Вопросы инженерной сейсмологии: статья

Морфотектоника Имандра-Колвицкого разлома и параметры очаговой зоны палеоземлетрясений в Лувеньгских Тундрах (Кольский полуостров)
С.В. Шварев 1,2, С.Б. Николаева 3, И.В. Бондарь 2,1, А.О. Королева 2,1, А.О. Комаров 4
1 Институт географии РАН
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
3 Геологический институт Кольского научного центра РАН
4 ООО «Институт архитектурно-строительного проектирования, геотехники и реконструкции»
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 51
Номер: 2
Год: 2024
Страницы: 74-101
УДК: 551.248.2+551.4+551.24.03
DOI: 10.21455/VIS2024.2-5
Ключевые слова: сейсмогенерирующий разлом, морфолинеаменты, палеоземлетрясения, сейсмодеформации, очаговая зона, поздний плейстоцен, голоцен, Восточная Фенноскандия
Аннотация: В районе Кандалакшских низкогорных массивов на Кольском полуострове (северо-восток Фенноскандинавского щита) проведены детальные палеосейсмогеологические исследования. С целью выявления следов палеоземлетрясений, параметризации и датирования событий использовался комплекс методов, включающий дешифрирование космических снимков и цифровых моделей рельефа, наземное геолого-геоморфологическое картирование, структурные и тектонофизические исследования, бурение донных отложений озер в зонах разломов, отбор палеопочв и их датирование радиоуглеродным методом (14С). Изучение различных групп нарушений (сейсмотектонических, сейсмогравитационных, сейсмовибрационных), а также морфотектонические данные позволили выделить крупную Имандро-Колвицкую сейсмотектоническую зону протяженностью более 100 км на юго-западе Кольского полуострова. В результате исследований установлено, что унаследованная с докембрия зона проявляла активизацию в позднеледниковье и голоцене. Выявленные ареалы сейсмодислокаций, обследованные в районе детального участка Лувеньгские Тундры, позволили установить, что в зоне разлома располагались очаги палеоземлетрясений, интенсивность которых составляла от VIII до IX баллов в позднеледниковье, со снижением в голоцене. Сейсмогенерирующий разлом имеет правосдвиговую кинематику с взбросовой компонентой, реализованную в поле напряжений субмеридионального (ССВ) максимального сжатия и субширотного (ЗСЗ) растяжения. Новые данные по оценке возраста палеосейсмодислокаций указывают на 4 наиболее вероятных события в голоцене (кал. тыс. л.н.): 1) ≈ 10.4; 2) ≈ 7.5; 3) ≈ 2.8–3.0; 4) ≈ 0.38. Проведенные исследования могут использоваться при разработке научно-методических основ для оценки рисков возникновения катастрофических процессов, пополнения каталогов землетрясений и баз данных по активным разломам, а также предупреждения сейсмической опасности платформенных территорий.
Список литературы: Бабак В.И. (ред.). Карта геоморфолого-неотектонического районирования Нечерноземной зоны РСФСР (за исключением горной части Урала, Зауралья и Калининградской области). Масштаб 1:1 500 000. М.: Мингео РСФСР, MBиCCО СССР, МГУ, 1980.

Балаганский В.В., Глебовицкий В.А. Лапландский гранулитовый пояс и комплементарные структуры // Ранний докембрий Балтийского щита / Отв. ред. В.А. Глебовицкий. СПб.: Наука, 2005. С. 124–175.

Балаганский В.В., Горбунов И.А., Мудрук С.В. Палеопротерозойские Лапландско-Кольский и Свекофеннский орогены (Балтийский щит) // Вестник КНЦ РАН. 2016. № 3 (26). С. 5–11.

Балуев А.С. (отв. ред.). Тектоническая карта Белого моря и прилегающих территорий. Масштаб 1:1 500 000. М.: ГИН РАН, 2010.

Балуев А.С., Журавлев В.А., Терехов Е.Н., Пржиялговский Е.С. Тектоника Белого моря и прилегающих территорий (Объяснительная записка к «Тектонической карте Белого моря и прилегающих территорий» масштаба 1:1 500 000) / Отв. ред М.Г. Леонов. М.: ГЕОС, 2012. 104 с.

Бачманов Д.М., Кожурин А.И., Трифонов В.Г. База данных активных разломов Евразии // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8, № 4. С. 711–736. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-4-0314

Богданов Н.А., Хаин Ф.Е. (ред.). Тектоническая карта Баренцева моря и северной части Европейской России. Масштаб 1:2 500 000. М.: ФСГК России, 1996.

Богданов Ю.Б. (ред.). Государственная геологическая карта Российской федерации масштаба 1:10 000 000 (третье поколение). Балтийская серия. Геологическая карта дочетвертичных образований. Лист Q-(35), 36 (Апатиты). СПб.: ВСЕГЕИ, 2012.

Бондарь И.В., Гордеев Н.А. Кинематика Имандра-Колвицкого разлома в районе озера Среднее Лувеньгское (Кольский полуостров) // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2023. № 20. С. 497–503. https://doi.org/10.31241/FNS.2023.20.064

Верзилин Н.Н., Бобков А.А., Кулькова М.А., Нестеров Е.М., Нестерова Л.А., Мадянова Н.П. О возрасте и образовании современного расчлененного рельефа севера Кольского полуострова // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 7: Геология. География. 2013. № 2. С. 79–93.

Грачев А.Ф. (ред.). Карта новейшей тектоники Северной Евразии. Масштаб: 1:5 000 000. М.: ВИМС МПР России, ОИФЗ РАН, 1997.

Журавлев В.А., Шипилов Э.В. Новые данные о тектонике и структуре осадочного чехла Беломорской рифтовой системы // Докл. Академии наук. 2007. Т. 417, № 6. С. 786–791.

Козлов М.Т. Разрывная тектоника северо-восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1979. 140 с.

Колодяжный С.Ю., Балуев А.С., Зыков Д.С. Структура и эволюция северо-запада Беломорско-Северодвинской зоны сдвига в позднем протерозое и фанерозое (Восточно-Европейская платформа) // Геотектоника. 2019. № 1. С. 62–86. https://doi.org/10.31857/S0016-853X2019162-86

Кошечкин Б.И. Голоценовая тектоника восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1979. 160 с.

Кратц К.О. (отв. ред.). Земная кора восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1978. 231 с.

Митрофанов Ф.П. (гл. ред.). Геологическая карта Кольского региона. Масштаб 1:500 000. Испр. и дополн. В.И. Пожиленко. Апатиты, 2001.

Николаев Н.И., Бабак В.И., Медянцев А.И. Вопросы неотектоники Балтийского щита и норвежских каледонид // Советская геология. 1967. № 3. С. 3–23.

Николаева С.Б. Палеосейсмодислокации в южной части Кольского полуострова // Четвертичные отложения и современная тектоника ледниковых областей Восточной Европы. Апатиты: КНЦ РАН, 1993. С. 69–81.

Николаева С.Б. Палеосейсмические проявления в северо-восточной части Балтийского щита и их геолого-тектоническая позиция // Геоморфология. 2001. № 4. C. 66–74.

Николаева С.Б. Разрушительные землетрясения в окрестностях города Мурманска (по историческим и палеосейсмологическим данным) // Вулканология и сейсмология. 2008. № 3. С. 52–61.

Николаева С.Б., Евзеров В.Я. К геодинамике Кольского региона в позднем плейстоцене и голоцене: обзор и результаты исследований // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. 2018. № 1. С. 5–14.

Николаева С.Б., Лаврова Н.Б. Палеоклиматические и природно-динамические изменения окружающей среды в голоцене на юге Мурманской области: результаты изучения донных осадков озер в районе Лувеньгских Тундр // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2021. № 18. С. 310–315. https://doi.org/10.31241/FNS.2021.18.058

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. 2016. Т. 469, № 2. С. 199–203. https://doi.org/10.7868/S0869565216200172

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. https://doi.org/10.7868/S0869565217070209

Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры. М.: Наука, 1977. 240 с.

Никонов А.А. Терминология и классификация сейсмогенных нарушений рельефа // Геоморфология. 1995. № 1. С. 4–10.

Никонов А.А., Зыков Д.С. О признаках мощных землетрясений в восточном секторе Мурманской зоны (линия Карпинского) // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2017. № 14. С. 143–148.

Никонов А.А., Шварев С.В. Сейсмолинеаменты и разрушительные землетрясения в российской части Балтийского щита: новые решения для последних 13 тысяч лет // Материалы Международной конференции «Геолого-геофизическая среда и разнообразные проявления сейсмичности», Нерюнгри, 23–25 сентября 2015 г. Нерюнгри: ТИ (ф) СВФУ, 2015. С. 243–251.

Расцветаев Л.М. Парагенетический метод структурного анализа дизъюнктивных тектонических нарушений // Проблемы структурной геологии и физики тектонических процессов / Отв. ред. А.В. Пейве. М.: ГИН АН СССР, 1987. Ч. 1. С. 173–235.

Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методики и алгоритмы. М.: ГЕОС, 2017. 233 с.

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 научной конференции (школы) по морской геологии, Москва, 14–18 ноября 2011 г. М.: ГЕОС, 2011. Т. 5. С. 174–177.

Сим Л.А. Изучение тектонических напряжений по геологическим индикаторам (методы, результаты, рекомендации) // Изв. ВУЗов. Геология и разведка 1991. № 10. С. 3–22.

Солоненко В.П. Палеосейсмогеология // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1973. № 9. С. 3–16.

Спиридонов А.В. Палеосейсмодислокации побережья Баренцева моря: Автореф. дисс. … к.г.-м.н. М.: МГУ, 2007. 23 с.

Старовойтов А.В., Токарев М.Ю., Терехина Я.Е., Козупица Н.А. Строение осадочного чехла Кандалакшского залива Белого моря по данным сейсмоакустики // Вестник Моск. ун-та. Сер. 4: Геология. 2018. № 2. С. 81–92.

Стрелков С.А. Морфоструктуры северо-восточной части Балтийского щита и основные закономерности их формирования // Палеогеография и морфоструктуры Кольского полуострова. Л.: Наука, 1973. С. 5–80.

Стрелков С.А., Евзеров В.Я., Кошечкин Б.И., Рубинраут Г.С., Афанасьев А.П., Лебедева Р.М., Каган Л.Я. История формирования рельефа и рыхлых отложений северо-восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1976. 164 с.

Трифонов В.Г. (ред.). Карта активных разломов СССР и сопредельных территорий. Масштаб 1:8 000 000. Объяснительная записка. М.: ГИН АН СССР, 1987. 48 с.

Трифонов В.Г. Неотектоника Евразии. М.: Научный мир, 1999. 243 c.

Флоренсов Н.А. О неотектонике и сейсмичности Монголо-Байкальской горной области // Геология и геофизика. 1960. № 1. С. 74–90.

Шварев С.В. Послеледниковые тектонические движения и формирование террас озера Имандра (Кольский полуостров) // Геоморфология. 2003. № 4. С. 97–105.

Шварев С.В. Морфотектоника, сейсмичность и экзогенные процессы Кольского полуострова // Геология и геофизика. 2022. Т. 63, № 8. С. 1135–1152. https://doi.org/10.15372/GiG2021126

Шварев С.В., Николаева С.Б., Королева А.О. Морфологические проявления постледниковой сейсмической активности Имандра-Колвицкого активного разлома в Лувеньгской очаговой зоне (Мурманская область) // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2021. № 18. С. 425–429. https://doi.org/10.31241/FNS.2021.18.080

Шварев С.В., Бондарь И.В., Романенко Ф.А., Луговой Н.Н. Голоценовые палеосейсмодеформации на островах Кузокоцкого архипелага (Кандалакшский залив Белого моря, Восточная Фенноскандия) // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21, № 2. С. 9-43. https://doi.org/10.21455/GPB2022.2-2

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.

Шенкман Е.Я. (ред.). Геодинамическая карта Кольского полуострова. Масштаб 1:500 000. М.: Мингео СССР, ПГО «Аэрогеология», МОМКАГЭ, 1991.

Bäckblom G., Stanfors R. (eds.). Interdisciplinary study of post-glacial faulting in the Lansjärv area, northern Sweden, 1986–1988. Svensk Kärnbränslehantering AB Tech. Rep. 89-31. Stockholm, 1989. 192 p.

Dehls J.F., Olesen O., Olsen L., Blikra L.H. Neotectonic faulting in northern Norway; the Stuoragurra and Nordmannvikdalen postglacial faults // Quatern. Sci. Rev. 2000. V. 19, Iss. 14–15. P. 1447–1460. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(00)00073-1

Frolova N., Kara T., Chitalin A. Tectonophysics modeling of Baimka ore zone (Western Chukotka) // Advances in Geophysics, Tectonics and Petroleum Geosciences: Proceedings of the 2nd Springer Conference of the Arabian Journal of Geosciences (CAJG-2), Tunisia, 2019. Springer, 2022. P. 569–572. https://doi.org/10.1007/978-3-030-73026-0_127

Guerrieri L. (ed). Earthquake environmental effect for seismic hazard assessment: the ESI intensity scale and the EEE catalogue. Memorie descrittive della carta geologica d’Italia. Volume XCVII. A.T.I., 2015. 182 p. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.3629.3202

Kujansuu R. On Landslides in Finnish Lapland: Bulletin 256. Espoo: Geological Survey of Finland, 1972. 22 p.

Lagerbäck R., Sundh M. Early Holocene faulting and paleoseismicity in northern Sweden: Research Paper C 836. Uppsala: Geological Survey of Sweden, 2008. 80 p.

Lukashov A.D. Paleoseismotectonics in the Northern Part of Lake Onega (Zaonezhskij Peninsula, Russian Karelia): Report YST-90. Espoo: Geological Survey of Finland, 1995. 36 p.

Lundqvist J., Lagerbäck R. The Pärve Fault: A late-glacial fault in the Precambrian of Swedish Lapland // Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar. 1976. V. 98, Iss. 1. P. 45–51. https://doi.org/10.1080/11035897609454337

McCalpin J.P. (ed.). Paleoseismology. 2nd edn. New York: Elsevier, 2009. 613 p.

Michetti A.M., Esposito E., Guerrieri L., Porfido S., Serva L., Tatevossian R., Vittori E., Audemard F., Azuma T., Clague J., Comerci V., Gürpinar A., McCalpin J., Mohammadioun B., Mörner N.-A., Ota Y., Roghozin E. Intensity scale ESI 2007 // Memorie descrittive della carta geologica d’Italia / Eds. L. Guerrieri, E. Vittori. Roma: Servizio Geologico d’Italia, Dipartimento Difesa del Suolo, APAT, 2007. 74 p.

Mitrofanov F.P., Pozhilenko V.I., Smolkin V.F., Arzamastsev A.A., Yevzerov V.Ya., Lyubtsov V.V., Shipilov E.V., Nikolaeva S.B., Fedotov Zh.A. Geology of the Kola Peninsula (Baltiс Shield). Apatity: Kola Science Center RAS, 1995. 144 p.

Mörner N.-A. Active faults and paleoseismicity in Fennoscandia, especially Sweden. Primary structures and secondary effects // Tectonophysics. 2004. V. 380, Iss. 3–4. P. 139–157. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2003.09.018

Mörner N.-A. Paleoseismology: The application of multiple parameters in four case studies in Sweden // Quatern. Int. 2011. V. 242, Iss. 1. P. 65–75. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2011.03.054

Nikolaeva S.B., Rodkin M.V., Shvarev S.V. Late Glacial and postglacial seismicity in the Northeastern Fennoscandian Shield: Tectonic position and age of paleo-earthquakes near Murmansk // Bull. Geol. Soc. Finland. 2021. V. 93, N 1. P. 53–72. https://doi.org/10.17741/bgsf/93.1.004

Nikolaeva S.B., Nikonov A.A., Shvarev S.V. Lateglacial and postglacial faulting in the Russian part of the Fennoscandian shield // Glacially-Triggered Faulting / Eds. H. Steffen, O. Olesen, R. Sutinen. Cambridge: University Press, 2022. P. 246–260. https://doi.org/10.1017/9781108779906.018

Olesen O. The Stuoragurra fault, evidence of neotectonics in the Precambrian of Finnmark, northern Norway // Norsk Geologisk Tidskrift. 1988. V. 68, N 2. P. 107–118.

Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E., Bayliss A., Blackwell P.G., Bronk Ramsey C., Butzin M., Cheng H., Edwards R.L., Friedrich M., Grootes P.M., Guilderson T.P., Hajdas I., Heaton T.J., Hogg A., Hughen K.A., Kromer B., Manning S.W., Muscheler R., Palmer J.G., Pearson C., van der Plicht J., Reim R.W., Richards D.A., Scott E.M., Southon J.R., Turney C.S.M., Wacker L., Adolphi F., Büntgen U., Capano M., Fahrni S.M., Fogtmann-Schulz A., Friedrich R., Köhler P., Kudsk S., Miyake F., Olsen J., Sakamoto M., Sookdeo A., Talamo S. The IntCal20 Northern hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. V. 62, Iss. 4. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41

Zelenin E., Bachmanov D., Garipova S., Trifonov V., Kozhurin A. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): The ontology and design behind the continental-scale dataset // Earth Syst. Sci. Data. 2022. V. 14, Iss. 10. P. 4489–4503. https://doi.org/10.5194/essd-14-4489-2022