Файл: Вопросы общей и теоретической тектоники [сборник]..pdf

ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТЕКТОНИКИ

УДК 551. 24.05+551.248;2

Ф. Г. КОРЧАГИН

РАЙОН СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕЙСКОЙ ГЭС КАК АРЕНА ВОЗМОЖНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Известны случаи, когда заполнение крупных водохрани­ лищ, в частности таких, как Кариба (Южная Родезия), Коп­ на (Индия), Марафон, Кремаста (Греция), Грандваль (Фран­ ция) и других, вызывало появление локальной сейсмичности.

Анализируя опубликованные по этому вопросу сообщения

Lane, 1971; Rao V. Bhaskara a. oth., 1969; Rothe, 1970), можно отметить следующие обстоятельства.

Появление локальной сейсмичности не зависит от глубины водохранилища, но наиболее ярко она проявлена, когда уро­ вень воды превышает 100 м.

Наблюдается тесная корреляция между колебаниями уров­ ня воды в водохранилище и местными толчками.

Основному, наиболее сильному, толчку предшествовала се­ рия многочисленных слабых толчков.

Отношение магнитуды крупных афтершоков к магнитуде основного толчка является высоким (0,9).

В ложе этих водохранилищ рыхлые отложения маломощны. Районы водохранилищ имеют блоковое строение.

В пределах водохранилища или вблизи его в большинстве случаев находится активный разлом.

Районы водохранилищ являются как асейсмичными, так и слабо- и среднесейсмичными.

203

Районы водохранилищ, как правило, находятся в областях с высоким градиентом современных вертикальных движений

(Николаев, 1973).

Называют две причины появления вызванной сейсмичности. Упругие деформации в горных породах, вызываемые весом во­ ды, могут способствовать разгрузке накопившихся в верхних слоях земной коры напряжений. При этоммогут происходить подвижки по существующим разломам и образовываться но­ вые разрывы. Проникая по трещинам в породе на значитель­ ную глубину, вода создает дополнительное давление, что ве­ дет к уменьшению силы сцепления между блоками. Кроме то­ го, при этом возрастает парово-трещинное давление воды, что облегчает развитие разрыва.

Исходя из этих предположений, в целях изучения причин и механизма повышения локальной сейсмической активности при заполнении водохранилища, предполагают проводить на­ блюдения за сейсмичностью района, измерять напряженность горных пород, устанавливать уровень грунтовых вод и коэф­ фициент фильтрации, изучать наличие и положение разрывных нарушений в районе будущего водохранилища (Lane, 1971).

Факты, полученные при проведении исследований, несом­ ненно помогут в оценке возникающей проблемы и при расши­ рении наших знаний в ее решении.

Удобный объект для проверки этих предположений и отра­ ботки методики наблюдений — район будущего водохранили­ ща Зейской ГЭС.

ГЭС па реке Зее сооружается па южной окраине хребта Тукурингра и включает в себя плотину гравитационного типа высотой немногим более 100 м. Водохранилище распростра­ нится на 300 с лишним километров по долине р. Зеи и будет иметь узкую вытянутую форму с заливами по долинам прито­ ков. Объем водохранилища составит около 60 млрд м:!. Наибо­ лее глубоководная часть его, до 100 м, расположена в пределах Зейского ущелья хребта Тукурингра, мелководная (0—50 м) — на Верхне-Зейской равнине.

Хребет Тукурингра — это сильно расчлененное поднятие с крутыми склонами и глубоко врезанными долинами. На севе­ ре к хребту примыкает Верхне-Зейская равнина, на юге — Амурско-Зейская, с которыми он граничит по глубинным (Тукуриигрским на севере, Южно-Тукурингрским на юге) разло­ мам. В ценртальной части хребта отмечают Усть-Гилюйский разлом, имеющий субширотное простирание.

204

Встроении хребта принимают участие докембрийские гней­ сы, метаморфические сланцы еиния, вулканогенно-осадочная толша верхней юры—нижнего мела и многочисленные интру­ зии среднего и кислого состава. Наиболее крупная Пиканская интрузия диоритов фиксирует Южно-Тукурингрский разлом.

Вструктурном плане хребет представляет собой северное крыло антиклинорыя, осложненное мелкими субширотными складками. Южное крыло срезано и опущено вниз по системе Южно-Тукурингрского разлома. В средней части хребта про­ слеживается грабенообразная впадина субширотпого прости­ рания, выполненная верхнеюрской—нижнемеловой вулканоген­ но-осадочной толщей.

Геологическому строению этого района посвящен ряд ра­ бот (Богданов, 1958; Подкаминер, 1958, 1960; Красный, 1960; Горжевский, Лазько, 1961; Рассказов, 1961; Нагибина, 1963; Рудник, 1964), поэтому останавливаться более подробно на этом нет необходимости.

Глубинные разломы, ограничивающие хр. Тукурингра, изучены слабо. Некоторые данные имеются только по строе­

нию Южно-Тукурингрского разлома в районе г. Зеи (Подкамнпер, 1958). Оми сводятся к следующему. Южный склон гр. Ту­ курингра совпадает с линией сброса, по которой породы Ппкаиской интрузии граничат с осадочно-эффузивной толщей, залегающей горизонтально или субгоризонталыю. На расстоя­ нии 100—200 м к югу от склона Тукурингра осадочно-эффу­ зивные породы круто погружаются (а скорее вертикально об­ рываются), сменяясь толщей галечников и песков мощностью более 100 м (может быть значительно более). С линией, по ко­ торой эффузнвы сменяются рыхлыми породами в рельефе, совпадает северная граница депрессии, называемая Ппканской. Депрессия вытянута вдоль подножия хр. Тукурингра, местами заболочена, плановый рисунок гидросети свидетель­ ствует о современном опускании. Ширина депрессии около 10 км. В пределах депрессии мощность руслового галечникового аллювия в долине р. Зеи достигает 20 м, вне депрессии 2—3 м. С зоной Южно-Тукурингрского глубинного разлома связывают сейсмическую активность, проявляющуюся в зем­ летрясениях значительной силы. Так, интенсивность последне­ го землетрясения, произошедшего в начале ноября 1973 г., по предварительным оценкам достигает 8 баллов.

По-видимому, Южно-Тукурингрский разлом в районе г. Зен состоит из системы мелких блоков, разделенных густой сеткой сбросов. Блоки находятся в движении с отчетливой тенденцией

205

к опусканию. Вся центральная и южная часть этой системы пегребена под мощной толщей рыхлых осадков, накопление ко­ торых продолжается. Разлом активен в течение длительного промежутка времени.

Хребет Тукурингра, вероятно, испытывает восходящие дви­ жения, компенсируемые опусканием прилегающих впадин. Прямых доказательств поднятия, полученных инструменталь­ ным способом, нет. Нокосвенные признаки (висячие долины боковых притоков реки, выгибание террас в центральной час­ ти хребта, одна и та же терраса имеет более высокие отметки над урезом воды в центральной части, чем на периферии хреб­ та) говорят в пользу такого предположения. На самом краю этого поднятия, в нескольких сотнях метров от его южной гра­ ницы, расположена плотина Зейской ГЭС.

Хребет имеет отчетливое блоковое строение. Зейское ущелье пересекает граница двух мезоблоков*,совпадающая с Усть-Гилюйским разломом. Интенсивность поднятия север­ ного блока, по-видимому, больше, чем южного, на это указы­ вают геоморфологические признаки, такие, как более высокие абсолютные отметки вершинных поверхностей, висячие доли­ ны боковых притоков р. Зеи, перекос террас на границе двух мезоблоков и др.

Мезоблоки в свою очередь разбиты на серии микроблоков*, что подтверждается различием абсолютных отметок вершин­ ных поверхностей, наличием резко выраженных в рельефе ус­ тупов, слабо затронутых эрозией. Отмечается также и разли­ чие высот устьев висячих долин над урезом воды р. Зеи.

Площади микроблоков по существующим материалам ус­ танавливаются в 4—20 км2, но не исключено, что эти числа при более детальных исследованиях можно будет уменьшить. Наибольшие из них расположены в центральной части хребта; по направлению к периферий размеры блоков уменьшаются, особенно по направлению к Южно-Тукурингрскому глубинно­ му разлому, где площадь их минимальная. Наибольшие абсо­ лютные отметки вершинных поверхностей имеют блоки в цент­ ральной части хребта. Границы блоков проходят, как правило, по долинам водотоков или резко выраженным линейным фор­ мам рельефа. Вблизи границ блоков породы разбиты много­ численными дизъюнктивными дислокациями (зонами дробле­

206

дробления уменьшается. В породах, слагающих блоки, широ­ ко распространены (особенно в пределах южного мезоблока) мощные зоны катаклаза, имеющие субширотное простирание.

Отдельные участки долины р. Зеи совпадают с границами микроблоков. Об этом говорит различие абсолютных отметок вершинных поверхностей на противоположных берегах реки, зеркала скольжения на береговых обнажениях, несовпадение устьев долин противоположных боковых притоков. По зерка­ лам скольжения фиксируется в основном правосторонний сдвиг, за исключением двух участков (южнее устья р. Гилюя и в районе створа строящейся плотины), где устанавливается левосторонний сдвиг. Сдвиговые перемещения такого же на­ правления фиксируются и по мелкой трещиноватости, имею­ щей простирание параллельно долине реки.

В районе створа плотины в обнажениях по обеим бортам долины хорошо прослеживается одно и то же разрывное нару­ шение мощностью 2 м, имеющее угол падения 54° по азимуту падения 356°. Участки этого разлома, обнажающегося на обоих берегах, смещены относительно друг друга на расстоянии бо­ лее 100 м. Вполне возможно, что и этот участок долины реки совпадает с границей двух блоков, по об этом можно говорить только предположительно, так как существующих материалов недостаточно для однозначного ответа на этот вопрос.

Плотина Зейской ГЭС расположена примерно в средней части микроблока (возможно, как отмечалось выше, на грани­ це двух блоков), сложенного диоритами и габбро-диоритами, вмещающими штокообразные тела кварцевых порфиров. Се­ верная граница микроблока совпадает с долиной ручья Мало­ го Гармакана, южная — с северной границей глубинного Юж- но-Тукуриигрского разлома. Блок, площадь которого примерно 8 км2, нарушен многочисленными дизъюнктивными дислока­ циями, имеющими различное направление.

Форма микроблоков в плане по обоим берегам реки раз­ лична. Левобережные микроблоки имеют кулисообразную, вы­ тянутую в северо-западном направлении форму. Немногие блоки опущены относительно соседних, образуя грабенообраз­ ные депрессии, к которым приурочены долины некоторых при­ токов р. Зеи, таких, например, как р. Алтая.

Таким, образом, мы видим, что хребет имеет отчетливое мелкоблоковое строение, по-видимому, с контрастным диффе­ ренцированным движением микроблоков на фоне общего под­ нятия хребта. Все это позволяет отнести данный район к ка­

207