В тектоническом отношении Хараулахская сейсмотектоническая зона является северным сегментом Верхояно-Колымской складчатой области, испытавшей главную фазу складчатости в раннем мелу (Парфенов, 1984). Ее заложение в рифее на переработанном крае Сибирской платформы и длительная эволюция в качестве обширной пассивной континентальной окраины, аккумулировавшей мощную многокилометровую призму осадков, наложили определенный отпечаток на структуру и характер наблюдаемых здесь дислокаций. События кайнозойской истории этой территории связаны с взаимодействием Североамериканской и Евразиатской литосферных плит на северо-востоке Азии вдоль границы, проходящей через северные отроги Верхоянского хребта. Важнейшим следствием этого взаимодействия явился рифтогенез на продолжении спредингового хребта Гаккеля, приведший к частичной деструкции континентальной коры на обширных площадях, в том числе и в Северном Верхоянье. Кайнозойский структурно-вещественный комплекс представлен в основном палеоцен-эоценовыми континентальными отложениями, залегающими с резким угловым несогласием на различных уровнях докембрийского и мезозойского комплексов сложнодислоцированных пород. Они выполняют ряд субдолготно ориентированных впадин, наиболее известными из которых являются Кенгдейская, Кунгинская, Согинская, Быковской протоки. Их заложение в палеогене обусловлено наиболее ранней фазой рифтогенеза в области континентального продолжения спредингового хребта. В некоторых местах палеогеновые осадки смяты в складки и разбиты надвигами и взбросами, что указывает на проявление в кайнозое фазы сжатия. Результаты специальных структурных исследований позволяют говорить о субширотной ориентировке оси сжатия, а анализ данных по кайнозойским разрезам сопредельных территорий приводит к выводу о среднемиоценовом возрасте упомянутого события (Савостин, Драчев, 1988).

Следующим эпизодом кайнозойской истории района была фаза растяжения в плиоцен-четвертичное время. Молодые сбросы, смещающие неогеновую кору выветривания, известны вдоль побережья залива Буор-Хая. По данным Р.О. Галабала (1987) в центральной части дельты р. Лена подошва голоценовых аллювиальных отложений прослеживается у современного уровня Трофимовской протоки, а в ее северо-восточной оконечности скважина, пробуренная до глубины 25 м, ее не достигла. В западной части дельты зырянско-сартанские слои смещены по разлому на 30 м. Формирование сбросовых структур в этом районе свидетельствует о фазе растяжения с осями предположительно субширотного и северо-восточного направлений (Имаев и др., 2000).

Современный морфотектонический план Хараулахского сегмента во многом наследует закономерности тектонического режима позднемезозойского этапа развития. На формирование новейших структур моделирующее влияние оказал транспрессионный режим, связанный с левосдвиговой зоной Лено-Анабарского структурного шва и фронтальным окончанием северо-западных разломов, трассируемых с горной системы хр. Черского. Данная позиция подтверждается также общим субдолготным простиранием сводовых структур с отклонением их флангов к северо-западу, где Туора-Сисское поднятие, переходит по простиранию на левобережье р. Лена (кряж Чекановского).

Детальные структурно-геологические и сейсмические исследования, проведенные в Хараулахской сейсмотектонической зоне, позволили на основе данных аэрофото – космодешифрирования, трещиноватости горных пород, проявлений землетрясений и их фокальных механизмов составить схему активных разломов, где показаны системы региональных и локальных разломов, активных в кайнозое (рис. 2). По особенностям пространственного распределения, протяженности и кинематики все дизъюнктивные нарушения объединены в четыре основные группы: Приморская система сбросо-сдвигов, Западноверхоянская система надвигов, Хараулахская система сдвиго-сбросов и Буорхаинская система сбросов.

Рис. 2. Схема активных разломов Хараулахской зоны. 1 – кайнозойские впадины; 2 – активные разломы соответственно: надвиги, взбросы, сдвиги, сбросы, неустановленной кинематики и предполагаемые; 3 – фокальные механизмы очагов землетрясений; 4 – диаграммы трещиноватости горных пород с положением векторов главных осей напряжений и плоскости разлома.

На крайнем севере территории обособляется Приморская система (I), где самым значимым является Приморский сброс западного – северо-западного простирания с небольшой левосдвиговой компонентной. Он протягивается примерно на 50 км субпараллельно Быковской протоке от дельты р. Лены к заливу Неелова губы Буор-Хая и сейсмически активен. Его кинематика и ориентация плоскости сместителя подтверждается диаграммами трещиноватости и параметрами механизм очага землетрясения 30 июля 1987 г. Далее к югу Приморский сброс вдоль западного побережья губы Буор-Хая продолжает серия субдолготных сбросов общей протяженностью 160 км, рассекаемых северо-восточными сдвигами. Сбросы наблюдаются в морских береговых обнажениях от Быковской протоки до Хараулахской впадины. Их рабочие плоскости устанавливаются в интенсивно кливажированных песчаниках и алевритах каменноугольного возраста и сопровождаются полосами раздробленных пород, глинками трения и многочисленными зеркалами скольжения. Амплитуды перемещения по ним изменяются от десятков сантиметров до первых метров. С глубиной эти разрывы выполаживаются, что позволяет классифицировать их как листрические сбросы. В поле силы тяжести Приморская разрывная система представлена Быковско-Ленской высокоградиентной зоной северо-западного простирания, интенсивность которой на отдельных участках достигает 20 мГал/км. При пересечении этой зоны с северо-востока на юго-запад фиксируется резкое погружение кристаллического фундамента. Указанная зона представляет собой серию сближенных тектонических нарушений типа сбросов, суммарная амплитуда смещения по которым составила свыше 6 км на северо-западе и около 2 км на юго-востоке. Этой же зоной разломов контролируется цепочка впадин северо-западного простирания, выполненных, судя по интенсивности связываемых с ними минимумов поля силы тяжести, рыхлыми палеоген-четвертичными осадками. Многочисленные изломы Быковско-Ленской зоны интенсивных градиентов, возможно, указывают на последующую нарушенность соответствующей ей зоны сбросов сдвигами. Амплитуда горизонтальных смещений по одному из них превышает 10 км.

Западноверхоянская система (II) расположена на правобережье низовьев р. Лены и отделяет складчатые сооружения Верхояно-Колымской области от Сибирской платформы. В районе Чекуровки надвиги прослеживаются также на левобережье р. Лены, где по наклонной зоне дробления соприкасаются кембрийские толщи лежачего крыла и вендские образования висячего. Амплитуда горизонтального смещения составляет здесь около 400 м. В 20 км по р. Чебукулах (правобережье р. Лены) надвиги выражены зоной контакта нижнекембрийских и мезозойских пород с амплитудой горизонтального смещения до 1 км. Южнее, в бассейне р. Джарджан, плоскости сместителей становятся пологонаклонными и представляют собой тектонический покров с горизонтальным смещением 3–4 км (Гусев, 1979). В гравитационном поле указанная система разрывов выделяется субдолготной группой локальных минимумов Предверхоянского прогиба и максимумов Туора-Сисского выступа. Граница между этими структурами не контрастна, угол ее падения колеблется от 22° до 90°. Кинематический тип и элементы залегания плоскостей Западноверхоянских надвигов подтверждается данными трещиноватости. Данная система разломов в настоящее время слабоактивна.

В центральной части района исследований трассируется Хараулахская система (III). Она начинается на южном окончании Хараулахского хребта и следится вдоль его западных склонов от р. Бэрис (правый приток р. Лены) на юге, до Кунгинской впадины на севере. Система представляет собой зону сближенных субпараллельных долготных нарушений шириной 6–7 км и длиной до 200 км, состоящих из прямолинейных отрезков, расположенных кулисообразно друг к другу. Активность Хараулахских разломов подчеркивается яркой морфологической выраженностью на аэрофотоснимках, приуроченностью к ним значительного числа сейсмопроявлений и дислокаций в виде ложбин, рвов, оползней и обвалов, а также катастрофическими 8–9-балльными Булунскими землетрясениями 1927–1928 г с М=5,8–6.8. Наиболее мобильным является южный фланг этой системы, где разломы трассируются вдоль западных склонов Хараулахского хребта параллельно его осевой линии на расстоянии 15 км. Один из них дешифрируется на аэрофотоснимках прямой линией, которая однотипно смещает субширотные параллельные русла рек Буркан и Баданг-Балагина (бассейн р. Бэрис), а также рассекает разделяющие их водораздельные хребты (рис. 3). Прямые структурно-геологические наблюдения, а также анализ трещиноватости в зоне влияния зтого дизъюнктива показали, что его кинематика соответствует правому сдвиго-сбросу. На это указывает и фокальный механизм Булунского землетрясения 14 ноября 1927 г. На сферограммах трещиноватости и механизма очага наблюдается совпадение элементов залегания плоскости сместителя рассматриваемого разлома, имеющего север – северо-восточное простирание.

Рис. 3. Сейсмогенный разлом, подновившийся во время Булунского землетрясения 14 ноября 1927 г. А – аэрофотоснимок (стрелками показана плоскость разлома) и Б – фрагмент его дешифрирования. 1 – осевые части водоразделов; 2 – разломы сдвиговой кинематики; 3– фокальный механизм землетрясения (черные квадранты – область действия напряжений растяжения, белые – сжатия); 4 – плоскость активного (по геологическим данным) разлома и ориентировка векторов осей сжатия 3 и растяжения 1; 5 – изолинии плотности трещин в круговых диаграммах трещиноватости горных пород.