Тектонічні процеси на дні озера Іссик-Куль тривають до теперішнього часу, але, по всій видимості, не мають швидкого, тим більше «катастрофічного» характеру. Це підтверджується і відсутністю епіцентрів навіть помірних землетрусів під акваторією озера Іссик-Куль.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - Абдрахматов Канатбек Ермековіч


ACTIVE DEFORMATION OF THE ISSYK-KUL LAKE FLOOR

Active tectonic processes on the Issyk-kul lake floor is continuing up to resent time, but, probably have no fast, "catastrophic" character. This conclusion is support with ancence of even moderate epicenters of earthquakes under lake floor.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва діє до: 2017
    Журнал
    Вісник Інституту сейсмології Національної академії наук Киргизької Республіки
    Наукова стаття на тему 'АКТИВНІ ДЕФОРМАЦІЇ ДНА озера Іссик-Куль'

    Текст наукової роботи на тему «АКТИВНІ ДЕФОРМАЦІЇ ДНА озера Іссик-Куль»

    ?УДК 550: 34 Абдрахматов к.е..

    Інститут сейсмології НАН КР, м Бішкек, Киргизстан

    АКТИВНІ ДЕФОРМАЦІЇ ДНА озера Іссик-Куль

    Анотація. Тектонічні процеси на дні озера Іссик-Куль тривають до теперішнього часу, але, по всій видимості, не мають швидкого, тим більше «катастрофічного» характеру. Це підтверджується і відсутністю епіцентрів навіть помірних землетрусів під акваторією озера Іссик-Куль.

    Ключові слова: Іссик-Куль, рельєф дна, зондування, активна тектоніка.

    Исик-КЕЛДУН ТУБУНУН АКТІВДУУ ДЕФОРМАЦІЯЛАНУУЛАРИ

    Кискача мазмуну. Исик-Кел кeлYHYн тYбYндeгY тектонікалик процесстер азирки учурга чейін уланууда, бирок KepYHYn тургандай тез, Анда даги «катастрофіялуу» мYнeзгe ее Емес. Бул Исик-Кел кeлYHYн акваторіясинин алдиндаги меелYYн даги жер тітірeeлeрдYн жок болушу черезтрансформаційних тастикталат.

    Негізгі сездер: Исик-Кeл, тYбYHYн рельєфу, зонддоштуруу, актівдYY тектоніка.

    ACTIVE DEFORMATION OF THE ISSYK-KUL LAKE FLOOR

    Abstract. Active tectonic processes on the Issyk-kul lake floor is continuing up to resent time, but, probably have no fast, "catastrophic" character. This conclusion is support with ancence of even moderate epicenters of earthquakes under lake floor.

    Keywords: Issyk-kul, relief of floor, sounding, active tectonics.

    Як відомо, озеро Іссик-Куль має глибоку центральну улоговину з плоским дном (668 м глибини води), яка займає приблизно 25% від площі озера (рис. 1). Дві великі неглибокі платформи, що представляють собою річкові дельти, є в західній і східній частинах озера, причому дельти мають ширину близько 60 км в східній і 40 км в західній частині. Шельфи на півночі і півдні озера досить вузькі і відокремлені від центрального басейну озера крутими схилами. У районах дельт, шельф розділений на дві частини, одна неглибока частина з глибинами води до 110 м із середнім нахилом 0.5 °, а інша з глибиною води від 110 до 340 м і середнім нахилом 1 ° [1]. Врізані канали шириною до 2-3 км і глибиною 50 м видно як на східній і західній дельтах (рис. 1), але обмежені мілководній частиною шельфу. Вони знаходяться на продовженні сучасних усть річок, в східній частині озера, і цілком ймовірно, пов'язані з колишнім гирлом і витоком річки Чу в західній дельті [2]. Глибокі частини шельфу характеризуються рядом терас, які інтерпретуються як стародавні дельти, що вказує на більш низькі рівні води [3,4].

    Цр ^ -Старий pac {ir

    Cfpla / 0fm deep basin floor

    shallow part of platform

    ЦИТЬ

    deep part of platform

    of platform

    <* 'If j% ГЩ

    Щ'уШШШ

    basin-floor ridge | 1 i

    Мал. 1. Цифрова карта рельєфу дна озера Іссик-Куль [5].

    Озеро живиться в цілому від 118 річок і струмків, дренуючих площа, рівну 22,080 км2. Ці річки в основному несуть талу воду снігів і льодовиків, дощу і грунтових вод [1]. Найбільшими ріками є річки Жергалан і Тюп, які впадають в озеро Іссик-Куль в його східній частині. В даний час озеро Іссик-Куль не має стоку, але протягом своєї історії, воно мало стік через річку Чу на її західному кінці [3]. Приблизно 640 км2 площі дренажу в даний час покрито льодовиками, які розташовані в висотах принаймні 3000 м над рівнем моря. Більшість з цих льодовиків зустрічаються на північних схилах хребта Терскей Алатау [6].

    Озеро Іссик-Куль займає центральну частину великої однойменної западини. Регіон тектонічно дуже активний, що підтверджується нещодавніми і історичними землетрусами великий магнітуди (наприклад, Кеминский землетрус 1911 з М більше 8), які часто призводять до значних поверхневим зсувів і цілком ймовірно, також викликають великі субаквальні руху мас. Підняття хребта Терскей Алатоо і початок заповнення басейну опадами почалося в пізньому олігоцені [7,8]. Велика частина сучасної тектонічної активності зосереджена по краях западини.

    У 1990 році А.К. Трофимов [9] опублікував статтю, в якій припустив, що найсуттєвішою рисою четвертичной тектоніки Іссик-Кульської улоговини є процес формування грабена шляхом послідовного обвалення блоків від периферії до центру на заході і сході при стабільному положенні зони скидів на півдні і півночі. В середньому голоцені стався «катастрофічний» скидання в центральній частині западини, яка опустилася на 200 м (рис. 1). В результаті цього утворилася глибоководна улоговина озера, обмежена кільцевим тектонічним уступом. Остання має трапецевидную форму завдяки перетинанню субширотних і січних скидів. До таких висновків А.К. Трофимов прийшов на підставі інтерпретації даних сейсмічного зондування дна озера. Відзначимо, що перші сейсмічні дані про осадочном заповненні і будову озера Іссик-Куль були отримані в 1982 році дослідниками з Московського державного університету, які провели в цілому 31 профілів через озеро. На жаль, були опубліковані лише кілька профілів [10]. При цьому, відповідно до інтерпретації дослідників, які проводили вказане зондування, роль розривів в освіті кільцевого уступу обмежена.

    У тому ж 1990 році у видавництві «Ілім» вийшла монографія В.В.. Романовського [11]. В одному з її розділів автор, на підставі аналізу тих же сейсмоакустических профілів [10] приходить до висновку, що «падіння рівня озера в голоцені на 130 метрів не було пов'язано з кліматом, а обумовлювалося тектонічним просіданням озерної

    ванни »[11, стор.11]. Центральний блок улоговини, на думку В.В. Романовського опустився на 300-350м., Тобто навіть більше, ніж у А.К.Трофімова.

    Таким чином, використовуючи матеріали сейсмічного зондування невисокої якості і невеликої глибини проникнення, деякі дослідники прийшли до висновку про значну роль розривних порушень у формуванні рельєфу дна озера Іссик-Куль.

    Досить детальні сейсмічні профілі були отримані в 1997 і 2001 роках вченими з Ренард центру морської геології (RCMG, Гентський університет, Бельгія). У 1997 році було проведено 62 профілів (протяжністю близько 990 км) з використанням багатоелектродного спаркера CENTIPEDE як джерело звуку. У 2001 році, 40 додаткових профілів (~ 600 км) були пройдені за допомогою того ж джерела, і ще 12 профілів з використанням SIG Sparker [5,12]. У проведенні зазначених досліджень автор цієї статті брав безпосередню участь.

    Інтерпретація отриманих даних дозволила прийти до вельми цікавих висновків про історію розвитку озера Ісси-Куль, про будову дна озера і т.д. Деякі з цих даних наводяться в цій статті.

    В цілому, нові дані сейсмічного профілювання дозволили отримати очевидні свідчення сучасних деформацій в межах глибоководної центральної улоговини [5]. Активна антиклиналь, складена деформованими озерними відкладеннями дна озера, подсечена профілями в східній частині улоговини (рис.3). При цьому на профілі ясно видно полого падає активний розрив, паралельний осьовій площині антиклинали, січний сучасні відкладення. Той факт, що антиклиналь добре видна в морфології дна озера, свідчить про те, що вона є відносно молодою. В іншому випадку, вона повинна бути перекрита озерними відкладеннями. Крім того, детальний аналіз відкладень показує, що трансгресивного прилягання відкладень не досягає вершини антиклинали, як повинно бути при поступовому перекритті і похованні структури. Це свідчить також про те, що антиклиналь активно росте і на сучасному етапі. Просторове положення описуваної структури дозволяє припустити, що вона може бути пов'язана з розривами південного узбережжя озера Іссик-Куль. При цьому, схожі антиклінальні структури є і на узбережжі озера, в його східній частині (антикліналі Оргочер, Борубаш і ін.), Що свідчить про поширення тектонічних рухів в бік дна озера.

    Нові дані не дозволяють нам підтримати ідею про швидке «катастрофічному» опусканні дна озера Іссик-Куль [9,11]. Хоча сейсмічні профілі, пройдені в межах південного і північного схилів дна озера (рис.2), свідчать про тектонічному контролі при їх виникненні, тим не менш, не є даних про сучасну або навіть, голоценовой активності зазначених розломів. Більшість розломів, контролюючих схили, перекриті недеформованими донними опадами. Більш того, таке значне тектонічна подія як «обвалення» дна озера, безсумнівно, повинно було позначитися на особливостях будови донних опадів, які в свою чергу повинні були зафіксовані в сейсмічних записах і керна, відібраних з дна озера, як-то: схилові зміщення, зсуви, внутрішні деформації, разривообразованія, розвиток Сейш і т.д. Наші дані [5] не містять таких свідоцтв.

    Рис.2. Активна антиклиналь, видима на одному з сейсмоакустических профілів, пройдених в південно-східній частині дна озера [12]. Цифри ліворуч - двосторонні часи пробігу, перетворені в глибину нижче рівня озера з використанням швидкості звуку 1500 м s-1.

    Дані про швидкість седиментації коливаються від 0.47-0.56 мм / рік [13] до 0.490.59 мм / рік [14] і 0.23-0.39 мм / рік [15,16]. На основі даних абсолютного датування, використовуючи середнє значення швидкості седиментації 0.45 мм / рік, отримаємо мінімальний вік близько 830 тис. Років для нижніх шарів осадових порід, видимих ​​в профілях. Цілком ймовірно, що озеро значно старше, так як акустичний фундамент не був виявлений ні в одному з профілів. Таким чином, можна говорити про те, що опускання центральної частини озерної басейну повинно бути древнє, ніж 0.8 млн. Років. При цьому, це опускання не було швидким, тим більше - катастрофічно швидким.

    Мал. 3. Інтерпретація сейсмічного профілю, пройденого з півночі на південь [1] (Gebhardt et., Al. 2017). Видно тектонічна природа схилів і нерівномірне осідання між північною і південною частиною озера, яке було відносно постійним в часі.

    Тектонічна природа дна озера добре видно на одному з профілів (рис.3), які перетинають всю акваторію з півдня на північ [12] профіль ik01): опади падають на південь, вказуючи на більш високу швидкість накопичення опадів в цій області. Це видно, принаймні, на 200 м нижче дна озера. У профілях розломи, відповідальні за асиметрію басейну не видно, але дослідження уздовж південного узбережжя озера показали наявність ряду розломів, що простягаються приблизно паралельно довгою осі озера [7, 8, 9, 17]. Найбільш важливим розломом, який обмежує западину з півдня, є северовергентний Предтерскейскій розлом, з більш ніж 8 км структурним рельєфом по відношенню до озера. Фішен-трек аналіз апатитів показує, що ця структура стала активною в пізньому олігоцені-ранньому міоцені [9]. На сейсмічному профілі ik01 (рис.3.), Очевидно, що загальна картина накопичення опадів не зазнала істотних змін протягом тимчасового інтервалу, який ми можемо спостерігати. Пласти майже горизонтальні в напрямку захід-схід, але трохи нахилені на південь, при цьому кути падіння збільшується з глибиною. Це вказує на нерівномірне осідання тільки між північною і південною частиною озера, яке було відносно постійним в часі і деформації, ймовірно, все ще активні. Це вказує на триваючий процес. Це також є непрямим доказом того, що тектонічні процеси не могли бути причиною коливань рівня озера Іссик-Куль, в тому числі і регресій, що досягають 100 м і більше.

    Сейсмічні профілі, пройдені в межах річкових дельт на сході і заході озерної улоговини [12] не виявили скільки-небудь значних тектонічних розривів, які порушували б поверхню дельт різного віку.

    Таким чином, на підставі наведених вище даних можна констатувати, що тектонічні процеси на дні озера Іссик-Куль тривають до теперішнього часу, але, по всій видимості, не мають швидкого, тим більше «катастрофічного» характеру. Це підтверджується і відсутністю епіцентрів навіть помірних землетрусів під акваторією озера Іссик-Куль.

    література

    1. Коротаєв В.Н., Никифоров Л.Г. Деякі питання четвертинної геології узбережжя озера Іссик-Куль. \\ Географічні дослідження в Киргизії. Фрунзе, 1970.

    2. Букін В.М. Морфологія і рельєф дна Іссик-Куля. Дисс. на здобуття уч. ступеня канд. геогр. наук, Фрунзе, 1973, 25 с.

    3. Бондарєв Л.Г. Підводні долини на дні Іссик-Куля, Природа, № 6, 1962.

    4. Букін В.М. Давня берегова лінія на дні Іссик-Куля, Изв. АН Кірг.ССР, №4, 1974.

    5. De Batist, M., Imbo Y., Vermeesch PM, Klerkx J., Giralt S., Delvaux D., Lignier V., Beck C., Kalugin I., Abdrakhmatov KY, 2002. Bathymetry and sedimentary environments of Lake Issyk-Kul, Kyrgyz Republic (Central Asia): a large, high-altitude, tectonic lake, in: Klerkx J., Imanackunov B. (Eds.), Lake Issyk-Kul: Its Natural Environment. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 101-123.

    6. Забираючи Р.Д. Древнє і сучасне заледеніння хребта Терскей Алатоо і сколебанія рівня озера Іссик-Куль. Изв. АН Кирг. РСР, вип.2, Фрунзе, 1956.

    7. Чедія O. K. Морфоструктури і новітній тектогенез Тянь-Шаню: Фрунзе, Ілім, 1986.

    8. Macaulay E.A., Sobel E.R., Mikolaichuk A., Kohn B., Stuart F.M., 2014. Cenozoic deformation and exhumation history of the Central Kyrgyz Tien Shan. Tectonics 33, 135 165.

    9. А.К. Трофимов, Четвертинні відкладення Іссик-Кульської улоговини в зв'язку з тектонікою. \\ Изв. АН Кірг.ССР, 1990, №1, с.87-95.

    10. Ставінський С.А., А.В. Месхетелі, Д.В. Кузнєцов. 1984. Результати сейсмічного профілювання дна озера Іссик-Куль. Звіт. Фонди Управління геології Кирг. РСР, Фрунзе, 130 з.

    11. Романовський В.В. Озеро Іссик-Куль як природний комплекс. - Фрунзе «Ілім» 1990 р.

    12. A. C. Gebhardt, L. Naudts, L. De Mol, J., Klerkx, K. Abdrakhmatov, E. R. Sobel, M. De Batist. High-amplitude lake-level changes in tectonically active Lake Issyk-Kul (Kyrgyzstan) revealed by high-resolution seismic reflection data. Climate of the Past, 13, 73-92 2017, doi: 10.5194 / cp-13-73-2017

    13. Ricketts R.D., Johnson T.C., Brown E.T., Rasmussen K.A., Romanovsky V.V., 2001. The Holocene paleolimnology of Lake Issyk-Kul, Kyrgyzstan: trace element and stable isotope composition of ostracodes. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 176, 207 227.

    14. Giralt S., Riera S., Leroy S., Buchaca T., Klerkx J., De Batist M., Beck C., Bobrov V., Catalan J., Gavshin V., Julia R., Kalugin I. , Kipfer R., Lignier V., Lombardi S., Matychenkov V., Peters F., Podsetchine V., Romanovsky VV, Shukonikov F., Voltattorni N., 2004. 1,000-years of environmental history of Lake Issyk- Kul, in: Nihoul JCJ, Zavialov PO, Micklin PP (Eds.). Dying and Dead Seas: Climatic Versus Anthropic Causes. Kluwer Academic Publishers, pp. 253-285.

    15. Larrasoana J.C., Gomez-Paccard M., Giralt S., Roberts A.P., 2011. Rapid locking of tectonic magnetic fabrics in weakly deformed mudrocks. Tectonophysics 507, 16-25.

    16. Gomez-Paccard M., Larrasoana J.C., Giralt S., Roberts A.P., 2012. First paleomagnetic results of mid- to late Holocene sediments from Lake Issyk-Kul (Kyrgyzstan): Implications for paleosecular variation in central Asia. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 13, n / a-n / a.

    17. Burgette R.J., 2008. Uplift in response to tectonic convergence: The Kyrgyz Tien Shan and Cascadia subduction zone, Department of Geological Sciences. University of Oregon, USA, Oregon, USA, p. 262.

    Рецензент: к. Г.-м. н. ОмураліевМ.О.


    Ключові слова: Іссик-Куль / ISSYK-KUL / Рельєф дна / ЗОНДУВАННЯ / SOUNDING / АКТИВНА ТЕКТОНИКА / ACTIVE TECTONICS / RELIEF OF FLOOR

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити