The Variation of the stress-and-strain state of the Vuoksi Fault Zone area (Vyborg district)

Authors

  • Anton V. Marinin Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences, 10, ul. B. Gruzinskaya, Moscow, 123995, Russian Federation https://orcid.org/0000-0002-1099-6492
  • Lidiya A. Sim Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences, 10, ul. B. Gruzinskaya, Moscow, 123995, Russian Federation
  • Ivan V. Bondar Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences, 10, ul. B. Gruzinskaya, Moscow, 123995, Russian Federation

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.211

Abstract

The stress-and-strain state of the rock massif and the kinematic type of faults of the Vuoksi fault zone (Karelian Isthmus) for the latest stage of tectonic history were determined by field tectonophysical methods. The main information was obtained from geological stress/strain indicators, which were mostly represented by measurements of minor faults and slickensides with kinematic information (the direction of relative displacement) on the fault plane. Near the Vuoksi fault zone, systems of faults with an orientation close to the strike of this regional fault structure are observed. Most widespread are strike-slip faults, whereas faults with normal or reverse displacement make up less than a quarter of the total number of faults. The STRESS- geol software based on the method of cataclastic analysis was used to restore stress-and-strain state. The variable orientation of the principal stress axes was determined in the studied area. The two main directions of maximum compression are NE-SW (to ENE-WSW) and NW-SE (to WNW-ESE). The axes of the maximum deviatory extension are subhorizontal and are directed in the NNE-SSW and NW (to WNW-ESE) direction. The intermediate axis often occupies a sub-vertical position. The horizontal shear stress state type prevails for the entire zone, and lateral shear displacements are also characteristic of this fault zone. This stress state type of the studied part of the Baltic Shield is significantly different from the stress state type of orogenic belts, where, along with horizontal shear stress state type, the situation of horizontal compression stress state type dominates. The obtained variability of the directions of maximum compression in the studied area can be preliminarily correlated with the previously identified zone of “unstable tectonic stresses” of the East European Platform.

Keywords:

Baltic Shield, Vuoksi fault zone, Inostrantsev Caves, tectonic stress, stress regime, tectonic pattern, slickenside, fault, tension gash, joint set

Downloads

Download data is not yet available.
 

References

Балтыбаев, Ш. К., Глебовицкий, В. А., Козырева, И. В., Конопелько, Д. Л., Левченков, О. А., Седова, И. С., Шульдинер, В. И. (2000). Геология и петрология Свекофеннид Приладожья. Санкт-Петербург: Изд-во С.-Петерб. ун-та.

Кофман, В. С., Селиванова, В. А. (ред.) (1971). Геология СССР. Том 1. Геологическое описание. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Москва: Недра.

Данилович, В. Н. (1961). Метод поясов при исследовании трещиноватости, связанной с разрывными смещениями. Иркутск: Изд-во ИПИ.

Маринин, А. В., Тверитинова, Т. Ю. (2016). Строение Туапсинской сдвиговой зоны по тектонофизическим данным. Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, (1), 41–55. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2016-1-41-55

Никонов, А. А., Шварев, С. В., Сим, Л. А., Родкин, М. В., Бискэ, Г. С., Маринин, А. В. (2014). Скальные палеосейсмодеформации на Карельском перешейке (ключевой участок «пещеры Иностранцева», Ленинградская область). Доклады РАН. 457 (5), 591–596. https://doi.org/10.1134/S1028334X14080145

Расцветаев, Л. М. (1987). Парагенетический метод структурного анализа дизъюнктивных тектонических нарушений. Проблемы структурной геологии и физики тектонических процессов. Ч. 2. Москва: Изд-во ГИН АН СССР.

Ребецкий, Ю. Л. (2007). Тектонические напряжения и прочность горных массивов. Москва: Наука.

Ребецкий, Ю. Л., Сычева, Н. А., Сычев, В. А., Кузиков, С. И., Маринин, А. В. (2016). Напряженное состояние коры Северного Тянь-Шаня по данным сейсмической сети КНЕТ. Геология и геофизика, (3), 496–520. https://doi.org/10.15372/GiG20160303

Ребецкий, Ю. Л., Сим, Л. А., Маринин, А. В. (2017). От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методы и алгоритмы. Москва: ГЕОС.

Светов, А. П., Свириденко, Л. П. (1991). Магматизм шовных зон Балтийского щита. Ленинград: Наука.

Сим, Л. А. (2000). Влияние глобального тектогенеза на новейшее напряженное состояние платформ Европы. В: М. В. Гзовский и развитие тектонофизики. Москва: Наука.

Сим, Л. А., Жиров, Д. В., Маринин, А. В. (2011). Реконструкция напряженно-деформированного состояния восточной части Балтийского щита. Геодинамика и тектонофизика, 2 (3), 219–243. https://doi.org/10.5800/GT2011230044

Хазов, Р. А., Шаров, Н. В., Исанина, Э. В. (2004). Глубинное строение и металлогения Приладожья. Геология и полезные ископаемые Карелии, 7, 55–74.

atlaspacket.vsegei.ru. (n. d.). Актуализированные ГИС-пакеты оперативной геологической информации. [online] Доступно на: http://atlaspacket.vsegei.ru/#9d6baddea096866e0 [Дата доступа 19.04.2021].

Shvarev, S. V., Nikonov, A. A., Rodkin, M. V. and Poleshchuk, A. V. (2018). The active tectonics of the Vuoksi Fault Zone in the Karelian Isthmus: parameters of paleoearthquakes estimated from bedrock and softsediment deformation features. Bulletin of the Geological Society of Finland, 90, 257–273. https://doi.org/10.17741/bgsf/90.2.009

Published

2021-02-28

How to Cite

Marinin, A. V. ., Sim, L. A. and Bondar, I. V. (2021) “The Variation of the stress-and-strain state of the Vuoksi Fault Zone area (Vyborg district)”, Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences, 66(2). doi: 10.21638/spbu07.2021.211.

Issue

Section

Articles