При статистическом моделировании пространственного размещения аномалий магнитного и гравитационного полей, геофизических признаков разломов было выделено семь взаимоортогональных систем доменов с азимутами простираний: 1 – (3–273°), 2 – (26*–296°), 3 – (35–305°*), 4 – (40–310°), 5 – ((60–64) – (330–334°)), 6 – (70–340°), 7 – (84–354°). Погрешность определения выделенного направления составила (±3° – ±5°) [5–7].
Построенная статистическая модель распределений аномалий геофизических полей Алданского щита нашла свое практическое применение при прогнозе зон сильных землетрясений Олекмо-Становой сейсмической зоны, при моделировании которой обычно рассматривают территорию от восточного фланга Байкальской рифтовой зоны на западе до Удской Губы на востоке, в пределах 120–135 ВД и 55-59° СШ [8–9].
Комплексные сейсмотектонические исследования авторов [10] позволили для Олекмо-Становой зоны выявить взаимосвязи сейсмичности с особенностями геолого-структурного и тектонического плана территории. Результаты этих исследований были сопоставлены с пространственным положением узлов выделенных систем (рисунок).
Западная группа землетрясений с магнитудой более 5 приурочена к узлу 5 порядка, т.е. к локальной зоне, в которой сходятся системы индикаторов с азимутами 3, 26, 40, 64 и 70° и пространственно укладывается в основную доменную структуру (40–310°). Простирание зон сгущения эпицентров землетрясений центральной части ОСЗ имеют общий азимут 310°.
Фрагмент пространственной структуры доменов ортогональной системы линейных элементов геофизических полей (индикаторов разломов) с азимутами (40–310°) с эпицентрами землетрясений Олекмо-Становой сейсмической зоны и узлами всех выделенных систем: 1 – эпицентры землетрясений; 2 – сильные землетрясения; 3 – узлы выделенных систем индикаторов разломов; 4 – осевые линии увеличенной плотности линейных индикаторов в азимутах (40–310°) 1 и 2-го порядков
Прогнозируемые сейсмогенные блоки вероятных очагов землетрясений располагаются в узлах системы 40–310° с пересечением широтных структур повышенной плотности узлов (рисунок).
В центре анализируемой области (координаты центра 126 ВД, 57СШ) выделяется зона шириной 30 и протяженностью 100 км, в которой сходятся шесть из семи систем. Данный узел 6 порядка приурочен к р. Тимптон (рисунок). Центр данной локальной зоны является узлом системы (40–310°) второго порядка. Данный блок является асейсмичным в настоящее время, однако по аналогии с западным узлом 5-го порядка может считаться одним из вероятных мест разрядки тектонических напряжений.
Данные закономерности позволяют предположить, что система 40–310° является активной в настоящее время и контролирует сейсмический процесс Олекмо-Становой сейсмической зоны.
Блоковая структура литосферы в современной концепции делимости земной коры разрабатывается на основе классических работ А.В. Пейве [2] и М.А. Садовского [3]. Имеющиеся данные прямо указывают на вращательный, крутильный и вихревой характер движения блоков, плит и других геологических структур планеты, на основании которых делается вывод о том, что каждый блок обладает самостоятельной движущей силой, связанной с вращением Земли. Многими авторами отмечается «самостоятельный», «собственный», «с ненулевыми дивергенциями и вихрями» и упругий характер таких движений, прямо связанных с вращением планеты [2]. Основным результатом такого рассмотрения в пределах Алданского щита явилось доказательство того, что статистические модели геофизических полей гравитационной и магнитной природы укладываются в строго ориентированные системы доменов, контролируемые докембрийскими тектоническими структурами [7, 9].
Построения ортогональных систем докембрийских разломов и геологических формаций Алданского щита основаны на разных геотектонических концепциях. Тем не менее в настоящее время считается, что концепция блокового строения геофизической (в смысле М.А. Садовского [3]) и геологической (в смысле А.В. Пейве [2]) сред наиболее полно соответствует всему имеющемуся комплексу геофизических и геологических данных о Земле. В связи с этим представляет несомненный интерес выявление закономерных взаимосвязей между выделенными системами доменов по геофизическим полям и геологическими формациями.
С одной стороны, это чисто научная задача: определение порядка заложения выделенных систем разломов (систем доменов) и сравнение с аналогичными исследованиями, с другой стороны, прикладная – поиск закономерностей распространения металлогенических поясов Алданского щита, имеющая важное экономическое значение.
В качестве исходных материалов для выполнения данной работы использована карта масштаба 1:500 000 систем индикаторов разломов, построенная методом статистического анализа распределений геофизических аномалий магнитного и гравитационного полей [7, 8] по методике, разработанной авторами [11]. Для проведения анализа модели геофизической среды, ассоциируемые с докембрийскими разломами Алданского щита, были привязаны к структурно-формационной карте Южной Якутии (Алданский щит) масштаба 1:500 000 под редакцией Е.П. Максимова [4].
Пространственная взаимосвязь систем разломов (по геофизическим полям) Алданского щита с геологическими формациями устанавливалась методом факторного сопоставления исходных карт в масштабе 1:500 000 в геоинформационной картографической системе Map Info. Положительным считался результат, если в системы доменов с определенными азимутами простираний укладывались формации, в пространственном положении которых наблюдалась одна следующих закономерностей:
1) группа формаций или формация располагаются в пределах блоков земной коры, ограниченных доменами определенных систем;
2) линейно вытянутые области распространения формаций совпадают с положением протяженных зон определенных систем или имеют одинаковую с ними ориентировку;
3) в сложных контурах областей распространения формаций наблюдаются ориентировки их фрагментов, параллельные ориентировкам доменов определенных систем [8].
Для удобства описания положения систем доменов и их геологической позиции была принята схема районирования, предложенная Л.М. Реутовым и И.М. Фрумкиным [1].
Методика и технология построения статистических моделей геофизических полей гравитационной и магнитной природы подробно изложены в работе [5]. Получено следующее:
1. Система доменов с азимутами простираний 3 и 273°. Геологические формации, пространственно связанные с доменами данной системы, распространены преимущественно в Западном и Центральном регионах. В пределах Алдано-Нимнырского района Центрального региона простирание большинства участков, сложенных различными породами, субмеридиональное. Однако отмечается ряд исключений. Так, участки, сложенные породами метаморфизованной габбро-диабазовой формаций субганского комплекса, на западе и востоке Центрального региона имеют азимут простирания 340°. В Зверевском районе Центрального региона участки, сложенные сланцево-гнейсово-гранулитовой формацией Иенгрского комплекса, имеют азимут простирания 310°.
Следует отметить, что практически все разломы субмеридионального направления подчеркиваются породами мигматит-гранитовой формации. Приуроченность к разломам субширотного направления формаций Иенгрского и Курультино-Гонамского комплексов раннеархейского и катархейского возраста свидетельствуют о более ранней активизации системы с азимутами простираний 3 и 273°.
2. Система доменов с азимутами простираний 26 и 296°. Установлена четкая взаимосвязь ряда докембрийских геологических формаций и разломов с азимутами простираний 26 и 296°. В Алдано-Нимнырском районе в пределах блока распространены гнейсово-карбоиатная гранулитовая формация 
Тимптоно-джелтулинского комплекса раннеархейского возраста.
На востоке Алдано-Нимнырского района и в северной части Удоканского района наблюдаются многочисленные дайки долеритов. В пределах Суннагинского района наблюдается обширный участок протяженностью около 250 км, сложенный породами Майманакского комплекса раннерифейского возраста. Этот участок находится в пределах известного по литературе Учурского блока.
3. Система разломов с азимутами простираний 32 и 302°. Ведущую роль в формировании мигматит-гранитовой формации играли разломы систем с азимутами простираний 3 и 273°, 32 и 302°. Максимальные площади заняты описываемой формацией в полосе между отдельными доменами данной системы либо имеют вытянутость вдоль системы доменов. Закономерных связей других формаций с системой доменов с азимутами простираний 32 и 302° выявить не удается.
4. Система доменов с азимутами простираний 40 и 310°. Геологические формации, которые пространственно можно связать с данной системой разломов, сконцентрированы в Центральном регионе Алданского щита. Наиболее древняя базит-сланцево-гранулятовая формация (F1bsr) развита вдоль отдельных доменов, которые ограничивают блок, в пределах которого развита сланцево-гнейсо-гранулитовая 
и базит-сланцево-гранулитовая (F1bsr) формации. Гнейсово-гранулитовая формация 
встречается на всей территории Центрального региона. Для участков, сложенных данной формацией, характерны ориентировки вдоль доменов системы с азимутами простираний 40 и 310°.
5. Система доменов с азимутами простираний 61 и 331°. Геологические формации, связь которых установлена с доменами данной системы, распространены на территории Центрального и Восточного регионов Алданского щита. В северной части Суннагинского района домены ограничивают блок, в пределах которого распространены породы сланцево-гнейсово-гранулитовой 
, гнейсового-гранулитовой 
, гранат-гнейсово-гранулитовой 
и карбонат-гнейсово-гранулитовой 
формаций.
В пределах блока и по его границам, простирания геологических тел подчинены направлениям 61 и 331°. Область распространения карбонат-гнейсово-гранулитовой формации расположена в пределах доменов данной системы, хотя границы ее распространения зачастую имеют субмеридиональное простирание.
Следует отметить, что области распространения гнейсово-карбонатной гранулитовой формации 
линейно вытянуты вдоль данной системы и прослеживаются в его пределах далеко на северо-запад. В Центральном регионе простирание областей распространения этой формации близко к меридиональному.
6. Система доменов с азимутами простираний 70 и 340°. С данной системой разломов намечается связь метаморфизованной габбро-диабазовой формации 
.
7. Система доменов с азимутами простираний 84 и 354°. В Западном регионе развита группа формаций, относимая к Олекмо-Становому комплексу раннеархейского возраста. Области распространения биотит-гнейсововой амфиболитовой 
, биотит-амфибол-гнейсовой амфиболитовой 
, амфибол-гнейсово-сланцевой амфиболитовой 
, гранат-гнейсовой амфиболитовой 
формаций имеют вытянутость по азимуту 84°. Важно отметить, что эти же формации наблюдаются в другой, отличной от Западного региона, тектонической зоне – Становой складчатой области.
Простирание областей распространения пород описываемой группы формаций, совпадающее с простиранием доменов систем, свидетельствует о тесной их генетической связи. Области распространения гранат-гнейсово-гранулитовой 
и сланцево-гнейсово-гранулитовой 
формаций расположены в блоке имеют ориентировку 354°.
Выводы
Сложность изучения взаимосвязи систем доменов и геологических формаций определяется тем, что в формировании последних принимают участие разломы различных направлений. Это особенно характерно для мигматит-гранитовой формации 
Субганского комплекса, которая распространена на всей территории Алдано-Становой области. Тем не менее можно отметить, что ряд закономерностей носит общий характер.
В то же время формирование геологических формаций на ранней стадии образования земной коры происходило, по-видимому, под влиянием уже отчасти сформированных и в последующем активизированных отдельных систем разломов. Поэтому сложные границы областей распространения геологических формаций определяются влиянием на их формирование системами доменов с разными азимутами простирания.
В результате выполнения работ построена карта систем докембрийских разломов Алданского щита на формационной основе в ГИС MapInfo в масштабе 1:500 000. Созданы базы данных по активным разломам и землетрясениям. В совокупности данный материал может быть использован в качестве основы при прогнозировании пространственной взаимосвязи мест землетрясений с геологическими объектами, имеющее важное значение в вопросах обеспечения сейсмической безопасности региона исследований. Научное значение данного направления исследований связано с возможностью восстановления последовательности тектонического развития региона и тектонического районирования. Практическая значимость обусловлена возможностью детализации при решении задач металлогенической специализации разломов и изучения закономерностей взаимосвязи систем разломов и рудных месторождений при детализации систем разломов на отдельных участках в более крупных масштабах. Данные виды работ являются предметом дальнейших исследований.
Работа выполнена при финансовой поддержке Дирекции программ развития ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет.
Рецензенты:
Самохин А.В., д.т.н., профессор кафедры «Физика и прикладная математика, Муромский филиал Владимирского государственного университета, г. Муром;
Смелов А.П., д.г.-м.н., профессор, директор ФГБУН «Институт геологии алмаза и благородных металлов Сибирского отделения Российской академии наук», г. Якутск.
Работа поступила в редакцию 08.10.2013.
Библиографическая ссылка
Трофименко С.В., Гриб Н.Н., Иванова Н.А., Никитин В.М. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИС MAPINFO ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ СЕЙСМИЧНОСТИ ПО СТАТИСТИКЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ АНОМАЛИЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СРЕДЫ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-6. – С. 1238-1242;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32523 (дата обращения: 24.11.2024).