Глава 11. Примеры результативного применения линеаментного анализа земной коры (лазк) при геологических и геоэкологических исследованиях

Линеаментное поле Восточно-Европейской платформы

локального (полигонного) уровня

Элементы локального линеаментного поля Восточно-Европейской платформы были изучены (с разной степенью детальности) в течение 1988-2002гг. на

Курском, Московском и Смоленском космогеологических полигонах и на Верхне-Волжском, Волго-Донском, Хоперском и Кольском космогеологических участках (рис. 44).

Рис.44. Космогеологические полигоны ( КГП) и участки (КГУ) Восточно-Европейской платформы и смежных территорий : космогеологические полигоны - Кр-Курский, Крм-Крымский, МК-Малокавказский, Мск-Московский,Смл-Смоленский; космогеологические участки - ВВ-Верхне-Волжский, Волго-Донской, Кольский, Ладожский, Печорский, СК-Северокавказский, Хп-Хоперский

В пределах К у р с к о г о космогеологического полигона центральным (точечным) объектом которого является район расположения Курской АЭС, интенсивно развита сеть орто- и диагональных линеаментов и их систем, выявленных как при визуальном, так и при автоматизированном линеаментном анализе различных и разномасштабных исходных материалов - КС (рис.45), топографических (рис.46) карт, геофизических схем(рис.47), АФС (рис.48) и аэровизуальных наблюдений (рис.49), и отражающих разноориентированные линейные неоднородности земной коры данной территории.

Рис.45. Космический снимок территории Курского КГП (исходный м-б 1:1 000 000).

Рис.46. Эрозионная сеть Курского КГП (исходный м-б 1: 1 000 000).

Рис.47.Прерывание осей магнитных аномалий (Орлов и др., 1989г.) как индикация линейных нарушений - линеаментов Курского КГП (м-б 1:500 000):1-оси магнитных аномалий;2-линеаменты

Рис.48. Пример дешифрирования линеаментов (пунктирные линии) по АФС (м-б 1:33 000) центрального участка Курского КГП

Рис.49.Аэровизуальные наблюдения проявлений линеаментов в элементах ландшафта Курского КГП: А-«Шарнирная» активизация овражной эрозии вдоль линеаментов субмеридионального простирания (север КГП); Б-Линеаментный (ортогональный) контроль активизации овражной эрозии (север КГП); В-фрагмент линеаментно-блоковой структуры (юг КГП): 1-эрозионная сеть; 2-3-блоки: 2-поднятия, 3-опускания; 4-6 - линеаменты: 4

отдешифрированные по топокарте, 5-6 - становленные в ходе аэровизуальных наблюдений: 5-достоверные, 6-предполагаемые

Линеаментный анализ, проведенный по телескопической схеме, выявил разную степень активности линеаментов разных систем (табл.111):

Таблица 111.Степень активности проявления элементов орто- и диагональной линеаментной делимости земной коры Курского космогеологического полигона

Так, на о б з о р н ы х (м-б 1:2 500 000) схемах индицируется суммарная (интегральная) линеаментная матрица, характерная для Восточно-Европейской платформы в целом и представляющая, как показывают полученные результаты, сквозной структурно-линеаментный каркас земной коры, доказательством чему служит корреляция рисунка линеаментной матрицы не только с особенностями "рельефа" поверхности Мохоровичича, но и с элементами но-

вейшей структуры и даже с аномалями гелиевого поля, что свидетельствует (Ю.Г.Осипов и др.,1982) о современной тектонической активности линейных нарушений данного уровня (рис.50);

Рис.50. Фрагмент линеаментного поля Курского КГП обзорного уровня (исходный м-б 1:2 500 000)

-на р е г и о н а л ь н ы х (м-б 1:1 000 000 - 1:500 000) схемах отражаются линеаментные зоны, связанные с особенностями строения и развития юго-западного склона Воронежской

антеклизы (на котором и расположен полигон): особенно выделяются структуры продольного СЗ-го простирания, вероятно, контролировавшие флексурообразное (ступенчатое)

погружение юго-западного склона антеклизы в сторону Днепрово-Донецкого авлакогена(рис.51);

Рис.51. Предполагаемый линеаментный контроль ступенчатого (флексурообразного) погружения юго-западного склона Воронежской антеклизы в сторону Днепрово-Донецкого авлакогена: скважины (номера в кружочках):1-41973 / абс. отм. 147,5, 2-42035 / 228,0, 3-41716 / 197,0 (по Богданову и др., 1975); 1-6 - отложения: 1-суглинки, 2-пески, 3-песчано-глинистые, 4-глины, 5-мергели,6-известняки; 7-линеаментные зоны: а- СЗ-го простирания, б- субмеридионального

-на более д е т а л ь н ы х (м-б 1:200 000 - 1:100 000) схемах выявились элементы узловых структур (рис52), «порожденных» структурным взаимодействием продольных -СЗ-ых и активно развитых поперечных к ним - СВ-х линеаментов и диагонально ориентированных субмеридиональных линеаментов, что обусловило " решетчатый" структурный рисунок и рельефа фундамента и строения осадочного чехла. Сопоставление с геологическими и палеотектоническими данными позволило сделать предположительные выводы о возрасте заложения и / или времени активизации той или иной узловой структуры.

Рис.52. Узловые структуры Курского КГП: узлы двойного пересечения (П): Кд- Кудинцевский - (возраст заложения К2), Сл-Селекционный ( J3), Кл-Колонтайский (J3), Ан-Анастасьевский -(Р3), Гр-Гридинский (J3); узлы тройного пересечения (111):Б-Быки(J3), С-Сосновский (J3), Шр-Ширковский (J3), М-Мальцевский (J3), Шт-Шатовский (Р); узлы четверного пересечения (1V): П-панкеевский (J3), БД-Б.Долженковский (К2), К-Кочетко (J3), А-Алексеевский (К2).

-на л о к а л ь н о м (м-б 1:50 000 - 1:25 000) схемах четко показано, что в самых верхних частях земной коры и элементах ландшафта наиболее активно выражены линеаменты СВ-го простирания, менее проявлены линеаменты СЗ-го простирания, редуцированы линеаменты субмеридионального и практически отсутствуют линеаменты субширотного простираний.

Полевые исследования также подтвердили большую активность диагональных, особенно СВ-х, линеаментов, отражающихся в коренных верхнемеловых породах интенсивно развитыми трещинами, имеющими иногда элементы сдвиговой (левосторонней) кинематики (рис. 53),

Рис.53. Пример кайнозойской активизации линеаментов СВ-го простирания на территории Курского КГП ( к линеаментам данного простирания приурочен резкий коленообразный изгиб

долины реки Сейм и сдвиговые левосторонние смещения в коренных (верхнемеловых) породах

(врезка): 1-2 - линеаменты: 1-достоверные, 2-предполагаемые; на врезке: 3-трещины;4-глинистые слои-маркеры; 5-направление смещения; 6-ожелезнение.

что подтвердилось и в процессе анализа и картографирования геометрических характеристик рельефа данной территории с помощью специально разработанного пакета программ"LANDLORD 2.0" (Флоринский и др.,1995) (рис. 54 ).

Рис.54. Карты топографических характеристик стратиграфических горизонтов района Курской АЭС (Флоринский и др., 1995). Кровля кристаллического фундамента:а-высота,б-горизонтальная кривизна, в-вертикальная кривизна, г-морфологическая интерпретация разломов. Кровля сеноманского яруса:д-высота, е-горизонтальная кривизна, ж-вертикальная кривизна, з-морфологическая интерпретация разломов. Кровля меловой системы:и-высота, к-горизонтальная кривизна, л-вертикальная кривизна, м-морфологическая интерпретация разломов. 1-сброс, 2-сдвиг, 3-сбросо-сдвиг

Статистическая обработка линеаментных систем, выявленных с помощью автоматизированного анализа эрозионной сети по программе "LESSA" (по топокарте м-ба 1:200 000) В.Е.Шкариным, также подтвердила доминирующее развитие линеаментов СВ-го

простирания, достаточно равномерно (с шагом 10км) рассекающих исследованную территорию (рис. 55).

Рис.55.

Как показано выше, характерной чертой линеаментного поля Курского КГП является развитие здесь узловых структур, возникающих как правило при пересечении линеаментов и линеаментных зон диагональной системы и, частично, линеаментов и линеаментных зон субмеридионального простирания ( см.рис. 52). Предположительный возраст заложения данных узловых структур колеблется от верхнеюрского до палеогенового, что свидетельствует и о соответствующих «временах» активизации «узлообразующих» линеаментов и линеаментных зон.

Наиболее же проявленной и, соответственно, активной на современном этапе развития земной коры Курского космогеологического полигона, может считаться локальная линеаментная зона, прослеженная на схеме м-ба 1:25 000 с ЮЗ на СВ по трассе Чапли-Лукашевка -Курчатов -Гупово, являющаяся осевой структурой Шептуховка-Жердевской линеаментной зоны детального (1:200 000) и Ромны-Курчатовской линеаментной зоны регионального (1:1 000 000) масштабов.

Территория М о с к о в с к о г о космогеологического п о л и г о н а, расположенного на юго-западном крыле Московской синеклиза, также рассечена интенсивной сетью линеаментов орто- и диагональной систем, весьма уверенно дешифрирующихся и по топографическим и по дистанцион-

ным материалам разного масштаба (рис. 56, 57).

Рис.56. Космический снимок Московского космогеологического полигона (исходный м-б примерно 1:125 000)

Рис.57. Эрозионная сеть Московского КГП (исходный м-б 1:200 000).

На о б з о р н ы х (м-б 1:2 500 000) схемах, составленных как по топографическим, так и по дистанционным материалам, четко выделяются 4 системы линеаментов: субмеридионального, субширотного, СЗ-и СВ-го простираний, рассекающих территорию полигона с шагом, меняющимся от 20- 25км (у субмеридиональных и СВ-х) до 75-100км (у субширотных и СЗ-ых).

На р е г и о н а л ь н ы х (м-б 1:1 000 000) схемах выделяется, по данным Ф.С.Котова (1997г.), 5 линеаментных систем: субмеридиональная -355, субширотная - 265, СЗ-я - 310, СВ-я - 45 и д е в и а н т н а я система с простиранием З-СЗ-285, рассекающих территорию полигона с шагом 15-20км.

Линеаментные системы обзорного и регионального уровней хорошо выражены и в ландшафте и, соответственно, на материалах топо- и космосъемки, и развиты достаточно равномерно, за исключением линеаментов субмеридионального простирания, характеризующихся более частой прерывностью простирания и, естественно, большей фрагментарностю своего проявления.

Характерно, что именно к площади узла пересечения линеаментов орто- и диагональной систем и обзорного и регионального уровней приурочена территория столичного мегаполиса (рис.58, врезка).

Рис.58. Современные активные линеаменты и линеаментные зоны Московского КГП, выявленные в результате линеаментного анализа разномасштабных картографических и дистанционных материалов (исходный м-б 1:200 000): 1- карстовые просадки. На врезке (исходный м-б 1:1 000 000): приуроченность крупных городских агломераций Центральной России к узловым структурам земной коры

На д е т а л ь н ы х (м-б 1:200 000) схемах, составленных по топографическим картам, выявлено 6 систем линеаментов: субмеридиональная, субширотная, СЗ-я, СВ-я и две девиантнаые: В-СВ-70 и СЗ-С-340 (рис. 59).

Рис59. Линеаментное поле Московского КГП детального уровня (исходный м-б 1:200 000)

Линеаменты субмеридионального и субширотного простираний развиты практически равномерно по площади полигона, т.е. по территории Московского мегаполиса и ближнего Подмосковья; линеаменты СЗ- и СВ-го простираний доминируют в северной половине изученной территории, а девиантные - в южной (Рис.60а).

Рис.60.а ) - девиантные линеаменты Московского КГП: характеризуются тем, что стабильно отклоняются от стандартных простираний линеаментов диагональной системы и индицируют возможный ротационный поворот ( направление поворота показано стрелкой) данного блока земной коры (исходный масштаб 1:200 000); б)-зона излома или зона «затухания» линеаментов диагональной системы на территории Московского КГП (исходный м-б 1:200 000).

Достаточно четкой границей между «стандартными» линеаментами северной части Московского КГП и девиантными - южной части полигона служит зона излома простираний линеаментов (рис.60б)- своеобразная "нейтральная" полоса шириной до 5км протягивается в субширотном направлении и ограничивается с севера по линии: Успенское-Одинцово-Очаково-Черемушки-Нагатино-Люберцы; а с юга - Малые Вяземы-Внуково-Солнцево-Теплый Стан-Чертаново-Братеево-Котельники-Жилино.Сопоставление с геологическими материалами показало, что данная зона, которая может трактоваться как своеобразная зона "затухания" активности диагональных линеаментов, развитых преимущественно к северу от нее, и девиантных линеаментов, преобладающих к югу, совпадает с простиранием субширотного Павлово-Посадского разлома фундамента Московской синеклизы, являющегося северной границей Подмосковного авлакогена (Кузьменко,1994)(рис. 61 ), «читается» на кластерной карте активных геодинамических зон не территории города Москвы (Кузнецов, Богословский, Кузьмина,1995) (рис. 62 ) и «подчеркивается» аномальными скоростями вертикальных современных движений земной коры (Карасик, Певнев, 1997) (рис.63).

Рис.61.Схема тектоники верхнего протерозоя и фанерозоя района Москвы (Кузьменко,1994): 1-валы; 2-депрессии;3-флексуры; 4-разломы, контролирующие распространение рифейских отложений в авлакогене (индексы-время активных разломов, тире-возраст отложений, затронутых дизъюнктивом, стрелка - падение плоскости сместителя);5-другие разломы: А-Павлово-Посадский, Б-Раменский разломы. Рифейско нижневендский структурный мегакомплекс и верхневендский структурный

комплекс:1-Подмосковный авлакоген (1/1-Теплостанский грабен; горсты:1/2-Люберецкий и 1/3-Звенигородский);П-Истринско-Кольчугинский выступ (горсты:1/1-Красногорский, 11/2-Щелковский; 11/3-Балашихинский грабен); 111-Тумско-Шатурский выступ (поднятия:111/1-Подольское, 111/2-Апрелевское). Девонско-каменноугольный структурный комплекс:1-2-валы (1-Московский, 2-Видновский);3-8-депрессии (3-Царицынская, 4-Пахринская, 5-Нагатинская, 6-Строгиновская, 7-Оплихинская, 8-Пушкинская); 9-11-выступы (9-Московский, 10-Дедовский, 11-Братцевский)

Рис.62. Кластерная карта активных геодинамических зон на территории г.Москвы (составлена по данным анализа геолого-геофизической информации м-ба 1:50 000) (Кузнецов, Богословский, Кузьмина,1995):1-номер кластера;2-северная граница Подмосковного авлакогена;3-геодинамические зоны

Рис.63.Карта скоростей современных тектонических движений земной коры Москвы и окрестностей 1957-1978гг (Карасик, Певнев, 1997)

На схеме линеаментов Московского мегаполиса (м-б 1:100 000), составленной Ф.С.Котовым по КС (1997г.) (рис.64), наиболее четко выражены линеаменты субмеридионального простирания и линеаменты диагональной системы, а среди последних наиболее "ярко" проявлена линеаментная зона С-СЗ - Ю-ЮВ-го простирания, пересекающая территорию Москвы по линии Химки-Лужники-Орехово-Борисово (см. рис.58) и составляющая центральный отрезок морфоструктурного линеамента 1-го ранга, выделенного ранее (Гласко,Ранцман,1992) между Истрой (на СЗ) и Коломной (на ЮВ) (рис.65), подтверждающегося результатами кластерного анализа (Кузнецов, Богословский, Кузьмина,1996)(см.рис.62) и являющегося одним из основных составляющих элементов Московско-Рязанской (Москворецкой) линеаментной зоны (Макаров,1996)(рис.66).

Позднее этот линеамент одними исследователями рассматривался в виде «границы регионального порядка», разделяющей «существенно различные структурные и геоморфологические провинции»(Макаров, Бабак, Гаврюшова, Федонкина,1998)(рис.67), и относился к зонам « с повышенной деформированностью, трещиноватостью и проницаемостью геологической среды, нейстойчивостью геофизических полей» (Макаров..., 1998, с.10), а другими- диагностировался как предполагаемый четвертичный разлом (Трифонов,1999) (рис.68).

Рис.64. Схема линеаментов Московского КГП, отдешифрированных по КС м-ба 1:100 000 (Котов,1997г.)

Рис.65.Морфолинеамент 1-го порядка, выделенный по линии Истра-Москва-Коломна-Шацк (Гласко, Ранцман, 1992)

Рис.66.Структурно-геоморфологический план Московско-Нижегородской части Русской плиты (по Макарову,1996):1-обобщенные контуры зон эрозионно-тектонических поднятий (а) и понижений (б);2-характерные контуры эрозионного рельефа -структурные линии развивающихся валообразных тектонических поднятий (а), в том числе антецедентные участки речных долин (б);3-линеаменты; 4-Московско-Рязанская (Москворецкая) линеаментная зона. Буквами обозначены: поднятия- Валдайское (ВЛ), Угличско-Даниловское (УД), Галичское (Г), Московско-Дмитровское (МД), Ветлужское (ВТ), Наро-Фоминское (НФ), Воронежская антеклиза (ВА), Токмовского свода (Т); относительно опущенные зоны - Верхне-Волжская (ВВ), Кострома-Сухонская (КС), Унжинская (У), Клязьминская (К), Юхнов-Серпуховская (ЮС), Окско-Донского прогиба (ОД) и в его составе Мещерская (МЩ) и Муромская (М)впадины и Окско-Цнинский вал (ОЦ)

Рис.67.Структурно-геоморфологическая карта территории Москвы и ближнего Подмосковья (Макаров, Бабак, Гаврюшова, Федонкина,1998):1-2-основные формы рельефа, отражающие суммарный результат и направленность новейших тектонических движений:1-возвышенности с длительно проявляющейся тенденцией относительных поднятий с обобщенными выостами образующих их эрозионно-денудационных ступеней более 200м (а), 180-200м (б) и 160-180м (в), 2-низины с длительно проявляющейся тенденцией относительных опусканий с высотами образующих их эрозионно-денудационных и аккумулятивных ступеней 140-160м (а), 120-140м (б) и ниже 120м (в); 3-4 - граничные и геодинамически активные зоны с повышенной деформированностью, трещиноватостью и проницаемостью геологической среды, неустойчивостью геофизических полей и другими свойствами, определяющими повышенную активность экзогенных процессов и экологически повышенную опасность приуроченных к ним территорий: 3а-границы регионального порядка, разделяющие существенно различные структурные и геоморфологические провинции, 3б-границы локального порядка

Рис.68.Схема четвертичных разломов Восточно-Европейской платформы (Трифонов, 1999):1-сброс;2-взброс или надвиг;3-разлом с неизвестным направлением перемещений;4-предполагаемый разлом

Следует отметить, что большая часть территория Московского космо-геологического полигона за многовековую историю обживания человеком испытала существенные техногенные преобразования, в результате чего многие природные индикаторы линейных нарушений земной коры, к которым, в первую очередь, относятся спрямленные элементы эрозионной и овражно- балочной сети, практически «исчезли» и не могли быть изучены в рамках линеаментного анализа.

В связи с этим велись поиски картографических материалов, если можно так выразиться, «дотехногенного» периода. В 1998 году была переиздана «Военно-топографическая карта Москвы и окрестностей м-ба 1:70 000», впервые изданная в 1860 году и, разумеется, передающая все элементы и нюансы рельефа земной поверхности Московского полигона с минимальными, по сравнению с настоящим временем, техногенными изменениями.

Линеаментный анализ этой карты (рис.69) продемонстрировал возможность достаточно уверенного районирования территории Московского КГП по степени нарушенности линейными образованиями земной коры на три участка:

-ЮЗ-ый или правобережный, характеризующийся максимальной плотностью линеаментного поля;

-ЮВ-ый или левобережный, характеризующийся значительно меньшей плотностью линеаментного поля,

-и центральный или осевой, разделяющий два первых участка по линии Тушино-Химки (на северо-западе) - Капотня-Выхино (на юго-востоке) и практически характеризующийся отсутствием линеаментов, представляя, таким образом, зону их затухания (рис.69).

Рис.69. Районирование территории Московского КГП по степени нарушенности линейными образованиями (по степени линеаментной раздробленности или линеаментной делимости)(описание в тексте)

Характерно, что именно к северо-восточной «границе» зоны затухания линеаментов тяготеет зона высокого транспортного вибрационного воздействия не геологическую среду (рис. 70), что подтверждает вывод о том, что граничные зоны земной коры, часто трассируемые именно линеаментами, определяют «повышенную активность экзогенных процессов и экологически повышенную опасность приуроченных к ним территорий» (Макаров и др.,1998,с.10).

Рис.70.Карта-схема оценки транспортного вибрационного воздействия на геологическую среду г.Москвы (из:Лихачева, Смирнова,1994). Зона высокого транспортного воздействия (3) пространственно очень близка к СВ-ой границе зоны затухания линеаментов на рис.69.

Л о к а л ь н ы е линеаментные системы Московского космогеологического полигона могут быть продемонстрированы на примере Чашниковской впадины, выделяемой в долине р.Клязьмы между

дер.Радомля (на СЗ) и ПГТ Менделеево (на ЮВ) Солнечногорского района Московской области. Выявленные с помощью визуального линеаментного анализа АФС м-ба 1:25 000 и топокарты м-ба 1:10 000 они четко контролируют как оригинальную морфологию впадины, так и ее инфраструктуру (рис.71),

Рис.71. а)Орографическая схема (а) (Сычева-Михайлова, Макарова,Костенко,1986) и схема линеаментной тектоники (б)Чашниковской впадины: 1-5 - линеаменты: 1-граничные, 2-осевой, 3-каркасные, 4-овражные, 5-прочие; 6- блоки: а)воздымающиеся, б)опускающиеся.

причем линеаменты субмеридионального простирания, ограничвающие впадину с СЗ

и ЮВ и делящие ее как бы "пополам", представляются на современном этапе более активизированными, по сравнению с линеаментами других простираний.

Территория С м о л е н с к о г о космогеологического п о л и г о н а, расположенного в зоне сочленения Московской синеклизы и Днепрово-Донецкого авлакогена, с одной стороны, и Белорусского и Воронежского кристаллических массивов, с другой, и имеющего в виде центрального

(точечного) объекта район расположения Смоленской АЭС(рис.72,73), рассечен линеаментами преимущественно 4-х простираний: субмеридионального и субширотного, образующих ортогональную систему линеаментов, и СЗ-го и СВ-го, образующих диагональную линеаментную систему (рис.74).

Рис.72. Космический снимок Смоленского КГП (исходный м-б 1:1 000 000)

Рис.73. Эрозионная сеть Смоленского КГП (исходный м-б 1:1 000 000)

Рис.74.Линеаментное поле Смоленского КГП, составленное в результате визуального дешифрирования КС м-ба 1:1 000 000 (разными условными знаками показаны линеаменты различных простираний) (Полетаев, Кац, Леонов,1991).

На о б з о р н ы х (м-б 1:2 500 000) и р е г и о н а л ь н ы х (1:1 000 000) схемах особенности эрозионной ( в основном - речной) сети индицируют суммарную линеаментную матрицу земной коры, образованную интерференцией орто- и диагональной линеаментных систем и характерной

для линеаментного поля Восточно-Европейской платформы в целом (см. рис. 75а).

На д е т а л ь н ы х (м-б 1:200 000 и 1:100 000) схемах прямолинейные участки долин крупных рек и их притоков трассируют крупные линеаментные зоны ортогонального и (или) диагонального простираний (см. рис. 75б).

Рис.75. Линеаментные системы Смоленского КГП:а)регионального(исходный м-б 1: 1 000 000) и б)локального (исходный м-б 1:200 000) уровней. Двойной рамкой на рис.а) ограничена территория, показанная на рис.б), что демонстрирует один из основных технологических приемов телескопической схемы линеаментного анализа (см.рис.12): 1-6 - отражение линеаментов и их систем: в структуре: 1-2 - поверхности Мохо, 3 - кристаллического фундамента; 4-осадочного чехла; 5-в новейшей тектонике, 6- в мощности четвертичных отложений.

а)Цифры в кружках-региональные линеаментные структуры: 1-Витебск-Вязьминская, 2-Новгород-Северск- Фатежская, 3-Жлобин-Витебская, 4-Гомель-Горкинская,5-Новгород-Северский-Рослвльская, 6-Брянск-Вязьминская,7-Севск-Жиздринская, 8-Жиздра-Гжатская, 9-Славгород-Мосальская, 10- Витебск- Рославльская;

б)Римские цифры -локальные линеаментные структуры: 1-1 - Деснинская, 11-11-Алферово-Дубровская, 12-12 -Щупца-Снопотская, 13-13-Горки-Новосельская; П-П - Остер-Угринская, П 1- П 1- Васьково -Ельнинская, П2 - П2 - Лосево-Кудринская, П 3-П 3 - Утехово-Присмарская.

Б- Болдычевский линеамент.

На л о к а л ь н ы х (м-б 1:50 000 и 1:25 000) линеаментных схемах отдельные составляющие эрозионной сети (в первую очередь - овражно-балочной) маркируют конкретные линеаменты или даже их фрагменты, часто имеющие аномальные простирания по сравнению с простираниями ли-

неаментной матрицы в целом или отдельных линеаментных зон, что может свидетельствовать о возможной новообразованности этих линеаментов и, соответственно, их большей структурной "активности" на новейшем и современном этапах развития данной территории.

Пространственная корреляция выделенных линеаментов и их систем с имеющимися геолого-геофизическими материалами позволила установить взаимосвязь линеаментных структур с элементами строения различных уровней земной коры Смоленского полигона.

Так, в вещественном составе кристаллического фундамента четко проявлены Утехово-Присмарская линеаментная зона СВ-го простирания и Болдачевский линеамент С-СВ-го простирания, разделяющие блоки фундамента, в центре которых расположены "овалы" повышенной плотности и магнитности (Терская, Пухлякова,1989г.). Аналогичный овал повышенной

магнитности коррелирует с площадью узла пересечения Барсуки-Гавриловской и Деснинской линеаментных зон - СВ-го и СЗ-го простираний, соответственно.

В характере современных движений земной коры четко выражена региональная Славгород-Мосальская линеаментная зона СВ-го простирания и, частично, Деснинская линеаментная зона СЗ-го простирания, образующие узел пересечения, охватывающий район расположения Смоленской АЭС; в

рельефе дочетвертичной поверхности и в строении четвертичных отложений четко проявлены Деснинская зона СЗ-го простирания и Барсуки-Гавриловская -СВ-го простирания (рис. 76 );

Рис.76. Отражение линеаментных зон диагональной системы в мощности четвертичных отложений Смоленского КГП: Барсуки-Гавриловская (Б-Г) линеаментная зона СВ-го простирания и Деснинская (Д-Д) линеаментная зона СЗ-го простирания контролируют мощность четвертичных отложений: 1, 2- -

линеаменты: 1-СЗ и СВ-го простираний; 2- субмеридионального простирания; 3-зоны линеаментов; на разрезах: 4-четвертичные (гляциальные и флювиогляциальные) отложения; 5- поверхность дочетвертичных (коренных) отложений.

в современной крутизне склонов участка площадки Смоленской АЭС (м-б 1:25 000) активно проявлены Барсуки-Гавриловская и Утехово-Присмарская линеаментные зоны СВ-го простирания, фрагменты Деснинской линеаментной зоны СЗ-го простирания и Болдачевский линеамент С-СВ-го простирания.

Детальные полевые исследования, проведенные на территории Утехово-Присмарской линеаментной зоны, подтвердили особую подвижность данной зоны в четвертичное время: изучение разреза четвертичных отложений в береговых естественных обнажениях руч.Гнездна позволяет предположить активные вертикальные движения берегов этого ручья, заложенного вдоль линеамента СЗ-го простирания как минимум с эпохи среднего плейстоцена (рис.76).

Рис.76а. Сопоставление разрезов четвертичных отложений в береговых обнажениях руч. Гнездна (полевая зарисовка), происхождение которого связано, вероятно, с заложением и активизацией локального линеамента СЗ-го простирания

Аналогичные, но более тщательные полевые работы, проведенные на территории Барсуки-Гавриловской линеаментной зоны и сопровождавшиеся ручным бурением по профилям, заложенным вкрест простиирания данной зоны, позволили предположить (Котов, Полетаев, 1999)наличие здесь структуры, весьма похожей на так называемые м о с а р ы, выделенные в сопредельной Белоруссии (Левков,Карабанов,1992), и также свидетельствующей о среднеплейстоценовой активности данной линеаментной зоны.

Автор допускает возможные погрешности в той или иной интерпретации как отдельных линеаментов, так и их сообществ - зон или систем, но обязан подчеркнуть, что элементарные (эвристические) модели индикации линеаментов по спрямленным элементам физико-географической среды, геологической структуры и геофизических полей (рис.77) в сочетании с компьтерной версией линеаментного анализа LESSA (рис.78,79) создали высокие предпосылки для наиболее оптимального поиска и наиболее достоверного выделения (трассирования) того или иного линеамента(рис.77,78,79).

Рис.77. Элементарные модели индикации линеаментов Смоленского КГП по спрямленным элементам физико-географической среды: гидросети (а), заболоченности (б); геологической структуры:

изменение ширины речных террас (в) и геофизических полей (г): 1-линеаменты; 2-заболоченные участки; 3-поверхность Ш-ей надпойменной террасы р. Десны; 4-магнитное поле:а-положительное, б-отрицательное, в-ступени (магнито-линеаменты)

Рис.78.Результирующие векторы роз-диаграмм, выделенные по результатам автоматизированного линеаментного анализа КС Смоленского КГП (исходный м-б 1:1 000 000)

Рис.79.Схема значений коэффициента приведенной результирующей длины R. Интервал 1-100. Шаг-10.

В качестве примера можно привести Болдычевский линеамент(см.рис.75), обладающий аномальным -С-СВ-ым - простиранием, резко отличающимся от «стандартных» простираний линеаментов ортогональной системы линеаментов, к которой он принадлежит. В связи с этим, если возможная девиантность, т.е. закономерность отклонения Болдычевского линеамента в результате ротационного вращения блока земной коры, на которой расположен Смоленский КГП, еще должна быть доказана, то достоверность его выделения и трассирования не должна вызывать сомнений.

В е р х н е-В о л ж с к и й космогеологический полигон, охватывающий территорию, прилегающую к Иваньковскому водохранилищу(рис.80,81), по степени и глубине линеаментной изученности значительно уступает рассмотренным выше полигонам. Тем не менее, с помощью студентов, магистрантов и сотрудников Государственного университета природы, общества и человека «Дубна» в течение нескольких лет удалось провести необходимый минимум исследований и получить нетривиальные результаты.

С целью изучения структурных особенностей территории Верхне-Волжского КГП проведен визуальный и компьютерный линеаментный анализ эрозионной сети топографической карты масштаба 1:1 000 000 , а также визуальный линеаментный анализ эрозиооных сетей топографических карт масштаба 1:500 000 и 1:200 000 и КС Дубненского участка Верхне-Волжского КГП.

Рис.80. Эрозионная сеть Верхне-Волжского КГП (исходный м-б 1:1 000 000).

Рис.81. Космический снимок Дубненского участка Верхне-Волжского КГП (примерный исходный м-б 1:50 000).

В результате установлено (Кретова, Лисицын, Юренков,2000), что:

-по материалам регионального уровня, т.е. по топокарте м-ба 1:1 000 000 выявляется ч е т ы р е х -

к о м п о н е н т н о е линеаментное поле, образованное линеаментами ортогональной и диагональной систем; -по карте м-ба 1:500 000 - в о с ь м и к о м п о н е н т н о е, за счет наложения на стандартное четырехкомпонентное линеаментное поле аномального четырехкомпонентного поля,

составляющие которого закономерно - на угол 20-30 градусов - отклоняются от простираний стандартного линеаментного поля;

-по материалам локального уровня, то есть по карте м-ба 1:200 000 установлено ш е с т и к о м п о н е н т н о е поле, образованное в результате «осложения» стандартного четырехкомпонентного линеаментного поля фрагментами аномальных простираний.

Линеаменты, простирания которых закономерно отклоняются от стандартных, могут рассматриваться в качестве девиантных, индицирующих следы возможных ротационных (вращательных) движений блока земной коры Верхне-Волжского КГП (рис.82).

Рис.82. Примеры девиантных структур (двойные линии) Верхне-Волжского КГП; исходный м-б 1:1 000 000; стрелками показано возможное отклонение данных структур от стандартного простирания субмеридиональных линеаментов примерно на 20-30 градусов против часовой стрелки.

Сопоставление полученных линеаментных рисунков Верхне-Волжского КГП с имеющимися геологическими материалами демонстрирует, что диагональные составляющие линеаментного поля м-ба 1:1 000 000 достаточно четко коррелируют с установленными ранее по геофизическим данным (Крестин, 1988г.) разломами кристаллического фундамента, простирающимися в СЗ-ом и СВ-ом направлениях (рис.83), а субширотная Серково-Азарово-Зареченская линеаментная зона, выделенная по топокарте м-ба 1:200 000 (рис.84), разделяет в структуре кристаллического фундамента Калиниско-Ярославскую депрессию (к северу от нее) и Клинско-Костромской выступ (к югу от нее),совпадает с южным ограничением пермско-триасовой впадины и с северным краем глубокого перигляциального понижения окско-днепровского времени(Юренков,2000г.)(рис.85).

Характерно, что к одной из самых четких узловых структур данного региона, образованной Т-образным сочленением разломов фундамента (см.рис.83) и «маркируемой» пересечением линеаментов диагональной и ортогональной систем, приурочена территория застройки Наукограда Дубна, подтверждая тем самым имеющиеся данные (Скворцов,1991) о тектоническом контроле большинства поселений на Восточно-Европейской платформе и в том числе Дубны (Лазарева, Лазарев,1996) именно морфоструктурными узлами.

Рис.83.Сопоставление линеаментов Верхне-Волжского КГП с разломами кристаллического фундамента (Крестин и др., 1986г.).

Рис.84. Выделение Серково-Азарово-Зареченской линеаментной зоны по прерыванию (затуханию) линеаментов субмеридионального простирания

Рис.85.Отражение субширотной Серково-Азарово-Зареченской линеаментной зоны в структуре осадочного чехла и кристаллического фундамента Верхне-Волжского КГП (исходный м-б 1:200 000)(Юренков,2000г.):

1-изогипсы поверхности келловейских отложений;2-то же и области частичного или полного размыва отложений в четвертичное время;3-абсолютная отметка кровли келловейских отложений, залегающих под оксфордскими отложениями;4-то же в области частичного размыва келловейских отложений по данным пересчета;5-граница области частичного или полного размыва келловейских отложений; 6-граница структурных форм кристаллического фундамента:А-Каширский выступ,Б-Калининско-Ярославская депрессия,В-Клинско-Костромской выступ. Наклонной штриховкой показана субширотная Серково-Азарово-Зареченская линеаментная зона.

Уникальные результаты были получены М.Юренковым (2000г.), сопоставившим имеющиеся данные о степени загрязненности грунтовых вод территории Иваньковского участка Верхне-Волжского КГП (рис.86) с результатами линеаментного анализа данной территории (рис.87): во-первых, выяснилось, что абсолютно бесструктурный, на первый взгляд, рисунок «полей» загрязненности четко контролируется линеаментами СВ-го, СЗ-го и, в меньшей степени, субмеридионального простираний, что, во-вторых, прямо указывает на повышеннйю современную тектоническую активность линеаментов диагональной системы по сравнению с линеаментами ортогональной системы.

Рис.86.Картосхема степени загрязненности грунтовых вод соединениями азота (Объедков, Салтанин,1995):1-степень загрязенности водоносных горизонтов:1-сильная, 2-слабая, 3-практически не загрязненные. П-водоносные горизонты:1- h 1V, воды современных болотных образований (торф, пески, глины);2-d 1V, современный, аллювиальный (пески, гравий, галечник);3-a111, верхнечетвертичный, аллювиальный;4-la111,верхнечетвертичный, озерно-аллювиальный (пески, супеси, глины);5-f11ms, московский флювиогляциальный (пески);6-f11dn-ms, московско-днепровский аллювиально-флювиогляциальный (пески с гравием, галькой);7- g11dn, днепровский водоупор (суглинки валунные)

Рис.87. Линеаменты и их системы Верхне-Волжского КГП, «контролирующие» степень загрязненности грунтовых вод соединениями азота в районе Иваньковского водохранилища (Юренков, 2000г.).

Данные, полученные при изучении основных космогеологических полигонов, были дополнены результатами кратких и весьма предварительных исследований на Волго-Донском, Хоперском и Кольском космо-геологических участках (КГУ).

На территории В о л г о - Д о н с к о г о космогеологического участка линеаментологические исследования находятся в начальной стадии, но уже сейчас можно говорить о некоторых особенностях

строения его линеаментного поля и, в первую очередь, о развитии здесь локальных узловых структур (рис.88), что, с одной стороны, вероятно, предопределено региональным узловым рисунком самого Волго-Донского междуречья, когда низовья Волги как бы «находят» продолжение в верховьях Дона, а низовья Дона - трассируются на среднее течение Волги, а сдругой - подтверждает достаточно широкое развитие разномасштабных узловых структур на территории смежных участков Восточно-Европейской платформы, активный поиск и выделение которых началось в последней трети ХХ столетия (рис.89).

Рис.88. Кружилинская узловая структура, образованная в результате тройного сочленения линеаментов субмеридионального, СЗ-го и СВ-го простираний (показаны штриховкой) и «отпрепарированная» на современном этапе эрозионными процессами.

Рис.89.Особенности рисунка гидросети в пределах Тамбовского структурного узла (Раскатов,1969):1-реки, 2-неоструктурные линии, 3-локальные неотектонические поднятия

Представляют интерес и предварительные результаты, полученные на Х о п е р с к о м КГУ. Его основная структура - Хоперский линеамент (рис.90)- четко выявляется при визуальном линеаментном анализе топографических карт как регионального (м-б 1:1 000 000 и мельче), так и локального (м-б 1:200 000 и крупнее) уровней.

Ограничивающий восточный склон Воронежской антеклизы и входящий в систему Кавказско-Рыбинской региональной линеаментной зоны субмеридионального простирания (см. рис. 42), этот линеамент также трассируется в субмеридиональном направлении (от г.Новохоперск на севере до ст. Усть-Хоперская на юге), но, как показал визуальный линеаментный анализ топографической основы м-ба 1:200 000, образован он не субмеридиональными, а преимущественно диагональными линеаментами СВ- и СЗ-го простираний, создающими (за счет сочленения или пересечения) специфическую ромбоидальную инфраструктуру данного линеамента с расстоянием между сторонами ромба, т.е. с линеаментным «шагом» или «шагом» линеаментной делимости, от 20 до 30км.

Рис.90. Ромбоидальная инфраструктура Хоперского линеамента.

Более того: локальные линеаменты именно субмеридионального простирания в данном масштабе выражены весьма слабо, спорадически «появляясь» на широте ст.Нехаевской и в интервале между

станицами Усть-Бузулукская (на севере) и Слащевская (на юге), тогда как субширотные линеаменты,

наоборот, развиты значительно чаще и более закономерно, тяготея, как правило, к местам (узлам) сочленения или пресечения линеаментов диагональной системы.

Конфигурационный анализ локальных линеаментов, принадлежащих к наиболее ярко выраженной диагональной системе, не позволяет однозначно установить их возрастные соотношения, но позволяет предположить возможность правосторонних смещений вдоль линеаментов СВ-го простирания и левосторонние - вдоль линеаментов СЗ-го простирания, что противоречит имеющимся данным по Восточно-Европейской платформе в целом (Сим,1996) и по сопредельным районам в частности (Копп,2000), так как свидетельствует об образовании Хоперского линеамента в условиях субширотного, а не субмеридионального сжатия.

При этом следует отметить молодой возраст образования или активизации локальных линеаментов диагональной системы, так к ак именно к участкам их сочленений или пересечений тяготеют , по имеющимся данным ( Каледа, Цеховский и др.,1996), «следы разгрузки раннекайнозойских гидротерм» в районе ст. Нехаевской в сеноманских песках.

Исследовании линеаментной тектоники территории К о л ь с к о г о космогеологического у ч а с т к а, проведенные магистрантом кафедры динамической геологии Ф.С.Котовым, не только подтвердили установленные ранее (Тектоника Восточной части Балтийского щита,1974) рамочные «ортогональные» ограничения, но и «вскрыли» инфраструктуру Хибинского и Ловозерского щелочных массивов, образованную элементами орто- и диагональной линеаментных систем (Котов, Полетаев,1998)(рис. 91 ).

Рис.91.Линеаментная структура Хибинского (а) и Ловозерского (б) массивов:Линеаменты:1-1-Центральноосевой,11-11-Имандра-Кодшвинский, 111-111-Киткулайвский, 1V-Северохибинский. Линеаментные зоны:1-1-Имандровская. 2-2-Умбозёрская,3-3-Ловозёрская,4-4-Имандра-Варгузская, 5-5-Северозападная,6-6-Кукисвумчорская

В результате последовательной обработки разномасштабных (от 1:2 500 000 до 1:100 000) топо- и космофотокарт было установлено, что Хибинский массив располагается в оригинальной «сотообразной» структуре, основные элементы которой образуют и инфраструктуру массива и структуру его окружения - так называемой «рамы» массива (см.рис.91).

С т р у к т у р а «р а м ы» Хибинского массива образована двумя линеаментными зонами субмеридионального и двумя - СЗ-го простираний.

Наиболее четко проявлены и выдержаны по простиранию субмеридиональные зоны: Имандровская и Умбоозёрская, трассы которых «рассекают» Имандра-Варгузскую и Северозападную линеаментные зоны СЗ-го простирания.

Пространственные и масштабные соотношения субмеридиональных и СЗ-х линеаментных зон рамы Хибинского массива позволяют отнести их образование к одному и тому же геодинамическом уэтапу, но с позднейшей более интенсивной активизацией субмеридиональных линеаментных зрн, что подчеркивается заложением и развитием вдоль них современных озерных котловин - Имандра и Умбоозеро.

И н ф р а с т р у к т у р а Хибинского массива обусловлена развитием одной субмеридиональной - Кукисвумчорской линеаментной зоной и двумя диагональными линеаментами -Центральноосевым (СВ-го простирания) и Имандра-Коашвинским (СЗ-го простирания)(см.рис.91).

Характерно, что Кукисвумчорская линеаментная зона по четкости и масштабности проявления практически не отличается от субмеридиональных линеаментных зон рамы массива, описанных выше, что может свидетельствовать об их образовании в условиях, близких и по времени и по геодинамической обстановке.