ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2008, № 3, с. 52-61
УДК-551.4+550.348.089.64(470.21)
РАЗРУШИТЕЛЬНЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТЯХ ГОРОДА МУРМАНСКА (ПО ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ)
© 2008 г. С. Б. Николаева
Геологический институт Кольского научного центра РАН, Апатиты, 184209 Поступила в редакцию 03.04.2006 г.
Представлены результаты инструментальных, исторических и палеосейсмогеологических исследований землетрясений на севере Кольского региона. Обнаружены палеосейсмодеформации, свидетельствующие о сильных сейсмических событиях, происходивших здесь в начале голоцена. Выделена Мурманская палеосейсмогенная структура, в которой возможно возникновение землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов по шкале MSK-64.
Представления о сейсмичности Кольского региона, находящегося в северо-восточной части Балтийского шита, до недавнего времени опирались только на результаты краткоого периода инструментальных наблюдений, начавшихся здесь в конце 1950-х годов с вводом в строй сейсмической станции "Апатиты". В последнее время для оценки сейсмичности территорий все чаще привлекаются сведения и о древних землетрясениях (палеосейсмогеологи-ческие данные). Особенно это касается районов с высокой плотностью населения и хорошо развитой инфраструктурой. К одному из таких районов относится территория города Мурманска и его окрестностей. Исследуемый район, ограниченный 68° 40' с.ш. на юге, 69° 30' с.ш. на севере, 32° 00' в.д. на западе и 34° 30' в.д. на востоке, неоднократно подвергался воздействию землетрясений различной интенсивности (рис. 1).
ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА
В геолого-структурном плане исследуемый район расположен в зоне сочленения Мурманского и Центрально-Кольского геоблоков северо-восточной части Балтийского щита, сложенных нестрати-фицированным комплексом гнейсов и гнейсо-грани-тов архей-протерозойского возраста [2]. При общем северо-западном направлении структур в Мурманском блоке отмечаются их северо-восточные и меридиональные простирания, связанные с чешуйчато-купольным строением блока [8]. Центрально-Кольскому геоблоку свойственны в основном северо-западные ориентировки изоклинально-чешуйчатых структур. На протяжении всей истории тектонического развития района отмечается унаследо-ванность движений по зонам наиболее крупных разломов [5]. Зона разломов, разделяющая Мурманский и Центрально-Кольский геоблоки в исследуемом районе имеет преимущественно сдвиговый
характер и северо-западное простирание. Вдоль Кольского залива располагается система субмеридиональных сдвигов и подчиненных оперяющих разломов. Геологические доказательства о горизонтальных смещениях в районе Кольского залива приведены в [17]. Узлы пересечения разломов могут являться сейсмогенными, особенно если учитывать их длительное развитие и активизацию в различные геологические периоды. Одним из таких узлов в окрестностях г. Мурманска является зона пересечения глубинных разломов северо-западного и субмеридионального направлений (рис. 1).
Новейшая структура исследуемого района, как и всего Кольского региона в целом, обусловлена сложной системой тектонических блоков, поднятых по разломам на разную высоту на новейшем этапе тектонического развития. Блоки образуют разнопорядковые структуры, с различной направленностью и интенсивностью новейших движений, что нашло свое отражение на картах новейшей тектоники [10]. Наиболее характерной чертой рельефа района является его дробная расчлененность и выдержанность ориентировки крупных орографических элементов в субмеридиональном и северо-восточном направлениях.
СОВРЕМЕННЫЕ И ИСТОРИЧЕСКИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Сведения об инструментально зафиксированных землетрясениях содержатся в Интернете в базе данных о землетрясениях Феннноскандии [24]. В нее вошли каталоги землетрясений, составленные Т. ДД]08 и М. ШЫ, в части российских землетрясений - каталоги Г.Д. Панасенко и данные Кольского регионального сейсмического центра геофизической службы РАН (КРСЦ ГС РАН). Повышенной интенсивностью отличались события 1968 и 1990 гг. Вблизи вершины Кольского залива, в месте слияния рек Колы и Туломы 24 октября 1968 г. сейсми-
РАЗРУШИТЕЛЬНЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТЯХ ГОРОДА 32°00' 34°00'
69°00'
69°00'
32°00'
34°00'
1 2 3
5 6 7 в в в9У10,:
а
окрестно-6-8; 4 > 8;
Рис. 1. Схема расположения мест обнаружения следов древних и эпицентров современных землетрясений стях Мурманска. Плотность остаточных деформаций на единицу площади (15 х 15 км): 1 - 2-4; 2 - 4-6; 3 5-8 - эпицентры современных (5) и исторических (6) землетрясений за период с 1772 по 2002 г. с магнитудами (М) более 2.5: 5, 6 - М > 4.1; 7 - 3.1 < М < 4.1; 8 - 2.5 < М < 3.1 (по [24]). Цифрами указан год землетрясений. 9 - разломы достоверные и предполагаемые: главные (а), второстепенные (•) [2]; 10 - предполагаемая граница Мурманской сейсмоген-ной структуры; 11 - участки проведения полевых работ. ЦК и М - Центрально-Кольский и Мурманский геоблоки соответственно.
ческими станциями Финляндии, Норвегии и сей-смостанцией "Апатиты" (Кольский п-ов) были зарегистрированы четыре подземных толчка с интервалом 7.18 и 7.5 с. Последний толчок оказался наиболее сильным. В Мурманске, Североморске, Полярном, Ура-Губе, Западной Лице, на о. Кильдин
и в ряде других населенных пунктов отмечены колебания почвы интенсивностью до 4 баллов по шкале М8К-64. Эпицентр землетрясения (координаты 68.9 ° с.ш., 32.9° в.д.) магнитудой М = 4.3 [16] определенный с высокой точностью (радиус погрешности менее 10 км), располагался рядом с г. Кола, к за-
паду от него. Площадь распространения ощутимых сотрясений составила не менее 40 тыс. км2. Глубина очага оценена ориентировочно - примерно в 30 км.
Днем, 16 июня 1990 г., в 12:43:52.2 (G M T) произошло еще одно значительное землетрясение в окрестностях г. Мурманска. Магнитуда землетрясения М = 4.0, а интенсивность колебаний в эпицентре составила 4-5 баллов [24]. Оно ощущалось практически по всему Мурманскому побережью и, особенно, в г. Мурманске. По данным КРСЦ ГС РАН, в этом районе в последнее десятилетие периодически регистрируются и более слабые сейсмические события.
Самые ранние сведения об исторических землетрясениях в окрестностях г. Мурманска относятся к XVIII в. Сведения о них скудны и явно неполны. В настоящее время многие оценки землетрясений до-инструментального периода наблюдений пересматриваются на основе первоисточников, что в предыдущие годы не производилось. Для Кольского региона это сделано лишь для южной его части А.А. Никоновым [3]. Единственными источниками сведений, позволяющими представить сейсмическую обстановку этого района являются материалы макросейсмических наблюдений [4, 14].
Наиболее ощутимые сейсмические события произошли в районе г. Колы в 1758, 1772, 1819 и 1873 годах. В каталоге И.В. Мушкетова и А.П. Орлова сообщаются следующие сведения: 6 декабря 1758 г. " в русской Лапландии на берегах Белого моря, в г. Кола и его окрестностях произошло сильное землетрясение, продолжавшееся, по одним известиям, 3 часа, а по другим - полчаса; в то же самое время разразился сильный ураган, разрушивший много домов и распространившийся до Архангельска" [9]. Предполагаемая магнитуда землетрясения - 5 [24], а эпицентр его точно неустановлен.
18 февраля 1772 г, в 17 ч. окрестности г. Кола подверглись еще одному землетрясению с М = 4.6 и I = 6 баллов [16, 24]. Во время этого землетрясения (предполагаемые координаты эпицентра 68.7° с.ш., 33.3° в.д.) отмечались колебания зданий и падение черепицы с крыш домов [9].
31 августа 1819 г. в 13-14 ч. произошло "... землетрясение в Вроле (Vrola, по-видимому, Кола), в русской Лапландии; колебания были настолько сильны, что разбросало кучи песку и мебель" [9]. Колебания почвы, вызванные этим событием, ощущались на территории Швеции, Норвегии, северной Финляндии, Карелии, на всем Кольском полуострове. Магнитуда землетрясения оценена ориентировочно - 5 [14, 24].
21 февраля 1873 г. в 2 ч. "в Коле, Архангельской губернии, раздался подземный удар и произошло землетрясение, продолжавшееся 5 минут; оно было настолько сильным, что дома шатались и вся утварь падала. Этому событию сопутствовало появление огромной величины шара темно-багрового цвета,
который появился внезапно и скрылся на западе; в этот момент и раздался удар" [9]. Предполагаемая магнитуда землетрясения М = 4.6 и I = 6 [24]. Глубина очагов землетрясений варьирует от 5 до 38 км. Приведенные примеры сейсмических событий исторического времени (несмотря на отрывочность сведений о них, приближенные оценки магнитуд и положения эпицентров) показывают, что некоторые из них носили разрушительный характер.
СЛЕДЫ ДРЕВНИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Поиск следов древних землетрясений (пале-осейсмодеформаций) осуществлялся с помощью активно развивающегося палеосейсмогеологиче-ского метода [13, 19, 21]. Сущность его заключается в изучении следов сильных землетрясений прошлого по оставленным ими нарушениям и деформациям на выходах скального основания и в рыхлых отложениях. С помощью указанного метода в Кольском регионе обнаружены следы древних землетрясений [11]. В рельефе они сохранились в виде уступов, рвов, трещин и сочетающихся с ними обвалов скальных пород, столбов отседа-ния, оползней рыхлых отложений и др. Посредством дешифрирования крупномасштабных аэрофотоснимков (1 : 20000; 1 : 25000; 1 : 35000), анализа топокарт масштаба 1 : 25000 и 1 : 50000, а также наземных геолого-геоморфологических исследований составлена уточненная схема распределения по плотности остаточных деформаций в окрестностях Мурманска (рис. 1). В пределах этой площади в результате полевых работ автором выделены и изучены различные группы палеосейсмодеформа-ций, известные по литературным данным [13, 19]: сейсмотектонические, гравитационно-сейсмотектонические, сейсмогравитационные и деформации встряхивания (рис. 2).
Сейсмотектонические деформации (собственно дислокации) представлены рвами, уступами и трещинами. Они приурочены к зонам новейших разломов, северо-восточного, реже северо-западного простираний, протягивающихся на расстояние более 10 км. Рвы выражены в рельефе ли
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.