Новости 

28.01.2024

Структурный контроль сейсмической активности на юго-восточной окраине Буреинского массива

Представьте себе гигантский тектонический пазл, где плиты земной коры сталкиваются, трутся друг о друга и создают напряжения, которые иногда вырываются наружу в виде землетрясений. Учёные давно пытаются разгадать загадку: почему землетрясения происходят внутри плит, вдали от их краев, где, казалось бы, все должно быть спокойно?

На юго-восточной окраине Буреинского массива, в самом сердце континента, находится такая сейсмически активная зона, и ее изучение помогает нам приблизиться к ответу. Исследования показали, что эта зона расположена в кольцевой структуре, напоминающей арену для тектонических сражений. Здесь обнаружены признаки мощных сдвиговых деформаций: субмеридиональные структуры, словно гигантские блоки, смещены северо-восточными. Это похоже на то, как если бы кто-то взял огромный нож и провел им по земле, сдвинув пласты горных пород.

Чтобы понять глубинные причины этих процессов, учёные ИТиГ ДВО РАН используют данные гравитационного поля Земли. С помощью специального программного комплекса КОСКАД-3D можно "разложить" гравитационное поле на составляющие и выделить аномалии – области, где сила тяжести отличается от нормы. Эти аномалии указывают на наличие плотностных неоднородностей в земной коре и мантии – своего рода "тяжелых" и "легких" участков. Кроме того, исследователи анализируют рельеф местности, используя данные со спутников. Методика LESSA позволяет выделить линейные элементы рельефа – долины, хребты, разломы, – которые отражают историю тектонических движений. А программа ArcGIS помогает объединить все эти данные на карте и провести пространственный анализ. Так, сочетая информацию о землетрясениях, гравитационном поле и рельефе, можно получить более полное представление о процессах, которые происходят в недрах Земли и приводят к землетрясениям.

В проведённых исследованиях анализ гравитационного поля указывает на то, что смещения в данном районе вызваны неоднородностями северо-восточного и северо-западного направлений. Интересно, что выделившаяся сейсмическая энергия также распространяется в этих направлениях. Однако северо-восточное направление значительно превосходит северо-западное по интенсивности и масштабу. Самые мощные землетрясения, с магнитудой 5 и выше, происходят вдоль глубинных северо-восточных аномалий гравитационного поля. Это говорит о том, что именно активизация северо-восточных структур играет ключевую роль в сейсмической активности этого района. Более слабые землетрясения, с магнитудой от 4 до 5, скапливаются в узкой впадине на поверхности, которая расположена прямо над окончанием глубинной северо-западной аномалии. Эта впадина, похоже, формируется под действием горизонтального сжатия, как будто земная кора пытается выдавить ее наружу. Ближе к поверхности северо-восточные структуры смещают субмеридиональные, что создает сдвиго-раздвиги, которые способствуют возникновению землетрясений. Также стоит отметить, что большинство землетрясений происходят на глубине менее 20 км, в самых верхних слоях. Лишь немногие достигают 20-30 км, и только одно было зафиксировано на глубине 50 км. Это означает, что сейсмические процессы в основном сосредоточены в верхних слоях земной коры.

Таким образом, сейсмоактивная зона на юго-восточной окраине Буреинского массива – это настоящий тектонический узел, где пересекаются и взаимодействуют структуры разных направлений, создавая вращательные и сдвиговые деформации. Эта активность – результат сложного взаимодействия глобальных геодинамических процессов, таких как столкновение Индийской и Евразиатской плит и субдукция (погружение) Тихоокеанской плиты. Изучение этой зоны важно не только для понимания природы землетрясений и оценки сейсмической опасности, но и для поиска полезных ископаемых. Области горизонтального сдвига благоприятны для миграции флюидов и углеводородов, что делает их перспективными для разведки и добычи. Дальнейшие исследования помогут нам раскрыть все секреты этого тектонического узла и эффективно использовать его ресурсы.

Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (проект № 22-17-00023), базовое финансирование ИТиГ ДВО РАН. Читайте подробности в журнале «Тихоокеанская геология» (Том 43, № 6, 2024).

(подробнее >>)