УДК 550.348.436 (571.651 + 268)

.

Г.П.Аветисов

АРКТИЧЕСКИЙ  БАССЕЙН за 1990-1994 гг.

Памяти Альбины Петровны Лазаревой,

бессменного автора всех предыдущих

сводок по данному региону.

По ряду объективных и субъективных причин публикации  сводок о землетрясениях Арктического региона были прерваны после 1989 года. Поэтому в настоящем сборнике освещается период 1990-1994 гг. Кроме того, признано целесообразным расширить границы региона, который в окончательном виде представляет собой пятиугольник со следующими координатами угловых точек (рис.1):  1. Северный полюс;  2. j=70°N  l=10°E; 3. j=70°N  l=101°E;  4. j=76°N  l=101°E;  5. j =76°E  l=170°W (рис.1).

Сеть станций. К началу отчетного периода в регионе действовало 5 телесейсмических станций и все в западном секторе: четыре на Шпицбергене (Kingsbay, Hornsund, Edge Oya  [1], Баренцбург [2]) и одна на Земле Франца-Иосифа (Хейс [2]). В 1992 году была законсервирована  станция “Хейс” , в то время как на Шпицбергене появились 2 новых станции: Spitsbergen SPAO и Spitsbergen SPB2 [1]. Основная информация о сейсмических станциях региона представлена в табл.1.

Таблица 1.  Сведения о сейсмических станциях в регионе

Примечание.* - региональная станция. Международного кода не имеет.

Станция «Kingsbay» входит в сеть станций Университета г.Берген (Норвегия). Она ведет цифровую регистрацию с использованием трехкомпонентной расстановки очень широкополосных сейсмографов (very broad band VBB). Применение различных частот дискретизации обеспечивает регистрацию землетрясений в различных частотных диапазонах: очень широкая полоса (частота дискретизации 20 Гц); длиннопериодная (long period LP, 1Гц); очень длиннопериодная (very long period VLP, 0.1Гц); ультра длиннопериодная (ultra long period, 0.01Гц); очень короткопериодная (very short period VSP, 40Гц и 80Гц). Аналогичная запись ведется на станциях Edge Oya и Hornsund, принадлежащих соответственно сетям Университета г.Сент-Луис штата Миссури (США) и Института геофизики Академии Наук Польши.

Обе станции «Spitsbergen» принадлежат NORSAR. Каждая из них ведет цифровую регистрацию в частотном диапазоне 0.001-80Гц с использованием расстановки из 7 вертикальных сейсмографов: один в центре и по 3 на двух концентрических окружностях с диаметрами 500 и 1000м.

Каталог землетрясений и проблема магнитуд. Представляемая информация о землетрясениях региона получена по данным мировой сети,  сконцентрированным в Банке арктических сейсмологических данных (АРС), созданном во ВНИИОкеангеология на базе персонального компьютера  [3].

Всего за весь период наблюдений зарегистрировано 154 землетрясения в диапазоне магнитуд  от 1.5-2.0 до 5.0-5.5. Практически все землетрясения с магнитудой менее 3.0-3.5 регистрировались лишь сетью станций Фенноскандии и Шпицбергена. Для определения их энергетических характеристик использовались региональные магнитудные шкалы, разработанные в Сейсмологической обсерватории Университета  г.Берген (BER). Как правило, представлены два типа локальных магнитуд Md (BER) [4] и ML(BER) [5]: 

     Md = -3.0 + 2.6 log (t) + 0.001 D

  где  t  - длительность записи коды F-tp., с;  D - эпицентральное расстояние, км

     ML= 1.0log(A)+0.91log(D)+0.00087D-1.67

  где   D - гипоцентральное расстояние, км; А - максимальная амплитуда  записи на вертикальном канале поперечных или поверхностных волн.

Землетрясения, регистрировавшиеся мировой сетью, охарактеризованы, главным образом, определениями mb и Ms по данным ISC и реже NEIC, MOS и BJI (Institute of Geophysics, State Seismological Bureau, Beijing,China). Заложенная в АРС сейсмологическая информация и реализованные функции его системы управления позволили выяснить возможность унификации магнитуд землетрясений региона. Наиболее и достаточно надежное уравнение регрессии (коэффициент корреляции R=0.76), базирующееся на 112 определений, получено для пары Md(BER) и mb(ISC) в диапазоне Md(BER) 2.0-5.0:

mb = 0.9Md(BER) + 1.18

Для пары ML(BER)  и mb(ISC) имеется всего 45 определений и R менее 0.5.

Сейсмичность. Как видно из рис.1, картина распределения эпицентров землетрясений типична для данного района Арктики и своей главной особенностью имеет существование линейной сейсмоактивной зоны, протягивающейся через глубоководную часть Арктического бассейна до шельфа моря Лаптевых (Район I). Указанная  зона является фрагментом глобального сейсмического пояса срединно-океанических хребтов, трассирующего дивергентные границы литосферных плит. В Арктическом бассейне она приурочена к гребню подводного хребта Гаккеля, являющегося продольной осью Евразийского суббассейна Северного Ледовитого океана, разделяющей Евразийскую и Североамериканскую плиты. 

   Распределение землетрясений по годам в пределах этой сейсмоактивной зоны показано в таблице 2.

Таблица 2. Распределение количества землетрясений

            Срединно-Арктического пояса (Район I)

Требуют отдельного упоминания 2 землетрясения за пределами Срединно-Арктического пояса. Первое из них к северо-западу от Земли Франца-Иосифа подтверждает наличие современной тектонической активности расположенного здесь субмеридионального желоба Франц-Виктория. За все годы инструментальных наблюдений в этом относительно локальном участке зарегистрировано 6 землетрясений с магнитудой свыше 4.0,  в т.ч. в 1948 году  5.5 и 6.7 [6]. Слабые землетрясения фиксировались здесь в конце 60-х годов экспедиционной станцией Института геологии Арктики (НИИГА), располагавшейся на западном острове Земли Франца-Иосифа [7]. Второе землетрясение к северу от Новосибирских островов пополняет локализованную субмеридиональную зону повышенной сейсмичности, впервые установленную в 1973 году. Многочисленные слабые землетрясения регистрировались здесь в 1974-75 гг. экспедиционными станциями НИИГА, установленными на Новосибирских островах [8].

Другой областью повышенной сейсмичности в пределах региона (район II)  являются его западный и юго-западный фланги, а именно зона сочленения Баренцева и Норвежского морей и архипелаг Шпицберген (рис.1, 2). Распределение землетрясений в пределах этой сейсмоактивной зоны представлено в таблице 3.

Таблица 3. Распределение количества

 землетрясений западного сектора региона (Район II)

Широкая полоса эпицентров на акватории, тяготеющая к субмеридионально ориентированному разлому Сенья, являющемуся тектонической границей Норвежского и Баренцева морей, протягивается от срединно-океанического пояса до берегов Скандинавии. Главным тектоническим фактором повышенной сейсмичности здесь, а также на архипелаге Шпицберген, является разрядка  напряжений, генерируемых в пределах  ближайшего участка межплитной границы.  На  Шпицбергене (рис.2) подтверждается существование двух относительно локализованных  участков повышенной сейсмичности: южного в проливе Стур-Фиорд (между островами Западный Шпицберген и Эдж) и северного в пределах острова Северо-Восточная Земля. В первом из них за всю историю  наблюдений отмечено 14 событий с магнитудой выше 4.0, а в 1976 году произошло землетрясение с mb(ISC)=5.5, ощущавшееся на российских рудниках Баренцбург и Пирамида. В пределах второго участка известны 4 землетрясения с магнитудой 4.0 и выше. Количество нелокализованных землетрясений на архипелаге Шпицберген, регистрируемых местными станциями, составляет десятки ежемесячно.

Распределение суммарного за 5 лет числа землетрясений в районах №№1,2 по магнитудам, представленное в табл. 2 и 3, может быть использовано для приближенной оценки уровня представительности m_min в выделенных районах с помощью графиков повторяемости N(m_b), изображенных на рис.3. Левый загиб графиков lg N(m_b) для района №1 соответствует m_min = 4.5, для района №2 – m_min = 3.5.

По 9 землетрясениям имеются решения фокальных механизмов, проведенные по методу тензора момента центроида (ТМЦ) [1]. 8  землетрясений относятся к зоне Срединно-Арктического хребта, и для них закономерно получен нормально-сбросовый механизм.   По одному землетрясению из зоны разлома Сенья (№2) получен взбросовый механизм. Для 2  землетрясений, происшедших 11.06.1991 г. в 07^h 16^m и 17.02.1992 г. в 00^h 01^m  есть решения, найденные  и методом первых вступлений. Для первого землетрясения такое определение механизма очага проведено нами по общепринятой в России методике [9]. При 111 знаках первых вступлений, в том числе 11 несогласующихся, получен единственный вариант  решения достаточно близкий к решению ТМЦ. По второму землетрясению решение приведено в [1] и признано плохо контролируемым.

Литература

1.   1. Regional Catalogue of earthquakes for 1990-1994. ISC, Newbury, Berkshire, United Kingdom. 1992-1994. VV.27-31.

2.   2. Кондорская Н.В., Федорова И.В. Сейсмические станции Единой системы сейсмических наблюдений СССР (ЕССН) на 01.01.90  М.: ОИФЗ РАН 1996. 36 с.

3.   3. Аветисов Г.П., Винник А.А. Банк арктических сейсмологических данных //Физика Земли. 1995. № 3. С.78-83.

4.   4. IFJ-UiB. 1990. Seismological Bulletin from the Norwegian Seismic Network.General Bulletin Information. Institute of Solid Earth Physics, University of Bergen, Bergen, Norway.

5.    5. Alsaker A., Kvamme L.B., Hansen R.A., Dahle A. and. Bungum H. The ML scale in Norway //Bull. Seism. Soc. Am. 1991. 81. P.379-398.

6.    6. Аветисов Г.П. Сейсмоактивные зоны Арктики СПб.: изд-во ВНИИОкеангеология, 1996. 185 с.

7.   7. Аветисов Г.П. Сейсмическое районирование территории архипелага Земля Франца-Иосифа //Геофиз. методы разведки в Арктике. Л.: изд-во НИИГА, 1971. Вып.6. С.128-134.

8.   8.  Аветисов Г.П. Сейсмичность моря Лаптевых и ее связь с сейсмичностью Евразийского бассейна //Тектоника Арктики. Л.: изд-во НИИГА, 1975. Вып.1. С.31-36.

9.   9. Аптекман Ж.Я., Желанкина Т.С. и др. Массовое определение механизмов очагов землетрясений на ЭВМ // Теория и анализ сейсмологических наблюдений. Вычислительная сейсмология. М.: Наука, 1979. Вып.12. С.45-58.