Atlas

Открыть в полном размере

Закономерности территориальных сочетаний условий и факторов формирования экологических проблем в бассейне озера Байкал во многом определяется его положением в северных умеренных широтах Евразии, в ее внутреннем ультраконтинентальном секторе и естественной бассейновой  обособленностью от сопредельных территорий. Бассейн озера Байкал обладает всеми признаками ландшафтно-экологической целостности и хозяйственно-культурной общности. В регионе расположен один из главных мировых водоразделов между водосборами Северного Ледовитого (бассейны Енисея и Лены) и Тихого океанов (бассейн Амура) и бессточной областью Центральной Азии. Именно здесь на орографических барьерах ослабевают воздушные потоки с Атлантического и Тихого океанов, с Арктики и южных территорий.

Озеро Байкал - наиболее древнее, самое глубокое и крупнейшее по объему из великих рифтовых озер. Озеро находится на высоте 455,5 м над уровнем моря между 51°28’ - 55°47’ северной широты и 103°43’ - 109°58’ восточной долготы. Водосборный бассейн озера Байкал располагается в центре Азии на территории двух государств России и Монголии между 46°20’ - 56°40’ северной широты и 96°50’ - 114°10’ восточной долготы, имеет вытянутую с юго-запада на северо-восток форму.  Общая площадь бассейна Байкала составляет 576,5 тыс. км². В нее входит площадь акватории оз. Байкал, которая составляет - 31,7 тыс. км². В пределах Российской Федерации находится 44,6 % площади водосбора (в Республике Бурятия 31,8 %, в Забайкальском крае 10,2 %, в Иркутской области 2,2 %, в Республике Тыва 0,4 %), 55,4 % площади водосбора находится на территории Республики Монголия. Около 53 % объема речных вод формируется на территории Бурятии, 27 % — Монголии, 16 % — Забайкальского края и 4 % — Иркутской области.

В целом бассейн озера Байкал по своему географическому и геополитическому положению, природному, ресурсному, экономическому, этнокультурному и кадровому потенциалу, а также благодаря озеру Байкал представляет собой главный стратегический регион на востоке России и на севере Монголии, важнейший опорный плацдарм социально-экономического развития двух стран. Однако это развитие имеет свою специфику в связи с тем, что бассейн Байкала  имеет особый режим природопользования. Объявление озера Байкал и его окружения объектом Всемирного природного наследия привлекло внимание всего мирового сообщества, подчеркнуло роль великого озера и как уникального явления природы, и как места организации зоны рекреации планетарного значения, а в будущем – как источника только экологически ориентированного землепользования и бизнеса в целом. Поскольку в перспективе в условиях роста дефицита пресной воды в мире вода Байкала становится важнейшим стратегическим ресурсом планеты, именно водный фактор развития здесь является приоритетным. Воспроизводство и восполнение этой воды происходит на территории всего бассейна оз. Байкал, что предопределяет особое внимание здесь к охране природы и диктует запрет на многие виды производства, дабы не допустить изменений окружающей среды и сохранить байкальскую воду для человечества. В настоящее время необходимость природоохранной деятельности для поддержания неповторимого биологического и ландшафтного разнообразия бассейна озера возникла из-за активного использования природных ресурсов в различных его частях, где наблюдается неодинаковое по виду и по степени влияния на природную среду антропогенное воздействие. Только сознательное использование совокупности адаптивных способов и методов организации хозяйственной деятельности с учетом особой экологическо-ресурсной роли и стратегического значения Байкальского региона может вывести его уже в первой трети XXI в. в число полноценных субъектов экономических, геополитических и геодемографических процессов и отношений глобального значения. Важную помощь в этом призван оказать Экологический атлас бассейна озера Байкал. Карты этого атласа впервые отразят пространственные закономерности формирования экологической обстановки на всей территории водосборного бассейна Байкала и его акватории, что позволяет определять и обосновывать направления экологически сбалансированного и устойчивого территориального развития России и Монголии в перспективе.

Открыть в полном размере

Открыть в полном размере

Геологическое строение

Многие особенности геологического строения территории бассейна обусловлены тем, что она находится практически на границе главных литосферных плит Восточной Сибири – древней Сибирской платформы и более молодого Центрально-Азиатского подвижного пояса. Формирование геологической структуры как российской, так и монгольской частей территории началось в раннем докембрии. По этой причине геологические структуры, отображенные на карте, сохранили следы как докембрийских, так и фанерозойских эпох тектогенеза.

Докембрийские образования установлены в основном в пределах горного обрамления Байкальской впадины и к югу и юго-западу от нее, в пределах северо-запада Монголии.

Докембрийские осадочно-метаморфические комплексы в горном окружении Байкальской впадины, предположительно архейского возраста, разделены на три серии, различающиеся по набору слагающих их пород, степени метаморфизма, типу магматических проявлений и характеру складчатых структур – шарыжалгайскую, хамар-дабанскую и ольхонскую. Площадь распространения пород шарыжалгайской серии с юга очерчена четко и ровно – это почти прямолинейный берег оз. Байкал между истоком р. Ангары и п.Култук, а с юго-запада –  зоной  Главного Саянского разлома.  В ее составе участвуют два типа пород – биотитовые, биотит-гранатовые и биотит-гиперстеновые мигматизированные гнейсы, среди которых в виде отдельных прослоев и более мощных пачек встречаются амфиболиты, пироксеновые и амфиболово-пироксеновые кристаллические сланцы, а также разнообразные по составу и структурно-текстурным особенностям породы гранитного облика. Комплекс осадочно-метаморфических образований хамар-дабанской серии широко развит по южному побережью оз. Байкал и в пределах хр. Хамар-Дабан. В составе серии выделяются слюдянская и хангарульская подсерии. Слюдянская подсерия сложена мощными терригенно-карбонатными толщами (пачки карбонатов и специфичные кремнисто-доломитовые апатитоносные породы), а хангарульская – преимущественно флишоидными отложениями (глиноземистые сланцы и гнейсы с редкими прослоями карбонатов). Отложения ольхонской серии широко распространены в Приольхонье и на о. Ольхон и представлены мраморами, пироксен-плагиоклазовыми кристаллосланцами, амфибол-биотитовыми гнейсами и мигматитами с прослоями амфиболитов и кварцитов. Докембрийский офиолитовый комплекс, приуроченный к шовным зонам складчатого пояса, отмечается в северо-западной части Монголии.

Нижнепротерозойские отложения муйской серии обнажены на водоразделах Приморского хребта вдоль береговой полосы Малого моря и представлены кварцитами, сланцами  и метаморфизованными эффузивами.

Верхнепротерозойские (рифейские) отложения распространены в основном в пределах Байкальской горной области. Патомская серия развита на севере региона и расчленяется на баллаганахскую, кадаликанскую и бодайбинскую подсерии, которые в свою очередь делятся на свиты. В Западном Прибайкалье распространена байкальская серия верхнего протерозоя, состоящая из трех свит: голоустенской, улунтуйской и качергатской. На юге, в пределах Олхинско-Голоустинского плато, распространены отложения ушаковской свиты мотской серии.

Разрезы кембрия широко распространены в Средне-Витимской, Ангаро-Баргузинской, Хамар-Дабанской горных областях, а также в горном обрамлении оз. Хубсугул, в бассейне р. Уды. Состав кембрийский отложений весьма разнообразный – от конгломератов и песчаников до очень тонких карбонатных разностей. Девонские отложения представлены довольно широко в виде отдельных разобщенных участков и  условно подразделяются на два стратиграфических комплекса. Низы девона - это преимущественно карбонатные отложения, а верхний уровень – терригенные, вулканогенно-терригенные осадки. Каменноугольные отложения развиты на многих разобщенных участках и представлены преимущественно терригенными морскими отложениями (песчаники, алевролиты, гравелиты, конгломераты, сланцы). Пермские отложения также сильно разобщены. Наиболее крупное поле пермских отложений – Борзинское, лежит в Восточном Забайкалье, а в Западном Забайкалье на Хилокском участке. Представлены они довольно однообразными терригенными, очень редко карбонатными породами морского и континентального происхождения.

К триасовым отложениям отнесены широко развитые вулканогенные образования, выделяемые в джида-хилокскую серию, залегающую с размывом на палеозойских гранитоидах и других породах. Низы разреза слагает чернояровская свита, состоящая из основных эффузивов, туфоконгломератов, туфопесчаников. В верхах разреза - тамирская свита из кислых эффузивов и их туфов, алевролитов. Осадочные и осадочно-вулканогенные отложения триаса занимают большие пространства в западной части Монголии, где они местами перерываются юрскими осадками. Нижнеюрские образования встречаются преимущественно в восточной части Забайкалья, а морские отложения нижней и частично средней юры известны только в центральной части Восточного Забайкалья. На северо-западе и юго-востоке морские отложения сменяются континентальными образованиями. Преимущественно со среднеюрской эпохи на западе и севере Забайкалья накапливались толщи конгломератов, песчаников, алевролитов, аргиллитов с прослоями каменного угля. К верхнему отделу и, возможно, к среднему относятся покровы кислых эффузивов. Подобные эффузивно-осадочные образования протягиваются и на Витимском плоскогорье. К ядрам синклиналей, имеющих обычно северо-восточное простирание, приурочены площади распространения меловых пресноводно-континентальных отложений. Нижняя часть этих отложений условно относится к юре, а верхняя – к мелу. Низы мела сложены конгломератами, песчаниками, алевролитами, сланцами и пластами бурого угля, а в верхах– валунники, галечники, пески и глины мохейской свиты. В центральных частях Монголии меловые осадки пространственно как бы контролируются глубинными разломами и несогласно залегают на девонских и кембрийских отложениях.

Палеогеновые отложения распространены весьма фрагментарно и чаще рассматриваются как верхнемел-палеогеновые, так как их детальное расчленение на сегодняшний день невозможно. Они представлены покровами красноцветных и пестро-цветно-красноцветных глин,  песчано-галечными отложениями и озерными глинами. Для палеогеновых отложений характерна преемственная связь их состава с латерит-каолинитовой корой выветривания. Миоценовые отложения танхойской свитой широко распространены на юго-восточном берегу озера, выявлены они также на разных глубинах при бурении в осадках Усть-Селенгинской впадины, в пределах Баргузинской впадины, в межгорных впадинах Северного Прибайкалья. В Джидинской горной области и на Хамар-Дабане к миоцену относятся базальтовые покровы, бронирующие водораздельные пространства. На о. Ольхон к нижнему-среднему миоцену отнесены отложения тагайской свиты, которые перекрываются с угловым несогласием осадками сасинской свиты (верхний миоцен-нижний плиоцен). Верхний плиоцен и эоплейстоцен в большинстве случаев слагают единую толщу, не поддающуюся расчленению. Отложения этого возраста зафиксированы на Южном Байкале (шанхаихинская свита), ряде участков восточного, западного и южного обрамления Байкальской впадины. На о. Ольхон верхний плиоцен представлен глинами харанцинской свиты. Четвертичные образования характеризуются разнообразием литогенетических и фациальных типов и занимают различное геоморфологическое положение. Чаще всего в нижней половине разреза четвертичной системы выделяется мощная и сложная песчаная толща, а в верхах плейстоцена и голоцене доминируют грубообломочные отложения, в том числе и моренные.

Сибирский блок Евразийской плиты и примыкающие к нему пространства, превращенные в итоге длительного развития в Саяно-Байкальский складчатый пояс, характеризовались различным ходом геологических событий.

В раннем докембрии сиалические массы, соединившиеся в единый блок – Сибирь, слагали несколько архейских глыб со сформированной континентальной корой. Они были разделены протоокеаническими бассейнами. К концу раннего протерозоя протоконтинентальные блоки образовали массив со зрелой континентальной корой – фундамент Сибирской платформы. В результате раннепротерозойской орогении в краевой зоне континента возник горный рельеф, который к началу рифея был уничтожен. Со среднего рифея началось накопление собственно осадочного чехла Сибирской платформы. К концу рифея-венде большая часть палеоконтинента была покрыта морем. В это же время в результате орогенических движений были сформированы поднятые блоки Баргузинского и Боксон-Хубсугульского микроконтинентов. Они образовали прерывистую цепь горных поднятий, отделявших палеоконтинент Сибирь от Палеоазиатского океана. В конце венда-раннем кембрии горные массивы были значительно снивелированы. С раннего кембрия и в ордовике-силуре восточные и южные окраины фундаментов микроконтинентов представляли собой шельфовые зоны и верхние части континентального склона океанического бассейна. Во второй половине раннего и в начале позднего палеозоя в результате столкновения Баргузинского микроконтинета с Сибирской платформой началось формирование баргузинских гранитоидов. Во второй половине палеозоя происходило столкновение Баргузинского, Боксон-Хубсугульского и других микроконтинентов с окраиной палеоконтинета Сибирь. Южнее палеоконтинента Сибирь простирался Палеоазиатский океан.  В герцинское время активные процессы в Монголо-Охотском поясе обусловили тектоно-магматическую активизацию Саяно-Байкальской области и юга Сибирской платформы. В начале мезозоя ослабление вертикальных тектонических движений привело к пенепленизации и формированию мощной коры выветривания. Последующая мезозойская активизация обусловила рост горных сооружений в Саяно-Байкальской области и активизации интрузивного магматизма.

В конце мела-палеогене фиксируется  продолжительная эпоха пенепленизации и корообразования, которая непосредственно предшествовала кайнозойскому рифтогенезу и формированию морфоструктурного плана Байкальской рифтовой зоны и бассейна о. Байкал.

Выделенные тектонические этапы очень ярко зафиксированы в трех тектонических блоках на территории Монголии: западный - каледонский, центральный - раннекаледонский, с многочисленными выступами пород кристаллического основания и наложенными на них герцинскими и мезозойскими структурами, и южный - собственно герцинский. В целом в современной покровно-складчатой структуре территории Монголии намечаются определенные пространственные и временные закономерности, выражающиеся в направленной смене более древних структур, расположенных на севере и западе, более молодыми, четко проявленными на юге.

Территория бассейна озера Байкал уникальна по масштабам распространения и разнообразию гранитоидов, которые занимают более 70 % площади, а формирование кислых магм происходило с  архея по ранний мел. Они приурочены к Монголо-Охотскому (Монголо-Забайкальскому) подвижному поясу, имеющему сложную и длительную историю. Здесь выделяется следующие этапы магматизма:

1. Архейский раннеорогенный - образование мигматитов и линзовидных согласных тел гнейсо-гранитов и гранитов. Архейский позднеорогенный - интрузивные тела розовых и красных лейкократовых существенно калиевых гранитов и аляскитов.

2. Раннепротерозойские позднеорогенные трещинные интрузии приморского комплекса гранитов.

3. Позднебайкальский-раннекаледонский (венд –ранний кембрий) – основной вулканизм, ультраосновные интрузии;

4. Позднекаледонский (кембрий-силур) –  массовое образование гранитов;

5. Раннегерцинский (девон) – локальное развитие кислого и смешанного вулканизма. Интрузии щёлочноземельных сиенитов, гранитов и аляскитовых гранитов.

6. Позднегерцинский (карбон-пермь) – интрузивные серии габбро-монцонит-сиенитового, щелочно-сиенитового и щелочно-гранитового состава.

7. Триас–мел – серия тектономагматических активизаций с заложением вулканотектонических структур, формирование интрузий нормального и щёлочноземельного гранодиорит - лейкогранитового ряда и излияния базальтоидов.

8. Четвертичный период – рифтообразование и излияние щелочных базальтоидов.

Открыть в полном размере

Сейсмическое районирование.

Эпицентры сильных землетрясений

Сейсмическое районирование – это картирование сейсмической опасности, обусловленной максимальными сейсмическими воздействиями, которые могут возникнуть на данной площади и быть превышены с определенной вероятностью в течение заданного интервала времени [Уломов, Богданов, 2013].

Общее сейсмическое районирование (ОСР)  осуществляется  на основе изучения региональных и глобальных сейсмогенерирующих структур (СГС), определяющих современную геодинамику, сейсмичность и сейсмический режим на территории государств. ОСР служит основой для рационального землепользования и обеспечения сейсмостойкого строительства. Для уточнения степени сейсмической опасности в конкретных регионах и на локальных площадях дополнительно выполняются дальнейшие полевые исследования, в том числе инструментальные.

Карта сейсмического районирования территории водосбора оз. Байкал отражает многолетний накопленный материал по систематическому изучению активных разломов территории Прибайкалья и Монголии, в зонах которых и возможны наиболее мощные землетрясения. Методически данный тип карты базируется на рассмотрении геолого-геофизических данных, характеризующих особенности сейсмотектонического развития территории, включающего элементы историко-структурного, тектонофизического и палеосейсмологического подходов, реализованных при выделении зон вероятных очагов землетрясений (ВОЗ). Главной целью выделенных зон ВОЗ является максимально приближенное к реальности отражение проекций будущих очаговых зон землетрясений разных магнитуд (М) с определенной повторяемостью. При построении зон ВОЗ предусматривается экстраполяция возможных М землетрясений, произошедших в известных геолого-геофизических условиях, на морфоструктурно-разломные комплексы со сходными условиями, но в которых соответствующие землетрясения еще не реализовались. Это сейсмотектонический подход, предложенный И. Е Губиным (1950), и в настоящее время не потерял актуальности. На карте сейсмического районирования от зон ВОЗ с определенным сейсмическим потенциалом (М землетрясения), согласно затуханию сейсмических волн от эпицентров землетрясений проведены сейсмические зоны в баллах шкалы интенсивности MSK-64 [Новая карта …., 1996, Современная геодинамика…,1996].

Представленная карта сейсмического районирования может рассматриваться в качестве долгосрочного прогноза сильных землетрясений в течении 1000 лет. Основой построения карты послужили сейсмостатистические данные по зарегистрированной сейсмичности на территории региона более чем за 100 летний период наблюдений, а также сейсмогеологические материалы и карты активных разломов [Смекалин и др., 2011].

Главная цель карты общего сейсмического районирования – отражение реального уровня сейсмической опасности в баллах в каждой точке рассматриваемой территории с учетом количественного обоснования конфигурации границ областей с разной сейсмической опасностью, оцененных в вероятностных значениях.

На карте, которая представляет собой адаптированные к современным представлениям идеи сейсмогеологического анализа, разработанные иркутскими сейсмологами [Сейсмическое районирование…, 1977], отчетливо прослеживается линейный вытянутый характер изолиний с разной сейсмической опасностью в баллах. Это связано с тем, что в основе конфигурации всех этих линий лежат сейсмолинеаменты. Они представляют собой оси верхних кромок трехмерных сейсмоактивных разломных структур, отражают связанную с ними структурированную сейсмичность и являются основным каркасом используемой линеаментно-доменно-фокальной (ЛДФ) модели.

Вся область бассейна оз. Байкал оконтурена 7-9-балльными изолиниями сейсмической опасности; при этом узкие линейные зоны возможных 10-балльных сотрясений (на карте >9 баллов) характерны для южного фланга оконечности котловины озера и связаны с Главным Саянским разломом, к зоне которого тяготеют многочисленные палеосейсмодислокации. Палеособытия, с которыми они были связаны, могли генерировать 10-11-балльные сотрясения. Второе такое же пятно 10-балльных сотрясений трассируется на северной оконечности озера, в районе Кичерских палеосейсмодислокаций, приуроченных к одноименной системе сейсмоактивных разломов, способных генерировать землетрясения с магнитудой М= 7.0 – 7,5. Третье такое пятно в дельте р. Селенги связано с Дельтовым сейсмоактивным разломом, к плоскости которого приурочен очаг катастрофического Цаганского землетрясения 1862 г. с М = 7,5 (10  - балльные эффекты на поверхности). Вся акватория озера Байкал оконтурена 9-балльной изосейстой.

8 - балльная изолиния интенсивности огибает 9 - балльные изосейсты и протягивается в северо-восточном направлении по обе стороны от оз. Байкал. В ее область попадают такие крупные населенные пункты региона, как гг. Иркутск, Улан-Удэ, Улан-Батор. На территории Монголии также южнее оз. Хубсугул выделяется субширотная зона 10-балльных сотрясений (на карте > 9 баллов), связанная с областью Болнайского и Цэцэрлэгского разломов, к плоскостям которых приурочены очаги Болнайского и Цэцэрлэгского землетрясений 1905 года. Данные сейсмические события относятся к самым мощным внутриконтинентальным землетрясениям мира инструментального периода (М=8,5, интенсивность 11-12 баллов). Площадь оз. Хубсугул и прилегающие территории попадают в область 9-балльных сотрясений.

Город Улан-Батор находится в зоне с воздействиями в 8 баллов. Эта зона оконтурена с обеих сторон 7-балльными изосейстами, протягивающимися в северо-восточном направлении до г. Читы. Площадь возможных 7-балльных сотрясений занимает пространство от г. Улан-Удэ на севере до г. Сухэ-Батор (Монголия) на юге.

Именно эти материалы послужили основой построения новой карты сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2012, которая станет в ближайшем будущем основным нормативным и справочным  документом для всех научных и проектно-изыскательских организаций России [Уломов, Богданов, 2013].

Литература

Губин И. Е.  Сейсмотетконический подход сейсмического районирования .- М-Л.: изд.во АН СССР,1950. - 63 с.

Новая карта сейсмическоого районирования территории Северной Евразии // В. С. Хромовских, В. В. Николаев, М. Г. Демьянович, А. В. Чипизубов, Р. М. Семенов, С. П. Се6ребренников, С. Г. Аржанников, О. П. Смекалин, Е. А. Дельянский // Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже  XXI  века, Новосибирск: Наука,1996. -  С. 94-99.

Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы // под.ред. В. П. Солоненко. – Новосибирск: Наука,1977.

О. П. Смекалин, В. С. Имаев, А. В. Чипизубов.  Палеосейсмология Восточной Сибири. - Иркутск: изд-во ИЗК СО РАН, 2011.  - 98 с.

Современная геодинамика: Сейсмотектоника, прогноз землетрясений, сейсмический риск (фундаментальные и прикладные аспекты) // К. Г. Леви, В. С. Хромовских, В. М. Кочетков, В. В. Николаев, Р. М. Семенов, С. П. Серебренников, А. В. Чипизубов, М. Г. Демьянович, , С. Г. Аржанников, Е. А. Жельянский, О. П. Смеалин, В. В. Ружич, В. Ю. Буддо, О. К. Массальский, В. А. Потапов, Ю. А.Бержинский, Я. Б. Радзиминович // Литосфера Центральной Азии.- Иркутск: изд-во ИЗК СО РАН,1996. - С. 150-183.

В. И. Уломов, М. И. Богданов Новый комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2012 // Инженерные изыскания. – 2013. - N 8. – С. 8-17.