УДК 550.34.063 + 551.242.1 + 551.248.2

PACS 91.30.Za


ВЫЯВЛЕНИЕ ЧУПИНСКОЙ СЕЙСМОГЕННОЙ СТРУКТУРЫ
(СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ) И ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ ПАЛЕОЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
В РАЙОНЕ КАНДАЛАКШСКОГО ГРАБЕНА


Е.С. Горбатов, С.Д. Разумный, А.А. Стрельников, С.Н. Родина


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


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

Аннотация. В районе пос. Чупа выявлены три изолированных ареала палеосейсмодислокаций, маркирующих линейную сейсмогенерирующую структуру СЗ простирания общей протяженностью более 14 км. Дислокации представляют собой молодые тектонические рвы и трещины преимущественно СЗ простирания, массовые смещения блоков, в том числе против уклона, каменные хаосы и сейсмообвалы. По характеру распространения сейсмодислокаций для двух ареалов построены карты-схемы изосейст, позволившие определить магнитуды палеосейсмических событий по макросейсмической методике. Они составили 3.7 и 2.9 соответственно при глубине очагов Н ≤ 1 км в предположении, что каждый ареал отвечает местному сейсмическому очагу. Обособленный характер распространения выявленных ареалов может быть связан с одним более сильным палеоземлетрясением, следы которого сохранились преимущественно на возвышенных участках рельефа (выше 80 м), которые в раннем голоцене были отдельными островами, поскольку в субаквальных пространствах условия для образования дислокаций были ограничены. Для этого варианта рассчитаны М = 5.5 и Н = 5 км, возраст события – ранний голоцен. Полученные результаты, с учетом данных по микрограбену пролива Великая Салма, свидетельствуют о периодическом возникновении в береговых и материковых разломах, субпараллельных оси Кандалакшского грабена, голоценовых мелкофокусных землетрясений средней магнитуды с эпицентральной интенсивностью до VIII баллов по шкале ESI-2007. Составлен каталог послеледниковых палеоземлетрясений района Кандалакшского грабена (5 событий), который может быть использован для построения графиков повторяемости землетрясений, что даст возможность существенно уточнить сейсмический режим этой структуры.

Ключевые слова: палеоземлетрясения, сейсмическая опасность, сейсмодислокации, уравнение макросейсмического поля, пиковые скорости, сейсмические каталоги, объекты атомной инфраструктуры России, Кандалакшский неотектонический грабен, Белое море

DOI: https://doi.org/10.21455/VIS2020.1-2

Цитирование: Горбатов Е.С., Разумный С.Д., Стрельников А.А., Родина С.Н. Выявление Чупинской сейсмогенной структуры (Северная Карелия) и параметризация палеоземлетрясений в районе Кандалакшского грабена // Вопросы инженерной сейсмологии. 2020. Т. 47, № 1. С. 24–50. https://doi.org/10.21455/VIS2020.1-2

Финансирование

Работа выполнена за счет средств бюджетного финансирования (тема госзадания № 0144-2019-0012) и при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант № 18-35-00296.


Литература


Аптикаев Ф.Ф. Проект ГОСТ – Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности // XI Российская национальная конференция по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию. М., 2015. С. 1519.

Аптикаев Ф.Ф., Эртелева О.О. Российская сейсмическая шкала нового поколения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 2. С. 43–52.

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.

Баранская А.В., Романенко Ф.А. Анализ структуры линеаментов Карельского берега Белого моря для определения особенностей неотектонического развития // Материалы III Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского. СПб: ВСЕГЕИ, 2013. С. 1216.

Бедерке Е. Развитие европейских рифтов // Система рифтов Земли. Перевод с англ. В.Н. Андреева. Под ред. Н.А. Беляевского. М.: Мир, 1970. С. 128132.

Бискэ Ю.С., Сумарева И.В., Шитов М.В. Позднеголоценовое сейсмическое событие в юго-восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 7. 2009. Вып. 1. C. 3–25.

Богданов Н.А. Континентальные окраины: общие вопросы строения и тектонической эволюции // Фундаментальные проблемы общей тектоники. М.: Научный мир, 2001. С. 231249.

Верзилин Н.Н., Бобков А.А. По следам послеледниковых сейсмических проявлений в северо-восточном ограничении губы Чупа Белого моря // Экскурсии в геологии: Коллективная монография. Том V. Под ред. Е.М. Нестерова. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. С. 40−49.

Виноградов А.Н., Баранов С.В., Виноградов Ю.А., Асминг В.Э. Сейсмогенные зоны северной части Балтийского щита // Активные геологические и геофизические процессы в литосфере. Методы, средства и результаты изучения. Материалы XII международной конференции 18–23 сентября 2006 г. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2006. Т. 1. С. 115–120.

Гмыря Л.Б., Корженков А.М., Овсюченко А.Н., Ларьков А.С., Рогожин Е.А. Вероятные палеосейсмические деформации на Рубасском археологическом памятнике середины VI в., Южный Дагестан // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 3. С. 91–103. https://doi.org/10.21455/GPB2019.3-6

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. https://doi.org/10.21455/VIS2016.3-1

Горбатов Е.С., Колесников С.Ф., Сорокин А.А. Структуры нарушенной слоистости в поздненеоплейстоценовых отложениях Хибинского массива (Кольский полуостров) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60, № 5. С. 699–717.

Горбатов Е.С., Сорокин А.А. Сильные голоценовые палеоземлетрясения Карельского берега Белого моря и особенности проявления их следов в рельефе // Современные проблемы механики. 2018. Т. 33, № 3. С. 186–196.

Горбатов Е.С., Сорокин А.А., Мараханов А.В., Ларьков А.С. Результаты детальных палеосейсмологических исследований в районе полуострова Киндо (Карельский берег Белого моря) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, №3. С. 5–24. https://doi.org/10.21455/VIS2017.3-1

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

Завьялов А.Д., Перетокин С.А., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Акатова К.Н. Общее сейсмическое районирование: от карт ОСР-97 к картам ОСР-2016 и картам нового поколения в параметрах физических характеристик // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 4. С. 47–68. https://doi.org/10.21455/VIS2018.4-4

Евзеров В.Я., Виноградов А.Н., Николаева С.Б. Геодинамика Беломорской котловины в голоцене // Вестник Кольского научного центра РАН. 2014. № 2 (17). С. 51–58.

Колька В.В., Корсакова О.П., Шелехова Т.С., Толстоброва А.Н. Восстановление относительного положения уровня Белого моря в позднеледниковье и голоцене по данным литологического, диатомового анализов и радиоуглеродного датирования донных отложений малых озер в районе пос. Чупа (северная Карелия) // Вестник МГТУ. 2015. Т. 18, № 2. С. 255–268.

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

Корженков А.М., Усманова М.Т., Анарбаев А.А., Максудов Ф.А., Муродалиев Р.Х., Захидов Т.К., Рахманов З.О. Недооцененная сейсмическая опасность Ферганской впадины: Новые археосейсмологические данные // Геофизические процессы и биосфера. 2019а. Т. 18, № 3. С. 77–90. https://doi.org/10.21455/GPB2019.3-5

Корженков А.М., Новичихин А.М., Овсюченко А.Н., Рангелов Б.К., Рогожин Е.А., Димитров О.В., Ларьков А.С., Лю Ц. Поиск следов сильных древних землетрясений на Западном Кавказе: Археосейсмологические исследования в древней Горгиппии // Геофизические процессы и биосфера. 2019б. Т. 18, № 4. С. 110–128. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-10

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

Лукк А.А., Сидорин А.Я. К проблеме учета палеоземлетрясений при оценке сейсмической опасности Фенноскандии // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 129–145. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-11

Лукк А.А., Леонова В.Г., Сидорин А.Я. Еще раз о природе сейсмичности Фенноскандии // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 1. С. 74–90. https://doi.org/10.21455/GPB2019.1-6

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.

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

Николаева С.Б. Палеосейсмические проявления северо-восточной части Кольского полуострова // Геоморфология. 2001. № 4. С. 66–74.

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) // ДАН. 2016. № 2. С. 199–204.

Никонов А.А. О предельных сейсмических ускорениях // Доклады АН СССР. 1992. Т. 323, № 1. С. 70–73.

Никонов А.А. Сейсмические мотивы в «Калевале» 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) // ДАН. 2014. № 5. С. 591–596.

Овсюченко А.Н., Корженков А.М., Ларьков А.С., Рогожин Е.А., Мараханов А.В. Оценка сейсмической опасности низкоактивных областей на примере Керченско-Таманского региона // Наука и технологические разработки. 2017. Т. 96, № 1. С. 5–18. [Тематический выпуск “Инновации в геофизике и результаты их применения для исследования недр. Ч. 1. Мониторинг природных и техногенных опасностей]. https://doi.org/10.21455/std2017.1-1

Панасенко Г.Д. Сейсмические особенности Северо-Востока Балтийского щита. Л.: Наука, 1969. 184 с.

Панасенко Г.Д. Балтийский щит. 1626–1979 гг. // Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР (с древнейших времен до 1975 г.) М.: Наука, 1977. С. 460–464.

Панасенко Г.Д. Сейсмичность восточной части Балтийского щита // Сейсмичность и современные движения земной коры восточной части Балтийского щита. Апатиты, 1980. С. 7–24.

Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Харазова Ю.В., Димитров О.В., Корженков А.М., Стрельников А.А. Голоценовая геологическая и сейсмическая активность системы разломов в северо-восточной Болгарии по комплексу геолого-геоморфологических и археосейсмологического методов // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 2. С. 57–71. https://doi.org/10.21455/GPB2019.2-5

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.

Родкин М.В., Корженков А.М., Орунбаев С.Ж. Опыт оценки максимальных массовых скоростей в очаговых зонах сильных землетрясений по смещениям скальных отдельностей на примере некоторых районов Киргизии // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, № 4. С. 25–36.

Романенко Ф.А., Шилова О.С. Послеледниковое поднятие Карельского берега Белого моря по данным радиоуглеродного и диатомового анализов озерно-болотных отложений полуострова Киндо // ДАН. 2012. Т. 442, № 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 Международной конференции (школы) по морской геологии. Т. 5. М., 2011. С. 174–177.

Сидорин А.Я. Проблемы оценки сейсмической опасности для объектов использования атомной энергии на территории Кольского полуострова и Карелии // Наука и технологические разработки. 2018. Т. 97, № 2. С. 45–52. [Тематический выпуск “Прецизионный геофизический мониторинг природных опасностей. Часть 2. Безопасность объектов использования атомной энергии”]. https://doi.org/10.21455/std2018.2-3

Уломов В.И., Богданов М.И., Трифонов В.Г. и др. Объяснительная записка к комплекту карт ОСР-2016 и список населенных пунктов, расположенных в сейсмоактивных зонах // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–121.

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. https://doi.org/10.21455/VIS2017.2-3

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

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. 69–92. https://doi.org/10.21455/VIS2018.4-5

Gorbatov E.S., Sorokin A.A. Parameters of seismic influences during the formation of postglacial dislocations in the rocky massifs of the Karelian Coast of the White Sea // Lateglacial–Interglacial transitions: glaciotectonic, seismoactivity, catastrophic hydrographic and landscape changes. Petrozavodsk, 2018. P. 6971.

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). P. 333–354.

Michetti A.M., Esposito E., Gürpinar A., Mohammadioun B., Porfido S., Rogozhin E., Serva L., Tatevossian R., Vittory E., Audemard F., Comerci V., Marco S., McCalpin J., Morner N.A. The INQUA scale. An innovative approach for assessing earthquake intensities based on seismicallyinduced ground effects in natural environment. In: Memorie descritive della carta geologica d'Italia. 2004. V. 67. 118 p.

McCalpin J.P. (ed.). Paleoseismology. 1st ed. San Diego: Academic 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). P. 139–157.


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. E-mail: e.s.gor@mail.ru

РАЗУМНЫЙ Сергей Дмитриевич – ведущий инженер, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: razumniy.sergey@yandex.ru

СТРЕЛЬНИКОВ Андрей Андреевич – научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: aas@ifz.ru

РОДИНА Светлана Николаевна – 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. E-mail: rodina@ifz.ru