вопросы сейсмогеологии востока азии

СОЛОНЕНКО В. П. ВОПРОСЫ СЕЙСМОГЕОЛОГИИ ВОСТОКА
АЗИИ // Геология и геофизика. - 1991. - №1. - С. 132- 137.
В. П. СОЛОНЕНКО
ВОПРОСЫ СЕЙСМОГЕОЛОГИИ ВОСТОКА АЗИИ
Из новых геолого-геофизических данных следует, что нет единой общей геоди-намической
причины сейсмичности Восточно-Азиатской сейсмической зоны, так как развитие новейших
морфоструктур идет различными путями.
Сейсмический потенциал морфоструктур не отражается в известных геофизических полях, но в
разных сейсмических регионах намечается связь сейсмичности с определенным типом морфоструктур.
Следовательно, остается непознанной связь последних с глубинным строением земной коры и мантии.
Вместе с тем имеются признаки отчетливой зависимости сейсмичности от глубинных неизученных
еще структур (“редукционных”), которые контролируют не только сейсмичность, но и проявления
новейшей тектоники и вулканизма.
© 1991 Солоненко В. П.
132
Ранее высокую сейсмичность внутриконтинеитальной Трансазиатской зоны связывали
с единым геологическим процессом формирования Альпийско-Азиатского орогенического
пояса. Однако с накоплением фактического материала стало очевидным, что нет единого
геодинамического процесса сейсмичности: эти процессы различны в разных частях
сейсмической зоны, единой лишь внешней формой — сейсмичностью, сейсмогеоло-гически
же они различны. С распространением идей новой глобальной тектоники показалось
заманчивым и доступным связать сейсмичность с движением плит, а саму сейсмичность
использовать как веский аргумент в пользу литосферных плит. По этой гипотезе
сейсмическая активность должна локализоваться в узких зонах близ границ плит вследствие
их столкновения и, естественно, в условиях преимущественного сжатия.
Пока речь шла о крупнейших плитах, то как будто наиболее активные сейсмические
пояса (Альпийско-Азиатский, Тихоокеанский) подтверждали гипотезу. Однако при более
детальном анализе эпицентральных полей стало очевидным, что многие из них не
вписываются в глобальные плиты. Это и многие геолого-геофизические факты вынудили
сторонников плейттектоники дробить плиты вплоть до микроструктур. Кроме того,
стройную картину нарушали зоны тектонического растяжения. Для объяснения этого
явления прибегли к одностороннему или вращательному движению плит и микроплит.
Разные авторы, а иногда одни и те же, но в разное время перемещали их во всех возможных
направлениях (см. рисунок).
Ограниченные возможности применимости концепции тектоники плит для объяснения
закономерностей размещения сейсмических поясов и полей Восточной Азии очевидны из
анализа эпицентральных полей, сейсмо-фокальных зон и механизма очагов землетрясений.
Новые данные точных сейсмологических наблюдений показали, что “пока мы не
располагаем данными, которые позволили бы строить обоснованные теории тектонических
предпосылок сейсмофокальных слоев” [10]. В последнее время чаша фактического
материала все весомее становится у противников тектоники плит. Многие ее сторонники
вынуждены признать, что факты в пользу плейттектоники шатки. Так, авторы [15] считают,
что многочисленные сильные землетрясения внутри плит указывают на относительно
однородную деформацию континентальной литосферы Восточной Азии на широкой
площади, где неприменима гипотеза твердых плит. Один из их основных аргументов в
пользу Индо-Евразиатской коллизии — наличие левосторонних сдвигов со смещением
порядка нескольких сот километров. Но они сами вынуждены признать, что в
доказательство этого нет достоверных полевых фактических материалов.
В Монголии при гравиметрических исследованиях выяснилась изо-статическая
уравновешенность морфоструктур с компенсационными массами непосредственно под
ними [б]. Это показывает, “что идея об образовании хребтов Западной Монголии в
результате торошения микроплит литосферы толщиной около 200 км является
несостоятельной” [I].
В. Е. Хаин [14], ранее придерживавшийся идей новой глобальной тектоники,
указывает: “...по последним данным астеносфера прерывиста, что порождает серьезные
сомнения в возможности глобальных перемещений литосферных плит”.
Имеются еще многие не менее веские геолого-геофизические аргументы против
плейттектоники.
Сторонники же новой глобальной тектоники могут противопоставить настолько
шаткие доказательства, что сама гипотеза становится все менее правдоподобной. Наиболее
активный у нас сторонник плейттектоники Л. П. Зоиеншайн под давлением фактического
материала вынужден был менять направление движения некоторых плит па обратное. В
последней работе [5] утверждается, что с кембрия и ордовика к Сибирскому континенту
последовательно прибывали континентальные массивы, отколотые от каких-то других
континентов,
наращивая
окраину
Сибирского
континента
и
формируя
Центрально-Азиатский складчатый пояс. Однако существование древних платформ,
лежащих в пределах Китайской, Ордос133
Литосферные плиты и микроплиты (по Л. Зоненшайну и Л. Савостину, 1981), эпицентры землетрясений и
некоторые элементы тектоники,
Микроплиты: Ал — Алашанская, Вс — Восточно-Саянская, Дж — Джунгарская, Мн — Монгольская, Ор
— Ордосская, Тр — Таримская, Тб — Тибетская, Тв — Тувинская. 1 — границы плит и микроплит, 2 —
граница Байкальской рифтовой зоны, 8 — главные коромантийные зоны разломов (М—О —
Монголо-Охотская, М—М — Главная Монгольская, Т — Танлу), 4 — Трансазиатская редукционная
структура погружения, 5 — эпицентры землетрясений и их магнитуда, в—12 —векторы смещений плит и
микроплит (в — Панкрушин, Есиков, 1965; 7 — Шерман, Леви, 1977; 8 — Ле-ви, 1980; 9 — Зорин, 1977;
10 — Зоненшайн, Савостин: а — 1981, б — 1984; 11 — Таппонье, Мол-нар, 1979; I2 — Парфенов и др.: а —
1985, б — 1986); 13 — Амуро-Eвразиатский полюс вращения (Зоненшайн, Савостин, 1981); 14 —
ориентация напряжений сжатия и растяжения в очагах землетрясений (по Б. Козьмину); 15 —направление
вскрытия разломов в очагах землетрясений (по А. Со-лоненко); 16 — древние кратоны (по А. Яншину и
др.).
ской, Алашанской, Таримской и Тибетской плит, перекрывает пути пугу “осколков
каких-то континентов”.
Все попытки найти общие причины сейсмичности Восточно-Азиатской
сейсмической зоны разбиваются о все новые фактические данные. Развитие
новейших структур идет различными путями. В Восточной Азии при господстве
напряжений сжатия разрастаются горы за счет мезо-кайно134
зойских впадин. Землетрясения связаны преимущественно со взбросо-сдвигами. На Великой
Китайской равнине очаги крупных землетрясении приурочены к периферийным зонам
кайнозойских впадин. В Байкальской зоне впадины разрастаются за счет гор и
землетрясения сопровождаются образованием сбросов (около 90 % случаев) и
сдвигосбросов при разно-направленных сдвиговых составляющих.
В Южно-Дальневосточной орогенической системе сейсмичность связана с развитием
глыбово-складчатых и глыбовых морфоструктур в условиях общего тектонического сжатия.
Краевые приразломные впадины вяло развиваются и в противоположность китайским,
находящимся как будто в едином Восточном-Азиатском грабеновом поясе, сейсмически
слобо активны.
Геолого-геофизические и сейсмологические данные показывают, что сейсмический потенциал
морфоструктур не отражается в геофизических полях и, вопреки утверждению ряда авторов,
независим от мощности
Утверждение [2], что “все зоны активных разломов Азии... находятся в областях с
мощной континентальной корой”, не соответствует действительности. Например, в Китае
разлом Танлу проходит в зоне маломощной (34-36 км) земной коры, а разлом Канг-Тинг в
Юго-Западном Китае -в районе с земной корой мощностью 52-66 км - близкой к максимальной
(68 км) для Китая, но сейсмоактивность их (М) примерно равна 8,5.
Вместе с тем в разных сейсмических регионах намечается связь сейсмичности с
определенным типом морфоструктур. Они не могут быть независимыми от глубинного
строения и соответственно от каких-то геофизических полей, но сейсмичность с известными
из них явных связей не обнаруживает. По-видимому, действуют какие-то еще не
установленные закономерности. На это указывает ряд косвенных фактов, в том числе
структуры, впервые подмеченные и названные “редукционными” при сейсмогеологическом
анализе эпицентрального поля Монголии [11]. Очаги землетрясений концентрируются в
соответствии с картируемыми геологическими структурами, но эпицентры наиболее сильных
землетрясений, располагаются вкрест них по восходящим редукционным структурам а
редукционные прогибы отличаются резко пониженной сейсмической активностью. Один из
них, трассирующийся около 105 в. д.,
делит Монголию на две части: западную
высокосеисмичную и восточную слаоактивную.
Вблизи 105-го меридиана происходит относительное снижение горных хребтов,
развитие низкогорий и мезо-кайнозойских впадин и именно сюда приходится “южный клин”
Сибирской платформы [13].
Позднее было установлено, что эта Главная Трансазиатская редукционная структура
прогиба является западной границей морфоструктурных областей Западной и Восточной
Монголии а также западной границей распространения мезозойских гранитов [8]. Более того,
“область, ограниченная осями намеченных В. П. Солоненко редукционных структур совпадает
с тем „тектоническим прогибом", который..., несомненно, наметился уже в конце палеозоя...,
но наиболее четко проявился в мезозое” [4] Эта же структура является восточной границей
широкого развития неотектонических впадин. Кроме того, “западная калиевая провинция
щелочных базалътов Центральной Монголии... в своем расположении совпадает с
редукционной структурой, по данным В. П. Солоненко” 19), а меридиональная зона щелочных
базальтоидов образовалась в неотекто
нический этап развития Хангая [З].
В последнее время стало известно, что в Китае расположение эпицентров серий
землетрясений согласуется с региональными субширотными структурами, а зона главных
эпицентров субмеридиональная. Она пересекает региональную структурную зону. Китайский
широтный сейсмический пояс разделен меридиональной структурой на две половины. К западу
от Трансазиатской редукционной структуры повторяемость сильных землетрясений в
несколько раз выше, чем в восточной. Фактов сей135
смологических и геологических, подтверждающих реальность существования
редукционных структур, как видим, набирается много, геофизических же пока
недостаточно, но и они постепенно накапливаются.
Исследованиями В. А. Рогожиной установлен южный (от Байкала) выступ
аномальной мантии, расположенный приблизительно вдоль Трансазиатской
редукционной структуры. Здесь же по космическим гравитационным данным резко
изменяются векторы поля тектонических напряжений.
Первоначально нам казалось, что рассматриваемая редукционная структура
выклинивается у юго-западной оконечности Байкала или прерывается рифтовыми
впадинами. Однако позднее выяснилось, что сюда с севера подходит крупнейшая
флексура поверхности Мохоровичича и здесь же обрывается субширотный
Центрально-Азиатский прогиб поверхности М [7]. Такая же флексура поверхности
Мохо установлена и в Китае. Редукционная структура пересекает границы ряда
плит, хотя местами проходит вблизи них. Последнее может быть использовано в
пользу существования плит, поскольку границы их определены по эпицентрам
землетрясений и глубинным разломам. Однако положение [4] о зарождении
Трансазиатской структуры в верхнем палеозое никак не согласуется с динамикой и
глубинным строением Восточно-Азиатских плит и микроплит.
С позиции существующих в настоящее время теоретических представлений
можно было бы рассматривать Трансазиатскую редукционную структуру как
“неудавшийся рифт” или предрифтовую стадию развития литосферы. Можно найти
и аналог такого развития (Байкальская рифто-вая зона). По Трансазиатской
редукционной структуре у северо-западной окраины Ордосского стабильного блока
в Китае формируется рифто-подобная впадина. Напомним, что заложение
Байкальского рифта началось у края Сибирской платформы, а затем он разрастался к
северу и юго-западу.
С другой стороны, можно рассматривать Трансазиатскую редукционную
структуру, как альтернативную рифтовой, поскольку в ней сейсмические процессы
подавлены. Редукционные же структуры поднятия можно связать с началом
становления субмеридиональных морфоструктур, обусловленных изменением поля
тектонических напряжений: субмеридионального сжатия в мезозое на субширотное в
кайнозое.
Однако
до
проведения
целенаправленных
геофизических
и
сейсмо-геологических исследований было бы опрометчиво делать заключение о
природе редукционных структур, дабы не пополнить необъятный арсенал концепций
“новых взглядов на тектонику Земли”, основанных на бедном или сомнительном
фактическом материале и богатой фантазии.
Таким образом, несмотря на громадный объем геологических, геофизических и
сейсмологических исследований, проведенных за последние 15—20 лет, приходится
прийти к неутешительному заключению: проблема геологических причин высокой,
но неравномерной сейсмичности Восточно-Азиатской сейсмической зоны остается
по-прежнему темной. Ничего нового достаточно обоснованного невозможно
добавить к заключению, сделанному 20 лет назад: для объяснения полей
тектонических напряжений Восточно-Азиатской сейсмической зоны нет оснований
привлекать внешние
динамические
условия.
Напряжения, вызывающие
землетрясения, связаны с неизвестными местными геодинамическими процессами в
недрах Земли [12].
ЛИТЕРАТУРА
1. Артюшков Е. В. Основные результаты в области изучения явлений внутри плит //
Динамика и эволюция литосферы.— М.: Наука, 1986.— С. 33—46.
2. Буш В. А., Трифонов В. Г., Шульц С. С. Система активных линеаментов Евразии по
данным дешифрирования космоснимков // 27-й МКГ. Доклады. Т. 5.— М.:
Наука, 1984.- С. 42-52.
136
3. Зайцев Н. С., Лувсанданзан, Нагибина М. С. Тектоника Монголии // 27-й МГК. Доклады. Т. 5.—
М.: Наука, 1984.— С. 33—41.
4. Зоненшайн Л. П., Маркова Н. Г., Нагибина М. С. О соотношении палеозойских и мезозойских
структур Монголии // Геотектоника.— 1971.— № 4.— С. 54—63.
5. Зоненшайн Л. П., Кузьмин М. И., Натапов Л. М. Новый взгляд на геологическую историю
Советского Союза // Природа.— 1987.— № 2.— С. 32—41.
6. Зорин Ю. А., Новоселова М. Р., Рогожина В. А. Глубинная структура территории МНР.—
Новосибирск: Наука, 1982.— 94 с.
7. Кунин Н. Я., Потапьев С. В., Штрейх-Заде Э. Р. Основные морфоструктуры поверхности верхней
мантии Азиатского континента // Изв. АН СССР. Физика Земли.— 1986.— № 5.— С. 13—24.
8. Нагибина М. С. Типы мезозойских и кайнозойских структур Монголии и закономерности их
развития // Геотектоника.— 1970.— № 5.— С. 26—32.
9. Нагибина М. С. Кайнозойский вулканизм Монголии // Мезозойская и кайнозойская тектоника и
магматизм Монголии.— М.: Наука, 1975.— С. 288—289.
10. Соловьев С. Л. Сведения о строении сейсмофокальных слоев типа Курило-Камчатского,
полученные с помощью данных сейсмических станций // Тихоокеанская геология.— 1987.— №
4.— С. 35—45.
11. Солоненко В. П. О сейсмическом районировании территории Монголии // Докл. АН СССР.—
1959.— Т. 127, № 2.— С. 419—422.
12. Солоненко В. П. Сейсмотектоника и современное структурное развитие Байкальской рифтовой
зоны // Байкальский рифт.— М.: Наука, 1968.— С. 57—71.
13. Флоренсов Н. А. О молодых тектонических движениях и рельефе Восточно-Сибирских нагорий //
Тр. Вост.-Сиб. Геологического ин-та СО АН СССР.— 1961.— Вып. З.—С. 6—16.
14. Хаин В. Е. Вторая молодость древней науки // Природа.— 1987.— № 1.— С. 20—35.
15. Tapponnier P.,'Molnar P. Active faulting and Cenozoic tectonics in China // J. Geophys. Res.-1977.-V.
82, N 20.—P. 2905—2930.
ИЗК
Иркутск
Поступила в редакцию
4 августа 1989 г.