Море Бофорта

Аннотация

Представлена вся имеющаяся информация по землетрясениям района моря Бофорта, включая и данные по фокальным механизмам. Особенности гипоцентрии показаны в тесной связи с новейшей геологической информацией, что создает предпосылки для раскрытия тектонической природы землетрясений.

Рис. 1, библ. 9 наим., табл. 1.

Море Бофорта простирается от побережья острова Банкса на востоке до условной границы с Чукотским морем по 155-156 градусу западной долготы на западе. В отличие от других морей Арктического бассейна Северного Ледовитого океана, являющихся чисто шельфовыми, море Бофорта частично включает в себя глубоководную область бассейна условно до изобаты 3000 м (рис.1). В пределах моря Бофорта внешняя граница континентального шельфа определяется в целом достаточно произвольно, так как во многих случаях она не имеет, как в других арктических морях, четко выраженной физиографической ступени в области изобаты 200 м. Ширина Бофортского шельфа наименьшая из всех арктических морей и изменяется от 60 км на западе до 150 км на востоке.

Эпицентры землетрясений и элементы тектонического районирования (по Ю.Е. Погребицкому [5])

моря Бофорта и его обрамления

1 - древние (дорифейские) платформы; 2 - геосинклинальные складчатые системы позднекиммерийского возраста; 3 - окраинно-материковые прогибы; 4 - разломы и границы геоструктурных областей: а - выходящие на поверхность, б - скрытые под осадками; 5 - диапировые антиклинали; 6 - континентальный склон.

Остальные усл. обозначения см. рис.2 в [2]

В свете современных тектонических представлений [5] в пределах шельфа моря Бофорта и его континентального обрамления выделяется три главных структурно-тектонических элемента: структуры геосинклинальной складчатой системы киммерийского возраста, представленной здесь северо-восточным завершением хребта Брукса, древняя дорифейская платформа и система окраинно-материковых прогибов (рис.1). Последняя охватывает весь шельф и прибрежную равнинную зону шириной от первых километров и десятков километров западнее дельты Маккензи, до 150-200 км на юго-востоке и востоке (бассейн Банкс) и 250-270 км в дельте Маккензи и Северной Аляске, где она включает в себя такие геологические структуры, как Колвиллский прогиб и Арктическую платформу (см.рис.1 в [2]). В рамках наиболее хорошо изученной части прогибов, а именно в районе дельты Маккензи и шельфовой зоны к северу от него, установлена сложная разрывная тектоника с существенно различными типами нарушений и их ориентировкой в

пространстве. Непосредственно в дельте и к северо-востоку от нее развита система параллельных близвертикальных разломов северо-восточного простирания с нормально-сбросовыми подвижками, амплитуда которых уменьшается в сторону акватории. Основные из этих разломов прослеживаются далеко на северо-восток вплоть до острова Банкса. Район же северо-западнее дельты, захватывающий частично зону за пределами континентального склона, характеризуется интенсивным развитием диапировых антиклиналей преимущественно северо-западного простирания и заметной ролью сжимающей компоненты [9]. На современном этапе район дельты Маккензи испытывает погружение, причем суммарная амплитуда его в осевой части достигает 600 м [4]. Подобная обстановка, судя по поведению изолиний амплитуд опускания, существует по-крайней мере на всей восточной части Бофортского шельфа.

Расположенная к югу и юго-западу область геосинклинальных складчатых структур представлена системой чередующихся поднятий и впадин, являясь в целом зоной интенсивного современного воздымания с максимальными суммарными амплитудами поднятий до 1000 и более метров. Очевидная блоковость структуры предопределяет в условиях интенсивного подъема обязательное наличие дифференцированных движений по ослабленным зонам.

Также зоной современного воздымания, но меньшей интенсивности (суммарные амплитуды поднятий не превышают 600 м), является расположенная на востоке и юго-востоке область древней платформы (Канадский щит).

Море Бофорта является наиболее сейсмически активной областью Амеразийской части Северного Ледовитого океана. Землетрясения моря Бофорта и его обрамления группируются в три основные зоны (рис.1): на юго-восточном побережьи в устье и долине Маккензи (135-137 меридианы); в юго-западной части вдоль 144-145 меридианов с очевидным сгущением на акватории непосредственно в прибрежной зоне; на акватории в зоне сочленения шельфовой и океанической зон.

Как видно из сказанного выше, первая из названных зон, имеющая землетрясения с магнитудой до 4.5, приурочена к району со сложной разрывной тектоникой, где опускающийся клин литосферы граничит с интенсивно воздымающимся блоком. Эта зона является фактически северным завершением прерывистой линии эпицентров, протягивающейся на юг вдоль западного борта долины Маккензи и в районе 66 параллели сворачивающей на юго-восток вдоль восточного склона гор Маккензи (см.рис.1 в [3]). Еще более резкое, чем северное, южное завершение этой зоны, где в 1985-1988 гг. произошел мощный всплеск активности (9 землетрясений с магнитудой больше 5, в т.ч. 3 - больше 6), имеет место в районе между Б.Медвежьим и Б.Невольничьим озерами и совпадает с южным завершением гор Маккензи.

Юго-западное сгущение эпицентров с землетрясениями вплоть до М=5 в пределах акватории в основном не переходит за изобату 200 м. Это сгущение тяготеет к наиболее северному выступу контакта области складчатости с окраинно-материковым прогибом. В то же время очевидно, что оно является северным завершением меридионально ориентированной вблизи побережья линии эпицентров, которая в целом идет вкрест простирания главных складчатых структур, трассируя однако зону их субмеридионального смещения по системе разломов Каннинг, и в районе полярного круга соединяется с субширотной сейсмоактивной зоной, идущей вдоль южного обрамления хребта Брукса (см.рис.1 в [3]).

Эпицентры акваториальной группы расположены между изобатами 200 и 2500 м и образуют достаточно изометричное по форме сгущение, тяготеющее к северо-восточной части зоны интенсивного диапиризма и ее контакту с окраинно-материковым прогибом.

Между сейсмическими режимами указанных сейсмоактивных зон моря Бофорта не наблюдается каких-либо корреляционных связей во времени. В дельте Маккензи резкий всплеск сейсмической активности наблюдался в 1965 году, когда произошло 11 землетрясений с магнитудой более 4.0 (в т.ч. 6 в январе) при среднем ежегодном уровне не более 1-2 во все последующие десятилетия. Аналогичная картина наблюдалась в юго-западной зоне, но в 1968 году. Здесь также произошло 11 землетрясений с магнитудой более 4 (4 в январе) при среднем ежегодном количестве менее 1-2. В акваториальной зоне подобных локализованных по времени флуктуаций сейсмического режима не отмечено. Здесь некоторое увеличение активности до 2-3 в среднем землетрясений в год с магнитудой больше 4 наблюдалось в течение 1975-1986 гг.

Непосредственно на акватории моря Бофорта фокальные механизмы решены для двух землетрясений (см. рисунок и таблицу). По событию 1975 года методом первых вступлений двумя авторами получены весьма сходные результаты, давшие сбросо-сдвиговый механизм с субмеридиональной осью сжатия и одной из нодальных плоскостей, совпадающей с выделяемым здесь глубинным разломом северо-восточного простирания, следящимся из района дельты Маккензи до островов Королевы Елизаветы. Для землетрясения 1987 года, случившегося в 250-300 км северо-северо-восточнее вблизи континентального склона там, где он имеет субмеридиональное простирание, по хорошо совпавшим данным метода тензора момента центроида (ТМЦ) и первых вступлений получен механизм близкий к взбросовому с одной из нодальных плоскостей, ориентированных субмеридионально. Для обоих из указанных землетрясений подвижки по простиранию нодальных плоскостей, предположительно являющихся плоскостями разрыва, соответствуют левостороннему сдвигу.

Проведенные двумя авторами определения по землетрясению 1968 года в юго-западном сгущении эпицентров непосредственно вблизи береговой линии дали сдвиговый механизм, однако положения осей напряжений существенно разнятся, по-видимому, из-за недостаточной обеспеченности инструментальным материалом.

Литература

1. Аветисов Г.П. Геодинамика сейсмоактивных зон Арктического региона //Отечественная геология. 1993. N 10. C.52-62.

2. Аветисов Г.П. Гипоцентрия землетрясений Чукотского моря и его обрамления (Настоящий сборник).

3. Аветисов Г.П. О тектонической природе землетрясений притихоокеанского сектора Арктики (Настоящий сборник).

4. Атлас Арктики. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. М., 1985. 204 с.

5. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Моря Советской Арктики / Под ред. И.С. Грамберга и Ю.Е. Погребицкого. Л.: Недра, 1984. Т.9 270 с.

6. Biswas N.N. et.al. Characteristic of regional stresses in Alaska and neighboring areas //Geophysical Research Letters. 1986. V.13. P.177-180.

7. Fujita K., Cook D.B., Coley M.J. Tectonics of the western Beaufort and Chukchi seas [abs.] //EOS American Geophysical Union Transactions. 1983. V.64. P.263.

8. Hasegawa H.S. et.al. Seismotectonics of the Beaufort Sea //Canadian Journal of Earth Sciences. 1979. V.16. P.616-830.

9. The Arctic ocean region / Edited by A.Grantz, L.Johnson and J.F.Sweeney The geology of North America.1990. V.1. 644 p.