Аржанникова А.В.
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ В РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЮГА ИРКУТСКОГО АМФИТЕАТРА (ЮГ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ)
Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук, г. Иркутск (ИЗК СО РАН), arzhan@crustr.irk.ru
Неотектоническая активизации в юго-западной части Сибирской платформы началась в олигоцене. Интенсивные поднятия при этом вызвали бурное оживление эрозионных процессов, которые расчленили мел-палеогеновую поверхность выравнивания. Однако суммарные амплитуды олигоценовых поднятий были не большими, и денудационное выравнивание продолжалось вплоть до среднего-позднего плиоцена. Главный этап неотектонической активизации района относится к позднему плиоцену и плейстоцену. Он проявился в виде отдельных тектонических импульсов, которые чередовались с кратковременными периодами относительного покоя [1].
Результаты проведенных исследований на юге Иркутского амфитеатра, который находится в переходной зоне от Саяно-Байкальского подвижного пояса к собственно Сибирской платформе, свидетельствуют о достаточно высокой степени активности данного района в позднеплейстоценовое время.
Большую роль в неотектоническом развитии региона играют активные разломы √ инициаторы катастрофических природных явлений. Наиболее крупным разрывным нарушением юга Иркутского амфитеатра является Ангарский разлом СЗ простирания, предположительно определяемый, как правосторонний взбросо-сдвиг [2]. Изучение его развития на современном этапе и влияния на окружающую среду является достаточно актуальным вопросом, поскольку в его зоне расположены крупные города и промышленные центры Иркутской области.
Детальное изучение тектонических нарушений на территории, расположенной в зоне влияния Ангарского разлома, в коротком временном интервале (поздний плейстоцен - голоцен) было проведено во время рекогносцировочных и спасательных работ на комплексе археологических объектов "Ангарский мост (левый берег)". В ряде шурфов и траншей были обнаружены трещины тектонического происхождения, смещающие различные датированные горизонты. Стратиграфия отложений, их возраст и условия формирования определялись палеопочвоведом Г.А. Воробьевой и группой археологов во главе с И.Л. Лежненко при детальном изучении разрезов.
В северной стенке одного из шурфов наблюдается система микросбросов, смещающих толщу, проработанную раннесартанским солифлюксием (здесь и ниже описание отложений приведено по данным к.б.н. Г.А. Воробьевой (устн. сообщение)) на 8 см и уходят вверх по разрезу в позднедриасовый мерзлотный клин. Верхнюю границу трещин определить не удается, поэтому возраст тектонического события, образовавшего систему микросбросов, был определен относительно - после образования мерзлотного клина, т. е. моложе 11 тыс. лет. К этому же событию относится еще один разрыв, вскрытый в восточной стенке этого же шурфа - он так же смещает нижнюю границу позднедриасового клина и выше по разрезу затухает.
Следы еще нескольких тектонических событий наблюдаются в стенках другого шурфа. В северной стенке трещина смещает на 5 см рыжеватые суглинки среднесартанского возраста (смещение сбросового характера). Выше она перекрывается серым не деформированным позднесартанским горизонтом. Возраст события, в результате которого образовалось это смещение, определяется началом позднего сартана, т. е. около 14 тыс. лет. Более мощные тектонические смещения зафиксированы в южной, западной и восточной стенках этого же шурфа. Одна из трещин смещает песчаную линзу с амплитудой 40 см. Выше лежащие отложения не деформированы. Возраст тектонического события определяется возрастом песчаной линзы, которая образовалась, предположительно, в позднем сартане (после 11 тыс. лет). Еще две сбросовые трещины, деформирующие позднесартанскую линзу, имеют амплитуду смещения 20 и 30 см.
Серия микросбросов с амплитудой от 2 до 5 см, обнаружена в восточной стенке еще одного из шурфов. В северной стенке того же шурфа зафиксирован сброс с амплитудой 7 см. Смещая ниже лежащие горизонты, этот разрыв прослеживается до верхней границы плейстоцена, голоценовые отложения не деформированы.
Максимальное количество трещин со смещениями слоев обнаружено в одной из траншей. Смещения также имеют сбросовый характер с амплитудой от 3 до 8 см. Маркером здесь послужил песчаный прослой, раздробленность которого хорошо читается в стенках траншеи. Все трещины прослеживаются вверх по разрезу до границы плейстоцена и голоцена.
Трещины сбросового характера в рыхлых отложениях могут формироваться, как во время тектонических событий, так и в результате гравитационных или мерзлотных процессов. В случае гравитационного происхождения, азимут падения плоскостей сместителей должен соответствовать направлению падения естественного склона. Поскольку район исследований находится на террасе левого берега р. Ангара, и естественный склон в этом месте спускается к реке, то падение трещин, в случае их гравитационного происхождения, должно быть в сторону реки, т. е. на северо-восток. В нашем случае, большинство трещин падает в юго-восточном направлении, а некоторые из них √ в юго-западном, т. е. в сторону, обратную падению естественного склона. Что касается морозного происхождения трещин, то здесь основным критерием оценки являлось то, что выявленные разрывы секут и смещают образованные при замерзании и оттаивании структуры, такие как проработанные солифлюксием слои и морозные клинья. Таким образом, образование трещин произошло позднее и не связано с активно происходящими в позднем плейстоцене мерзлотными процессами. Скорее всего, зафиксированные разрывные нарушения, смещающие осадочные слои с амплитудой до 40 см, образовались за счет тектонических подвижек в условиях локального растяжения, которое, чередуясь с областями локального сжатия, характерно для сдвиговых разломных зон.
В другом районе, возле п. Сосновка (90 км северо-западнее г. Иркутска), были детально изучены погребенные дислокации позднеплейстоценовых отложений, впервые обнаруженные археологом Н.Е. Бердниковой [3]. Они представлены системой субпараллельных разветвляющихся трещин, образовавшихся при импульсных тектонических подвижках взбросо-сдвигового характера и смещающих горизонты песчаных отложений. Последние представлены переслаиванием средне- и мелкозернистых песков и супесей.
Наиболее крупная трещина смещает большую часть стенки разреза, имеющей субширотное простирание, и прослеживается в шести зачистках, пройденных вдоль разрыва. В нижней части разреза зафиксировано наиболее крупное смещение по плоскости с азимутом падения 150-165 гр. и углом падения 65-70гр., которая уходит и ниже за пределы зачистки. Амплитуда смещения в нижней ее части достигает 25 см, полость разрыва заполнена песком мощностью до 1 см. В средней части - амплитуда смещения по одной из ветвей разрыва (восточной) 14 см, по другой (западной) - 9, в верхней части зачистки общая амплитуда смещения около 17 см. Выше по разрезу, также фиксируются несколько ветвей разрыва, основные из которых имеют азимут падения 140-145 гр., при этом угол падения выполаживается до 40 гр. Максимальная амплитуда смещения по одной из трещин верхней части разрыва 12 см, она постепенно уменьшается вверх по разрезу до полного затухания. Выше разрыв запечатан недеформированными раннесартанскими (по данным к.б.н. Г.А. Воробьевой) отложениями. Таким образом, возраст дислокаций - около 24 тысяч лет.
В зачистках на нижних гипсометрических уровнях обнаружены субвертикальные дайкообразные слои разуплотненных песков с простиранием 150 гр. Они имеют сероватую окраску по сравнению с рыжевато-желтым окрасом вмещающих песков. По мнению к.б.н. Г.А. Воробьевой, при разуплотнении песков происходит лучшая фильтрация воды, за счет чего содержащееся в осадках железо переходит из окисной формы (Fe+2) в закисную (Fe+3), дающую сероватую окраску пескам. Простирание таких ╚даек╩ перпендикулярно простиранию выше описанных трещин. Вероятно, это зоны растяжения, сопровождающие взбросовые подвижки по разлому.
Приведенные данные свидетельствуют о неоднократно происходивших разрывообразующих палеоземлетрясениях в позднем плейстоцене в пределах стабильной платформы. Тектонические события, образовавшие деформации со смещениями сбросового характера на археологическом объекте "Ангарский мост (левый берег)", возможно, связаны с подвижками по Ангарскому разлому. В некоторых случаях удалось определить приблизительный возраст деформаций. Одно событие произошло 14 тыс. лет назад, в других случаях деформации свидетельствуют о тектоническом событии, произошедшем после 11 тыс. лет, в некоторых из них √ верхние границы трещин перекрыты не нарушенными голоценовыми отложениями, что дает право датировать событие концом плейстоцена - началом голоцена. Наиболее мощное палеоземлетрясение с образованием разрывов взбросо-сдвигового типа, следы которого были обнаружены возле п. Сосновка, произошло около 24 тысяч лет назад. Таким образом, полученные данные не только констатируют высокое проявление сейсмичности на юге Сибирской платформы, но и вносят свой вклад в изучение периодичной повторяемости землетрясений.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант ╧ 01-05-97247, 00-15-98574).
Литература
1. Плоскогорья и низменности Восточной Сибири. / Отв.
ред. Н.А.Флоренсов. - М: Наука, 1971.
2. Леви К.Г., Бабушкин С.М., Бадардинов А.А. и др. Активная
тектоника Байкала // Геология и геофизика, ╧ 10. Изд-во АН СССР, Новосибирск,
1995.
3. Чипизубов А.В., Аржанникова А.В., Воробьева Г.А.,
Бердникова Н.Е. Погребенные палеосейсмодислокации на юге Сибирской платформы
// Докл. АН. √ 2001 - Т. 379, ╧1. - С. 101-103.