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!