ГНСС мониторинг и сейсмическая активность северо-запада России

Исследуемая территория включает Балтийский щит с прилегающими территориями Восточно-Европейской платформы северо-запада России и восточной Финляндии. Балтийский щит – одна из древнейших геологических структур. До недавнего времени считалось, что современная геодинамика Фенноскандии определяется только унаследованным изостатическим сводообразным поднятием щита, связанным с разгрузкой земной коры после стаивания ледника. Существует также предположение, что сводовое поднятие щита и достаточно высокий уровень горизонтальных сжимающих напряжений обусловлены наличием в нижних горизонтах земной коры астеносферной линзы и горизонтальным давлением со стороны раздвигающегося Срединно-Атлантического рифта [Юдахин и др., 2003; Землетрясения…, 2007].
Исследуемая территория считается зоной слабой сейсмичности, в пределах которой интенсивность землетрясений обычно не превышает нескольких баллов по MSK-64 (в историческое время – до 8 баллов). Сейсмичность отражает тектоническую активность. Считается, что возникновение тектонической сейсмичности наблюдается на тех участках земной коры, которые испытывают интенсивное горизонтальное сжатие, достаточное для перехода массива в предельно-напряженное состояние. Изучение и анализ современных движений, деформаций и сейсмичности необходимо в связи с нахождением в исследуемом регионе ответственных инженерных объектов, в том числе действующих и строящихся АЭС.
Задача исследований заключалась в выявлении современных движений и деформаций земной коры по данным спутниковых измерений в разных системах отсчета и временных интервалах и сопоставлении современных скоростей деформационного поля и местных сейсмогенерирующих структур. При исследовании современных деформаций и сейсмичности земной коры были использованы: данные регистрации синхронных спутниковых замеров на 20 постоянно действующих станциях Международной геодинамической сети (IGS) в августе 2006, 2007, 2009, 2011 и 2013 гг.; результаты вычисления координат в разных системах отсчета и их сравнение; данные о местных землетрясениях за период с 2000 по 2014 гг. Синхронные измерения GPS/ГЛОНАСС на геодинамической сети Карелии проводились ежегодно в июле-августе сериями по 7-13 суток с помощью двухчастотных приемников Javad Maxor, с интервалом регистрации 30 с., обработка данных велась с использованием программы Bernese
Получены следующие результаты: продолжается сводообразное поднятие щита со скоростью до 9 мм/год, которое в пределах российской части достигает 4 мм/год и плавно переходит в опускание до -3 мм/год на юге и юго-востоке; горизонтальные смещения пунктов GPS на исследуемой территории, имеющие северо-восточное направление со средней скоростью от 21.6 мм/год на севере до 26.3 мм/год на юге, отражают характер движения Евразии по модели ITRF 2008; местные внутри плитовые горизонтальные перемещения происходят со скоростью от 0.1 мм/год на северо-западе до 7.6 мм/год на юго-востоке; выявлено наличие зон удлинения, присущее в основном сводовому поднятию, и укорочения на востоке и юго-востоке территории, обнаружены области с аномальными скоростями деформаций в пределах укорочения до -57•10-9 в год и удлинения до 47•10-9 в год; проявления сейсмичности в пределах рассматриваемой области достаточно неоднородно, основные сейсмогенерирующие структуры ориентированны в пространстве с юго-запада на северо-восток. Удельная энергией землетрясений составляет 1•106 Дж на 16000 км2 в год. Активизация местной сейсмичности, наблюдаемая в районе севернее Онежского озера, совпадает с зоной аномальных деформаций.