Лунина О.В.
СОЧЕТАНИЕ СТРУКТУР СЖАТИЯ И СДВИГА В ЗОНЕ ГЛАВНОГО САЯНСКОГО РАЗЛОМА
Институт земной коры СО РАН (ИЗК СО РАН), г. Иркутск, e-mail: lounina@crust.irk.ru
Главный Саянский разлом является одной из основных дизъюнктивных структур Саяно-Байкальского подвижного пояса. Он протягивается от южной оконечности оз. Байкал в северо-западном направлении почти на 1000 км и выражается зоной субпараллельных разрывов, сопровождающихся дроблением, трещиноватостью и милонитизацией [3]. Заложившись в докембрии, глубинный разлом активно влиял на тектоническую обстановку пограничной зоны Сибирской платформы и складчатой области и в виду своей значимости всегда привлекал внимание геологов. Исследования последних лет свидетельствуют, что в позднем кайнозое основным типом движений в зоне Главного Саянского разлома является левый взбросо-сдвиг [2]. Цель данной работы √ показать особенности разрывной структуры и сочетание взбросовых и сдвиговых смещений в зоне разлома, развивающегося в условиях сжатия со сдвигом.
Детальные исследования в зоне Главного Саянского разлома проводились в районе Зыркузунской петли р.Иркут по поперечному профилю длиной 4 км. Наблюдения между точками проводились преимущественно через 50-100 м с непрерывным прослеживанием всех геолого-структурных особенностей разреза. Через 300-500 м проводились массовые замеры трещин (по 100 штук), по данным которых строились диаграммы трещиноватости. Их анализ лег в основу выделения сопряженных систем трещин, определения осей главных нормальных напряжений и кинематики подвижек по разрывным нарушениям с использованием комплекса известных методик В.Н. Даниловича, М.В. Гзовского, П.А. Николаева, Л.М.Расцветаева, К.Ж. Семинского, А.С. Гладкова.
В пределах детально изученного участка зона основного сместителя Главного Саянского разлома трассируется вдоль юго-западного склона хребта Быстринская грива и представлена серией четко выраженных крупных разрывов, разделенных характерными долинами в виде седловин, и зонами рассланцевания с аз. пад. 205-210 уг 65-88. При удалении от зоны главного сместителя в сторону СВ крыла деформированность пород резко снижается и далее из-за залесенности и задернованности разрез не изучен. Что характерно для ЮЗ крыла генерального взбросо-сдвига, то, на протяжении ~ 1 км от основного крутопадающего сместителя, оно осложнено пологозалегающими зонами дробления и рассланцевания, падающими на СВ. Предполагаемый характер взаимодействия этих зон с главными крутопадающими разрывами схож с моделями, представленными в работе А.Силвестера [6], для сдвигов, осложненных взбросо-надвиговыми структурами. Вкрест простирания подобных транспрессионных сдвигов происходит горизонтальное сокращение земной коры, которое неизбежно накапливается из-за компенсирующего поднятия в сдвиговой разломной зоне. При этом формируются симметрично или асимметрично выдавливающиеся в стороны от основного сместителя тектонические пластины с выполаживанием в верхней части. Такие структуры в англоязычной литературе называются ╚palm tree structure╩ или ╚flow structure╩. Зачастую надвиговые сегменты, появившиеся в зоне, значительно шире, чем собственно сдвиговый сместитель [6]. Подобная ситуация характерна и для изученного участка, где одна из пологих зон с аз.пад. 40 уг. 45 является самой крупной из изученных в разрезе и имеет мощность ~ 230 м. Внутри она пересекается другими зонами тектонических нарушений, значительно меньшими по мощности. Степень тектонической переработки пород, многочисленные зеркала скольжения со следами остеклования, ╚загорелые╩ плоскости сине-зеленного и бардового цвета в гнейсах и интенсивное перетирание мраморов позволяют говорить о самом молодом возрасте активизации этих тектонических зон. Наличие признаков остеклования в трещинах скалывания В.В.Ружич [1] считает одним из доказательств их приуроченности к очагу землетрясения.
В южной части профиля, на удалении от главного сместителя более чем на 1.5-2 км, преобладают зоны разрывных нарушений, мощность которых, как правило, не превышает 1 м. Они имеют преимущественно пологое залегание и либо оперяют более крупные зоны либо пересекаются между собой. Большинство из разрывов не несут следов столь интенсивной тектонической проработки, какая была отмечена в описанных выше зонах, хотя также фиксируются многочисленные зеркала скольжения. Заслуживает внимание выход мощной взбросо-надвиговой разломной зоны с аз.пад. 340 уг. 45-55. Здесь все обнажение длиной ~ 40 м, высотой ~ 20 м представлено в виде лежачей складки, к нижнему крылу которой приурочена зона милонитизации мощностью 1 м. В целом, видимая ширина зоны дробления составляет не менее 8 м, а сместитель имеет волнистое строение из-за чего его элементы залегания изменяются от 320 уг. 30 до 0 уг. 55. Несмотря на то, что граниты сильно выветрелые, по плоскостям трещин читаются преимущественно субвертикальные штрихи.
Анализ диаграмм показывает, что трещиноватость в пределах участков с высокой нарушенностью горных пород имеет четко выраженное упорядоченное строение и формирует определенные структурные парагенезисы, которые связаны с конкретными разрывными нарушениями. Наиболее распространенные из них пояса трещиноватости двух типов - сдвиговые пояса, образованные за счет крутопадающих систем трещин, падающих на ЮЗ, юг и ЮВ, и пояса трещиноватости северо-восточного направления, связанные с разрывами, падающими на СВ под углом 40-50 гр. Реже встречаются тройственные структурные парагенезисы трещин, конуса сжатия и пояса трещиноватости северо-западного направления. В слабонарушенных блоках трещиноватость более рассеянная и хаотическая, что выражается в многочисленных максимумах на диаграммах с низкой плотностью изолиний. Анализ структурных парагенезисов трещиноватости с привлечением данных по штрихам скольжения и смещениям по отдельным трещинам, секущим маркирующие прослои, показал, что в пределах изученного профиля в зоне Главного Саянского разлома фиксируется два типа локального поля тектонических напряжений: сдвиговое, когда ось сжатия направлена на ВСВ, а ось растяжения √ на ССЗ (указана преимущественная ориентировка горизонтальных осей сжатия и растяжения), и сжатие, когда ось сжатия направлена на СВ, и реже СЗ. В этих условиях по закартированным разрывам с ЮЗ и ЮВ падением происходили соответственно левосторонние и правосторонние сдвиговые смещения, а по разрывам с СВ и ССЗ падением √ взбросовые. То есть во внутренней структуре Главного Саянского разлома имеет место комбинация сдвиговых и взбросовых тектонических нарушений, что характерно для транспрессионных зон, в том числе для таких как Сан-Андреас, пограничная разломная зона Хайленд в центральной Шотландии [5], система разломов в Восточных Гоби-Алтайских горах в Монголии [4] и других.
В целом, детальные геолого-структурные и тектонофизические исследования позволили уточнить некоторые особенности разрывной структуры в зоне крупнейшего дизъюнктива Саяно-Байкальского подвижного пояса и сделать следующие основные выводы:
1. Во внутреннем строении Главного Саянского разлома преобладают зоны разрывных нарушений СЗ, субширотного и реже СВ направлений, взаимоотношения которых подтверждают левостороннюю сдвиговую компоненту смещений по нему. Сочетание главного крутопадающего и пологих сместителей в юго-западном крыле разлома образует ╚структуру пальмового дерева╩, характерную для транспрессионных сдвигов.
2. Для Главного Саянского разлома характерна комбинация двух типов полей напряжений √ сдвига и сжатия, под воздействием которых по разрывам с ЮЗ и ЮВ падением происходили соответственно левосторонние и правосторонние сдвиговые смещения, а по разрывам с СВ и ССЗ падением √ взбросовые.
Автор благодарна к.г.-м.н. А.В. Черемных за помощь в проведении полевых работ и к.г.-м.н. А.С. Гладкову за обсуждение результатов. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ ╧ 01-05-64485, 00-15-98574.
Литература
1. Ружич В.В. Сейсмотектоническая деструкция в земной
коре Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Издательство СО РАН, 1997,
144 с.
2. Чипизубов А.В., Смекалин О.П. Палеосейсмодислокации
и связанные с ними палеоземлетрясения по зоне Главного Саянского разлома
// Геология и геофизика, 1999, т. 40, ╧ 6, с. 936-947.
3. Шерман С.И., Семинский К.Ж., Борняков С.А., Адамович
А.Н., Лобацкая Р.М., Лысак С.В., Леви К.Г. Разломообразование в литосфере.
Зоны растяжения. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-е. 1992, 228 с.
4. Cunningham W.D. et al., Geometry and style of partitioned
deformation within a late Cenozoic transpressional zone in the eastern
Gobi Altai Mountains, Mongolia // Tectonophysics, 1997, v. 277, ╧ 4, p.
285-306.
5. Jones R.R., Tanner P.G. Strain partitioning in transpression
zones // J. Struc. Geol., 1995, v. 17, ╧ 6, p. 793-802.
6. Sylvester A.G., Strike-slip faults // Geol. Soc. Amer.
Bull, 1988, v. 100, ╧ 11, p. 1666-1703.