СЕЙСМИЧНОСТЬ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА И ИЗУЧЕНИЕ НОВЕЙШИХ ДВИЖЕНИЙ ПО ПАЛЕОСЕЙСМОДИСЛОКАЦИЯМ 15-ая всероссийская конференция с международным участием «Геологические. - презентация

1 СЕЙСМИЧНОСТЬ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА И ИЗУЧЕНИЕ НОВЕЙШИХ ДВИЖЕНИЙ ПО ПАЛЕОСЕЙСМОДИСЛОКАЦИЯМ 15-ая всероссийская конференция с международным участием «Геологические опасности», Архангельск, сентября 2009 года Ю.Й.Сыстра*, В.Г.Спунгин**, И.Ю.Сыстра* Горный институт Таллиннского технического университета(*), Таллинн, Эстония Институт динамики геосфер Российской академии наук(**), Москва, Россия

2 Тектоническая схема Фенноскандинавского щита, Сыстра, Русская плита Кк1 и Кк2 – Карель- ский кратон, более древняя и более мо- лодая часть; Mp – Мурманский блок; Vkv – Беломорский складчатый пояс; Ska – Свекофенн- ская складчатая об- ласть; Ptz – ранне- протерозойский че- хол на архейском основании; Lvgv – Лапландско-Бело- морский гранулито- вый пояс. Рифей: Rg – граниты рапакиви; Rp – граниты и пор- фиры; R – авлакоге- ны. SNv – Свеко- норвежский пояс; Pz –эдиакарско-па- леозойский чехол. Каледониды

3 Центрально-Атлантическая рифт Оулуярвско- Кандалакшская зона Землетрясения в Фенноскандии г. По данным ( ) Места проявления изученных палеосейсмо- дислокаций в востчной части Фенносканди- навского щита Паанаярви Луаштанги Путкозеро Чертов стул (Петрозаводск) Каменное озеро Осмуссаар СЗ побережье Ладоги

4 Послеледниковая палеосейсмика и активные разломы Фенноскандии по Mörner, N.A., Tectonophysics 380 (2004), с дополнениями авторов по восточной части, по территории Карелии. Обращает на себя внимание: 1) существование двух направлений активных разломов, северо- западных и северо- восточных 2) довольно равно- мерное распределение активных разломов по всей территории Фенноскандинавского щита.

5 Карта эпицентров землетрясений Карельского региона ( гг.) в интервале магнитуд 0,9-6,5. Составила Б.А.Ассиновская ( Из кн.:Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления, Петрозаводск, Рис.2.9.) Легенда: Нами на карте звездочками добавлены места наиболее многочисленных палеосейсмодислокаций в Карелии 1-Эпицентры по историческим данным; 2- по инструментальным данным. Размер знак пропорционален M/20, 3 –Ладожские события. Глубины очага 4-7: 4 > км, 5 = 5- 20км, 6 - < 5км, 7 – глубина не определена. Воттоваара Луаштанги Кукасозеро Паанаярви Кивиярви Чертов стул, Петрозаводск Путкозеро Губа Святуха о.Путсари Куркийоки

6 Геологическая схема Карельского региона (Сыстра, 2004) 1-венд-палеозойский платформенный чехол ( млн.лет) Рифей (1,65-1,0 млрд.лет) 2-силлы и осадки (1,5-1,1 млрд.лет) 3-граниты рапакиви (1,65-1,5 млрд.лет) Ранний протерозой (2,5-1,65 млрд.лет) Вепсийские долериты (4) и осадочные породы (5) (1,8-1,7 млрд.лет) Свекофеннские (1,75-1,92 млрд.лет) сиени-ты (6), граниты(7), габбро(8), диори-ты(9). 10- Калевийские вулканиты и осадочные породы (1,92-1,87млрд.лет) 11-Ультраосновные породы (1,98-1,95 млрд. лет). 12- Осадочные и вулканические породы ятулия и людиковия (2,3-2,0 mld a) 13-Коматиитовые базальты Ветреного Пояса (2,4 mld a), 14-расслоенные перидо-тит- габброноритовые массивы и габбро (2,44-2,36 млрд.лет), 15-граниты сумия (ca 2,45 млрд. лет), 16-Осадочно-вулканоген-ные породы сумия и сариолия (2,5-2,35 млрд. лет) Неоархей (2,8-2,5 млрд. лет) и мезоархей (3,2-3,6 млрд. лет) Лопийские (3,15-2,65 mld a) граниты (17), диориты18), габбро (19), вулканиты и осадочные породы (20) неразделенные. 21-беломориды. Палеоархейские реликты (3,2-3,6 млрд. лет) 22-Гранито- и диоритогнейсы Карельского кратона, 23-Реликты осадочных и вулкани-ческих пород в гранитогнейсах (3,2-3,4 млрд. лет) 24-Крупнейшие зоны надвигов Сеть основных постскладчаных сбросо-сдвигов указана красными линиями. Луаштанги Кивиярви Путкозеро Гирвас Губа Святуха О.Путсари Куркийоки В Карелии выявлены многочисленные палеосейсмодислокации в Онежском синклинории, в Куусамо-Паанаярвской зоне, в Приладожье и в Центральной Карелии. Паанаярви Воттоваара

7 В центре пос. Гирвас из гладкой поверхности габбродиабазового выхода выжат по сланцеватости блок около 20 кв. метра на высоту до 40 см. Блок разбит трещинами на более мелкие участки. Ледниковые шрамы поднятые на разную высоту. Гирвасская палеосейсмодислокация, Карелия

8 Пос. Гирвас, Карелия. Этот же блок с другой стороны. Длина молотка с ручкой 47 см.

9 Кивиярвская палеосеймодислокация представляет собой разломный уступ на берегу оз. Кивиярви. Правая сторона с озером явно опущен на несколько десятков метров. В магматическом теле оливинитов встречаются отколы крупных «перьев», высотой до м. В краевой части уступа много открытых на несколько см трещин. Кивиярвская палеосейсмодислокация

10 Отбросенный с края массива на 2 м вертикальный блок высотой более 25 м на берегу озера Кивиярви

11 Кивиярвская палеосейсмодислокация. До м от края разломного уступа практически все трещины открыты.

12 Астерваярвская сейсмодислокация, Паанаярви Обвалы крупных глыб. Практически по всем трещинам на краю уступа происходили подвижки.

13 Типичное сейсмическое разрушение скальных пород в крупные угловатые блоки, которые откатываются вниз при относительно слабых землетрясениях. Астерваярвская палеосейсмодислокация.

14 Сейсмически активная разломная зона в 2 км к западу от дер.Палтега, Заонежский полуостров Онежского озера Высотой до 60 м почти вертикальный разломный уступ виден издалека. Вдоль уступа прослеживается обвал из крупных глыб, шириной до 30 м, встречаются каменные перья, выколы, многочисленные открытые трещины.

15 Разломный уступ Палтега с расстояния м.

16 Отодвинытые друг от друга блоки коренных пород у дер. Спировка Отодвинутые друг от друга по открытой трещине блоки у губы Святуха

17 Губа Святуха, Заонежский полуостров. Каменный обвал.

18 Участок Луаштанги Участок Луаштанги, Калевальский район, Республика Карелия Отличается этот от других тем, что здесь послелед- никовые сейсмические события проявились на плоских выходах, что дает возможность более определенно судить об характере движений и деформаций. Блоки в основном выжаты силой из коренных выходов и сейчас сильно сжаты, что свидетельствует об интенсивном общем сжатии участка.

19 Выход 1, вид сбоку сверху. Весь поднятый блок делен на пластины, которые подняты на разные уровни, выше всего подняты центральные части выхода, максимально до 162 см.

20 Выход 2, размерами 10х15м, центральная часть поднята на 130 см, краевые от 40 до 70 см. Разделен открытыми трещинами по сланцеватости на пластины, мощностью см, редко больше. Длина молотка с ручкой 47 см.

21 Этот же выход сфотографирован с другой стороны и сверху. Ручка молотка указывает направление движения ледника – СВ 80. Выше всего подняты ЮВ часть выхода. о

22 Один из самых крупных поднятых блоков, размерами 7,5х17,5 м.

23 Вся гидросеть занимает линейные депрессии и впадины двух основ- ных направ- лений: СЗ 295 град. и СЗ 335 град. Палеосейсмодислокации участка Луаштанги, Калевала

24 Эти две довольно широкие зоны, обе более 10 км четко дешифрируются по космоснимкам (правая сторона и следующий слад). Поскольку зоны пересекаются под острым углом, то движение любого блока на юго-восток вызывало образования дополнительных напряжений из-за уменьшения общего объема горной массы.

25 Луаштанги Для этой части Карелии и Фенноскандинавского щита они являются региональными разломными зонами (см. врезку к схеме), которые были заложены в конце Свекофеннской орогении, но оказались активными и сейчас.

26 СВ 87 Ледниковые шрамы СВ 87 Сланцеватость СЗ 331 о Трещина СВ 0-5 Ледниковые шрамы - СВ 87 Хорошая сохранность даже самых маленьких выжатых блоков и наличие на их поверхности четких ледниковых шрамов свидетельствуют однозначно о том, что выжимание происходило уже в послеледниковое время.

27 Ледниковы шрамы хорошо проявлены как в поднятых, часто узеньких полосках коренных пород, так и в чистом выходе коренных пород в целом. Ручка молотка направлен по движению льда – на СВ 87 градусов.

28 Извилистая трещина Выжатые с поверхности выхода на разную высоту блоки 4 см 3 см 2 см 20 см 1 см 10 см Извилистая трещина Клиновидный выжатый блок ориентирован длинной осью по сланцеватости СЗ 331 и острием направлен на ЮВ 151. Тупой конец клина упирается в извилистую трещину СВ 65.

29 Вид клина сбоку, точеный конец карандаша указывает направление движения ледника Вид этого же клина с боку показывает, что легче всего его выжимать именно сжатием справа, по направлению сланцеватости напряжения ориентированы на ЮВ 151 градус. Дальше направо клин не прослеживается, зато спереди сбоку выжато ряд более мелких клиньев (предыдущий слайд).

30 Трещины СЗ 350 Сланц. 328 SW см 14 см 8 см 7см Мелкие блоки могут быть ориентированы иногда в направлении почти север-юг, но и тогда более короткие стороны ориентированы вдоль сланцеватости. Ледниковые шрамыб СВ 87

31 Трещина СВ 25 Сланц. 323 SW 87 ЮВ 143 Своеобразный длинный и узкий блок, длиной более 3 м, при выжимании был разделен на ряд отрезков у каждого из которых поднятой оказался ЮВ конец. Это свидетельствует о том, что сжимающие направления были ориентированы на ЮВ 143 градуса.

32 Выводы: 1.Фенноскандинавский щит является сейсмически активной и сейчас. 2.В горизонтальной плоскости направленные напряжения не могут быть связаны с погружением в астеносферу земной коры Фенноскандинавского щита в ледниковое время, а связано с напряжениями возникающими при движении литосферных плит и их взаимодействием. Эти движения, скорее всего, связаны с горизонтальными напряжениями, возникающими при продолжающем раскрытии Атлантического океана. 3.Места пересечения крупных зон региональных разломов могут вызывать накопление значительных напряжений и вызывать редкие разрушительные землетрясения. Их необходимо учесть при планировании крупных технических сооружений и населенных пунктов. 4.Луаштангинский палеосейсмический объект безусловно является выдающимся объектом геологического наследия, заслуживает включения в список геопамятников Республики Карелия и Российской Федерации. Детальное изучение напряженного поля участка позволило бы более четко оценить сейсмическую опасность таких объектов в будущем. 5.Следует всегда запомнить, что многочисленные активные разломы и другие проявления сейсмической активности, а также сильные исторические и разрушительные доисторические землетрясения указывают на возможное их повторение в будущем.

33 На платформе палеосейсмодислокации проявлены хуже, чем в твердых кристаллических породах щита. Все же на острове Осмуссаар в Эстонии во время сильного землетрясения отвалился кусок берега, известняков среднего ордовика, образовались многочисленные открытые трещины в скалах и в каменных зданиях. Силой землетрясения 25 октября 1976 года считается 6.7 баллов по шкале Рихтера.

34 Отодвинутый от скалы блок известняка и открытые трещины на осторове Осмуссаар после г. землетрясения. Благодарим за внимание!