gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2018-9-3-0375gtcrust-629Research ArticleТЕКТОНОФИЗИКАTECTONOPHYSICSПАРАГЕНЕЗЫ РАЗРЫВОВ В КРУПНЫХ РАЗЛОМНЫХ ЗОНАХ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯPARAGENESES OF FRACTURES IN LARGE FAULT ZONES OF WEST TRANSBAIKALIAhttps://orcid.org/0000-0001-6239-1412ЧеремныхА. В.CheremnykhA. V.

Александр Викторович Черемных, канд. геол.-мин. наук, с. н. с.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Alexander V. Cheremnykh, Candidate of Geology and Mineralogy, Senior Researcher 

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

cherem@crust.irk.ruИнститут земной коры СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RASRussian Federation20180910201893889908Copyright © Черемных А.В., 20182018Черемных А.В.Cheremnykh A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/629

Приводятся результаты изучения парагенезов разноранговых разрывов в зонах крупных дизъюнктивов Западного Забайкалья. Актуальность исследования связана с необходимостью реконструкции наиболее поздних деформаций в зонах разломов Забайкалья, в пределах которых известны палеосейсмодислокации и в настоящее время происходят землетрясения с магнитудой 4.7. Для получения статистически обоснованного решения о кинематическом типе наиболее крупных разломов Западного Забайкалья был собран необходимый фактический материал, на основе которого проведен структурно-парагенетический анализ разрывов и трещиноватости горных пород. Для зон Чикой-Ингодинского, Хилокского, Северо-Тугнуйского и Северо-Заганского дизъюнктивов создана сеть из 54 точек наблюдения, на которых измерено более 5500 элементов залегания локальных разрывов и трещин, задокументированы штрихи скольжения, смещения маркеров и другие проявления разрывных деформаций породного массива. Проведенный анализ позволил установить соотношение разновозрастных динамических обстановок формирования парагенезов изученных разломных зон, главными из которых по мере встречаемости являются растяжение и сжатие по направлению северо-запад – юго-восток. Парагенезы сбросов восток-северо-восточного простирания – региональных разломов, продольных по отношению ко впадинам Западного Забайкалья, – широко распространены в изученных разломных зонах и характерны для разновозрастных образований, в том числе для кайнозойских осадков, что наряду с механизмами очагов недавно произошедших землетрясений свидетельствует о молодом возрасте их формирования. Кроме того, в пределах Тугнуйской впадины и к юго-востоку от Чикойской депрессии реконструированы обстановки правостороннего сдвига для разломов восток-северо-восточной ориентировки. Впервые на количественной основе изучены парагенезы разломов Западного Забайкалья, реконструированы главные этапы развития сети крупных разломов территории, а также кинематический тип систем разрывов 2-го порядка, составляющих внутреннюю структуру изученных дизъюнктивов на каждом из этапов их тектонического развития.

Our study was focused on the parageneses of heterogeneous fractures in the large fault zones of West Transbaikalia,Russia. We reconstructed the latest deformation in the fault zones of Transbaikalia, within which paleoseismic dislocations are known and M 4.7 earthquakes take place. To obtain statistically justified solutions on the kinematic types of the largest faults ofWest Transbaikalia, we collected the required data and conducted the structural and paragenetic analysis of the fractures in the study area. In the Chikoi-Ingoda, Khilok, North Tugnui andNorth Zaganfault zones, we created a network of 54 observation points and measured more than 5500 details of local fractures and faults. Recorded were the observed slickensides, the displacements of markers, and other details of rock fracturing. Based on the analysis results, we calculated a ratio of heterochronous dynamic settings for formation of the observed fault group. It shows that NW-SE-trending extension and compression are dominant in the study region. The parageneses of E-NE-striking faults, i.e. regional faults longitudinal to the depressions ofWest Transbaikalia, are abundant in the studied fault zones and generally observed in heterochronous formations, including the Cenozoic sediments. This fact, along with the focal mechanisms of the recently recorded earthquakes, suggests that these faults are young. Besides, in the Tugnui basin and the area southeast of the Chikoy depression, the right-lateral strike-slip setting was reconstructed for E-NE-trending faults. Our study pioneers in the quantitative analysis of the fault parageneses ofWest Transbaikalia. Considering the development of the network of large faults in the study area, we reconstructed the main stages and the kinematic types of the second-order fractures that constitute the internal structure of the studied fault zones at each stage of their tectonic development.

 

Западное Забайкальелокальный разрыврегиональный разломструктурный парагенезземлетрясениесбросранговый анализWest Transbaikalialocal fractureregional faultstructural paragenesesearthquakenormal faultanalysis by ranksReferencesArzhannikova A.V., Vassallo R., Arzhannikov S.G., Jolivet M., 2015. Morphotectonics and paleoseismology of the eastern end of the Bolnay fault (Mongolia). Russian Geology and Geophysics 56 (10), 1484–1490. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.09.010.Arzhannikova A.V., Vassallo R., Arzhannikov S.G., Jolivet M., 2015. Morphotectonics and paleoseismology of the eastern end of the Bolnay fault (Mongolia). Russian Geology and Geophysics 56 (10), 1484–1490. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.09.010.Бурзунова Ю.П. Углы между сопряженными системами приразломных трещин в идеализированных и природных парагенезисах, формирующихся в различных динамических обстановках // Литосфера. 2011. № 2. С. 94–110.Burzunova Y.P., 2011. Angles between conjugated systems of near-fault fractures in idealized and natural paragenesises formed in various dynamic settings. Litosfera (Lithosphere) (2), 94–110 (in Russian).Бурзунова Ю.П. Трещины горных пород вблизи разломов: особенности применения структурно‐парагенетического анализа // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 3. С. 673–693. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0312.Burzunova Y.P., 2017. Rock fractures near faults: specific features of structural‐paragenetic analysis. Geodynamics & Tectonophysics 8 (3), 673–693 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0312.Черемных А.В. Внутренняя структура разломных зон Приольхонья и эволюция напряженного состояния верхней коры Байкальского рифта. Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1. № 3. С. 273–284. https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-3-0021.Cheremnykh А.V., 2010. Internal structures of fault zones in the Priolkhonie and evolution of the state of stresses of the upper crust of the Baikal rift. Geodynamics & Tectonophysics 1 (3), 273–284 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-3-0021.Черемных А.В. Разломно-блоковая структура юга Восточной Сибири: иерархия дизъюнктивов и напряженное состояние // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле: тезисы докладов Всероссийской конференции. М.: ИФЗ РАН, 2012. Т. 1. С. 445–448.Cheremnykh A.V., 2012. The fault-block structure of the Southern East Siberia: the hierarchy of fractures, and the state of stress. In: Tectonophysics and Topical Issues of Earth Sciences. Abstracts of the All-Russia Conference. IPE RAS, Moscow, Vol. 1, p. 445–448 (in Russian).Данилович В.Н. Метод поясов в исследовании трещиноватости, связанной с разрывными смещениями. Иркутск: Иркутский политехнический институт, 1961. 47 с.Danilovich V.N., 1961. Method of Belts in Study of Fracturing Related to the Fault Displacements. Irkutsk Polytechnic Institute, Irkutsk, 47 p. (in Russian).Демин А.Н., Фомин И.Н., Хренов П.М., Чередниченко В.П. Кинематика Монголо-Охотского шва // Разломы и эндогенное оруденение Байкало-Амурского региона / Ред. В.А. Кузнецов. М.: Наука, 1982. С. 54–72.Demin A.N., Fomin I.N., Khrenov P.M., Cherednichenko V.P., 1982. Kinematics of the Mongol-Okhotsk suture. In: V.A. Kuznetsov (Ed.), Rifts and endogenous mineralization of the Baikal-Amur region. Nauka, Moscow, p. 54–72 (in Russian).Геологическая карта СССР. М-49-VII. Серия Западно-Забайкальская. Масштаб 1:200000 / Ред. Н.А. Флоренсов. Читинское геологическое управление, 1964.Florensov N.A. (Ed.), 1964. Geological Map of the USSR. M-49-VII. West Transbaikalia Series. Scale 1:200000. Chita Geological Department (in Russian).Gladkov A.S., Lunina O.V., 2004. Fractures in Late Cenozoic Sediments: New Possibilities for Structural Analysis. Doklady Earth Sciences 399 (8), 1071–1073.Gladkov A.S., Lunina O.V., 2004. Fractures in Late Cenozoic Sediments: New Possibilities for Structural Analysis. Doklady Earth Sciences 399 (8), 1071–1073.Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.Gzovsky М.V., 1975. Fundamentals of Tectonophysics. Nauka, Moscow, 536 p. (in Russian).Hancock P.L., 1985. Brittle microtectonics: principles and practice. Journal of Structural Geology 7 (3–4), 437–457. https://doi.org/10.1016/0191-8141(85)90048-3.Hancock P.L., 1985. Brittle microtectonics: principles and practice. Journal of Structural Geology 7 (3–4), 437–457. https://doi.org/10.1016/0191-8141(85)90048-3.Jolivet M., Arzhannikov S., Chauvet A., Arzhannikova A., Vassallo R., Kulagina N., Akulova V., 2013. Accomodating large-scale intracontinental extension and compression in a single stress-field: a key example from the Baikal Rift System. Gondwana Research 24 (3–4), 918–935. https://doi.org/10.1016/j.gr.2012.07.017.Jolivet M., Arzhannikov S., Chauvet A., Arzhannikova A., Vassallo R., Kulagina N., Akulova V., 2013. Accomodating large-scale intracontinental extension and compression in a single stress-field: a key example from the Baikal Rift System. Gondwana Research 24 (3–4), 918–935. https://doi.org/10.1016/j.gr.2012.07.017.Карта разломов юга Восточной Сибири. Масштаб 1:1500000 / Ред. П.М. Хренов. Л.: ВСЕГЕИ, 1988.Khrenov P.M. (Ed.), 1988. Fault Map of the Southern East Siberia. Scale 1:1500000. VSEGEI, Leningrad (in Russian).Лукьянов А.В. Структурные проявления горизонтальных движений земной коры. М.: Наука, 1965. 210 с.Lukianov A.V., 1965. Structural Features of Horizontal Movements of the Earth's Crust. Nauka, Moscow, 210 p. (in Russian).[.Лунина О.В. Цифровая карта разломов для плиоцен‐четвертичного этапа развития земной коры юга Восточной Сибири и сопредельной территории Северной Монголии // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 407–434. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0215.Lunina O.V., 2016. The digital map of the Pliocene‐Quaternary crustal faults in the southern East Siberia and the adjacent Northern Mongolia. Geodynamics & Tectonophysics 7 (3), 407–434 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0215.Melnikova V.I., Seredkina A.I., Radziminovich Y.B., Melnikov A.I., Gilyova N.A., 2017. The February 1, 2011 Mw 4.7 earthquake: Evidence of local extension in Western Transbaikalia (Eastern Siberia). Journal of Asian Earth Sciences 135, 110–121. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2016.12.031.Melnikova V.I., Seredkina A.I., Radziminovich Y.B., Melnikov A.I., Gilyova N.A., 2017. The February 1, 2011 Mw 4.7 earthquake: Evidence of local extension in Western Transbaikalia (Eastern Siberia). Journal of Asian Earth Sciences 135, 110–121. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2016.12.031.Melnikova V.I., Seredkina A.I., Radziminovich Y.B., Melnikov A.I., Gilyova N.A., Tubanov Ts.A., 2016. The Zagan earthquake of February 1, 2011, in the low-seismoactive zone of Western Transbaikalia: observations and analysis. Seismic Instruments 52 (4), 290–300. https://doi.org/10.3103/S0747923916040058.Melnikova V.I., Seredkina A.I., Radziminovich Y.B., Melnikov A.I., Gilyova N.A., Tubanov Ts.A., 2016. The Zagan earthquake of February 1, 2011, in the low-seismoactive zone of Western Transbaikalia: observations and analysis. Seismic Instruments 52 (4), 290–300. https://doi.org/10.3103/S0747923916040058.Геологическая карта СССР. М-48-II. Западно-Забайкальская серия. Масштаб 1:200000 / Ред. П.И. Налетов. Иркутское геологическое управление, 1959.Naletov P.I. (Ed.), 1959. Geological Map of the USSR. M-48-II. West Transbaikalia Series. Scale 1:200000. Irkutsk Geological Department (in Russian).Геологическая карта СССР. М-48-XVIII. Западно-Забайкальская серия. Масштаб 1:200000 / Ред. П.И. Налетов. Бурятское геологическое управление, 1963.Naletov P.I. (Ed.), 1963. Geological Map of the USSR. M-48-XVIII. West Transbaikalia Series. Scale 1:200000. Buryatian Geological Department (in Russian).Парфенов В.Д. К методике тектонофизического анализа геологических структур // Геотектоника. 1984. № 1. С. 60–72.Parfenov V.D., 1984. To the technique of tectonophysical analysis of geological structures. Geotectonics (1), 60–72 (in Russian).[2.Соотношение древней и кайнозойской структур в Байкальской рифтовой зоне / Ред. С.Ф. Павлов. Новосибирск: Наука. СO, 1979. 125 с.Pavlov S.F. (Ed.), 1979. The Ratio of the Ancient and Cenozoic Structures in the Baikal Rift Zone. Siberian Branch, Nauka, Novosibirsk, 125 p. (in Russian).Radziminovich Y.B., 2014. The earthquake of October 9, 1864 in Western Transbaikalia. Journal of Volcanology and Seismology 8 (5), 314–321. https://doi.org/10.1134/S0742046314050078.Radziminovich Y.B., 2014. The earthquake of October 9, 1864 in Western Transbaikalia. Journal of Volcanology and Seismology 8 (5), 314–321. https://doi.org/10.1134/S0742046314050078.Расцветаев Л.М. Структурные рисунки трещиноватости и их геомеханическая интерпретация // Доклады АН СССР. 1982. Т. 267. № 4. С. 904–909.Rastsvetaev L.M., 1982. Structural drawings of fractures and their geomechanical interpretation. Doklady AN SSSR 267 (4), 904–909 (in Russian).Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Издательство СО РАН, филиал «Гео», 2003. 242 с.Seminsky K.Zh., 2003. The Internal Structure of Continental Fault Zones. Tectonophysical Aspect. Publishing House of SB RAS, Geo Branch, Novosibirsk, 242 p. (in Russian).Семинский К.Ж. Спецкартирование разломных зон земной коры. Статья 1: Теоретические основы и принципы // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 445–467. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0136.Seminsky K.Zh., 2014. Specialized mapping of crustal fault zones. Part 1: Basic theoretical concepts and principles. Geodynamics & Tectonophysics 5 (2), 445–467 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0136.Семинский К.Ж. Спецкартирование разломных зон земной коры. Статья 2: Основные этапы и перспективы // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т. 6. № 1. С. 1–43. https://doi.org/10.5800/GT-2015-6-1-0170.Seminsky K.Zh., 2015. Specialized mapping of crustal fault zones. Part 2: Main stages and prospects. Geodynamics & Tectonophysics 6 (1), 1–43 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2015-6-1-0170.Seminsky K.Zh., Cheremnykh A.V., 2011. Jointing patterns and stress tensors in Cenozoic sediments of the Baikal rift: development of the structural-genetic approach. Russian Geology and Geophysics 52 (3), 353–367. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.02.008.Seminsky K.Zh., Cheremnykh A.V., 2011. Jointing patterns and stress tensors in Cenozoic sediments of the Baikal rift: development of the structural-genetic approach. Russian Geology and Geophysics 52 (3), 353–367. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.02.008.Семинский К.Ж., Кожевников Н.О., Черемных А.В., Поспеева Е.В., Бобров А.А., Оленченко В.В., Тугарина М.А., Потапов В.В., Зарипов Р.М., Черемных А.С. Межблоковые зоны в земной коре юга Восточной Сибири: тектонофизическая интерпретация геолого-геофизических данных // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 3. С. 203–278. https://doi.org/10.5800/GT-2013-4-3-0099.Seminsky K.Zh., Kozhevnikov N.O., Cheremnykh A.V., Pospeeva E.V., Bobrov A.A., Olenchenko V.V., Tugarina M.A., Potapov V.V., Zaripov R.M., Cheremnykh A.S., 2013. Interblock zones in the crust of the southern regions of East Siberia: tectonophysical interpretation of geological and geophysical data. Geodynamics & Tectonophysics 4 (3), 203–278. https://doi.org/10.5800/GT-2013-4-3-0099.Геологическая карта СССР. М-49-XIV. Серия Восточно-Забайкальская. Масштаб 1:200000 / Ред. А.Д. Щеглов. Читинское геологическое управление, 1961.Shcheglov A.D. (Ed.), 1961. Geological Map of the USSR. M-49-XIV. East Transbaikalia Series. Scale 1:200000. Chita Geological Department (in Russian).Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. Новосибирск: Наука. СО, 1977. 102 с.Sherman S.I., 1977. Physical Regularities of Faulting in the Earth's Crust. Siberian Branch, Nauka, Novosibirsk, 102 p. (in Russian).[.Шерман С.И., Плешанов С.П. Метод поясов в исследовании приразломной трещиноватости // Геология, поиски и разведка месторождений рудных полезных ископаемых. Иркутск: Иркутский политехнический институт, 1980. С. 8–20.Sherman S.I., Pleshanov S.P., 1980. The method of belts in the studies of near-fault fracturing. In: Geology, Prospecting and Exploration of Mineral Ore Deposits. Irkutsk Polytechnical Institute, Irkutsk, p. 8–20 (in Russian).Смекалин О.П., Чипизубов А.В., Имаев В.С. Палеоземлетрясения Прибайкалья: методы и результаты датирования // Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1. № 1. С. 55–74. https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-1-0006.Smekalin O.P., Chipizubov A.V., Imayev V.S., 2010. Paleoearthquakes in the Pribaikalie: methods and results of dating. Geodynamics & Tectonophysics 1 (1), 55–74 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-1-0006.Геологическая карта СССР. М-49-XIII. Серия Восточно-Забайкальская. Масштаб 1:200000 / Ред. В.В. Старченко. Читинское геологическое управление, 1962.Starchenko V.V. (Ed.), 1962. Geological Map of the USSR. M-49-XIII. East Transbaikalia Series. Scale 1:200000. Chita Geological Department (in Russian).Стоянов С.С. Механизм формирования разрывных зон. М.: Недра, 1977. 144 с.Stoyanov S.S., 1977. Mechanism of Formation of Fault Zones. Nedra, Moscow, 144 p. (in Russian).Тектонические разломы Забайкалья / Ред. В.В. Волков. Новосибирск: Наука, 1978. 112 с.Volkov V.V. (Ed.), 1978. Tectonic Faults of Transbaikalia. Nauka, Novosibirsk, 112 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.