УДК 550.34
Методика оценки сейсмической опасности стабильных континентальных районов по комплексу палеосейсмологических и геофизических данных
О.О. Эртелева1, А.Я. Сидорин1, Е.Ю. Соколова1, А.А. Лукк1, А.А. Никонов1, Ф.Ф. Аптикаев1, С.В. Шварев1,2
1 - Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
3 – Институт географии РАН, г. Москва, Россия
Автор для переписки: О.О. Эртелева, e-mail: ertel@ifz.ru
Аннотация. Оценка сейсмической опасности стабильных континентальных районов, где современная сейсмическая активность незначительна, – сложная задача, решение которой необходимо для обеспечения безопасности людей и сохранности строений на этих территориях. Традиционные методики, включающие в себя проведение сейсмотектонических исследований, режимные сейсмологические наблюдения, выделение на их основе зон ВОЗ и последующую оценку опасности, оказываются в таких районах малоэффективными из-за отсутствия представительной статистики землетрясений и низкой информативности данных. При сейсморайонировании подобных территорий (особенно для решения задач обеспечения сейсмобезопасности особо ответственных объектов, например АЭС) недопустимо ограничиваться данными о современной сейсмичности – необходимо учитывать редкие сейсмические события, т.е. землетрясения с большим периодом повторяемости. Совместное изучение активных разломов, землетрясений исторического периода и палеоземлетрясений позволяет существенно расширить временной интервал каталога сильных землетрясений и выявить новые, ранее не выделявшиеся зоны ВОЗ. Для оценки сейсмической опасности территорий стабильных континентальных районов авторы настоящей статьи предлагают использовать палеосейсмологические данные совместно с результатами сейсмологических и геофизических исследований, что позволяет объединить данные о палеоземлетрясениях и современной сейсмичности. С целью получения дополнительной информации о напряженно-деформированном состоянии исследуемого района и определения механизмов очагов землетрясений выделенных зон ВОЗ проводится анализ данных сейсмических наблюдений. Результаты полевых геофизических исследований дают возможность судить о существовании древних “незалеченных” разломов на территории зон ВОЗ, что может служить косвенным подтверждением правильности их выделения как активных с помощью других методов исследований. В статье такой подход реализован на примере оценки сейсмической опасности Карелии и Кольского полуострова. Для отдельных объектов и населенных пунктов рассмотренного региона оценены параметры сейсмических воздействий от событий с большим периодом повторяемости.
Ключевые слова: сейсмичность, сейсмическая опасность, палеоземлетрясения, стабильные континентальные регионы, Карелия, Кольский полуостров, сейсмические воздействия, интенсивность, магнитуда, механизм очага, магнитотеллурическое и магнитовариационное зондирование, геоэлектрическое строение
Цитирование: Эртелева О.О., Сидорин А.Я., Соколова Е.Ю., Лукк А.А., Никонов А.А., Аптикаев Ф.Ф., Шварев С.В. Методика оценки сейсмической опасности стабильных континентальных районов по комплексу палеосейсмологических и геофизических данных // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 4. С. 69–94. DOI: 10.21455/vis2018.4-5
Литература
Авенариус И.Г. Морфоструктурный анализ зоны новейших дислокаций на южном склоне Хибин // Геоморфология. 1989. № 2. С. 52–56.
Амантов А.В. Геология дочетвертичных образований и тектоника Ладожского озера // Региональная геология и металлогения. № 58. 2014. С.22–32.
Аптикаев Ф.Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М.: Наука и образование, 2012. 175 с.
Аракелян Ф.О., Зубко Ю.Н., Левченко Д.Г. Особенности создания и эксплуатации системы сейсмической защиты для АЭС // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 3. С. 20–30. DOI: 10.21455/si2017.3-2
Ассиновская Б.А., Никонов А.А. Загадочные явления на Ладожском озере // Природа. 1998. № 5. С. 49–53.
Ассиновская Б.А, Никонов А.А. Сейсмичность Карельского региона // Глубинное строение и сейсмичность Карелии / Под ред. Н.В. Шарова. Петрозаводск: Изд-во Карельского Центра РАН, 2004. C.192–237.
Асиновская Б.А., Габсатарова И.П., Панас Н.М., Юски М. Сейсмические события 2014–2016 гг. на Карельском перешейке и их природа // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, №1. С.40–61. DOI: 10.21455/si2018.1-4
Атлас Мурманской области. М.: ГУГК, 1971. 41 с.
Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А., Левский Л.К. Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно-временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. СПб.: Наука, 2009. 276 с. ISBN: 978-5-02-025343-8
Баранов С.В., Виноградов А.Н., Николаева С.Б., Петров С.И. Сейсмичность Кольского полуострова по инструментальным данным // Современные методы обработки и интерпретации сейсмических данных / Мат-лы Шестой Международной сейсмологической школы. 2011. Обнинск: Федеральный центр «Единая Геофизическая служба РАН». С. 47–51.
Бугаев Е.Г. Уточнение сейсмических условий площадки Кольской АС // Глубинное строение и геодинамика Фенноскандии, окраинных и внутриплатформенных транзитных зон / Матер. Восьмой междунар. конференции. Петрозаводск. 2002. C. 34–35.
Глазнев В.Н., Д.В. Жиров , А.М. Жирова. Интерпретация зоны сочленения «массив Хибины – пояс Имандра-Варзуга» по геолого-геофизическим данным и результатам 3D сейсмоплотностного моделирования / Труды Всероссийской (с международным участием) научной конференции "Комплексные геолого-геофизические модели древних щитов", г. Апатиты, 28–30 сентября 2009 г. Апатиты, 2009 С. 22–27.
Глебовицкий В.А. (ред.) Ранний докембрий Балтийского щита. СПб: Наука, 2005. 711 с. ISBN: 5-02-024950-5
Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н.В. Шарова. Петрозаводск: Изд-во Карельского научного центра РАН, 2004. 352 с.
Годзиковская А. А., Асминг В. Э., Виноградов Ю. А. Ретроспективный анализ первичных материалов по сейсмичности Кольского полуострова и прилегающих территорий в XX веке. М.: ГС РАН, 2010.
ГОСТ Р 57546 “Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности”. М.: Стандартинформ, 2017.
Евзеров В.Я., Николаева С.Б. Сейсмотектонические последствия развития покровных оледенений четвертичного периода в Кольском регионе // Геоморфология. 2003. № 2. C. 61–64.
Зыков Д.С., Полещук А.В. Взаимодействие геодинамических систем на Восточно-Европейской платформе в новейшее время // Бюл. Моск. об-ва испытателей природы. Отд. геол. 2016. Т. 91, вып. 1. С. 3–14.
Калашник А.И., Максимов Д.А. О подходах к оценке сейсмического риска и районированию Кольского полуострова применительно к поверхностным линейно-протяжённым объектам // Вестник Кольского научного центра РАН. 2016. № 2 (25). С. 44–51.
Карпов Н.Н. Следы послеледниковых тектонических разломов в Хибинских горах // Вестник МГУ. 1960. Сер. 7. География. № 4. С. 61.
Коснырева М.В., Золотая Л.А. Интерпретация потенциальных полей района Ладожской аномалии электропроводности/ EAGE EarthDoc 2018, серия Engineering and Mining Geophysics 2018, EAGE, с.1–9 DOI http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=91760
Кулаковский А.Л., Морозов Ю.А., Смульская А.И. Стресс-метаморфизм и стресс-метаморфиты в докембрии Приладожья // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 7. С. 19–35. DOI: 10.17076/geo159
Лукашов А.Д. Геодинамика новейшего времени // Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н. В.Шарова. Петрозаводск: Изд-во Карельского научного центра РАН, 2004. С. 150–191.
Минц М.В. Геодинамическая интерпретация объемной модели глубинного строения Свекофеннского аккреционного орогена // Труды Карельского НЦ РАН. Сер. Геология докембрия. 2018. № 2. С. 62–76. DOI: 10.17076/geo656
Минц М.В., Соколова Е.Ю., Рабочая группа LADOGA. Объемная модель глубинного строения Свекофеннского аккреционного орогена по данным МОВ-ОГТ, МТЗ и плотностного моделирования // Труды Карельского НЦ РАН. Сер. Геология докембрия. 2018. № 2. С. 34–61. DOI: 10.17076/geo656
Митрофанов Ф.П. (ред.). Геологическая карта Кольского региона (северо-восточная часть Балтийского щита) масштаба 1:500000. Апатиты: Геологический институт КНЦ РАН, 1996.
Митрофанов Ф.П. Эволюция земной коры, геодинамика и металлогения Кольского региона Балтийского щита // Материалы 14-й международной конференции. 2008. С. 53–57.
Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Конечная Я.В., Асминг В.Э., Никонов А.А., Шаров Н.В., Федоренко И.В., Михайлова Я.А., Евтюгина З.А. Современная сейсмичность Беломорского региона // Результаты комплексного изучения сильнейшего Алтайского (Чуйского) землетрясения 2003 г. Материалы XXI Научно-практической Щукинской конференции с международным участием, г. Москва, 1–4 октября 2018 г. Воронеж, 2018. С. 233–237.
Никитин М.Ю. Травертиногенез ижорского плато в голоцене. Диссертация на соискание степени к.г.-м.н. Санкт-Петербург, 2015. 197 с.
Николаев Н.И. Неотектоника и сейсмичность Восточно-Европейской платформы // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1967. № 2. С. 13–27.
Николаева С.Б. Палеосейсмодислокации южной части Кольского полуострова // Четвертичные отложения и новейшая тектоника ледниковых областей Восточной Европы. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1993. С. 69—81.
Николаева С.Б. Палеосейсмические проявления в северо-восточной части Балтийского щита и их геолого-тектоническая позиция // Геоморфология. 2001. № . С. 66–74.
Николаева С.Б. Эпицентральные области палеоземлетрясений Кольского региона // Глубинное строение и геодинамика Фенноскандии, окраинных и внутриплатформенных транзитных зон. Материалы Восьмой Международной конференции. Петрозаводск, 2002. С. 175–176.
Николаева С.Б. Палеосейсмодислокации в Хибинском массиве (северо-восточная часть Балтийского щита, Кольский полуостров) / Напряженно-деформированное состояние и сейсмичность литосферы. Тр. Всеросс. совещания. Новосибирск, 2003. С. 409–412.
Николаева С.Б. Следы разрушительных землетрясений в окрестностях города Мурманска (по историческим и палеосейсмогеологическим данным) // Вулканология и сейсмология. 2008. № 3. С. 52–61.
Николаева С.Б. Тропою лешего // Природа. 2012. № 7. С. 26–32.
Николаева С.Б., Никонов А.А., Шварев С.В. Детальные палеосейсмогеологические исследования на ключевом участке в бортовой зоне впадины оз. Имандра (Европейское Заполярье) – новые подходы и результаты // Геология и палеогеография полярных районов. СПб, 2012. С. 151–163.
Николаева С.Б., Лаврова Н.Б., Денисов Д.Б., Толстобров Д.С. Следы катастрофических процессов в донных осадках озер западного побережья озера Бабинская Имандра (Кольский регион) // Изв. РГО. 2016а. Т. 148, вып. 4. С. 38–52.
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. Академии наук. 2016б. Т. 469, № 2. С. 199–203.
Николаева С.Б., Лаврова Н.Б., Денисов Д.Б. Катастрофическое событие голоцена в донных осадках озер Кольского полуострова (Северо-восток Фенноскандинавского щита) // Докл. Академии наук. 2017. Т. 473, № 1. С. 88–92.
Николаева С.Б., Никонов А.А., Шварев С.В., Родкин М.В. Детальные палеосейсмогеологические исследования в бортовой зоне впадины оз. Имандра (Кольский регион): новые подходы и результаты // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 6. С. 866–880. DOI: 10.15372/GiG20180608
Никонов А. А. Макросейсмическая характеристика землетрясений XX века в восточной части Балтийского щита // Белорусский сейсмологический бюллетень. Вып. 2. Минск: ОНТИ, 1992. С. 96–144.
Никонов А.А. О сейсмических явлениях в Финско-Ладожском (Петербургском) регионе: проблема в свете данных геоморфологии и четвертичной геологии // Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в XXI веке: Тезисы докл. Всероссийск. совещ. СПб, 1998. С. 325.
Никонов А.А. Землетрясения и палеоземлетрясения на юго-востоке Балтийского щита // Геодинамика и геоэкология. Материалы Междунар. конф. Архангельск, 1999. С. 270.
Никонов А.А. Землетрясения Севера Европейской России (новая версия каталога на основе первичных материалов) // Геодинамика и техногенез. Матер. Всеросс. совещ. Ярославль, 2000. С. 118–119.
Никонов А.А. К неотектонике Ладожской депрессии // Тектоника неогея: общие и региональные аспекты. Т. 2. Матер. XXXIV Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2001. С. 80-83.
Никонов А.А. «Мирный атом совокупился с нечистой силой (во всяком случае, в Русском Заполярье)» // Знание – сила. 2004. № 11. С. 56–63.
Никонов А.А. Восточно-Ладожское землетрясение 30 ноября 1921 года // Физика Земли. 2005. № 7. С. 15–19.
Никонов А.А. Нарвское землетрясение 28.01.1881 г. в восточной части Финского залива // Вопросы инженерной сейсмологии. 2010. Т. 37, № 4. C. 35–46.
Никонов А.А. Новый этап познания сейсмичности Восточно-Европейской платформы и ее обрамления // Докл. Академии наук. 2013. Т. 450, № 4. С. 465–469.
Никонов А.А. Ладожский грабен: унаследованное развитие в четвертичное время, молодая тектоника и сейсмичность // Материалы Всеросс. конф. Глубинное строение и геодинамика Приладожья. Петрозаводск, 2017. С. 146–153.
Никонов А.А. Молодые продольные расколы в морфоструктуре Мурманской зоны разломов // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2018. С. 263–267.
Никонов А.А., Зыков Д.С. О признаках мощных землетрясений в восточном секторе Мурманской зоны (линия Карпинского) // Труды X Ферсмановской научной сессии. Апатиты, 2017. С. 143–148.
Никонов А.А., Шварев С.В. Землетрясения доисторического периода в системе совершенствования оценок сейсмической опасности/безопасности (Восточно-Европейская платформа и ее обрамление) // VII Общероссийская конфер. «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской федерации». М., 2011. С. 224–227.
Никонов А.А., Шварев С.В. Сейсмолинеаменты и разрушительные землетрясения в российской части Балтийского щита: Новые решения для последних 13 тысяч лет // Материалы Междунар. конф. «Геолого-геофизическая среда и разнообразные проявления сейсмичности». Нерюнгри: Изд-во Техн. ин-та (филиала) СВФУ, 2015. С. 243–251.
Никонов А.А., Белоусов Т.П., Денисова Е.А., Зыков Д.С., Сергеев А.П. Деформационные структуры в позднеледниковых отложениях на Карельском перешейке: морфология, кинематика, генезис // Тектоника неогея: общие и региональные аспекты: Материалы ХХХIV Тектонич. совещ. М.: ГЕОС, 2001. Т. 2. С. 83–86.
Никонов А.А., Медведева Н.С., Шварев С.В. Актуализация каталога землетрясений Европейской России в рамках подготовки комплекта карт ОСР-12 // VII Общероссийская конфер. «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской федерации». 15–16 декабря 2011 г. Москва. С. 221–224.
Никонов А.А., Шварев С.В., Сим Л.А., Родкин М.В., Бискэ Г.С., Маринин А.В. Скальные палеосейсмодеформации на Карельском перешейке (ключевой участок «пещеры Иностранцева», Ленинградская область) // Докл. Академии наук. 2014. Т. 457, № 5. С. 591–596.
Никонов А.А., Полещук А.В., Зыков Д.С. К истории выделения и перспективе изучения молодых сейсмодислокаций в Онежской структуре Балтийского (Фенноскандинавского) щита // «Современные проблемы четвертичной геологии и географии Северо-запада Европейской части России и сопредельных стран». Материалы научной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения Г.С. Бискэ. Петрозаводск, 2017а. С. 38–42.
Никонов А.А., Флейфель Л.Д., Королева А.О. Новый объект изучения палеосейсмодеформаций в Карелии – участок Гирвас на р. Суна // «Современные проблемы четвертичной геологии и географии Северо-запада Европейской части России и сопредельных стран». Материалы научной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения Г.С. Бискэ. Петрозаводск, 2017б. С. 42–46.
Панасенко Г. Д. Сейсмичность восточной части Балтийского щита // Сейсмичность и современные движения земной коры восточной части Балтийского щита. Апатиты: КФАН СССР, 1980. С. 7–23.
Пиотровская Т.Ю. Неоструктура центральной части Хибинского массива и перспективы поисков апатито-нефелиновой залежи // Разведка и охрана недр. 1986. № 2. C. 6–10.
Полещук А.В., Никонов А.А., Зыков Д.С., Флейфель Л.Д. О новых признаках аккомодации новейших движений к древним интраконтинентальным структурам фундамента онежской палеопротерозойской структуры балтийского щита восточно-европейской платформы // Труды Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы динамической геологии при исследовании платформенных областей». Москва, 24–26 мая 2016 г. С.125–128.
Романенко Ф.А., Лукашов А.А., Шилова О.С. Катастрофические гравитационные процессы на Севере России и опыт их радиоуглеродного датирования // Геоморфология. 2011. № 3. С. 87–94.
Сидорин А.Я. Причина необычной суточной периодичности сейсмических событий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2011. Т. 38, № 2. С. 55–70.
Соколова Е.Ю. и рабочая группа ЛАДОГА. Эксперимент синхронного МТ/МВ зондирования Ладожской аномалии электропроводности: новые свидетельства о структуре коры юго-востока Балтийского щита // Глубинное строение и геодинамика Приладожья. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Институт геологии Карельского научного центра РАН. Петрозаводск, 2017. С. 205–214.
Соколова Е.Ю., Голубцова Н.С., Ковтун А.А., Куликов В.А, Лозовский И.Н., Пушкарев П.Ю., Рокитянский И.И., Таран Я.В., Яковлев А.Г. Результаты синхронных магнитотеллурических и магнитовариационных зондирований в районе Ладожской аномалии электропроводности // Геофизика. 2016. № 1. C. 48–61.
СП 14.13330.2014. Строительство в сейсмических районах СНиП II-7-81.
СП 286.1325800.2016 “Объекты строительные повышенной ответственности. Правила детального сейсмического районирования”.
Спунгин В.Г., Д.С. Зыков. Микросейсмичность локальных участков юго-востока Фенноскандинавского щита // Вулканология и сейсмология. 2018. №1. С. 57–68.
Шаров Н.В. (ред.). Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2004. 353 с.
Шаров Н.В. Сейсмический мониторинг природных и техногенных событий на территории Карелии // Геология Карелии от архея до наших дней. Петрозаводск: Институт геологии КарНЦ РАН, 2011. С.199–203.
Шварев С.В. Послеледниковые тектонические движения и формирование террас озера Имандра (Кольский полуостров) // Геоморфология. 2003. №4. С. 97–104.
Шварев С.В. Озы и постледниковая тектоническая активизация: пространственные и генетические связи (на примере Карельского перешейка) // XXXVI Пленум геоморфологической комиссии Российской академии наук: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Геоморфология - наука XXI века". Барнаул: Изд. Алтайского государственного университета, 2018. С. 400–403.
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
Эртелева О.О., Аптикаев Ф.Ф., Баруа Саураб, Баруа Сантану, Бисвас Р., Калита А., Деб С., Кайал Дж.Р. Прогноз параметров сильных движений грунта на плато Шиллонг и прилегающих территориях (Северо-Восточная Индия) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2011. Т. 38, Вып. 3. С. 5–21.
Эртелева О.О., Никонов А.А. Новые оценки сейсмических воздействий для территории г. Санкт-Петербург // Анализ, прогноз и управление природными рисками с учетом глобального изменения климата - ГЕОРИСК-2018. Материалы X Международной научно-практической конференции по проблемам снижения природных опасностей и рисков. Т. 1. М.: РУДН, 2018. С. 231–236.
Ядута В.А. Карта новейшей тектоники Карелии 1:2 500000. ГП «Севзапгеология», 1998.
Ahjos T., Uski M. Earthquakes in northern Europe in 1375-1989 // Tectonophysics. 1992. Vol. 207. P. 1–23.
Bogdanova S.V., Gorbatschev R., Garetsky R.G. EUROPE // East European Craton, Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Elsevier, 2016. 17-Oct-16. DOI: 10.1016/B978-0-12-409548-9.10020-X
Grutzner C., Carson E., Walker R.T., Rhodes E.J., Mukambayev A., Mackenzie D., Elliott J.R., Campbell G., Abdrakhmatov K. Assessing the activity of faults in continental interiors: Palaeoseismic insights from SE Kazakhstan // Earth and Planetary Science Letters. 2017. Vol. 459, № 1. P. 93 - 104. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.11.025
Hjelt S.E., Korja T., Kozlovskaya E., Lahti I., Yliniemi J. BEAR and SVEKALAPKO Seismic Tomography Working Group // Geological Society, Memoirs. Vol. 32. London, 2006. P. 541–559, https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2006.032.01.33
Korja A., Lahtinen R., Nironen M. The Svecofennian orogen: a collage of microcontinents and island arcs // European Lithosphere Dynamics (Gee D.G. and Stephenson R.A. – eds.). Geological Society, Memoirs. Vol. 32. London, 2006. P. 561-578.
Kukkonen I.T., Lahtinen R. (eds.). Finnish reflection experiment FIRE 2001–2005 // Geological Survey of Finland, Special Paper. 2006. Vol. 43. 247 p.
Leonard M., Clark D. A record of stable continental region earthquakes from Western Australia spanning the late Pleistocene: Insights for contemporary seismicity // Earth and Planetary Science Letters. 2011. Vol. 309, No. 3-4. P. 207–212. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2011.06.035
Mints M.V., Dokukina K.A., Konilov A.N., Philippova I.B., Zlobin V.L., Babayants P.S., Belousova E.A., Blokh Yu.I., Bogina M.M., Bush W.A., Dokukin P.A., Kaulina T.V., Natapov L.M., Piip V.B., Stupak V.M., Suleimanov A.K., Trusov A.A., Van K.V., Zamozhniaya N.G. East European Craton: Early Precambrian history and 3D models of deep crustal structure / The Geological Society of America Special, Paper 510. 2015. 433 p. DOI: http//doi.org/10.1130/2015.2510(12)
Shvarev S.V. Morphotectonics and exogenous processes of the Kola Peninsula //
Practical Geography and XXI Century Challenges International Geographical Union Thematic Conference Dedicated to the Centennial of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences. 2018а. P. 544–550.
Shvarev S.V. Traces of postglacial seismic activity in the bedrock and unconsolidated sediments on the south-western shore of lake Onega // Lateglacial – Interglacial transitions: glaciotectonic, seismoactivity, catastrophic hydrographic and landscape changes. Petrozavodsk, 2018b. P. 15–18.
Shvarev S.V., Nikonov A.A., Rodkin M.V., Poleshcshuk A.V. The active tectonics of the Vuoksi fault zone in the Karelian isthmus: parameters of paleoearthquakes estimated from bedrock and softsediment deformation features // Bulletin of the Geological Society of Finland. 2018. INQUA special issue. P. 89–105.
Smedberg I., Uski M., Tiira T., Korja A., Komminaho K. Intraplate earthquake swarm in Kouvola, south-eastern Finland // General Assembly European Geosciences Union 2012. Venna. Austria. 22–27 April 2012. EGU2012. 8446.
Sokolova E., Mints M., Golubtsova N., Kulikov V., Pushkarev P., Zaytsev S., LADOGA WG. Advances in deep geoelectric modeling for SE Baltic shield with integrated geophysical and geological interpretation // Abstracts of 24th EM Induction Workshop, Helsingor, Denmark, August 12-19, 2018. Session 4. P. 8. DOI:10.13140/RG.2.2.30360.85768
Subetto D.A., Shvarev S.V., Nikonov A.A., Zaretskaya N.E., Potakhin M.S., Poleshchuk A.V. New evidences of the Vuoksi River origin by geodynamic cataclism // Bulletin of the Geological Society of Finland. 2018. INQUA special issue. P. 73–87.
Uski M., Tiira T., Korja A., Elo S. The 2003 earthquake swarm in Anjalankoski, south-eastern Finland // Tectonophysics. 2006. Vol. 422. No. 1-4. P. 55–69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tecto.2006.05.014
Varpasuo P. Estimation of seismic hazard in the territory of Southern Finland // Proceedings of the 8th International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR). Los Angeles, USA, 17–23 June 2001.
Varpasuo P. The seismic site hazard assessment for OL3 NPP in Finland // 18th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 18) SMiRT18-KM01 2. Beijing, China, August 7–12. 2005. P. 3716–3727.
Wahlstrom R., Assinovskaya B.A. Seismotectonics and lithospheric stresses in the Northern Fennoscandian Shield // Geophysica. 1998. Vol. 34, No. 1-2. P. 51–61.
Сведения об авторах
ЭРТЕЛЕВА Ольга Олеговна – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: (499) 254-24-85. E-mail: ertel@ifz.ru
СИДОРИН Александр Яковлевич – кандидат физико-математических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: al_sidorin@hotmail.com
СОКОЛОВА Елена Юрьевна – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: sokol_l@mail.ru
ЛУКК Альберт Артурович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-90-35. E-mail: lukk@ifz.ru
НИКОНОВ Андрей Алексеевич – доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-90-81. E-mail: nikonov@ifz.ru
АПТИКАЕВ Феликс Фуадович – доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: (499) 254-24-85. E-mail: felix@ifz.ru
ШВАРЕВ Сергей Валентинович – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, Институт географии РАН. 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 29; ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 238-03-60. E-mail: shvarev@igras.ru, shvarev@ifz.ru
METHODS FOR ASSESSING THE SEISMIC HAZARD OF STABLE CONTINENTAL REGIONS USING A COMPLEX OF PALEOSEISMOLOGICAL AND GEOPHYSICAL DATA
O.O. Erteleva1, A.Ya. Sidorin1, E.Yu. Sokolova1, A.A. Lukk1, A.A. Nikonov1, F.F. Aptikaev1, S.V. Shvarev1,2
1 – Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2 – Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
Corresponding author: О.О. Erteleva, e-mail: ertel@ifz.ru
Abstract. Assessing the seismic hazard of stable continental regions, where modern seismic activity is weak, is a difficult problem, the solution of which is necessary to ensure the safety of people and buildings in these territories. Traditional techniques, including seismotectonic research, seismic monitoring, the identification of source zones and the subsequent hazard assessment are ineffective in such areas due to the lack of representative statistics of earthquakes and low informativity of data. In seismic zoning of such territories (especially for solving problems of ensuring seismic safety of especially important objects, for example, nuclear power plants), it is unacceptable to be limited to data on modern seismicity – rare seismic events must be taken into account, i.e. earthquakes with a large period of recurrence. The joint study of active faults, earthquakes of the historical period and paleoearthquakes allows us to significantly expand the time interval of the catalog of strong earthquakes and to identify new, previously unselected source zones. To assess the seismic hazard of the territories of stable continental regions, the authors of this article propose to use paleoseismological data together with the results of seismological and geophysical studies, which allows combining data on paleoearthquakes and modern seismicity. In order to obtain additional information about the stress-strain state of the study area and determine the focal mechanisms of earthquake in the revealed source zones, an analysis of seismic observations is carried out. The results of field geophysical studies provide an opportunity to judge the existence of ancient “unhealed” faults in the territory of the source zones, which can serve as an indirect confirmation of the correctness of their interpretation. In the article, this approach is implemented on the example of seismic hazard assessment of Karelia and the Kola Peninsula. For some objects and settlements of the considered region, the parameters of seismic effect from events with a long recurrence period are estimated.
Keywords: seismicity, seismic hazard, paleoearthquakes, stable continental regions, Karelia, Kola Peninsula, earthquake effect, intensity, magnitude, focal mechanism, magnetotelluric and magnetic variation sounding, geoelectric structure
About the author:
ERTELEVA Olga Olegovna - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, D-242, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10. Tel .: (499) 254-24-85. E-mail: ertel@ifz.ru
SIDORIN Alexander Yakovlevich – Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Head of Laboratory. Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, building 1. E-mail: al_sidorin@hotmail.com
SOKOLOVA Elena Yurievna - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, D-242, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10. E-mail: sokol_l@mail.ru
LUKK Albert Arturovich – Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (499) 254-90-35. E-mail: lukk@ifz.ru
NIKONOV Andrei Alekseevich – Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor, Chief Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, building 1. E-mail: nikonov@ifz.ru
APTIKAEV Felix Fuadovich – Doctor of Physics and Mathematics, Professor, Chief Researcher. Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, D-242, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10. Tel .: (499) 254-24-85. E-mail: felix@ifz.ru
SHVAREV Sergey Valentinovich – Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Chief Reseacher, Head of Laboratory, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences. 119017, Moscow, Staromonetnyi per., 29; Leading Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya 10, build. 1. Tel: +7 (499) 238-03-60. E-mail: shvarev@igras.ru, shvarev@ifz.ru
Cite this article as: Erteleva O.O., Sidorin A.Ya., Sokolova E.Yu, Lukk A.F., Nikonov A.A., Aptikaev F.F., Shvarev S.V. Methods for assessing the seismic hazard of stable continental areas using a complex of paleoseismological and geophysical data, Voprosy Inzhenernoi Seismologii (Problems of Engineering Seismology), 2018, Vol. 45, No. 4, pp. 69–94. [in Russian]. DOI: 10.21455/vis2018.4-5
English translation of the article will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990), 2019, Volume 55, Issue 4.