Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Донные сейсмонаблюдения

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Донные сейсмонаблюдения"

Г'Г МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ , .. .......: им. М.В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК 550.348 УДК 550.834

ОСТРОВСКИЙ Алексей Алексеевич

ДОННЫЕ СЕЙСМОНАБЛЮДЕНИЯ

(04.00.22 - геофизика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена в Институте океанологии им. П.П.Ширшова Российской Академии Наук

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

член-корреспондент РАН, профессор A.B. Николаев (Институт экспериментальной геофизики РАН) доктор физико-математических наук Н.И. Павленкова (Институт планетарной геофизики РАН) доктор физико-математических наук A.A. Спивак (Институт динамики геосферы РАН)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Тихоокеанский Океанологический Институт Дальневосточного Научного Центра Российской Академии Наук

Защита диссертации состоится 1995 г. на

заседании Диссертационного совета Д.(Й3.05.81 по геофизике при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, Воробьевы горы, МГУ, Физический факультет, аудитория № 5-12^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан /О МЭ&оьЯ 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат физико-математических наук

В.Б. Смирнов

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Сейсмические и сейсмологические исследования в морях и океанах в настоящее время получили широкое развитие. Потребность в сведениях о глубинном строении и процессах, происходящих в недрах Земли под океанами, объясняется как чисто научными проблемами, связанными с изучением строения Земли, так и практическими интересами, вызванными освоением минеральных ресурсов Мирового океана.

Последние три десятилетия были отмечены интенсивным развитием работ по созданию специальной аппаратуры для регистрации сейсмических явлений непосредственно на дне океанов. Одновременно с постановкой первых донных сейсмографов (ДС) появилась возможность существенно продвинуть сейсмологический и сейсмический методы исследований в океане. Стремление повысить эффективность этих методов поставило на повестку дня проблему изучения и подавления донных сейсмических шумов. В соответствии с этим диссертация посвящена разработке и использованию методов повышения эффективности донных сейсмоэкспериментов, выявлению обобщенных и специфических характеристик регистририруемых на дне сигналов и применению полученных данных в экспериментальных сейсмологических работах на море.

Актуальность морских сейсмических и сейсмологических работ связана со все более интенсивным проникновением человека в океан. В настоящее время наметился новый подъем донной сейсмологии. Он обусловлен планами по созданию сети постоянных пунктов сейсмологических наблюдений на дне океанов, в связи с тем, что сейсмичность Земли не может быть правильно оценена лишь на основе континентальных наблюдений. Такие пункты будут оборудованы постоянно действующими сейсмостанциями с характеристиками аналогичными тем, которые применяются на суше. Осуществляются планы по применению вышедших из употребления трансокеанских телефонных кабелей для . передачи донной сейсмологической информации. Все эти проекты нуждаются в предварительной информации об условиях донной сейсмологической регистрации: природе и свойствах донных сейсмических шумов (ДСШ).

В настоящее время построение региональных тектонических моделей океанского дна во многом основывается на данных сейсмических и сейсмологических экспериментов. Метод морского глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) в последнее время переживает подъем, благодаря применению его в комбинации с методами сейсмического профилирования. В связи с этим существенно повысилась эффективность сейсмоэкспериментов, и были получены новые модели сейсмического строения литосферы на профилях во многих райоках Земли. Эффективное использование новых мощных пневмоисточников (ПИ) является единственно возможным способом

преодоления трудностей, связанных с экологическими запретами на проведение традиционных химических взрывов. Применение донных сейсмографов и пневмоисточников часто позволяет получать более качественные сейсмические результаты по сравнению с экспериментами, использующими сухопутное оборудование.

Целью работы явилось решение крупной научной проблемы повышения эффективности донных сейсмологических наблюдений. Для этого в диссетрации исследовались природа и основные характеристики сигналов, регистрируемых при морских сейсмических и сейсмологических экспериментах, проводимых с применением донных сейсмографов. Задачей работы являлось также последующее применение полученных данных для повышения эффективности изучения литосферы Земли во время морских работ методом ГСЗ и при изучении сейсмичности океанского дна.

Научная новизва. В настоящей диссертации впервые получены данные об основных характеристиках сейсмических шумов на дне в более, чем шестидесяти различных точках Мирового океана.

Предложен способ и выполнено приведение ранее опубликованных спектров к единому представлению, что позволило провести сопоставление всех имеющихся данных о сейсмических шумах на дне океана- Впервые получена и сопоставлена с последующими результатами обобщенная спектральная модель (максимальный, минимальный и статистически-средний спектры мощности) для сейсмических шумов на дне.

Выделено и исследовано влияние на уровень и спектральный состав донного шума таких факторов, как сезон измерений, глубина океана, геологические параметры дна, гидрометеорологические условия в океане.

В работе приводятся новые данные, касающиеся деталей процесса генерации низкочастотных донных сейсмических помех - штормовых микросейсм. Выведена и экспериментально проверена формула, позволяющая оценивать соотношение между первичными и вторичными микросейсмами при излучении их в прибрежной зоне, а также уточнять местоположение зон их генерации.

В результате анализа записей землетрясений получены новые. данные о сейсмической обстановке в цешральной части Индийского океана. Построены обобщенные спектры записей сейсмических волн от землетрясений в северо-западной части Тихого океана. Для этого же района оценена добротность литосферы.

Проанализирована природа микротолчков на записях ДС, предложен и обоснован способ in situ оценки каплинг-характаристики ДС.

В результате сейсмического эксперимента на профиле ГСЗ в Балтийском море достигнуты рекордные дальности регистрации, и впервые на Балтике получены отражения сигналов ПИ от сейсмических

границ, залегающих на глубинах 45 и 60 км. Двумерное сейсмическое моделирование позволило выявить ранее неизвестные особенности строения границы Мохоровичича (М^) под Балтийским морем. Впервые в регионе зарегистрированы отражения пневмоизлучений от мантийной границы (М2), позволившие выявить новые важные черты строения литосферы под Балтикой: наличие неизвестной ранее тектонической зоны под центральной частью Балтийского моря.

Получены наивысшие дальности выделения сигналов ПИ при экспериментах по сейсмическому накоплению. Впервые, благодаря накоплению, откорректи-рован сейсмический разрез.

Научная обоснованность и достоверность. Достоверность положений и выводов работы подтверждается сравнением полученных результатов с материалами наблюдений и исследований, выполненных другими авторами и другими методами. Некоторые результаты нашли подтверждение в более поздних исследованиях. Достоверность численных оценок обеспечивается их сопоставлением с результатами анализа экспериментальных данных.

Практическая ценность. Изучение донных шумов - необходимый этап в развитии сейсмических и сейсмологических исследований в морях и океанах. При помощи полученных в настоящей работе данных можно более точно оценивать ожидаемый уровень шума в различных районах Мирового океана. Это позволяет выбирать оптимальные параметры аппаратуры регистрации, увеличивая ее эффективную чувствительность, а также оптимизировать параметры источников сейсмических волн, что, в конечном счете, даст возможность рационально планировать сейсмические и сейсмологические эксперименты в океане.

Полученные в работе сейсмические модели позволят уточнить тектоническую историю исследуемых районов, что даст возможность более точно предсказывать наличие там полезных ископаемых.

Применение мощного одиночного пневмоисточника на профиле ГСЗ в Балтийском море позволило отказаться от экологически небезопасных взрывов и дало возможность провести глубинное зондирование литосферы без использования дорогостоящих специальных сейсморазведочных судов, сократив расходы в дестки раз.

Использование результатов экспериментов по накоплению сейсмических сигналов способно значительно повысить дальность регистрации при ГСЗ и тем самым повысить эффективность исследований тектонического строения изучаемых регионов.

Возможность выделения каплинг-искажений сигналов, регистрируемых ДС, позволяет точнее определять спектральные параметры этих сигналов и, следовательно, более точно анализировать свойства среды распространения, видоизменяющей их начальные спектры.

Знание природы и параметров микротолчков на записях ДС дает возможность эффективнее бороться с ними, уменьшая число ложных срабатываний у ДС триггерного типа.

Основные поло кения, выносимые на защиту, состоят в следующем:

1. Адекватность полученных обобщенных и специфических характеристик донных сейсмических шумов.

2. Эффективность предложенных методик по увеличению возможностей донных сейсмонаблюдений.

3. Приоритетность и научная значимость результатов, полученных при применении нгкопленного методического опыта.

Основные результаты диссертации:

1. Исследованы спектральные характеристики и условия происхождения фоновых колебаний дна при морских сейсмологических наблюднениях. Получена обобщенная спектральная модель донного сейсмического шума Мирового океана, являющаяся эффективным прогностическим и опорным уровнем при анализе результатов донных сейсмологических наблюдений.

2. Проведено исследование кашш иг-характеристик донных сейсмографов. Предложена обоснована и опробована новая методика in situ оценки частотной характеристики перехода дно-прибор, позволяющая устранять спектральные искажения сигналов, регистрируемых при донных сейсмологических наблюдениях.

3. Исследованы процессы энергопереноса при генерации штормовых микросейсм. Теоретически обоснована и практически опробована экспериментальная методика выявления зон генерации штормовых микросейсм по соотношению энергий первичных и вторичных микросейсм с периодами морских волн.

4. Выдвинута и обоснована гипотеза о возможности активизации сейсмогенных разломов штормовыми микросеймами за счет усталостного разрушения. Показано, что эффективность усталостного воздействия у микросейсм выше, чем у приливов или атмосферных флуктуаций.

5. Исследованы и проанализированы основные характеристики и условия распространения сигналов от донных землетрясений при морских сейсмологических наблюдениях в северо-западной части Тихого океана. Получены обобщенные и специфические спектральные характеристики сейсмических волн от землетрясений, а также новые данные о добротности литосферы региона.

6. Усовершенствована и развита методика сейсмического накопления. При применении накопления получены рекордные дальности выделения сигналов от пневмоисточника.

7. На основании накопленного методического опыта по повышению эффективности донных сейсмологических наблюдений получены оригинальные фактические результаты по сейсмичности центральной части Индийского океана и строению литосферы под Балтийским

морем. В Индийском океане выявлена неизвестная ранее зона сейсмичности, а на Балтике получена лучшая в мире дальность регистрации сигналов пневмоисточника и впервые в регионе зарегистрированы отражения пневмоизлучений от сейсмических границ, залегающих на глубинах 45 и 60 км, позволившие выявить новые важные черты строения литосферы: наличие неизвестной ранее тектонической зоны под центральной частью Балтийского моря.

Личный вклад автора. Автор участвовал в экспериментальных исследованиях, проводившихся во время 21-го рейс! НИС "Дмитрий Менделеев" (северо-запад Тихого океана), 32-го рейса НИС "Академик Курчатов" (Индийский океан), 31-го рейса НИС "Дмитрий Менделеев" (Атлантический и Индийский океаны), 15-го рейса НИС "Профессор Штокман" (Баренцево море), 42-го рейса НИС "Дмитрий Менделеев" (северо-запад Тихого океана), а также возглавлял 23-й рейс НИС "Профессор Штокман" (Балтийское море) и одну и.1 экспедиций ИО РАН на Каспийском море.

Статистическая обработка записей донных шумоз была проведена автором как по материалам некоторых из этих экспедиций, так и с использованием данных, полученных в других экспедициях ИО РАН, включавших в себя работы с применением донных сейсмографов.

Вся обработка и интерпретация записей ДС, на которых основаны результаты этой работы, проводилась непосредственно автором диссертации.

Материалы диссертации доложены на мноп-х российских и международных конференциях. В том числе: в 1980 г. - на ГУ Всесоюзной школе по морской геологии в Геленджике; в 1986 г. на III Всесоюзной конференции молодых ученых в Суздале; в 1987 г на XIX Генеральной Ассамблее Международного Союза Геодезии и Геофизики в Ванкувере (Канада) и на 1-й Всесоюзной конференции по морской геофизике в Мардакьяны (Азербайджан); в 1989 г. m 26-ом Ежегодном Собрании Американского Общества Инженерши Наук в Энн Арборе (С1ПА) и (в 1989 г.) на XXV Генеральной Ассамблее Международной Ассоциации Сейсмологии и Физики Недр Земли в Стамбуле (Турция); в 1990 г. на XV Генеральной Ассамблее Европейскою Геофизического Союза в Копенгагене (Дания) и на 12-ом Международном симпозиуме по нелинейной акустике в Остине (США), а также в 1990 г. на XXII Генеральной Ассамблее Европейской Сейсмологической Комисии в Барселоне (Испания); в 1991 г. на XVI Генер.чльной Ассамблее Европейского Геофизического Союза в Вейсбадене (Германия) и на XX Генеральной Ассамблее Международного Союза Геодезии и Геофизики в Вене (Австрия); в 1993 г. fia XVIII Генеральной Ассамблее Европейского Геофизического Союза в Вейсбадене 'Германия); в 1994 г. на XXVII Генеральной Лее .мблее Международной Ассоциации Сейсмологии и Физики Недр Земли в Веллингтоне (Новая Зеландия) и на XXIV Генеральной Ассамблее Европейской Сейсмологической

Комисии в Афинах (Греция); в 1995 г. на XX Генеральной Ассамблее Европейского Геофизического Союза в Гамбурге (Германия).

Результаты работы докладывались на семинарах Лаборатории сейсмических исследований земной коры и верхней мантии по океанами ИО РАН в 1977-1993 гг., на семинаре Лаборатории глубинных сейсмических исследований ОИФЗ РАН (1993 г.), а так же на семинарах Института Сейсмологии Университета Хельсинки (1987, 1989, 1991, 1994 гг.), Института Геофизики Университета Техаса (1990 г.), Института Геофизики Университета Гамбурга (1992 г.) и Центра Морских Геоисследований в г. Киль (1993 г.).

По теме диссертации опубликована 61 работа. 58 из 61 публикации написаны полностью автором. В работах, частично написанных автором [Левченко и Островский, 1982; Levchenko and Ostrovsky, 1992], его вклад не ниже 50%, в работе [Непрочное и др., 1986] - не ниже 20%.

Диссертация состоит из' Введения, 9 глав, объединенных тремя разделами, и Заключения. Общий объем - 409 страниц, включая 7 таблиц и 139 иллюстраций. Список литературы содержит 336 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ВВЕДЕНИЕ.

Приводятся основные результаты и защищаемые положения диссертации, дается общая характеристика и краткое описание диссертации.

РАЗДЕЛ 1.

ШУМЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАХ С ДОННЫМИ СЕЙСМОГРАФАМИ.

В разделе приводятся сведения по истории, методике, аппаратуре и экспериментальных результатах исследования донных сейсмических шумов, а также некоторые результаты изучения штормовых микросейсм.

Вводные замечания.

Даны основные определения, а также перечислены основные виды сейсмических шумов и методов их изучения.

Глава 1.

Обзор предыдущих результатов изучения условий морской сейсмологической регистрации.

Приводится обзор данных о сейсмических шумах на дне, полученных во время предыдущих исследований. Анализируются фактические сведения, касающиеся результатов исследования донных

шумов в России, США, Японии, Англии, Франции и Германии. Даны полученные по предложенной автором методике формулы, позволяющие привести имеющиеся в литературе спектры к единому виду. Проанализировано состояние проблемы определения источников донных шумов.

Сведения об уровне и спектральном составе сейсмического фона дна поступали по мере развития донной сейсмометрической техники. Частотный диапазон исследуемых шумов сначала определялся возможностями аппаратуры. Сейсмодатчики, используемые в первых ДС, позволили записать шумы на дне в диапазоне частот от 0,5 до 20 Гц. Позднее этот диапазон был расширен и в некоторых случаях стал составлять 0,04-40 Гц.

Спектры донных сейсмических шумов во всех случаях продемонстрировали значительный подъем на частотах 0,3-0,1 Гц, так называемый "микросейсмический пик", с быстрым спадом по обе стороны от этого частотного интервала. Средний уровень шума и детали формы спектральных кривых варьировались в зависимости от места и условий регистрации.

Вопрос об источниках донных сейсмических шумов обсуждался в работах Прентисса и Юинга, Лэтэма и Саттона, Шнейдера и Бэйкуса, Брэднера, Доддса и Фоулкса, Вэнза, Асады и Шимамуры, Монахова, Рыкунова и Седова, Зверева и Галкина, в других работах. Этот вопрос включал в себя исследование таких, например, факторов, как прибойные и стоячие волны, течения, морской транспорт.

Спектральный анализ первых записей донного сейсмического шума проводился как на аналоговых системах, так и при помощи вычисления спектров на цифровых ЭВМ. Сведение всех имеющихся данных вместе затруднялось разнобоем в способах представления опубликованных спектров. Авторами большинства работ использовались спектральные плотности смещения, скорости смещения, мощности (квадрата скорости смещения), а также корня квадратного из плотности мощности. Использование нами см-с'^-Гц"'/^ - корня квадратного из плотности мощности диктовалось удобством проведения расчетов, а также приводило изображаемые спектральные кривые к более наглядному виду, позволяющему лучше выделять особенности рассматриваемых спектров.

Пересчет некоторых спектров в выбранный вариант представления мог быть произведен только в том случае, если в соответствующих работах содержалась информация о полосе частот, на которую делился сигнал для вычисления спектральной плотности последнего. Информация о полосе позволяла от спектральных плотностей переходить к самим сигналам, проделывать с ними необходимые манипуляции (например, умножать на круговую частоту при пересчете смещений в скорости), а затем снова делить на полосу, в которой был измерен сигнал, получая соответствующую спектральную плотность.

К настоящему времени потребность в информации, касающейся таких совершенно неизвестных ранее параметров, как форма и абсолютный уровень спектров донных сейсмических шумов, вызванная необходимостью увеличения эффективной чувствительности приборов, более или менее удовлетворена. При этом, однако, остается еще множество проблем таких, например, как уточнение данных о предельных вариациях спектральных уровней донного сейсмического шума, проблема определения источников высокочастотных сейсмических шумов. Исследования донного сейсмического шума еще далеки от завершения.

Глава 2.

Экспериментальное изучение спектральных характеристик донных сейсмических шумов.

Описывается методика и аппаратура записи, воспроизведения и спектрального анализа донных сейсмических шумов, обсуждаются и оцениваются ошибки, возникающие как при измерении, так и при вычислении полученных спектров.

Материалы, используемые в настоящей работе, были получены в течение последних двадцати лет различными экспедициями ИО РАН. Записи сейсмических шумов дна производились донными сейсмографами, созданными на физическом факультете МГУ, и их модификациями, разработанными в ИО РАН.

Максимальная чувствительность применявшихся донных сейсмографов была на частотах от 2 до 20 Гц, что и определило частотный диапазон исследуемых шумов. Для получения большинства спектров применялся аналоговый спектральный анализатор "Hewlett Packard 8055А".

На оснований измеренных значений спектральной плотности по соответствующим формулам, отражающим изменения, внесенные в сигналы амплитудно-частотными характеристиками различных звеньев тракта запись-воспроизведение, вычислялись неискаженные значения корня квадратного из плотности мощности донного сейсмического шума.

Точность определения спектров зависела от ошибок измерения и ошибок вычисления соответствующих значений спектральной плотности. Относительная ошибка вычисления значений спектральной плотности в среднем была около 30% с коэффициентом надежности Р= 0,95 и около 15% с Р=0,68.

Согласно выбранной методике, были получены спектры, характеризующие сейсмический шум дна в различных районах Мирового океана. Донные станции устанавливались на глубины от 210 до 6520 м в районах с различным геологическим строением.

Все спектральные кривые резко спадают при увеличении частоты, демонстрируя преимущественную концентрацию энергии в диапазоне "микросейсмического" пика. Начиная с 5 Гц, спектры становятся более

пологими; и у большинства из них формируется заметный минимум, лежащий в диапазоне 7-14 Гц.

Значения спектральной плотности на частотах 2, 4, 8 и 10 Гц для различных глубин показали, что вывод о существенном уменьшении уровня шума при удалении как от берега, так и в глубь океана сделать нельзя.' При этом, однако, минимально возможные значения шума обнаруживают тенденцию к ослаблению.

Статистическое обобщение достаточного количества спектров донных шумов позволяет более обоснованно оценивать ожидаемый уровень сейсмического фона на дне. С этой целью был вычислен средний спектр по всем полученным в настоящей работе данным. Значения спектральной плотности на частотах 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 20 Гц вычислялись как среднее арифметическое имеющихся спектров.

Проведенный анализ показал, что средний уровень шума весной и осенью примерно в 1,5 раза выше, чем летом и зимой, что говорит о вероятном влиянии штормовых микросейсм на уровень донного шума в диапазоне частот 2-20 Гц.

Спектры продемонстрировали бо'лыпую интенсивность донных сейсмических шумов в районах с более мощными осадками, причем, эффект усиливается при увеличении частоты рассматриваемых составляющих донного шума.

Процедура обобщения была проведена со всеми имеющимися ко времени исследования спектрами донного шума. В результате обобщения 100 спектров были построены спектральные кривые, демонстрирующие максимальный, минимальный и средний уровни донного сейсмического шума Мирового океана в диапазоне частот от 0,1 до 100 Гц. Спектральная модель донного сейсмического шума Мирового океана - максимальный, минимальный и средний обобщенные спектры в частотном диапазоне от 0,1 до 100 Гц демонстрируют микросейсмический пик в диапазоне 0,2 - 0,5 Гц и имеют минимум на частотах от 7 до 12 Гц при наклоне кривых около

Г3- .

В последние годы были получены новые данные о сейсмических шумах в океане как на дне, так и под дном. Приведенные в этих работах спектры были без труда пересчитаны в ранее выбрашше представления. Сопоставление Обобщенных спектров донного сейсмического шума с данными последующих экспериментов показало, что форма спектров сейсмических шумов, зарегистрированных как на дне, так и под дном океана, часто оказывается подобной форме обобщенных спектральных кривых и что Обобщенные спектры ДСШ могут служить эффективным прогностическим и опорным уровнем для сопоставления с вновь получаемыми результатами при сейсмологических наблюдениях как на дне, так и в океанских скважинах.

- 12 -Глава 3.

Изучение квазистационарных временных вариаций донных сейсмических шумов.

Посвящена исследованию медленных вариаий ДСШ во времени.

Решение проблемы влияния циклонов и некоторых других возможных источников на донные сейсмические шумы требует прослеживания изменения параметров шума в течение отрезков времени длительностью порядка нескольких дней. Первые донные сейсмические станции, имеющие возможность автономно работать лишь несколько часов, не позволяли провести такие эксперименты. С увеличением продолжительности регистрации сейсмических сигналов на дне появились данные о связи донных шумов с гидрометеорологическими условиями на поверхности океана. Эти данные касались влияния штормов на донные микросейсмы, записанные сравнительно близко от берега. В этом случае микросейсмы генерируются как стоячими волнами на поверхности океана, так и прибоем. Таким образом, измерения шумов в прибрежной зоне не позволяют в чистом виде проследить влияние штормовой поверхности на уровень донных шумов.

С целью изучения влияния гидрометеорологических условий в открытом океане на уровень донного шума в одной из экспедиций был проведен специальный эксперимент. Записи, полученные при помощи донного сейсмографа с продленной в сторону низких частот характеристикой, продемонстрировали значительное увеличение шума при прохождении локального циклона над районом наблюдений, находящимся вдали от берегов.

Сравнительно небольшие размеры циклона, вызвавшего рассматриваемый шторм, вместе с характерной "двугорбой" формой вариаций как уровня донного шума, так и амплитуды штормовых волн на поверхности океана, позволили в данном случае надежно исключить другие потенциально возможные источники усиления донных шумов в районе работ, к которым относятся активные прибрежные зоны, течения, а также морской транспорт. Усиление шума произошло в результате нелинейного взаимодействия штормовых волн.

Изучение изменения спектрального состава донного шума во времени показало, что в данном случае влияние штормового волнения на сейсмический фон дна перестает быть заметным на частотах, превышающих 3-4 Гц.

Далее приводятся результаты попытки выделения периодических вариаций уровня ДСШ. Внимание было сосредоточено на вариациях, имеющих периоды порядка 1-10 ч. В результате был выделен широкополосный максимум, наблюдаемый для всех гармоник в диапазоне периодов от 8 до 10 ч. Значимость максимума оценивалась по визуальному критерию.

Помимо изменений донных условий, обуслош енных приливами, механизмом, вызывающим обнаруженные вариант' шума, могли бы быть и гидрофизические вихревые движения в океаче, проявляющиеся в периодических изменениях параметров придонных течений, характерных для района наблюдений.

Более того, вне зависимости от модулирующего воздействия, интенсивность эмиссионного отклика среды может оказаться параметром, связанным с тектоническими условиями в исследуемом районе. Записи региональных донных шумов в этом случае могли бы получить большое прикладное значение, демонстрируя уровень фоновых напряжений в различных геологических структурах океанского дна, определяемый интенсивностью локальны:: тектонических процессов.

Глава 4.

Шумы и искажения сигналов, связанные с влиянием аппаратуры.

Посвящена анализу шумов, связанных с аппаратурой регистрации.

Триггерные донные сейсмографы оказались подверженными своеобразному типу помех, обычно не имеющдх существенного значения при применении приборов с непрерыв юй регистрацией. Такой помехой оказались короткие (длительностью ~1 с) импульсные сигналы не вполне ясного происхождения (в дальн^шем называемые микротолчками). Их количество иногда составляло до 90% от общего числа зарегистрированных на дне событий. Появл( ние микротолчков ранее объяснялось активностью донной фауны.

Результаты анализа микротолчков были получены путем сопоставления записей одного и того же прибора I ри одновременной регистрации сигналов с выносного и встроенного сейсмодатчиков, а также записей, полученных при параллельной регистрации, проведенной двумя однотипными приборами.

По форме микротолчки представляют собой йыстрозатухающие колебательные сигналы. Длительность микротол* ков в среднем составляет 0,3-3,0 с. С уменьшением амплитуды длительность микротолчков уменьшается и, по-видимому, стримится к нулю, показывая, что записанные колебания микротолчка, веооятно, являются откликом прибора на близкое и достаточно короткое по времени внешнее воздействие. Максимальные длительности наиболее интенсивных микротолчков достигают нескольких сс.кунд и в этом случае их запись становится трудноотличимой от сейсмограмм самых слабых микроземлетрясений.

Частота следования микротолчков меняется от дотей единицы до десятков в минуту для различных постановок ДС, не оставаясь постоянной для каждой отдельной записи. В болышнстзе случаев наблюдается существенное уменьшение частоты следования микротолчков в течение первого часа после постановки ДС. Этот факт противоречит гипотезе о преимущественно биологическом механизме

генерации микротолчков. Источником этих микротолчков является проседание дна в окрестности сейсмографа, связанное с разрядкой напряжений, существующих в донных породах до постановки прибора и вызванных его ударом и весом после постановки.

Как правило, по истечении первого часа после падения прибора на дно частота следования микротолчков выходит на постоянный "фоновый" уровень, колеблющийся для различных постановок от единиц до сотен событий в сутки.

При определении спектральных характеристик сейсмических сигналов, регистрируемых донными сейсмографами, возникает необходимость выявления и устранения искажений, вносимых в получаемые спектры амплитудно-частотной характеристикой тракта запись - воспроизведение. И если частотная характеристика регистрирующего тракта донного сейсмографа вместе с трактом воспроизведения может быть сравнительно легко определена путем соответствующих калибровочных измерений, то искажения, вносимые в сигнал при его переходе через границу дно - прибор обычно остаются неизвестными.

Сейсмодатчики большинства приборов воспроизводят колебания дна в искаженном виде. В отличие от континентальных наблюдений, когда датчик, установленный на выходе твердых пород, часто почти без искажений воспринимает сейсмические сигналы, донный сейсмограф может попасть на рыхлые осадки, почти не пропускающие высокочастотные составляющие колебания дна. Вследствие резонансных эффектов в системе дно - прибор механические параметры донных сейсмографов (форма и вес контейнера, жесткость каркаса и т.д.) наряду с упругими свойствами осадков в точке постановки также влияют на уровень искажений сигналов, регистрируемых на дне. Видоизменение формы сейсмических сигналов при их переходе через границу дно - прибор получило название эффекта сцепления или каплинг-эффекта.

В настоящем разделе приводятся способ и первые результаты оценки частотной характеристики перехода дно - прибор по записям микротолчков, регистрируемых почти при каждой постановке донного сейсмографа.

Подробное исследование микротолчков показало, что наиболее вероятным источником микротолчков являются внешние, достаточно резкие механические воздействия на донный сейсмограф. Эти воздействия, вызывающие кратковременные резкие смещения донного сейсмографа, могут служить аналогом "ступенчатых" сигналов, искусственно подававшихся на донные сейсмографы во время калибровочных экспериментов. Запись и анализ отклика сейсмографа на такое воздействие -. хорошо известная в геофизике процедура, называемая импульсной калибровкой, она дает возможность получить импульсную характеристику тракта регистрации - воспроизведения ДС,

при помощи которой можно оценить искомую каплинг-характеристику системы прибор-дно.

Предложенная методика позволяет оценивать лишь относительные каплинг-искажения формы сигналов и их спектров. Ее экпериментальная проверка продемонстрировала подобие спектров микротолчков, регистрируемых в одной и той же точке, свидетельствуя об одинаковой форме соответствующих внешних воздействий на прибор. Это выделяет из множества вариантов подвижек (вид функции зависимости координаты ДС от времени) близкий к ступенчатому, так как мало вероятно, чтобы какая-либо другая более сложная форма движения прибора могла бы повторяться столь одинаково. Подтверждением правильности предложенного метода служит анализ записей двух различных ДС, зарегистрировавших одно и то же удаленное землетрясение. Оказалось, что в спектрах обеих записей землетрясения присутствуют характерные черты (спектральные максимумы), аналогичные тем, что выявляются при спектральном анализе микротолчков, зарегистрированных соответствующими ДС.

Таким образом, экспериментальные данные показывают, что каплинг-характеристика ДС, оцененная по записи микротолчка, соответствует действительной частотной характеристике перехода дно-прибор. Каплинг-характеристики, оценешше для одной и той же постановки ДС по разным микротолчкам, удовлетворительно совпадают в пределах точности спектральных оценок.

При сопоставлении дашшх, полученных различными ДС, форма спектров землетрясений и других сигналов может и должна быть проанализирована с учетом каплинг-характеристик соответствующих постановок приборов, по Фурье-преобразованиям записей микротолчков. В настоящее время это, по-видимому, единственный способ оценки каплинг-характеристистик постановок ДС in situ при работах в глубоких частях океана.

Глава 5.

Изучение низкочастотных сейсмических шумов.

Приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования некоторых характеристик процесса генерации штормовых микросейсм.

К настоящему времени накоплен достаточно большой материал наблюдений штормовых микросейсм с периодами от 2 до 10 с. За почти столетнюю историю наблюдений была обнаружена неоспоримая связь между усилением микросейсм и появлением интенсивных циклонов над морями или океанами, однако понимание деталей процесса, посредством которого энергия циклона передается земной коре, стало приобретать определенность лишь в течение последних 25 лет.

Высказанная Вихертом еще в 1904 г. гипотеза о прибое как источнике штормовых микросейсм была затем несколько оттеснена

теорией Лонге-Хмтинса, связавшего микросейсмы со стоячими волнами, возникающими у берега или в центре циклона.

Интенсивные исследования начала 60-х годов, касающиеся возможности прослеживания циклонов, предполагали возникновение микросейсм вдали от берегов. В то же время появились данные, указывающие на то, что микросейсмы генерируются в прибрежной зоне.

В последних работах источники микросейсм в основном связывались с прибрежными зонами, при этом полагалось, что часть микросейсм с перлодами 12-13 с генерируется бегущими волнами (первичные микрос ;йсмы), а другая часть с периодами 6-8 с - стоячими волнами (вторичны.; микросейсмы).

Таким образом, в настоящее время большинство исследователей пришло к выводу > прибрежном возникновении микросейсм. Вопрос же о том, какова относительная роль стоячих и бегущих морских волн в генерации микросенсмического фона, специально не рассматривался.

В диссертации гыполнена оценка соотношения между первичными и вторичными ми<росейсмами путем сравнения потоков энергии, относящихся к двум указанным источникам.

Расчеты показали, что отношение потока энергии, переносимого прибойными волнами в направлении берега (\У|), к потоку энергии, излучаемому зоной стоячих волн в направлении дна 0^), будет выглядеть так:

N = Щ/Ч/2 =(с\5/2)/(211/2я5/2е1/2а2)

Таким образом, N является параметром, характеризующим то, какой из двух источников будет играть доминирующую роль при генерации микросейсм в прибрежной зоне.

Полученные в настоящей работе данные показывают, что, несмотря на то, что давление, оказываемое бегущими волнами на берег, больше, чем давление стоячих волн на дно по Лонге-Хипгинсу, при определенных условиях может возникнуть ситуация, когда источник вторичных микросейсм будет интенсивнее источника первичных микросейсм

Численное значение N в зависимости от параметров волнения может меняться приблизительно от 10^ до 10^ м. Длина зоны стоячих волн Х0 определяется в основном ветровыми условиями и крутизной берега. Соотношение между N и Х0 демонстрирует то, какой из двух рассмотренных типов микросейсм будет доминировать. Только при многокилометровой длине зоны стоячих волн сейсмографы запишут вторичные микросейсмы. В большинстве же случаев регистрируемые микросейсмы возб\ждаются при ударе прибойных волн о берег.

Далее даны результаты экспериментальной проверки полученных соотношений.

Одним из следствий проведенных оценок, явилось то, что

\У1/\У2 ~ Т5/а2,

таким образом, при небольших вариациях амплитуды прибойных волн, величина отношения должна возрастать при увеличении

доминирующего периода штормового волнения, вызвавшего анализируемые микросейсмы. Этот вывод был соотнесен с экспериментальными данными. Оказалось, что на практике часто наблюдается корреляция \У|/\У2 и Т.

Полученные данные качественно подтверждают сделанные теоретические оценки. Несмотря на принятые там существенные допущения, заметно упростившие модель, ее применение может быть полезным при анализе спектров записей микросейсм. Тем не менее очевидно, что процесс возбуждения микросейсм в действительности является гораздо более сложным и многообразным явлением, поэтому рассматриваемая модель не претендует на его полное количественное описание. Она лишь дает возможность качественно судить об источниках микросейсм, оперируя сравнительно просто измеряемыми величинами.

Удовлетворительное соответствие модели и эксперимента показывает, что во многих случаях микросейсмы генерируются в прибрежных зонах согласно концепциям Вихерта и Лонге-Хиггинса. Тем не менее существуют данные, не соответствующие рассматриваемой модели. Для некоторых из проанализированных штормов указанная зависимость \VjZW2 от Т не наблюдалась.

Одной из трудностей, с которыми сталкивается экспериментатор, анализирующий микросейсмы, является необходимость выделения того района океана, штормовое волнение в котором вызвало анализируемые микросейсмы. Основным критерием в этом случае обычно является совпадение или несовпадение периода морских волн с периодом первичного пика на спектре микросейсм. Представляется, что для такого анализа дополнительным критерием могло бы служить наличие или отсутствие корреляции между вариациями периода морских волн с интенсивностями первичных и вторичных микросейсм.

Далее в диссертации выдвинута и обоснована гипотеза о возможности активизации сейсмогенных разломов штормовыми микросеймами за счет усталостного разрушения. Следствием этого стало появление возможного объяснения сезонной периодичности некоторых калифорнийских землетрясений, когда статистически было показано, что в центральной Калифорнии "независимые" (отстоящие друг от друга по времени более чем на год) события с магнитудами М > 5,5 чаще происходят в период с марта по июнь, т.е. весной и летом.

Анализ имеющихся данных позволил предположить, что сезонная периодичность в частоте появления землетрясений системы разломов

Сан-Андреас может быть связана с усталостным разрушением пород очаговой области под воздействием штормовых микросейсм.

ЭксперимеНтельные гидрометеорологические данные показали, что в рассматриваемом районе существует явно выраженная годовая периодичность изменения интенсивности ветра. При этом известно, что высота прибойных волн растет при увеличении длительности и силы ветрового воздействия на поверхность океана. Таким образом, приняв во внимание тот факт, что в рассматриваемом районе доминируют ветры с азимутом прихода в 260°-300° (т.е. приблизительно перпендикулярно береговой черте), разумно предположить, что интенсивность генерируемых в прибрежной зоне Калифорнии штормовых микросейсм будет также меняться периодически, достигая максимума летом и минимума зимой. Система разломов Сан-Андреас расположена параллельно береговой черте и находится от нее в непосредственной близости. Это может обуславливать то, что она оказывается особенно чувствительной к воздействию микросейсм.

Итак, мы пришли к следующей модели рассматриваемого сейсмического процесса: напряженный разлом с приложенной к нему сильной статической нагрузкой находится под воздействием существенно менее интенсивного усталостного фактора - волн давления, имеющих период от 2 до 10 с и среднюю интенсивность, медленно меняющуюся с периодом в 1 год. Представляется возможным, что в такой ситуации усталостные нарушения, накапливающиеся в породах зоны разлома, могут привести к ее разрушению, порождающему землетрясения, имеющие сезонную периодичность в частоте их появления.

Числовые оценки также свидетельствуют в пользу предложенного механизма. Известно, что величина напряжения, - возникающего в земной коре при распространении микросейсм с Т = 10 с, составляет 1,2 ■10^ дин/см^, в то время как лунно-приливная деформация обусловливает вблизи поверхности Земли напряжение, близкое к 3,4-10^ дин/см^ , т. е. почти в 30 раз большее. Однако периоды двух этих процессов отличаются в 4471 раз, так что суммарный усталостный эффект от микросейсм должен быть по крайней мере на два порядка больше, чем от лунных приливов. Аналогичные или более сильные различия в усталостных эффектах получаются при сопоставлении напряжений от микросейсм с напряжениями, возникающими при приливных изменениях уровня моря или вариациях атмосферного давления.

РАЗДЕЛ 2.

РЕЗУЛЬТАТЫ МОРСКИХ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

Приводятся результаты анализа записей землетрясений, полученных при помощи донных сейсмографов.

- 19-Глава 1.

Сейсмологические наблюдения "аномальной" внутриплитовой сейсмичности в центральной части Индийского океана.

Анализировались землетрясения, зарегистрированные в Индийском океане при помощи донных сейсмографов.

Северо-восток Индийского океана является районом с высоким уровнем сейсмичности. Южнее и юго-восточнее Индии и Шри-Ланки в Центральной котловине и на Восточно-Индийском хребте зарегистрировано большое количество землетрясений, включая сильные события с М > 7. Однако океанские литосферные плиты являются асейсмичными областями. Подавляющее большинство землетрясений в океанах приурочено к сейсмическим поясам, связанным с границами плит - срединноокеаническими хребтами и островными дугами. Для объяснения "аномально" высокой сейсмичности внутри северной части Индо-Австралийской плиты разными исследователями предложен ряд тектонических гипотез, основанных на анализе геодинамической ситуации в регионе. Из них наибольшее распространение получили: гипотеза Сайкса о нарождающейся с внешней стороны Зондской дуги новой островной дуге, гипотеза Штейна и Окала о границе сдвига между Индийской и Австралийской плитами вдоль северного сегмента Восточно-Индийского хребта и гипотеза Винса с соавторами о диффузной границе между Австралийской и Индо-Аравийской плитами.

Основные сведения о сейсмичности дна Индийского океана были получены благодаря многолетним систематическим наблюдениям сетью наземных стационарных сейсмологических станций. Континентальная сеть позволяет регистрировать лишь сравнительно сильные (М > 4,5) землетрясения океанского дна, являющиеся достаточно редкими событиями. В связи с этим, для получения наиболее полной картины существует необходимость в привлечении дополнительного класса сейсмологических данных, которыми являются результаты сейсмологических наблюдений на океанском дне.

Такие исследования были проведены в 31-м рейсе НИС "Дмитрий Менделеев" на двух полигонах. Наблюдения были выполнены в Центральной котловине Индийского океана попутно с работами ГСЗ. Во время сейсмологических наблюдений на полигоне в районе 3°45' ю.ш. и 80° в.д. за 7,3 Суток было зарегистрировано 118 событий, в районе 0°50' ю.ш. и 83°53' в.д. за 3,3 суток - 24 события. Магнитуды этих землетрясений составляют 2,8-4. Таким образом, выполненные сейсмологические наблюдения на дне подтвердили выявленную ранее на основании телесейсмических данных "аномально" высокую сейсмическую активность северо-востока Индийского океана по сравнению с другими внутриплитовыми океаническими регионами.

За исключением событий в желобе Чагос, которые рассматриваются далее, большая часть из выявленных эпицентров попадает в район'

распространения подводных гор северо-восточнее поднятия Афанасия Никитина, которые, по-видимому, являются вулканами, приуроченными к древним трещинам в коре. В этой части Центральной котловины развиты также молодые внутриплитовые деформации осадочного чехла и фундамента. Существует хорошее пространственное совпадение области этих интенсивных внутриплитовых деформаций осадочной толщи и фундамента с сейсмичной зоной, выделенной на северо-востоке Индийского океана по телесейсмичным данным. Как недавно установлено, эта деформация, начавшись в позднем миоцене, примерно 7 млн. лет назад, продолжается до настоящего времени. Причиной деформации является напряжение сжатия в литосфере вследствие непрерывной континентальной коллизии Индо-Австралийской и Евроазиатской литосферных плит. Естественно предположить, что именно эта внутриплитовая деформация литосферы Центральной котловины является основной причиной высокого уровня современной региональной телесейсмичности и микросейсмичности.

Выполненные на основании годографа Джеффриса-Буллена оценки показали, что эпицентры более 90% зарегистрированных на первом полигоне землетрясений находятся в районе желоба Чагос, хотя по данным наземных сейсмологических станций там не зарегистрировано ни одного события. Источником роя слабых землетрясений в желобе, по-видимому, явилось сильное землетрясение в архипелаге Чагос 30 ноября 1983 г. (М=7,6), которое, вероятно, сопровождалось серией постепенно затухающих к востоку афтершоковых толчков вдоль простирания древнего субширотного разлома. Выявленная при-сейсмологических наблюдениях на дне локальная микросейсмичность в районе желоба Чагос, дополняя эпицентры известных более сильных событий, позволяет продлить зону сейсмичности архипелага Чагос далее на восток до 73° в. д.

Рои сильных землетрясений архипелага Чагос и рой слабых землетрясений в районе желоба Чагос, по-видимому, приурочены к единому нарушенному блоку литосферы. В этом блоке доминируют субширотные нарушения, с реактивизацией которых, возможно, и связана высокая сейсмичность этого региона. Таким образом, сейсмичность архипелага Чагос, вероятнее всего, обусловлена тектоническими процессами в океанской литосфере.

В целом, полученные результаты согласуются с наиболее популярной тектонической схемой центральной части Индийского океана, в которой диффузная граница плит, отделяющая Австралийскую плиту от Индийской или Индийской (или Индо-Аравийской) плиты, предположительно развивается в новую зону субдукции.

- 21 -Глава 2.

Обобщенные сейсмические свойства литосферы северо-западной части Тихого океана.

Анализировались записи землетрясений, зарегистрированные ДС в Северо-западной котловине Тихого океана.

Явление распространения высокочастотных Рп и Sn волн от землетрясений на большие расстояния давно привлекало внимание сейсмологов. Максимальные частоты волн достигали 35 Гц, эпицентральные расстояния превышали 3000 км, а основная энергия переносилась на частотах 3-15 Гц.

В работе приведены результаты спектрального анализа 30 землетрясений, зарегистрированных в северо-западной котловине Тихого океана. Анализировались записи, полученные одним и тем же донным сейсмографом. Это позволило считать, что различия спектров не были обусловлены фильтрующими эффектами, возникающими при постановке приборов на дно.

Для отобранных землетрясений времена ts_p лежали в пределах от 32 до 108 с. События с ts_p = 40-50 с относятся к Курильскому, а те, у которых ts_p = 100-110 с - к Японскому желобу в районе острова Хонсю. На спектрах всех землетрясений наблюдается минимум вблизи частоты 3,5 Гц. В области низких частот видны резкие подъемы спектров, обусловленные возрастанием уровня донных шумов. Доминирующие частоты для Рп волн лежат в диапазоне 7-17 Гц, а для Sn волн в диапазоне 8-15 Гц. Заметна также тенденция уменьшения частоты максисума F0 при росте ts.p как для Рп, так и для Sn фаз, характеризующая частотную избирательность поглощения и рассеивания сейсмической энергии в волноводе. Высокочастотные составляющие Рп волн затухают быстрее, чем Sn фаз.

Для большинства (23 из 24) землетрясегага с ts.p < 70 с (Курильский желоб) доминирующие частоты Рп фаз превышают соответствующие частоты для Sn фаз. Для событий, происходивших преимущественно в зоне Японского желоба (ts_p > 70 с), но при гораздо меньшем статистическом обосновании, наблюдается иная картина: для пяти из шести событий F0 для Sn фаз превышают F0 для Рп фаз. Этот факт можно объяснить различием доминирующих направлений подвижек в очагах землетрясений по отношению к азимуту на ДС.

Из 30 землетрясений для 22 событий интенсивность Sn фазы больше интенсивности Рп фазы (в диапазоне частот 4-20 Гц); близкие интенсивности, когда энергия Sn превышает энергию Рп лишь на некоторых частотах, наблюдались для семи событий и одно событие с предельным значением ts_p = 114 с имело энергию Рп-волн больше энергии Sjj-волн для всех частот.

Анализировалась также зависимость максимума энергии регистрируемого сигнала от частоты. Для менее интенсивных записей землетрясений доминируют более высокие частоты. Полученные

данные показывают, что спектр в очаге, характеризуемый более низкими частотами в случае сравнительно более интенсивных событий, является определяющим для регистрируемого сигнала по сравнению с частотно-избирательными свойствами волновода.

Основным физическим параметром, используемым для количественной характеристики эффективности передачи энергии сейсмических волн в среде, является параметр 0, или добротность рассматриваемой среды. Введенный в сейсмологию около 40 лет назад параметр £? стал одной из важных характеристик внутреннего строения Земли.

В главе приводятся новые определения Са и Ор , полученные по наклонам спектров соответственно Р и Б волн от 10 курило-камчатских землетрясений, зарегистрированных на дне океана.

Полученные значения ()а и <2р изменяются от 1100 до 5400 и от 1500

до 7900 соответственно. В случае предположения о более крутом наклоне спектра источника, чем в принятой нами модели, значения 0 были бы больше. Величины 0 заметно возрастают для землетрясений с эпицентрами, расположенными несколько юго-западнее. По-видимому, главным фактором, определяющим эту зависимость, является увеличение эпицентрального расстояния (глубины проникновения луча), хотя в данном случае нельзя исключить также влияния на величину 0 и азимута на эпицентр. Графики зависимости (2а и <2р от г

показали, что при увеличении г от 428,9 до 1230,9 км (диапазон глубин проникновения сейсмического луча от 30 до 120 км) значения 0,а и (~>р увеличиваются от 1100 до 5400 и от 1500 до 7900 соответственно. Характерной особенностью зависимости С? от г является то, что значения Q для расстояний 400-700 км заметно ниже, чем для 1000-1300 км.

Соотношение 0а/0р дает возможность судить о механизме поглощения продольных и поперечных волн. Среднее значение Q(x/Qp по всем землетрясениям равно 0,7. В связи с тем, что 0 является интегральным параметром по всему маршруту пробега волны, соотношение <2а/Qp = 0,7 , по-видимому, отражает совместное влияние

обоих упомянутых механизмов. Отметим, что при увеличении глубины прохождения сейсмического луча существует тенденция к уменьшению Qa/Qp■ Это, возможно, говорит об уменьшении влияния на затухание

волн частично расплавленной фракции в породах астеносферы.

РАЗДЕЛ 3.

РЕЗУЛЬ ТА ТЫ МОРСКИХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

Приводятся результаты сейсмических экспериментов, проведенных в районе Касдийсого моря и на Балтике.

Глава 1.

Эксперименты по накоплению сейсмических сигналов.

Для повышения дальности регистрации сейсмических сигналов при заданной мощности источника перспективным представляется применение синфазного суммирования (накопления) записей излучений ПИ с целью увеличения соотношения сигнал/шум в точке регистрации. Основным препятствием для эффективного накопления является неидеальная синфазность суммируемых сигналов. Неконтролируемые флуктуации амплитуд, вызывающие, в свою очередь, неконтролируемые флуктуации фаз суммируемых сигналов делают невозможным накопление с теоретически максимальной эффективностью. В случае же, когда помеха незначительна, возможны расфазирования сигналов по другим причинам.

В 1980-1981 гг. на юго-западном побережье Каспийского моря были проведены эксперименты по накоплению сейсмических сигналов. Особенностью этих работ являлось фиксированное положение источника и приемника сейсмических волн и профильная система наблюдений, позволившая получить геофизическую информацию о земной коре в районе работ.

В результате обработки записей четырех сухопутных постановок ДС на эпицентральных расстояниях 43, 76, 94 и 116 км были получены суммарные трассы с кратностью суммирования N соответственно 180, 151, 362 и 196. Отношение сигнал/помеха на всех четырех суммарных трассах колеблется в пределах 1,5-2,5. Этот факт свидетельствует, что исходное отношение сигнал/помеха было заметно меньше единицы.

По первым вступлениям, выделенным на четырех суммарных трассах, был построен годограф преломленных волн. Рассчитанная по нему сейсмическая модель затем была сопоставлена с полученной ранее сейсмической моделью земной коры региона (профиль ГСЗ от острова Жилой в направлении на Ленкорань).

Сравнение показало, что новая модель отличается от старой наличием градиента скорости в третьем осадочном слое (скорость увеличивается от 4,8 км/с у кровли до 5,1 км/с у подошвы) и повышенным градиентом скорости во втором осадочном слое (скорость увеличивается от 3,6 до 4,0 км/с). Оценка общей мощности земной коры района работ по накоплению в соответствии с полученными экспериментальными данными методом tQ дала величину около 40 км.

В 1989 г. Институом океанологии РАН были продолжены попытки развить метод накопления. Районом работ было выбрано Балтийское море, где больйгая мощность земной коры ограничивает возможности традиционных методик. Излучения производились со стоящего на якоре судна. Сигналы ПИ принимались донными сейсмографами.

Эффективность накопления была низкой из за смещений ПИ. Для увеличения эффективности суммирования была предпринята попытка устранить расфазировку сигналов соответствующей обработкой. Для

этого при суммировании производилось смещение сейсмических трасс вдоль оси времени относительно друг друга с целью получения синфазности. Величины смещений вычислялись программно, по различию в положении максимумов взаимокорреляционных функций одиночных сейсмотрасс. Этот метод повысил эффективность суммирования почти до теоретического уровня. На суммарных трассах стали заметными более ранние вступления сейсмических волн, не видимые на одиночных сейсмограммах. Соотношение спектров суммарных сигналов показало улучшение эффективности накопления в 1,4 раза. После введения фазирующей коррекции амплитуда суммарной трассы росла практически как при "идеальном" фазировании.

Отмеченный выше метод был приемлемым Лишь для расстояний, на которых в записи одиночной сейсмотрассы существует хотя бы один цуг волн, превышающий шум. Для случая, когда сигнал полностью скрыт шумом, автором был предложен способ измерения времен фазовых сдвигов сигналов ПИ. Метод состоит в парных постановках ДС на близком и дальнем расстояниях от ПИ. "При этом сдвиг фаз излучений, вызванный смещением ПИ вдоль линии ДС (дальний) - ДС (ближний) - судно определялся по хорошо видимым записям близкого ДС, а полученные таким образом поправки учитывались при суммировании записей дальнего ДС, на записях которого сигнал был закрыт шумом.

Практическое применение этого метода показало его эфективность. Дальность регистрации была 113,8 км. Фазирующие поправки определялись по записям ближнего ДС, установленного на расстоянии 18,5 км от судна. После суммирования 64 единичных трасс была получена суммарная сейсмограмма, на которой четко выделяется сигнал ПИ при соотношении сигнал/шум около 3. Экстраполяция этого соотношения на единичную трассу дает значение близкое к 0,4. Суммирование тех же трасс без введения поправок не позволило выделить полезный сигнал.

Глава 2.

Глубинное сейсмическое зондирование в Балтийском море.

Многие важные районы Балтийского щита были пересечены профилями глубинного сейсмического зондирования. Однако Балтийское море служило естественным препятствием для проведения таких работ, заставляя геофизиков экстраполировать данные на участке шириной в 400-500 км. Такая ситуация породила идею отработать профиль ГСЗ через Балтийское море, что было осуществлено во время экспедиции 23-го рейса НИС "Профессор Штокман", организованной Институтом океанологии РАН летом 1989 г. Профиль был назван "БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ".

Профиль БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ был проложен в центральной части Балтики. Он имеет северо-западно - юго-восточную ориентацию и простирается на 481 км в длину.

Одной из важнейших особенностей экспедиции было применение нового мощного пневмоисточника сейсмических волн объемом 120 литров. В цели эксперимента входила проверка возможности использования таких пневмоисточников для изучения глубинного строения земной коры региона, что связано с запретом на проведение обычных химических взрывов в Балтийском море из-за новых экологических требований. Для регистрации сейсмических сигналов впервые на Балтике применялись донные сейсмографы.

Обработка и тщательный анализ записей ДС позволил выделить сейсмические волны на дальности 368 км. В то время это была наивысшая дальность, на которой когда-либо наблюдались сигналы пневмоисточника. Таким образом, была выявлена возможность сверхдальней регистрации сигналов ПИ в Фенноскандии. Эта возможность позволила проводить зондирования как границы М, так и более глубоких сейсмических границ под Балтикой, без применения химических взрывов.

Два месяца спустя, экспедиция по проекту БЭЙБЛ улучшила это достижение, после того, как сейсмические сигналы от буксируемой системы из 40 3-литровых пневмоисточников были зарегистрированы наземными сейсмостанциями на дальностях около 700 км. Однако, до сегодняшнего дня для случая регистрации сигналов ПИ донными сейсмо1рафами результат, полученный на профиле БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ, остается непревзойденным.

Обработка данных включала в себя: фильтрацию, деконволюцию, редуцирование, коррекцию амплитуд и введение необходимых временны'х поправок.

На основании экспериментальных годографов были получены одномерные скоростные разрезы в точках регистрации. Одномерные разрезы позволили построить предварительную двумерную сейсмическую модель вдоль профиля БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ. Затем методом проб и ошибок, когда сопоставление теоретических (расчетных) и экспериментальных (измеренных) годографов служит для корректировки модели, была получена окончательная двумерная модель. Расхождение рассчитанных и измеренных годографов для окончательной двумерной модели не превышало 0,1-0,2 с. Для расчета теоретических годографов в двумерном варианте использовалась программа RAY86. Богатство волнового поля наложило жесткие рамки на полученную модель, тем самым повысив ее надежность v адекватность.

Кора под профилем БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ характеризуется трем* отражающими границами со средними глубинами 10, 20 и 30 км. Вс( коровые границы демонстрируют глубокий прогиб, достигая самьс больших глубин под серединой профиля. Они залегают в северо восточной части профиля на глубинах соответственно в 8,0; 18,0 и 27,< км, затем опускаются до глубин 11,9; 22,7 и 32,7 км в центре профиля i

после этого поднимаются к глубинам 10,5; 17,0 и 27,0 км к юго-западу. Прогиб границ подтверждается фокусировкой сейсмических лучей, ясно видимой по увеличению интенсивности первых вступлений. Коровые значения скоростей Р-волн демонстрируют три интервала значений: 5,86,3; 6,3-6,7; 6,9-7,1 км/с. Скорости меняются латерально, достигая, как правило, своих минимальных значений в самых глубоких частях слоев.

Двумерное моделирование позволило выявить примечательные свойства формы границы М под центром профиля БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ. В середине профиля наблюдается депрессия глубиной в 45 км. По обе стороны от депрессии выделяются 2-3-х километровые ступени и подъемы Мохо. Четкие отражения выделили глубинную сейсмическую границу на глубине 60 км. Сейсмические скорости под границей Мохо меняются от 7,8 км/с под депрессией до 8,0 км/с по обе стороны от нее. Таким образом, было установлено, что мощность коры под профилем заметно меняется. Она составляет 42-45 км/с по краям и в середине профиля, уменьшаясь до 38 км над поднятиями границы М.

Специальные тесты были проведены во время моделирования для проверки точности модели. Точность измерения времен вступления волн РтР была около 0,1-0,2 с. Когда 1 км добавлялся к величине глубины Мохо, это меняло время вступления на 0,2-0,3 с. Принимая во внимание возможные неточности; вызванные сглаживанием годографов при интерпретации, можно считать, что положение границы М по глубине определялось с точностью +1 км. Точность положения ступеней Мохо по горизонтали определяется точностью выделения расстояний, на которых появляются вступления отраженных волн. Благодаря расхождению сейсмических лучей, даже 0,5 километровый сдвиг положения ступеней Мохо вызывал заметные рассогласования экспериментальных и рассчитанных годографов. Таким образом, точность по горизонтали была около ±1 км. Эта величина, однако, получалась в предположении бесконечно большой частоты сейсмических волн. Для реальных частот (6-7 Гц) горизонтальная точность по горизонтали приблизительно определяется вличиной первой зоны Френеля, равной в данном случае 3 км.

Одновременно с границнй М (М1) на профиле БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ были получены отражения от мантийной границы (М2), залегающей на глубине около 60 км. Дальнейшая обработка и интерпретация имеющихся данных, полученных на профилях БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ и БЭЙБЛ-В и позволила выявить куполообразность формы мантийной границы М2.

Несмотря на возможность неоднозначной интерпретации при моделировании экспериментальных данных ГСЗ, богатые волновые поля, полученные на профиле БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ, благодаря равномерному расположению точек регистрации, наложили жесткие рамки на построенную модель.-Кроме того, основные черты границ М|

и М2 были получены по данным отраженных волн, что еще более повышает достоверность предложенной интерпретации.

На записях многоканального сейсмического профилирования, полученных на профиле БЭЙБЛ-В, автору также удалось заметить не выделенные ранее отражения, соответствующие границе М2 (яснее в северо-восточном направлении и менее четко - в юго-западном). Там же видна повышенная отражаемость в коре над депрессией Мохо, а также сейсмостратиграфические черты, характерные для разломных нарушений. Заметна ассиметрия прогиба границы М2: более пологий наклон в юго-западном направлении.

Существование куполообразной формы у мантийной границы (здесь граница М2), залегающей под депрессией Мохо в южной части профиля ФЕННОЛОРА, позволяет протянуть обнаруженный тектонический пояс еще дальше на северо-запад. Таким образом, длина обнаруженной тектонической зоны составляет не менее 500 км, начинаясь на восточном побережье Швеции под профилем ФЕННОЛОРА и заканчиваясь в районе, лежащем к югу от Рижского залива, там, где располагается депрессия Мохо, выявленная профилем СОВЕТСК -КОХТЛА ЯРВЕ.

Ось новой тектонической зоны, совпадая с выявленной здесь ранее осью простирания депрессии границы М[ , имеет северо-западно - юго-восточное простирание. Она имеет то же направление, что и' оси двух зон сжатия, одна из которых обнаружена под Ботническим заливом (эксперимент проекта БЭЙБЛ), а другая - в районе острова Борнхольм (эксперимент проекта ТТЗ), указывая на их возможную взаимосвязь.

Местоположение выявленной тектонической зоны по данным четырех профилей: ФЕННОЛОРА, БЭЙБЛ-В, БАЛТЙСКОЕ МОРЕ и СОВЕТСК - КОХТЛА ЯРВЕ в точности соответствует изолиниям положительной аномалии теплового потока в центральной части Балтийского моря. Отсутствие же подобной аномалии теплового потока в районе зоны сжатия под Ботническим заливом указывает на различную природу этих двух зон. Изолинии теплового потока подчеркивают ассиметрию прогиба границы М2: более пологого наклона в юго-восточном напрвавлении. Подобные же результаты получены на профиле ФЕННОЛОРА при моделировании экспериментальных данных по тепловому потоку.

Выявленная тектоническая зона проявляется и в гравиметрических данных: форма изолиний гравитациошюго поля Земли в центральной Балтике повторяет форму депресии Мохо, демонстрируя (так же как и изолинии теплового потока) более пологий наклон М2 в юго-западном направлении.

Ширина депрессии М[ совпадает с длиной лежащего над ней острова Готланд, указывая но то, что остров, возможно, является реликтом древних тектоническх процессов, связанных с формированием рассматриваемой зоны.

Тектоническая интерпретация полученных результатов не является очевидной. Увеличение мощности земной коры в выявленном тектоническом поясе предполагает существование во время его формирования интенсивных сил сжатия, однако многие данные говорят и в пользу того, что появлению этой зоны сопутствовали также и процессы растяжения.

Выявленная тектоническая зона лежит несколько севернее района, где входит в Балтику Трансскандинавский магматический пояс (граница раздела внутри Свекофеннской геотектонической провинции). Эта граница рассматривается некоторыми исследователями, как реликт древней котинентальной окраины. В соответствии с этим, черты сжатия скорее всего явились следствием аккреционных процессов, а данные о структурах растяжения, по всей вероятности, выявили задуговый рифтогенный процесс.

Существование зоны рифтогенеза хорошо согласуется и объясняет геологические данные о наличии под поверхностью северо-восточной части центральной Балтики массивной интрузии гранитов рапакиви и многочисленных даек на восточном побережье Швеции.

Характерно, что имеющий круговую форму район уменьшения теплового потока к западу от Рижского залива, географически совпадает1 с отмеченной выше интрузией гранитов рапакиви, возможно, являясь следствием ее существования.

Можно предположить, что на выявленных ступенях границы М| существуют глубинные субвертикальные разломы. Появление таких разломов наряду с нормальными листрическими сбросами обычно сопровождает процессы растяжения. Прогиб коры над депрессией также мог сопровождаться появлением разломов. По-видимому, разломы северо-западно - юго-восточного простирания, встречающиеся там по данным Флодена, являются следствием древних процессов, происходивших в выявленной тктонической зоне.

Изолинии теплового потока демонстрируют резкий изгиб зоны повышенного теплового потока в районе восточного берега центральной Балтики. Этот изгиб кореллируется с формой выявленной здесь тектонической зоны, меняющей свое направление в районе Рижского залива в соответствии с данными, полученными на профиле СОВЕТСК - КОХТЛА ЯРВЕ. Изгиб зоны соответствует изменению ориентации многих разломов в регионе. В связи с большой вероятностью того, что рифтогенез происходил в задуговой области древней континентальной окраины, отмеченный выше изгиб зоны рифтогенеза может быть связан с характерной дугообразной формой окраин.

Азимут оси рифтообразования является выделенным направлением для всей Фенноскандии, совпадая с азимутами зоны Торнквиста-Тейссейре, Ладожско-Ботнической зоны, Ландсортской впадины и некоторых глубинных и приповерхностных разломов в центре Балтики,

указывая на то, что обнаруженная тектоническая зона может быть одним из связующих звеньев для этих структур.

Другим возможным объяснением природы выявленной тектонической зоны под центральной Балтикой может служить наличие там в прошлом рифтогенеза континентального типа.

Если отвлечься от слоев, покрывающих в модели границу М (М}), то можно заметить хорошее геометрическое соответствие сейсмической модели литосферы под центром Балтики и схемой типичной зоны рифтообразования континентального типа. Это соответствие, наряду с другими имеющимися данными, может свидетельствувать в пользу того, что полученные вдоль профилей БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ и БЭЙБЛ-В сейсмические разрезы могут выявлять тектоническую зону, связанную с процессом древнего рифтообразования континентального типа, происходившего в районе современного расположения центральной части Балтийского моря.

Совпадение геометрии полученной сейсмической модели с типичной схемой образования континентального рифта носит не только качественный, но и количественный характер.

С геотектонической точки зрения, профиль БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ лежит на докембрийских породах подводной части Балтийского щита, которая получила свое настоящее положение, размер и строение в течение периода в 2300 млн. лет, оставаясь тектонически спокойной последние 800 млн. лет. Таким образом, в соответствии с геохронологией тектонической истории региона рифтогенез под Балтикой скорее всего происходил в протерозойское время. Более точно датируют время процесса уже упомянутые граниты рапакиви: 1500 млн. лет назад.

В связи с тем, что Балтийский щит сформировался 1900 млн. лет назад, а рифтогенез (согласно возрасту гранитов рапакиви) происходил около 1500 млн. лет назад, процесс растяжения начался в районе уже сформировавшейся мощной земной коры. Таким образом, растягивающее усилие было приложено к коре толщиной около 60 км, что не позволило процессу рифтогенеза одинаково эффективно распространиться до поверхности. Это привело к тому, что разрыв в основном сконцентрировался в нижних слоях коры, а на поверхности рифтогенез проявился лишь в виде интрузий, разломов и, возможно, поднятий, сглаженных впоследствии эррозией. При этом, однако, часть разломных нарушений достигла поверхности, сформировав линеаменты и разломы дна цешра Балтики, параллельные оси зоны рифтогенеза, и проявившиеся в интрузиях (граниты рапакиви) и дайках, обнаруженных в регионе. Таким образом, куполообразная граница М2, возможно, является проявлением поднятия пород астеносферы (мантийного плюма), а граница М} поверхностью частичного срыва ратягивающих напряжений.

После окончания рифтогенеза опускание обнаруженной рифтовой зоны, возможно, вызвало прогиб земной коры в регионе и вместе с эррозисй выровнило проявления рифтогенеза в рельефе на поверхности.

Таким образом, возможно, что отмеченная зона растяжения в некоторой степени существовала на подплитовом уровне и часть смещений происходила вдоль поверхности ^.сдвига, погребенной под Балтийским щитом на глубине около 40 км. Возможно, что смещения в зонах сжатия под Ботническим заливом и в зоне Торнквиста-Тейссере также частично происходили вдоль отмеченной зоны сдвига на подплитовом уровне.

Выявленная тектоническая зона лежит на одной линии с известным Днепровско-Донецким палеорифтом (авлако геном), формирование которого началось в позднем протерозое, т.е. приблизительно в то же время, что и рифтогенез в исследуемой здесь зоне. Возможно, что два этих рифта являются реликтами одной и той же зоны растяжения, претерпевшей впоследствие разрыв в районе Белоруссии. Ориентация и протяжение этой древней зоны растяжения земной коры приблизительно соответствует азимуту зоны Торнквиста-Тейссейре, простираясь от Балтийского до Азовского моря.

Дальнейшие исследования должны позволить точнее проявить природу нового тектонического пояса, под центральной Балтикой.

Обнаружение неизвестной ранее тектонической зоны под центральной частью Балтики может заметно повлиять на понимание геологической истории и строения Балтийского щита.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Приводятся основные выводы и защищаемые результаты диссертации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Островский A.A. О некоторых характеристиках источников микросейсм. Известия РАН, Сер. Физика Земли, 1979, № 11, с. 67-71.

2. Островский A.A., Рыкунов JI.H. Экспериментальное изучение донного сейсмического шума в океане при прохождении циклона. Океанология, 1982, том 22, вып. 6, с. 975-979.

3. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Островский A.A. Сейсмические шумы на дне океана. Доклады РАН, 1982, том. 263, № 5, с. 1098-1101.

4. Островский A.A. Обобщенные спектры донного сейсмического' шума Мирового океана. Океанология, 1982, том 22, вып. 6, с. 980-983.

5. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Островский A.A. Экспериментальное исследование донного сейсмического шума в океане. Океанология, 1983, том 23, вып. 2, с. 276-283.

6. Островский A.A. Методика приведения спектров донного сейсмического шума к одинаковому представлению. Океанология, 1983, том 23, вып. 4, с. 694-698. ,

7. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Островский A.A., Соколов С.Ю. Результаты экспериментов по накоплению сейсмических сигналов от стационарного пневмоизлучателя на западном побережье Каспийского моря. Океанология, 1985, том 25, вып. 2, с. 319-324.

8. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Покрышкин A.A., Акентьев Л.Г., Гринько Б.Н., Островский A.A., Холопов Б.В. Новые данные о строении земной коры и сейсмичности котловин Атлантического и Индийского океана. Доклады РАН, 1986, том. 290, № 6, с. 1448-1453.

9. Островский A.A. Спектральные характеристики землетрясений и добротность верхней мантии по данным сейсмологических наблюдений на дне в северо-западной части Тихого океана. В сб: Современные геофизические исследования (материалы III Всесоюзной конференции молодых ученых в г. Суздале 2-5 апреля 1986 г.). Москва, Изд-во ИФЗ РАН, 1987, часть И, с. 3-14.

10. Островский A.A. О спектральном составе землетрясений, зарегистрированных донным сейсмографом в северо-западной части Тихого океана. Вулканология и сейсмология, 1987, № 1, с. 69-75.

11. Непрочнов Ю.П., Островский A.A., Седов В.В. Определение добротности верхней мантии северо-западной части Тихого океана по данным сейсмологических наблюдений на дне. Известия РАН, Сер. Физика Земли, 1987, № 10, с. 91-97.

12. Островский A.A. К вопросу о природе микротолчков, регистрируемых донными сейсмографами. Вулканология и сейсмология, 1988, № 2, с. 105-110.

13. Островский A.A., Соколов С.Ю., Рыкунов Л.Н. Низкочастотные вариации донного сейсмического шума. Вулканология и сейсмология,

1988, № 6, с. 103-107.

14. Островский A.A. О возможности оценки каплин-характеристик донных сейсмографов по записям микротолчков. Доклады РАН, 1989, том. 307, № 5, с. 1084-1089.

15. Островский A.A. Влияние каплинг-характеристик донных сейсмографов на спектры сигналов, регистрируемых при сейсмологических наблюдениях в океане. Вулканология и сейсмология,

1989, № 3, с. 93-101.

16. Ostrovsky A.A. On the nature of microshocks recorded by ocean bottom seismographs. Marine Geophysical Researches, 1989, vol. 11, N 2, p. 113-118.

17. Ostrovsky A.A. The estimation of ocean bottom seismographs' coupling characteristics by means of microshock recordings. Marine Geophysical Researches, 1989, vol. 11, N 2, p. 119-127.

18. Ostrovsky A.A., Korhonen H. On correlation of the energies of primary and secondary storm microseisms. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1990, vol. 63, p. 196-200.

19. Ostrovsky A.A. On the spectra shape of seismic noise and earthquakes recorded in the ocean. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1990, vol. 63, p. 234-242.

20. Островский A.A. Сейсмические исследования в Балтийском море (23-й рейс научно-исследовательского судна "Профессор Штокман", 3 июля - 1 сентября 1989 г.) Океанология, 1990, т. 30, с. 693-695.

21. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Островский А.А., Левченко О.В. Сейсмологические наблюдения. В кн.: Геофизические поля и строение дна океанских котловин. Москва, "Наука", 1990, с. 127-135.

22. Островский А.А. Возможная причина сезонной периодичности некоторых калифорнийских землетрясений. Доклады РАН, 1990, том. 313, № 1, с. 83-86.

23. Levchenko O.V., Ostrovsky А.А. Seismic seafloor observations: a study-of "anomalous" intraplate seismisity in the northeastern Indian Ocean. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1992, vol. 74, p. 173-182.24. Островский A.A., Соколов С.Б., Холопов Б.В., Семенов Г.А.,

Буровкин А.А. Эксперимент по накоплению сейсмических сигналов в Балтийском море. Доклады Российской Академии Наук, 1992, том 326, № 4, с. 622-625.

25. Островский А.А. Сверхдальняя регистрация сигналов одиночного певмоисточника в Балтийском море. Доклады Российской Академии Наук, 1992, том 327, № 1, с. 74-78.

26. Левченко О.В., Островский А.А. Сейсмологические наблюдения на дне для изучения "аномальной" внутриплитной сейсмичности северо-востока Индийского океана. Вулканология и сейсмология, 1994, № 1, с. 52-62.

27. Ostrovsky A.A., Flueh E.R., Luosto U. Deep seismic structure ot the Earth's crust along the Baltic Sea profile. Tectonophysics, 1994, vol. 233, p. 279-292.

28. Островский A.A. Зона древнего рифтообразования под Балтийским морем. Доклады Российской Академии Наук, 1995, том. 342, № 5, с. 680-685.

Тираж 100 экз. Тип. зак.

Московская типография № з рдн 107143, Москва, Открытое шоссе, 28