Структурно-тектонические особенности региона
Район Ростовской АЭС рис.1расположен на юго-востоке Восточно-Европейской платформы.
В его строении выделяются два структурных этажа рис.2: нижний - кристаллический фундамент,
сложенный докембрийскими образованиями. Верхний этаж - осадочный чехол, сложенный
домезозойскими и мезокайнозойскими отложениями. На рис. 3.
приведена карта теплового потока в регионе, из которой видно, что по тепловому полю
район характеризуется довольно спокойной обстановкой, что может являться косвенным доказательством
отсутствия глубинных зон, активизирующих современный геодинамический режим. Мощные области привноса
глубинного тепла начинаются значительно южнее - за зоной Манычской впадины.
На карте рис.4показано
расположение глубинных разломов, ограничивающих Русскую платформу, проходящих в 30-50 км
северо-восточнее АЭС, а на рис.5
приведена схема линеаментов данного региона.
Непосредственно сам участок
РАЭС приурочен к северо-западному окончанию вала Карпинского. Регион характеризуется
сочленением разновозрастных тектонических элементов древней
Восточно-Европейской платформы и
эпигерцинской скифской плиты. Вал Карпинского
Вал Карпинского расположен к востоку от складчатых структур Донбасса,
представленных Донецким выступом. По системе глубинного Донбасско-Астраханского разлома
Вал Карпинского сочленяется с северо-запада и с севера с Воронежской антеклизой и Прикаспийской
синеклизой, а с юга, по Манычскому глубинному разлому, - с системой Манычских прогибов
(Тузлов-Манычский и Маныч-Гудиновский).
Вал Карпинского
характеризуется
состоит из нескольких субширотных поднятий, разделенных прогибами. Среди них выделяется Цимлянская
зона поднятий, сочленяющаяся с севера с юго-западным бортом Прикаспийской синеклизы и представляющая
собой крупную валообразную структуру юго-восточного простирания.
Согласно новейшим представлениям,
разломы, т.е. зоны дизъюнкции и неоднородности в земной коре важны при определении геодинамической и
сейсмической опасности не столько сами по себе, сколько в меру их активности в последний геологический
период и в настоящее время. Укрепившееся теперь понятие об активных разломах относится к таковым.
Такие разрывы в земной коре и на поверхности, которые проявляют мобильность (подвижность, в последние
сотни, десятки тысяч и тысячи лет, вплоть до современности, хотя это не всегда может быть доказано), со
скоростью не менее 0,01 мм/год.
Ввиду того, что указанные представления
возникли недавно, а способы выявления активности (чрезвычайно медленных движений крыльев)
разломов весьма трудоемки и не применялись ранее, фиксация активности (и степени активности) даже
известных разломов, представляет специальную, новую задачу.
Особенно трудно выявлять
активные разломы в платформенных областях с относительно скромными величинами и соответственно,
замаскированными признаками современной активности. К таким областям относится и район РАЭС.
Специальные работы по активности разломов, насколько известно, здесь не проводились.
Это означает, что выделяемые на картах, зоны разломов не сопровождаются
характеристиками их
молодой и современной активности. Соответственно и степень опасности (безопасности) этих разломов
на сооружение (прямая и косвенная) оказывается не определена. Если до сих пор в рамках существовавших
и до сих пор сохраняющихся распространенных представлений о малоподвижности платформ и разломы
признавались пассивными, то ныне ситуация меняется. Так, например, на карте
активных разломов северной
Евразии (под ред. В.Г. Трифонова, 1997) на Русской платформе показано множество разломов, признаваемых
активными во всяком случае в четвертичное время. Хотя современная активность большинства из них все еще
не доказана, тенденция налицо.
Хотя специальные исследования по
выявлению и характеристике активных разломов в пределах площади с радиусом 200 км вокруг площадки
РАЭС не предпринимались на уровне современных возможностей, некоторые настораживающие и
заслуживающие внимания сведения начинают появляться. Так с воздуха отчетливо фиксируется
протяженный уступ субширотного простирания к югу от нижнего течения р. Дон, который может указывать
на активность движений и по Северо-Ростовскому разлому.
Более определенные, хотя все еще
единичные и не систематизированные признаки молодых (тысячи лет) и современных вертикальных движений
обнаружены вдоль Северо-Азовского разлома (рис.6). Они выражаются в рельефе
в виде уступа,
в разрезах в виде нарушений погребенных почв, в смещении береговой линии, в материалах
уровнемерных и повторных геодезических наблюдений. Есть основания считать, что от
Таганрогского залива Азовского моря этот разлом протягивается к востоку-северо-востоку, т.е. в сторону
площадки РАЭС.
Однако до сих пор неясно как близко он
к ней подходит и какова степень его активности, а также имеется ли горизонтальная составляющая движений
по нему. Сказанное выдвигает в качестве обязательной и неотложной задачи соответствующие
квалифицированные исследования по специальной программе.
Глубинные
разломы являются естественными границами между вышеуказанными тектоническими структурами.
По значению в тектоническом строении региона и размерам (протяженность, ширина) их можно разделить
на три группы:
- важнейшие глубинные разломы –
Донбасско-Астраханский и Северо-Ростовский;
- прочие глубинные разломы –
Северо-Маныческий, Донецкий, Волгоградский, Западно-Ставропольский;
- региональные разрывы -
Северо-Донецкий, Ремонтненский.
Разломы имеют
палеозойский
возраст и в последующем активизировались в течение мезо-кайнозоя. Разломы образуют четко
выраженные две основные системы:
- одна имеет западное и
северо-западное простирание, характерное для складчатых структур Донбасса;
- другая система
глубинных разломов имеет субмеридиональное простирание. Взаимодействие этих систем
разломов обусловливает сложное блоковое строение кристаллического фундамента и осадочного
чехла рассматриваемого региона, в котором также развиты и тектонические нарушения, связанные
с оперяющими обрамлениями глубинных разломов.
Ближайший разлом находится
от площадки АЭС на расстоянии 20-30 км.
В июне-июле 1991 г. НиОАЭП выполнены первоочередные дополнительные гелиеметрические
исследования в пределах до
10км от площадки АЭС и вдоль юго-восточного
берега Цимлянского водохранилища до Донбасско-Астраханского разлома
. Установлено спокойное распределение
приповерхностного поля гелия без выраженных аномальных зон, отвечающее стабильной тектонической
обстановке в описываемой территории. Охваченный
гелиометрическими работами участок
Донбасско-Астраханского разлома не выражен в поле гелия и не является тектонически активным
на современном этапе геологического развития территории. На площадке АЭС нет дизъюнктивных
тектонических нарушений и местоположение ее безопасно в тектоническом отношении.
В настоящее время происходит
существенная переоценка существующих представлений о уровне тектонической активности платформ и
связанной с эти опасности современных геологических процессов. С определенной долей вероятности можно
утверждать о реальном существовании на рассматриваемых участках Восточно-Европейской платформы
четырех негативных природно-техногенных факторов, способных привести к нарушению устойчивости и
дестабилизировать геологическую среду:
1. Высокая современная
тектоническая активность разломов. Высокие скорости современных вертикальных движений земной
поверхности выявлены на Донбасском геодинамическом полигоне, в районе Валдайского авлакогена,
Припятской впадины и др..
2. Высокая сейсмическая активность
отдельных платформенных участков, зафиксированная в виде землетрясений в восточной части
Воронежского массива, а в последние годы (1986-1991 г.г.) вдоль р. Волга между Самарой и Волгоградом
с магнитудой М = 3,0-3,5.
3. Высокие
региональные поля напряжений на отдельных локальных участках платформы и ее окраинах, накопленные
в течении геологической истории, которые следует рассматривать как внешний возмущающий фактор по
отношению к локальным кинематическим неоднородностям (зонам активных разломов) на территории
платформы.
4. Высокая техногенная нагрузка
на геологическую среду, связанная с разработкой различных месторождений полезных ископаемых,
гидротехническими сооружениями и другой деятельностью человека.
Показательны уроки
Газлийских землетрясений 1976 и 1984 гг., которые произошли на территории переходной зоны между
платформами и горно-складчатыми областями, и после которых первоочередной задачей стала оценка
современных тенденций развития геодинамической активности областей сочленения платформ с активными
тектоническими областями.
В этом отношении территория
расположения Ростовской АЭС требует детального геодинамического исследования. В региональном плане
можно выделить пять основных структурных позиций, которые по нашему мнению определяют геодинамический
режим территории.
1. Оценка активности и роли в
геодинамическом режиме продолжения свода Донецкого кряжа. С общетектонических позиций район,
расположенный в северному крыле вала Карпинского представляет региональную границу первого порядка,
которую можно квалифицировать как активную шовную зону. В связи с этим необходимо отметить, что
структурно-тектоническая граница подобного рода должна себя активно проявлять в условиях изменения
регионального поля напряжений, что собственно отмечается на этом участке литосферы .
Активность этой границы, что подчеркивал А.П. Карпинский
, в геологической истории неоднократно
испытывала периода активизации геодинамического режима. Это отмечалось в палеозое, в период
активнейшего развития Донецкого прогиба, и в последующие периоды. Западнее РАЭС в 100 км
от площадки, где неотектонический свод Донецкого кряжа выходит на поверхность эта граница
прослеживается наиболее отчетливо. Она выражена тектонической депрессией Северного Донца,
разделяющей молодой свод Воронежского поднятия и Донецкий кряж. Долина Северного Донца и
изгибы долины рек Кагальника, Кумшака и Цимлы по данным
являются структурно-геоморфологическим репером
периклинали погружающегося с юго-западном направлении свода Донецкого кряжа. На карте поверхности
фундамента свод проявлен в рельефе
поверхности палеозойского фундамента. В четвертичной структуре она также проявляется, что может
служить предположением о ее активности.
2. Влияние Кавказского тектонического поля на
состояние вала Карпинского. В настоящее время достаточно хорошо изучено строение переходной
области Восточно-Европейской платформы к Кавказскому орогену. Доказано, что структурно-тектонические
деформации Скифской плиты в мезозое и кайнозое непосредственно связаны с воздействием тектонических
напряжений от структур Кавказа.
Это можно увидеть
из анализа карт новейшей тектоники
.
Манычский прогиб, Южно-Ергенский и Сальско-Манычский вал, которые практически входят в зону размещения
РАЭС являются результатом неоген-четвертичного ( практически современного) смятия земной коры и
параллельны структуре Большого Кавказа. Эти молодые , в том числе поздеплиоценовые деформации
изучены и закартированы . В тоже время
необходимо отметить, что большинство исследователей рассматривали только вертикальную
составляющую деформаций не затрагивая современных горизонтальных движений. Определений
горизонтальной составляющей тектонических движений в предкавказье и далее вплоть до Ростовской АЭС
нет. В настоящее время была выполнена повторная серия
GPS-наблюдений в районе Северного Кавказа и
частично затронуты равнинные участки Ставропольского и Краснодарского краев. После обработки
можно будет определить направленность современных новейших движений под влиянием активной
зоны Кавказа. Являясь граничными разделами крупнейших неоднородностей земной коры зоны вала
Карпинского могут вызвать при активном силовом воздействии со стороны Кавказа резонансные
явления и служить источниками сейсмических явлений.
3. Структурно-динамическое соотношение поднятие
Донецкого кряжа и Сальско-Манычского поднятия.
Эти два поднятия в неотектонической структуре
сочленяются по данным кулисообразным
широтным прогибом долины р. Сал, которая находится южнее в 40 км от РАЭС. Так на космотектонической
карте между южной частью Цимлянского
водохранилища и долиной р. Сал. Выделена крупная линеаментная зона, которая уходя на восток
совпадает с зоной тектонических разломов. Согласно работе
долина р. Сал может рассматриваться как зона
правосдвиговых напряжений и деформаций и требует также постановки наблюдений.
4. Тектонические линеаменты.
Фундамент в районе расположения Ростовской АЭС разбит на протяженные региональные зоны
линеаментов. Так через Цимлянское водохранилище проходит линеаментная зона, которая изучена
от верховьев Кубани и далее через районы Ставрополья и Волгодонска в направлении Окско-Цинского
вала. Эта крупная зона нарушений является источником плиоцен-четвертичной дифференциации или
сегментации Предкавказья, которая проявляется в образовании ступеней относительного поднятия и
опускания земной коры, зон растяжений и повышенной проницаемости пород, поперечных
транскавказских зон флексур. Эти активные тектонические элементы также могут служить источниками
сейсмических явлений и неустойчивости геологической среды.
5. Несогласия разновозрастных и
разноглубинных слоев земной коры.
Эти явления структурной перестройки
геологической среды также являются свидетельствами проявлений новейшей тектоники региона.
Они проявлены в общем несогласии структуры приповерхностных слоев относительно синклинального
прогиба по поверхности кристаллического фундамента. Согласно положениям заключения
эти структурные несогласия могут служить
в условиях латеральных напряжений причиной тектонических срывов между горизонтами
с различными упругими и структурными свойствами горных пород.
На
рис.2приведен геолого-геофизический разрез по линии
I-I
района Ростовской АЭС наглядно характеризующий все имеющиеся структурные этажи до глубины 12 км
и основные системы тектонических нарушений, а на рис. 2.6 - 2.8 представлены структурные схемы
поверхностей залегания протерозойского кристаллического фундамента, поверхности палеозойских
отложений и верхнемеловой толщи, а также расположение основных тектонических нарушений в
геологических толщах различного возраста.
Все вышесказанное
касается структур регионального масштаба. Однако необходимо отметить, что все отмеченные
структурно-тектонические факторы опосредованно могут определять устойчивость и стабильность
геологической среды непосредственно в районе самой АЭС. Без учета этих факторов регионального
плана невозможно детальное определение СДЗК в пределах площадки Ростовской АЭС.
См.также
Результаты гелиометрической съемки.
Геологическая характеристика площадок под строительство АЭС.
Отчет по теме НИР за 1985-1988 гг. МИНГЕО СССР. ВИМС, комплексная экспедиция.
|
Тектоника региона.
