УДК 550.34.063 + 551.242.1 + 551.248.2

 

Результаты детальных палеосейсмологических
исследований в районе п-ова Киндо
(Карельский берег Белого моря)

 

Е.С. Горбатов¹, А.А. Сорокин^{1, 2}, А.В. Мараханов¹, А.С. Ларьков¹

 

¹Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

 

²Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК), г. Москва, Россия

 

Автор для переписки: Е.С. Горбатов, e-mail: e.s.gor@mail.ru

 

Аннотация. С целью выявления, параметризации и датирования сейсмодислокаций Карельского берега Белого моря использовался стандартный набор геоморфологических методов, включавший дешифрирование аэрофото- и космоснимков, топографическую и структурно-геоморфологическую съемку на местности, проходку канав через коллювиальные накопления и их документирование, отбор проб палеопочв и их датирование радиоуглеродным методом. Кроме того, разработан и опробован набор кинематических индикаторов палеоземлетрясений (массовые смещения и систематические развороты фрагментов скальных уступов), позволяющих восстанавливать направления максимального сейсмического воздействия на детальных участках. Данными методами в рельефе скальных массивов района п-ова Киндо установлен ареал (10×6 км) вторичных сейсмодислокаций радиоуглеродным возрастом не более 5.5 тыс. лет, представляющий собой зону (4×2 км) развития трещин растяжения и многочисленных смещений скальных блоков, окруженную поясом сейсмогравитационных нарушений. Показано, что отдельные уступы и ступенчатые нарушения в рельефе скальных массивов, по-видимому, являются результатом ледниковой денудации и последующей эрозионной проработки структурных неоднородностей. Вместе с тем смещения выколотых блоков против уклона и их систематические развороты в скальных уступах различного простирания предполагают интенсивные сейсмические воздействия уже после образования ступенчатых поверхностей и завершения их абразионной обработки в ходе послеледникового поднятия территории. Установлено, что для формирования блоковых смещений необходимы воздействия высокочастотных сейсмических колебаний с высокими значениями пиковых ускорений (0.4–0.8g) и скоростей (100–300 см/с). Для определения местоположения эпицентра палеоземлетрясения в нескольких точках восстановлены направления максимального сейсмического воздействия с использованием кинематических индикаторов. Оконтурены возможные зоны 7- и 8-балльных сотрясений с целью оценки глубины очага (Н = 1.9±0.2 км) и магнитуды (М = 4.4±0.2) сейсмического события по уравнению макросейсмического поля. Характерная вытянутость первой изосейсты вдоль северного побережья п-ова Киндо на ЗСЗ показывает, что сейсмогенерирующим являлся разрыв южного ограничения микрограбена прол. Великая Салма, оперяющий юго-восточный борт Кандалакшского грабена. Голоценовая активность этого разрыва подтверждена сбросовыми смещениями молодых осадков, выявленными на серии поперечных сейсмоакустических профилей. Полученные результаты впервые на количественном уровне показали, что в зоне Кандалакшского грабена в голоцене могли возникать низкомагнитудные мелкофокусные землетрясения с высокой сейсмической интенсивностью.

 

Ключевые слова: смещения скальных блоков, кинематические индикаторы, вторичные палеосейсмодислокации, ледниковая денудация, Кандалакшский неотектонический грабен, Белое море.

 

Цитирование: Горбатов Е.С., Сорокин А.А., Мараханов А.В., Ларьков А.С. Результаты детальных палео-сейсмологических исследований в районе п-ова Киндо (Карельский берег Белого моря) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 3. С. 5–24. DOI: 10.21455/VIS2017.3-1

 

Литература

 

Аветисов Г.П. Тектонические факторы внутриплитной сейсмичности западного сектора Арктики // Физика Земли. 1996. № 12. С. 59–71.

Авенариус И.Г. Морфоструктурный анализ при изучении культурного и природного наследия Западно-Арктического региона России. М.: Paulsen, 2008. 188 с.

Авенариус И.Г., Виталь А.Д., Фроль В.В. Новейшие тектонические движения в районе пролива Великая Салма (Белое море) // Теория и практика комплексных морских исследований в интересах экономики и безопасности Российского Севера. Апатиты: КНЦ РАН, 2005. С. 9–10.

Ассиновская Б.А. Механизмы очагов землетрясений северо-восточной части Балтийского щита // Физика Земли. 1986. № 1. С. 101–105.

Ассиновская Б.А., Никонов А.А. Сводный каталог землетрясений Карельского региона за 1542–2003 гг. // Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н.В. Шарова. Петрозаводск, 2004. С. 218–222.

Бабак В.И., Николаев Н.И. Карта геоморфолого-неотектонического районирования Нечерноземной зоны РСФСР. М. 1 : 1 500 000. (С поясн. зап.). М.: ГУГК, 1984. 1 с.

Баранская А.В., Романенко Ф.А. Анализ структуры линеаментов Карельского берега Белого моря для определения особенностей неотектонического развития // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского. СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. С. 12–16.

Бискэ Ю.С., Сумарева И.В., Шитов М.В. Позднеголоценовое сейсмическое событие в Юго-Восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры // Вестн. СПб. ун-та. Сер. 7. 2009. Вып. 1. C. 3–25.

Геология СССР. Карельская АССР. Т. 37 / Под ред. К.О. Кратц. М.: Гос. науч.-техн. изд-во литературы по геологии и охране недр, 1960. 740 с.

Геологическая карта СССР. Лист Q-36-XVI / Сост. В.С. Смирнова, Р.И. Солодская; под ред. К.А. Шуркина. СПб.: ВСЕГЕИ, 1959. 1 с.

Горбатов Е.С., Колесников С.Ф. Деформационные текстуры в озерно-ледниковых отложениях Хибин и оценка их сейсмогенности // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 3. C. 5–17.

Григорьев М.Н. Диагностика осадков эпизодических суспензионных потоков в позднекайнозойских отложениях севера Тимано-Печорской области // Палеогеография и полезные ископаемые плейстоцена севера Евразии. Л.: Изд-во ГО СССР, 1986. С. 81–89.

Друмя А.В., Шебалин Н.В. Землетрясение: Где, когда, почему? / Отв. ред. М.А. Садовский. Кишинев: Штиинца, 1985. 196 с.

Евзеров В.Я., Виноградов А.Н., Николаева С.Б. Геодинамика беломорской котловины в голоцене // Вестн. КНЦ РАН. 2014. № 2 (17). С. 51–58.

Корженков А.М., Мазор Э. Структурная реконструкция сейсмических событий: Руины древних городов как окаменевшие сейсмоскопы // Изв. МОН РК, НАН РК. Сер. Обществ. науки. 2001. № 1. С. 108–125.

Косевич Н.И., Романовская М.А. Линеаменты и тектоника Кандалакшского залива Белого моря // Вестн. МГУ. Сер. Геология. 2014. № 4. С. 20–26.

Лукашов А.Д. Геодинамика новейшего времени // Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н.В. Шарова. Петрозаводск, 2004. С. 150–191.

Лунина О.В. Влияние напряженного состояния литосферы на соотношения параметров сейсмогенных разрывов и магнитуд землетрясений // Геология и геофизика. 2001. Т. 42, № 9. С. 1389–1398.

Маев Е.Г., Сафьянов Г.А., Фроль В.В., Зверев А.С. Мощность осадков и рельеф коренного ложа пролива Великая Салма (Белое море) // Геоморфология. 2010. № 1. С. 59–67.

Мараханов А.В., Романенко Ф.А. Новые данные о послеледниковых сейсмодислокациях Северной Карелии (Карельский берег Белого моря) // Геодинамика и экология Баренц-региона в XXI в. Архангельск, 2014. С. 137–140.

Моралев В.М., Васильев Л.Н., Качалин А.Б. Связь между разрешением космических снимков, мультискейлингом линеаментных сетей и сейсмичностью (на примере Кольского полуострова) // Исследование Земли из космоса. 2000. № 4. С. 55–65.

Невесский Е.Н., Медведев В.С., Калиненко В.В. Белое море: Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977. 236 с.

Николаева С.Б., Никонов А.А., Шварев С.В., Родкин М.В. Комплексные палеосейсмогеологические исследования на ключевом участке в юго-западной части Кольского полуострова (северо-восток Фенноскандинавского щита) // Докл. РАН. 2016. № 2. С. 199–204.

Никифоров C.Л., Кошель С.М., Фроль В.В. Цифровая модель рельефа дна Белого моря // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. 2012. № 3. С. 86–92.

Никонов А.А. Фенноскандия — недооцененная сейсмогенерирующая провинция // Геофизика XXI столетия. 2002 год: Сб. тр. IV геофиз. чтений им. В.В. Федынского. М.: Науч. мир, 2003. С. 207–214.

Никонов А.А. Сейсмические мотивы в «Кале-вале» и реальные землетрясения в Карелии // Природа. 2004. № 8. С. 25–31.

Никонов А.А., Шварев С.В., Сим Л.А., Родкин М.В. Бискэ Ю.С., Маринин А.В. Скальные палеосейсмодеформации на Карельском перешейке (ключевой участок «Пещеры Иностранцева», Ленинградская область) // Докл. РАН. 2014. № 5. С. 591–596.

Пояснительная записка к комплекту карт ОСР-2016 и список населенных пунктов, расположенных в сейсмоактивных зонах / Под ред. В.И. Уломова, М.И. Богданова // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–121.

Родкин М.В., Никонов А.А., Шварев С.В. Оценка величин сейсмических воздействий по нарушениям и смещениям в скальных массивах // Геодинамика и тектонофизика. 2012. № 3. С. 203–237.

Романенко Ф.А., Шилова О.С. Послеледниковое поднятие Карельского берега Белого моря по данным радиоуглеродного и диатомового анализов озерно-болотных отложений п-ова Киндо // Докл. РАН. 2012. № 4. С. 544–548.

Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Федорова Н.К., Никитин М.А. Новые данные о геологии и геоморфологии Кандалакшского залива по материалам высокочастотного сейсмоакустического профилирования и геологического пробоотбора // Геология морей и океанов: Материалы XIX Междунар. конф. (школы) по морской геологии. М., 2011. Т. 5. С. 174–177.

Сим Л.А., Жиров Д.В., Маринин А.В. Реконструкция напряженно-деформированного состояния восточной части Балтийского щита // Геодинамика и тектонофизика. 2011. № 3. С. 219–243.

Шевченко Н.В., Кузнецов Д.Е., Ермолов А.А. Сейсмотектонические проявления в рельефе берегов Белого моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2007. № 3. С. 44–49.

Шварев С.В., Родкин М.В. Структурная позиция и параметры палеоземлетрясений в районе горы Воттоваара (Средняя Карелия, восточная часть Фенноскандинавского щита) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 2. С. 35–60. DOI: 10.21455/VIS2017.2-3

Gruszka B., van Loon A.J. Genesis of a giant gravity-induced depression (gravifossum) in the Enköping esker, S. Sweeden // Sedimen. Geol. 2011. No. 235. pp. 304–313.

McCalpin J.P. (Ed.). Paleoseismology. San-Diego: Acad. Press, 1996. 585 p.

Mörner N.-A. Paleoseismicity of Sweden: A novel paradigm. Stockholm, 2003. 320 p.

Mörner N.-A. Active faults and paleoseismicity in Fennoscandia, especially Sweden. Primary structures and second effects // Tectonophysics. 2004. No. 380 (3–4). pp. 139–157.

Lagerbäck R. Late quaternary faulting and paleoseismicity in Northern Fennoscandia, with particular reference to the Lansjärv area, Northern Sweden // Geologiska Föreningen i Stockholm Förhandlingar. 1990. No. 112 (4). pp. 333–354.

Slunga R.S. Focal mechanisms and crustal stresses in the Baltic Shield // Earthquakes at North-Atlantic passive margins: Neotectonics and postglacial rebound. 1989. pp. 261–276.

 

 

Сведения об авторах

 

ГОРБАТОВ Евгений Сергеевич — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-99-50. E-mail: e.s.gor@mail.ru

 

СОРОКИН Андрей Андреевич — ведущий инженер, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1.
Тел.: +7 (499) 254-99-50; магистрант кафедры картографии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК). 105064, г. Москва, Гороховский пер., д. 4. Тел.: +7 (499) 322-78-00. E-mail: aas@ifz.ru

 

МАРАХАНОВ Александр Владимирович — старший научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-90-15. E-mail: marahanov@ifz.ru

 

ЛАРЬКОВ Александр Сергеевич — научный сотрудник, Институт физики Земли им.  О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1.
Тел.: +7 (499) 254-92-15. E-mail: las119@yandex.ru