1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геотектоника
  4. № 6, 2023

Геотектоника, 2023, № 6, стр. 78-93

Влияние срединно-океанических хребтов на сейсмичность архипелага Новая Земля

Г. Н. Антоновская 1, *, Я. В. Конечная 1, 2, И. М. Басакина 1

1 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН
163020 Архангельская обл., Архангельск,пр. Никольский, д. 20, Россия

2 Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба РАН”
249034 Калужская обл., Обнинск, пр. Ленина, д. 189, Россия

* E-mail: essm.ras@gmail.com

Поступила в редакцию 25.07.2023
После доработки 02.10.2023
Принята к публикации 16.10.2023

Аннотация

В статье рассмотрено влияние срединно-океанических хребтов (СОХ), включающих хребет Гаккеля и геологическую систему хребет Книповича–трог Лены, на сейсмичность района архипелага Новая Земля за 1980‒2022 гг. Для каждого исследованного геологического элемента составлены сейсмические каталоги с единой унифицированной магнитудой mbISC для равнозначного сопоставления информации, рассчитана годовая сейсмическая энергия и построены графики распределения выделившейся сейсмической энергии по годам. Выполнено аналитическое моделирование на основе модели Эльзассера, описывающей процесс переноса локальных напряжений в жесткой упругой литосфере, подстилаемой вязкой астеносферой, и проведены количественные расчеты распространения возмущений от СОХ. Временны́е интервалы, через которые возмущения от СОХ достигают архипелаг Новая Земля, составляют 1‒2 года для геологической системы хребет Книповича–трог Лены и 3‒5 лет для хребта Гаккеля. Максимальное совместное влияние на уровень сейсмической активности различных геолого-тектонических структур СОХ может достигать 40‒60% от прикладываемых значений возмущений, что является достаточным условием для изменения сейсмической активности Новоземельского орогена. Выделены наиболее геодинамически активные структуры и зоны концентрации тектонических напряжений.

Ключевые слова: архипелаг Новая Земля, сейсмичность, срединно-океанические хребты (СОХ), тектонические процессы, передача возмущений

Список литературы

  1. Быков В.Г. Предсказание и наблюдение деформационных волн Земли // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 3. С. 721–754. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0369

  2. Викулин А.В., Водинчар Г.М., Гусяков В.К., Мелекесцев И.В., Акманова Д.Р., Долгая А.А., Осипова Н.А. Миграция сейсмической и вулканической активности в зонах напряженного состояния вещества наиболее геодинамически активных мегаструктур Земли // Вестн. КамчатГТУ. 2011. Вып. 17. С. 5–15.

  3. Виноградов Ю.А., Рыжикова М.И., Петрова Н.В., Пойгина С.Г., Коломиец М.В. Сильные землетрясения земного шара во II полугодии 2022 г. по данным ССД ФИЦ ЕГС РАН // Российский сейсмологический журнал. 2023. Т.5. № 1. С. 7–25. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2023.1.01

  4. Геология и полезные ископаемые шельфов России (атлас). ‒ Под ред. М.Н. Алексеева ‒ М.: Научный Мир, 2004. 108 л. – ISBN 5-89176-239-0.

  5. Дубинин Е.П., Кохан А.В., Сущевская Н.М. Тектоника и магматизм ультрамедленных спрединговых хребтов // Геотектоника. 2013. № 3. С. 3‒30, https://doi.org/10.7868/S0016853X13030028

  6. Егорова Т.П., Павленкова Г.А. Сейсмо-плотностные модели земной коры и верхней мантии Северной Евразии по сверхдлинным сейсмическим профилям “Кварц”, “Кратон” и “Кимберлит” // Физика Земли. 2015. № 2. С. 98‒115. https://doi.org/10.7868/S0002333715010044

  7. Зархидзе Д.В., Красножен А.С., Шкарубо С.И., Журавлев В.А., Калугин П.С., Богатырев Л.И., Зуйкова О.Н., Радченко М.С., Богатырева Е.В., Рекант П.В., Зинченко А.Г. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ М-б 1 : 1 000 000. ‒ 3-е поколение. ‒ Серия Северо-Карско-Баренцевоморская. ‒ Лист S-39, 40. – Пролив Маточкин Шар. ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2021. 333 с. https://www.geokniga.org/sites/geokniga/files/mapcomments/s-3940-prol-matochkin-shar-gosudarstvennaya-geologicheskaya-karta-rossiysko.pdf

  8. Казанкова Э.Р., Корнилова Н.В. Геодинамика Баренцево-Карского региона с позиции ротационной тектоники // Актуальные проблемы нефти и газа. 2018. Т. 20. № 1. https://doi.org/10.29222/ipng.2078-5712.2018-20.art34

  9. Картографическая и аналитическая платформа ArcGis [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.geocentre-consulting.ru/products/index? section=77 (Дата обращения 01.10.2023).

  10. Кораго Е.А., Чухонин А.П. Гранитоидные формации Новой Земли // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1988. № 10. С. 28‒35.

  11. Кораго Е.А., Ковалева Г.Н., Щеколдин Р.А., Ильин В.Ф., Гусев Е.А., Крылов А.А., Горбунов Д.А. Геологическое строение архипелага Новая Земля (запад российской Арктики) и особенности тектоники евразийской Арктики // Геотектоника. 2022. № 2. С. 21‒57. https://doi.org/10.31857/S0016853X22020035

  12. Кораго Е.А., Тимофеева Т.Н. Магматизм Новой Земли (в контексте геологической истории Баренцево-Северокарского региона). ‒ СПб.: 2005, 225 с. (Тр. ВНИИОкеангеология. Т. 209).

  13. Кохан А.В. Морфология рифтовых зон ульрамедленного спрединга (хребты Рейкьянес, Книповича и Гаккеля) // Вестн. МГУ. Сер. 5: География. 2013. № 2. С. 61‒69.

  14. Кохан А.В., Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Абрамова А.С. Кинематика и особенности морфоструктурной сегментации хребта Книповича // Океанология. 2012. Т. 52. № 5. С. 1‒13.

  15. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. ‒ Под ред. В.В. Адушкина ‒ М.: ГЕОС, 2016. 424 с.

  16. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и медленные деформационные волны // Физика Земли. 2020. № 4. С. 172–182. https://doi.org/10.31857/S0002333720040055

  17. Лобковский Л.И., Гарагаш И.А., Алексеев Д.А. Трехмерная модель напряженно-деформированного состояния литосферы арктического региона для современной эпохи // Бюл. МОИП. Отд. Геол. 2018. Т. 93. Вып. 4. С. 19–26. https://doi.org/10.25633/ETN.2018.12.08

  18. Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Асминг В.Э., Евтюгина З.А. Шкала L для западной части Евразийской Арктики // Российский сейсмологический журнал. 2020. Т. 2. № 4. С. 63–68. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020.4.06

  19. Морозов В.Н., Каган А.И., Татаринов В.Н. Геодинамические аспекты радиационной безопасности на архипелаге Новая Земля // Горный информ.-аналитич. бюлл. 2015. № 9. С. 205–2219.

  20. Мухамедиев Ш.А., Грачев А.Ф., Юнга С.Л. Нестационарный динамический контроль сейсмической активности платформенных областей со стороны срединно-океанических хребтов // Физика Земли. 2008. № 1. С. 12–22.

  21. Никитин Д.С., Хуторской М.Д., Иванов Д.А., Горских П.П. Глубинное строение и нефтегазоносность северо-восточной части Баренцевоморского шельфа. ‒ Отв. ред. К.Е. Дегтярев – М.: ГЕОС, 2020. 146 с.

  22. Павлов С.П., Ступакова А.В., Мусин М.В. и др. Создание каркасной сети региональных сейсмических профилей с целью изучения строения глубоких горизонтов осадочного чехла Печоро‒Баренцево‒Северокарского мегабассейна (Печорский, Южно-Баренцевский районы) ‒ Мурманск: МАГЭ, 2011. 5 кн. 1067с.

  23. Петрова Н.В., Курова А.Д. Сопоставление систем классификации землетрясений в локальных магнитудах ML в некоторых регионах Северной Евразии // Российский сейсмологический журнал. 2023. Т.5. № 2. С. 61–76, https://doi.org/10.35540/2686-7907.2023.2.05

  24. Программный комплекс EL (ELRESS). ‒ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. krsc.ru/?q=ru/EL (Дата обращения 10.07.2023).

  25. Рослов Ю.В., Сакулина Т.С., Верба М.Л. и др. Комплексные морские работы с целью получения новой информации о структуре осадочного чехла Баренцева и Карского морей. ‒ (Морской фил. ФГБУ “Росгеолфонд”. Территориальный уровень. Инв. № F2407). ‒ СПб.: ГНПП “Севморгео”, 2004. 260 с. https://rfgf.ru/catalog/docview.php?did= 05dce36469648c97d19ff3ed9e28778a

  26. Сакулина Т.С., Рослов Ю.В., Павленкова Г.А. Методы и результаты обработки комплексных сейсмических исследований по профилю 2-АР (Баренцево-Карский шельф) // Физика Земли. 2009. № 3. С. 56‒63.

  27. Тектоническая карта: Тектоническая карта Арктики. ‒ М-б: 1 : 10 000 000.– Под ред.: О.В. Петрова, М. Пубелье ‒ СПб.: ВСЕГЕИ, 2019. https:// www.geokniga.org/maps/additional/tect_Arctic-map.pdf.

  28. Уникальная научная установка “Архангельская сейсмическая сеть”. ‒ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fciarctic.ru/index.php?page= geoss (Дата обращения 30.09.2023).

  29. Хуторской М.Д., Антоновская Г.Н., Басакина И.М., Кременецкая Е.О., Кваерна Т. Сейсмичность, тепловой поток и тектоника Западно-Арктического бассейна // Мониторинг. Наука и технологии. 2015. Т.24. № 3 С. 6‒15.

  30. Хуторской М.Д., Антоновская Г.Н., Басакина И.М., Тевелева Е.А. Сейсмичность и тепловой поток в обрамлении Восточно-Европейской платформы // Вулканология и сейсмология. 2022. № 2. С. 74–92. https://doi.org/10.31857/S0203030622020043

  31. Хуторской М.Д., Ахмедзянов В.Р., Ермаков А.В. и др. Геотермия арктических морей. ‒ Отв. ред. Ю.Г. Леонов ‒ М.: ГЕОС, 2013. 232 с.

  32. Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В., Ахмедзянов В.Р. Аномальный тепловой поток и природа желобов в северной части Свальбардской плиты // ДАН. 2009. Т. 424. № 2. С. 227–233.

  33. Шерман С.И. Сейсмический процесс и прогноз землетрясений: тектонофизическая концепция. ‒ Отв. ред. Г.А. Соболев ‒ Новосибирск: Гео, 2014. 359 с.

  34. Antonovskaya G.N., Basakina I.M., Vaganova N.V., Kapustian N.K., Konechnaya Ya.V., Morozov A.N. Spatiotemporal relationship between Arctic Mid-Ocean Ridge system and intraplate seismicity of the European Arctic // Seismol. Res. Lett. 2021. Vol. 92. P. 2876–2890. https://doi.org/10.1785/0220210024

  35. Arctic Petroleum Geology. ‒ Ed.by A.M. Spencer, A.F. Embry, D.L. Gautier, A.V. Stupakova, K. Sørensen ‒ (Geol. Soc. London. GB. 2011. Geol. Soc. Mem. No. 35), pp. 661. https://doi.org/10.1144/M35.0

  36. Carslaw H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. // J. Engineering Materials and Technology. 1989. Vol. 108. P. 378–378, https://doi.org/10.1115/1.3225900

  37. Davies J.H., Davies D.R. Earth’s surface heat flux // Solid Earth. 2010. Vol. 1. P. 5–24.

  38. Elsasser W.M. Convection and stress propagation in the upper mantle. ‒ In: Application of Modern Physics to the Earth and Planetary Interiors. ‒ Ed. by S.K. Runcorn, (Wiley-Intersci., NY, USA. 1969). P. 223–246.

  39. Fjeldskaar W. What about the asthenosphere viscosity? Comment on “Sea-level change, glacial rebound and mantle viscosity for northern Europe” by K. Lambeck, C. Smither and P. Johnston // Geophys. J. Int. 2000. Vol. 142. № 1. P. 277–278. https://doi.org/10.1046/j.1365-246x.2000.00126.x

  40. Hutchinson M.F. A new procedure for gridding elevation and stream line data with automatic removal of spurious pits // J. Hydrol. 1989. Vol. 106. № 3–4. P. 211–232. https://doi.org/10.1016/0022-1694(89)90073-5

  41. Hutchinson M.F., Xu T., Stein J.A. Recent progress in the ANUDEM elevation gridding procedure. ‒ In: Geomorphometry. ‒ Ed. by T. Hengel, I.S. Evans, J.P. Wilson, M. Gould, (Redlands, California, USA, 2011). P. 19–22.

  42. ISC Bull. [Electronic resource], http://www.isc.ac.uk/ iscbulletin/search/bulletin/ (Accessed July 10, 2023). https://doi.org/10.31905/D808B830

  43. Kim W.-Y., Ottemöller L. Regional Pn body-wave magnitude scale mb(Pn) for earthquakes along the northern mid-Atlantic Ridge // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2017. Vol. 122. P. 10,321–10,340. https://doi.org/10.1002/2017JB014639

  44. Klitzke P., Faleide J. I., Scheck-Wenderoth M., Sippel J. A lithosphere-scale structural model of the Barents Sea and Kara Sea region // Solid Earth. 2015. Vol. 6. P. 153–172. https://doi.org/10.5194/se-6-153-2015

  45. Kværna T., Dando B.D.E., Gibbons S.J. Seismic monitoring of Novaya Zemlya: Progress, challenges and prospects // Seismol. Res. Lett. 2023. Vol. 94. № 3. P. 1495–1508. https://doi.org/10.1785/0220220338

  46. Marsan D., Bean C.J. Seismicity response to stress perturbations analyzed for a word-wide catalogue // Geophys. J. Int. 2003. Vol. 154. P. 179–195.

  47. Morozov A.N., Asming V.E., Vaganova N.V., Konechnaya Ya.V., Mikhaylova Ya.A., Evtyugina Z.A. Seismicity of the Novaya Zemlya archipelago: Relocated event catalog from 1974 to 2014 // J. Seismol. 2017. Vol. 21. № 6. P. 1439–1466. https://doi.org/10.1007/s10950-017-9676-y

  48. Morozov A.N., Vaganova N.V., Mikhailova Ya.A., Starkov I.V. Unification of magnitudes for modern earthquakes in the Eurasian Arctic region // Seismic Instruments. 2022. Vol. 58. № 4. P. 389–397, https://doi.org/10.3103/S0747923922040077

  49. Pollitz F.F., Burgmann R., Romanowicz B. Viscosity of oceanic asthenosphere inferred from remote triggering of earthquakes // Science. 1998. Vol. 280(5367). P. 1245–9. PMID: https://doi.org/10.1126/science.280.5367.1245.

  50. Priestley K., McKenzie D. The relationship between shear wave velocity, temperature, attenuation and viscosity in the shallow part of the mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 2013. Vol. 381. P. 78–91.

  51. Skordas E.S., Meyer K., Olson R., Kulhanek O. Causality between interplate (North Atlantic) and intraplate (Fennoscandia) seismicities // Tectonophysics. 1991. Vol. 185. № 3–4. P. 295–307. https://doi.org/10.1016/0040-1951(91)90450-7

  52. Spatial Analyst Tools – Topo to Raster, http:// https://pro.arcgis.com/ru/pro-app/latest/tool-reference/spatial-analyst/topo-to-raster (Accessed October 1, 2023).

  53. The Global Heat Flow Database [Electronic resource], https://www.ihfc-iugg.org/products/global-heat-flow-database (Accessed September 30, 2023).

  54. Velicogna I., Wahr J. Postglacial rebound and Earth’s viscosity structure from GRACE // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 107. № B12. P. 2376. https://doi.org/10.1029/2001JB001735

  55. Vorobieva I.A., Gvishiani A.D., Shebalin P.N., Dzeboev B.A., Dzeranov B.V., Skorkina A.A., Sergeeva N.A., Fomenko N.A. Integrated Earthquake Catalog II: The Western sector of the Russian Arctic // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. № 7084. https://doi.org/10.3390/app13127084

  56. Yang X., North R., Romney C., Richards P.G. Worldwide nuclear explosions // Int. Geophysics. 2003. Vol. 81. P. 1595–1599.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геотектоника

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал