Линеаментно-блоковое строение и геодинамические активные зоны Среднего Урала
Автор: Копылов И.С.
Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu
Рубрика: Геотектоника и геодинамика
Статья в выпуске: 3 (12), 2011 года.
Бесплатный доступ
Изложен линеаментно-блоковый и геодинамический анализ Среднего Урала по аэрокосмогеологическим исследованиям. Проведено районирование новейших тектонических структур. Выделены геодинамические активные зоны, которые имеют важное значение для поисков месторождений полезных ископаемых и оценки геологической безопасности.
Тектонические линеаменты, новейшие тектонические структуры, геодинамические активные зоны, средний урал
Короткий адрес: https://sciup.org/147200777
IDR: 147200777
Текст научной статьи Линеаментно-блоковое строение и геодинамические активные зоны Среднего Урала
Современное разломно-блоковое строение Урала отличается чрезвычайной сложностью, поскольку является результатом многочисленных тектонических активизаций земной коры за всю ее историю формирования. Существует множество различных представлений о тектоническом строении, неотектонике, геодинами-ческой активности различных частей Урала, основывающихся на материалах геолого-геофизических и других методов. При этом, на наш взгляд, недостаточно учитываются данные дистанционных исследований, которые позволяют проводить более масштабные современные тектонические реконструкции.
В последние годы на Среднем Урале и в Приуралье (в пределах восточной части Пермского края и западной части Свердловской области) на территории, охватывающей площади топографических листов О-40-III, IV, IX, X, XI, XII, XV, XVI, XVII, XVIII, XXI, XXII, XXIII и др., выполнен ряд дистанционных аэрокосмогеологиче-ских исследований:
– составлена карта неотектонической активности Пермской области масштаба 1:500 000 (ФГУП «Геокарта-Пермь», 2004);
– предприняты крупномасштабные аэро-космогеологические исследования на Но-во-Губахинском лицензионном участке ( ООО «ПермНИПИнефть», 2005);
– составлена карта неотектонических блоковых структур Пермского Приуралья ( ООО «ПермНИПИнефть», 2006);
– проведены крупномасштабные аэрокос-могеологические исследования на Паший-ско-Кусьинской площади с целью выявления перспективных участков на поиски алмазов (ООО «Пермьгеоплюс», ООО «Омега», 2008);
– осуществлены аэрокосмогеологические исследования при геологическом доизу-чении масштаба 1:200 000 листов О-40-X (Кизел) и О-40-XVI (Лысьва) (ОАО «Геокарта-Пермь», 2009);
– проведены аэрокосмогеологические ис-
следования для выявления геодинамиче-ских активных зон территории трасс магистральных газопроводов (восток Пермского края и запад Свердловской области) (Горный институт УрО РАН, ООО «ПГГК», 2009);
– предприняты аэрокосмогеологические исследования в закарстованных районах Пермского края с целью выявления зон тектонической трещиноватости (ПГУ, 2010);
– составлена аэрокосмогеологическая основа Пермского края с целью определения нефтеперспективных площадей и участков (ООО «Пермская геологогеофизическая компания», 2010).
При проведении этих дистанционных исследований на основе современных цифровых космических снимков (КС) и компьютерного дешифрирования с применением геоинформационных технологий были получены новые данные, уточняющие блоковое строение Среднего Урала.
Анализ линеаментной тектоники на основе дешифрирования космических снимков
В результате структурно-геологического дешифрирования цифровых спектрозональных КС высокого разрешения на рассматриваемой площади Среднего Урала и Приуралья (52 тыс. км2) автором выявлена сеть основных прямолинейных тектонических линеаментов общим количеством 14 тыс. По размеру они подразделены на следующие таксономические ранги: региональные линеаменты большой протяженности (> 200-300 км), региональные линеаменты значительной протяженности (100-200 км), зональные линеаменты (25-100 км), локальные (5-25 км), короткие (до 5 км). Результаты картирования линеаментов на рассматриваемой территории приведены в табл. 1.
Линеаментное поле территории раздельно по региональным и более мелким линеаментам отображено на рис. 1 и 2.
Региональное линеаментное поле составляют прямолинейные линеаменты восьми систем направлений, при этом на КС наиболее четко выражена серия северо-западных и северо-восточных линеаментов, а также субмеридиональные линеаменты. В целом отмечается регматиче- ская сеть, состоящая из двух систем глобальных и региональных линеаментов, уходящих далеко за пределы рассматриваемой территории. Диагональная система имеет преимущественное направление 330 и 60º; ортогональная система – 10 и 285º.
Таблица 1. Картирование линеаментов Среднего Урала и Приуралья на основе дешифрирования космоснимков
Ранг линеаментов |
Протяженность прямолинейных линеаментов, км |
Масштаб дешифрирования цифровых КС |
Количество линеаментов |
Региональные большой протяженности |
200–1110 |
1:10 000 000 1:5 000 000 |
48 |
Региональные значительной протяженности |
100–200 |
1:2 500 000 |
110 |
Зональные |
25–100 |
1:1 000 000 1:500 000 |
425 |
Локальные |
10–25 |
1:200 000 |
2278 |
Короткие и локальные |
2-5–10 |
1:100 000 |
11143 |
Необходимо отметить, что подавляющее большинство глубинных разломов, выделенных геолого-геофизическими методами, проявляются на космических снимках линеаментами, совпадающими с их осевыми линиями или трассирующимися параллельно им в непосредственной близости.
Прямолинейные линеаменты отобра жают активизированные в новейшее время узкие субвертикальные линейные зоны трещинно-разломных и флексурноразрывных структур осадочного чехла и фундамента. Проявление таких структур в строении земной поверхности обусловле- но возрождением блоковых движений в современный тектонический этап развития земной коры. Региональные линеаменты, как правило, контролируют элементы тектонического строения территории. Отчетливо выделяются крупные геоструктуры, особенно меридионального, северо-западного и северо-восточного простирания. Зональные линеаменты контролируют большинство средних структур. Локальные и короткие линеаменты отражают тектоническую трещиноватость, связанную с формированием локальных тектонических структур и систем трещинно-разрывных зон.

Рис. 1. Региональное линеаментное поле Среднего Урала

Населенные пункты зональные линеаменты протяженностью 25-100 км локальные и короткие линеаменты протяженностью 2-25 км
Прямолинейные линеаменты, отразившие тектоническую трещиноватость по результатам регионального и зонального дешифрирования КС масштаба 1:100 000 -1:500 000
10 0 10 км ^^^^^ км
Рис. 2. Локально-зональное линеаментное поле Среднего Урала
Помимо линеаментных трещинноразрывных структур в Уральской складчатой зоне известно большое количество разрывных нарушений, представленных надвигами, сдвигами, разломами сбросового и взбросового характера [3, 11 и др.]. Многие из них активизированы в неотек-тонический этап и представляют собой активные геодинамические зоны. Основные надвиги или их прямолинейные части (такие как Всеволодо-Вильвенский, Лунь-евский, Кизеловский, Белоспойский, Чусовской надвиги и др.) отражаются на КС линеаментами большой протяженности (десятки – первые сотни километров).
Линеаментно-блоковый анализ и районирование новейших тектонических структур
На рассматриваемой территории проведен линеаментно-блоковый анализ с детальностью исследований, соответствующей масштабу 1:100 000. В основу районирования и классификации новейших тектонических структур положен единый структурный принцип разделения территории независимо от ранга или классификационного уровня выделяемых подразделений, а именно выделение выраженных в рельефе, соподчиненных по размерности и происхождению, активных на
Таблица 2. Общая классификация новейших тектонических структур Среднего Урала и Приуралья
Границами блоковых структур (геоблоков, мегаблоков, макроблоков, мезоблоков, локальных блоков) послужили отрезки протяжённых прямолинейных линеаментов, контролирующих геологические структуры и неотектонические блоки. Блоковые структуры выделялись в соответствии с принципами линеаментной тектоники [4]. Все неотектонические блоки характеризуются определенными орографическими уровнями поверхностей рельефа, сформированными в результате интегральной деятельности неотектониче-ских движений.
В качестве основы для неотектониче-ского районирования на структурноблоковой основе до уровня выделения геоблоков использована карта геолого-неотектонического районирования под редакцией В.И. Бабака и Н.И. Николаева [1]. Границы региональных неотектониче-ских блоковых структур (мегаблоки, макроблоки, мезоблоки) проведены в соответствии с картой неотектонических блоковых структур Пермского Приуралья масштаба 1:500 000, разработанной в ПермНИПИнефть [6, 7] с некоторыми изменениями.
Средний Урал (с прилегающими частями Северного Урала и Приуралья) в пределах рассматриваемой территории занимает части планетарных геоструктур Восточно-Европейской материковой платформы и Урало-Новоземельской складчатой системы. Выделяются фрагменты региональных геоструктур: 5 геоблоков (Вятско-Камский, Предуральский, Западноуральский, Центральноуральский, Восточноуральский), которые включают фрагменты 7 мегаблоков (Среднекамский, Уфимский, Предсреднеуральский, Западносевероуральский, Западносреднеуральский, Центральносреднеуральский, Восточносреднеуральский). Выделяются частично или полностью зональные блоковые структуры – 17 макроблоков и 56 мезоблоков. Схема неотектонического районирования Среднего Урала на структурно-блоковой основе представлена на рис. 3. Таксономия новейших тектонических структур рассматриваемой территории дана в табл. 3.
Границы блоковых структур планетарных и суб планетарных геоструктур геоблоков
Относительная неотектоническая активность блоковых структур (суммарные амплитуды неотектонических движений, м)
очень слабое поднятие (< 100) слабое поднятие (100-150) умеренно поднятие (150-200) увеличенное поднятие (200-300) сильное поднятие (300-400) очень сильное поднятие (400-500) интенсивное поднятие (500-750) высокоинтенсивное поднятие (> 750)
мегаблоков макроблоков мезоблоков лок, блоков

Региональные и зональные новейшие тектонические структуры
Геоблоки:
Б - Вятско-Камский
В - Предуральский
Д - Западноуральский
Е - Центральноуральский Ж - Восточноуральский
Мегаблоки:
-
III - Камский
-
IV - Уфимский
-
V - Предсреднеуральский IX - Западно
Североуральский
X - Западно
Среднеуральский
XII - Центрально
Среднеуральский
XIII - Восточно
Среднеуральский
Макроблоки:
15 - Пермский
20 - Суксунский
21 - Красноуфимский
24 - Соликамский
25 - Косьвинско-
Чусовской
26 - Сылвинский
30 - Березовско-Язьвинский
33 - Кизеловский
34 - Губахинский
35 - Горнозаводской
38 - Верхкосьвинский
39 - Басегский
40 - Теплогорский
41 - Медведкинский
42 - Качканарский
43 - Павдинский
44 - Кушвинский
Мезоблоки:
15а - Касибский 156 - Сыньвинский 15в - Полазненский 15г- Новолядовский 20а - Кунгурский 206 - Кукуштанский 21а - Сажинский 24а - Усольский
246 - Половодовский 24в - Челвинский 24г- Яйвинский 25а - Вильвинский 256 - Бобровский 26а - Верхчусовской 266 - Лысьвинский 26в - Березовский 26г - Кордонский
ЗОз - Большесомский ЗОи - Молмысский ЗОк - Верхупьвичский 33а - Верхяйвинский 336 - Чикманский ЗЗв - Кадьинский 33г - Ивакинский ЗЗд - Луньевский ЗЗе - Ценьвинский 34а - Мальцевский 346 - Углеуральский 346 - Юбилейный 34г - Широковский 34д - Безгодовский 35а - Скальный 356 - Пашийский 35в - Усть-Тырымский 35г - Маховлянский 35д - Кыновской 35е -Усть-Серебряный
386 - Рассохинский 38в - Верхкосьвинский 39а - Гашковский
396 - Троицкий 39в - Ослянский 39г - Нововильвенский ЗЭд - Коростелевский 39е - Порожнинский 40а - Койвинский
406 - Сарановский 40в - Старобисерский 41а - Верхнеусьвинский 416 - Верхисовский 42а - Промысловский 426 - Именновский 43а - Верхнеляльский 436 - Староляльский 44а - Баранчинский 446 - Верхтурский 44в - Тагильский
Рис. 3. Неотектоническоерайонирование Среднего Урала на структурно-блоковой основе
Таблица 3. Таксономия новейших тектонических структур Среднего Урала и Приуралья
Планетарные |
Субпланетарные |
Геоблоки |
Мегаблоки |
Макроблоки |
Мезоблоки |
Вос-точно-Европейская мате-рико-вая платформа |
Русская плита |
Вятско-Камский |
Камский |
Пермский |
Касибский, Сыньвинский, Полазненский, Новолядов-ский |
Уфимский |
Суксунский |
Кунгурский, Кукуштанский |
|||
Красноуфимский |
Сажинский |
||||
Преду-ральский |
Пред-среднеуральский |
Соликамский |
Усольский, Половодовский Челвинский, Яйвинский |
||
Косьвинско-Чусовской |
Вильвинский, Бобровский |
||||
Сылвинский |
Верхчусовской, Лысьвин-ский, Березовский, Кордон-ский |
||||
УралоНово-земель-ская складчатая система |
Уральский склад-чато-разрывной пояс |
Западно-уральский |
Западно-Североуральский |
Березовско-Язьвинский |
Большесомский, Молмыс-ский, Верхульвичский |
ЗападноСреднеуральский |
Кизеловский |
Верхяйвинский, Чикман-ский, Кадьинский, Ивакин-ский, Луньевский, Ценьвин-ский |
|||
Губахинский |
Мальцевский, Углеуральский, Юбилейный, Широ-ковский, Безгодовский |
||||
Горнозаводской |
Скальный, Пашийский Усть-Тырымский, Махов-лянский, Кыновской, Усть-Серебряный |
||||
Центрально-уральский |
ЦентральноСреднеуральский |
Верхкосьвин-ский |
Рассохинский, Верхкось-винский |
||
Басегский |
Гашковский, Троицкий, Ос-лянский, Нововильвенский, Коростелевский, Порожнин-ский |
||||
Теплогорский |
Койвинский, Сарановский, Старобисерский |
||||
Медведкин-ский |
Верхнеусьвинский, Верхи-совский |
||||
Качканарский |
Промысловский, Именнов-ский |
||||
Восточ-ноураль-ский |
ВосточноСреднеуральский |
Павдинский |
Верхнеляльский, Старо-ляльский |
||
Кушвинский |
Баранчинский, Верхтурский, Тагильский |
Примечание: собственные наименования региональных структур приведены по [1]; макроблоков и мезоблоков – по [7] с изменением.
Мезоблоки в свою очередь «разбиты» на локальные блоковые структуры – блоки разного порядка. На изученной территории выделен 271 локальный блок I порядка, каждый из которых разделяется, как правило, на 3–15, в среднем 5–7 блоков II порядка.
Неотектонические блоки разного таксономического ранга характеризуются общими или близкими чертами геологического и геоморфологического строения в пределах каждого блока и относительно устойчивыми тенденциями направления и интенсивности новейших вертикальных неотектонических движений относительно соседних блоковых структур. Форма блоков самая различная, чаще всего это многоугольники, преимущественно 4-, 5-угольники неправильной формы, площадью 50–500, в среднем 200–300 км2.
Анализ степени неотектонической активности локальных блоковых структур показал, что они различаются дифференцированными неотектоническими относительными движениями и энергией рельефа, а также интенсивностью проявления эрозионно-денудационных и аккумулятивных процессов.
По неотектоническим критериям (суммарные амплитуды неотектонических движений – А и энергии рельефа – Е) локальные блоки подразделены на 8 групп, испытывающих поднятие: (А < 100 м, Е = 5–50 м); слабое (А = 100–150 м, Е = 55– 100 м); умеренное (А = 150–200 м, Е = 105–145 м); увеличенное (А = 200–300 м, Е = 150–200 м); сильное (А = 300–400 м, Е = 205–245 м); очень сильное (А = 400– 500м, Е=250–290 м); интенсивное (А = 500–750 м, Е= 295–360 м); высокоинтенсивное (А>750м, Е=365–650 м).
По неотектонической активности локальные блоки распределяются следующим образом: с очень слабым поднятием – 4, со слабым – 16, с умеренным поднятием – 35, с увеличенным – 44, с сильным – 27, с очень сильным – 6, с интенсивным – 15, с высокоинтенсивным – 9.
В западной части рассматриваемой территории – Вятско-Камском геоблоке, в
Среднекамском и Суксунском макроблоках – как правило, локальные блоки испытывают очень слабое, слабое и умеренное поднятия. Преобладают территории новейших поднятий до 150 м. В геострук-турном отношении это относительно устойчивые части Русской плиты, последовательно вовлекаемые в дифференцированные поднятия на протяжении позднего мезозоя и кайнозоя с относительными опусканиями в позднечетвертичное и голоценовое время.
В Предуральском геоблоке Соликамский, Косьвинско-Чусовской и Сылвин-ский макроблоки занимают подвижные части Русской плиты, где преобладают новейшие поднятия от 150 до 300 м, с инверсионными дифференцированными опусканиями в различные этапы позднего неогена и четвертичного периода. Наблюдается большая дифференцированность неотектонических движений – многие блоки I порядка испытывают увеличенное поднятие, при этом в их пределах отдельные блоки II порядка испытывают менее и более сильное поднятие.
В Западноуральском геоблоке в пределах Березовско-Язьвинского, Кизеловско-го, Губахинского и Горнозаводского макроблоков наблюдается самая большая дифференцированность неотектонических движений – большинство блоков в целом испытывают увеличенное, сильное и очень сильное поднятия. Преобладают территории новейших поднятий от 300 до 500 м. В геоструктурном отношении они представляют собой выступы дислоцированных пород позднепротерозойского и палеозойского возраста с признаками унаследованных длительно проявляющихся (с начала палеозоя) поднятий с четкой выраженностью в рельефе тектонических блоков (плато и платообразные увалистые, холмисто-грядовые возвышенности с останцами мезозойских поверхностей выравнивания с абсолютными отметками 350-600 м, покрытые маломощным чехлом элювиальноделювиальных отложений). В этом геоблоке по геолого-геофизическим материа- лам установлено большое количество разрывных нарушений преимущественно субмеридионального простирания (уральского типа) – надвигов, сбросов, сдвигов и др. Неотектонические блоки здесь имеют форму, линейно вытянутую в меридиональном направлении в соответствии со складчатым строением, площадью в 1,5-2 раза меньше, чем в других геоблоках. Линейно-блоковые дифференцированные подвижки наблюдаются гораздо активнее, чем на платформе или в центральной части Урала. Отмечается большое количество мелких блоков в эрозионно-структурных депрессиях, различающихся неотектони-ческой активностью.
В Центральноуральском геоблоке наблюдается более стабильный режим не-отектонических движений. Проявляется это в преобладающих неотектонических движениях одного знака. При этом блоки в пределах Верхкосьвинского, Теплогорского и Качканарского макроблоков испытывают в основном однотипное очень сильное и интенсивное поднятие, в Басег-ском и Медведкинском макроблоках – интенсивное и высокоинтенсивное поднятие. Территории с новейшими поднятиями 500-750 м и более в геоструктурном отношении представляют собой глыбовоостровные горы и платообразные массивы с останцами поверхностей выравнивания с абсолютными отметками более 1200 м, покрытые прерывистым маломощным чехлом элювиально-делювиальных отложений.
В Восточноуральском геоблоке в Пав-динском и Кушвинском макроблоках наблюдается наиболее стабильный режим неотектонических движений. Как правило, локальные блоки испытывают умеренное и увеличенное поднятия.
Линеаментно-геодинамический анализ и геодинамические активные зоны Среднего Урала
Рассматриваемая территория расположена в пределах Среднеуральской области повышенной сейсмичности. По дейст- вующим нормативным картам общего сейсмического районирования ОСР-97 ИФЗ РАН относится к территориям 7-, 8балльной сейсмической опасности. Интенсивность известных сейсмических событий составляет до 5-6 баллов шкалы MSK-64. По схеме сейсмического районирования Среднего Урала масштаба 1: 1 000 000 (С.Н. Кашубин и др., 1998), на рассматриваемой территории выделены потенциально сейсмоопасные зоны, протягивающиеся в северо-западном, северовосточном и меридиональном направлении, которые охватывают ее практически полностью. Выделенные потенциально сейсмоопасные узлы, охватывающие участки, где уже были отмечены сейсмические события (землетрясения и горные удары), недостаточно детализируют территорию по степени сейсмической и гео-динамической опасности. Так, эпицентр Косьинского землетрясения интенсивностью 5 баллов шкалы MSK-64, произошедшего 29 марта 2010 г. [2], не попал в контуры потенциально сейсмоопасных узлов. На наш взгляд, вся эта территория сейсмически и геодинамически опасна. Важной задачей является выделение наиболее активных, а следовательно, наиболее потенциально опасных зон и участков.
Геодинамические активные зоны (АЗ) – ограниченные, протяжённые в плане участки земной коры с концентрацией тектонического напряжения, обусловленного внутренними силами Земли и их активностью на современном этапе неотектониче-ского развития, характеризующиеся пониженной прочностью коры, повышенной трещиноватостью, проницаемостью и, как следствие, проявлением разрывной тектоники, сейсмичности, подъёмом флюидов и других процессов. Геодинамически активными зонами, как правило, являются мобильные зоны трещинно-разрывных нарушений на границах блоковых структур, узлы пересечения разнонаправленных нарушений, осложняющие неотектониче-ские блоки; внутриблоковые участки сгущения сети нарушений. В местах с разряженной сетью линеаментов наиболее ак- тивными являются участки на пересечениях более протяжённых линеаментов регионального и зонального таксонов.
Вопрос о классификации и ранжировании геодинамических активных зон в настоящее время пока не разработан. По аналогии с классификацией новейших тектонических структур (табл. 2), а также с ранговой шкалой дизъюнктивных структур [10] можно представить следующую систематику геодинамических активных зон (табл. 4).
Методологией изучения геодинамиче-ских активных зон может быть морфонео-тектонический [5] и линеаментно-геодинамический анализы. Линеаментно-геодинамический анализ заключается в получении исходной модели линеамент-ного поля на основе дешифрирования аэрокосмических снимков, далее в аппроксимации расчетных данных, ранжировании территории по степени геодинамиче-ской активности и построении ее картографических моделей разного уровня детальности. Методика исследований включала: подготовку материалов дистанционных съемок, визуальное выделение геоин- дикаторов, интерактивное компьютерное структурно-геологическое дешифрирование КС, автоматизированную обработку линеаментов, различные виды классификаций, создание локальных баз данных, цифровых моделей рельефа, линеамент-ный, морфонеотектонический, геодина-мический анализы, создание итоговых карт районирования и оценки.
Ранжирование геодинамической (не-отектонической) активности согласно расчетным показателям (плотности разломов, линеаментов и мегатрещин, вычисленной по их протяженности на единицу площади) проводилось по 6 градациям с учетом баллов статистического распределения по их интенсивности (см. работу [8]), представленного в табл. 5. Вполне уверенно предполагается, что они отражают соответственно различную степень геодинамической активности (от условно стабильной до условно чрезвычайно высокоактивной). При этом к геодинамически активным зонам отнесены участки с очень высокой и чрезвычайно высокой
Таблица 4. Общая классификация геодинамических активных зон
Уровень |
Класс |
Ранг |
Размерность |
Масштаб изучения |
Глобальный |
Планетарные зоны |
1 |
Неск. тыс. км, неск. сотен тыс. км2 |
10 000 000 |
Субглобальный |
Субланетарные зоны |
2 |
Первые тыс. км, десятки тыс. км2 |
1:5 000 000 |
Региональный |
Геозоны |
3 |
До тыс. км, первые десятки тыс. км2 |
1:2 500 000 |
Мегазоны |
4 |
Сотни км, первые тыс. км2 |
1:1 000 000 |
|
Зональный |
Макрозоны |
5 |
До 100 км, неск. сотен км2 |
1:500 000 |
Мезозоны |
6 |
До 50 км, до 100 км2 |
1:200 000 |
|
Локальный |
Локальные зоны I порядка |
7 |
1-2 до 25 км, неск. десятков км2 |
1:100 000 |
Локальные зоны II порядка |
8 |
0,5-1 до 10 км, неск. км2 |
1:50 000 |
|
Локальные зоны III порядка |
9 |
Доли и единицы км, доли и единицы км2 |
1:25 000 |
трещиноватостью и в отдельных случаях - участки с высокой трещиноватостью, отличающиеся высокой контрастностью относительно фона. Как правило, крупные геодинамические АЗ имеют сложное мозаичное строение и по материалам более детального изучения «разбиваются» на зоны более низкого уровня с разной степенью активности.
На территории Пермского Урала и Приуралья автором ранее трижды выполнялась картографическая оценка степени геодинамической (неотектонической) активности регионального уровня. В 2004 г. была составлена карта геодинамических активных зон Пермской области масштаба 1:500 000, а в 2006 г. - карта современных геодинамических зон Пермского Приуралья (на основе результатов регионального дешифрирования космоснимков) масштаба 1:500 000. Фактический материал для этих построений соответствовал масштабу 1:800 000-1:1 000 000. С учетом морфоне-отектонических показателей (коэффициента мегатрещиноватости, коэффициента суммарной эрозионной расчлененности рельефа, коэффициента аномальных уклонов продольных профилей рек, коэффициента извилистости рек) были выделены 17 геодинамических АЗ [5]. Четыре из них располагаются в пределах рассматриваемой территории Среднего Урала и Приуралья: Соликамская (площадь
3038км2), Среднекамская (3046 км2), Косьвинская (4392 км2), Чусовская (7854 км2). Выделенные геодинамические АЗ имеют вытянутую в северном направлении изометричную форму, по размеру соответствуют геодинамическим зонам регионального уровня - мегазонам. В настоящее время контуры их уточнены.
В 2010 г. составлена карта геодинами-ческих активных зон Пермского края масштаба 1:500 000 по результатам регионально-зонального дешифрирования КС [8, 9]. В соответствии с вышеизложенной методологией линеаментно-геодинами-ческого анализа на территории Пермского края было установлено 60 геодинамиче-ских АЗ с площадями преимущественно 100-300 км2, т.е. по размеру они соответствуют в основном геодинамическим зонам зонального уровня - макрозонам и частично - мезозонам. Из этого количества (с учетом территории Свердловской области, где установлена 1 геодина-мическая АЗ) в пределах рассматриваемой территории выделена 21 геодинамическая АЗ.
На территории Среднего Урала и Приуралья плотность линеаментов и мегатрещиноватости колеблется в широких пределах. Отмечается резкая неоднородность в ее распределении, обусловленная блоковой тектоникой и дифференцированными неотектоническими движениями. Много-
Таблица 5. Ранжирование геодинамической активности
Балл геодинами-ческой активности |
Плотность разломов, линеаментов и мегатрещин |
Оценка степени геодинамической (неотектонической) активности |
|
Статистическое распределение: x - среднее арифметическое s - стандартное отклонение |
Степень плотности линеаментов (трещиноватость) |
||
1 |
< (x-s) |
Очень низкая |
Очень низкая (стабильная) |
2 |
(x-s) - x |
Низкая |
Низкая (умеренно активная) |
3 |
х - (x+s) |
Средняя |
Средняя (повышенная) |
4 |
(x+s) - (x+2s) |
Высокая |
Активная |
5 |
(x+2s) - (x+3s) |
Очень высокая |
Высокоактивная |
6 |
> (x+3s) |
Чрезвычайно высокая |
Чрезвычайно высокоактивная |
численные, но небольшие по площади аномалии с повышенной и высокой степенью интенсивности характерны для участков границ неотектонических блоковых структур. Общий фон составляют значения с низкой (2 балла), средней (3 балла) степенью плотности линеаментов. Они занимают около 85% рассматриваемой территории. Участки с высокими значениями плотности линеаментов (4 балла) занимают около 10% рассматриваемой территории. Как правило, они имеют ли- нейную форму с размерами в длину от 2-5 до 7-25 км, в ширину 1-3 км. Аномальные участки с очень высокими (5 баллов) и чрезвычайно высокими (6 баллов) значениями плотности линеаментов занимают примерно 5% рассматриваемой территории. Зонирование геодинамической активности Среднего Урала зонального уровня отображено на рис. 4, где также показаны потенциально сейсмоопасные зоны и узлы и эпицентры землетрясений.

Рис. 4. Геодинамическая активность Среднего Урала
Всего на территории установлена 21 геодинамическая АЗ (макрозоны и мезозоны). Из них 9 геодинамических АЗ характеризуются чрезвычайно высокой ак- тивностью, их площади составляют от 100-200 до 500 км2. Согласно уровню 5 баллов их размеры составляют более 30 х 15-20 км. По уровню 6 баллов их размеры равны 26 х 14; 15 х 7; 17 х 8; 13 х 8; 15 х 8; 45 х 6; 9 х 9; 13 х 7; 6 х 4 км. По размерам они являются макрозонами и группируются в четырех ранее выделенных геоди-намических активных мегазонах.
В результате проведения линеаментно-геодинамического анализа локально -зонального линеаментного поля Среднего Урала (по материалам зонального и крупномасштабного дешифрирования КС) на рассматриваемой территории выделено 800 геодинамических активных зон локального уровня с высокой, очень высокой и чрезвычайно высокой степенью плотности линеаментов. Размещение их показано на рис. 5.
По своим размерам (от 0,5-2 до 20 км) и площадям (1-80 км2) данные геодинами- ческие зоны классифицируются как локальные зоны I, II и III порядков. Форма их преимущественно линейно вытянутая, реже - неправильный овал и изометрич-ная. Направление преимущественно субмеридиональное, реже - северо-западное и северо-восточное. Крупнейшая геоди-намическая АЗ (с площадью 190 км2), расположенная в районе г. Березники, имеет сложное строение, состоит из ряда слившихся аномалий с очень высокой и чрезвычайно высокой степенью плотности линеаментов и является в свою очередь частью Березниковской геодинами-ческой макрозоны и Соликамской мегазоны. Большинство локальных геодинами-ческих

Рис. 5. Локальные геодинамические активные зоны Среднего Урала
зон сосредоточено в Предуральском геоблоке, значительное количество расположено в Вятско-Камском и Западноуральском геоблоках. Практически все они, по крайней мере, самые крупные из них находятся на границах тектонических структур или границах неотектонических блоков.
Выполненный линеаментно-блоковый и линеаментно-геодинамический анализ на основе результатов проведенных дистанционных аэрокосмогеологических исследований имеет важное теоретическое и прикладное значение для структурнотектонических и минерагенических построений, прогнозирования месторожде- ния эндогенных полезных ископаемых и подземных вод, инженерно-геологических и геоэкологических оценок, прогнозирования чрезвычайных ситуаций, связанных с геологическими рисками, обусловленными геодинамическими факторами. Особое значение полученные результаты имеют для оценки геологической безопасности горно-промышленных районов Среднего Урала, района ВКМКС с подработанными участками, районов магистральных газопроводов, которыми охвачена вся территория карстовых районов, где геодинамическая активность наиболее опасна.
Список литературы Линеаментно-блоковое строение и геодинамические активные зоны Среднего Урала
- Бабак В.И., Николаев Н.Н. Карта геоморфолого-неотектонического районирования Нечернозёмной зоны РСФСР. Масштаб 1:1 500 000 (с пояснительной запиской)/ГУГК. М., 1984.
- Дружинин В.С., Пустовалов Н.А., Папшев Г.А. и др. Косьинское сейсмическое событие 29 марта 2919 года на Среднем Урале//Геориск. 2010. №4. С. 26-30.
- Кассин Г.Г., Шершнев К.С. Разломы Среднего Приуралья//Разломы земной коры Урала и методы их изучения/УНЦ АН СССР. Свердловск, 1983. С.84-88.
- Кац Я.Г., Полетаев А.И., Румянцева Э.Ф. Основы линеаментной тектоники. М.: Недра, 1986. 140 с.
- Копылов И.С. Методология, оценка, районирование неотектонической активности (на примере Пермского Предуралья и Урала)//Геология и полезные ископаемые Западного Урала: матер. регион. науч.-практ. конф./Перм. ун-т. Пермь, 2004. С. 3-11.
- Копылов И.С. Неотектонические блоковые структуры Пермского Приуралья и их роль в формировании месторождений нефти и газа//Геология и полезные ископаемые Западного Урала/Перм. ун-т. Пермь, 2006. С. 80-82.
- Копылов И.С. Блоковое строение Пермского Приуралья на основе линеаментно-блокового и морфонеотектонического анализа//Состояние и перспективы нефтегазового потенциала Пермского края и прилегающих регионов/КамНИИКИГС. Пермь, 2007. С.270-279.
- Копылов И.С. Геодинамические активные зоны Пермского Приуралья на основе аэрокосмогеологических исследований//Геология и полезные ископаемые Западного Урала: матер. регион. науч.-практ. конф./Перм. ун-т. Пермь, 2010. С. 14-18, 336-337.
- Копылов И.С. Аэрокосмогеологическая основа территории Пермского края для выбора перспективных направлений, площадей, объектов нефтегазопоисковых работ и экологической безопасности//Геология и нефтегазоносность северных районов Урало-Поволжья/Перм. ун-т. Пермь, 2010. С. 208-212.
- Лобацкая Р.М., Кофф Г.Л. Разломы литосферы и чрезвычайные ситуации/Российское экологическое федеральное информационное агентство. М., 1997. 196 с.
- Соболев И.Д., Автонеев С.В., Белковская Р.П. и др. Тектоническая карта Урала масштаба 1:1000000. Объяснительная записка/Уралгеология. Свердловск, 1983. 169 с.