Палеосейсмодислокации побережья Баренцева моря

Глава 4. Полевые наблюдения.

В данной главе собраны полевые описания палеосейсмодислокаций, сделанные автором в составе Кольского отряда ИФЗ РАН во время экспедиций 2003 - 2005 гг.

Палеосейсмогеологические исследования проведены нами в бассейнах рек Печенги и Титовки, а также на побережье Баренцева моря между Печенгской губой и бухтой Долгая Щель. Целью их было о6наружение и выявление в регионе различных типов локальных палеосейсмодеформаций, установление возможного возраста, оценки интенсивности землетрясений, породивших эти дислокации, выделение палеосейсмогенных структур.

4.1. Район работ

Исследованная территория охватывает западные части Мурманского и Центрально-Кольского геоблока. Проведенные исследования показали, что на исследуемой территории обнаружены практически все типы локальных сейсмодеформаций, описанные в литературе [Солоненко, 1973; Хромовских, Никонов, 1984; 1995]. Здесь обнаружены как первичные (сейсмотектонические), так и вторичные (гравитационно-сейсмотектонические и сейсмогравитационные) деформации.

В настоящей работе палеосейсмодеформации описаны в соответствии с сейсмогенерирующими разломами, их породившими. Для субмеридианальных разломов описание дислокаций приводится с юга на север, для субширотных - с востока на запад.

Большинство обнаруженных дислокаций комплексные, т.е. сочетающие в себе деформации нескольких типов. Так, например, стенки сбросовых уступов часто содержат выбитые блоки, крупные скальные оползни нередко сочетаются с более мелкими обвалами, сейсморвы оканчиваются крупными оползнями и обвалами и т.д. Поэтому разделение вторичных дислокаций произведено во многом условно, по наиболее резко проявленной деформации.

4.2. Первичные палеосейсмодислокации

Сбросовые уступы имеют протяженность от 1 до 15 км и высоту от 15 до 30 м. Сбросовые уступы представляют собой отвесные стенки с очень свежими и неровными поверхностями, на которых нередко наблюдаются зеркала скольжения, следы отрыва отдельных блоков по массивной породе и ниши обрушения глубиной до 1,5 м, у основания которых залегают глыбовые обвалы обрушившихся пород. На бровках таких уступов наблюдаются следы нарушения поверхности ледниковой полировки мелкими сбросами и трещинами отрыва.

Сейсмотектонические рвы и трещины растяжения представляют собой линейные депрессии в кристаллических породах, выраженные в рельефе в виде узких вытянутых озерных котловин, заливов, заболоченных низин или открытых зияющих трещин. Их длина колеблется в пределах от 0,5 до 10 и более км, ширина от 0,2 до 4 м, глубина от 0,5 до 5 м.

Кластические дайки распространены, в основном, в аллювиальных отложениях крупных рек. Форма в разрезе, как правило, воронковидная, глубина до 2 м, мощность от 0,5 см до 5 см. Края неровные, вдоль них часто видны подвороты слойков, указывающие на смещение. В рельефе обычно не выражаются, часто сильно ожелезнены.

Расседания вершинных частей положительных форм рельефа распространены в основном близ побережья Баренцева моря. Размеры расседаний колеблются от 50х70 м до 200х150 м. Они обычно сочетаются со скальными стенками с крупноглыбовыми обвалами.

4.3. Вторичные палеосейсмодислокации

Среди гравитационно-сейсмотектонических выделяются следующие виды: сейсмообвалы, скальные оползни, выдвинутые из уступов блоки породы (выколы).

Сейсмообвалы отличаются наличием небольшого количества, но больших по размерам обломков скальных пород, которые в один слой залегают на примыкающих к сбросовым уступам четвертичных отложениях. Их протяженность от стенки отрыва до фронтальной части значительно выше, нежели просто гравитационных обвалов [Никонов, 2004]. Размеры глыб сейсмообвалов на исследованной территории колеблются в следующих пределах: высота от 0,5 до 2,5 м, ширина 1 - 5 м, длина 1,5 - 7 м; объем глыб достигает 0,75 - 87,5 м³. Протяженность этих образований составляет 50-200 м.

Выбитые блоки встречаются на исследованной территории достаточно часто, их размеры колеблются от 1х2х1,5 м до 3х5х7 м.

4.4. Дистанционные наблюдения

Структуры, подобные описанным выше, замечены при дешифрировании аэрофото- и космоснимков и подтверждены при визуальных перспективных наблюдениях в долинах рек Зап. Лица и Нота, на побережье Баренцева моря между Печенгской Губой и п-овом Рыбачий. Детальное описание их не производилось в силу ограниченности времени и труднодоступности. Если вынести их на карту, получается следующая картина. Палеосейсмодислокации распространены на исследуемой территории неравномерно, полосами, соответствующими древним разрывным нарушениям. Можно видеть, что наиболее густо ПСД располагаются вдоль Колмозеро-Воронья-Кейвского разлома северо-западной ориентировки.

4.5. Определение положения эпицентральных областей и оценка параметров древних землетрясений

В результате исследований долин рек Печенга и Титовка и побережья Баренцева моря обнаружены сейсмодислокации всех трех типов: сейсмотектонические, сейсмогравитационные и сейсмовибрационные. Пространственное распределение их таково: сейсмотектонические дислокации приурочены к зонам древних разрывных нарушений, а особенно - к местам их пересечения; сейсмогравитационные и сейсмовибрационные дислокации сосредоточены вдоль древних разломов, зачастую на некотором удалении от них (до 1-3 км). Внутри блоков, ограниченных древними разрывными нарушениями, на удалении свыше 3 км от последних, сейсмодислокаций не наблюдается. Так же не обнаружены сейсмодислокации в верхнем течении р. Печенга (выше г. Маттерт) и на участке Никель - оз. Лучломполло. Таким образом, к уже выделенным ранее зонам ВОЗ можно присоединить зоны вдоль разрывных нарушений меньше рангом: Печенгский, Титовский, Териберский и Туломский разломы.

По измеренным параметрам первичных сейсмодислокаций восстановлены значения магнитуд палеособытий (табл.3). Необходимо уточнить, что для расчетов использовались только подтвержденные полевыми наблюдениями длины палеосейсмодислокаций.

Необходимо иметь в виду, что инструментально зафиксированные землетрясения Фенноскандии мелкофокусные [Панасенко, 1980], они вызывают значительные смещения в зонах разломов. Из этого, а также из того, что помимо сейсмогенной, на отдельных дислокациях могли развиваться афтершоковые и криповая деформации, можно предполагать, что магнитуды, рассчитанные по протяженности сейсмогенных разрывов, окажутся более достоверны. Расчеты магнитуд палеособытий по длине сейсмогенерирующего разрывного нарушения дает результат М=7,0 для Печенгского разлома, М=6,7 - для Титовского, М=6,8 для Колмозеро-Воронья-Кейвского и М=6,4 - для Куверниринъйокского.

По первичным, сейсмотектоническим дислокациям восстановлены фокальные механизмы очагов палеоземлетрясений (см. рис. 3).

Таблица 3. Определение магнитуд землетрясений по палеосейсмодислокациям. Составил А.В. Спиридонов.
фактический материал				по: [Wells,Coppersmith]					по: [Хромовских]
т.н.	тип смещения	длина (l), км	макс. смещение (d), м	без учета типа смещения		с учетом типа смещения
				Mw (l)	Mw (d)	Mw(l)	Mw (d)	+/-	Мs(l)
ps40	сброс	0,1	0,4	3,98	6,4	3,54	6,3	0,03	4,72
ps42	взброс	0,001	0,005	1,78	5,0	1,34	5,5	0,5	2,52
ps43	взброс	0,001	0,005	1,78	5,0	1,34	5,5	0,5	2,52
ps49	взброс	0,03	0,4	3,40	6,4	3,14	6,3	0,01	4,14
ps52	сброс	2	0,9	5,41	6,6	5,26	6,6	0,1	6,15
ps53	взброс	4	3	5,74	7,0	5,73	6,7	0,2	6,48
ps61	сброс	3,5	7	5,68	7,3	5,58	7,2	0,2	6,42
ps61	сдвиг	3,5	7			6,24	7,5	0,1
ps62	сброс	0,1	7	3,98	7,3	3,54	7,2	0,2	4,72
ps63	сброс	0,3	0,2	4,50	6,2	4,17	6,1	0,01	5,24
ps64	сброс	0,5	0,5	4,75	6,5	4,46	6,4	0,04	5,49
ps66	взброс	0,5	0,3	4,75	6,3	4,63	6,3	0,03	5,49
ps69	сброс	0,15	0,3	4,17	6,3	3,77	6,2	0,01	4,91
ps70-2	сдвиг	0,2	2,2	4,31	6,9	4,80	7,1	0,1	5,05
ps71	взброс	0,3	0,5	4,50	6,5	4,36	6,4	0,04	5,24
ps72	сброс	0,4	0,5	4,64	6,5	4,33	6,4	0,04	5,38
ps73	сдвиг	0,3	3	4,50	7,0	5,00	7,2	0,1	5,24
ps79	сдвиг	0,5	3	4,75	7,0	5,26	7,2	0,1	5,49