Файл: Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf

Все этапы, за исключением периода новейшей активизации, сопровождаются значительной эффузивной и интрузивной магматической деятельностью.

Глубинные разломы на протяжении всего геологического време­ ни переживают те же процессы геосинклинального, платформенно­ го и эпиплатформенного развития и играют ведущую роль в строе­ нии и деформировании не только земной коры, но и литосферы в целом.

При каждом очередном тектоногенезе, в том числе и в период новейшей активизации, наиболее податливыми деформациям ока­ зываются зоны прежних тектонических нарушений. Они зачастую не упаследывают характер предыдущих своих движений и могут пнверснровать. Труднее поддаются деформированию консолидиро­ ванные участки земной коры, ранее не испытавшие интенсивного разупрочнения. Это, прежде всего, межгорные впадины и близ­ лежащие участки платформенных образований.

Следуя представлениям о плитотектонике, аналогично нашим выводам о природе Гималаев, можно и здесь говорить о древних каледонских островных дугах Северного Тянь-Шаня и герцинской островной дуге Алая, впоследствии консолидированных и возрож­ денных в виде складчато-глыбовых горных сооружений уже в но­ вейшее вредія в связи с тектонической активизацией, обусловлен­ ной тангенциальным давлением со стороны Индийской платформы.

Выпуклые к северу дуги Памира, по-видимому, являющиеся іместом слияния мезозой—кайнозойских островных океанических дуг Гималаев и Ирана, испытали в новейшее время еще большее выгибание и надвигание в северном направлении.

Таким образом, дуги Памира и Тянь-Шаня не только с фиксистских, но и с мобилистских позиций можно считать первичнообразо­ ванными и подвергшимися впоследствии в результате тангенциаль­ ного напора со стороны Гималайских сооружений дополнительной деформации.

Интенсивное горизонтальное сжатие земной коры и литосферы, по-видимому, препятствовало возникновению в новейшее время магматической деятельности. В связи с этим толщина земной коры увеличивалась лишь за счет надвиговых и пластических дефор­ маций. Иными словами, земная кора современного Тянь-Шаня сформировалась практически целиком из материала, составляв­ шего некогда эпнпалеозойскую платформу, которая поныне про­ должает втягиваться в тектонические движения орогена.

Глубинное строение земной коры Средней Азии по сейсмологическим данным

При составлении схем рельефа глубинных границ раздела в земной коре Средней Азии использовались главным образом сей­ смологические данные, полученные методом сейсмических анома­ лий MCA (рис. 15). Для интерполяции, а в некоторых случаях и

69

экстраполяции на прилегающую территорию привлекались сведе­ ния о глубинном строении отдельных районов Средней Азии, полу­ ченные другими исследователями. В первую очередь это материа­ лы ГСЗ (Г. А. Гамбурцев, Ю. Н. Годин, П. С. Вейцман, И. П. Косминская, И. И. Давыдова, Ю. В. Тулина, Б. С. Вольвовский, ГГ С. Вольвовский, В. 3. Рябой и др.), сейсмологические наблюде­

метрии и магнитометрии (А. Д. Архангельский, В. В. Федынский, А. А. Борисов, Б. Б. Таль-Вирский и др.).

До второй половины 50-х годов земная кора Средней Азии представлялась исследователями горизонтально-слоистой, посколь-

Рис. 15. Системы сейсмометрических наблюдений на территории Средней Азии.

] —сейсмические станции; 2—эпицентры землетрясении с записи которых обработаны

ных волн; 8 —точечные зондирования.

ку надежных данных в то время о глубинном рельефе не имелось

указывали на возможное значительное утолщение земной коры в южной части региона. Предпринимались попытки обнаружить ано­ малии в глубинном рельефе земной коры Средней Азии (Савареиский. Монахов, 1948; и др.).

Первыми более или менее детальными сведениями о фрагмен­ тах рельефа границ Мохоровичича и Конрада на Северном Тянь-

70

Шане и Памиро-Алае явились результаты кусочно-непрерывного профилирования ГСЗ (Гамбурцев, Вейцман, 1957; Косминская, Михота, Тулина, 1958). Привлечение методов сейсмической развед­ ки и подкрепление сейсмологических аспектов ультразвуковым моделированием в эти же годы позволили нам построить глубин­ ный рельеф границ К и М вдоль тысячекилометрового профиля, пересекающего территорию Южного, Центрального и Северного Тянь-Шаня (Уломов, 1959). В. Н. Крестников и И. Л. Нерсесов (1962) независимо от нас составили схему блокового строения земной коры востока Средней Азии вдоль широкой полосы, охва­ тывающей Северный Памир, Таджикскую и Ферганскую депрессии и Северный Тянь-Шань. Авторы рассматривали только поверх­ ность М, так как другие границы в земной коре выделить им не удалось.

Глубинный рельеф границ М и К, вычисленный по данным ре­ гистрации мощного промышленного взрыва, нами (Уломов, 1959) сопоставляется с гравиметрическими данными и имеющимися ре­ зультатами ГСЗ, а также сведениями о сейсмичности Средней Азии. Здесь объясняется природа волны Р* и обосновывается ее связь с границей Конрада, а не с закритическими отражениями от подошвы земной коры, как тогда полагали многие сейсмологи (А. С. Алексеев, И. Л. Нерсесов и др.). Построенная по волне Р* глубина залегания поверхности «базальтового» слоя варьирует в широких пределах — от 8—10 км в горных областях Северного Тянь-Шаня до 30—40 км — в предгорьях Памира. Абсолютная глубина залегания поверхности М колеблется от 40 до 60 км, со­ гласуясь на участках перекрытия с данными ГСЗ. В центральной части Ферганской межгорной впадины обнаружено утолщение зем­ ной коры до 50—55 км, а к востоку — подъем поверхности М до 35—40 км (Ферганский хребет) и поверхности К — до 5—10 км от уровня моря.

Разработка приемов статистической обработки записей земле­ трясений сетью стационарных сейсмических станций Средней Азии позволила нам значительно расширить площадь исследований (Уломов, 1960). В результате интерпретации поверхностных годо­ графов волн Р и Р* были построены схемы глубинного рельефа границ М и К в земной коре восточной части Средней Азии на пло­ щади более 100 тыс. км2 (Уломов, 1960, 1962). Добавлены также новые сведения о глубинном строении Чаткало-Кураминской гор­ ной системы, Южного Памира и других окраинных районов вос­

том — 60 км. На Южном Памире обнаружилось утоньшение зем­ ной коры до 45 км, неожиданно следующее за мощным ее утол­ щением на Северном (до 70 км). Относительно тонкая кора выяв­ лена под Ферганским и Кураминским хребтами (40 км). Тогда же построена первая и пока единственная схема рельефа поверхности «гранит—базальт» в земной коре Средней Азии. В целом, эта по­

71

верхность залегает согласно поверхности М (Уломов, 1962) и яв­ ляется границей раздела сейсмоактивного (верхнего) и практиче­ ски асейсмичного (нижнего) слоев земной коры. Области наиболь­ шего поднятия границы К расположены севернее оз. Иссык-Куль, между хребтами Мѵлдатаѵ, Ферганским и Атбаш. К западу от оз. Иссык-Куль в Памиро-Алае и под Чаткальским хребтом по­ верхность К резко погружается до 40—45 км. На Южном Памире она вновь приближена к земной поверхности до 20—25 км.

Обнаруженные нами (Уломов, 1966) аномальные участки зем­ ной коры под Чаткальским хребтом (до 60 км) и на Южном Па­ мире (до 45 км) позднее подтверждены Е. М. Бутовской (1971) и Н. К. Булпным (1972). Н. К. Булнн считает, что толщина коры на территории всего Памиро-Алая, вычисленная им по обменным волнам, составляет 45—50 км и что все предыдущие данные о тол­ стой коре нуждаются в пересмотре. Однако исследования Е. Ф. Саваренского (1972) подтверждают утолщение коры на этой терри­ тории до 65 км и более. Выявленный нами резкий перепад толщины земной коры в центральной части Памира, по-видимому, генетически связан с глубинным Памиро-Гнндукушским разломом, пересекающим здесь всю литосферу (Уломов, 1966).

С конца 50-х и начала 60-х годов разрабатывается и начинает широко применяться модификация ГСЗ вдоль непрерывных про­ филей (Косминская, 1968; и др.). В пределах рассматриваемой территории непрерывное профилирование ГСЗ проводится в Фер­ ганской межгорной впадине и восточном окончании Туранской плиты (см. рис. 15). Профиль ГСЗ Копетдаг — Ферганский хребет проходит с юго-запада на северо-восток от горных сооружений Копетдага, пересекает северо-западную часть Мургабской впади­ ны. Бухаро-Хивинскую зону, Голодную степь и почти в широтном направлении — Ферганскую долину. Мощность земной коры вдоль линии профиля изменяется от 38—40 км в районе Нуратау до- 50—55 км в центре Ферганской межгорной впадины (Вольвовский и др., 1966). В пределах Туранской плиты толщина земной коры не превышает 40—45 км и остается почти постоянной. Сравнитель­ но резкое погружение поверхности М и всех других границ, выяв­ ленных методом ГСЗ, наблюдается при переходе к горным соору­ жениям Копетдага и Тянь-Шаня. Крупный прогиб границы М в Ферганской впадине отмечается также по всем другим горизонтам в земной коре. Интересной особенностью глубинного строения Ферганской впадины является то, что амплитуда прогиба границ раздела увеличивается с глубиной, а ось постепенно смещается к востоку. Амплитуда горизонтального перемещения оси синклиналь­ ной складки поверхности М по отношению к оси прогиба палеозой­ ского фундамента достигает 40 км, что, по-видимому, обусловлено наличием в Восточной Фергане зоны глубинных разломов, полого падающих в сторону Ферганского хребта.

Толщина базальтового слоя вдоль профиля меняется незначи­ тельно и составляет 18—20 км. В пределах Туранской плиты такая

72