Некоторые типы послеледниковых сейсмодислокаций

Некоторые типы послеледниковых сейсмодислокаций Республики
Карелия (Россия) и Эстонии
Сыстра, Ю. Й.1, Спунгин, В. Г.2
1
Горный институт Таллиннского технического университета, Таллинн, Эстония, systra@staff.ttu.ee
Институт динамики геосфер РАН, Москва, Россия, spungin@idg.chph.ras.ru
2
Проблемы сейсмической безопасности атомных электростанции и необходимость на
длительный срок захоронить высокорадиоактивные отходы этих станций способствовали
развитию сейсмических и палеосейсмических исследований в Фенноскандии. В Финляндии
и Швеции сейсмические исследования были начаты более 30 лет назад [5]. Инициатором
изучения сейсмических дислокаций в Карелии был А.Д.Лукашов. Он описал большинство
известных сейчас объектов в Заонежье [6], на горе Воттоваара и в Приладожье [1], сравнивал
их с дислокациями в сейсмических зонах и доказал их сейсмическую природу.
В Карелии обнаружены практически все типы локальных сейсмодеформаций, которые
описанные в сейсмических районов [3], Известны сейсмотектонические, гравитационносейсмотектонические сейсмогравитационные, сейсмогидро-динамические, субаквальные
дислокации и деформации встряхивания. Все проявляются в основном в палеосейсмогенных
участках, какими в Карелии являются Приладожье, Онежский синклинорий, Кандалакшский
залив и Белое море в целом, Паанаярвско–Кандалакшская зона, Лехтинская структура, район
дер. Нюхча на Белом море, Сегозера и Калевалы.
Различные сейсмодислокации и сейсмодеформации можно встретить всюду в
Карелии, но часто они небольших размеров и небольшой амплитуды, как сейсмодислокация
в пос. Гирвас на восточном крыле Онежского синклинория (рис.1). Нужен опыт, чтобы их
заметить. В верхней части пологой гряды с выходами в средней степени рассланцованных
ятулийских диабазов (ок.2,1млн. лет) выжата почти на 0,5 м группа угловатых блоков.
Особой повышенной трещиноватости в коренных породах не наблюдается. Вероятнее всего
эта сейсмодислокация образовалась в результате встряхивания земной поверхности при
землетрясении, которое происходило уже после таяния материкового льда, значит не более
11 тысяч лет тому назад. Причиной выжимания блоков была сильное горизонтальное сжатие
пород, которое и сейчас по многочисленным определениям напряжений выше вертикальных
сил в 10-20 раз [4]. На выжатых блоках сохранились ледниковые шрамы.
Рис.1. Выжатые из сглаженного ледником выхода 5х8 м угловатые блоки габбро–диабазов.
Крутая наклонная сланцеватость стенке (слева), способствовала выжиманию блока. Вид с
другой стороны показывает меньшие по размерам блоки, у которых один конец больше
поднят (справа). Длина молотка 0,6 м. Пос. Гирвас, Центральная Карелия.
Другой тип сейсмотектониской деформации был выявлен в 12 км к северу от СВ
конца оз. Паанаярви, на берегу оз. Каменное. Южный берег озера поднят по СВВ линейному
разлому на 30–40 м по отношении к остальной части (рис.2, вверху слева). Вдоль этого
сбросового уступа прослеживается полоса обвалов из угловых глыб (рис.2, вверху). Вдоль
справа). О сейсмичесой природе нарушения отчетливо свидетельствуют каменные столбы и
перья, которые представляют собой крупные фрагменты коренных пород (массивных
оливинитов), высотой до 25 метров и длиной более 15 м, отодвинутые от сбросового уступа
сейсмическим ударом вверху более чем на 3 м, а внизу всего 1–1,5 м (рис.2, внизу слева).
Особенно характерным для всех сейсмических зон является наличие всюду открытых
трещин. Обычны небольшие смещения по ним. Прилегающая к разлому часть массива
(рис.2, внизу справа) сильно трещиновата, расстояния между отдельными трещинами не
превышает 0,5-2 м, расхождение стенок обычно до 2-3см, а иногда может составлять 5-10 см.
Ширина трещиноватой зоны составляет 30–40м, переход к массивной породе происходит
постепенно, как и закрытие трещин.
Рис.2. Приразломная палеосейсмическая деформация на южном берегу оз. Каменное,
Северная Карелия (объяснения в тексте).
Несколько по-другому проявляются сейсмодислокации в крепких массивных породах у
крутых стенок, где для смещения вниз по склону потребуются небольшие усилия, потому
что блоки сами имеют достаточную гравитационную энергию высоко на уступе. Довольно
типичными разломными дислокациями являются крутые уступы вдоль пересекающихся
Кандалакшско– Оулуярвского и Паанаярвско–Кукасозерского разломов в Паанаярвском
национальном парке. Один из уступов является объектом осмотра на Астерваярвской
природной тропе. Почти вертикальный склон имеет в нижней части обвал из крупных
угловых блоков рассланцованных гранодиоритов, размерами в длину до 8 м и более и
шириной до 5м. Толщина блоков не превышает 2-3 метров. Практически отсутствуют
мелькие болки среди обвалов. Выше у стены можно встретить каменные перья, оттолкнутые
от стены стоящие блоки, выколы с образованием менее или более глубоких ниш. Весьма
характерным является наличие многочисленных открытых трещин со смещениями по ним,
что из-за них уступы являются очень неустойчивыми и малейшие сейсмические подвижки
могут вызывать новые обвалы. Все эти обвалы образовались уже после таяния материкового
ледника, что по началу отложения озерных осадков в озере Паанаярви имеет возраст 9500
лет. Зона Куусамо–Кандалакша является сейсмически активной и сейчас, каждый год здесь
сейсмостанции фиксируют несколько землетрясений [8].
Рис.3. Астерваярвская сейсмодислокация – разломный уступ в Паанаярвском национальном
парке. Крупные угловатые блоки на склоне (слева) и след от выкола с образованием ниши.
Трещины открытые и по ним происходили заметные смещения блоков (справа).
Онежский синклинорий состоит из ряда СЗ простирания наложенных синклинальных
и антиклинальных складок, синклинали более открытые, антиклинали между ними более
сжатые и осложнены разломами, параллельными осевым поверхностям складок [2]. Всему
Заонежскому полуострову характерен обращенный рельеф, синклинали образуют высокие
гряды СЗ простирания, а антиклинали на местности отмечают узкие длинные глубокие озера.
Рис.4. Сейсмодислокации на ЮВ и СЗ крыльяx Путкозерской синклинали. Каменные столбы
вблизи дер. Спировка (вверху слева). Большая открытая трещина в береговом уступе (вверху
в центре). Разломный уступ, высотой около 60 м в 2км к западу дер. Палтега (вверху справа
и внизу слева, на расстояния 2км). Уступ с обвалом у губы Святуха (внизу справа).
Путкозерская синклиналь занимает самую высокую часть полуострова и поднимается
на 170 м над уровнем Онежского озера. С обеих сторон ограничивают ядро структуры
ступенчатые уступы высотой до 60 м каждый. Сейсмодислокации встречаются в основном в
километровой зоне от уступа и имеют широкое разнообразие. Вдоль уступов, длиной до 2530 км прослеживаются широкие каменные обвалы с крупных валунов, открытые трещины,
каменные столбы и т.д. (рис.4). Они хорошо описаны А.Д. Лукашовым [1,6,7].
В осадочных коренных породах Эстонии выявление сейсмодислокаций сложнее, в
осадочных породах в уступах различных трещин значительно больше и нет уверенности в
том, что они сейсмической природы. Все же у острова Осмуссаар произошло крупное
землетрясение (6-7 баллов по шкале МСК-64) 25 октября 1976 года и на острове были
свидетели, пограничная застава. В невысоком уступе и в каменном здании образовались
открытые трещины, а в море свалился большой участок берега, его до сих пор не успели
разрушить волны (рис.5).
Рис.5. Сейсмодислокации на острове Осмуссаар, Эстония. Открытая трещина (слева) и
упавший во время землетрясения 25.10.1976 г. участок берега.
В районе Северного порта гор. Палдиски на дне старого карьера при детальном
изучении было найдены две трещины с вертикальными смещениями 1-3 см. Интерес к ним
вызывало обстоятельство, что подняты были блоки ближе к берегу, чего никак нельзя было
объяснить гравитационными силами. Один из блоков отделен от скалы длинной (более 50 м)
трещиной, которая местами открыта на 2 см. Возможно, это нарушение также является
результатом Осмуссаареского землетрясения 25 октября 1976 г.
Литература
1. Лукашов А.Д. Геодинамика новейшего времени // Шаров, Н.В. (ред.). Глубинное строение и сейсмичность
Карельского региона и его обрамления. Петрозаводск, 2004. С.150–191.
2. Сыстра, Ю.Й. Тектоника Карельского региона. СПб, Наука, 1991. 176с.
3. Хромовских В.С., Никонов, А.А. По следам сильных землетрясений. М.: Наука, 1984. 144с.
4. Юдахин, Ф.Н. О природе геодинамических процессов в Фенноскандии // Глубинное строение и геодинамика
Фенноскандии, окраиных и внутриплатформенных транзитных зон. Мат-лы 8-ой Междунар.
Конференции.Петрозаводск: Кар.НЦ РАНб 2002. С. 271–274
5. Kuivamäki, A., Vuorela, P. 2002. Technical studies related to diposal safety. In: Rasilainen, K. (ed.) Nuclear waste
management in Finland: final report of public sector’s research programme JYT2001 (1997/2001). Studies and reports
15/2002.17-34.
6. Lukashov A.D. Paleoseismotectonics in the northern part of Lake Onega (Zaonezhskij peninsula, Russian Karelia). Espoo:
Geol. Survey of Finland, Report YST–90, 1995. 36 p.
7. Lukashov, A.D., Systra, Y.J. Network of faults and traces of postglacial earthquakes in the Paanajrvi National Park. //
Oulanka Reports 19. P.27–31.
8. www.seismo.helsinki.fi