ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕЗИСА КОНВОЛЮЦИЙ В ОЗЕРНЫХ КОМПЛЕКСАХ РЕГИОНОВ СО СРАВНИТЕЛЬНО НИЗКОЙ (Балтийский щит) И ВЫСОКОЙ (Тянь-Шань) ПАЛЕОСЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Проведено структурно-литологическое сравнение внутриформационных пликативных деформаций разжижения (конволюций) в позднечетвертичных озерных образованиях Балтийского щита (отложения малых ледниковых озер) и Тянь-Шаня (отложения крупного стационарного бассейна в Иссык-Кульской впадине) с целью уточнения их генезиса. Регионы имеют резко различные уровни сейсмотектонической активности, что позволяет наиболее полно проследить роль сейсмического фактора в формировании нарушений слоистости. Конволюции Балтийского щита представлены знаками нагрузки, структурами пламени, псевдонодулями, регулярными складками с более выраженными антиклинальными изгибами. Показано, что конволюции здесь возникают только в наиболее разжижаемых грунтах (алевритах и мелкозернистых песках) с низкой когезией и флюидной проницаемостью, при неустойчивой (увеличение плотности и погрубение осадка снизу вверх) или нейтральной (однородный состав) стратификации слабоконсолидированных осадков, а соотношение ширины синклинальной и антиклинальной частей складок ( K син) для этих структур составляет 1.0-7.5. Данные признаки указывают на формирование нарушений за счет самопроизвольной или инициированной слабыми механическими воздействиями неустойчивости в осадочной толще в условиях нормального вертикального градиента вязкости осадка. Во втором регионе деформации представлены наряду со структурами, типичными для Балтийского щита, и столбчатыми структурами глубокого взаимного внедрения слоев диапирами и кластическими дайками. Здесь также присутствуют складки продольного изгиба с K син 1, которые формируются при бо́льшей степени консолидации осадков, чем собственно структуры разжижения. Конволюции Иссык-Кульской впадины развиты не только в песчано-алевритовых отложениях, но и в сравнительно малоразжижаемых грунтах (глина, гравий, галька). Эти структуры формируются как при неустойчивой, так и при устойчивой плотностной стратификации осадка (например, «глины-на-песках»), а K син = 0.3-2.5. Таким образом, формирование конволютных структур Иссык-Кульской впадины невозможно без сильных динамических воздействий на стратифицированные осадки в период их накопления. Полученные результаты позволили обосновать преимущественно диагенетический (конвективный и оползневой) генезис конволюций в озерных комплексах Балтийского щита и сейсмогенный - в лимногенных отложениях Тянь-Шаня. Предложен ряд новых критериев для выделения сейсмитов, что определило практическую значимость исследования.

Structural and lithological comparison of intraformational plicative liquefaction deformations (convolutions) in Late Quaternary lacustrine complexes of the Baltic Shield (sediments of small glacial lakes) and the Tien Shan (sediments of a large stationary basin in the Issyk-Kul depression) is carried out in order to clarify their genesis. These regions have sharply different levels of seismotectonic activity, which makes it possible to most fully determine the role of a seismic factor in the formation of bedding disturbances. Convolutions in the Baltic Shield are represented by load casts, flame structures, pseudonodules, and regular folds with more pronounced anticlinal bends. It is shown that convolutions occur here only in the most liquefied soils (siltstones and fine-grained sands) with low cohesion and fluid permeability in the case of unstable (increased density and coarsening of the sediment from bottom to top) or neutral (homogeneous composition) stratification of weakly consolidated sediments, and the ratio of the widths of the synclinal and anticlinal parts of the folds ( K syn) for these structures is 1.0-7.5. These signs point to the formation of disturbances because of a spontaneous instability or an instability initiated by weak mechanical influences in the sedimentary stratum under conditions of a normal vertical gradient of the sediment viscosity. Deformations in the second region are structures typical of the Baltic Shield, columnar structures of deep interpenetration of layers, diapirs, and clastic dikes. There are also flexural folds with K syn ≈ 1, which formed at a higher degree of sediment consolidation than the actual liquefaction structures. The convolutions of the Issyk-Kul depression are developed not only in sand-silty sediments but also in relatively lowly liquefied soils (clay, gravel, and pebbles). These structures formed under both unstable and stable density stratification of the sediment (for example, clay-on-sand), and K syn = 0.3-2.5. Thus, the formation of convolute structures in the Issyk-Kul depression is impossible without strong dynamic impacts on stratified sediments during their accumulation. The results obtained make it possible to substantiate the predominantly diagenetic (convective and landslide) genesis of convolutions in the lacustrine complexes of the Baltic Shield and the seismogenic genesis in the limnogenic deposits of the Tien Shan. A number of new criteria for identifying seismites are proposed, which determines the practical significance of the study.

Авторы
Горбатов Е.С.1 , Корженков А.М.1 , Колесников С.Ф.2 , Рассказов А.А. 3 , Родина С.Н.1 , Варданян А.А.1
Номер выпуска
5
Язык
Русский
Страницы
709-728
Статус
Опубликовано
Том
63
Год
2022
Организации
  • 1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
  • 2 Московский государственный университет геодезии и картографии
  • 3 Российский университет дружбы народов
Ключевые слова
lacustrine deposits; deformation structures; Convolutions; seismites; liquefaction of weakly consolidated sediments; convective instability; vertical gradient of sediment density; paleoearthquakes; Baltic Shield; Issyk-Kul depression; озерные отложения; деформационные структуры; конволюции; сейсмиты; разжижение слабоконсолидированных осадков; конвективная неустойчивость; вертикальный градиент плотности осадков; палеоземлетрясения; Балтийский щит; Иссык-Кульская впадина
Цитировать
Поделиться

Другие записи