Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектонические движения позднего плейстоцена-голоцена территории Республики Кыргызстан

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Тектонические движения позднего плейстоцена-голоцена территории Республики Кыргызстан"

р Г ь ии < 1 о АПР 1995

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ ИМЕНИ М. М. АДЫШЕВА

На правах рукописи

АБДРАХМАТОВ КАНАТБЕК ЕРМЕКОВИЧ

УДК 551.24

ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЗДНЕГО ПЛЕЙСТОЦЕНА-ГОЛОЦЕНА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ КЫРГЫЗСТАН

Специальность 04.00.01 — Общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Бишкек 1995

Работа выполнена в Институте сейсмологии • Национальной Академии Наук Кыргызской Республики

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук В.В;Киселев (Институт геологии им.М.М.Адышева HAH Кыргызской Республики) доктор геолого-минералогических наук A.B. Тимуш (Институт сейсмологии HAH Республики Казахстан) доктор геолого-минералогических наук А.Р. Ярмухамедов (Институт сейсмологии HAH Республики Узбекистан)

Ведущая организация:

Научная станция обьединенного Института высоких температур РАН

Защита состоится ^¿¿¿ХЯ 1995 г. на заседании специализирован-, ного Совета Д.04,93.23 по общей и региональной геологии при Институте геологии им. М.М.Адышева Национальной Академии Наук Кыргызской Республики по адресу: 720481, г.Бишкек,пр.Эркиндик,30 Институт геологии HAH PK

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии HAH PK

Автореферат разослан " "_^1995 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

Н.Т. Пак

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Современная динамика земной коры имеет самое непосредственное влия- . ние на хозяйственную деятельность человека,тая в себе угрозу сооружениям и населению. Закономерности пространственного распределения разрушительных явлений (обвалов, оползней и др.)тесно связаны с особенностями проявлений голоценовых и современных движений земной коры. В связи с этим, в настоящее время резко повышаются требования к познанию закономерностей и количественной оценке этих движений. Важность этих требований подтверждается практическими нуждами гидроэнергетики, строительства крупных гражданских и промышленных сооружений и т.д.

Однако, несмотря на многочисленные исследования,посвященные новейшей тектонике Тянь-Шаня, специальных работ, акцентрирукзщих свое внимание на голоценовых и современных движениях, Не проводилось. Между тем, молодые деформации и смещения, например, по разрывам, происходившие в течение позднего плейстоцена-голоцена, достаточно адекватна. й полно отражают общую направленность процесса дефорМировайия земной коры и харзктер существующих в ней тектонических напряжений.Исследование движений земной коры нэ протяжении позднего плейстоцена-голоцена имеет важное значение для познания общих закономерностей геологического развития т.к. именно они могут быть непосредственно измерены и надежно оценены количественно. Поэтому, использовав принцип актуализма, мы можем более обоснованно восстанаатоать проявления и закономерности тектонических движений прошлого.

В теории тектоники литосферкых плит особое внимание уделяется тектоническим проявлениям их взаимодействия в областях их сОлижЭ-ния.ОДмако,многие особенности строения подвижных поясов не находят удовлетворительного объяснения.Поэтому иссяедо&энио структурных проявлений и кинематики взаимодейстаиа плит в подвижных поясах валяется важнейшим инструментом,позволяющим создать структурно-кинематическую модель литосферы,в частности, для территории Тянь-Шаня.

Немаловажное значение для Целей сейсмического районирования имеют данные о современной активности земной коры, о величинах и скоростях современных движений, т.к. иМенно они соизмеримы по времени с интерва-

лами регистрации землетрясений. Вместе с тем, наряду с традиционными методами сейсмического районирования, в последнее время получили развитие новые методы и подходы к этой сложной проблеме.

Назрела необходимость комплексного рассмотрения исходных геологических,геофизических, сейсмологических материалов с целью выявления особенностей современной геодинамики Тянь-Шаня, что .имеет важное значение для построения общей теории тектогенеза.

Цели задачи исследований.

Основной целью настоящей работы являлось выявление на основе комплексного анализа геолого-геофизических и сейсмологических материалов особенностей тектонического развития территории Тянь-Шаня на протяжении позднего плейстоцена-голоцена с последующей реализацией полученных результатов для оценки сейсмической опасности указанной области.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

1. Детальное картирование и изучение разломов с признаками голо-ценовых смещений, а также активных пликативных структур для выявления пространственного их распределения и соотношений с новейшей структурой.

2. Изучение современных движений земной коры на геодинамических полигонах Кыргызстана.

3. Типизация земной коры по комплексу геолого-геофизических данных, позволяющих судить о современном ее состоянии.

4. Оценка сейсмической опасности территории Кыргызстана на основе связи активных разломов, Современных движений земной коры с сейсмическим режимом этого региона.

Научная новизна родученных результатов

Осуществлено первое крупное обобщение результатов изучения тектонических движений позднего плейстоцена-голоцена и современных тектонических движений земной коры территории Кыргызстана. Это обобщение позволяет решить крупную научную проблему - выявление особенностей тектонического развития И механизма формирования тектонических структур Тянь-Шане на современном этапе.

1. Впервые для территории Кыргызстана систематически рассмотрены разломы, подвижки по которым происходили в позднем плейстоцене-голоце-

не, т.е.активные разломы.Выявлены особенности строения и развития зон активных разломов,установлены типы и режим движений в пределах выделенных зон.Определяющим при этом является импульсный или импуль-сно-криповый режим движений.Исходи из связи активных разломов с сильными землетрясениями обоснована потенциальная сейсмоопасность таких дтъюктивов в областях, где данные о сильных землетрясения/ отсутствуют.

2.Рассмотрены результаты высокоточных геодезических измерений .проводимых Кыргызским агентством по геодезии и картографии на геодинамических полигонах Кыргызстана.Построены карты современных движений земной коры Бишкё.кского,Восточно-Иссыккульского, Токтогульского и Ошского геодинамическйх полигонов.Основное внимание было уделено геолого-геоморфологическим аспектам современных движений,дана морфострук-турная и сейсмотектоническая интерпретация данных,произведена количественная оценка современных движений,в том числе связанных с заполнением крупных водохранилищ,а также имеющих сейсмбгеннуй природу.Выявлены особенности современных'движений земной коры.сйязэнмые с сейсмическим режимом районов расположения полигонов,показана их связь и яззимообус-ловленность.

3.Впервые на основе комплексного анализа массива геолого-гвофизи-ческих данных изучено современное состояние земной коры Тянь-Шаня и произведена ее типизация на основе выделения участков с различным типом коры.Получены новые данный о особенностях проявлений орогенических процессов в изучаемом регионе. <»

4.На основе проведенных автором исследований в пределах Срединного Тянь-Шаня установлено,-Мто этот район по развитию активных разломов и палеосейсмодислокйцйй не уступает Северному ТяньШаню,где происходили катастрофические землетрясения.Обоснована потенциальная сейсмоопасность этого района и внесены существенные изменения в карту сейсмоге-нерирующих зон Кыргызстана.

Автрррм.защищается:

1. Вывод о том,что в позднем Плейстоцене-голоцвнй Тянь-Шань представлял собой сложную "Мозаику" микраблокоа, обособившихся а верхней части/ зеМНой'коры, разделенных подвижными зонами или системами актив-

т

Л-

ных разломов. Основными границами микроблоков являются Северотяньшань-ская, Южнотяньшаньскзя, Нарынская, Южно-Ферганская,Чаткало-Кураминская и также Таласо - Ферганская системы активных разломов. Эти системы контролируют распределение сильных землетрясений с М ■= 6,5 и совпадают с зонами резкого изменения мощности земной коры. Исключением является Нарынская система, в пределах которой не зарегистрировано сильных землетрясений.

2.Вывод о том,что современные движения земной коры создают напряженное состояние земной коры,которое реализуется в виде землетрясений.В свою очередь,подготовка и возникновение землетрясений, наклады-ваясь на вековой ход современных движений и являясь проявлением непрерывного процесса накопления и разрядки напряжений в земной коре, обусловливают основные особенности этих движений:дифференцир'ованность,зна-копеременность,вариации скорости и т.д.

3.Положение о том,что земная кора Тянь-Шаня характеризуется неоднородностью по уровню современного состояния,что отражается в распределении различных типов земной коры.Значительная часть этой территории находится на переходной, неустойчивой стадии развития,когда происходит наложение и переработка орогенными процессами структур,созванных на предшествующих стадиях развития.

4.6ывод о том,что сейсмическая опасность территории Срединного Тянь-Шаня ранее неоправданно занижалась.Наличие палеосейсмодислокаций и аМивНых разломов позволяет утверждать,что э этом районе могут возникать землетрясения с М в,В, а интенсивность сейсмических воздействий может достигать 9-10 баллов.

Методика исследований.

Основным методом выявления оснс1вных закономерностей тектонических движений позднего плейстоцена-голоцена является метод детального картирования и изучения молодых (позднечетвертичных) разломов (В.Г.Трифонов). При этом исг1ользовались как наземные наблюдения так и дешифрирование азрофото й космоснимков различного масштаба. Н&земное изучение Молодых разрывов и складок основывалось на анализе деформаций форм рельефа различного возраста и генезиса. Для выявления потенциальной сейсмоопасности некоторых районов, слабо обеспеченных статистикой

землетрясений был использован палеосейсмологический метод (В.П.Соломенно, А.А,Никонов и др.). Для выявления современного состояния земной коры и типизации и районирования земной коры Тянь-Шаня были использованы методы комплексного анализа разнообразного геолого-геофизического материала (Г.И.Рейснер, М.А.Артемьев, А.К.Трофимов и др.). • Фактический материал.

В основу работы положены результаты тринадцатилетних (1980-1993) исследований автора на территории Тянь-Шаня. При этом были исследованы и за-картировэны активные разломы и сейсмодислокации (в том числе и палео) в пределах Чуйс.кой, Иссык-Кульской, Сусамырской, Алабуга-Нарынской, Атба-шинской, Аксайской, Тогуз-Тороусской, Минкуш-Кокомеренской, Кетменьтю-бинской, Чонкеминской, частично Ферганской, Таласской, Илийской, Кэркэ-ринской и других впадин Тянь-Шаня и их горного обрамления. Здесь же были изучены выровненные поверхности,разновозрастные террасы и их деформации, литология кайнозойских моласс и многие другие данные, приведенные в диссертации.

Было проведено дешифрирование аэрофотоснимков практически всей территории Кыргызского Тянь-Шаня, а также космоснимкоа различного масштаба. Использованы также материалы геологической съемки, результаты геофизических исследований, данные бурения, а также публикации и фондовые материалы.

Практическое значение и внедрение результатов исследований.

Результаты проведенных автором исследований были использованы при составлении новой карты сейсмического районирования Кыргызстана, кото- * рая выйдет в свет в 1995 году. л

Отдельные положения и результаты диссертации были внедрены в производство при составлении карты детального сейсмического районирования Иссык-Кульской впадины в масштабе 1:500 ООО, используются при составлении карты детального сейсмического районирования Чуйской впадины, при микрорайонировании участков строительст&а Верхненарынского каскада ГЭС, Аксайского цементно-шиферного комбината, Бишкекской ТЭЦ-2 и других объектов строительства.

Составленная автором карта активных разломов Кыргызстана и каталог активных разломов этой Территории вошла составной частью карты активных разломов Евразии и карты активных разлоМой Мйра (реД.В.Г.Трифо-

нов), а также карты активных разломов Тянь-Шаня, которая составляется совместно со специалистами из Китайской Народной Республики.

Публикации по теме диссертации.

Основные результаты проведенных исследований опубликованы в монографиях: "Четвертичная тектоника Чуйской впадины" (1988), "Современные движения земной коры и сейсмичность" (соавтор Цурков, 1892), "Современная геодинамика литосферы Тянь-Шаня" (коллектив авторов, 1991), а также в 30 статьях,опубликованных в различных журналах и сборниках СНГ, частью написанных с соавторами.

Апробация работы.

Результаты исследований,проведенных автором докладывались на Междуве-домственных,Всесоюзных совещаниях по изучению современных движений земной коры (Ленинакан, 1980; Кишинев, 1982; Сочи, 1984; Ташкент, 1991; Звенигород, 1985), XXIII Всесоюзном тектоническом совещании (Москва, 1990), Всесоюзной школе-семинаре "Тектоника, геодинамика и Металлогения Урала" (Москва-Иркутск,1989), Всесоюзной школе-семинаре; "Геолого-геофизические исследования в сейсмоопасных зонах СССР" (Фрунзе, 1989), Всесоюзной школе-семинаре: "Активные разрывы: методы Изучения,морфология, кинематика и геодинамическое значение (Иркутск, 1989), Казахстанс-ко-Китайском симпозиуме по прогнозу землетрясений (Алма-Ата, 1992), Координационном совещании' по современным движениям земной коры (Москва, 1983), Региональном научно-практическом совещании "Оползни, обвалы и селевые потоки сейсмоактивных областей, их прогнозирование и защита" (Душанбе,1990), Съездах Географического общества Киргизской ССР(Ош, 1985; ПржевальсМЭЭО), НаучНой конференции, посаященной 40-летию ТШФГС (Покровка,1988), Ученых советах Института сейсмологии АН Республики Кыргызстан, Научных семинарах Института сейсмологии.

Содержание и обуем работы,

г?

Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения, содержит страниц \ машинописного текста, 76 рисунков, 5 таблиц и списка литературы из 145 названий.

Выполнению работы в значительной степени способствовали контакты со специалистами из различных организаций Кыргызстана^стран СНГ и зарубежными специалистами, некоторые вопросы и проблемы, затронутые в диссертации,обсуждались с О.К.Чедия, А.К.Трофимовым, А.А.Никоновым,

B.И.Макаровым, В.Е.Цурковым, В.Г.Трифоновым, С.Ф.Скобелевым,Г.И.Рейс-нером, Р.Н.Ибрагимовым, А.Р.Ярмухамедовым,Д.Х.Якубовым,А.В.Тимушем, И.С.Садыбакасовым.О.М.Лесик, А.Л.Стромом, М.Н.Суюнбаевым, П.Молнаром, Т.Павлисом, М.Гамбургером, С.Байрактутаном, Фэн Ксанье, У Ле, Юань Чжемь-минем.

'Автор глубоко признателен вышеперечисленным коллегам* а также И.Н.Лемзину, К.Нурманбетову, А.Б.Фортуне, О.М.Григиной.Т.Чаримову, А.М.Корженкову, С.И.Трунилину за постоянную помощь и поддержку, участие в полевых исследованиях.

Автор выражает благодарность Л.П.Паневкиной, Ж.М.Болотовой,

C.Ш.Кошмуратовой, А.В.Севостьяновой за помощь в техническом оформлении диссертации.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ НЕОТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСТАНА

В глэво приводятся сведений о неотектоническом строении территории Кыргызстана. Отмечается, что первые сведения о тектонических движениях, создавших основные черты современного рельефа ТяньШзня появились в середине прошлого столетия и связаны с именами П.П.Семэноза, НАСеверцеаэ, И.В.Мушквтоза, И.И.Богдановича, В Девиса.М.Фридрихсе-на.Э.Хентигтонз.К.Леуксз и др. Основы современных представлений о но-еейшэй тектонике были заложены трудгми Э.Аргана, Д.В.Налкакима.В.А.Ни- , »юпзееа.А.В.Пейвс,С.С. Шульца,В АПетрушевского,Н.И.Николаева,Н.М.Сини-цыиэ.В.И.Попоэа. Дальнейшее развитие эти представления получили в работах О.К.Чедия,Д.И.Турбина,И.Сэдыиакйсопэ,Э.И.Макарова,8.И.Уломо-ва,С.Л.Несмеянова,А.А.Никонова,А,К. Трофимова, Д.Ч.Якубова, А.В.Ткму-шэ, А.Р.Ярмуязмедоаа, Р.Н.Иброгимоаа.В.Г.Трифонсзо.В.К.Хучая и многих других.

Приведенный материал показыззет.что а целом длй Тянь-Шаня кзрак-терны структуры, которые являются реакцией земной коры на ее субмеридиональное сжатие. Основными рэльефообразующими формами являются складки основания и парлгенетичсски сопряженные с ними разломы азбро-со-надвигоеого и сдвигового типов. Отдельные складки антиклинального и

синклинального типов группируются в протяженные линейные зоны поднятий и впадин,которые в свою очередь объединяются в системы поднятий и прогибов. Характерной чертой выделенных новейших складок и их систем является их вергентность. Изучение этого явления позволило И.Садыбакасо-ву (1972,1990) выделить на Тянь-Шане системы вергентных структур, характерной чертой которых является асимметрия новейших поднятий и прогибов, их миграция, надвиговые перемещения масс и смещение фациальных зон молассового осадконакопления во впадинах.

По мнению В.И.Макарова (1990) важнейшей особенностью новейших орогенных структур,является их глубинность.Существует резкая дисгармония рельефа верхнекоровых слоев относительно нижнекоровых и верхнемантийных,которая реализуется не только за счет субгоризонтального сжатия и деформации,но и процессами вещественно-структурного преобразования и пространственного перераспределения (течения) глубинного вещества.Новейшие и современные деформации осуществляются на разных глубинах литосферы по различным преимущественным направлениям в разных формах и с разной активностью. Такая дисгармония Привела к тектонической рассло-енности литосферы.

Весьма разнообразные точки зрения существуют на характер и природу новейших орогенических движений.Ведущее положение занимает мобйлис-тская концепция (Молнар.ТаПпонье,1976,Трифонов,1983, ЗоненШайн.Савос-тин,1979,Хаин,1987 и другие ).Согласно этой концепции, территория Тянь-Шаня представляет собой зону взаимодействия Индийской и Ёвразиат-ской литосферных плит,из которых первая движется к северу и клином вдается 8 Евразиатскую,дробя и отодвигая мелкие плиты и блоки.Некоторые авторы склонны рассматривать ТяньШань как единую микроплиту (Юда-хйн,Белен0вИч,1990,Погребной,Сабитова,1990) или же как часть микроплиты ( Ма Сиюань,(986).Другие(Зоненшайн,Савостин, 1979) представляют Тянь-Шань Ь виде зоны сжатия и Пластической деформации.

ИзвесМо, что Ьвйзь между землетрясениями и тектоническими движениями земной коры легче йсего может быть обнаружена при изучении Позд-неплейсГоценойых и голоценовых движений земной коры. Однако территория Тянь-Шаня слабо изучена в этом отношений.Немногочисленные исследования ( Никонов,1977,Трифонов,1983,Ярмухамедов ,1992 ) касаются в основном только северных окраин орогена.Немногочисленны также исследования,ка-

сающиеся геолого-геоморфологических аспектов изучения современных движений земной коры,выявленных инструментальными методами на геодинамических, полигонах Кыргызстана ( Абдрахматов.Цурков, 1992).

Накопленные к настоящему времени данные и исследования проведенные автором настоящей работы позволяют восполнить указанные пробелы,чему и посвящено дальнейшее изложение.

ГЛАВА Л. ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЗДНЕГО ПЛЕЙСТОЦЕНА-ГОЛОЦЕНА НА ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСТАНА

Для выявления основных закономерностей формирования современной структуры Тянь-Шаня был применен метод, предложенный В.Г. Трифоновым (1983),заключающийся в детапьном изучении активных разломов. Под последними понимаются разломы, смещения по которым происходили в позднем плейстоцене-голоцене. По мнению этого исследователя, подвижки по таким разломам достаточно хорошо отражают направленность процесса деформирования земной коры и характер существующих в ней напряжений. Кроме того, хорошая.сохранность смещений позволяет обособлять их от более ранних неотектонических движений и количественно определять горизонтальные и вертикальные движения.

В главе приводится детальное описание активных разломов в различных тектонических областях Тянь-Шаня. Установлено, что в позднем плейстоцене-голоцене в зонах многих новейших разломов былиективными только отдельные отрезки. Например, в зоне Сеаеро-Нарынского разлома была активна только его восточная масть, также как и в зоне Южно-Атбашинс-кого разлома. Иссык-Атинский разлом проявляет позднечечвертичную активность практически на всем своем протяжении,крема восточной части. Приводятся доказательства того,что активные участки разломов в большинстве случаев образовались при импульсных сейсмотектонических подвижках. Приведенные факты позволяют предположить, что формирование зон разломов происходит посредством импульсных двйжений и смещением участков с такими движениями вдоль разлома.Примером Такого дизьюнктивз является Иссык-Атинский разлом в Чуйской впздине, активность по которому на протяжении позднего плейстоцена-голоцена мигрировала на запад.

Самый последний сейсмотектонический импульс произошел здесь при бело-водском землетрясении 1885 года, при этом активизировалась зона раздо-ма.протяженностью более 20 км, с амплитудой вертикального смешения, достигающей 1,5 м (Игнатьев,1886).

Другим примером является протяженная полоса современных нарушений, возникшая при Кеминском землетрясении 1911 года (М 8), при котором активизировалась зона длиной свыше 200км. Однако разрыв вышел нэ поверхность только в пределах Иссык-Кульской впадины, где его протяженность составляла около 50км. В остальной части активизированной зоны отмечались многочисленные Скарпы и трещины в коренных породах. Здесь же имеются признаки более древних смещений по разломам, ограничивающих Чонкеминский грабен, причем в ряде случаев эти смещения обладали сдвиговой компонентой.

Среди разломов, которые активны на всем своем протяжении важнейшим является Таласо-Ферганский правый сдвиг. По аналогии с разломом Сан-Андреас (Никонов 1977) можно предположить, что постоянная сейсмичность приурочена к тем участкам этого разлома, где крип проявляется в заметных величинах, а на участках разрушительных землетрясений прошлого крип отсутствует. При сопоставлении участков, где обнаружены современные горизонтальные перемещения с распределением сейсмичности установлено, что узлы концентрации очагов землетрясений приурочены именно к ним. Исключением является участок Заключенный между долиной р.Урум-баш и пер. Куровее, где слабые землетрясения практически отсутствуют. Таким образом, по всей видимости такой тип разломов формируется путем чередования во времени и вдоль разломов сейсмотектонических импульсой (например, при Чаткальском землетрясении 1946г) и медленных криповых движений.

Важной чертой развития активных разломов в позднем плейстоцене-голоцене является смещение активности к центральным частям межгорных впадин. Например, в Нарынской впадине новейший краевой разлом, протягивающийся вдоль подножия массива Акчаташ в позднем плейстоцене не был активен. Это устанавливается по соотношению среднеплейстоцено-вых террасовых отложений и позДнеплейстоценовых галечников, их перекрывающих. Первые Интенсивно деформированы и падают на юго-восток под углом 30 .Галечники позднего плейстоцена лежат горизонтально и разры-

вом не затронуты. Южнее, в центральной части впадины закартированы молодые разрывы, смещающие голоценовые террасы и простирающиеся почти параллельно краевому разлому. Явление активизации молодых разломов в центральной части впадины отмечено также в Атбашинской и Аксайской впадинах.Однако, если в этих случаях мы видим отражение процесса вовлечения центральных частей впадин в общее воздымание орогена, то в Ис-сык-Кульской впадине мы видим пример активного опускания центральной части путем последовательного обрушения Бортов озерного водоема. (Трофимов, 1990).

Другой важной чертой активных разломов территории Кыргызстана является широкое развитие сдвигов. Кроме правых сдвигов северо-западного простирания и левых сдвигов северо-восточного простирания, отражающих условия субмеридионального сжатия, имеются также и субширотныа сдвиги. Показательной является северная граница орогена, где развиты дизъюнк-тивы с правыми подвижками (Каракольский разлом в Сусамырской впадине, разломы Чонкеминской впадины,Северо-Тяньшэньский разлом на территории КНР и другие). Южнсз ограничение Тянь-Шаня характеризуется активными разломами с левыми перемещениями (ШЬоБрЬеМс ...1965).

Латеральное распределение активных разломов на территории Тянь-Шаня позволяет обьединить их в несколько главных систем: Сеза-ро-Тяньшаньскую, Южно-Тяньшаньскую, Нарынскую, Южно-Ферганскую, Чатка-ло-Кураминскую. Зона Таласо-Ферганского разлома по своей протяженности и амплитуде позднеплейстоценовых-голоценовых смещений тэхже может быть выделена в качестве системы.

Протягивается вдоль северных отрогов Тянь-Шзня более чем на 500 км в север-северо-восточном направлении и расщепляется нз Несколько кулисно подставляющихся отрезков.Основные раЗломы системы тяготеют в основном к зонам сочленения хребтов с Межгорными М предгорными впадинами.

Активные разломы Чуйской Впадины, представленные надвигами и взбросами, величина вертикального ьмещения по которым в позднем плейстоцене-голоцене достигает 20-30м,к востоку сочленяются с активными дизь-юнктивами Чонкеминского грабена. Здесь начинает проявляться сдзигоезя составляющая движений, причем южное и северное разломное ограничение грабена развиваются по разному. Й молодых разрывах северного борта за-

картирован правый сдвиг со скоростью смещений, достигающей 1,0-2,0 мм/год, а разломы южного борта имеют левосдвиговую компоненту. Скорость смещений здесь также составляет 1-2 мм/год.

Северным ограничением Северо-Тяньшаньской системы служат активные разломы зоны сочленения Заилийского хребта с Илийской впадиной. Здесь развиты в основном взбросы и надвиги. Судя по данным Дин Гуою (1983), скорость правосторонних смещений по Северо-Тяньшаньскому разлому на территории Китая составляет 9 мм/год (инструментальные данные).

К северной границе орогена тяготеют также правые сдвиги северного обрамления Сусамырской впадины, где скорость смещений предположительно достигает 5-6 мм/год и голоценовые сбросы центральной части Ис-сык-Кульской впадины. Величина сбросовых перемещений достигает в последней 200м, причем активизация началась примерно 5-7 тыс.лет назад. (Трофимов, 1990).0днако, кроме сбросов имеются также и активные взбросы и сдвиги, приуроченные к зоне сочленения впадины и обрамляющих ее хребтов.Например,молодые сдвиги со скоростью смещений до 3-4 мм.год за-картироеаны в восточной части Иссык-Кульской впадины Южно-Тяньщаньская система.

К ней относятся молодые разломы южного ограничения Тянь-Шаньского орогена, обладающие, кроме взбросовой еще и сдвиговой компонентой (и-^оврИепс ;..1986).Скорость левосторонних смещений составляет до 10 мм/ год. К этой системе условно отнесен также и Заалайский разлом,находящийся в пределах Кыргызстана и связанный с Памиром. Скорость смещений по указанному разлому в голоцене составила 2-3 мм/год (Никонов,Ваков,Веселое, 1983). Судя по данным Фенг Ксанье (1986), а» гивные разломы Южно--Тяньшаньской системы контролируют распределение землетрясений с М=6. их повторяемость и миграцию, и обладают импульсным типом смещений.

Нарыншя система

Активные разломы этой системы нарушают центральную часть Срединного Тянь-Шаня И протягиваются в субширотном направлении более чем на 5оо км, Основные проявления голоценовых деформаций приурочены к центральным частям Алабуга-Нарынской, Атбашинской и Аксайской впадин. Основными кинематическими типами молодых разломов здесь являются взбросы и надвиги, величина вертикальных смещений по которым Достигает 30м.Видимая величина надвигания по отдельным разрывам составляет 15-20 м. Закартирова-

ны разломы обладающие преимущественно прэвосдвиговой подвижкой, скорость смещений по которым 1,5-2 мм/год.

Молодые разрывы описываемой системы рассредоточены в довольно широкой полосе (70-00 км), которая резко сужзется восточнее 77 параллели и дчлее представлена в виде единичного разрыва. Его активность устанавливается вдоль долины р.Нарын (устье рр.Каракол, Тарагай)и а Ак-шийракской впадине. Место резкого сужения связано с пересечением На-рынской системы молодыми разрывами северо-восточного простирания, имеющих сдвиговую составляющую. Для разломов этой системы характерен импульсный тип смещений.

Южно-Ферганская система.

Активные разломы, составляющие эту систему протягиваются а субширотном направлении,изгибаясь к северо-востоку в юго-восточном углу Ферганской впадины.В отличие от некоторых други* систем Южно-Ферганская система имеет небольшую ширину и достаточно четкие границы с юга и севера, приурочиваясь к южному борту Ферганской впадины. С северо-востока система ограничена Таласо-Фергзнским разломом, хотя визуально она может быть протянута и дальше, соединяясь с Нарынской системой. Но как по стилю молодых движений, так и по глубинному строению, истории нопейшего развития эти части существенно различны.

Характерной чертой активных разломов этой системы является преобладание поддяигов в ее западной части.Эдесь же имеются признаки пра-восдвиговых подвижек как в новейшее,тах и голоценовое время. Например, по молодому разрыву, протягивающемуся в 10 км южнее и параллельно ГОж- "* но-Наукатскому разрыву, сдвинуты на 1-1,5 км долины рр.Кыргыз-Ата, Чачме, Кепке, Шанкол и др. Сдвижению подвергаются также и водоразделы. К активным разломам приурочены оползни, обвалы, протяженные (до 5км) рвы. Весьма сложным строением обладает описываемая система а юго-восточном углу Ферганской впадины, где активные разломы меняют свое простирание с субширотного на северо-восточное и сочленяется с северо-западными дизъюнктивами долин рр.Кзракульджа и Тар. Последние сопровождаются многочисленными оползнями, трещинами, обвалами. В ряде случаев можно предполагать наличие правого сдвига по этим разломам. Основным типом смещений является импульсный.

Чаткало-Кураминская система.

В эту систему объединены активные разломы обширной Чаткало-Курамин-ской области, шириной 150-160 км. С севера эта полоса молодого разрыво--образования ограничена разрывами северного склона хр.Каржантау, с юга - Северо-Ферганским разломом. Характерной особенностью этой системы является наличие поперечной Кумбель-Угамской зоны разломов, обладающих правосдвиговой компонентой. Например, Кумбельский разлом, один из составляющих эту систему, на участке между рр.Таваксай и Карабузук имеет вертикальную амплитуду до 16 м и горизонтальное смещение, достигающее несколько десятков метров. На этом участке он сопровождается рвами, глубиной 2-3 м,оползнями. На современную активность Кумбепьского разлома указы-ваетприуроченность к его зоне сейсмогенных структур Кольтаколь и Алмашах (Ходжаев, 1985).

Северо-восточные разломы Чаткало-Кураминсой системы являются взбросами и надвигами, но в отдельных случаях имеются признаки правостороннего движения. Р.И,Ибрагимов (1970) отмечал активность Чатка-ло-Атойнокского разлома и наличие молодых сдвигов. Признаки голоцено-вой активности Каржантауского и Угамского разломов подробно описаны А.Р.Ярмухамедовым (1092).

Таласо-Ферганский разлом является правым сдвигом. В.Г.Трифонов и др.(1990) указывают на возрастание скорости смещений в голоцене от 0,5 мм/год на юго-востоке до 7 мм/год в долине р.Пычан и 15 мм/год в верховьях р.Чаткал.Северо-западный и юго-восточный участки разлома отличаются затуханием скорости движений. Преимущественный тип смещений по разлому импульсный, однако исключить наличие крипа на отдельных участках нельзя. В целом зона разлома довольно простая и представлена в виде протяженной борозды, иногда расщепляющейся на 2 -3 ветви.К зоне разлома приурочены оползни, обвалы, иногда троги.

Описанные выше системы активных разломов Тянь-Шаня являются проявлением относительных перемещений микроблоков,возникших в результате взаимодействия литосферных плит и микроплит Внутренней Азии.

Изучение молодых смещений по ограничениям микроблоков показывает,что в ряде случаев,наряду с признаками отражающих региональные напряжения в виде тангенциального сжатия,имеются данные, свидетельствующие q локальной трансформации движений.Последняя выражается поворотами отдельных блоков против часовой стрелки или их отжиманием в стороны от

участков максимального сжатия. Например,против часовой стрелки вращается Ферганский блок,что подтверждается также и палеомагнитными данными (Кобболд и др. 1994). Результатом локальной трансформации движений являются также и участки с признаками растяжения,как например в центральной части оз. Иссык-Куль (Трофимов, 1991).

"Выделенные микроблоки включают в себя элементы структур,которые на новейшем этапе отличались не только темпом,но и знаком вертикальных движений.При этом,некоторые краевые разломы,разделявшие мегантиклинали и мегасинклинали.в позднем плейстоцене-голоцене активности не проявляли.Разнородные новейшие структуры объединяет тот факт,что они в составе микроблока совершают поворот.

Представляется,что такое поведение ноесйших структур может быть объяснено моделью деформирования геофизической среды .предложенной М.А.Садовским ( 1979,Садовский Болхопитинов,Писаренко,1967, Садовский, Писаренко, 1991 ) .При этом в геофизической среде( земная кора Тянь-Шаня) представляющей собсй систему отдельнсстей ( мегантиклинали,мегасинклинали или их части) при деформировании под действием тектонических сил возникает упорядоченная структура .Эта структура является целой ассоциацией мелких отдельностей (блоков),реагирующих как единое целое.

Таким образом, для рассматриваемого временного интервала времени,микроблоки и системы активных разломов понимаются как структурно-кинематические категории,а но как категории историко-тектонические ( Н.П.Херасков,В.Г.Трифснов).

Выделенные системы активных разломов контролируют распределение сильных землетрясений с М=6,5. Исключением является Нарынская система, в пределах которой не зарегистрировано землетрясений с М-5. Однако, здесь имеют многочисленные палеосейсмодислокации, что свидетельствует о повышенной сейсмичности этой области в прошлом.

Важной особенностью распределения гипоцентров землетрясений в земной коре Тянь-Шаня является резкое уменьшение их количества ниже 20-25км. На глубинах 10-15 км прослеживается региональная зона трещи-новатости (волновод) ниже и выше которой резко различаются поля напряжений и характер проявления сейсмичности (Юдахин, Беленооич,1985). По всей видимости, основные системы активных разломов проникают в земную

кору до глубин 10-15 км, обособляя в верхней, хрупко-жесткой части коры, выделенные выше микроблоки. Наиболее мощные из систем активных разломов имеют глубину заложения,достигающую до границы Мохо (50-60 км).

Анализ пространственного распределения молодых пликативных структур дает важный материал для выявления особенностей голоценовой геодинамики.Установлено,что площадное распределение активных пликативных структур в целом подчиняется тем же закономерностям, что и распределение активных разломов. Скорость вертикальных голоценовых движений в отдельных складках достигает 0,5-2 мм/год.

В целом, выявленные особенности тектонических движений позднего плейстоцена-голоцена связаны с возникновением в зоне взаимодействия Евразиатской и Индийской литосферных плит "мозаики" микроблоков, обособившихся в верхней части земной коры.

ГЛАВА III. СОВРЕМЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ НА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПОЛИГОНАХ ТЯНЬ-ШАНЯ (ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)

Изучение современных движений земной коры имеет большое значение для народного хозяйства. Особенно повышенное внимание уделяется познанию закономерностей и количественной оценке современных движений в районах расположения крупных городов,гидротехнических сооружений и др. Проводимые на геодинамических полигонах Кыргызстана-Бишкекском, Восточно-Иссыккульском, Токтогульском и Ошском повторные геодезические измерения дают возможность рассмотреть взаимоотношения современных движений земной коры (СДЗК) с длительно развивающимися структурами и т.д.

Расположение же полигонов в разных тектонических зонах позволяет сравнить эти зоны в количественном отношении и выявить особенности их современного тектонического развития (Абдрахматов, Цурков,1992).

Бищкекский геодинамический полигон

Составленная нами карта СДЗК указанного полигона показывает, что

средняя скорость опусканий а период с 1971 по 1984 год в пределах Чуй-ской впадины составляла -0,2-3,8 мм/год. Район низких предгорий испытывал поднятие со скоростью 0,2 - 2,2 мм/год. Поле современных смещений не отвечает основным структурам района. Наиболее хорошее совпадение с мор-фоструктурными элементами показывает распределение скоростей движений в период с 1971 по 1982 год.В этом случае скорость поднятия низких предгорий составляла 0,7-1,9 мм/год, а расположенная южнее Байтикская впадина опускалась со скоростью 0,1-1,1 мм/год.Показательно,что поле скоростей отражает процесс вовлечения прилегающих частей впадины в поднятие низких предгорий. Линейно-угловые построения в зоне сочленения Чуйской впадины с низкими предгориями указывают на наличие сжатия в этом районе. При этом низкие предгорий как бы " выдавливаются " в северном направлении, со скоростью до 7-25 мм/год.3 тыловой части „ предгорий образуется зона растяжения ( Байтикская впадина).

Восточно-Иссыкульсуий полигон Почти вся территория полигона,охватывающая Восточное Лрииссык-кулье в период с 1971 по 1986 год опускалась со средней скоростью 2-3 мм/год.Наибольшие опускания приурочены к прибрежной части Тюпской и Джергаланской синклиналей (-3,3 мм/год ).К востоку опускания сменяются поднятиями,которые достигают 4,1 мм/год в пределах Чимтасминского поднятия.Судя по характеру движений земная Kopá в пределах полигона испытывает "перекос" с востока на запад.

Токтогульский полигон Геодезические измерения,проведенные в пределах указанного полигона, позволяют судить о движениях, вызванных перераспределением статистических нагрузок на поверхности, т.е.движениях нетектонического характера.Выяснено,что погружение земной поверхности имеет максимальную величину в области максимальной нагрузки. В периоды максимально го заполнения водохранилища ( 1988 год,20х 109 куб.м) площадь охваченная погружением увеличилась почти в два раза,причем не столько за счет чаши водохранилища, сколько за счет вовлечения в этот процесс прилегающих участков.Скорость погружения за весь период наблюдений составила 2 мм/год. Северо-западная часть Кетмень-Тюбинской впадины в современную

эпоху является наиболее подвижной и испытывает движения,непосредственно связанные с динамикой водохранилища.Остальная часть впадины,хотя и испытывает влияние водохранилища,все же продолжает вековые тенденции движений, т.е. поднятия со средней скоростью 1 - 2 мм/год. Следует отметить,что расчетная максимальная скорость прогибания в 35-40мм/год (Никонов.1977) примерно в 20 раз превышает реальные значения, полученные инструментальными методами.

В движение вовлечены только приповерхностные части земной коры (примерно 8-10км), что устанавливается по изучению возбужденней сейсмичности (Нерсесов и др., 1988). Она возникает в районе водохранилища с удалением от створа плотины не более 17-20 км в пределах верхней части земной коры.

Ошский геодинакический полигон.

Земная кора этого района также испытывает дифференциальные движения разного знака. Так, центральная часть полигона охватывающие низовье бассейна р.Акбура в период с1974 по 1984гг.опускается со средней скоростью 3-4 мм/год. В целомподнятие со средней скоростью 1-2 мм/год испытывает южная часть полигона. Наиболее контрастные движения были приурочены к юго-восточному углу района.

Одной из особенностей современных движений земной коры на геодинамических полигонах Кыргызстана является их блоковый характер. Это проявляется в том, что при анализе нивелирных линий, проведенных в большинстве случаев поперек основных тектонических зон, отличающихся скоростью и знаком новейших движений, выявляются участки с различным характером вертикальных деформаций. В пределах участков деформации одинаковы. Границы выделенных участков в ряде случаев не совпадают с границами новейших тектонических зон. Например, в Чуйской впадине (Бишкекский геодинамический полигон),низкие предгорья и часть Чуйской впадины, которая в четвертичное время опускалась, деформируются в едином плане, образуя своеобразный "блок". Также в едином плане деформируются Байтыкская впадина и Киргизская мегантиклиналь. Активные в позднем плейстоцене-голоцене Иссык-АтинскИй, Шамсинско-Тюндюкский и Чон-курчакский краевые разломы в поле смещений выражены слабо или движения в их зонах вообще отсутствуют. Это свидетельствует о том, что эти диз-

ъюнктивы обладают импульсным типом движений.

В пределах Восточно-Иссыккульского геодинамического полигона также отмечается явление совместного деформирования структур, на новейшем этапе обладавших разным знаком движений и активно развивавшихся в позднем плейстоцене-голоцене.

Однако, если на бишкекском полигоне этот процесс продолжается уже длительное время (1971-1991ГГ.), то в пределах ВосточноИссыккульского полигона такое явление было отмечено только перед Джаланаш-Тюпским землетрясением 1978г (М-6,5). Проведенные посла землетрясения повторные инвелировки показали, что характер смещений в пределах морфострук-тур отвечает вековой тенденции движений.

Указанная особенность современных движений также может быть объяснена с позиций модели деформирования геофизической среды М.А.Садовского.Повышение уровня региональных тектонических напряжений приводит* объединению или консолидации блоков,которые деформируются как единое целое.Перераспределение поступающей извне тектонической энергии между отдельными блоками приводит к тому что они теряют устойчивость.Резкое сбрасывание накопленной в консолидированных блоках упругой энергии приводит к переходу системы отдельностей (блоков) в свободное состояние и восстановлению вековой тенденции современных движений.

Непрерывный процесс накопления и разрядки упругой энергии в земной коре,взаимосвязанные и проявлениями которого являются вековые и быстрые ( сейсмические) движения (Мещеряков, 1973, Никонов, 1977) отражается также и в знакопеременности современных движений.Сопоставление особенностей этих движений с сейсмическим режимом территорий расположения геодинамических полигонов Кыргызстана позволяет утверждать,что знакопеременные движения здесь имеют тектоническую природу.

Имеющиеся данные по измерению современных движений после крупных сейсмических событий позволяют предполагать значительную роль сейсмо-генных движений в формировании рельефа Тянь-Шаня. Например, после сильного Джаланаш-Тюпского землетрясения (М=6,5) пригребневая часть хребта Кунгей Алз-Тоо просела на 212 мм, по системе разломов, выкалывающих здесь узкий грабен. Судя поданным П.А.Атрушкевича.П.А.Остропи-ко (1986) при подготовке Сарыкамышского землетрясения северный склон хр.Ззилийский Алатау поднялся на 60 мМ, а после землетрясения - опус-

тился на 45 мм. Таким образом, в процессе подготовки и реализации землетрясения земная кора поднялась на 15 мм.

Кроме того, ловшрные нивелировки, проведенные в пределах Восточ-но-Иссыкхульского гесдинамического полигона показывают, что при сильных землетрясениях могут "оживляться " зоны разломов в фундаменте впадины, перекрытые мощней толщей рыхлых отложений и нё выраженные в рельефе.

В Целом данные о современных движениях земной коры позволяют уточнить некоторые особенности современной геодинамики Тяныиа-ня.Во-первых,геодезические данные подтверждают наличие именно импульсных движений по многим разломам.Отсутствие постоянного накопления превышений в висячих крыльях Иссыкатинского.Талдысуйского и некоторых других дизьюнктивов свидетельствует о том,что разрядка напряжений в их зонах происходит в виде сейсмотектонических импульсов с образованием остаточных деформаций.Во-вторых, немногочисленные пока данные о горизонтальных движениях земной коры свидетельствуют о значительном тангенциальном сжатии (до 7-25 мм\год в Чуйской впадине) .Наконец,геодезические данные слухот еще одним подтверждением правомерности применения модели деформировпния геофизической среды М.А.Садовского к тектоническим процессам происходящим на Тянь-Шане.Особенности развития структур в позднем плейстоцене-голоцене в целом на Тянь-Шане и в пределах локальных полигонов отражают разные уровни важнейшего свойства геофизической среды - свойства самоорганизации.

ГЛАВА IV. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСТАНА

Выявление современной тектонической активности или современного состояния земной коры имеет важное значение для понимания взаимодействия разных форм и явлений тектогенеза, а следовательно для выявления современной динамики Земли. Для этого необходимо провести совместный анализ разнообразного материала, который в той или иной мере дает информации о процессах происходящих как на поверхности, так и на глубине. Для интегрального изображения некоего показателя, который в

обобщенном виде отражал бы характеристики, дающие представление о строении и современном состоянии земной коры было предложено много подходов. В настоящей работе мы применили методический прием, предложенный в свое время Артемьевым и др,(1984) с некоторыми модификациями. Прежде всего, в качестве исходной информации мы приняли величину теплового потока, мощность осадочного чехла, изостатические аномалии силы тяжести, высоту современного рельефа и мощность земной коры. Представляется, что эти исходные признаки прямо или косвенно помогают судить об общей тенденции развития тектонических движений, глубинных термальных процессах, степени проницаемости и т.д. Кроме того, каждый вид информации довольно равномерно и единообразно представлен в пределах всей изучаемой территории. Основное различие в методической части состояло в оценке вклада каждого признака в интегрированный показатель современного состояния земной коры (А), Мы использовали (Абдрахма-тов,Корженков,1991) метод экспертной оценки значимости отдельных параметров и приняли, что сумма весов, составляющих общий вес отдельной ячейки, на которые разбивается вся территория равна 100%. Размеры исходной ячейки составляют 20x30 мин.градусной сетки. Считай, что основным параметром, определяющим состояние земной коры являются тепловой поток и мощность земной коры, мы придали им максимальное значение весов (25 единиц или процентов). Средней же высоте рельефа, которай кор-релируется с мощностью земной коры придан минимальный вес (10%). Остальные параметры оценены в 20%. Процедура снятия информации с элементарных ячеек, проведения Изолиний, стандартны.

Составленная нами карГа современного состояния земной коры (параметр А) территории Кыргызстана характеризует В Изолиниях его распределения. Установлено, что в пределах изученного регйона А изменяется в пределах от 20 до 36 единиц, при максимально возможном числе 45. Наиболее высокие значения (29-36 единиц) приурочены к южной части ороге-на. Самые низкие значения А приурочены к зоне сочленения +яНь-Шаня с Туранской плитой и Казахской платформой (25-20). Нь/Ш (зазНЬгь уровня А являются азональными и не имеют четкой сфу^рНой приуроченности. Вместе с тем, если изолиНий коэффициента А в юйНоЙ части +янь-Шайя имеют вытянутую в северо-восточном направлении фо(зМу, то в северной части изолиний изометричны.

Сопоставление распределения параметра А с распределением сейсмичности показывает, что эпицентры сильных землетрясений (М=5) приурочены к участкам наиболее контрастного сочленения участков с разным уровнем современного состояния. По всей видимости, эти зоны являются границами Неоднородностей земной коры и возможно, верхней мантии и отражают распределение крупных блоков литосферы в изучаемом регионе.

Вместе с выявлением современного состояния земной коры необходимо провести классификацию земной коры по комплексу геолого-геофизических данных о ее современном состояния и районирование территории по выделенным типам (Рейснер,Рейснер,1997). Такая работа била проведена нами по методике, предложенной указанными исследователями, Причем исходные данные были обработаны и классифицированы ими же с применением кластерного анализа, а результаты переданы нам для дальнейшей интерпретации. Обработке подвергались та же исходные данные, которые были привлечены для выяснения современного состояния земной коры.

Суть процедуры кластерного анализа - постепенное (шаг за шагом) объединение исходного массива ячеех в кластеры (типы коры) до тех пор, пока все ячейки исходного массива не сольются в один кластер. В нашем случав исходный массив в 263 ячейки (точки) Последовательно объединялся на разных шагах (йнтерациях) процедуры в 94 кластера на первом шаге, 35 - на втором, 9 - нэ третьем и 1 - на четвертом. Для проведения районирования территорий Кыргызстана по типам коры был использован третий шаг процедуры. Их характеристика приведена в таблице.

Таблица

I Тип земной коры

Признак !------

II !2!3!4!5!6!7!8!9

0 Мв/м 49 Т км 58 Й км 3,6 {= кМ 10,9

1 усл.ед. 8,3

49 52 67 58

Ё1 50 50 50

3,3 2,2 2,6 1,4

0.20 0,7 1.1 0,3

24,5 1,? 3,3 -17,7

73 . 49 66 30 61,3 48,6 41,4 51,0 3,4 0,9 1,0 2,8 0,1 3,8 0,9 2,48 23,7-20,8 3,4 5,0

Для понимания сущности процессов,происходящих на Тянь-ШанЪ необходимо выяснение следующих вопросов:виды границ между типами коры,особенности взаимного перехода одного типа коры в другой, сосуществование разных типов коры и др.

Как отмечал Г.И .Рейснер (1987),особое качество границ одного вида заключается в том,что при их пересечении знамения всех параметров хотя и изменяются,но сохраняют один и тот же тренд.Они либо убывают,либо возрастают,но не меняют направленность.По существу это означает,что при последовательном пересечении границ одного и того же вида,разделяющих разные типы земной коры,в той же последовательности сменяются площади разных стадий проявления одного и того же процесса эволюции земной коры,которые достигнуты к настоящему времени.

Поскольку Тянь-шзнь является орогеническОй областью,естественно предположить,что участки с разными типами коры являются участками с разными стадиями орогенеза.Наиболее развитая стадия (тип коры 6) отмечается в верховьях р. Нарын и Чаткале.Этот тип обрамляется менее развитыми стадиями (типы коры 3,4,5).Окраинные час!и орогена характеризуются типами коры 7 и 8,что говорит Об условиях близких к прилегающим с севера и запада Казахской платформе И Туранской плите.

Наибольший интерес вызывает тип коры 1,который занимает обширные площади в центральной части Тянь-ШзнЯ.СопсставлеНие данных по распределению типов коры с неотектоническймй данными показывает,что область занятая типом коры 1 обладает чертами свойственными как для развитый так и для наименее продвинутых стадий орогенеза.Важнейшим свойством этой области является то,что с одной стороны,это1 тип коры ограничен конструктивной границей ( при повышении теплойого потока происходит увеличение мощности земной коры),а с другой - деструктивной (при повышении теплового потока происходит умейьшение мощности земной ко-ры).Такие области находятся в неустойчивом состоянии.Можно предполагать,что здесь происходит Наложение орогенй^еских процессов на структуры Предшествующих стадий развития.

Сопоставление карты современного состояний земной коры и распределения типов коры по площади показывает,что участки с наиболее высоким уровнем параметра А( 33-36) отвечают наиболее продвинутым стадиям орогенеза.НеактивизированНые части прилегающих платформ характеризуют-

ся наименьшими значениями А (21-23). Переходные,неустойчивые области имеют значения А (29-30).

Обширные изометричные площади с одинаковым уровнем современной активности (А) отвечают выделенным ранее по распределению активных разломов микроблокам.Таким образом,Тянь-Шзнь представляет собой совокупность геодинамически взаимодействующих блоков,которые граничат по зонам разной ширины и протяженности.

ГЛАВА У.СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА ТЕРРИТОРИИ ТЯНЬ-ШАНЯ

В настоящее время существует две группы данных,которые необходимо учитывать при геодинамических построениях.

Как известно,новейшая структура Тянь-Шаня возникла в результате тангенциального сжатия земной коры,о чем свидетельствуют данные о морфологии, асимметрии складок основания, кинематика новейших разломов и другие материалы (Чедия,1986,Садыбакасов,1990, Макаров,1990 ^Основной причиной этого сжатия Многие исследователи склонны считать коллизию Индостана и Евразии ( Молнар.Таппонье, 1976,Трифонов, 1983,Ха-ин,188Э и др.).

С другой - стороны,изучение скоростной структуры верхней мантии (Бур-маков и др. 1986), гравитационные аномалии в редукции Гленни ( Вин-ник.Лукк,1975,Нерсесов,1975) и другие материалы ( Артемьев.Гол-ланд.ЮдахИн, 1981,Винник, 1978,Юдахин, 1983,Сайипбекова, 1989) показывают ,что под северо-восточным Тянь-Шанем существует выступ разуплотненной мантии.Изучение структурной позиции мезо-кайнозойского вулканизма . (Кнауф И др.1980) привело к выводу о гюзднепалеозойском возрасте этою выступа.

Необходимо учитывать также сведения о тектонических условиях раз-витий территории Тянь-Шаня перед новейшим этапом этапом.По всей видимости, перед новейшей активизацией в пределах этого региона существовали условии слабого растяжения.Об этом свидельствуют излияния базаль- . тоа, абсолютной вадрасТ которых 60-55 млн\лет ( Крылов,1960),а также сбросы, дислоцирующие отложения сулутерекской свиты (эоцен). Известно

также,что в начальны* этапах неотектонического развития на Тянь-Шане преобладали прогибания ( Чедия, 1986,Садыбакасов.1990,Трофимов,1991).Новые тенденции а развитии Тянь-Шаня наметились в четвертичное время,когда поднятия стали доминировать.При этом,сбросы трансформировались во взбросы и надвиги,а в некоторых случаях- в поддвиги.

Таким образом,приведенные выше данные позволяют предположить следующую геодинамическую модель формирования современной структуры Тянь-Шаня.

По всей видимости,существовавшие перед началом новейшего этапа условия слабого растяжения сохранялись и в начале неотектонической активизации.Этому способствовал также и раскол Евразиатской плиты,вызванный столкновением ее с Индостаном,который произошел около 32 млн\лет назад.Однако.в условиях сближения литосферных плит,ситуация слабого растяжения долгое время находилась в зачаточном состоянии.Наконец,в начале четвертичного времени,когда фронт надвигающейся Индос-танской плиты достиг северо-восточной части Дарваз-Алайской зоны (Трифонов,1983) условия растяжения сменились тангенциальным сжатием.При этом,верхняя хрупкая и жесткая масть земной коры испытывала коробление и смещение по разломам.В нйжней части коры й верхней мантии происходят процессы, обязанные с вещественно-структурными преобразованиями и пространственным перераспределением глубинною вещества (Макаров, 1990).

с*

Выделенные на Тянь-Шане типы Коры,отвечающие разным стадиям ори- -генеза показывают,что,по всей видимости,области Наиболее ИровйНуТых стадий в наибольшей степени были подвержены сжатию.Имеются районы,где условия предыдущих стадий развития сохранились почти в первоначальном виде (типы коры 7 И б, Ферганская И ИсЫккульСкзя впадИны) .Наконец, в центральной части Тянь-Шаня существуют условия,когДа Процесса сжатия ( орогенеза) наложилйсь на структуры Предшествующих стадий (начальный рифтогенеЗ 7 ).ОтМетиМ,чтО именнозДёСЪ Наиболее ярко виднЫ признаки рифТогенной деструкции зеМной коры (ХрИсТов, 197$).

Современные тектоническиаНроцеЬсы,Происходящие На Тйнь-ШаНе могут быть объяснены с точки зрения модели Деформкфованйя геофизической среды,предложенной М.А.Садовским (1979,СЗДовский,Болховитйнов,Писё-ренко 1987, Садовский,Писаренко, 1691).

В результате перераспределения тектонических сил на территории Тянь-Шаня,которая представляла собой совокупность отдельностей (блоков),возникла упорядоченная структура,состоящая из ассоциации мелких блоков,реагирующих как единое целое (микроблоки ). Периодическое накопление напряжений в таких консолидированных блоках приводит к их резкой разрядке в виде сильных эемлетрясений.При зтом происходят мгновенные импульсные подвижки по ограничениям микроблоков с возникновением остаточных деформаций.Поэтому ограчения блоков являются потенциально сейсмоопасными.

Таким образом,основные особенности современной геодинамики Тянь-Шаня могут быть объяснены наложением двух разновозрастных процес-сов:тангенциальным сжатием и предществующим ему подъемом разуплотненной мантии.

ГЛАВА VI. ГОЛО ЦЕНОВЫЕ И СОВРЕМЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Б указанной главе рассматриваются некоторые способы оценки сейсмической опасности-интенсивности, места и повторяемости или даже времени сильных землетрясений, основанные на изучении голоценовых и современных движений земной коры.

Как известно,в ряде случаев палеосейсмологический метод дает возможность определять или уточнять местоположение сильных землетрясений и размеры очаговых зон.общие изменения сейсмического режима в течении последних 100 тыс.лет,определять максимально возможную интенсивность землетрясений в пределах отдельных участков и сейсмогенных зон. Однако, несмотря на казалось бы хорошую изученность Тянь-Шаня, слабо -освещенными, а то и вовсе неизученными оказались отдельные районы Тянь-Шаня.В частности, это касается внутренних районов Тянь-Шаня, где автором были обнаружены палеосейсмоДислокации.параметры которых позволяют говорить о том, что в позднем плейстоцене-голоцене в этом регионе происходили землетрясения интенсивностью 9-10 баллов.Это доказывается наличием палеосейсмодислокаций в Сусамырской, Джумгальской, МинКушс-

кой.Алабуга-Нарынской.Атбашинской и Аксайской впадин. Дислокации представлены сейсморвами, иногда протяженными, достигающими до 30 км, как например в Нарынской впадине; оползнями и обвалами с объемом несколько сот миллионов куб.м., ступечатыми перекосами грунта, дислокациями ти-па'разбитых вершин" и другими типами. Приводится описание наиболее представительных дислокаций.

Предпринята попытка оценить магнитуду палеоземлетрясений по формулам предложенным А.А.Никоновым (1977), описывающим корреляционные соотношения между длиной возникших при известных землетрясениях разрывов и магнитудой землетрясений. Получается, что в районе слияния Малого Нарына с Нарыном в голоцене произошло землетрясение с магнитудой 7,3-7,7. Сила палеоземлетрясения, возникшего В районе сел.Караункур составляла более 6,5, а интенсивность палеоземлетрясений, имевших место в горном обрамлении Джумгальской и Сусамырской впадин составляла более 9 баллов. Правильность наших предположений подтвердило Сусамырс-кое землетрясение с М-7,3, произошедшее в 1992 году.Приведенные данные о палеосейсмодислокациях и активных разрывах позволили существенно изменить составленную ранее карту зон возникновения очагов землетрясений (1990). Внесены изменения в контуры Джумгзльско-Терскейской сейсмоге-нерирующей зоны и переоценены магНитуды максимально возможных в этой зоне землетрясений. Существенные изменения претерпели Магнитуды возможных землетрясений в АкШийрак-НарыМской, СонкеЛьской зонах.Выделена новая Аксайсхая сейсмогенерирующая зона с максимально возможной змесь магнитудой В,б.

На . основании геологических данных предпринята попытка оценить повторяемость сильных землетрясений а Срединном и Северном Тянь-Шане.При этом мы исходили из предположения, что а тех активных разломах,где виден кумулятивный эффект, смещения происходили в виде сейсмотектонических импульсов. В ряде случаев импульсный характер смещений доказывается геологическими методами. Например, в Нарынской впадине,в долина р.Кокджерты ахтийный разлом смещает комплекс молодых +еррае:0^ на 1,2 2,4 м, О^ 10 м, 0$-40 м. Принимая, что смещение террйс происходило в виде импульсов и время формирования террасового комплекса позже (^равным 90-100 тыс лет,получаем,что после этого времейи произошло на менее 33 импульсов т.е. один имПульс В 2-3 тыс.лет. 1акйе

оценки в Северном Тянь-Шане показывают, что здесь сильные сейсмические события происходят значительно чаще -2-3 землетрясения в тысячу лет. К тому же, если в Северном Тянь-Шане землетрясения происходят в достаточно узкой зоне, то в Срединном ТяньШане они носят рассеянный характер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты выполненной работы заключаются в нижеследующем:

1. Произведено систематическое описание разломов, подвижки по которым происходили в позднем плейстоцене-голоцене. Установлено,что эти разломы группируются в несколько систем: СевероТяньшаньскую, Нарынс-кую, Южно-Ферганскую, Чаткало-Кураминскую и Южно-Тяньшаньскую. Указанные системы являются проявлением относительных перемещений микроблоков, на которые расчленен Тянь-Шань, обособивщихся в верхней части земной коры и возникших во фронтальных частях взаимодействующих литосфер-ных плит. Выделенные системы активных разломов характеризуются относительной концентрацией эпицентров сильных землетрясений. Исключением является Нарынская. система, в пределах которой не зафиксировано землетрясений М-5.

Важной особенностью активных разломов является наличие сдвиговых подвижек не только по дизъюнктивам северо-восточного и северо-западного простираний, но и по субширотным нарушениям. Характер движений по активным разломам показывает, что выделенные блоки во многих случаях испытывают вращательные движения против часовой стрелки. Движение других блоков связано с отжиманием горных масс в сторону от движущегося к северу Иамирского выступа.

Характер смещений по активным разломам различен. Выделены разломы -с импульсным, криповым и иМпупьсно-криповым типом движений.Такое выделение имеет важное значение для целей сейсмотектоники.

2. Рассмотрены результаты высокоточных геодезических измерений, проводимых Кыргызским агёнстВом по геодезии и картографии на геодина-

мичёскйх полигонах Кыргызстана - Бишкекском, Восточно-Иссыккульском, «

ТоКтогульском и ОшскоМ. Установлено, что современные движения земной

. коры имеют блоковый, дифференцированный характер. В отдельных случаях, выделенные блоки не отвечают тектонической зональности, отражающей процесс изменения во времени скорости и направленности новейших движе-' ний. Поле современных движений показывает, что в едином плане могут деформироваться структуры, которые на протяжении новейшего времени различались не только скоростью, но и знаком движений. Установлено, . что "блоковость" современных движений, также мак и отсутствие движений по разломам, активным в позднем плейстоцене-голоцене связано с сейсмическим режимом территорий полигонов. Повышение уровня региональных Напряжений приводит к "зацеплению" отдельных блоков в зоне разлома, их временному укрупнению и совместному деформированию. Все это отражается также и в характере распределения сейсмичности.

Имеющиеся геодезические Данные позволяют предполагать значительную роль сейсмогеннЫх движений а формировании рельефа горных районов. Установлено, что при сильных сейсмических событиях в прйводораздельных частях отдельных хребтов могут происходить проседания на несколько десятков сантиметров.

При заполнении крупных водохранилищ, возникают движения нетектонического происхождения, по своей величины сравнимые с тектоническими. Однако в этом случае в движение вовлекаются лишь приповерхностные части земной коры (8-10 км), что устанавливается по проявлениям возбужденной сейсмичности.

3. Территория Тянь-Шаня характеризуется значительной неоднородностью по уровню современного состояния земной коры.чТо отражается также и в распределении участков с различным типом земной коры.Значительная часть территории находится на Переходной,неустойчивой стадии развития,когда происходит наложение и Переработка ОрОГенныМи процессами структур,созданных на предыдущих этапах.

Совместное рассмотрение комплекса геолого-геофизических данных позволяет утверждать.^то на территории fянь-Шaнй существуют уМасТкй находящиеся на разных стадиях развития орогенного режима. Эти же данные подтвеждают предположение о том,что указанная область представляет собой совокупность геодинами^ескИ взаимодействующих между собой микроблоков,граничащих по подвижным зонам разной ширины и протяженности,

4.Совместное рассмотрение данных об активных разломах.активных

пликативных структурах,современных движениях земной коры и распределении участков с различным ее состоянием позволяет выявить некоторые особенности-современной геодинамики Тянь-Шаня.Эти особенности вытекают из развития современной структуры Тянь-Шаня в условия* тангенциального сжатия,направленного к северу и связанного с давлением Индостанской литосферной плиты.Это сжатие было наложено на структуры,возникшие на предшествующих стадиях,в условиях слабого растяжения.Таким обра-зом.современная геодинамика Тянь-Шаня обусловлена последовательной сменой геодинамических режимов: слабого растяжения ча начальных этапах и тангенциального сжатия в четвертичное Время.

5. Выявление и картирование в пределах Внутреннего Тянь-Шаня ла-леосейсмодислокаций и активных разрывов позволило прийти к выводу о том,что на протяжении позднего плейстоцена-голоцена сейсмичность этой территории была более высокой чем в настоящее время. Оценки сейсмической опасности этой области показывают, что сила возникающих здесь землетрясений достигала и может достигать в будущем 9-10 баллов при Средней повторяемости одного сильного сейсмического события в 2-3 тысячи лет.

Обоснование высокой сейсмичности Внутреннего Тянь-Шаня позволило внести существенные коррективы в карту сейсмического районирования Республики Кыргызстан.

Основные положения диссертации опубликованы в следующий основных работах.

МОНОГРАФИИ

1. Четвертичная тектоника Чуйской впадины, Фрунзе, Илим,1988, 118с.

2. Детальное сейсмическое районирование Восточной Киргизии// Фрунзе,Илим, 1988,250 с.(коллективная,авторство по главам).

Глава: Сейсмодислокации Восточного Прииссыккулья-с.184-192 (с • О.К.Чедия,Й.Н.ЛемзиНым).

3. Современная геодинамика литосферы Тянь-Шаня//М.,Наука, 1991,192 с.(коллбктивная,авторство по главам).

а) глава: Количественная характеристика новейших тектонических движений По ¡"еолс/о-геоморфологическим данным, с.60-63 (с О.К.Чедия)

б) глава: Голоценовые движения, с.63-65' •

в) глава: Современные движения земной поверхности, с.75-77 (с В.Е.Цурковым)

4. Современные движения земной коры и сейсмичность (на примере Северного Тянь-Шаня) Бишкек,Илим, 1992,102 с. (с В.Е.Цурковым)

СТАТЬИ

5. Четвертичная тектоника Фрунзенскйго прогностического полиго-на//Геология кайнозоя Киргизии. Фрунзе,Илйм, 1983,с.88-104.

6. Строение четвертичной толщи Чуйской впадины//Геология кайнозоя Киргизии. Фрунзе,Илим,1983,с.3-16 (с А.К.Трофимовым).

7. Современные тектонические движения и некоторые показатели сейсмичности центральной части Чуйской впадины//Геофизическая характеристика и сейсмичность Киргизского Тянь-Шаня. Фрунзе,Илим, 1984,с.141-152

(с Б.И.Ильясовым,З.А.Меджитовой).

8. Рёжим четвертивных тектонических движений центральной части Чуйской впадины//Геология кайнозоя и новейшап тектоника Тянь-Шаня. Фрунзе,Илим, 1984,с.96-104

9. Активные разрывы Фрунзенского геодинамического полигона //Геологическое строение'и сейсмичность Токтогульского и Фрунзенского полигонов. Фрунзе,Илим.1988,с.59-64

10. Активные разрывы Алабуга-Нарынской впадиНы//Северо - Восточный Тянь-Шань в новейшем Этапе геологического развития, Фрунзе, Илим,1989,с.78-92 (с И.Н.Лемзиным).

11. Теология и тектоника кайнозоя Тогуз-Тороусской впадины// Северо-Восточный Тянь-Шань в новейшем этапе геологического развития Фрунзе,Илим, 1989,с.65-78 (с И.Н.Лемзиным).

12. Палеосейсмичность Центрального Тянь-Шаня//Изв.АН Кирг.ССР, 1990, N 3,с.93-99 (с И.Н.Лемзиным).

13. Современные и четвертичные тектонические движения по Тала-со-Ферганскому разлому//Тянь-Шань в новейшем этапе геологического развития. Бишкек,Илим,1991 ,с.66-74.

14. Строение четвертичной толщи Восточного Прииссыккулья// Тянь-Шань в новейшем этапе геологического развитйя.Бишкек.Илим, 1991;с.ЗЗ-40 (с А. ^Трофимовым,С.И.ТрунилиныМ).

15.СейсМогравитационные структуры Кыргызстана.// Геология кайно-

зоя и сейсмотектоника Тянь-Шаня.Бишкек,Илим, 1994,с.85-98. (с О.К.Че-дия,И.Н.Лемзиным,А.М'.Корженкоьым.) ,

16.Джумгальская внутригорная впадина, в новейшей, структуре Тянь-Шаня.// Тянь-Шань в эпоху новейшего горообразования.Бишкек. Илим,1994,с.в2-8б (А.М.Корженковым.О.К.Чедия,И.Н.Лемзиным).

17.Новейшая тектонике Кетмень-Тюбинской впадины.// Тянь-Шань в эпоху новейшего горообразования.Бишкек, Илим,1994,с.96-104.

ТЕЗИСЫ СТАТЕЙ

18. Позднеплейстоцен-голоценовые разрывы северо-восточного Тянь-Шаня//Тектоника, геодинамика и, металлогения Урала. М. 1989, с.6-8 (с И.Н.Лемзиным).

19. К сейсмотектонике Центрального Тянь-Шаня//Геолого-геофизичес-кие исследования 6 сейсмоопасных зонах СССР. Фрунзе,Илим,с. 34-35 (с И.Н.Лемзиным, К.Нурманбетовым).

20. Активные разрывы внешних и внутренних областей Тянь-Шаня //Геодинамика и развитие тектоносферы. М.,1990,с.20-21

21. Количественная характеристика зон активных разломов ТяньШа-ня//Тектоника океанов и палеоокеанов. М.,1991,с.З-4.

Abstract

Tectoaic development ol Ute PleUtaccne-Hdotenc (or Kyt(ya RepuUk'i area. Bishkek, IHm,lWJ.34pp

There are the main regulartatle» ot late Pleistocene - Hclocene tectonic . development for Kyrtyz Republic'» area have been considered In thesis; conditions and movement types on active faults were studied; Earth crust's microblocks having definite movements type are Singled tut and well - feunded.

The results at geodetlcal measurements on the Kyrgyistan's geodynamlc test-points have been examined and generalized the morphottructurel and seismotectonlc interpretation at data Is given; the quantitative estimate of modern movements and its correlation with newest movements and seismic regime of »eparalc territories have done Modern state of Tien-Shan's earth crust Is studied and pecullarites of orogeny processes exposures have revealed. The potential seismic hazard of different Tien-Shan's regions is substantiated.

Аннотация

Тектонические движении позднего плейстоцена - голоцена территории Республики Кыргызстан. Бишкек,Илим, 1995, 34с.

В диссертация рассмотрены основные закономерности тектонического развития территории Кыргызской Республика а позднем плейстоцене - голоцене, изучены режим и тип движений по активный разломам, выделены я обоснованы микроблоки земнов коры, обладающие определенный характером движений.

Рассмотрены в обобщены результаты геодезически« измерений на геоднна-мхческик полигонах Кыргызстана, дана морфоструктурная и сейсмотектоническая интерпретация данных, произведена количественна! оценка «»ременных движений и их сопоставление с новейшими движениями и сейсмическим режимом отдельных территорий. Изучено современное состояние земной коры Тянь-Шаня я выявлены особенности проявлений орогсннческих процессов. Обоснована потенциальная сейсмоопасность различных районов Тянь-Шаня.

Аннотация

Кыргыэ Республикасыпын аймашнын акыркы плейстоцен - голоцецдеги текто-накалык кыймылдосу. Бишкек, Илим, 1995 ж. 146.

Днссертацияда Кыргыз Республикасьшын аймагыныа акыркы плейстоцея-го-лоцеидеги тектоникалык врчушуиув негизги ченемдиктуулвру Карглгаи, вкти*-дуу харакалзр бо-юнча кыймьшдоалориук туру жанз тартнби иунвзунв ээ бол-гон жер катмарынын мчн блоктору негазделген жаиа бвлунгви.

Кыргыэстацдын геодинамнкалык полигондоруцдз геодезикалык ченевлврцун жыйынткктары Каралган жана кортундулдаиган, иорфоструктуралык жана сейс-иотектониклык тутундурмвлер берилген, азыркы замандап* кыймилдолорду сая жатнан баало жана айрым айнактардин жаны кыймылдары жана сейсми-калык тартиптерн мевен салыттыруу жургузулгвн. Тягнь-Шандын жер катмарынын азырги абалъ» изйлденген жана орогендик (too кайда болуу) процесстер-дин кврунуштерунун езгечвлуктару табылган. Тякь-Шандык ар башка районяо-рунун потенциалдуу сейсмикалык коркуяучу Негизделген.