Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 82432 10.2205/2024ES000915 qlrote ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Study of the Faults Network of Kunashir Island (Kuril Islands) in Order to Reconstruct the Features of its Tectonic Evolution Изучение дизъюнктивной сети о. Кунашир (Курильские острова) с целью реконструкции особенностей его тектонического развития https://orcid.org/0000-0003-0350-4987 Крикун Никита Сергеевич Krikun Nikita Sergeevich nskrikun@gmail.com https://orcid.org/0009-0001-6502-0219 Абдрахманов Ильнур Abdrahmanov Il'nur https://orcid.org/0000-0003-4132-7010 Таловина Ирина Talovina Irina Санкт-Петербургский горный университет Saint Petersburg Mining University ФГБУ ВНИИОкеангеология Россия FSBU VNIIOkeangeologiya Russian Federation 25 06 2024 25 06 2024 24 2 1 17 23 04 2024 17 06 2024 https://rjes.ru/en/nauka/article/82432/view

Статья посвящена изучению дизъюнктивных структур острова Кунашир, в частности, их классификации, морфологии, кинематики, времени и причинам формирования, что имеет ключевое значение для понимания тектонической эволюции данного района. Отмечена магмоподводящая роль разломов, что способствует расширению знаний о распределении вулканических и плутонических формаций Большой Курильской гряды. Оценена рудоконтролирующая роль разрывных нарушений, что может способствовать открытию новых месторождений полезных ископаемых. Кроме того, изучение разломов важно для повышения точности прогнозирования землетрясений. Методология исследования включает интегрированный подход, сочетающий традиционные геологические наблюдения и современные дистанционные методы исследования, что позволяет детализировать карту разрывных нарушений острова Кунашир. Результаты работы подтверждают наличие трех систем дизъюнктивных структур разного порядка, отличающихся глубиной заложения, протяженностью, кинематикой, временем и причинами формирования. Исследование вносит вклад в понимание сложного геологического строения острова Кунашир и всей островной дуги и предоставляет основу для дальнейших изысканий в этой области.

The paper is devoted to the study of the faults on Kunashir Island, focusing on their classification, morphology, kinematics, timing, and causes of formation, which are key to understanding the tectonic evolution of the area. The magma-supporting role of these faults is noted, contributing to the understanding of the distribution of volcanic and plutonic formations in the Great Kuril Ridge. The ore-controlling role of the faults was evaluated, which may contribute to the discovery of new mineral deposits. Additionally, studying these faults is important for improving the prediction of earthquakes and tsunamis. The research methodology includes an integrated approach that combines traditional geological observations with modern remote sensing methods, allowing us to detail the map of the Kunashir Island rupture faults. The results of the work confirm the presence of three systems of tectonic structures that differ in depth of emplacement, length, timing, kinematics, and causes of formation. The study contributes to our understanding of the complex geological structure of Kunashir Island and the entire island arc and provides a basis for further research in this area.

 Курильская островная дуга Кунашир линеаментный анализ данные ди- станционного зондирования Земли сбросы сдвиги задуговый бассейн Курильская котловина Kuril Island Arc Kunashir lineament analysis remote sensing data strike-slip faults shear back-arc basin Kuril Basin Нет No funding

Авдейко Г. П., Попруженко С. В., Палуева А. А. Современная тектоническая структура Курило-Камчатского региона и условия магмообразования // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. — Петропавловск-Камчатский : ИВГиГ ДВО РАН, 2001. — С. 9—33. Ageev A. S., Egorov A. S. Features of the deep structure of the Baikal-Stanovoy regional shear zones on geological, geophysical and distantional data in the profile 3-DV (southern section) // Regional Geology and Metallogeny. — 2017. — No. 70. — P. 36–40. Агеев А. С., Егоров А. С. Особенности глубинного строения Байкало-Становой региональной сдвиговой зоны по геологическим, геофизическим и дистанционным данным в створе профиля 3-ДВ (южный участок) // Региональная геология и металлогения. — 2017. — № 70. — С. 36—40. Avdeiko G. P., Palueva A. A., Khleborodova O. A. Geodynamic conditions of volcanism and magma formation in the Kurile-Kamchatka island-arc system // Petrology. — 2006. — Vol. 14, no. 3. — P. 230–246. — DOI: 10.1134/S0869591106030027. Бергаль-Кувикас О. В. Объемы четвертичных вулканитов Курильской островной дуги: анализ пространственного расположения и связь с зоной субдукции // Тихоокеанская геология. — 2015. — Т. 34, № 2. — С. 103—116. Avdeiko G. P., Popruzhenko S. V., Palueva A. A. Modern structure of the Kurile-Kamchatka region and magma-forming conditions // Geodynamics and volcanism of the Kurile-Kamchatka Island-Arc system. — Petropavlovsk-Kamchatsky : IVGiG FEB RAS, 2001. — P. 9–33. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000; Издание второе. Серия Курильская. Листы L-55-XXII, XXVIII, XXXIV (Курильск), L-55-XXIII, XXIX (Рейдово), L-55-XXXIII (влк. Тятя), K-55-II, 55-XXXII (Южно-Курильск) / под ред. В. К. Ротмана. — СПб : Изд-во Санкт-Петербургской картографической фабрики ВСЕГЕИ, 2002. — 298 с. Baranov B. V., Werner R., Hoernle K. A., et al. Evidence for compressionally induced high subsidence rates in the Kurile Basin (Okhotsk Sea) // Tectonophysics. — 2002. — Vol. 350, no. 1. — P. 63–97. — DOI: 10.1016/S0040- 1951(02)00081-1. Гульбин Ю. Л., Акбарпуран Хайяти С. А., Сироткин А. Н. Минеральный состав и термобарометрия метаморфических пород Западного Ню-Фрисланда, Шпицберген // Записки Горного института. — 2023. — Т. 263. — С. 657—673. Bergal-Kuvikas O. V. Volumes of quaternary volcanic material of the Kuril Island Arc: analysis of spatial variations in correlation with subduction zone // Tikhookeanskaya Geologiya. — 2015. — Vol. 34, no. 2. — P. 103–116. Калинин Д. Ф., Егоров А. С., Большакова Н. В. Потенциальная нефтегазоносность Западно-Камчатского побережья и ее связь со структурно-тектоническим строением Охотоморского региона по геофизическим данным // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2022. — Т. 1, № 53. — С. 59—75. — DOI: 10.31431/1816-5524-2022-1-53-59-75. Bergal-Kuvikas O. V., Buslov M. M., Bushenkova N. A., et al. Transition from the Continental Margin of Kamchatka to the Island Arc of the Kurile Islands: Features of Volcanism, Crustal Deformation and Geophysical Parameters of the Slab // Russian Geology and Geophysics. — 2023. — Vol. 64, no. 10. — P. 1227–1240. — DOI: 10.2113/RGG20234558. Калинин Д. Ф., Егоров А. С., Большакова Н. В. и др. Информационно-статистический прогноз нефтегазоносности в краевой части Корякско-Камчатской складчатой области // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2023. — Т. 57, № 1. — С. 63—88. — DOI: 10.31431/1816-5524-2023-1-57-63-88. Beygi S., Tadayon M., Ilalova R. K., et al. Petrochemical and Structural Characteristics of Porphyry Copper Mineralization in the Astaneh Ore Deposit, Middle Part of the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc (Iran) // Geodynamics & Tectonophysics. — 2023. — Vol. 14, no. 2. — DOI: 10.5800/GT-2023-14-2-0691. Ковтунович П. Ю., Сафронов А. Д., Удодов В. В. и др. Геологическое строение и полезные ископаемые островов Итуруп, Кунашир и прилегающего к ним дна акватории. Отчет Камуйской ГСП о результатах геологического доизучения масштаба 1:200000и подготовки к изданию листов (L-55-XXII, XXIII, XXVIII, XXIX, XXXII,XXXIII, XXXIV; К-55-II) Госгеолкарты – 200 Курильской серии с проведением ГГС-50 на площади листов L-54-104-Г, 116-Б, проведенных в 1987–2000 гг. на Камуйской площади в 4-х книгах. — Южно-Сахалинск : Сахалинское ТГУ, Южно-Сахалинская геологоразведочная экспедиция, 2002. — 921 с. Bolshakova N. V., Fedorova K. S. The Possibilities of Using a Qualitative Interpretation of The Potential for Creating a Zonal-Block Model of The Northern Flank of The Okhotsk Sea Region // Engineering and Mining Geophysics 2021. — European Association of Geoscientists & Engineers, 2021. — DOI: 10.3997/2214-4609.202152157. Королева Т. П., Смирнов И. Г. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Курильская, лист K-55-II. Объяснительная записка. — Москва : Недра, 1971. — 48 с. De Grave J., Zhimulev F. I., Glorie S., et al. Late Palaeogene emplacement and late Neogene-Quaternary exhumation of the Kuril island-arc root (Kunashir island) constrained by multi-method thermochronometry // Geoscience Frontiers. — 2016. — Vol. 7, no. 2. — P. 211–220. — DOI: 10.1016/j.gsf.2015.05.002. Крикун Н. С. Применение дистанционных методов исследования для уточнения структурно-геологических особенностей строения Курильского региона (на примере островов Кунашир и Итуруп) // Тезисы докладов X Международной научной конференции молодых ученых «Молодые - Наукам о Земле». Том 1. — Москва : Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе, 2022. — С. 21—24. Gulbin, Yu. L., Akbarpuran Khaiyati S. A., Sirotkin A. N. Mineral composition and thermobarometry of metamorphic rocks of western Ny Friesland, Svalbard // Journal of Mining Institute. — 2023. — Vol. 263. — P. 657–673. Крикун Н. С. Изучение закономерностей распределения металлических полезных ископаемых о. Кунашир с использованием разнотипных геолого-геофизических данных и МДЗ // Сборник тезисов докладов XIII международной научно-практической конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков, оценки месторождений алмазов, благородных и цветных металлов» 10–12 апреля 2024. — Москва : ЦНИГРИ, 2024. — С. 195—197. Kalinin D. F., Egorov A. S., Bolshakova N. V. Oil and Gas Potential of the West Kamchatka Coast and its Relation to the Structural and Tectonic Structure of the Sea of Okhotsk Region Based on Geophysical Data // Bulletin of Kamchatka Regional Association «Educational-Scientific Center». Earth Sciences. — 2022. — Vol. 1, no. 53. — P. 59–75. — DOI: 10.31431/1816-5524-2022-1-53-59-75. Крикун Н. С., Федорова Э. Р., Таловина И. В. База данных линеаментов о. Итуруп // Свидетельство о регистрации базы данных № 2021621173, заявлено: 27.05.2021, опубликовано: 01.06.2021; заявитель СПГУ. - 179 кб. — 2021. Kalinin D. F., Egorov A. S., Bolshakova N. V., et al. Information and Statistical Forecast of Oil and Gas Potential in the Marginal Part of the Koryak-Kamchatka Folded Region // Bulletin of Kamchatka Regional Association «Educational-Scientific Center». Earth Sciences. — 2023. — Vol. 57, no. 1. — P. 63–88. — DOI: 10.31431/1816-5524-2023-1-57-63-88. Мартынов А. Ю., Мартынов Ю. А., Рыбин А. В. и др. Роль задуговых процессов в происхождении субдукционных магм: новые данные по изотопии Sr, Nd и Pb в вулканитах ранних этапов формирования о. Кунашир (Курильская островная дуга) // Геология и геофизика. — 2015. — Т. 56, № 3. — С. 469—487. — DOI: 10.15372/GiG20150301. Khubaeva O. R., Bergal-Kuvikas O. V., Sidorov M. D. Identification of Ruptures and Their Interaction with Hydrothermal Magmatic Systems at the Northern Part of Paramushir Isl. (Kuril Islands, Russia): 3D Modeling of Crustal Fragmentation // Geotectonics. — 2020. — No. 6. — P. 77–90. — DOI: 10.31857/S0016853X20060077. Отчет о результатах работ по теме «Создание комплектов государственной геологической карты масштаба 1:1 000 000 (авторский вариант) листов L-55 – Южно-Курильск (с клапаном K-55), L-56 – о. Симушир». — г. Санкт-Петербург : ФГБУ «ВСЕГЕИ», 2021. Khubaeva O. R., Degterev A. V., Kozlov D. N., et al. Morphology and Specific Features of Formation of Thermal Lake Utinaya Banya (Iturup Island, Southern Kuril Islands) // Russian Geology and Geophysics. — 2023. — Vol. 64, no. 9. — P. 1048–1057. — DOI: 10.2113/RGG20234551. Павленкова Н. И., Кашубин С. Н., Гонтовая Л. И. и др. Глубинное строение и геодинамика Охотоморского региона // Региональная геология и металлогения. — 2018. — № 76. — С. 70—82. Koroleva T. P., Smirnov I. G. Geological map of the USSR, scale 1:200,000. Kuril series, sheet K-55-II. Explanatory note. — Moscow : Nedra, 1971. — P. 48. Прошкина З. Н., Кулинич Р. Г., Валитов М. Г. Структура, вещественный состав и глубинное строение океанского склона Центральных Курил: новые детали // Тихоокеанская геология. — 2017. — Т. 36, № 6. — С. 58—69. Kovtunovich P. Y., Safronov A. D., Udodov V. V., et al. Geological structure and useful minerals of the islands of Iturup, Kunashir and the adjacent water area bottom. Report of the Kamui GSP on the results of geological study at a scale of 1:200,000 and preparation for publication of sheets (L-55-XXII, XXIII, XXVIII, XXIX, XXXII, XXXIII, XXXIV; K-55-II) of the State Geological Map - 200 of the Kuril Series with the implementation of GGS-50 on the area of sheets L-54-104-G, 116-B, carried out in 1987-2000. on Kamuiskaya Square in 4 books. — Yuzhno-Sakhalinsk : Sakhalin TSU, Yuzhno-Sakhalinsk Geological Prospecting Expedition, 2002. — P. 921. Сергеев К. Ф. Тектоника Курильской островной системы. — Москва : Наука, 1976. — 239 с. Krikun N., Babenko I., Talovina I., et al. Geological Structure and Perspectives of Oil and Gas Bearing in Neogene Sediments of the Southern Part of the Kuril Island Arc System // Russian Journal of Earth Sciences. — 2024. — P. 1–16. — DOI: 10.2205/2024ES000905. Стрельцов М. И. Дислокации южной части Курильской островной дуги. — Москва : Наука, 1976. — 132 с. Krikun N. S. Application of remote sensing methods to clarify the structural and geological features of the Kuril region (using the example of the islands of Kunashir and Iturup) // International scientific conference of young researchers «The Young - for the Earth Sciences». — Moscow : Russian State Geological Prospecting University named after S. Ordzhonikidze, 2022. — P. 21–24. Таловина И. В., Крикун Н. С., Юрченко Ю. Ю. и др. Дистанционные методы исследования в изучении структурногеологических особенностей строения о. Итуруп (Курильские острова) // Записки Горного института. — 2022. — Т. 254. — С. 158—172. — DOI: 10.31897/PMI.2022.45. Krikun N. S. Study of distribution patterns of metallic minerals of Kunashir Island using different types of geological and geophysical data and remote sensing data // Collection of abstracts of reports of the XIII international scientific and practical conference "Scientific and methodological foundations for forecasting, prospecting, and assessing deposits of diamonds, precious and non-ferrous metals" April 10-12, 2024. — Moscow : TsNIGRI, 2024. — P. 195–197. Хубаева О. Р., Бергаль-Кувикас О. В., Сидоров М. Д. Идентификация разрывных нарушений северной части о. Парамушир (Курильские острова, Россия) и их взаимосвязь с гидротермально-магматическими системами: 3D моделирование тектонической раздробленности // Геотектоника. — 2020. — № 6. — С. 77—90. — DOI: 10.31857/S0016853X20060077. Krikun N. S., Fedorova E. R., Talovina I. V. Database of lineaments of Iturup Island // Certificate of registration of the database No. 2021621173, declared: 05/27/2021, published: 06/01/2021; applicant St. Petersburg State University. - 179 kb. — 2021. Avdeiko G. P., Palueva A. A., Khleborodova O. A. Geodynamic conditions of volcanism and magma formation in the Kurile-Kamchatka island-arc system // Petrology. — 2006. — Vol. 14, no. 3. — P. 230–246. — DOI: 10.1134/S0869591106030027. Martynov, A. Yu., Martynov Y. A., Rybin A. V., et al. Role of back-arc tectonics in the origin of subduction magmas: new Sr, Nd, and Pb isotope data from Middle Miocene lavas of Kunashir Island (Kurile Island Arc) // Geology and Geophysics. — 2015. — Vol. 56, no. 3. — P. 469–487. — DOI: 10.15372/GiG20150301. Baranov B. V., Werner R., Hoernle K. A., et al. Evidence for compressionally induced high subsidence rates in the Kurile Basin (Okhotsk Sea) // Tectonophysics. — 2002. — Vol. 350, no. 1. — P. 63–97. — DOI: 10.1016/S0040-1951(02)00081-1. Mingaleva T., Gorelik G., Egorov A., et al. Correction of Depth-Velocity Models by Gravity Prospecting for Hard-to-Reach Areas of the Shelf Zone // Mining informational and analytical bulletin. — 2022. — No. 10/1. — P. 77–86. — DOI: 10.25018/0236_1493_2022_101_0_77. Bergal-Kuvikas O. V., Buslov M. M., Bushenkova N. A., et al. Transition from the Continental Margin of Kamchatka to the Island Arc of the Kurile Islands: Features of Volcanism, Crustal Deformation and Geophysical Parameters of the Slab // Russian Geology and Geophysics. — 2023. — Vol. 64, no. 10. — P. 1227–1240. — DOI: 10.2113/RGG20234558. Pavlenkova N. I., Kashubin S. N., Gontovaya L. I., et al. Deep structure and geodynamics of the Sea of Okhotsk region // Regional Geology and Metallology. — 2018. — No. 76. — P. 70–82. Beygi S., Tadayon M., Ilalova R. K., et al. Petrochemical and Structural Characteristics of Porphyry Copper Mineralization in the Astaneh Ore Deposit, Middle Part of the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc (Iran) // Geodynamics & Tectonophysics. — 2023. — Vol. 14, no. 2. — DOI: 10.5800/GT-2023-14-2-0691. Piip V. B., Rodnikov A. G. The Sea of Okhotsk crust from deep seismic sounding data // Russian Journal of Earth Sciences. — 2004. — Vol. 6, no. 1. — P. 35–48. — DOI: 10.2205/2003ES000140. Bolshakova N. V., Fedorova K. S. The Possibilities of Using a Qualitative Interpretation of The Potential for Creating a Zonal-Block Model of The Northern Flank of The Okhotsk Sea Region // Engineering and Mining Geophysics 2021. — European Association of Geoscientists & Engineers, 2021. — DOI: 10.3997/2214-4609.202152157. Proshkina Z. N., Kulinich R. G., Valitov M. G. Structure, Matter Composition, and Deep Structure of the Oceanic Slope of the Central Kuril Islands: New Evidence // Russian Journal of Pacific Geology. — 2017. — Vol. 36, no. 6. — P. 436–446. — DOI: 10.1134/s1819714017060045. De Grave J., Zhimulev F. I., Glorie S., et al. Late Palaeogene emplacement and late Neogene-Quaternary exhumation of the Kuril island-arc root (Kunashir island) constrained by multi-method thermochronometry // Geoscience Frontiers. — 2016. — Vol. 7, no. 2. — P. 211–220. — DOI: 10.1016/j.gsf.2015.05.002. Schellart W. P., Jessell M. W., Lister G. S. Asymmetric deformation in the backarc region of the Kuril arc, northwest Pacific: New insights from analogue modeling // Tectonics. — 2003. — Vol. 22, no. 5. — DOI: 10.1029/2002TC001473. Krikun N., Babenko I., Talovina I., et al. Geological Structure and Perspectives of Oil and Gas Bearing in Neogene Sediments of the Southern Part of the Kuril Island Arc System // Russian Journal of Earth Sciences. — 2024. — P. 1–16. — DOI: 10.2205/2024ES000905. Senchina N., Asoskov A., Gorelik G. Evaluation of Displacements Caused by Strike-Slip Deformations Using Correlation Characteristics Based on Potential Field Data // Russian Journal of Earth Sciences. — 2023. — P. 1–10. — DOI: 10.2205/2023ES000847. Mingaleva T., Gorelik G., Egorov A., et al. Correction of Depth-Velocity Models by Gravity Prospecting for Hard-to-Reach Areas of the Shelf Zone // Mining informational and analytical bulletin. — 2022. — No. 10/1. — P. 77–86. — DOI: 10.25018/0236_1493_2022_101_0_77. Serbin D., Dmitriev A. Experimental research on the thermal method of drilling by melting the well in ice mass with simultaneous controlled expansion of its diameter // Journal of Mining Institute. — 2022. — Vol. 257. — P. 833–842. — DOI: 10.31897/PMI.2022.82. Piip V. B., Rodnikov A. G. The Sea of Okhotsk crust from deep seismic sounding data // Russian Journal of Earth Sciences. — 2004. — Vol. 6, no. 1. — P. 35–48. — DOI: 10.2205/2003ES000140. Sergeev K. F. Tectonics of the Kuril Island System. — Moscow : Nauka, 1976. — P. 239. Schellart W. P., Jessell M. W., Lister G. S. Asymmetric deformation in the backarc region of the Kuril arc, northwest Pacific: New insights from analogue modeling // Tectonics. — 2003. — Vol. 22, no. 5. — DOI: 10.1029/2002TC001473. State Geological Map of the Russian Federation, scale 1:200,000; Second edition. Kuril Series. Sheets L-55-XXII, XXVIII, XXXIV (Kurilsk), L-55-XXIII, XXIX (Reydovo), L-55-XXXIII (Tyatya volcano), K-55-II, 55-XXXII (YuzhnoKurilsk) / ed. by V. K. Rotman. — St. Petersburg : Saint Petersburg Cartographic Factory VSEGEI, 2002. — P. 298. Senchina N., Asoskov A., Gorelik G. Evaluation of Displacements Caused by Strike-Slip Deformations Using Correlation Characteristics Based on Potential Field Data // Russian Journal of Earth Sciences. — 2023. — P. 1–10. — DOI: 10.2205/2023ES000847. Streltsov M. I. Dislocations of the southern part of the Kuril island arc. — Moscow : Nauka, 1976. — P. 132. Serbin D., Dmitriev A. Experimental research on the thermal method of drilling by melting the well in ice mass with simultaneous controlled expansion of its diameter // Journal of Mining Institute. — 2022. — Vol. 257. — P. 833– 842. — DOI: 10.31897/PMI.2022.82. Talovina I., Krikun N., Yurchenko Y., et al. Remote sensing techniques in the study of structural and geotectonic features of Iturup Island (the Kuril Islands) // Journal of Mining Institute. — 2022. — DOI: 10.31897/PMI.2022.45.