Структурное картирование по снимкам «Лэндсат». Часть 1

6.3.2. Структурное картирование по снимкам «Лэндсат»

Как правило, интерпретация снимков «Лэндсат» дает намного больше данных о положении, ориентировке и пространственном развитии крутых разрывных структур, чем геологическая карта того же масштаба (1:1000000 или 1:500000) на область, охваченную снимком. Рис. 168 показывает нанесенные с Геологической карты Ирана масштаба 1:1000000 в области северной части глыбы Лут и примыкающего с запада блока Табас (северо-восточный Иран) зоны нарушений (наверху) и откартированные в виде фотолинеаментов на снимках «Лэндсат» той же области разрывные структуры (внизу). Число, позиция и протяжение крупных откартированных зон нарушений на снимках «Лэндсат» в значительной степени совпадают с соответствующими тектоническими данными Геологической карты. Однако сверх того картирование на основе «Лэндсат» выявляет структурные зоны, системы разломов и разрывный план, которые никак не отражены на Геологической карте. Геологическая карта создает впечатление наличия крупных и мелких глыб или блоков, ограниченных крупными краевыми нарушениями. В самих блоках локальные нарушения занимают изолированное положение. Картирование с помощью «Лэндсат», напротив, высвечивает протяженные системы разломов, в том числе появляющиеся в блоках. Оно показывает положение локальных систем разломов в регионально-тектонических рамках. В этом заключается прирост информации существенно нового типа, что может иметь большое значение при решении различных проблем, например в разведке месторождений, изучении землетрясений, а также в инженерной геологии.

Рис. 168. Имеющиеся на Геологической карте Ирана (1:1000000) нарушения и зоны нарушений в районе блока Табас и северной части блока Лут, северо-восточный Иран (верхний рисунок), и картирующиеся на снимках «Лэндсат» того же района крутые разрывные структуры (нарушения, зоны нарушений, зоны трещиноватости) в масштабе 1:1000000 (по [163]).

Получение без больших затрат фотосхем «Лэндсат», составленных по смежным снимкам «Лэндсат» и перекрывающих большие площади, открывает новые возможности для регионально-тектонических исследований. Даже небольшие рабочие группы, в том числе отдельные сотрудники, могут в настоящее время проводить на основе фотосхемы «Лэндсат» регионально-тектоническое картирование и анализ Рис. 169 изображает фотосхему «Лэндсат», которая в рамках проекта «Геотраверс Ирана» Немецкого исследовательского общества составлена в масштабе 1:1000000 и проинтерпретирована с точки зрения линейных и криволинейных фотолинеаментов [163, 164]. На структурной карте (рис. 170) более толстыми линиями выделены крупные зоны нарушений и системы нарушений, как, например, краевые нарушения блоков Лут и Табас, нарушение Наин-Бафт и разлом Большого Кевира. Позиция и протяжение основных нарушений фиксируют главные границы глыб, как и границы региональных геологических единиц. Большое число откартированных разрывных структур можно разделить на группы с определенными предпочтительными направлениями. Благодаря этому выделяются секущие системы разломов в виде параллельных пучков, которые пересекают различные регионально-геологические единицы Ирана независимо от их возраста, литофациального строения и стиля тектонической структуры. Эти системы, отражающие крупноячеистую сеть разломов верхней коры, до интерпретации фотосхемы «Лэндсат» не были известны. Их и нельзя было постичь, поскольку отсутствовала сопоставимая с фотосхемой «Лэндсат» основа (обширная по площади и одновременно синоптическая, с высоким пространственным разрешением) для картирования подобных крупных областей. Сравнение интерпретации снимков «Лэндсат» с опубликованными данными и полевыми наблюдениями в совокупности показало, что суперрегиональные системы разломов или образованная ими сеть разломов коры имели влияние на самые различные геологические процессы и события региона. Развитие региональных и локальных тектонических структур, магматизм, вулканизм и образование месторождений, седиментация и сейсмотектоническая активность во многих местах обнаруживают связь с системами разломов, установленными по фотосхеме «Лэндсат» (см. также [109, 163]). Некоторые из предполагаемых связей схематически показаны на рис. 171. Тонкими линиями здесь изображены откартированные по фотосхеме «Лэндсат» разрывные структуры вдоль главных направлений. Точечными линиями показаны известные на местности нарушения альпийского возраста. Утолщенные линии маркируют зоны нарушений, которые были сейсмически активны в четвертичном периоде. Линиями крупных точек показано положение и протяжение современных сейсмически активных зон нарушений [20]. Наконец, черным цветом представлены местоположение и протяженность более крупных офиолит-радиоляритовых комплексов, которые рассматриваются как признак существования зон палео-рифтов. Поскольку происходящие из верхней мантии магмы офиолитовых комплексов поднялись по глубинным и долгоживущим зонам разломов в коре, пространственное их протяжение (и прежде всего продольное распространение наблюдаемых ныне офиолитовых комплексов) должно быть связано с ориентировкой крупных разрывных структур коры, даже если офиолитовые комплексы позднее были тектонически выжаты и отчасти даже перемещены тектоническим путем.

Рис. 169. Фотосхема «Лэндсат» района геотраверса через Иран и его обрамления (составили Гюнтер и Розе, Геологический институт Технического университета, Клаусталь). Слева внизу – горы Загрос, справа в середине – северная часть блока Лут.

Рис. 170. Карта разрывных нарушений, зон нарушений и систем нарушений, откартированных по фотосхеме «Лэндсат» рис. 169. Карта составлена в масштабе 1:2 000 000 (по [163]).

Рис. 171. Предполагаемые связи между откартированным по фотосхеме «Лэндсат» планом разрывов (тонкие прямые линии) и известными по полевым наблюдениям нарушениями альпийского возраста (линии мелкими точками), сейсмически активными в четвертичном периоде зонами нарушений (более жирные линии) и современными сейсмически активными нарушениями (линии крупными точками). Распространение наиболее крупных офиолитовых комплексов показано черным цветом (по [163]).

Рис. 172. Возможные связи между суперрегиональными важнейшими направлениями плана разрывов коры, отраженного на фотосхеме «Лэндсат», и ориентировкой региональных и локальных складчатых поясов и осей складок. Важны изменения ориентировки осей складок в определенных зонах. Черные пятна – расположение соляных структур (по [163]).

Рис. 173. Аномальные (расположенные под углом к общему простиранию осей складок) структурные зоны в складчатом сооружении севернее Кермана, Иран. Масштаб около 1:1000000 (NASA, Е-1093-06164).

В то время как здесь рассматриваются предполагаемые соотношения между суперрегиональной сетью разломов коры и пространственным появлением офиолитовых комплексов, связь местоположения, ориентировки главных простираний альпийских нарушений и большинства четвертичных и современных сейсмичных зон нарушений с суперрегиональной сетью разломов можно считать совершенно очевидной [109, 163]. Более того, возможно, должны также приниматься во внимание зональные осложнения и структурные аномалии внутри региональных единиц складчатых сооружений Ирана, связанные с разломами суперрегиональной сети. Так, тектоническая интерпретация фотосхемы «Лэндсат» показывает, что в региональных складчатых поясах среднего и восточного Ирана складчатые структуры снова отклоняются от общей ориентировки оси В, что в единицах складчатых сооружений к зонам определенных направлений приурочиваются аномалии складчатости, частные складки и нарушения, которые не вписываются в обычную картину региональной складчатости (рис. 172). Локальный пример такого явления дает рис. 173. В пределах единицы складчатого сооружения к северу от Кермана прослеживаются две одинаково ориентированные зоны с тектоническими осложнениями (изгибание складчатых структур, мелкая складчатость, нарушения). В средней части снимка по линейным элементам местности и смещениям в складчатой структуре распознается система нарушений, которая протягивается параллельно аномальным тектоническим зонам. Она срезается у левого края снимка современным нарушением. Аномальные зоны относятся к доминирующим направлениям суперрегиональных разрывных структур, простирающихся по азимуту 290°. Последние представляют собой один из главных трендов в суперрегиональной сети разломов коры в Иране.
Следует принять, что показанное на рис. 172 изгибание региональных складчатых поясов и повторные изгибы частных отрезков складчатого сооружения в направлении, хотя и отклоняющемся от генерального простирания осей В, но ясно вырисовывающемся и повторяющемся в аномальных зонах, обусловлено системами разломов всей суперрегиональной сети разломов, которые предопределены ослабленными зонами и поверхностями перемещений коры, существовавшими уже перед началом тогдашней региональной складчатости. В зависимости от ориентировки относительно последующего регионального или локального плана деформаций они были использованы или активизированы различным образом (с различной механической функцией). Такие соотношения были выявлены полевыми наблюдениями Хейнриха [109] в северо-восточном Иране. Аналогичные наблюдения были сделаны в ФРГ Хейнрихом [108], Мором, Гюнтером и Кронбергом [208] и Гюнтером [96].