Расширенный поиск
Структурно-литологическая диагностика сейсмогенных конволюций в озерных комплексах
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 50
Номер: 2
Год: 2023
Страницы: 111-128
УДК: 550.394.4; 551.243.3; 551.312.48
DOI: 10.21455/VIS2023.2-5
Показать библиографическую ссылку
Горбатов Е.С. Структурно-литологическая диагностика сейсмогенных конволюций в озерных комплексах // Вопросы инженерной сейсмологии. 2023. Т. 50. № 2. С. 111-128. DOI: 10.21455/VIS2023.2-5
@article{ГорбатовСтруктурно-литологическая2023,
author = "Горбатов, Е. С.",
title = "Структурно-литологическая диагностика сейсмогенных конволюций в озерных комплексах",
journal = "Вопросы инженерной сейсмологии",
year = 2023,
volume = "50",
number = "2",
pages = "111-128",
doi = "10.21455/VIS2023.2-5",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Ключевые слова: конволюции, сейсмиты, сейсмическое разжижение, разжижаемость осадков, плотностная стратификация осадков, диагностические признаки, озерные комплексы, сейсмическая опасность, стабильные и активные регионы, платформы и орогены
Аннотация: С целью разработки критериев отнесения конволюций к сейсмитам проведено сравнение 58 двухслойных конволютных складок в кайнозойских озерных комплексах 11 регионов Евразии и типизация этих структур по связанным с дисперсностью деформированных осадков параметрам «разжижаемость» (легкая/тяжелая) и «плотностная стратификация» (неустойчивая/устойчивая): тип А – легкая, неустойчивая (например, песок на алеврите), В – легкая, устойчивая (алеврит на песке), С – тяжелая, неустойчивая (гравийник на глине), D – тяжелая, устойчивая (глина на гравийнике). В рассмотренном ряду типов конволюций уменьшается чувствительность осадочных систем к динамическим воздействиям, так структуры типа A могут формироваться практически самопроизвольно, тогда как D – только в результате сильной вибрационной нагрузки. Установлено, что в стабильных платформенных регионах присутствуют, в порядке уменьшения распространенности, структуры типов А, В, С, а в активных орогенных – D, В, А, С, что отвечает соответственно низкому и высокому уровням палеосейсмичности этих регионов. Таким образом, наличие в осадочных комплексах конволюций типа D (участие в деформации глин в верхнем слое или гравийно-галечных отложений в нижнем) служит надежным критерием высокого уровня сейсмической активности (M > 6.0) в период их накопления, а отсутствие таких конволюций при преобладании типа А – сравнительно низкого (M < 5.5). Выявленная закономерность может быть использована для оценки сейсмической опасности и анализа трендов сейсмических режимов по рядам деформационных событий в осадочных толщах.
Список литературы: Артюшков Е.В. Основные формы конвективных структур в осадочных породах // Докл. АН СССР. 1963. Т. 153, № 2. С. 412–415.
Бискэ Ю.С., Сумарева И.В., Щитов М.В. Позднеголоценовое сейсмическое событие в юго-восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 7. 2009. Вып. 1. С. 3–25.
Верзилин Н.Н., Окнова Н.С. Следы древних землетрясений в осадочных толщах // Проблемы современной литологии и осадочных полезных ископаемых / Отв. ред. П.П. Тимофеев. Новосибирск: Наука, 1977. С. 30–38.
Вознесенский Е.А., Кушнарева Е.С. Сейсмическая разжижаемость грунтов: инженерная оценка и классифицирование // Инженерная геология. 2012. № 2. С. 11–23.
Гладков А.С., Лунина О.В. Сейсмиты юга Восточной Сибири: проблемы и перспективы изучения // Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1, № 3. С. 249–272. https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-3-0020
Горбатов Е.С. Особенности формирования кама «Шарваозеро» (Северная Карелия) и сингенетических деформаций в его разрезе // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 3. С. 33–50. https://doi.org/10.21455/GPB2020.3-3
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф. Четвертичные озерные комплексы северо-запада Восточно-Европейской платформы и Северной Якутии и их деформационные структуры // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 167–183. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-14
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф. Грунтовые нарушения в разновозрастных отложениях Клинско-Дмитровской гряды // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21, № 3. С. 137–146. https://static.ifz.ru/https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-10
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф., Корженков А.М., Варданян А.А. Структурно-литологическое сравнение конволюций в озерных комплексах (Q3-4) Балтийского щита, Северной Якутии, Тянь-Шаня // Вопросы инженерной сейсмологии. 2021. Т. 48, № 3. С. 41–59. https://doi.org/10.21455/VIS2021.3-2
Горбатов Е.С., Корженков А.М., Колесников С.Ф., Рассказов А.А., Родина С.Н., Варданян А.А. Особенности генезиса конволюций в озерных комплексах регионов со сравнительно низкой (Балтийский щит) и высокой (Тянь-Шань) палеосейсмической активностью // Геология и геофизика. 2022. Т. 63, № 5. С. 709–728. https://doi.org/10.15372/GiG2021103
Данилов И.Д. Водораздельные песчано-галечные отложения Воркутинского района // Кайнозойский покров Большеземельской тундры. М.: МГУ, 1963. С. 192–210.
Деев Е.В., Зольников И.Д., Лобова Е.Ю. Позднеплейстоцен-голоценовые сейсмогенные деформации в долине р. Малый Яломан (Горный Алтай) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 9. С. 1601–1620. https://doi.org/10.15372/GiG20150903
Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1962. 260 с.
Москвитин А.И. Четвертичные отложения и история формирования долины р. Волги в ее среднем течении. (Тр. ГИН. Вып. 12). М.: АН СССР, 1958. 210 с.
Николаева С.Б. Сейсмиты в позднеплейстоцен-голоценовых осадках северо-запада Кольского региона (северная часть Балтийского щита) // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 7. С. 830–839.
Рассказов А.А., Горбатов Е.С. Лимногеология и эволюция озерного литогенеза. М.: ИФЗ РАН, 2019. 192 с.
Сильные исторические и палеоземлетрясения Прииссыккулья и их положение в структуре северного Тянь-Шаня / Ред. А.В. Николаев. М.: ИФЗ РАН, 2018. 174 с.
Ali U., Ali S.A. Seismically induced soft-sediment deformation structures in an active seismogenic setting: The Plio-Pleistocene Karewa deposits, Kashmir Basin (NW Himalaya) // J. Struct. Geol. 2018. V. 115. P. 28–46. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2018.07.005
Alfaro P., Moretti M., Soria J.M. Soft-sediment deformation structures induced by earthquakes (seismites) in pliocene lacustrine deposits (Guadix-Baza Basin, Central Betic Cordillera) // Eclogae Geol. Helv. 1997. V. 90. P. 531–540.
Alfaro P., Delgado J., Estévez A., Molina J.M., Moretti M., Soria J. Liquefaction and fluidization structures in Messinian storm deposits (Bajo Segura Basin, Betic Cordillera, southern Spain) // Int. J. Earth Sci. 2002. V. 91, Iss. 3. P. 505–513. https://doi.org/10.1007/s00531-001-0241-z
Deev E., Turova I., Borodovskiy A., Zolnikov I., Pozdnyakova N., Molodkov A. Large earthquakes in the Katun fault zone (Gorny Altai): Paleoseismological and archaeoseismological evidence // Quatern. Sci. Rev. 2019. V. 203. P. 68–89. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2018.11.009
Druzhinina O., Bitinas A., Molodkov A., Kolesnik T. Palaeoseismic deformations in the Eastern Baltic region (Kaliningrad District of Russia) // Estonian J. Earth Sci. 2017. V. 66, Iss. 3. P. 119–129. https://doi.org/10.3176/earth.2017.09
Lunina O.V., Gladkov A.S. Soft-sediment deformation structures induced by strong earthquakes in southern Siberia and their paleoseismic significance // Sediment. Geol. 2016. V. 344. P. 5–19. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.02.014
Moretti M., Sabato L. Recognition of trigger mechanisms for soft-sediment deformation in the Pleistocene lacustrine deposits of the Sant’Arcangelo Basin (Southern Italy): Seismic shock vs. overloading // Sediment. Geol. 2007. V. 196, Iss. 1–4. P. 31–45. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2006.05.012
Moretti M., Alfaro P., Caselles O., Canas J.A. Modelling seismites with a digital shaking table // Tectonophysics. 1999. V. 304, Iss. 4. P. 369–383. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00289-3
Morey A.E., Goldfinger C., Briles C.E., Gavin D.G., Colombaroli D., Kusler J.E. Are great Cascadia earthquakes recorded in the sedimentary records from small forearc lakes? // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2013. V. 13, Iss. 10. P. 2441–2463. https://doi.org/10.5194/nhess-13-2441-2013
Neuwerth R., Suter F., Guzman C.A., Gorin G.E. Soft-sediment deformation in a tectonically active area: The Plio-Pleistocene Zarzal Formation in the Cauca Valley (Western Colombia) // Sediment. Geol. 2006. V. 186, Iss. 1–2. P. 67–88. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2005.10.009
Obermeier S.F. Using liquefaction-induced and other soft-sediment features for paleoseismic analysis // Paleoseismology / Ed. J.P. McCalpin. San Diego: Academic Press, 1996. P. 497–564.
Sims J.D. Determining earthquake recurrence intervals from deformational structures in young lacustrine sediments // Tectonophysics. 1975. V. 29, Iss. 1–4. P. 141–152. https://doi.org/10.1016/0040-1951(75)90139-0
Tsuchida H., Hayashi S. Estimation of liquefaction potential of sandy soils // Proceedings of the 3rd Joint Meeting, US–Japan Panel on Wind and Seismic Effects, May 1971, UJNR. Tokyo, 1971. P. 91–109.
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M. Sedimentological evidence of Pleistocene earth quakes in NW Poland induced by glacio-isostatic rebound // Sediment. Geol. 2014. V. 300. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2013.11.006
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M., Nartišs M., Krievāns M., Soms J. Seismites resulting from high-frequency, high-magnitude earthquakes in Latvia caused by Late Glacial glacio-isostatic uplift // J. Palaeogeography. 2016. V. 5, Iss. 4. P. 363−380. https://doi.org/10.1016/j.jop.2016.05.002
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M., Woronko B. Sedimentological distinction in glacigenic sediments between load casts induced by periglacial processes from those induced by seismic shocks // Geological Quarterly. 2020. V. 64, N 3. P. 626–640. https://doi.org/10.7306/gq.1546
van Vliet-Lanoë B.V., Magyari Á., Meilliez F. Distinguishing between tectonic and periglacial deformations of quaternary continental deposits in Europe // Global Planet. Change. 2004. V. 43, Iss. 1–2. P. 103–127. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2004.03.003
Wheeler R.L. Distinguishing seismic from nonseismic soft-sediment structures: Criteria from seismic-hazard analysis // Ancient Seismites. Geological Society of America, 2002. P. 1–11. https://doi.org/10.1130/0-8137-2359-0.1
Бискэ Ю.С., Сумарева И.В., Щитов М.В. Позднеголоценовое сейсмическое событие в юго-восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 7. 2009. Вып. 1. С. 3–25.
Верзилин Н.Н., Окнова Н.С. Следы древних землетрясений в осадочных толщах // Проблемы современной литологии и осадочных полезных ископаемых / Отв. ред. П.П. Тимофеев. Новосибирск: Наука, 1977. С. 30–38.
Вознесенский Е.А., Кушнарева Е.С. Сейсмическая разжижаемость грунтов: инженерная оценка и классифицирование // Инженерная геология. 2012. № 2. С. 11–23.
Гладков А.С., Лунина О.В. Сейсмиты юга Восточной Сибири: проблемы и перспективы изучения // Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1, № 3. С. 249–272. https://doi.org/10.5800/GT-2010-1-3-0020
Горбатов Е.С. Особенности формирования кама «Шарваозеро» (Северная Карелия) и сингенетических деформаций в его разрезе // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 3. С. 33–50. https://doi.org/10.21455/GPB2020.3-3
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф. Четвертичные озерные комплексы северо-запада Восточно-Европейской платформы и Северной Якутии и их деформационные структуры // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 167–183. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-14
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф. Грунтовые нарушения в разновозрастных отложениях Клинско-Дмитровской гряды // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21, № 3. С. 137–146. https://static.ifz.ru/https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-10
Горбатов Е.С., Колесников С.Ф., Корженков А.М., Варданян А.А. Структурно-литологическое сравнение конволюций в озерных комплексах (Q3-4) Балтийского щита, Северной Якутии, Тянь-Шаня // Вопросы инженерной сейсмологии. 2021. Т. 48, № 3. С. 41–59. https://doi.org/10.21455/VIS2021.3-2
Горбатов Е.С., Корженков А.М., Колесников С.Ф., Рассказов А.А., Родина С.Н., Варданян А.А. Особенности генезиса конволюций в озерных комплексах регионов со сравнительно низкой (Балтийский щит) и высокой (Тянь-Шань) палеосейсмической активностью // Геология и геофизика. 2022. Т. 63, № 5. С. 709–728. https://doi.org/10.15372/GiG2021103
Данилов И.Д. Водораздельные песчано-галечные отложения Воркутинского района // Кайнозойский покров Большеземельской тундры. М.: МГУ, 1963. С. 192–210.
Деев Е.В., Зольников И.Д., Лобова Е.Ю. Позднеплейстоцен-голоценовые сейсмогенные деформации в долине р. Малый Яломан (Горный Алтай) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 9. С. 1601–1620. https://doi.org/10.15372/GiG20150903
Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1962. 260 с.
Москвитин А.И. Четвертичные отложения и история формирования долины р. Волги в ее среднем течении. (Тр. ГИН. Вып. 12). М.: АН СССР, 1958. 210 с.
Николаева С.Б. Сейсмиты в позднеплейстоцен-голоценовых осадках северо-запада Кольского региона (северная часть Балтийского щита) // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 7. С. 830–839.
Рассказов А.А., Горбатов Е.С. Лимногеология и эволюция озерного литогенеза. М.: ИФЗ РАН, 2019. 192 с.
Сильные исторические и палеоземлетрясения Прииссыккулья и их положение в структуре северного Тянь-Шаня / Ред. А.В. Николаев. М.: ИФЗ РАН, 2018. 174 с.
Ali U., Ali S.A. Seismically induced soft-sediment deformation structures in an active seismogenic setting: The Plio-Pleistocene Karewa deposits, Kashmir Basin (NW Himalaya) // J. Struct. Geol. 2018. V. 115. P. 28–46. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2018.07.005
Alfaro P., Moretti M., Soria J.M. Soft-sediment deformation structures induced by earthquakes (seismites) in pliocene lacustrine deposits (Guadix-Baza Basin, Central Betic Cordillera) // Eclogae Geol. Helv. 1997. V. 90. P. 531–540.
Alfaro P., Delgado J., Estévez A., Molina J.M., Moretti M., Soria J. Liquefaction and fluidization structures in Messinian storm deposits (Bajo Segura Basin, Betic Cordillera, southern Spain) // Int. J. Earth Sci. 2002. V. 91, Iss. 3. P. 505–513. https://doi.org/10.1007/s00531-001-0241-z
Deev E., Turova I., Borodovskiy A., Zolnikov I., Pozdnyakova N., Molodkov A. Large earthquakes in the Katun fault zone (Gorny Altai): Paleoseismological and archaeoseismological evidence // Quatern. Sci. Rev. 2019. V. 203. P. 68–89. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2018.11.009
Druzhinina O., Bitinas A., Molodkov A., Kolesnik T. Palaeoseismic deformations in the Eastern Baltic region (Kaliningrad District of Russia) // Estonian J. Earth Sci. 2017. V. 66, Iss. 3. P. 119–129. https://doi.org/10.3176/earth.2017.09
Lunina O.V., Gladkov A.S. Soft-sediment deformation structures induced by strong earthquakes in southern Siberia and their paleoseismic significance // Sediment. Geol. 2016. V. 344. P. 5–19. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.02.014
Moretti M., Sabato L. Recognition of trigger mechanisms for soft-sediment deformation in the Pleistocene lacustrine deposits of the Sant’Arcangelo Basin (Southern Italy): Seismic shock vs. overloading // Sediment. Geol. 2007. V. 196, Iss. 1–4. P. 31–45. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2006.05.012
Moretti M., Alfaro P., Caselles O., Canas J.A. Modelling seismites with a digital shaking table // Tectonophysics. 1999. V. 304, Iss. 4. P. 369–383. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00289-3
Morey A.E., Goldfinger C., Briles C.E., Gavin D.G., Colombaroli D., Kusler J.E. Are great Cascadia earthquakes recorded in the sedimentary records from small forearc lakes? // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2013. V. 13, Iss. 10. P. 2441–2463. https://doi.org/10.5194/nhess-13-2441-2013
Neuwerth R., Suter F., Guzman C.A., Gorin G.E. Soft-sediment deformation in a tectonically active area: The Plio-Pleistocene Zarzal Formation in the Cauca Valley (Western Colombia) // Sediment. Geol. 2006. V. 186, Iss. 1–2. P. 67–88. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2005.10.009
Obermeier S.F. Using liquefaction-induced and other soft-sediment features for paleoseismic analysis // Paleoseismology / Ed. J.P. McCalpin. San Diego: Academic Press, 1996. P. 497–564.
Sims J.D. Determining earthquake recurrence intervals from deformational structures in young lacustrine sediments // Tectonophysics. 1975. V. 29, Iss. 1–4. P. 141–152. https://doi.org/10.1016/0040-1951(75)90139-0
Tsuchida H., Hayashi S. Estimation of liquefaction potential of sandy soils // Proceedings of the 3rd Joint Meeting, US–Japan Panel on Wind and Seismic Effects, May 1971, UJNR. Tokyo, 1971. P. 91–109.
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M. Sedimentological evidence of Pleistocene earth quakes in NW Poland induced by glacio-isostatic rebound // Sediment. Geol. 2014. V. 300. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2013.11.006
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M., Nartišs M., Krievāns M., Soms J. Seismites resulting from high-frequency, high-magnitude earthquakes in Latvia caused by Late Glacial glacio-isostatic uplift // J. Palaeogeography. 2016. V. 5, Iss. 4. P. 363−380. https://doi.org/10.1016/j.jop.2016.05.002
van Loon A.J., Pisarska-Jamroży M., Woronko B. Sedimentological distinction in glacigenic sediments between load casts induced by periglacial processes from those induced by seismic shocks // Geological Quarterly. 2020. V. 64, N 3. P. 626–640. https://doi.org/10.7306/gq.1546
van Vliet-Lanoë B.V., Magyari Á., Meilliez F. Distinguishing between tectonic and periglacial deformations of quaternary continental deposits in Europe // Global Planet. Change. 2004. V. 43, Iss. 1–2. P. 103–127. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2004.03.003
Wheeler R.L. Distinguishing seismic from nonseismic soft-sediment structures: Criteria from seismic-hazard analysis // Ancient Seismites. Geological Society of America, 2002. P. 1–11. https://doi.org/10.1130/0-8137-2359-0.1
