lk.msu.ru...и балок, линейные ограничения лесных массивов,...
TRANSCRIPT
Московский Государственный университет имени М.В. Ломоносова
Геологический факультет
Кафедра динамической геологии
Лаборатория геологических исследований
космическими методами
***
ПОЛЕТАЕВ А.И., АГИБАЛОВ А.О.
Лекция 5. Линеаментная тектоника Московского региона и
её возможное влияние на природные
и техногенные процессы.
«Нечто такое, что видится само собой,
но что трудно анализировать и рассказать,
невозможно оправдать достаточными причинами,
но что, однако же, производит,
несмотря на всю эту трудность и невозможность,
совершенно цельное и неотразимое впечатление,
невольно переходящее в полнейшее убеждение…».
Фёдор Михайлович
ДОСТОЕВСКИЙ (1821 – 1881)
Полное собрание сочинений в 30 томах.
Л.: Наука, 1973. Т. V111. Идиот (1869), ч.11, с. 193 – 194
***
Среди великих «предзрений»,
т.е. предвидений основоположника отечественной
геологии
М.В. Ломоносова (1711 – 1765) есть удивительное предсказание
о поиске неких скрытых геологических объектов,
сделанное им в своей знаменитой работе
«О слоях земных. 1757 – 1759»:
«Велико есть дело достигать во глубину земную разумом,
куда рукам и оку досягнуть возбраняет натура;
странствовать размышлениями в преисподней,
проникать рассуждениями сквозь тесные расселины,
и вечною ночью помраченные вещи и деяния
выводить на солнечную ясность»
[Ломоносов, 1949, с. 17].
***
Под линеаментами в данной лекции
понимаются
линии (границы) резкого (градиентного) изменения
параметров географической среды,
геологической структуры
и геофизических полей.
***
В географической среде индикаторами линеаментов могут быть:
– резкая смена растительности, обводнённости, заболоченности,
заовраженности;
– линейно ориентированные русла рек и ручьёв, тальвеги оврагов
и балок, линейные ограничения лесных массивов, озёр и болот; линии
первого промерзания (осенью) и первого протаивания (весной);
– линейное расположение изгибов русел рек или их долин,
водопадов, озёр и (или) болот, облачности.
– резкая смена рисунка гидросети на топокартах, АФС и КС;
– резкая смена фототона или фоторисунка на АФС и (или) КС;
в геологической структуре:
– границы континентальной и океанической кор;
– зоны сочленения платформ, плит и горно-складчатых поясов;
– линейное расположение вулканических очагов или
интрузивных тел;
– линейные ограничения авлакогенов, грабенов и рифтов;
срединных массивов, межгорных впадин и прогибов;
– линии выклинивания геологических, тектонических и прочих
зон;
– зоны повышенной трещиноватости и дислоцированности;
– флексуры, валы и прочие линейные образования;
– геологические границы и литологические контакты;
– границы участков и площадей с различным структурным
рисунком;
– коленообразные изгибы слоёв;
– линейно расположенные геохимические, гидрогеологические и
прочие аномалии;
– зоны повышенной закарстованности и пр.
в геофизических полях:
– границы участков и областей с различной морфологией полей;
– градиентные зоны и зоны прерывания осей аномалий;
– зоны нарушения (или потери) корреляции;
– оси положительных или отрицательных аномалий;
– зоны затухания сейсмических колебаний;
– линейное расположение очагов (эпицентров) землетрясений.
Индикаторы линеаментов района расположения Смоленской АЭС:
А – спрямленные участки рек;
Б – прямолинейные границы болот;
В – резкое изменение ширины террасовых комплексов;
Г – прямолинейные границы участков магнитного поля
Отражение диагональных линеаментов
в мощности четвертичных отложениях Смоленского КГП
Слева – КС Смоленского КГП, справа – типичный ландшафт
Смоленского КГП
***
КС Туркмено-Иранского региона
В центральной части снимка по резкой смене фототона чётко выделяется зона Главного
Копетдагского разлома (СЗ-го простирания); зона глубинного Межбалханского разлома (СВ-го
простирания) индицируется линейно вытянутыми облаками
***
В статье 1904 года У.Г. Хоббс (1864 – 1953) выделил линеаменты,
в 1911 – предложил графическую схему линеаментного «алгоритма», т.е. методический ключ к выделению линейных структур – линеаментов –
по спрямленным отрезкам эрозионной сети.
Слева – У.Г. Хобсс; справа – Линеаментный «алгоритм»,
предложенный им
***
КОМПЬЮТЕРНАЯ (автоматизированная) ВЕРСИЯ
Пример автоматизированного (компьютерного) выделения
линеаментов Курского КГП (по программе LESSA)
Пример поиска и выделения скрытых тектонических нарушений
с помощью компьютерной версии линеаментного анализа LESSA
(по схеме результирующих векторов роз-диаграмм прямолинейных
элементов ландшафта).
СПРАВКА!
LESSA – Lineament Extraction and Stripe Statistical Analysis / Пакет
программ интерактивного автоматизированного выделения
линеаментов и статистического анализа трещиноватости / Источник –
статья: Автоматизированное дешифрирование космических снимков с
целью структурного анализа. Авторы: Н.В. Короновский, А.А.
Златопольский, Г.Н. Иванченко // Исслед. Земли из космоса, 1986, №1,
с.111 – 118.
***
В 1978 году
Владимир Иванович Макаров (1937 – 2011)составил
первую схему линеаментов СССР
***
Слева – В.И. Макаров; справа – Предварительная карта линеаментов
территории СССР (составлена по результатам дешифрирования КС)
[по: Макаров, 1978; из: Берлянт, 1986].
***
Основные диагональные линеаменты
на севере европейской части СССР,
выделяемые по мелкомасштабной карте
[из: А.М. Берлянт, 1986].
***
Системы трансконтинентальных разломов Евразиатского
материка и окружающих его пространств:
1 – граничные разломы современных литосферных плит; границы
древних литосферных плит: 2 – граничные разломы первого ранга,
опоясывающие мегаблоки континентальной коры; 3 – граничные
разломы второго ранга внутри континентальной коры; 4 –
трансконтинентальные разломы; 5 – земная кора континентального
типа; 6 – переходная земная кора Средиземноморского складчатого
пояса; 7 – переходная земная кора Тихоокеаснкого складчатого пояса; 8 –
океаническая земная кора [по: Буш, 1987, с. 46; со ссылкой на: Буш, 1983]
***
Соотношение докембрийских структурно-вещественных комплексов
и элементов планетарной структуры 1 – 111 рангов [Сенин,
1985, с. 283]
1 – эпикарельские платформы; 2 – 3 – массивы дорифейской
консолидации; 4 – массивы позднерифейской – делийской и байкальской
консолидации в Африке; 5 – выходы докембрийских пород на геологических картах Европы и Азии; 6 – границы планетарных поясов
1 ранга – мегавалов (1 и 111) и мегадепрессий (11) в соответствии с их отражением в рельефе; 7 – элементы планетарной ортогональной
структуры 11 и 111 ранго; 8 – элементы планетарной диагональной
структуры 11 и 111 рангов; 9 – зона высоких градиентов мощности
чехла Восточно-Европейской платформы (с сокращениями).
***
Ось Балтийско-Украинской зоны утолщения литосферы
Трёхсегментная модель для Восточно-Европейского кратона
[По: Богданова С.В., 1986]
***
Исходный м-б 1 : 17 000 000.
Линеаментные системы Восточно-Европейской
платформы.Исходный м-б 1 : 7 500 000.
[Кац, Полетаев, Румянцева, 1986].
Линеаментные зоны ВЕП по результатам
дешифрирования КС
и анализа топографических карт [А.И. Полетаев, 1986].
***
Отражение основных линеаментов ВЕП
в глубинном строении и современных движениях земной коры
(профиль по линии оз. Балатон – Урал; исходный м-б 1 : 2 500 000)
(Материал лаборатории Геологических исследований космическими
методами)
***
Линеаментные системы Восточно-Европейской платформы:
а) магнитного поля (исходный м-б 1: 10 000 000),
б) гравитационного поля (исходный м-б 1 : 7 500 000)
***
***
Основные эрозионные врезы Центральной части ВЕП
1 – Клинско-Дмитровская гряда,
2 – Смоленско-Московская возвышенность,
3 – Московско-Окская равнина,
4 – Мещерская низменность
Гипсометрическая схема Москвы:
1 – Смоленско-Московская возвышенность, 2 – Теплостанская
возвышенность, 3– Мещерская низменность
Под редакцией В.И. Осипова и О.П. Медведева
Москва: геология и город / Гл. ред. В.И. Осипов, О.П. Медведев. – М.: АО
«Московские учебники и Картолитография», 1997. – 400с.
Геологическая карта Москвы и ближайшего Подмосковья.
Источник: Интернет.
Разрез скважины Поварово [Из: Панина и др., 2017].
***
Слева– Космический снимок Москвы (Исходный м-б 1 : 50 000);
справа – Схема линейных образований г. Москвы
***
Справа – Карта гидроизогипс мячковско-подольского водоносного горизонта
[Из: Москва: геология и город, 1997, с. 136].
Справа – Схема инженерно-геологического районирования территории
Москвы.
А – область умеренных новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с
преобладанием устойчивых поднятий;
Б – область слабых проявлений новейших тектонических движений в кайнозойскую эру с
преобладанием поднятий;
В – область весьма слабых проявлений новейших тектонических движений в
кайнозойскую эру с преобладанием поднятий;
Г – область унаследованного развития речных долин.
1 – номера инженерно- геологических районов:
Из: Москва: геология и город, 1997, с. 210.
***
Справа – Суффозионные провалы над теплотрассой
(фото Хоменко В.П.)
[Москва: геология и город, 1997, с. 279]
***
Слева – Линеаменты Москвы; справа – Структура поверхности
фундамента г. Москвы и ближнего Подмосковья:
1 – изолинии глубин уверенные и предполагаемые (км); 2 – отметки
фундамента в глубоких скважинах (м); 3 – значения глубин по данным
преломленных волн на профилях и в точках зондирований (м); 4 –
рельефообразующие разломы; 5 – кольцевая автодорога.
Римскими цифрами обозначены: 1 – Истринско- Кольчугинская
приподнятая область: 11– Красногорский выступ, 12– Тушинский грабен, 13–
Бескудниковский горст, 14 – Лосиноостровский грабен, 15 – Щелковский
выступ: 111– Московский грабен, 112 – Павловопосадский грабен; 111 –
Тумско-Шатурский выступ: 1111 – Апрелевское поднятие, 1112 – Подольское
поднятие, 1113 – Люберецкий локальный выступ [Из: Костюченко,
Солодилов, 1997, с. 9].
***
Рельеф поверхности Мохоровичича
Центральных районов Восточно-Европейской платформы
[Костюченко, Солодилов, 1997, с. 14].
1 – изолинии глубин (км)
***
Динамика земной коры центральных районов
Восточно-Европейской платформы в рифее:
1 – рифты и их оси; 2 – разломы уверенные и предполагаемые; 3 – направление
субгоризонтальных перемещений земной коры разной амплитуды; 4 – перемещения и
главные напряжения в рифтах; 5 – вулканотектонические структуры среднепалеозойского
и раннемезозойского возраста.
Цифрами обозначены: 1 – Валдайский авлакоген, 2 – Среднрусский авлакоген, 4 –
Гжатский грабен, 5 – Московский и Павловопосадский грабены, 6 – Пачелмский
авлакоген
[Из: Костюченко, Солодилов, 1997, с. 15].
***
Схема рельефа фундамента Русской плиты:
1 – выступы дорифейского фундамента на поверхность; 2 – глубина залегания фундамента
0 – 2 км; 3 – глубина залегания фундамента более 2км; 4 – главные разрывные нарушения;
5 – эпибайкальские плиты; 6 – каледониды; 7– герциниды; 8 – эпипалеозойские плиты; 9 –
герцинский краевой прогиб; 10 – альпиды; 11 – альпийские краевые прогибы; 12 –
надвиги и покровы.
Цифрами в кружках обозначены основные структурные элемпенты. Щиты: 1 –
Балтийский; 2 – Украинский. Антеклизы: 3 – Белорусская; 4 – Воронежская. Своды Волго-
Уральской антеклизы: 5 – Татарский; 6 – Токмовский. Синеклизы: 7 – Московская, 8 –
Польско-Литовская; 9 – Прикаспийская. Эпибайкальские плиты: 10 – Тимано-
Печорская; 11 – Мизийская; 12 – Складчатое сооружение Урала; 13 – Предуральский
передовой прогиб. Эпипалеозойские плиты: 14 – Западно-Сибирская; 15 – Скифская.
Альпиды: 16 – Восточные Карпаты; 17 – Горный Крым; 18 – Большой Кавказ. Передовые
прогибы: 19 – Предкарпатский; 20 – Западно-кубанский; 21 – Терско-Каспийский [Из: Короновский, 2011, с. 11]
***
Линеаменты ВВ КГП, выделенные по топокарте
[Анисимова, 2007]
***
ЭКВИДИСТАНТНОСТЬ ЛИНЕЙНЫХ СТРУКТУР
В 1872 году французский геолог-экспериментатор Гюстав-Огюст
ДОБРЭ (1814 – 1896) ввёл в научный словарь термины: «диаклазы» –
diaklase (от греч. «разламывание») и эквидистантность, т.е.
равноудалённость некоторых геологических объектов друг от друга,
например, трещин:
Искусственные трещины (по А. Добре)
Из кн.: И.В. Мушкетов, Д.И. Мушкетов – Физическая геология. –
Л.-М.: ОНТИ НКТП СССР, 1935. С. 230.
***
Aequidistante, randkontinentale Segmentierung auf rhegmatisher Uranlage
in Sudostasien [Sonder R. Mechanik der Erde. – Stuttgart, 1956, s.126].
Зубчатые вершины Мон-Блана
[Из кн.: Варсанофьева В. А. Жизнь гор. – М.: Изд-во МОИП, 1950, с. 30].
Линеаментное поле Средиземноморского побережья Сирии,
образованное ортогональной и диагональной системами линеаментов.
Л-поле характеризуется эквидистантностью и узловатостью.
***
ГЕНЕЗИС ЛИНЕАМЕНТОВ и их СИСТЕМ
***
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЛИНЕАМЕНТОГЕНЕЗА
ЛИНЕАМЕНТЫ – (линеары, линевенты) – линии (границы) резкого
(градиентного) изменения параметров географической среды, геологической
структуры и геофизических полей.
ЛИНЕАМЕНТНЫЕ ЗОНЫ – узкие протяженные концентрации
отдельных линеаментов.
ЛИНЕАМЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ – совокупность субпараллельных
линеаментов и / или линеаментных зон.
ЛИНЕАМЕНТНЫЕ ПОЛЯ – совокупности различных линеаментных
систем.
ЛИНЕАМЕНТНЫЕ РИСУНКИ – разнообразные сочетания – Т - , У -
, V - , Х - образные – и прочие, как отдельных линеаментов, так и
линеаментных зон.
ЛИНЕАМЕНТНАЯ ДЕЛИМОСТЬ – процесс деформационного
преобразования тектоносферы Земли, приводящий к зарождению и развитию
на различных ее уровнях разномасштабных латеральных неоднородностей
пластичной и хрупкой природы.
ЛИНЕАМЕНТНАЯ ТЕКТОНИКА – раздел геологии, изучающий
генезис, строение и эволюцию линейных структур земной коры.
ЛИНЕАМЕНТНАЯ ГЕОДИНАМИКА* – раздел геологии,
изучающий всю совокупность линейных структур, процессов и
преобразований, определяющих особенности структурирования Земли на
всех ее глубинных уровнях.
ЛИНЕАМЕНТОЛОГИЯ – активно развивающаяся отрасль
современного землеведения и планетологии, в рамках которой всесторонне
изучаются разномасштабные линейные образования Земли и планет земной
группы с целью исследования их роли и значения в зарождении и развитии
жидкой, твердой и газообразной оболочек планет.
СКРЫТЫЕ (ЛАТЕНТНЫЕ) ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ –
различные нарушения слоёв земной коры и более глубоких горизонтов,
перекрытые (замаскированные) вышележащими отложениями (осадочными,
вулканогенными, техногенными), а также водами рек, озёр, морей и океанов,
и проявляющиеся в дневной поверхности земной коры и батиметрии
акваторий не прямо, а косвенно.
*Термин «г е о д и н а м и к а» берет начало в «динамике» (от греч.
dinamos – сила) – обоснованном Лейбницем и Ньютоном разделе
механики, изучающем движение тел под воздействием приложенных к
ним сил. Примерно такое же толкование, но применительно к Земле, дал
этому термину Дж.Дарвин, предложивший в 1887 году термин
«геодинамика» в отношении «...к напряжениям, возникающим во
внутренних частях планеты».
В настоящее время под «геодинамикой» понимают комплексную
науку, «...изучающую всю совокупность глубинных, эндогенных процессов,
изменяющих литосферу и определяющих эволюцию ее структуры»
(Хаин, Рябухин,1997,с.157).
P.S.
«Великое достижение научного метода состоит в том,
что на поверку, казалось бы, заурядное, просто любопытное явление
может стать ключом к пониманию тайн природы».
Английский физик, лауреат Нобелевской премии
Джордж Паджет Томсон (р.1892 – 1975).
БЛАГОДАРИМ ВАС
за ВНИМАНИЕ!