Проблемы сейсмотектоники Припятского прогиба

0
156
Припятский прогиб и ландшафт Гомельской

Проблемы изучения сейсмичности и сейсмотектонического районирования сейсмической опасности Припятского прогиба основаны, прежде всего, на прогнозной оценке сейсмического потенциала, выделении зон воз­никновения очагов землетрясений (ВОЗ) и учете исторических и инструментально зарегистрированных землетрясе­ний в пределах исследуемой территории. Проблемы определения зон ВОЗ и сейсмотектонического потенциала тре­буют особенно тщательного системного подхода. Он включает анализ и обобщение геолого-геофизических данных, отражающих главные особенности проявления новейших или современных тектонических процессов, пространст­венное размещение активных и пассивных разломов, очагов землетрясений, теоретическую (формализованную) оценку максимальной магнитуды землетрясений в пределах конкретных зон [1,2].

Тектоника Припятского прогиба 

Припятский прогиб расположен между Белорусской и Воронежской антеклизами и разделяющей их Жлобинской седловиной на севере и Украинским щитом на юге и включает Припятский грабен и Северо-Припятское плечо. Он протягивается в западно-северо-западном, близком к широтному направле­нии на 280 км и имеет ширину до 150 км. От Украинского щита прогиб отделен Южно-Припятским краевым разло­мом, представляющим собой зону сбросов общей амплитудой по поверхности фундамента до 2-4 км. Северной границей прогиба на западе и грабена на востоке является Северо-Припятский краевой разлом, состоящий из серии кулисообразно подставляющих друг друга разрывов типа сбросов с суммарной амплитудой до 2,0-3,5 км. На восто­ке северной границей Припятского прогиба служит Жлобинский и Малиновско-Глазовский разломы, отделяющие Северо-Припятское плечо от Жлобинской седловины. Полесская седловина отделяет Припятский прогиб от Подлясско-Брестской впадины на западе, а Брагинско-Лоевская седловина — от Днепровско-Донецкого прогиба на востоке [3].

Сейсмичность

Особенности пространственного распределения землетрясений в зоне сочленения северо-западной части Припятского прогиба и Белорусской антеклизы, изучены на основе данных о землетрясения с энерге­тическим классом К= 4-9. Ежегодно в этой зоне фиксируется до 50 сейсмических толчков. Сопоставление про­странственно-временного распределения очагов землетрясений с тектонической характеристикой региона показыва­ет, что большинство разломов здесь высокоактивны в сейсмическом отношении [4].

Зоны возможных очагов землетрясений в пределах Припятского прогиба 

При проведении комплексного сейсмотектонического анализа в пределах Притяского прогиба были рассмотрены потенциально активные структу­ры. Основным критерием отнесения их к сейсмогенерирующим, которые можно отождествлять с зонами ВОЗ, было установление в их пределах эпицентров землетрясений. Зоны ВОЗ были выделены на основе сейсмогеологических данных с одной стороны и с прогнозной оценкой их сейсмотектонического потенциала Мmах — с другой. В результа­те была определена окончательная оценка Мmaх для каждой сейсмогенной зоны и уточнены границы зон ВОЗ. При этом величина Мmах для каждой зоны определялась следующим образом: по магнитуде наиболее сильного землетря­сения для данной структуры (при наличии землетрясений); по аналогии со сходными геоструктурами данного регио­на (при отсутствии зафиксированных землетрясений); на основе расчетных методов [5]. За Мтах принималось макси­мальное значение магнитуды, выделенное в пределах данной зоны. Протяженность сейсмогенерирующих зон опре­делена по длине активной части разлома, либо по размерам сейсмотектонической зоны на карте. Ширина таких зон выявлена расчетным путем [6, 7]: ортогонально к осевой линии сейсмогенерирующей структуры откладывалось рас­стояние, равное удвоенному радиусу очаговой зоны для данного максимального значения магнитуды. Глубина воз­можного очага землетрясения с Мmах для каждой зоны определялась исходя из особенностей геологического строе­ния, преобладающих глубин возникновения сильных землетрясений в сходных тектонических условиях других древних платформ, вертикальных размеров очаговой области (при условии невыхода разрыва на дневную поверх­ность Земли, что характерно для коровых землетрясений с М<5,5 на платформах), либо по годографу для инструмен­тально зарегистрированных землетрясений. В конечном счете, определялось наиболее вероятное значение глубины возникновения землетрясения с Мтах для данной зоны ВОЗ. Применение такого комплексного методического подхо­да позволило выделить в пределах Припятского прогиба нелинейную надзону ВОЗ.

Припятская нелинейная надзона 

Основным фактором для выделения Припятской надзоны ВОЗ послужила ее приуроченность к Припятско-Днепровско-Донецкой палеорифтовой сейсмотектонической провинции. Эта надзона включает в себя ряд зон и подзон, имеет изометричную форму и является наиболее обширной и самой активной сре­ди зон ВОЗ в пределах Беларуси. Подобные структуры обладают повышенной сейсмичностью и на других древних платформах. Сильные землетрясения обычно возникают в краевых частях структур, более слабые — в центральной части прогиба. В основном они связаны с продольными разломами, фрагменты которых активны на новейшей ста­дии тектонического развития.

Северо-Припятская зона состоит из трех сейсмогенных подзон: Любаньской, Березинской и Гомельской. Все эти подзоны выделены в качестве активных по комплексу геолого-геофизических показателей, проявляются в фунда­менте, отражены смещениями по поверхности фундамента и в осадочном чехле. В пределах Любаньской подзоны отмечен эпицентр землетрясения 1985 г. Она совпадает с участком повышенного значения сейсмотектонического потенциала, однако слабо проявляется в изолиниях суммарных амплитуд неотектонических деформаций.

Следует отметить, что сопредельная с Припятскпм палеорифтом северо-восточная часть Днепровско-Донецкого палеорифта характерна большой неотектонической активностью. Параллельно северо-восточной зоне краевых раз­ломов Припятско-Днепровской системы грабенов простирается зона повышенных значе

В настоящее время установлена высокая активность многих тектонических зон Припятского грабена и выявлено преобладание диагонального (северо-западного и юго-восточного) сжатия на современной стадии. В таком случае, именно в северо-восточной части Припятского прогиба должны накапливаться и проявляться максимальные напря­жения. Это проявляется и при анализе полей неотектонических напряжений. Здесь отмечается узел пересечения зон разломов разного ранга и простирания. Вблизи этого тектонического узла установлены повышенные значения теп­лового потока до 70-80 мВт/м2, значительно превышающие фоновые значения. Северо-Припятская и Лоевская зоны проступают на космотектонической карте в виде линейных морфоаномалий, соответствующих разрывным наруше­ниям. Березинская подзона частично, а Гомельская в основном совпадают с зоной активных разломов северо-западного направления, и обрамляется с востока северной частью субмеридионального Лоевского разлома.

Таким образом, по степени тектонической активности, набору необходимых формальных признаков перечислен­ные подзоны ВОЗ можно расположить следующим образом: средней активности — Любаньская подзона, с сейсмо­тектоническим потенциалом Мтах= 4,0; Н = 5 км; активная — Березинская подзона, Мтах= 4,5; Н = 10 км; высокой ак­тивности — Гомельская подзона, Мтах= 4,5; Н = 10 км.

Южно-Припятская зона отличается одинаковыми сейсмотектоническими параметрами на всем протяжении и приурочена к Южно-Припятской системе разломов. Эта зона состоит из фрагментов дизъюнктивов, которые выявле­ны геолого-геофизическими методами в фундаменте и чехле, а также частично совпадают с зонами новейших актив­ных разломов. К ним относится южная часть субмеридионального Лоевского разлома и восточная часть широтного Южно-Припятского разлома, входящих в состав Словечненской сейсмогенной подзоны со следующими характери­стиками: Мтах= 4,5; Н — 10 км. В целом Южно-Припятская зона составляет более или менее однородную сейсмотек­тоническую структуру, за исключением ее западной части. Она выделена как Туровская потенциально-сейсмогенная подзона, которая связана с малоамплитудными разрывными нарушениями и проявляется в фундаменте и низах чехла и совпадает с территорией повышенного сейсмотектонического потенциала. Это позволило выделить рассматривае­мую подзону в качестве потенциально сейсмогенерирующей с сейсмотектоническими характеристиками, примерно соответствующими Любаньской подзоне Северо-Припятской зоны. Сейсмотектонический потенциал зоны: Мтах= 4,0; Н = 5 км.

Централъно-Припятская зона. Центральная часть Припятского прогиба расчленена большим количеством про­тяженных, широтно-ориентированных разрывных нарушений с высокой вертикальной амплитудой смещения по большей части чехла, в ряде мест рассеченных диагональными и субмеридиональными разрывами. Центрально-Припятская зона совпадает с территорией повышенного сейсмотектонического потенциала с Мтах= 3,5. В южной части этой зоны отмечается мощная широтная Наровлянская система активных разломов, в пределах которой про­изошло землетрясение 1983 г. Эту территорию можно рассматривать как палеорифтовую зону с одинаковым сейсмо­тектоническим потенциалом. Западной границей зоны является линия, оконтуривающая участки синрифтовых раз­ломов. К этой границе приурочен градиент резкого сокращения мощности осадочной толщи по сравнению с цен­тральным и восточным сегментами палеорифта. Сейсмотектонический потенциал зоны: Мтах= 3,5; Н = 5 км.

Заключение 

При проведении сейсмотектонического районирования Припятского прогиба выделена Припятская нелинейная надзона, включающая: Северо-Припятскую зону с сейсмотектоническим потенциалом (Мтах= 4,5; Н = 10 км), Центрально-Припятскую зону тах= 3,5; Н = 5 км) и Южно-Припятскую зону тах= 4,0; Н =5 км). Их размеры определены с учетом морфологии и кинематики активных разломов, преобладающих глубин возникновения очагов землетрясений и максимальных размеров очаговых ареалов. Максимально возможная магнитуда землетрясе­ний определена по данным расчета сейсмотектонического потенциала или принята реальная максимальная магниту­да, зафиксированная в пределах данной зоны ВОЗ.

Исследования выполнены при финансовой поддержке Белорусско-российского фонда фундаментальных иссле­дований (БРФФИ), проект № Х08Р-206.

Литература

  1. Айзберг Р. Е., Аронов А. Г., Гарецкий Р. Г., Карабанов А. К, Сафронов О. Н. Сейсмотектоника Беларуси и Прибалтики // Літасфера. Мн, 1997. № 7. С. 5—17.
  2. Айзберг Р. Е., Аронов А. Г., Гарецкий Р. Г., Карабанов А. К, Сафронов О. К, Сероглазое Р. Р., Аронова Т. И. Сейсмотектоническое райониро­вание западной части Восточно-Европейской платформы: в 2 кн. Кн. 1: Землетрясения / Под ред. Н. В. Шарова, А. А. Маловичко, Ю. К. Щукина. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. С. 368—381.
  3. Основы геологии Беларуси / Под общ. ред. А. С. Махнача, Р. Г. Гарецкого, А. В. Матвеева и др. Мн.: Ин-т геол. наук НАН Беларуси, 2004. 392 с.
  4. Аронов А. Г., Сероглазое Р. Р., Аронова Т. И. Сейсмичность территории Беларуси // Землетрясения и микросейсмичность в задачах современ­ной геодинамики Восточно-Европейской платформы: в 2 кн. Кн. 1: Землетрясения / Под ред. Н. В. Шарова, А. А. Маловичко, Ю. К. Щукина. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. С. 357—364.
  5. Владимиров В. Г. Общее сейсмическое районирование Восточно-Европейской платформы // Сб. науч. тр. Гидропроекта. М., 1988. Вып. 130: (Проблемы инженерной сейсмологии и сейсмостойкости энергетических сооружений и оборудования). С. 31—41.
  6. Шебалин Н. В. Очаги сильных землетрясений на территории СССР. М.: Наука, 1974. 54 с.
  7. Ризниченко Ю. В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясений / Под. ред. Ю. В. Ризниченко. М., 1976. С. 9—27.

 

Авторы: А.К. Карабанов, Р.Е. Айзберг, Р.Г. Гарецкий, А.Г. Аронов, Р.Р. Сероглазов, Т.И. Аронова
Источник: Современные проблемы геологии: университетские научные чтения, посвященные 60-летию открытия Старобинского месторождения калийных солей. Минск 3–4 апр. 2009 г. / Под общ. ред. Э. А. Высоцкого, В. Н. Губина, М. Е. Комаровского, О. В. Лукашѐва, Д. Л. Твороновича-Севрука. – Минск: БГУ, 2009. – 93 с. Ст. 38-39.