалвобразнш должны. Системы крупных глыбовых орогенных поднятий образуют высокие горы и хребты. Глыбы сильно нарушены многочисленными разрывши, по которым в процессе воадымания происходили дифференцированные подв* к* блоков. Главный я Боковой хребты в пределах Восточного Кавказа образованы системой асимметричных глыб со склацчато-блоковым внутренним строеяиец. Большинство сопряжешшх склонов хребтов я долин имеют ступенчатое строенье, обусловленное стадийностью процессов воздымаяхя и развитием в рельефе региональных разрывов. Горные впадины дшляютая поднятыми и редуцированными приразлошшмп долинами, которые хорошо моделируются эрозией. Обобщенные высоты древнейшей поверхности выравнивания позволяют восстановить в целом сводообразный, но асимметричны!; характер общего поднятия, на фоне которого' хорошо выражены отдельные хребты-поднятия и дшхияы-вцедины.

Изучение рельефа сопровождалось выявлением не только ого блоковой структуры в плане, но и построением многочисленных детальных профилей рельефа в масшгаЬз 1:100 ООО,- как по простиранию, так и вкрест простирания основных орографических зон В.Кавказа. Профили включиют в себя геоморфологический я геологически.", аспекты. Сопоставление профилей дает возможность установить на1лчие ^ разрывных' нарушений по крайней мере 3-х рангов, к 1-му относятся ^ нарушения, ограничивающие блоки я представленные, как прав ¡по, ослабленными зонами (зонами повышенной трещиноватости ) . Ко 2-му

И

отосятид тектонические нарушения, ограничиваете мегаблоки. К 3-му - наиболее крупные формы, представляющие собой волнообразные ондулляции Главного к Бокового хребтов. Главный Кавказский хребзт повсеместно сохраняет свое строение в виде всммметрично-го поднятия с пологим С.В .склоном, довольно слаборазвитой сводовой частью, оборванной системами разрывных нарушений на граыце поднятия Бокового хребта, которое везде носит горстообразный характер и в его пределах можно выделить системы разновозрастных мегаблоков, снижшщмхся в северо-восточном направлении. Ыа основе построения структурно-геоморфологической карты, а также продольных и поперечных профилей, было выделено 7 ярусов рельефа. что же касается наиболее древнего рельефа, то можно пржве-стж данные лишь для нескольких участков, в пределах которых можно датировать врез денудационной поверхности понтжческш векш. Первый врез наиболее обширных транзитных долин датируется поздним понтом -ранним. акчагылом. Далее следует ашеронский врез, который на тех же основаниях сопоставляется с поверхностью выравнивания, хорошо маркируемой морскими алшеронскнми отложениями ж лежащей на более низком,по сравнению с акЧагылом.уровне. Ниже в рельефе наблюдается резкое изменение характера строения долин. Из широких плоскодонных они становятся " "-образными. Па атом основании данный рельеф в целом может быть отнесен к плейстоцену, а его' оамая нижняя, часть - к голоцену, учитывая сопоставление с морскими террасами. Сравнение цродольных и поперечных профилей позволяет выделить следующие характерные эле.ленты рельефа: останцы, которые располагаются над древнейшей поверхностью выравнивания и которые особенно хоршо: выражены в системе профилей. Они существовали, яо-вадимому, еще до орогекного этапа развития региона поздний сармат? . В них врезана поверхность выравнивания, которая является либо предорогенной, либо раннеорогешюй. Сравнительные анияиз установленных региональных циклов врезания в долинах, выделенных на продольных и шнepeчiшx профилдх, позволяет говорить об установлении двух этажей расчленения. Верхний этаж представлен плоскодонными днищами долин скчашльского и ашерон-ского возрастов, характеризующихся небольшой глубиной, разработанностью и значительной ишрилой врезов, форма и характер утех врезов указывает на то, что скорость воздымання горного сооружения била еще невелики. С конца ашиеронского века и в течение всего плейстоцена, происходило быстрое увеличение скорооти воздымания,

12

сопровождавшееся выработкой \/-образного вреза, в котором весьма плохо сохранились отдельные никлы врезания долги. Это ускорение воэдыманил выявляется во всех долинах и хорошо читается в системе продольных * поперечных сечений. Поэтому можно говорить, что исследование диклоа врезания долин позволяет установить три различных возрастных типа, формирования поверхностей и долин: 1-ый -формирование прадорогснной ми раннеорогенной поверхности выравнивания; '¿-ой. - формирование обширных плоскодонных долин; 3-й -формирование V-образных узких, глубоких долин. Сравнительный шал из линвшвнткОй. сети л ослабленных границ, выделенных на структурно-геоморфологических картах новейших орогенных блоков, аокьзывавт их удоалетворитальнуп сходимость. Таким образом, выделенные лине&менты получаот подтверждение в конкретных геологических структурах- новейших разрывах и зонах, концентраций тре-щиноватости.

На часть территории Приморского Дагестана была составлена геоморфологическая карта с элементами неотектонкки. Исследования проводились в пределах внутренней зоны Южно-Дагестанского участка Терско-Кшпийского передового прогиба (Мялановский, 1968) в поло-ов кайнозойских отложений Нршорского Дагестана и частично Слайдового Дагестана от г.Избербаша на севере до долины р.Салур - на юге. Работа велась в три этапа о разной степенью детальности. Н* 1-ом этапе на основа дешифрирования аэрофотоснимков и аэровмэуыгь-ных наблжщенкй бала составлена предварительная геоморфологическая карта масштаба 1:50 ООО на вси территорию исследований. Бо а-и этапе было проведено изучение речных долин с составлением карты масштаба 1:25 ООО, на основе которой были построены продольные профили террас долин р.р.Рубасчай и Чирахчай. В 3-й этап составлена геоморфологическая карта 1:25 ООО и 1:50 ООО масштаба, а таксе, на основе анализа деформаций в продольных профилях-рочных долин были выделены локальные неотвктоническко деформации и на их основе проведено неотектоническоа районирование южного Дагестана, выяснен возраст различных поверхностей рельефа путем сопоставления с датированными морскими отложениями. В качестве пршеров для ■ изученных локалышк неотектотлеских движений по де]оргльцак-! ре-Ц чных твууас были взяты далшш рек Руб;лсча/ и чкр-'»чьй. для »тоР дали биля детально изучены спектры решшх торра-;, постриги ;»х продольные цро^али, в««влени харьктери«*} грущш и ко ншекоц чррао, а также проведено их сопоставление с морскими террасами Каспийско-

13

го бь^.-зйна, что дозволило определить особенности проявления складчатых и разрывных нарушений в рельефе,

для изучения новейших деформаций были построены детальные продольные профили речных долин Рубасчаа и Чирахчая. Выделенные спектры речных террас, объединенные в характерные группы и комплексы, были сопоставлены с морскими террасами Каспия, возраст которых установлен достаточно надежно. В результате был доказан четвертичным возраст неатектошяеских деформаций в атом районе дагеот^и, шшеиа линейная Губден-Сергокалинская зона относительных новейших опусканий, вдоль которой установлены участки переуглубдений, связанные с новейшими антропогенными подвижками. Анализ продольных профилей речных долин, а также изучение геоморфологических особенностей района, позволили выделить на этом участке систему правоедвиговых тектонических нарушений, относящихся к Восточно-КаьказскоЁ зоне (Рыщветаев, 1973 ) . Все выделенные новейшие разрывы и деформации отчетливо совпадают с родом лжнеа-ыоьтов, установленных в результате дешифрирования, что подтверждает их объективное существование. ■

Связь сейсмичности с геологическим строением и новейшей структурой представляет собой оложнуц проблецу, которой посвящено большое количество работ, так как в рассматриваемом регионе совсем недавно, в 1970 и 1976 г.г. произошли разрушительные Дагестанское и Черногорское землетрясения, В диссертации затрагивается лишь тот круг вопросовщ который входи: в нащу компетенции, однако, для этого• необходимо несколько выйти за рамки района исследований.

Распределение эпицентров выше 10-го класса, приведенное по А.А.Гедзиковской, свидетельствует о наличии "пятен" их сгущения и разрежения, т.е. о резко неравномерном размещении эпицентров. Одно на "пятен" сгущения располагается в северной фронтальной части Дагестанского клииа, другое - южнее Грозного, третье - вдоль побережья Каспийского моря. Четвертое, обладающее удлиненной формой , простирается вдоль южного склона. Б.Кавказа и пятое, обладающей северо-восточным простирана ем, озделяет Восточный Кавказ от центрального. Внутри этого неправильного треугольника плотность эпицентров намного меньше;. Более детальная картина распределения эпицентров землетрясений за 1939-1988 г.г. по А.А.Годзиковской, демонстрирует такую же закономерность, как и картина плотности сейсмических событий по, данным итого же автора, только отчетливей вырисовывается "пустое" от эпицентров "окно" в районе Сланцевого

К

Дагестана, важно подчеркнуть, что по . 'имеющимся данным все гипоцентры близ поверхностны, это первые 5-10-15 км, реже глубже, и только в районе южнее Грозного находится короткая полоса гипоцентров на глубинах 80-12Ü км (Годзиковокая,- Рейснер, ЛЪЧо В "пятнах" повышенной концентрации эпицентров зе.летрясений, последние отлячаитод характером повторяемости, интенсивностью и магнитудой. Это свидетельствует о наличии каких-то более или менее однородных в геологическом и сейсмическом отношении обьамов или блоков земной коры, в пределах которых сосредоточена сейсмичность. Дискретное строение земной коры предполагается сейсмологами ( Садовский,Ииоаренко,1991 Обращает на себя внимание отсутствие четкой связи распределения этих центров с известными геологическими структурам.

Какие же нрнкретные геологические структур! ответственны за возникновение землетрясений? Все землетрясения обусловлены современной орогенной структурой, возникшей за последние 5-8 млн. лет, т.е. примерно о позднего миоцена 1Милшовский,1968 ) , сформировавшейся под влиянием субмервдионального сжатия. Существование такого сжатия подтверждается многочисленными исследованиями, в том числе посвященными поверхностному современному структурному риоунку Кавказа (расцвотаев, 1984; Гамкрелвдте, Гиоргобксни, 1984; Вардапетян,1979). Сжатие, если оно действительно существует, реализуется на всю мощность литосферы, а на поверхности ш наблюдаем только следствие. Это обстоятельство нал ирелставляет-оя очень важаым в смысле прогнозирования землетрясений по размещению эпицентров на поверхности, структурный рисунок которой, отражающий какое-то поле напряжений, совершенно не обязательно идентичен полю напряжений на глубине, особенно на уровне поверхности Пев нижней части литосферы. Подавляющее число гипоцентров по имаощимся данным, залегает неглубоко от 5 до 20 км, а ч«г-щэ 5-10 км, т.е. в толще приповерхностных пород, структура которых может быть спрогнозирована. Однако о поверхностными геологическими структурами (не орогенными! ) связь распределения эпицентров очень слабая.

В вершине Дагестанского мина происходит извинение простира-ц шк основных геологических струлгур, они здесь как бы изгибадт-^ са к северу выпуклой стороной и против этого изгиба вершины клина находится наиболее прогнутых часть Терско-Г.аспипского передового прогиба, с Дегестанскш "пятном" эпицентров совпадает и об-

15

ласть сгущения разноориентировашшх линеьментов, как бы подчеркивая повышенную трещииоватость поверхностной чаоти объема земной коры, в котором паресекштся субширотные, меридиональные и диагональные лииеаменты. С запада и востока' этот район ограничен крупными и протонными. зонами левых я правых сдвигов. Западная, лйвосдвиговая зона совпадает с Аграхан-Тбшшсской полосой сближенных лилеамантов и вдоль этой зоны располагается полоса концентрации эпицентров, уходящая далеко на юго-запад. Вдоль сдвиговых зоц развиты речные долины, формирующиеся в пределах ослабленных зон, что хорошо видно на структурно-геоморфологиче-ckoíí карте, в пределах этой полоаы эпицентры группируются в пятнах, подчеркивая дискретность объемов, земной коры, с которыми овнзаяы очаги землетрясений. Менее четко выраженная полоса сгущения эпицентров, но ужа без пятен, ..прослеживается вдоль побережья Каспийского моря, тем, где устанавливается зона правоедви-говых нарушений, связанная с северо-восточной ориентировкой максимального сжатия и резкой анизотропией в горизонтальной плоскости (расиветаев, 1987). Восточно-Кавказская сдвиговая зона состоит из рада полос концентрации правоедвиговых деформаций (Расцветит, 1973). Она хорошо подчеркивается системами линеаментов северо-западной ориентировки и, судя по самым молодым деформациям, проявлялась в позднаплейстоцен-голоцоновоа время. Сдвиги выражаются в коленообразыом смещении речных долин. На северо-западные сдвиги накладываются поперечные, северо-восточные линеа-ыеиты, но которым блоки орогенных структур смещаотся как нлавиши роила. эпицентры разбросаны вдоль этих зон, а гилоцвдтры, очеввд-. .но, связаны о глубинными сдвиговыми зонами.

Землетрясения в Каспийской и Южно-Дагестанской полосе, обусловлены другими геологическими особенностями, нежали в Дагестан-оком клине, описанном выше, это .обстоятельство нал хотелось бы подчеркнуть, учитывая, что именно позднеальпийская история, отвечающая орогеняому этапу, обусловливает возникновение сейсмичны*'; структур. ,

Существенно иначе выглядит геологический контроль крупного шина глубокофокусных землетрясений в районе западнее Грозного, вытянутого в северо-западном направлении и пересекающим субширот-ние геологические структуры. Он обусловлен молодым Датыхско-Наз-ранохш поднятием, зажатым между Терек. о-Хассаутским и Цшекиш-Тыр-ныцузским глубиньши разломами.

Одно изипятвн"концбнтрацйи эпиценров землетрясений находит-оя в вершинной части Дагестанского клина, х'де гипоцентры располагаются на глубинах от 2 до 12 км. Несмотря на то, что iioxet>~ хноотная структура весьма проота - моноклиналь--и пологие склад ки, хгдубинная структура, суда по данным МСВ OIT и бурения, резко дисгармонична по отношении к поверхностной и представлена системами складок с взбросачи и слепыми надвигами. Вероятней всего, что подвижки по этим разрывам и формирование складок продолжается и сейчас, в том числе и надвигание Дагестанского клина к северу, что и вызывает землетрясения. Современна;! "жизнь" складок в более западном, Т в р о к о-Кас пи ñ с к ом раЗоне подтверждается повторнча нивелиров анг.еи Сцдоров, . В ¡»тж, части клина зо/лвтрнсониЗ намного меньше л она. слабее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цодводя итоги проведенным иссяеДованилм, можно констатирр-вахь, что в соответствии, с поставленными задачами и сформулированной ооновной цальа, наиболее существенные выводы заключаются в следующем:

1. Составленная карта линеамонтной овти В.Кавказа по данным д«»_иф'рир0ва1шя разномасштабных космдчзских онимков в визу аланом и автоматизированием разима и последующая «е компьютерная o"p,v~ ботка, позволили установить наиболее достоверные линоамоитшхо зоны и. линеаментные узлы. Особенно важно существование гон C.B. простирания, ограничив¿ивдх о зашща структуру Дагос-гянского клана и. зон с.З.простпршшя, обрамляющих клин с востока. В вершинной части клина располагается один из наиболее ярко выр-.ж.з| -ных линваментных углов, эти зоны хорошо совпадают с зона'«.и концентрации лево- и правосдвиговых деформаций, ранее установлаа- ■ ных'Л.М.Расцретаввым и М.Л.Коппом. Распродалешиэ различных. параметров ланэшентов удовлетворительно коррелятуетгд о иоде?!- или reaaorii-iuCKüMjii охрукхурами, в том числе с тектоническими разрывши, хотя и древнего заложения, но проявившими себя и в новейший этап развития.

2. Впервые на территории В.Кышяь соста&ть. етруктурно-ги.-морфологическая карта, на которой иццолонк система рьзио(чЛ)чн>их блоков и показано,что последние, помимо вертикального погеуога-нин испытывали движения и в горизонхалвнок шгоок^сти, p.u.i •*•! «по». осл1Давншли зонидц-разлошый, иашышной тращиловатости, флексурами, сдвигами. Сопоставление границ блоков и ли,¡валентной сети

17

доказывает их хорошую сходимость, что подтверждает объективность вццеленья новейших ослабленных аон. Блоковость новейшей структуры прошляется на фоне общего, явно асимметричного сводового поднятия В.Кавказа, проходящего на орогеншм эташ в обстановке субмеридионального сжатия, что характерно для всего Кавказа и устанавливается разными исследователями. Сфорыировавшие-сл аи конэрозяовяый этап блоки в обстановке этого сжатия подвергались сдвиговому смещении относительно друг друга, что подтверждается структурно-геоморфологическими исследованиями, иоторые показывают также и прерывистость вертикального' поднятия этой части Б.Кавказа с установлением целого ряда фаз, что свидетельствует о некоторой неравномерности процесса. Характер новейшей структуры указывает на важную роль в ее формировании смещающегося к северу Закавказского массива.

3. составлена специальная геоморфологическая карта с элементами яеотактоники на часть территории Приморского Дагестана, позволившая выявить новейшие деформации и обосновать возраст элементов рельефа, изображенных на структурно-геоморфологической схеме* Выделены в о зднешо ценовая или раннешшоценовая, акчагыльская, ап-шеронская и рад других плейстоценовых поверхностей, свидетельствующих об этадности в развитии рельефа данного участка В.Кавказа. Новейшие деформации, в том числе и разрывные, установленные

в этом районе, хорошо совпадает с выявленной ранее линеаментно! сетыз.

4. Сопоставление новейших тектонических деформаций и геологической структурой с сейсмичностью района, позволило установить приуроченность нолей концентрации эпицентров мелкофакусных и глубокофокусных землетрясений к конкретным геологическим ст^укту-' рам, показать дискретность распределения эпицентров и выявить

их связь' с характером неоген-четвертичных деформаций на (фоне общего субмеридионального сжатия Б.Кавказа. Эпицентры землетрясений грушшруются в "пятна" или "полосы" перемежаясь с практически пустыми от эпицентров участками. В каждом "пятне" землетрясения связаны о конкретными геологическими структурами, определенными объемами, блоками земной коры, что подчеркивает дискретность распределения гипоцентров. Отдешифрированная по космическим снимкам линеаментная сеть и совпадающие с ними зоны повышенных деформаций, выявленные на основа структурно-геоморфологических исследований, является отображением тектонического поля на-

18

пряжений, в оашвном,' арогениого этапа, прямым образом плия^его на распределение сейсмичности. Региональный сдвиговые зоны так-тонических нирушений, »оашжшие в результате субмеридионального сжатия Б~. Кавказ а создал участки концентрации нииряжаду.й, в ко торых и набладается повышенная сейсмичность.

Зона глубокофокуоных землетрясений в районе. Пюзного ь Тар-ско-каошиском передовом прогибе связана с молодой, в.фхнемий-схоценовой зоной поперечного поднятия северо-западной орцоит'лроп ки (Датыхско-Нааранокой ),вдоль которой пропи таится чран^едпиго-вые подвижки, Сжатие подвергается вся литосфера Кавказа, вплоть до ее глубоких горизонтов (80-120 км ). Система линяиыянтои у аон концентрация повышенных до£ормаций ^истячу нруш"«

и мшисих блоков земной коры, взаимное перпм<»чшие которых в вертикальной и горизонтальной плоскости определяет еовре ленцую сейсмичность. Размещение эпицентров в пределах В.Кавказа и смежных раконов хорошо впиоывьвтоя в картину развития Кавказа на ороган-ном а тан а в контексте новой глобальной тектоники, связанной со сближением Африкой о-Аравийской и Евразиатскоб платформ.

ч>