4.2. Анализ линеаментной тектоники

В свете современных теоретических представлений линеаментная тектоника как научная дисциплина рассматривает закономерности пространственного распределения и эволюции линейных неоднородностей литосферы, проявленных на поверхности Земли в виде линеаментов. Термин «линеамент» впервые предложен в начале ХХ в. американским геологом В. Хоббсом для обозначения погребенных структур, выраженных в прямолинейных формах рельефа. Главнейшие черты линеаментной тектоники создают экспонированные на земную поверхность дизъюнктивные (разрывные) дислокации литосферы, образующие линейные морфоструктуры.

Широкое развитие космогеологических методов исследований регионов земного шара определило важный этап в изучении линеаментной тектоники. Несомненный интерес представляет анализ систем линеаментов по КС в пределах равнинно-платформенных областей. В этих геологических условиях линеаменты фиксируют разрывы, флексурно-разрывные дислокации, зоны трещиноватости и иные зоны повышенных деформаций и проницаемости литосферы, которые отражены на поверхности Земли разнообразными линейными элементами морфоструктуры и ландшафта.

В ходе изучения линеаментной тектоники западного региона ВЕП выявлены особенности пространственной дифференциации линеаментов, составлена серия космотектонических карт Беларуси и сопредельных территорий. Вместе с тем вопросы геологической интерпретации линеаментов все еще слабо разработаны.

В результате комплексного анализа космогеологических и геолого-геофизических материалов получены новые данные о геологической природе линеаментов Белорусского региона. Выраженные в современном рельефе и на КС линеаментные системы являются индикаторами тектонической делимости литосферы. Они образованы под совокупным воздействием эндогенных, ротационно-планетарных и экзогенных процессов. Во многих случаях дешифрируемые линейные структуры сопряжены с проявлением на земной поверхности активных в позднеолигоцен-антропогеновое время разломов (коровых, мантийных). Подобно разрывным нарушениям разнопорядковые линеаменты по протяженности разделяются на суперрегиональные, трассирующиеся на многие сотни километров, региональные, вытянутые на десятки и первые сотни километров и локальные линеаменты небольшой длины (единицы – первые десятки километров).

Суперрегиональные линеаменты (Балтийско-Украинский, Брестско-Велижский, Северо- и Южно-Припятский и др.) обнаруживают связь с глубинными (мантийными) разломами доплатформенного и платформенного этапов заложения и развития (см. рис. 11, 12). Среди данной группы линеаментных структур отчетливо выделяется Балтийско-Украинский линеамент, прослеживаемый на КС от Карпат до Балтийского щита ВЕП. Территорию Беларуси суперлинеамент пересекает в субмеридиональном направлении в виде зоны эшелонированных линейных ландшафтных тектоаномалий, выраженных в основном отрицательными формами рельефа, коленообразными изгибами рек Припяти, Немана, Вилии и в других индикаторах.

Материалы геолого-геофизических съемок свидетельствуют, что Балтийско-Украинский линеамент является структурой древнего заложения и в целом совпадает с положением Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса в кристаллическом фундаменте. В пределах Центрально-Белорусского массива суперлинеаменту соответствуют системы мантийных разломов, с которыми связано формирование Околовской грабен-синклинали, многочисленных интрузивных образований березовского, кореличского и мостовского комплексов фундамента. По данным глубинного сейсмического зондирования данный линеамент приурочен к вытянутой впадине по поверхности Мохоровичича (М) субмеридионального простирания с глубиной залегания М порядка 45–50 км.

В структуре поверхности фундамента Балтийско-Украинский линеамент тяготеет к осевой части одноименной полосы поднятий, включающей погребенные склоны Балтийского и Украинского щитов, Латвийскую седловину, наиболее приподнятую часть Белорусской антеклизы и ее погребенные выступы. Подобные поднятия в течение всего платформенного этапа служили водоразделом морских палеобассейнов. По поверхности ложа антропогеновых (покровных) отложений в зоне суперлинеамента широко развиты вытянутые котловины глубиной до 40–80 м. Подобные отрицательные формы, по-видимому, образованы древнеледниковой экзарацией. В плейстоцене зона Балтийско-Украинского линеамента контролировала распространение ледниковых покровов и формирование макроформ рельефа западной части Белорусской гряды. На КС области поозерского оледенения отчетливо дешифрируются краевые моренные комплексы и экзарационные ложбины, связанные с развитием вдоль суперлинеамента Дисненской ледниковой лопасти.

Балтийско-Украинский линеамент имеет сквозной характер и его юго-западный фрагмент трассируется в пределы западной окраины ВЕП и далее в складчатую область Карпат, изменяя свое простирание с субмеридионального на северо-восточное. На Украине ему соответствует Ковельская зона разломов (азимут 30–40°), активизированная в связи с альпийским тектогенезом в Карпатах. Южный фрагмент дешифрируемого линеамента на территории юго-запада ВЕП формировался под воздействием тектонических перемещений вероятно сбросо-сдвигового характера.

Брестско-Велижский линеамент простирается в северо-восточном направлении из района южнее Бреста по направлению к Велижу (Смоленская область Российской Федерации) на расстояние свыше 600 км. Линейная структура проявляется в современном рельефе в виде систем прямолинейно ориентированных конечноморенных осцилляций Копыльской гряды, Оршанской и Копыльской возвышенностей, отрезков долин рек Щары, Березины, Западной Двины и по другим ландшафтным признакам, которые в комплексе образуют на КС узкую полосовую аномалию светло-серого фототона.

По данным геофизических построений рассматриваемый линеамент прослеживается по оси регионального интенсивного минимума магнитного поля и вытянутой пониженной гравитационной аномалии. Протяженный его фрагмент оконтурен изогипсами поверхности М с отметками 42,5 и 45 км. Отмеченные особенности отражения суперлинеамента в физических полях, субсогласное простирание по отношению к формам рельефа М позволяют предположить его глубинное заложение.

В структурном отношении Брестско-Велижский линеамент сопряжен с осевой частью Оршанской впадины на участке Червень-Толочин, а также с Витебской мульдой. В рельефе ложа антропогеновых образований он подчеркивается системой ложбин ледникового выпахивания и размыва. В региональном плане структура разделяет площади с различной мощностью покровных отложений: 110–190 м к северо-западу от линеамента и 30–110 м к юго-востоку от него. На северо-востоке республики суперлинеамент совпадает с линией Черноморско-Балтийского водораздела, что косвенно указывает на его позднеантропогеновую активность.

К классу суперрегиональных структур относятся также Северо- и Южно-Припятский линеаменты, принадлежащие к планетарной системе Сарматско-Туранского трансконтинентального линеамента (см. рис. 12). Суперлинеаменты выражены крупными протяженными аномалиями типа «уступ» гравитационного и магнитного полей. На территории Припятского прогиба эти структуры сопоставляются с одноименными краевыми разломами, далее на запад – с дизъюнктивами, ограничивающими Подлясско-Брестскую впадину. Наиболее тесная связь суперлинеаментов обнаруживается с восточным фрагментом Северо-Припятского разлома и Южно-Припятским дизъюнктивом в пределах Украинского щита. Оба разлома представляют собой сбросы амплитудой до 3–4 км, построенные в виде ступенчатых систем, кулисообразно сочленяющихся разрывов. Развитие дизъюнктивов связано с процессами растяжения и листрического раскалывания Припятского палеорифта в позднефранско-фаменское время.

В позднеолигоцен-антропогеновый период, как и на предшествующих этапах геологической истории, Северо- и Южно-Припятский линеаменты отличались высокой тектонической активностью. Суммарные амплитуды деформаций на отдельных участках структур составили порядка 100–120 м. Положение восточного отрезка Северо-Припятского линеамента согласуется с границей максимального распространения наревского и сожского (московского) ледников. В плейстоцене эта часть линейной структуры испытала заметную активизацию под воздействием ледниковых нагрузок. Неодинаковый характер новейшего геодинамического режима в пределах Северо- и Южно-Припятского линеаментов обусловил их дискретное проявление в ландшафтных индикаторах и на КС.

Из других суперрегиональных линейных структур на территории Беларуси следует прежде всего отметить Ошмянско-Речицкий линеамент, сопряженный с осевой линией Воложинского грабена и опущенным до 0,5 км участком поверхности фундамента Бобруйского погребенного выступа. Далее на юго-восток суперлинеамент прослеживается в пределах Днепровско-Донецкой впадины, где тяготеет к наиболее погруженным блокам фундамента. В направлении Ошмяны – Вильнюс данный линеамент согласуется с системой протяженных активных разломов, пересекающих почти ортогонально структурные элементы кристаллического фундамента. В областях, расположенных к северу и югу от северо-западного фрагмента суперлинеамента, с позднепротерозойского времени до мезо-кайнозоя включительно неоднократно менялись условия осадконакопления.

Ошмянско-Речицкий линеамент отличался высокой неотектонической активностью, особенно в юго-восточной части, где существенные позднеолигоцен-антропогеновые поднятия амплитудой свыше 80 м создали условия растяжения верхних горизонтов платформенного чехла. Суперлинеамент является осевой линией Вилейско-Бобруйской геодинамической зоны. В его пределах значения коэффициентов густоты локальных линеаментов достигает высоких значений (до 0,14–0,16), что свидетельствует о повышенной геодинамической напряженности этого участка земной коры в новейшее время. Широкое развитие в зоне линеамента гидроморфных ландшафтов обусловило довольно отчетливое его выражение на КС. К суперлинеаменту приурочены важнейшие положительные формы современного рельефа Беларуси – Ошмянская гряда и юго-западная ветвь Минской возвышенности. Контролирующую роль в формировании этих конечноморенных образований играли неотектонические движения, унаследованно проявившиеся в зоне Ошмянско-Речицкого линеамента.

Активным развитием в позднеантропогеновое время характеризовались также Двинско-Черниговский и Гродненско-Мозырский линеаменты. Они оказали заметное влияние на формирование доантропогеновой поверхности территории Беларуси. Двинско-Черниговский линеамент отделяет восточную часть региона с доминирующими абсолютными отметками рассматриваемой поверхности свыше 100 м (до 160–180 м) от центральной и юго-восточной (в форме залива) площадей, где кровля коренных пород имеет гипсометрический интервал между 50–100 м. Приподнятый до 140–160м участок доантропогеновой поверхности на юге республики (склоны Украинского щита) ограничен протяженным фрагментом Гродненско-Мозырского линеамента. В пределах северо-западного отрезка Двинско-Черниговского линеамента в районе Новополоцка по данным бурения установлен сброс в породах верхнего девона амплитудой около 8 м и отмечается повышенная минерализация подземных вод.

Системы региональных линеаментов сопряжены с разломами внутрикоркорового или верхнемантийного уровней литосферы. Выраженность многих дизъюнктивов в структуре доантропогеновой поверхности и в современном рельефе указывает на их неотектоническую активность. Доминирующее простирание этой группы линеамента в пределах Беларуси диагональное, субмеридиальное и субширотное. На территории Белорусской антеклизы к региональным линейным структурам отнесен Налибокский линеамент, ограничивающий Центрально-Белорусский массив с северо-востока. На значительном протяжении линеамент согласуется с одноименным региональным разломом (сброс амплитудой 250 м), неотектонические движения вдоль которого повлияли на формирование долины Немана (в верхнем течении) и прилегающей к ней Верхне-Неманской озерно-аллювиальной низины.

Региональные линеаменты субмеридиональной ориентировки ограничивают Дятловскую, Каролинскую, Старицкую и другие структурные зоны кристаллического фундамента, заложенные вдоль мантийных разломов. С широтным линеаментом, протягивающимся на расстояние более 100 км, сопряжены Ляховичский и Свислочский региональные разломы, ограничивающие Белорусскую антеклизу с юга. Вдоль этой линейной структуры отмечается резкая смена холмисто-моренно-эрозионных ландшафтов вторичными водно-ледниковыми и озерно-аллювиальными комплексами, заметны спрямленные отрезки (до 5–6 км) речных долин Щары и Лани.

Линеаменты регионального уровня широко развиты в пределах Припятского прогиба. Здесь по комплексу дешифровочных признаков, данных сейсморазведки и бурения устанавливается их связь с разломами, ограничивающими структурные элементы прогиба. Преобладающее направление линейных структур – субширотное и диагональное. По КС в пределах Микашевичского линеамента обнаруживаются признаки отражения на земной поверхности правостороннего сдвига, диагностирующиеся в современном рельефе резким горизонтальным изгибом (длиной около 3 км) долины р. Случи на участке впадения ее в Припять.

Разломы субширотной ориентировки (Червонослободский, Речицкий и др.), сформированные в условиях тектонического растяжения, в большинстве случаев отчетливо дешифрируются на КС в виде зон повышенной трещиноватости и обводненности приповерхностных горизонтов платформенного чехла. Подобные черты проявлений линеаментов, индицирующих данный кинематический тип разрывных нарушений, установлены исследователями в других равнинно-платформенных регионах. Среди северо-восточных линеаментов на территории Припятского прогиба по данным космической съемки и сейсморазведки устанавливаются две региональные зоны разрывных разрушений: Малынско-Туровская и Первомайско-Заозерная.

Системы локальных линеаментов диагонального и ортогонального простираний сопряжены с разломами, проникающими в «гранитный» и «осадочный» слои литосферы. Субмеридиональные линейные структуры довольно отчетливо дешифрируются в пределах Белорусской антеклизы, где они тяготеют к зонам дорифейской тектоно-магматической активизации. На территории Припятского прогиба локальные линеаменты нередко сопряжены с малоамплитудными дизъюнктивами, проявленными даже в верхней соленосной толще. Они устанавливаются как космогеологическими и сейсмическими методами, так и шахтными выработками в пределах Старобинского месторождения калийных солей. Достоверность выделения разрывных нарушений в породах чехла амплитудой до 50 м и безамплитудных дислокаций повышается на основе комплексной интерпретации данных дешифрирования КС и результатов сейсморазведочных работ МОГТ. Следует отметить, что на формирование линеаментов длиной до первых сотен метров в большей степени оказали воздействие поверхностные экзодинамические процессы, в том числе вызванные техногенным фактором. Этим можно объяснить плановое несоответствие значительной части коротких линеаментов разломам, установленным геолого-геофизическими методами.

1

в

1

Рис. 13. Отображение Полесской Кольцевой мегаструктуры (1) на разномасштабныхкосмических снимках, выполненных с ИСЗ «Метеор» (а) и ПОС «Салют-4»(б,в)

Новые сведения о характере соотношения дешифрируемых линейных структур с особенностями разломной тектоники платформенного чехла получены картографо-статистическим методом. На примере Старобинской центриклинали Припятского прогиба выполнен анализ карт изокоррелят, отражающих взаимосвязи между густотой линеаментов и структурными поверхностями подсолевых и надсолевых девонских отложений. Наличие областей с существенной прямой и обратной корреляционной связью между изучаемыми явлениями подтверждает блоковое строение подсолевоголожа, дифференцированные движения которого заложили основной каркас разрывных нарушений. Последние, по-видимому, проявляются в соленосных отложениях, перекрывающих пластичными массами структурные неоднородности подсолевых образований, а также трассируются в виде малоамплитудных разрывов, зон трещиноватости через мезо-кайнозойскую толщу и находят отражение в линеаментном поле земной поверхности.

При космогеологическом изучении линеаментной тектоники Белорусского региона обращается внимание на узлы пересечения линеаментов, или кентрогеннные структуры. Такие участки литосферы характеризуются повышенной трещиноватостью и проницаемостью для флюидов, растворов, магматических образований, а также дифференцированностью новейших тектонических движений и высокой эрозионной расчлененностью земной поверхности. Кинематическими особенностями кентрогенов определяется их выраженность в отрицательных либо положительных формах современного рельефа. В первом случае активность узловых структур проявляется в режиме растяжения слоев литосферы, что создает условия для интенсивной циркуляции флюидов и подземных вод, высокой обводненности верхних горизонтов платформенного чехла и широкого развития гидроморфных ландшафтов. Кентрогены второго типа активно развиваются в состоянии динамического сжатия горных пород под воздействием положительных движений блоков фундамента, новейшей активизации интрузий, магматических тел и купольных образований. Рассмотренные соотношения кентрогенных структур с геоморфологическими формами устанавливаются, например, на территории Припятского прогиба и Микашевичско-Житковичского выступа фундамента.