Моря Сов Арктики

Сейсмичность

Инструментальные наблюдения сейсмических процессов в арктических морях начаты были в 1910 г., но постоянные сейсмические станции были организованы только в конце 50-х годов. Кроме Единой сети сейсмических наблюдений на станциях «Апатиты» и «Тикси» (с 1956 г.), «Хейса» (с 1957 г.), «Амдерма» (1962-1963 гг.), «Норильск» и «Иультин» (с 1964 г.), следует отметить группу станций в Якутии и на Северо-Востоке СССР. Сеть арктических станций редкая и неравномерная и позволяет вести регулярную регистрацию лишь землетрясений с магнитудой М>4. В связи с этим особую роль приобретают экспедиционные наблюдения, начатые ПГО «Севморгеология» в 1968 г. [3].

В пределах акватории Северного Ледовитого океана с различной степенью достоверности можно выделить три сейсмоактивные области: Центральную, Евразийскую боковую и Амеразийскую боковую (рис. 25). Центральная область представляет собой относительно узкую полосу эпицентров длиной почти 2000 км, продолжающую Срединно-Атлантический пояс землетрясений; она проходит севернее Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Северной Земли. Эта линия эпицентров с некоторым рассеянием прослеживается на шельфе моря Лаптевых и с еще большим рассеянием на Азиатском континенте. В пределах ее отмечены землетрясения с М до 7. По совокупности геофизических и батиметрических данных [112, 246] для океанической части пояса установлена приуроченность землетрясений к гребню и склонам подводного хр. Гаккеля. Это обстоятельство позволило считать указанную сейсмоактивную область частью единого глобального сейсмического пояса, обусловленного развитием процессов океанического рифтогенеза. Имеющиеся к настоящему времени, правда, немногочисленные данные по механизмам напряжений в очагах землетрясений [4, 185, 217, 248, 425] не противоречат указанному выводу.

В центральной части шельфа моря Лаптевых повышенная сейсмичность связывается с развитием процессов континентального рифтогенеза. По существующей классификации [212] этот регион, скорее всего, может быть отнесен к области эпиплатформенного рифтогенеза сводово-вулканического типа.

В континентальной части пояса повышенная сейсмичность, на наш взгляд, обусловлена суммарным действием процессов рифтогенеза и орогенеза [3, 4].

Евразийская боковая сейсмоактивная область приурочена к континентальному склону Евразии и продолжается вдоль берегов Северной Земли и Таймыра в западную часть моря Лаптевых. Здесь отмечены землетрясения с М до 6 и выше. В пределах ее очевидно тяготение эпицентров к поперечным желобам (Франц-Виктория, Святой Анны, Воронина) и разломам (проливы Земли Франца-Иосифа, Северной Земли, Хатангский залив).

Амеразийская боковая сейсмоактивная область может быть протянута по континентальному склону Гренландии, Канады, предположительно по подводному хребту Ломоносова в восточную часть моря Лаптевых и Новосибирские острова. Последний участок является наиболее изученным благодаря экспедиционным наблюдениям ПГО «Севморгеология» на Новосибирских островах [1, 3]. Здесь отмечаются линейные сгущения эпицентров вдоль проливов широтного простирания, а также изометричные группы на западном фронте архипелага. Зафиксированы землетрясения с М до 5 и выше.

На шельфе моря Лаптевых все три названные области сближаются. Безусловно, включение хр. Ломоносова в Амеразийскую сейсмоактивную область в настоящее время можно считать скорее гипотетическим, но основания для этого есть. На наш взгляд, асейсмичность хребта кажущаяся, обусловленная его значительным удалением от регистрирующих станций. В пользу этого говорят повышенная сейсмичность условных продолжений хребта на Канадский и Азиатский шельфы, наличие отдельных эпицентров на самом хребте, повышенные по сравнению со средним мировым на 40 % значения теплового потока [199].

На основании характера распределения эпицентров в боковых сейсмоактивных областях был сделан вывод о том, что возникновение их является косвенным отражением тектонических процессов в центральной зоне рифтогенеза [1, 3]. Горизонтальные растягивающие усилия в этой зоне создают горизонтальные напряжения сжатия того же направления за пределами зоны, которые должны приводить и приводят к подвижкам по имеющимся ослабленным зонам литосферы. В океанической части это в первую очередь должна быть зона сочленения океанической и континентальной коры, а в пределах ее - участки пересечения с поперечными желобами и разломами. На шельфе моря Лаптевых следует ожидать горизонтальные подвижки вдоль разломов широтного простирания и в меньшей степени вертикальные дифференцированные движения на западном фронте Новосибирских островов и на восточном фронте Таймыра. В силу большего количества сейсмологических данных это отчетливее видно на примере восточной части моря Лаптевых.

Отмечается, что сгущениям эпицентров у западного фронта Новосибирских островов соответствуют области резкой смены знака гравитационных аномалий, в то время как в проливах такой корреляции не наблюдается. Подтверждением этому служат и имеющиеся данные по механизмам напряжений. Для землетрясения к северо-востоку от о. Большой Ляховский получены практически горизонтальные оси растяжения и сжатия, причем последняя имеет простирание 220°. Одна из субвертикальных нодальных плоскостей совпадает с простиранием широтно ориентированного пролива Этерикан между Ляховскими островами, трассируемого цепочкой эпицентров [2].

Следует обратить внимание на два, хотя и не признанных абсолютно надежными, определения для землетрясений к северо-западу от Земли Франца-Иосифа в желобе Франц-Виктория [185, 217]. Согласно им, в очаге имели место сдвиговые подвижки по одной из двух близвертикальных нодальных плоскостей, азимуты простирания которых 110° и 20°. С учетом того, что простирание 20° близко к простиранию желоба и линии эпицентров в нем, эти определения хорошо согласуются с высказанным предположением о природе сейсмичности боковых областей. Подобной сейсмичности дано название «пассивной» [1, 3].

Взаимосвязанность трех указанных сейсмоактивных областей позволяет объединить их в единую срединно-океаническую сейсмоактивную систему. Почти по всем имеющимся определениям глубин эпицентров землетрясения этой системы являются приповерхностными (до 33 км) [185].

Кроме указанной сейсмоактивной системы, в пределах региона выделяются фрагменты сейсмоактивных областей, связанных с континентальными орогенными структурами, окаймляющими Арктическую геодепрессию. Это Фенноскандинавская и Чукотско-Аляскинская области, повышенная сейсмичность которых вызвана общим поднятием регионов. В свете представлений о взаимосвязанности геотектонических процессов, формирующих Землю, можно говорить и о наличии общей причины, порождающей повышенную сейсмичность всех указанных сейсмоактивных областей и их зон, однако характер этих связей в настоящее время можно только предполагать.

В процессе седиментогенеза в сейсмоактивных зонах в желобах и подводных каньонах возникают суспензионные потоки, а в их устьевых частях формируются турбидиты. В этих же зонах на материковой ступени в склонах хребтов Ломоносова и Гаккеля не исключено образование оползней, а также суспензионных потоков, в результате чего у их подножий увеличивается мощность донных отложений. Отложения турбидитов и оползней имеют характерную текстуру, резко отличающуюся от текстуры осадков, формировавшихся в спокойной обстановке.

Кроме того, в сейсмоактивных зонах по трещинам и разломам в донные отложения могут поступать ювенильная вода и химические вещества, обогащающие осадки отдельными химическими элементами, и в первую очередь марганцем, железом, никелем, серой и др.

Таким образом, процесс седиментогенеза в сейсмоактивных зонах имеет специфические характерные черты по сравнению с процессом, протекающим в спокойной обстановке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

2. Аветисов Г.П. О механизме напряжений в очаге одного арктического землетрясения. - В кн. Геофиз. методы разведки в Арктике. Л.: изд-во НИИГА, 1978. С.145-148.

3. Аветисов Г.П. Сейсмичность и глубинное строение земной коры в области континентального продолжения Срединно-Арктического пояса землетрясений (море Лаптевых и Новосибирские острова). - Автореферат канд. дисс. Л., 1979. 25 с.

4. Аветисов Г.П. К вопросу о тектонической природе Арктического сейсмического пояса. – В кн. Тектоника Арктики. Разломы материковой отмели и океана Л.: изд-во НИИГА, 1979.С.69-80.

112. Деменицкая Р.М. Кора и мантия 3емли. Л., Недра, 1967, 280 с.

185. Лазарева А.П. Сейсмологические наблюдения в полярных областях. - Автореферат канд. дис. М., 1976. 22 с.

199. Любимова Е.А., Томара Г.А., Александров А.Л. Тепловой поток Арктического бассейна в районе хр. Ломоносова. - Докл. АН СССР, 1969, т. 184, № 2, с.403-405.

212. Милановский Е.Е. Рифтовые зоны континентов. М., Недра, 1976, 279 с.

217. Мишарина Л.А. Напряжения в земной коре в рифтовых зонах. М., Наука, 1967, 135 с.

248. Поле упругих напряжений 3емли и механизм очагов землетрясений. / Балакина Л.М., Введенская А.В., Голубева Н.В. и др. - М: Наука, 1972. 192 с.

425. Sykes L.R. Focal mechanism solutions for earthquakes along the world rift systems. - Bull. Seismol. Soc. Amer., 1970, vol. 60, № 5, p. 1749-1752.