Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЫ ЗАПАДНОГО ПЛЕЧА БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА (НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА П. БАЯНДАЙ – М. КРЕСТОВСКИЙ)

https://doi.org/10.5800/GT-2011-2-2-0037

Полный текст:

Аннотация

Комплексные исследования подземной гидросферы проведены для верхней части земной коры западного плеча Байкальского рифта, который характеризуется высокой тектонической активностью на современном этапе тектогенеза. Работы осуществлялись в пределах участка пос. Баяндай – мыс Крестовский, который в плане тектонических особенностей может рассматриваться в качестве эталонного для территории Западного Прибайкалья в целом (рис. 1). Изучение вод до глубин в первые километры базировалось на гидрогеологических данных, тогда как более глубокие уровни подземной гидросферы анализировались на основе геофизических материалов.

Согласно результатам предварительных геологогеофизических работ на участке исследований [Семинский и др., 2010], установлено иерархическое зонноблоковое строение земной коры области сочленения Сибирского кратона и СаяноБ-айкальского складчатого пояса (рис. 2). Независимо от масштаба исследований изученная территория делится на два типа участков, которые, чередуясь в направлении с северо-запада на юго-восток, представляют широкие интенсивно нарушенные зоны и сравнительно монолитные блоки земной коры. В качестве главной межблоковой зоны изученного региона выделяется Обручевская разломная система (2-й иерархический уровень), которая представляет северо-западное плечо Байкальского рифта (1-й иерархический уровень) и имеет ширину ≈50 км. Она состоит из Морской, Приморской и Прихребтовой межблоковых зон (3-й иерархический уровень), трассирующихся из глубин в десятки километров и выраженных у поверхности разломными структурами высших уровней иерархии.

Особенности современной зонноблоковой делимости земной коры послужили структурной основой для интерпретации материалов гидрогеологических работ на участке пос. Баяндай – мыс Крестовский, заключающихся в изучении распределения, минерализации и макрокомпонентного состава вод, образующих близповерхностную часть подземной гидросферы изучаемого региона. Исследования проведены на базе результатов опробования подземных вод в 46 точках изучаемой полосы, образующих для этой территории практически полный банк стандартных гидрогеологических данных.

В ходе общего анализа материалов опробования подтвердились известные особенности гидрогеологии Западного Прибайкалья. В целом здесь доминируют пресные воды среднеи предгорных районов поверхностного происхождения, в анионном составе которых преобладает гидрокарбонатион, а среди катионов – кальций, магний и, реже, калий и натрий. Вместе с тем, материалы, полученные для участка детальных исследований пос. Баяндай – мыс Крестовский, дали возможность уточнить эти представления и сделать общий вывод об определяющей роли структурно-тектонического фактора в гидрогеологии региона.

Анализ минерализации, состава, температуры и других особенностей подземных вод (рис. 3–6) показал, что на низком уровне иерархии в качестве отчетливого гидрогеологического рубежа выступает северо-западная граница Обручевской межблоковой зоны, которая отражает структуру краевого шва Сибирской платформы, активизированного на современном этапе тектогенеза. Эта граница отделяет слабоминерализованные и пресные воды платформенного блока от пресных и ультрапресных вод горной области. В пределах этих структурных подразделений выделяются Предбайкальская, Прихребтовая, Приморская и Морская межблоковые зоны, которые на данном уровне иерархии контролируют положение соответствующих аномалий по режиму водообмена, общей минерализации и степени обводненности. Судя по результатам магнитотеллурических зондирований (рис. 2, 7), эти аномалии являются близповерхностным проявлением глубинных участков проводимости, имеющих в рассматриваемом регионе флюидную природу. Особенности строения этих аномалий определяются наличием межблоковых зон разломного уровня иерархии, которые, в свою очередь, состоят из разноранговых тектонических нарушений, являющихся в зависимости от специфики внутренней структуры непроницаемыми упорами или каналами для миграции флюидов.

В итоге совместной интерпретации результатов гидрогеологических работ на участке пос. Баяндай – мыс Крестовский и материалов проведенных ранее геолого-геофизических исследований выявлены и представлены в виде концептуальной модели характерные особенности флюидонасыщенности верхней коры западного плеча Байкальского рифта (рис. 8). Установлено, что подземная гидросфера Западного Прибайкалья на близповерхностном и более глубоких уровнях образует по большому счету единую систему, строение и состав которой во многом определяются активной зонноблоковой структурой земной коры. Ее характер контролируется развитием Байкальского рифта, на западном плече которого, а также в смежном платформенном регионе сформировалась иерархия зон, занимающих в верхней коре субвертикальное положение и являющихся аномальными в отношении проницаемости для подземных вод. Зоны в тектонически активной части региона в целом превышают блоки по размерам, что является причиной общей высокой нарушенности и обводненности земной коры. Взаимосвязь этих двух свойств позволяет выявлять специфику зонноблоковой структуры конкретных регионов, используя гидрогеологическую съемку для самых верхних горизонтов, а чувствительные к содержанию флюида геофизические методы – для более глубоких. В то же время интерпретация данных геофизики и гидрогеологии, по крайней мере в тектонически активных регионах, должна прежде всего исходить из обусловленности изучаемых полей не составом пород, а структурным состоянием горного массива.

Об авторах

Константин Жанович Семинский
Институт земной коры СО РАН
Россия

докт. геол.мин. наук, зав. лабораторией тектонофизики,

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128



Марина Александровна Тугарина
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, Институт недропользования
Россия

канд. геол.мин. наук, доцент, кафедра прикладной геологии,
664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83



Список литературы

1. Аликин Э.Я., Бачин Ю.А. Отчет по геолого-гидрогеологическим и инженерно-геологическим исследованиям, проведенным в районе юго-западного побережья оз. Байкал в 1963–1965 гг. Иркутск, 1965.

2. Бастракова Н.В. Информативность водно-гелиевой съемки при изучении вопросов формирования подземных вод // Разведка и охрана недр. 1985. № 12. С. 42–46.

3. Бастракова Н.В. Информативность водно-гелиевой съемки при гидрогеологическом изучении платформенных областей // Методы региональных гидрогеологических исследований. М.: ВСЕГИНГЕО, 1990. С. 22–28.

4. Бердичевский М.Н., Борисова В.П., Голубцова Н.С., Ингеров А.И., Коновалов Ю.Ф., Куликов А.В., Солодилов Л.Н., Чернявский Г.А., Шпак И.П. Опыт интерпретации МТ-зондирований в горах Малого Кавказа // Физика Земли. 1996. № 4. С. 99–117.

5. Блохин Ю.И. Государственная гидрогеологическая карта СССР, масштаб 1:200000, лист N48XXIX (Еланцы) / Ред. В.А. Малий. Иркутск, 1966.

6. Блохин Ю.И., Исаченко П.М. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия листов N48XXIX (Еланцы) и N48XXX (Гремячинское) (Отчет о гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях 1960–1961 гг.). Иркутск, 1962.

7. Бондаренко Л.Н. Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Лист N48XXXII. Иркутск, 1971.

8. Борисенко И.М., Бринько М.М., Борисенко Л.В. Гидрогеологические условия Усть-Селенгинской впадины. Лист N48XXXV (Кабанск). (Отчет Кабанской партии по гидрогеологической съемке масштаба 1:200000 за 1968–1970 гг.). УланУдэ, 1971.

9. Бурдуковский В.А., Бодрягин В.М., Лавринова Г.Л. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории листов N48VI и N491 (Отчет БАМ-Байкальского отряда по работам 1978–1982 гг.). Иркутск, 1982.

10. Бурдуковский В.А., Еремченко Г.А. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории листа N48XXXIV (Отчет по работам Приморского отряда за 1971–1973 гг.). Иркутск, 1975.

11. Голубев В.А. Гидротермальный сток и тепловое поле Байкальской рифтовой зоны // Доклады АН СССР. 1988. T. 302. № 3. С. 575–578.

12. Гуссау Н.А., Исаченко П.М. Промежуточный отчет Тажеранской гидрогеологической съемочной партии по работам 1960 года на территории листов N48XXIX и N48XXX. Залари, 1961.

13. Еремченко Г.А., Вьюн Ю.Г. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия листа N48XXIII (Отчет о гидрогеологической и инженерно-геологической съемках масштаба 1:200000 в 1959–1960 гг.). Залари, 1961.

14. Замараев С.М. Краевые структуры южной части Сибирской платформы. М.: Наука, 1967. 248 с.

15. Карта новейшей тектоники юга Восточной Сибири. Масштаб 1:1500000 / Ред. А.Г. Золотарев и П.М. Хренов. М., 1979.

16. Кауров В.Ф. Гидрогеологическая карта СССР масштаба 1:200000. Серия АнгароЛенского артезианского бассейна. Лист N48XXVIII / Ред. Е.В. Пиннекер. М.: Недра, 1965.

17. Киссин И.Г. Флюидонасыщенность земной коры, электропроводность, сейсмичность // Физика Земли. 1996. № 4. С. 30–40.

18. Мац В.Д., Уфимцев Г.Ф., Мандельбаум М.М., Алакшин А.М., Поспеев А.В., Шимараев М.Н., Хлыстов О.М. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины: строение и геологическая история. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001. 252 с.

19. Наумов В.А. Морфология и эволюция краевого шва Сибирской платформы (Северо-Байкальское нагорье). Иркутск: Вост.Сиб. кн. изд-во, 1974. 143 с.

20. Нечаева М.В., Распутин В.Ф. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории Баяндаевского листа, масштаб 1:200000. Иркутск, 1961.

21. Павлов С.Х. Гидрогеохимическая зональность на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны // Тез. докладов Всерос. совещ. по подземным водам востока России. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 2000. С. 50–52.

22. Перевозников Д.Д. Геоморфология зоны перехода от Байкальского рифта к Сибирской платформе: Автореф. дис. … канд. географ. наук. Иркутск, 1999. 18 с.

23. Пиннекер Е.В., Писарский Б.И., Ломоносов И.С., Колдышева Р.Я., Диденко А.А., Шерман С.И. Гидрогеология Прибайкалья. М.: Наука, 1968. 170 с.

24. Попов А.М. О причинах повышенной электропроводности в земной коре // Геология и геофизика. 1987. № 12. С. 56–65.

25. Поспеев А.В. Геоэлектрика континентальной тектоносферы: Автореф. дис. … докт. геол.мин. наук. Иркутск: Иркутский государственный технический унт, 1998. 34 с.

26. Семинский К.Ж. Тектонофизические закономерности деструкции литосферы на примере Гималайской зоны сжатия // Тихоокеанская геология. 2001. Т. 20. № 6. С. 17–30.

27. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Прикладной аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2005. 293 с.

28. Семинский К.Ж., Кожевников Н.О., Черемных А.В., Поспеева Е.В., Бобров А.А., Оленченко В.В., Тугарина М.А., Потапов В.В., Бурзунова Ю.П. Межблоковые зоны земной коры: внутренняя структура и геофизические поля // Триггерные эффекты в геосистемах. М.: ГЕОС, 2010. С. 300–308.

29. Склярова О.А., Скляров Е.В., Федоровский В.С., Санина Н.Б. Минеральные озера Приольхонья: вопросы генезиса и эволюции // География и природные ресурсы. 2004. № 4. С. 44–49.

30. Скуратовский А.С. Гидрогеологические и инженерногеологические условия территории листа N48XXXIV (Отчет по работам Приморского отряда за 1971–1973 гг.). Иркутск, 1975.

31. Соотношение древней и кайнозойской структур в Байкальской рифтовой зоне / С.М. Замараев, Е.П. Васильев, А.М. Мазукабзов, В.В. Ружич, Г.В. Рязанов. Новосибирск: Наука, 1979. 126 с.

32. Степанов В.М. Гидрогеологическая зональность в горных районах Восточной Сибири // Тр. II совещания по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири. Вып. 1. Иркутск, 1959.

33. Степанов В.М. Введение в структурную гидрогеологию. М.: Недра, 1989. 229 с.

34. Уфимцев Г.Ф. Морфотектоника Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Наука, 1992. 216 с.

35. Хаустов А.П., Грабарь А.В. Подземные воды блоковых структур и методы их идентификации в кристаллических массивах // Известия вузов. Геология и разведка. 1999. № 3. С. 85–96.

36. Becken M., Ritter O., Park S.K., Bedrosian P.A., Weckmann U., Weber M. A deep crustal fluid channel into the San Andreas Fault system near Parkfield, California // Geophysical Journal International. 2008. V. 173. № 2. P. 718–732. doi:10.1111/j.1365246X.2008. 03754.x.

37. Berdichevsky M.N., Vanyan L.L., Koshurnikov A.V. Magnetotelluric sounding in the Baikal rift zone // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1999. V. 35. № 10. P. 793–814.

38. Gutmanis J.C., Lanyon G.W., Wynn T.J., Watson C.R. Fluid flow in faults: a study of fault hydrogeology in Triassic sandstone and Ordovician volcaniclastic rocks at Sellafield, NorthWest England // Proceeding of the Yorkshire Geological Society. 1998. V. 52. №. 2. P. 159–175. doi:10.1144/pygs.52.2.159.

39. Mats V.D. The structure and development of the Baikal rift depression // EarthScience Reviews. 1993. V. 34. № 2. Р. 81–118. doi:10.1016 /00128252(93)900286.

40. Neubauer F., Lips A., Kouzmanov K., Lexa J., Ivăşcanu P. 1: Subduction, slab detachment and mineralization: The Neogene in the Apuseni Mountains and Carpathians // Ore Geology Reviews. 2005. V. 27. № 1–4. Р. 13–44. doi:10.1016/j.oregeorev.2005.07.002.

41. Pinneker E.V., Popov A.M., Shpynev E.B. The depth of surface water penetration into the Earth’s Crust: Evidence from the Baikal Region // Doklady Earth Sciences. 1998. V. 359A. № 3. P. 396–399.

42. Popov A.M. A deep geophysical study in the Baikal region // Pure and applied geophysics. 1990. V. 134. № 4. P. 575–587. doi:10.1007/ BF00878020.

43. Seminskii K.Zh. Hierarchy in the zoneblock lithospheric structure of Central and Eastern Asia // Russian Geology and Geophysics. 2008. V 49. № 10. P. 771–779. doi:10.1016/j.rgg.2007.11.017.

44. Sklyarov E.V., Fedorovskii V.S., Kulagina N.V., Sklyarova O.A., Skovitina T.M. The Late Quaternary “Geyser Valley” in the Western Flank of the Baikal rift (Ol’khon Region) // Doklady Earth Sciences. 2004. V. 395A. № 3. P. 324–327.

45. Structural and tectonic correlation across the Central Asia orogenic collage: NorthEastern segment (Guidebook and abstract volume of the Siberian Workshop IGCP480) / Ed. E.V. Sklyarov. Irkutsk: IEC SB RAS, 2005. 291 p.


Для цитирования:


Семинский К.Ж., Тугарина М.А. РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЫ ЗАПАДНОГО ПЛЕЧА БАЙКАЛЬСКОГО РИФТА (НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА П. БАЯНДАЙ – М. КРЕСТОВСКИЙ). Геодинамика и тектонофизика. 2011;2(2):126-144. https://doi.org/10.5800/GT-2011-2-2-0037

For citation:


Seminsky K.Z., Tugarina M.A. RESULTS OF COMPREHENSIVE STUDIES OF THE UNDERGROUND HYDROSPHERE WITHIN THE WESTERN SHOULDER OF THE BAIKAL RIFT (AS EXEMPLIFIED BY THE BAYANDAI – KRESTOVSKY CAPE SITE). Geodynamics & Tectonophysics. 2011;2(2):126-144. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2011-2-2-0037

Просмотров: 528


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)