О происхождении грабенов

Согласно геологическому словарю, «грабен – это опущенный участок земной коры, отделённый сбросами от смежных относительно приподнятых участков; он имеет в плане вытянутую форму и достигает в длину нескольких сотен км. при поперечнике в десятки км.» [2]. Предполагается, что грабены возникают на сводовых поднятиях вследствие воздействия растягивающих сил. Однако, имеющиеся геофизические материалы позволяют дать иное объяснение образованию грабенов.

В ходе проведения геофизических исследований методом магнитотеллурического зондирования (МТЗ) по профилю Абакан – Еланцы – акватория Байкала – Забайкалье [1] в районе оз. Байкал была установлена повышенная электропроводность толщи верхней астеносферы, а также (по данным гравиметрии) понижение её плотности, что, по мнению Владимирова Б.И. и других [1], является следствием её аномального разогрева.

Происходящее в следствие этого разуплотнение вещества верхней астеносферы является исключительно важным обстоятельством: оно может вызвать просадку земной колы и образование на дневной поверхности того или иного вида депрессий. По всей видимости именно по этой причине в указанном районе Сибирской платформы в позднем кайнозое начал формироваться Байкальский грабен. Этот процесс продолжается и в настоящее время, о чём свидетельствуют непрерывные землетрясения силой 1-2 балла [5].

Аналогичное изменение физического состояния вещества верхней астеносферы, а именно, её аномальный разогрев и разуплотнение, возможно, имеет место и на западной окраине Сибирской платформы в долине нижнего течения реки Енисей. На это указывает ряд признаков формирования грабена на участке долины между населёнными пунктами Бахта и Игарка (рис. 1). Так, на большей его части, к западу от реки Енисей, гидросеть представлена многочисленными извилистыми, хаотично ориентированными водотоками. С востока и запада он ограничен уступами. Всё вышеперечисленное указывает на то, что в настоящее время это участок испытывает опускание.

Ширина его 120-150 км, протяжённость около 600 км, что сопоставимо с параметрами Байкальского грабена. Данный участок, вероятно, является днищем формирующегося грабена. Для него предлагается название Нижне-Енисейский. Особенностью его строения является наличие в его северной части структуры, которая, вероятно, является реликтом палеовулканического аппарата, аналогичного вулканическим аппаратам, которые обнаружены нами в пределах Попигайской структуры [4]. Данное образование имеет форму уплощённой воронки, которая распознаётся по концентрическому расположению водотоков. Попадая в центральную часть воронки, русло реки Енисея резко меняет своё направление с север-северо-восточного на северо-западное. Оно становится извилистым. Именно к этой воронке «направились» такие крупные притоки Енисея как Нижняя Тунгуска и Курейка. Обращает на себя внимание особенность приустьевой части Нижней Тунгуски, которая находится в площади указанной воронки: здесь наблюдается исключительно высокая скорость течения.

На северо-восточной окраине Сибирской платформы располагается ещё один линейно вытянутый участок протяжённостью около 600 км. Он приурочен к долине нижнего течения реки Лены между устьями рек Вилюй (на юге) и Берея (на севере). Его ширина достигает 50-60 км. Участок состоит из 5 блоков, протяжённостью от 100 до 170 км. С западной и восточной стороны их границы обозначены уступами. В пределах этих блоков резко меняется режим водотоков (рис. 2). Вместо спрямлённых и относительно крупных водотоков, развитых за пределами указанных блоков, здесь появляется большое количество небольших, извилистых, хаотично ориентированных ручьёв и речек, между которыми разбросаны небольшие озёра и заболоченные участки. Всё это свидетельствует об отрицательных движениях этих блоков. Наиболее активное опускание вероятно испытывает блок, расположенный между устьями рек Нуора (на юге) и Моторчуна (на севере) (рис. 2). Именно к этому блоку устремился такой крупный водоток как река Муна. Отрезок реки Лены, пролегающий по территории этих блоков, характеризуется увеличенной шириной своего русла, большим количеством островов, кос, боковых проток. Всё это указывает на значительное уменьшение скорости течения, обусловленное, по-видимому, отрицательными движениями блоков. Это позволяет говорить о том, что комплекс указанных блоков представляет собой днище формирующегося грабена, для которого предлагается название «Нижне-Ленский».

Линейный характер байкальской депрессии, получившей название Байкальский грабен, вероятно, обусловлен появлением в глубинах мантии разрывного нарушения также линейного характера, ставшее каналом для проникновения высокотемпературных флюидов, идущих от так называемого «внешнего» ядра Земли. Последнее, по данным О.Г. Сорохтина, разогрето до 5000;С [3]. По всей видимости, это нарушение носит скрытый характер, поскольку оно не вышло за пределы верхней астеносферы, что привело лишь к аномальному разогреву и, как следствие, разуплотнению её вещества вдоль указанного глубинного нарушения. Возможно, аналогичное изменение физического состояния вещества верхней астеносферы, вызванное появлением скрытых нарушений в глубинах мантии, имеет место на западной, а также и северо-восточной окраинах Сибирской платформы, что и привело к началу формирования Нижне-Енисейского и Нижне-Ленского грабенов.

Таким образом, геофизическое изучение района озера Байкал показало, что грабены нельзя рассматривать только как преобразования коры, возникающие «на сводовых поднятиях вследствие воздействия растягивающих сил» [2]. По нашему мнению, их появление – это реакция коры на активизацию процессов, приводящих к локальному разогреву и разуплотнению вещества верхней астеносферы. Вероятно, грабены являются своеобразными индикаторами этой активизации. Судя по истории развития Байкальского грабена эта активизация началась во второй половине кайнозойской эры (вероятно в миоцене) и продолжается до настоящего времени.

Литература
1. Владимиров Б.И, Зорин Ю.А., Одинцов М.И., Хренов П.М. О глубинном положении кровли астеносферного слоя под платформами и подвижными поясами (на примере Восточной Сибири). Докл. АНССР, 1969. Т.185, №4.
2. Геологический словарь. Т.1, Изд-во «Недра», Москва, 1973.
3. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. Учебник. – М. Изд-во МГУ, 2002.
4. Фомин Ю.М. Генезис Попигайской алмазоносной структуры. www.proza.ru/2013/12/26/1010.
5. Фомин Ю.М. О принципах прогнозирования землетрясений и наводнений в Бурятии. www.proza.ru/2015/07/30/1270.


Рецензии