Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Новейшая структура Ирано-Афганского региона по данным структурно-геоморфологического анализа

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Новейшая структура Ирано-Афганского региона по данным структурно-геоморфологического анализа"

РГ6 од

! г fi.ii]

На правах рукописи

Брянцева Галина Владимировна

НОВЕЙШАЯ СТРУКТУРА ИРАНО-АФГАНСКОГО РЕГИОНА ПО ДАННЫМ СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Специальность 04.00.01 общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

На правах рукописи

Брянцева Галина Владимировна

НОВЕЙШАЯ СТРУКТУРА ИРАНО-АФГАНСКОГО РЕГИОНА ПО ДАННЫМ СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Специальность 04.00.01 общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Работа выполнена на кафедре динамической геологии геологического факультета Московского Государственного Университета им.М.В.Ломоносова

Научные руководители:

доктор геолого-минералогических наук профессор Н.В.КОРОНОВСКИЙ

доктор геолого-минералогических наук профессор Н.П.КОСТЕНКО

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук В.В.Козлов Кандидат геолого-минералогических наук Н.И.Корчуганова Ведущая организация: ГИН РАН, г.Москва

Защита состоится " 15" мая 1998 г. в 14 час. 30 минут на заседании диссертационного совета /К.053.05.02 / по общей и региональной геологии и геотектонике геологического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, геологический факультет, аудитория 608.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ (корпус А, 6-й этаж)

Автореферат разослан "14" апреля 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геол.-мин.наук

<1

/ О

т

Т. Ю.Тверетинова

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы. Ирано-Афганский регион является частью Альпийского складчатого пояса и представляет собой область с контрастным рельефом и высокой тектонической активностью, специфика которой определяется коллизией крупных литосферных плит. В настоящее время под этим углом зрения рассмотрен весь имеющийся геолого-геофизический материал и воссоздана достаточно убедительная общая модель; эволюции региона на новейшем этапе развития.

Вместе с тем, при детальных исследованиях возникают определенные трудности при выяснении относительного возраста конэрозионного этапа развития отдельных горных сооружений, характера соотношений формирования сопряженных систем хребтов-поднятий и горных впадин, а также в выявлении ранговой соподчиненности разрывных нарушений, определяющих морфологию рельефа, и их кинематических характеристик. Изучение новейшего этапа важно для выяснения динамики современных экзогенных процессов, для оценки сейсмической опасности, для решения практических задач инженерной геологии и гидрогеологии. Применение структурно-геоморфологического метода, в рамках вышеупомянутой модели, позволило получить принципиально новые данные о формировании новейшей структуры изучаемого региона на конэрозионном этапе развития.

Цели и задачи исследования. Главная цель проведенного исследования состоит в изучении становления новейшей конэрозионной структуры Ирано-Афганского региона с помощью структурно-геоморфологического метода с учетом комплексного использования материалов дистанционного зондирования и всех имеющихся геолого-геофизических материалов.

По ходу исследования ставились следующие задачи:

1. Составление структурно-геоморфологических карт региона в масштабе 1:2500000, а на отдельные участки 1:1000000.

2. Проведение по системе профилей сопоставления новейшего структурного плана с более древней геологической структурой.

3. Выявление ранговой соподчиненности и значимости разрывных нарушений при формировании конэрозионного рельефа.

4. Установление относительного возраста конэрозионного этапа развития отдельных горных сооружений.

5. Проведение анализа распределения сейсмичности в контексте динамики формирования новейшей структуры региона.

Научная новизна. Диссертация является первой работой, посвященной специально вопросам конэрозионного этапа развития изучаемого региона методом структурно-геоморфологического

анализа. Составленные оригинальные карты послужили основой для выявления закономерностей развития в рельефе молодых -конэрозионных деформаций.

Практическое значение работы. Составленные серии карт являются 'основой оценки сейсмической опасности региона и могут быть использованы при гидрогеологических исследованиях (поисках воды) во впадинах. Карты были применялись в учебном процессе на геологическом факультете МГУ при проведении практических занятий по курсу "Геоморфология".

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены результаты научных исследований, проведенных автором на кафедре динамической геологии геологического факультета МГУ. В процессе анализа комплекса карт: топографических, неотектонических и геологических с использованием методики, разработанной профессором

Н.П.Костенко, была составлена структурно-геоморфологическая карта Ирано-Афганского региона. Этот метод позволяет дать количественную оценку новейших тектонических движений, выявить системы структурно-обусловленных линеаментов (представляющих собой тектонически ослабленные зоны), сопоставить пространственное распределение эпицентров землетрясений и их возможные генетические связи с орогенными структурными формами. В работе использован опыт структурно-геоморфологических исследований автора по анализу новейших разрывных нарушений платформенных территорий и особенностей рельефа Сибирской платформы.

В процессе работы использовались обширные литературные материалы, а также каталог по сейсмичности PDE-1964-1992. Исходным топографическим материалом являлись карты масштаба 1:2500000 и на отдельные регионы 1:1000000. Регион охватывает огромную территорию (Иран,Афганистан, Западный Пакистан) с большим разнообразием новейших структурных форм, доорогенного геологического строения и рельефа. Эти обстоятельства заставили провести сопоставление упомянутых параметров методом изучения их в плане и в различных вертикальных сечениях по сетке с большим количеством профилей, пересекающихся и взаимоувязанных. Продольные профили проводились по основным хребтам-поднятиям ( 9 ) . Вкрест простирания проведено 12 поперечных профилей, среднее

расстояние между которыми около 150 км.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались автором на Всероссийском совещании по неотектонике и современной геодинамике континентов и океанов (1996), на Ломоносовских чтениях геологического факультета МГУ (1997). По теме диссертации автором опубликованы тезисы к трем докладам и Две статьи.

Структура работы. Диссертация объемом 110 страниц машинописного текста, состоит из введения, двух частей,

включающих 8 глав, и заключения, 57 рисунков. Библиография состоит из 90 наименований.

Часть первая состоит из двух глав. В первой главе дается краткая физико-географическая характеристика

района. Во второй главе приводятся основные черты геологического строения района по материалам предыдущих исследователей.

Вторая часть - специальная - отражает результаты структурно-геоморфологического анализа Ирано-Афганского региона и состоит из 6 глав (3-8).

В третьей главе приводятся основные положения структурно-геоморфологического метода исследований проф. Н.П.Костенко. Анализ орогенного рельефа на основании структурно-геоморфологических карт приводится в главе 4 для Иранского региона и в главе 5 - для Афганского. В главе 6 даются особенности орогенной структуры Афганской межгорной впадины и Восточно-Лутской зоны, сформированной в новейший этап развития. В седьмой главе приводится сопоставление разрывных нарушений, выделенных по структурно-

геоморфологическим и по геологическим данным. В восьмой главе анализируется взаимосвязь новейших структур и сейсмичности региона.

Важнейшим результатом геологических исследований данного региона, за последние годы, является доказательство значительной роли горизонтальных напряжений при образовании новейших структур. Тектонические формы, возникшие в условиях горизонтального сжатия, ^^{..жения и сдвига, различаются по ориентировке, структурному положению и морфологии.

Значительное влияние на формирование орогенных структур оказали коллизионные деформации Альпийско-Гималайского пояса, связанные с внедрением в Евразию гондванских блоков: Аравийского и Индостанского. Это определяет и большое своеобразие структуры каждой крупной горной системы.

На исследуемой территории можно выделить две области, имеющие различное строение новейшего орогенного рельефа:

1. Иранскую,

2. Афганскую.

Границей между выделенными областями является предполагаемый трансорогенный линейно вытянутый

субмеридиональный разлом ( составная часть Иранского линеамента), ограничивающий с востока Восточно-Лутскую зону. Она хорошо читается в рельефе в северной части территории. В пределах Мекранской горной системы зона Иранского линеамента теряет свои линейные очертания и намечается ее ветвление, заканчивающееся в районе континентального склона. Более подробно этот вопрос будет обсуждаться в главе 6.2.

Иранская область включает Иранскую горную систему с межгорными впадинами и горное сооружение Загроса.

В Афганскую область входят горное сооружение Гиндукуша, Афганская межгорная впадина, а также обрамляющие эти грандиозные новейшие структуры системы Сулеймановых гор.

Особенности строения и развития рельефа в этих областях рассматриваются отдельно. Во второй части работы дано региональное описание новейших структурных форм: их пространственного положения, суммарных вертикальных движений.

В этих целях использованы географические названия, имеющиеся на карте масштаба 1:2500000. Помимо этого выделенные хребты-поднятия и горные впадины ( не имеющие названия на карте) условно названы, преимущественно, по вершинам крупных гор, либо по рекам, разрабатывающим впадины.

Работа выполнена под научным руководством профессора Н.В.Короновского и профессора Н.П.Костенко, оказавшим большую помощь и поддержку автору. Полезные рекомендации и замечания были получены от А.А.Наймарка, А.Г.Рябухина, Н.В.Макаровой, Л.В.Паниной, А.И.Полетаева, В.Н.Вадковского, М.Л.Коппа, Л.А.Сим, А.А.Зарщикова, А.В.Тевелева, Д.А.Симонова, Н.В.Клавдиевой.

Всем перечисленным выше лицам, а также всему коллективу кафедры динамической геологии МГУ автор выражает глубокую благодарность за доброжелательное отношение и поддержку на разных этапах работы.

ЧАСТЬ I.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Глава 1.

Краткая физико-географическая характеристика.

Дается физико-географическая характеристика региона. Анализируется распределение главных элементов рельефа по площади с указанием конкретных данных об их простираниях, особенностях структуры. Отмечается контрастность и разнообразие форм рельефа, приводятся данные о соотношении основных рельефообразующих факторов.

Глава 2.

КРАТКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИРАНО-АФГАНСКОГО СЕГМЕНТА АЛЬПИЙСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА.

Рассматриваемый район занимает значительную территорию Альпийского пояса и характеризуется сложным геологическим строением. Исследования в нем проводились как зарубежными, так и отечественными учеными. Среди них следует отметить исследования И.А.Воскресенского и др. (1971), В.И.Славина (197 6),Й.Штеклина (1977) ,А.Гансера (1977), В.И. Дронова (1980), М. Давудзаде (1981),М.Берберяна (1981), В.И. Хаина (1984), М.Л.Коппа (1974,1994,1997), Е.Ф.Романько (1983,1988), Ю.Г.Леонова (1993,1994.), И.М. Сборщикова (1988) и многих других, по материалам которых и написан данный очерк.

Ирано-Афганская часть Альпийского пояса представляет собой сложную зону коллизии. В ее состав включены разнородные структурные элементы, прошедшие длительный путь

геологического развития и объединенные в одну систему- только на этапе новейшего орогенното развития. Большинство геологов (Сборщиков, 1988; Сборщиков и др.,1981; Хаин,1984;: Леонов,1993 и др.) в настоящее время считают, что доальпийское основание региона представлено мозаикой фрагментов разнообразных по форме и размерам блоков или микроплит, разделенных системами офиолитовых швов (Ломизе,1972; M.Delalove, J.Desmons,1980). Взаимные перемещения микроплит и обусловили современную структуру пояса .

В прделах рассматриваемой территории выделяются:

1) Древние континентальные блоки (Аравийская и Евразийская плиты и их фрагменты-осколки Гондваны (Иранский, Центрально-Афганский,Лутский микроконтиненты).

2) Молодая эпипалеозойская Туранская плита., вошедшая в состав крупных континентальных блоков в конце герцинского этапа.

3) Офиолитовые зоны.

4) Субдукционные складчатые пояса и аккреционные призмы.

Один из наиболее важных рубежей в геологической истории рассматриваемой области приурочен к раннему олигоцену. Это начало коллизии континентальных плит.

Продолжающееся сближение континентальных блоков в миоцене способствовало их более компактной группировке.

На завершающем орогенном этапе развития происходит перекомпановка структуры Альпийского пояса по системе

региональных надвигов, сдвигов с большой амплитудой (Копп, 1994,1997). Процессы этого перемещения контролируются направлением движения плит.

ЧАСТЬ IX.

СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИРАНО-АФГАНСКОГО ГОРНОГО СЕКТОРА.

В течение этапа горообразования земная поверхность на территории испытала существенные изменения в строении приповерхностных частей коры. Это нашло свое отражение в сложном и разнообразном орогенном рельефе.

В результате этапа новейшего тектонического развития земная кора (верхняя часть) к современной эпохе стала хрупкой. Поэтому на ней на подавляющей территории ( в Гиндукуше и отчасти в Кух-Руде) над пластическими деформациями преобладают хрупкие. Последние, благодаря спаиванию всех блоков в единое целое обусловили широкое развитие в верхней части коры блоковых и сводово-блоковых структурных форм, выраженных в рельефе в виде новейших систем хребтов-поднятий, а также Горных и межгорных впадин. Такое принципиально новое развитие получило особенно широкое распространение в течение позднеорогенного этапа ( с позднего плиоцена до четвертичного периода, т.е. примерно за последние 2-3 млн.лет). Эта важнейшая особенность позднеорогенного развития региона определила применение специальных методов структурно-геоморфологического анализа.

Глава 3.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА

ИССЛЕДОВАНИЯ.

Анализ новейших структур проводится в работе с помощью специального структурно-геоморфологического метода, в значительной степени разработанного Н.П.Костенко

(1972,1989),и позволяющего дать характеристику развития деформаций за конэрозионный этап.

В процессе развития структурных форм происходит образование хребтов-поднятий и впадин, одновременно с общей денудацией и линейным расчленением. В работе рассматривается временной интервал "новейшей тектонической жизни", который сопровождается их расчленением и поэтому называется конэрозионным. Такие структурные формы являются наиболее молодыми и характерны для рельефа, сформировавшегося в позднеорогенный этап развития. Для горного сооружения Гиндукуша формирование основных поднятий можно, по-видимому, рассматривать с позднего миоцена до настоящего времени. Для

периферийных участков горного сооружения, а также частных поднятий в крупных впадинах конэрозионному этапу соответствует меньший отрезок времени - с позднего плиоцена и до конца четвертичного периода.

Повсеместное морфологическое становление структурных форм определило основной метод исследования. Он заключается в изучении пространственного положения новейших деформаций в плане и в различных вертикальных сечениях. Поэтому для всей территории были составлены специальные карты с характеристикой горизонтального расчленения рельефа и с учетом суммарных поднятий, а также комплексные профили, в которых анализировались вертикальные сечения. Горизонтальные перемещения структурных форм находят свое отражение в особенностях строения форм рельефа в плане.

Сравнительный анализ рельефа и внутреннего геологического строения обычно проводится по двум профилям -геоморфологическому и геологическому. Следует отметить, что геологические профили построены весьма схематично.

Геоморфологические профили для большей наглядности строились с искажением вертикального масштаба, а их линии закладывались по простиранию и вкрест простирания структурных форм.

Исходным материалом для составления структурно-геоморфологических карт служат топографические карты, детальный анализ которых дополняется геолого-геофизическими материалами, а также результатами дешифрирования космических снимков различных масштабов. Основным содержанием карты являются суммарные воздымания за конэрозионный этап развития новейших структурных форм, а также разрывы, их ограничивающие. В областях со сводово-блоковым строением выделяются разновысотные мегаблоки и блоки, высота которых подчиняется общему сводообразному поднятию.

Цветом ( или штриховкой) на карте показываются суммарные поднятия за конэрозионный этап. В данной работе не учитывались поправки на плоскостную денудацию, поэтому полученные значения являются несколько заниженными. Поскольку величина плоскостной денудации значительно уменьшается при конэрозионном развитии, вследствие увеличения скорости роста структуры и отрыва водораздельных эрозионных поверхностей от базиса денудации, а ошибка является систематической, общая картина морфологического становления структурных форм не испытывает существенных искажений. Кроме того, определение величины плоскостной денудации еще требуют методической разработки.

Для структурно-геоморфологической карты в исследуемом регионе выбрана шкала, учитывающая большой масштаб вертикальной составляющей тектонических движений.

с;

Глава 4.

ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЕЙШИХ ПОДНЯТИЙ И ВПАДИН ИРАНСКОГО РЕГИОНА.

Для выявления основных закономерностей орогенного рельефа Иранского региона в плане была построена структурно-геоморфологическая карта Иранского региона (рис.1). Границы выделенных структурных форм увязывались с результатами исследования хребтов-поднятий и долин-впадин в продольных и поперечных сечениях. Карта составлена по данным топографической карты масштаба 1:2500000.

Формирование орогенного рельефа Иранского региона происходило в условиях взаимодействия двух плит: Аравийской и Евразийской.

По, характеру эрогенных структур и рельефу могут быть выделены горные , системы Внешнего и Внутреннего Загроса, Хамаданские хребты-поднятия, Исфаханская впадина,Кухрудское горное сооружение,, межгорные впадины Деште-Кевир, Деште-Лут, Кевир-Немек, а также Кайенское и Серхедское горные сооружения (рис.2).

Внешний Загрос, по-видимому, представляет складки срыва ( В.Е.Хаин,1989) с ярко выраженным складчато-блоковым строением, осложненные многочисленными разрывами. Они расположены на участке коллизии и испытывают максимальное сжатие, направленное с юго-запада на северо-восток под воздействием.. Аравийской литосферной плиты. В меньшей степени складчатый,, характер просматривается во Внутреннем Загросе, где преобладающее. . рельефообразующее значение имеют разновысотные системы блоков. Последнее обстоятельство особенно характерно для Кухрудского горного сооружения, наиболее удаленного от источника деформаций..

. ,.Для сопредельной Деште-Кевирской межгорной впадины характерно выделение юго-западного и северного подрайонов, которые отличаются по строению современного рельефа. В первом преобладают многочисленные внутридепрессионные поднятия, разделенные молодыми разрывами. Во втором подрайоне Деште-Кевирская впадина обладает более спокойным равнинным рельефом и ..меньшим количеством внутридепрессионных поднятий и разрывных нарушений. Последние, может быть, присутствуют, но плохо дешифрируются под покровом четвертичных отложений, т.е. они слабо активны в настоящее время или отдешифрировать. их не позволяет масштаб карты.

Вертикальные сечения рельефа устанавливают наличие обширных гетерогенных сводообразных поднятий, включающих горные сооружения различных типов: Внешнего и Внутреннего

I УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЙ К ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОФИЛЮ

т*

I.__«— 1 ■ обобщенная поверхность поднятий горного сооружения

горный масив, расчлененный крупнши реками IV ХЯ горный массив, не затронутый процессами дену-

дации

[■гугя>77- I линии главных базисов эрозии

Границы мегаблсков (а) и блоков (б)(разрывы): 1) установленные геологическими и геоморфологическими данными у] 2) установленные геоморфологическими данными

3) установленные геологическими данными (не выраженные в рельефе) Номера: ИЗ мегаблоков

блоков

Региональные циклы эрозионного расчленения ( возраст указан предположительно): —I древнейшие (плиоценовые)

древние (преимущественно раняе-среднеплейстоце-новые)

•■• молодые (позднеплейстоцен-голоценовые) II УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К ГЕОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОФИЛЮ "I четвертичная система

Г-----1 неогеновая система

1—«¿тг- I олигэненсв'Я отдел

Р^г/^гУ! д;:лигоценсЕые отложения нерасчлененные

[ у у у | вулканиты

пр—п:-:т:уг:м различного зозраста и состава |- ■ ..—| : *::олиты

| разрывные нзг:тен;:я

I «■ **" ~1 а) з Сгльгге

I ——' I б) не выраженные в рельефе

7 прзггс-.-лгь^-ыз лр?зн;:е зулканпче:::::е постройки

Примечание: четвертичные отлскенпя показаны без масштаба СОКРАЩЕНИЯ, Л?;Ш7к5 НА ЛРСФИЛЛХ ГС - горная система ГВ-горная впадина

ЩЗПЗ

' ои I

1 г "|

1

Хр-П - хребты-поднятия ГСж - горное сооружение

МжЗ-м е:кго р нал з падина

Рис. 2 Комплексный геолого-геоморфологаческий профиль № 3

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЕ

I Суммарные поднятия (в км) за конэрозионный этап развития ■Ц 4 и более

ПШ 3-4

ШЯ 2.5 - 3

2.0-2.5

1.0-1.5

I •! Г

ШЗ-О.!

:.; -

менее 0.2

—"1 границы блоков и мегаблоков

^_! предполагаемые

С~а~>т:е г:кы - "ез'нноз ;э з::-:а значительней "г^::.-:;-

за::с:и и дробления пород ( а- дсот;вернке, б - предполагаемые)

'УТ-Я региональные локальные III знаки

преимущественно екнозные долины и долинообразные пониже-

ния, приуроченные к слабым зонам и разработанные реками

.] населенные пункты

Загроса и Кух-Руда. В поперечном сечении эти асимметричные поднятия бывают осложнены в центральной части впадиной, что, возможно, указывает на наличие давления, происходившего с юго-запада на северо-восток.

Для Иранской области горообразования характерно значительное расширение орогенных поднятий за счет отмирания сопредельных впадин. Этот процесс протекал неравномерно, что привело с начала конэрозионного развития и до современной эпохи к двух- и трехкратному сокращению ширины горных долин-впадин .

Вулкано-тектоническое Кайено-Серхедское горное

сооружение, необходимо условно выделить в особую меридиональную Восточно-Лутскую зону. Ее выделение основано на различиях в простирании орогенных систем поднятий и впадин как собственно в этой зоне, так и на границе с ней. Данная зона характеризуется высокой магматической деятельностью.

В результате детального анализа современного рельефа структурно-геоморфологическим методом выяснилась большая роль диагональных, секущих, ориентированных с ЮЗ на СВ активных разрывов. Именно по ним происходит кулисообразное сдвиговое смещение многочисленных складок. Наличие подобных сдвигов может быть хорошо объяснено продолжающейся коллизией двух литосферных плит. По-видимому, эти новейшие сдвиговые нарушения не должны проникать в толщу отложений на большую глубину. Во всяком случае они располагаются выше фундамента.

Наблюдается хорошая сопоставимость структур, выделяемых на космоснимках и топографических картах. На космоснимке разрывы маркируются изменением ширины складок, их простиранием, ундуляцией осевой части. Иногда зона разрыва маркируется соляными куполами, хорошо дешифрируемыми на снимке.

Глава 5.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХРЕБТОВ-ПОДНЯТИЙ И ДОЛИН-ВПАДИН АФГАНСКОГО РЕГИОНА.

Также как и для Иранского региона анализ рельефа проводился в плане и в вертикальных сечениях (продольных и поперечных).

Для исследования в плане сложного Гиндукушского горного сооружения и сопряженной с ним Афганской межгорной

впадины была построена структурно-геоморфологическая карта Афганского региона масштаба 1:2500000 (рис.3).

В направлении с северо-востока на юго-запад существенно изменяется его строение, при этом на границе с Памиром поднятия Гиндукуша достигают максимальных высот, и горные впадины в его строении практически отсутствуют. Это связано, по-видимому, с тем, что в процессе орогенеза Гиндукуш и сопредельные горные сооружения испытывали сильное давление с юга на север. Примерно на широте Кабульской впадины сложное горное сооружение расширяется, высоты уменьшаются и возникают узкие горные впадины. Они подразделяют горные сооружения. Условно выделяются Северозападная (I), Центральная (11,111,IV) и Юго-восточная (V) горные системы. При дальнейшем снижении горного сооружения на юго-западе,впадины расширяются, а хребты-поднятия испытывают виргации, которые представляют в рельефе отроги. Резкое общее снижение хребтов-поднятий позволяет предположительно определить современную границу Гиндукушского сложного горного сооружения и Афганской межгорной впадины (VII), которая определяется разломами. По косвенным признакам в пределах межгорной впадины устанавливается ряд поднятий. Возможно они являются структурным - продолжением отрогов Гиндукушского горного сооружения. Это позволяет считать, что к современной эпохе . межгс?рная впадина, как область общего прогибания, испытала дробление и отмирание. С востока и юга Гиндукушское горное сооружение. обрамляется широкой зоной складчато-блоковых деформаций, образующих горное сооружение Сулеймановых гор (XI) .

Результаты изучения морфологии Гиндукушской горной страны при помощи системы продольных и поперечных профилей позволили выделить дискретность погружения хребтов-поднятий в направлении с севера на юго-запад и проследить изменение морфологии горных сооружений по мере их погружения.

По данным системы поперечных сечений на участке максимального сжатия Гиндукушская система поднятий представляет в поперечном сечении прекрасно выраженный свод (рис.4), в который вписываются вершины всех горных сооружений. Впадины, их подразделяющие, представлены здесь преимущественно угнетенными , формами - узкими и глубокими приразломовыми ущельями. Почти для всех впадин типично общее значительное сужение. Оно происходило в два этапа, что нашло свое отражение в рельефе в виде двучленного строения склонов долин и долинообразных понижений, в которых выделяется древний (верхний) плоскодонный обширный врез и нижний ущелистый не подразделенный.

По мере продвижения на юго-запад изменяются очертания общего поднятия. Сводовая часть становится более уплощенной, а крылья -крутыми, отделенными от свода активно

?:ic.3 Ст?ук?урас-ггсис?1)слсг:я2сяая сх-ем-т::чос;;ад карта А^гансьсгэ рог::она (условпиз оесзпачоняя с:.:, па р~с. I ).

::а scr?3 обозначен::: Г:шдукуя:с::::е горние c:.\:t;:.:l": I-JoE-эрс-Зала.дкая (Сорадкохское г:;::;е ccccy.^iLie); .^зптратьпая: П.И-гсрлое сссру~2:>.::з Л-Г£рг:срудсг.:::1 -"г-", Г: .-л - :í - с::.: .'i Ip-, , П-Га.-зскаггй lír-17, У - Юго-Восточная. УТ-Каоульская Б;;ал,.:иа, j'ii- ¿¿гансдая меэтормая 2..ai:;¡;a; yLi-.;a;;:-a¿:c:-ce горнее 1сгру:з::';з; Г.'С- :;арач'п:ок::э .'р-П; Х-Клртарское горное сооружение; П-Сулежаисво горное сооружение.

Пр:шечак:ге: локаль;:ко разломы, ссло:;;ня::.д:[е Глнцукуыскпе гогл::э с ít э:::а н г.т» ::о ::::'аза::1:.

с.о 1—1

м, 3000

2500

7 5 0 50 100 КМ

1_I ■ *_I_I

Рис. 4. Комплексный геолого-геоморфологический профиль № 10. (условные обозначения см. рис),

развивающимися разрывами. В условиях' значительного сжатия горные впадины плохо выражены. ВО 'внешней части горного сооружения впадины расширяются, в большинстве из - них выделяется два цикла сокращения, а в некоторых три.

На погружении свод быстро и значительно расширяется. Впадины, подразделяющие отдельные горные сооружения, становятся более широкими и в их строении выделяется от 2 до 3 врезов, соответствующих циклам сокращения впадины. Древние впадины являются обширными и к современной эпохе высокоподнятыми; а более молодые впадины значительно уже и в ряде случаев (Гильмендская впадина) осложнены внутренними поднятиями.

Сводообразное поднятие выражено отчетливо только до Тарнакской впадины, юго-восточнее следует крупный третичный прогиб, выполненный отложениями палеогена и неогена. Он испытал новейшее поднятие и к современной эпохе образует предгорья Гиндукуша.

В пограничных районах Гиндукуша и Афганской межгорной впадины горное сооружение теряет сводообразное очертание, выделяются только отдельные высокоподнятые хребты, высотой до 2 км.

В пределах Афганской межгорной впадины

внутридепрессионная частная впадина Дашти-Марго подразделяет отроги Гиндукуша.

Сулеймановы горы характеризуются контрастным

рельефом.

На продольных сечениях наиболее Северные районы Гиндукуша представлены Софедкохским горным сооружением,, сформированным на окраине Туранской плиты." В продольном сечении это поднятие характеризуется одновысотной поверхностью, расположенной на высоте около 3,5 км. Дискретное погружение отмечается в зоне разлома, выделенного нами и подтвержденного геологически. Разлом развивается в орогенном этапе унаследованно и определяет значительный наклон блока в сторону долины р.Теджен на запад (от 3,5 до 2 км) .

Южнее приразломовой долины Герируда отчетливо выражено дискретное погружение хребтов в зонах секущих разломов. Наиболее северный отделяет высочайшие вершины Гиндукуша (5 и выше км) от высокогорных хребтов, расположенных на отметке ниже 5 км в системе Банди-Байя. Кабульская впадина ограничена примерно одновысотными хребтами и представляет собой в новейшей орогенной структуре сложно построенный грабен с тремя этапами сокращения.

Следующее дискретное погружение намечается в районе ответвления Фарахрудской системы хребтов-поднятий и соответствует развивающемуся разлому, геологически

подтвержденному. Третье крупное погружение устанавливается по

о

разлому, определяющему деформацию всей водораздельной поверхности и ее наклон в сторону р.Фарахруд. Таким образом, представляется три дискретных погружения, из которых одно соответствует геологически подтвержденному разлому и два выделяются по геоморфологическим признакам. В пределах Гильмендской системы хребтов-поднятий повторяются два вышеописанных дискретных погружения, и дополнительно выделяется на границе с Афганской межгорной впадиной еще одно ступенчатое дискретное погружение, состоящее из двух разновысотных блоков, отделяющих Гильмендский хребет-поднятие от предгорий. Существенное снижение хребтов наблюдается в обрамлении Кабульской горной впадины по двум разрывам геологически подтвержденным. Юго-западнее Тарнакское горное сооружение очень резко погружается в районе разрыва, установленного по геоморфологическим данным.

В Юго-восточной Гиндукушской горной системе, включающей ряд систем хребтов-поднятий, наблюдается дискретное погружение хребтов от района максимальных поднятий к обрамлению Кабульской грабенообразной впадины. К югу от нее отчетливо выделяется погружение Куррамского хребта-поднятия по разрыву, определенному по геоморфологическим данным. Следующая ступень намечается в долине р.Лора, а также на границе предгорий и пустыни Регистан. Возможно намечается еще одно погружение на границе предгорий и частной Сейстанской впадины по разрыву, выделенному по геоморфологическим данным.

В наиболее южных районах Киртаро-Сулеймановых гор выделяется обширная сводообразно деформированная

водораздельная поверхность с максимальными высотами в районе Восточно-Киртарского и Тобо-Кокарского хребтов-поднятий. Два дискретных погружения намечаются только на границе предгорий и подгорной равнины, расположенной на крайнем северо-востоке этой системы по разломам, геологически подтвержденным.

Таким образом. анализ продольных профилей

устанавливает:

1. Наличие уплощенных поверхностей водоразделов, поднятых на различную высоту по секущим разломам.

2. В ряде случаев позволяет считать, что хребты-поднятия со сводообразно изогнутой водораздельной поверхностью соответствуют в структурном отношении новейшим складкам основания, осложненных разрывами.

3. Соответствие между дискретными погружениями хребтов-поднятий выделенными по геоморфологическим данным с трансорогенными секущими разломами.

Глава 6.

ОСОБЕННОСТИ ОРОГЕННОЙ СТРУКТУРЫ АФГАНСКОЙ МЕЖГОРНОЙ ВПАДИНЫ И ВОСТОЧНО-ЛУТСКОЙ ЗОНЫ В НОВЕЙШИЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ.

6.1. Орогенная структура Афганской межгорной впадины.

Афганская межгорная впадина на большинстве карт изображена как обширная нерасчлененная и слаборасчлененная пустыня и только на самом юге находятся изолированные поднятия типа Чагайского. В процессе структурно-

геоморфологических исследований по карте масштаба 1:1000000 по ряду косвенных признаков выделены системы зарождающихся поднятий, ранее неизвестных. Так, с севера на юг, примерно на меридиане 61е испытывает быстрое погружение система горных поднятий Софед-Коха. Еще раньше погружается (на меридиане 63°30') Банди-Туркестанская горная система. В этом промежутке высота хребтов-поднятий достигает 1,5 км, которые отделяются впадинами с днищами, лежащими на высоте преимущественно 700900 м. В непосредственной близости от горного сооружения в пределах днищ выделяются многочисленные пересыхающие водотоки. Главной речной артерией является р.Герируд, которая при выходе из гор прорезает в северо-западном и северном направлении вышеупомянутые горные сооружения. В пределах своего меридионального отрезка р. Герируд следует вдоль западной границы Иранского линеамента. К югу от реки Герируда на широте городов Гуриам и Герат субширотные системы хребтов испытывают резкое изменение пррстирания с субширотного на юго-западное. Они прослеживаются только до зоны Иранского разлома. Южнее всю Афганскую впадину пересекают погружающиеся отроги горной системы Банди-Байя. Изменение их высоты и начало значительного ветвления приурочено к системам четырех трансорогенных разломов.

Косвенными признаками, позволившими наметить

трансорогенные разломы являлись кулисообразные сочленения зарождающихся поднятий, дискретное изменение простирания древних и современных речных долин, наличие родников и колодцев с пресной водой, характер, распространение и изменение строения песчаных массивов.

Первый трансорогенный разлом - более восточный отчетливо прослеживается от долины впадины р.Герируд и далее по сквозным долинам, пересекающим всю систему горных хребтов Банди-Байя вплоть до р.Гильменд и селения Мазак.

Второй трансорогенный разлом - Герат-Кандагарский прослеживается к северу от р.Герат через одноименный город. Он пересекает всю систему Банди-Байя, проходит у г.Даулетабад

и далее на юге следует вдоль долины р.Аргандаб в районе г.Кандагар.

Третий трансорогенный разлом менее отчетливо выражен и устанавливается по значительным искажениям отрогов хребтов Банди-Байя. Он намечается по сквозным долинам следуя с севера на юг от района г.Гуриан на юго-юго-восток через г.Анардара и г.Фарах, южнее которого он пересекает долину р.Гильменд в районе ее субширотного отрезка в районе г.Мирабад. Далее он намечается в направлении многочисленных водохранилищ (Перунава и др.). На севере эта предполагаемая зона разлома пересекает юго-западные отроги Банди-Байя в районе их снижения и ветвления. По ряду косвенных признаков этот разлом пересекает пустыню Дашти-Марго, определяя изменение простирания зарождающихся поднятий. От долины р.Гильменд и до границы карты линия разлома везде маркируется пресными колодцами и родниками.

Четвертый трансорогенный разлом также выделяется по косвенным признакам. Он прослеживается вдоль северовосточного склона зоны Иранских разломов по долине р.Шиле и далее вдоль северного склона Чагайских поднятий.

IV трансорогенный разлом маркируется также большим количеством плейстоценовых и более древних вулканов.

Все выделенные трансорогенные разломы отражают стадии развития растущего поднятия.

Таким образом, центральная часть Афганской межгорной впадины осложнена выраженными в рельефе системами ветвящихся поднятий, в основном, отрогов Банди-Байя. Севернее и южнее могут быть выделены только зарождающиеся поднятия.

6.2. Орогенная структура Восточно-Лутской зоны..

Зона Урало-Оманского линеамента выделятся давно и многими геологами (Амурский,1976, Хаин,1984 и др.) как по геологическим, так и по геоморфологическим признакам. В последнее время в статье Ю.Г.Леонова (1994) эта зона полностью отрицается, как единый Урало-Оманский линеамент.

В описываемом регионе выделяется зона условно названная нами Восточно-Лутской, особенности строения и новейших деформаций которой позволяют считать, что на орогенном этапе она может быть выделена по целому ряду признаков.

В новейшей структуре Восточно-Лутская зона

располагается между Афганским и Иранским регионами. Ее выделение основано на различиях в простирании орогенных систем поднятий и впадин в этой зоне и на границе с ней.

Восточно-Лутская зона на востоке ограничена трансорогенным разломом, условно названном Иранским линеаментом, по границе которого все орогенные структурные

формы . зоны испытывают дискретное погружение и изменение простирания. На западе граница зоны менее четкая. Южное окончание Восточно-Лутской зоны характеризуется погружением. Субмеридиональное простирание и значительно распространенные выходы офиолитов заставляют предполагать, что заложение этой зоны происходило в условиях растяжения, которое сказалось на новейших очертаниях в плане и в структурных формах.

Обращает на себя внимание, что Восточно-Лутская зона располагается в районе изменения общего простирания

альпийской складчатости с северо-западного { Иранский регион) на северо-восточное (Афганский регион).

Глава 7.

СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ ВЫДЕЛЕННЫХ ПО СТРУКТУРНО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИМ И ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ.

При сравнении активных современных разрывных нарушений, установленных с помощью структурно-

геоморфологического анализа с активными разломами, определенными геологическими методами (Трифонов,1983; Копп,1974,1994, Дж.Б.Оден,1977; М.ВегЬег1ап,1980 и др.) наблюдается их совместимость на значительных участках. В связи с большим количеством разрывных нарушений различного ранга в работе рассматриваются только крупные региональные и трансорогенные разрывные нарушения, которые сопоставляются с разрывами, выделенными вышеупомянутыми авторами. Хорошая сопоставимость результатов исследования разломов разными методами дает основание предполагать, что многие разломы, выделенные структурно-геоморфологическим методом, найдут свое подтверждение, а также часть их, видимо, выделена впервые

Региональные и трансорогенные разломы ограничивают и осложняют позднеорогенные структурные формы.

Глава 8.

НОВЕЙШИЕ СТРУКТУРЫ И СЕЙСМИЧНОСТЬ.

Ирано-Афганский сектор Альпийского складчатого пояса является одним из наиболее сейсмоопасных. В его пределах неоднократно происходили- разрушительные землетрясения. Вопросам сейсмичности данного региона посвящено много

исследований, в которых рассматриваются различные аспекты этой проблемы ( И.М.Сборщиков, Л.А.Савостин,

Л.П.Зоненшайн,1981; И.М.Сборщиков,1988; В.Г.Трифонов,1983; А.М.Набати,198 9 и др.).

Соотношение сейсмичности и новейших структурных форм проводилось с использованием каталога РОЕ-1964-1992.

Прежде всего, обращает на себя внимание плотная зона эпицентров, совпадающая с Внешней зоной Загроса и резко обрывающаяся примерно вдоль Хамаданской зоны. Иранский микроконтинент характеризуется гораздо меньшей сейсмичностью. На профилях, проведенных вкрест простирания этой зоны, хорошо заметен слабый наклон гипоцентров к СВ до глубин около 100 км, что можно объяснить, по-видимому, остаточной субдукцией в этом районе, закончившейся где-то в позднем эоцене.

Сопоставление сейсмичности различных участков

исследуемого региона позволяет отметить следующие закономерности. Наибольшая частота землетрясений характерна для молодых складчато-блоковых гор Загроса, но при этом все они являются коровыми и характеризуются малой магнитудой (44,5). Исключением из этого является слабая, в основном, глубокофокусная, сейсмичность молодых складчато-блоковых сооружений Мекрана, которые ,по М.Л.Коппу (1994 ) являются структурой выжимания горных пород на юг. Для высокогорных областей максимального сжатия Гиндукуша со сводово-блоковым строением типична значительная частота землетрясений с глубокими очагами (до 300 км) и значительной магнитудой (67) .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

I. Впервые составлена структурно-геоморфологическая карта масштаба 1:2500000 для Ирано-Афганского сектора Альпийского складчатого пояса, позволившая установить соотношение в плане и в вертикальном сечении новейших структурных форм, выраженных в рельефе, которая наиболее полно отражает тектонические движения плиоцен-четвертичного времени.

II. Анализ современного рельефа структурно-геоморфологическим методом позволил впервые выявить разнообразные особенности новейшей структуры, ранее не выделявшиеся, и показать большое значение сдвиговых, горизонтальных перемещений структурных форм, образовавшихся в обстановке СВ-ЮЗ сжатия, вызванного конвергенцией Аравийского субконтинента и Евразийской литосферной плиты.

Для Афганского региона устанавливается: 1) Ярко выраженное субмеридиональное сжатие в северной части Гиндукуша, которое уменьшается в юго-западном направлении.

2) Наличие дискретных погружений положительных структурных форм, до системам региональных секущих разломов.

3) Развитие сводово-блоковых структур и их виргации.

Для Иранского региона устанавливается: 1) Новейшее складчато-блоковое строение Внешнего и Внутреннего Загроса, линейность складок, их кулисообразное замещение, обусловленное сдвиговыми деформациями.

2) Значительная роль горизонтальных перемещений орогенно-складчатых структур.

3) Для Кухрудского и Кайенского горных сооружений по сравнению с Внешним Загросом возрастает роль блоковых деформаций.

III. По данным вертикальных сечений структурных форм устанавливается:

1) Изменения наклонов раннеорогенной водораздельной поверхности выравнивания в пределах блоков и мегаблоков, выявленное в результате анализа водораздельной поверхности на структурно-геоморфологических профилях.

2) Формирование симметричных и асимметричных обширных сводов, в значительной степени с сохранившейся деформацией изгиба. Для ряда структур устанавливается относительно опущенная центральная часть сводов по разрывам.

IV. В горных сооружениях Иранского и Афганского регионов для сопряженных систем хребтов-поднятий и .горных впадин устанавливается расширение поднятий за счет втягивания сопредельных участков впадин и, соответственно, общее воздымание, вырождение последних. Этот процесс происходил циклично: выделяются три основных этапа сокращения впадин, а также их подразделение внутренними поднятиями.

V. Межгорные впадины (Афганская и Деште-Кевирская и др.) в процессе новейшего этапа испытали значительные сокращения - их периферические части сформировали в рельефе предгорья, а центральные - были подразделены внутридепрессионными поднятиями на ряд частных впадин.

VI. Выделены разрывные нарушения по масштабам и значимости в современном строении областей горообразования: трансорогенные и региональные разломы, а также локальные разрывы.

Крупные трансорогенные разломы представлены зонами, вызывающими общее изменение высоты и простирания хребтов-поднятий в исследуемом регионе.

Региональные разломы по отношению к очертаниям орогенных поднятий представляют две системы: согласные, ограничивающие и секущие. Среди первых в позднеорогенной структуре ярко выражены в Иранском регионе разлом, подразделяющий Внешний и Внутренний Загрос, а в Гиндукушской системе - Герирудский разлом и др. Среди вторых особенно многочисленны локальные разрывы, секущие хребты-поднятия и

долины- впадины. Они хорошо выражены в наиболее молодых горных системах Загроса. В Гиндукуше локальные разрывы определяют морфологию отдельных глыбовых хребтов-поднятий и сопредельных долин-впадин. Секущие разрывы на тектонических картах в большинстве не показаны, а по данным структурно-геоморфологического. анализа, они имеют существенное значение в позднеорогенной структуре регионов.

По геоморфологическим данным наиболее отчетливо выражены новейшие смещения по сбросам и сдвиги. Надвиги, на карте данного масштаба, слабо выражены в рельефе.

VII. В позднеорогенной структуре выделяется Восточно-Лутская зона субмеридионального протяжения. Она выделяется по своеобразному простиранию ..хребтов-поднятий и понижений впадин. Граница с Афганской межгорной впадиной хорошо выражена и определяется по четкому замыканию всех хребтов-поднятий. С Деште-Кевирской впадиной ее граница менее отчетлива.

VIII. Относительный возраст конэрозионного рельефа позволяет -определить каркасная система взаимоувязанных профилей,,. Он увеличивается от периферии к центру горного сооружения. По сопоставлению с сопредельными регионами и используя литературные данные возраст для Гиндукуша определяется как миоценовый - в центральной части, плиоценовый - на окраине и четвертичный - в межгорных впадинах. Рельеф Загроса, Мекрана, Сулеймана - молодой-плиоцен -четвертичный.

IX. Сопоставление областей повышенной сейсмичности показывает на ее закономерное распределение, приуроченное к:

1) Молодым горным сооружениям Загроса и др. (кроме Мекрана),

2) Участкам максимальных воздыманий горных сооружений Гиндукуша,

3) Горным сооружениям, пограничным с Деште-Кевирской впадиной.

Исходя из полученных результатов исследования в диссертации защищаются:

1. Морфология структур, их соотношение друг с другом в пространстве отражает обстановку сжатия, вызванного внедрением Аравийской и Индостанской плит, что подтверждается . наличием:

.ДЛЯ АФГАНСКОГО РЕГИОНА - субмеридионального сжатия северной части Гиндукуша, значительного сокращения всего горного сооружения при увеличении высоты новейших сооружений в этом регионе.

ДЛЯ ИРАНСКОГО РЕГИОНА - умеренное сжатие и увеличение высоты, складчато-блоковое строение Внешней и Внутренней зоны Загроса и широкое развитие сдвиговых деформаций.

2. Определена роль разрывных нарушений трех рангов в формировании"~современной структуры региона?

Разрывные нарушения подразделяются на трансорогенные, региональные, локальные.

Трансорогенные разломы первого ранга определяют, общее резкое ограничение или изменение высоты и простирания хребтов-поднятий, дискретные погружения положительных структурных форм; региональные - второго и локальные -третьего рангов приводят к широкому развитию сводово-блоковых структур.

3. Установлены три основных этапа сокращения впадин за счет расширения поднятий. Они определены по системе структурно-геоморфологических профилей пересекающих горные впадины.

4. Выявлены особенности строения Афганской межгорной впадины, осложненной поднятиями которые развиваются преимущественно конденудационно. Эти поднятия испытывают ветвления преимущественно на участках трансорогенных разломов. Очертания поднятий определены по косвенным признакам.

5. Устанавливается приуроченность областей повышенной сейсмичности к зонам? максимальных воздыманий Гиндукуша, молодым горным сооружениям Загроса и Сулейман-Киртара, а также к горным сооружениям, пограничным с Деште-Кевирской межгорной впадиной.

Список работ.

1. Брянцева Г.В., Костенко Н.П. Особенности строения рельефа Гиндукуша и сопредельных горных сооружений в связи с геодинамической обстановкой.//Тезисы доклада на XXIX Тектоническом совещании "Неотектоника и современная геодинамика континентов и океанов".М. , МГУ, 1996,с.23-25.

2. Брянцева Г.В.,Костенко Н.П. Некоторые особенности строения позднеорогенного рельефа Ирана.// Тезисы доклада на научной конференции Ломоносовские чтения. 23-27 апреля 1997 г. М.,МГУ,1997, с.84-85.

3. Брянцева Г.В.,Костенко Н.П. Особенности позднеорогенной структуры Афганской межгорной впадины.//Вестник МГУ (в печати).

о г

■О о

4. Брянцева Г.В., Короновский Н.В., Костенко Н.П. Особенности современной тектонической структуры Ирано-Афганского региона ( в печати).

5. Sim L., Bryantseva G., Moskow, MSU; Karabanow A., Levkov E., Aizberg R. , Minsk, IGGG. The Neotectonic stresses of Belarus and the Baltic Countries. // Nechnika Poszukiwan Geologicznych Gtosynophyka i Gtotermia, N 3, 1995, Krakov^,

p.53-57.

0*7'.

/

Отпечатано в множительной лаборатории геологического факультета МГУ 1998

заказ N тираж .¡.иО экз.