Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Сейсмическое районирование Баренцевоморского шельфа

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Сейсмическое районирование Баренцевоморского шельфа"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР Ордена Ленина Институт физики Земли им.0,Ю,Шмидта

---------------- На правах рукописи

АССИНОВСКАЯ Бела Александровна УДК 550.343(268.45)

СЕЙСМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ БАРЕН1ДЕВОМОРСКОГО ШЕЛЬФА

Специальность 04.00.22 - геофизика

Авт ореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 1990

Рабата выполнена в Геологической институте Кольского научного центра АН СССР.

Научный руководитель -член-корреспондент АН СССР,

доктор физико-математических наук С.Л.Соловьев

Официальные оппоненты -член-корреспондент АН Узбекской ССР,

доктор физика-математических наук В.И.Уломов

кацдццат геолого-минералогических наук Г.П.Аветисов

Ведущая организация - Институт морской геологии и геофизики ДВО АН СССР.

✓^Защита диссертации состоится ^¿^сс^и- 1990 г.

в ' 7 часов на заседании Специализированного Совета К.002.08.04 в ордена Ленина Институте физики Земли им. О.Ю.Шмидта АН СССР по адресу 123610, г.Москва, Б.Грузинская, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики Земли АН СССР.

Автореферат разослан 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

кандидат физико-математических наук Г. Л.Косарев

о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Предстоящее хозяйственное освоение поляр-,к областей, в том числе и Баренцевоморского шельфа, обусловит ачительный рост объемов капитального строительства, как на трозах, так и в море. К 2000 году должна начаться массовая до-гча углеводородов на всей территории шельфа. Для обеспечения дежного, но в то же время экономичного строительства необходик ет сейсмической обстановки на осваиваемых площадях шельфа, сп-деление общего уровня сейсмической опасности. Территория Баренца моря ранее не была охвачена общим сейсмическим районировали и связано это, во-первых, с недостаточной сейсмологической у ценностью региона, слабой сейсмичностью, во-вторых, с отсутст-[ем методических приемов районирования акваторий.

Таким образом, проведение исследований, направленных на каст венное и обоснованное проведение общего сейсмического райони-вания Баренцева моря, является неотложной задачей^

Целью работы является изучение сейсмичности Баренцевого моря его обрамления, выявление на основе сейсмологических и геолого-¡офизических данных прогнозных зон 003 (возможных очагов земле-(ясений) для условий слабой сейсмичности, а также сейсмическое Зонирование региона по величине максимального ускорения возмож-тх сотрясений.

Основными задачами исследований являются;

- сбор и анализ данных о сейсмических явлениях в пределах ¡.ренцева моря, составление каталога землетрясений;

- с целью понижения магнитудного уровня регистрируемых собы-1й организация на востоке региона сейсмической станции Аадерма, заработка и совершенствование методических приемов обработки ¡млетрясенкй по региональной сети станций;

- определение механизмов очагов для землетрясений с Ы >5;

- сбор и анализ макросейсмичесхнх данных об ощутимости Барен-;воморских землетрясений как на побережье, так и на судах;

- изучение связи относительно слабой сейсмичности с геологи-;ским строением, геофизическими полями, выявление региональных ;олого-геофизических критериев сейсмифости;

- прогноз зон ВС© по методике экспертных оценок, оценка при-яошости ее для слабосейсмичных регионов;

- исследование сейсмического режима как целостного вероятностно-детерминированного процесса, долгосрочное прогнозирование сейсмической обстановки по сейсмическим данным;

- сейсмическое районирование по величине максимальных ускорений возможных сотрясений средних грунтов.

Научная новизна.

Выявлены ранее неизвестные зоны сейсмической активности.

Установлена связь платформенной сейсмичности с зонами сейсмической активности срединно-океанических хребтов Гаккеля и Кни-повича.

Впервые выявлены региональные геолого-геофизические критерии сейсмичности в условиях слабой активности.

Впервые для региона выявлены зоны возможных очагов землетрясений (ВОЗ) с различными Мтах, подтверждена применимость используемой методики для слабосейсмичных районов.

Проведено долгосрочное прогнозирование сейсмической обстановки по сейсмическим данным.

Впервые выполнено сейсмическое районирование Баренцевоморско-го шельфа по величине максимальных ускорений возможных сотрясений грунта.

Практическая ценность работы заклпчается в возможности использования результатов исследований при проектировании и строительстве сейсмических сооружений на шельфе и его обрамлении. Организованная сеть станций осуществляет сейсмический контроль и накопление новых данных о сейсмичности.

Внедрение результатов исследований. Результаты работы по сейсмическому районирование акватории Баренцева моря и его обрамления использованы ВНМПО "Сосзморинжгеология" Миннефтепрома СССР и предприятиями Минатомэнерго при проектировании ответственных сооружений.

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всесоюзном совещании "Вопросы инженерной сейсмологии" (Ленинакан, 1988 г.), совещании по морской сейсмологии и сейсмометрии (Менцелеево, 1988 г.), УШ Научной сессии Дальневосточной секции МСССС (Владивосток, 1989 г.), совещаниях рабочей группы сейсморайонирования шельфа Комиссии по морской сейсмологии и цунами МСССС (Боржоми, 1987; Ашхабад, 1988; Черноголовка, 1990), изложены в научно-исследовательских отчетах Геологического института КНЦ АН СССР, опубликованы в научных статьях

ной монографии.

Защищаемые положения.

- Сейсмические узлы, приуроченные к рифтовой зоне океаничес-х хребтов Мона и Книповича предопределяют пространственное поло-

ние зон сейсмической активности флексурно-раяломного края шель-

и внутри Баренцевоморской платформы и временное распределение млетрясений. -

- Сейсмичность северо-западной части шельфа следует рассмат-вать в рамках единого геотектонического Свальбардского блока,

о позволяет определить параметры сейсмического режима, размеры ластей, ответственных за подготовку землетрясений. Характер остранственно-временного распределения очагов землетрясений оль западного края шельфа дает возможность установить связь во емени между землетрясениями трансформного разлома (шлицберген-ой зоны дислокаций) и желоба Франц-Виктория.

- Сравнительно слабая сейсмичность региона предопределена ктонически, что дает возможность выявить ее геолого-геофизичес-е критерии и построить схему зон ВОЗ. Подтверждена применимость тодики экспертных оценок.- На данном уровне представительности регистрируемых событий

нтральная и вго-восточная части региона асейсмичны, что связано преобладанием на всем протяжении геологического развития, в том еле на новейшем этапе, обстановки общего растяжения, характери-ющейся накоплением мощной толщи осадков. Зоны ВОЗ приурочены к Конам, находящимся в режиме горизонтального сжатия.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, тырех глав и заключения. Общий объем /¿Y страниц машинописного кета, 46 рисунков, 27 таблиц,5ггриложений. Слисок литературы стоит из Ц2 наименований.

Работа выполнена в Геологическом институте АН СССР под научным ководством члена-корреспондента С.Л.Соловьева, которому автор кренне признателен за оказанную помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, формулируется цель и дачи исследований.

В первой главе рассмотрена сейсмичность Баренцевоморской атформы и ее обрамления. Приводится обзор изученности сейсмич-сти Баренцевого моря и констатируется, что сейсмичность изучалась

лишь в районах, непосредственно прилегающих к Баренцевоморской платформе: для севера Фенноскавдии, Кольского берега и Норвежское Гренландского региона - это работы М.Бота, Г.Д.Панасенко, Е.С. Хьюсби, Х.Бунгума, О.Едцхолма, И.Файена и др., где рассматриваются вопросы распределения активных внутримежплитовых сейсмических зон, их тектоническая приуроченность, приводится детальное описание очаговых параметров некоторых землетрясений. Сейсмичность Шпицбергена изучалась Е.С.Хыосби, Б.И.Митчелом, И.Е.Зольвегом, Б.И.Ченом, Б.И.Кристофферсеном, а также Г.Д.Панасенко, Е.О.Креме-нецкой, З.И.Арановичем, где дается детальное описание зон внутри-плитовой сейсмической активности архипелага и основных параметров очагов землетрясений, предлагается схема его сейсморайонирования. Результаты изучения сейсмичности Земли Франца-Иосифа изложены в работах Г.П.Аветисова. Механизмы очагов некоторых землетрясений региона исследовались в работах А.П.Лазаревой, Л.А.Мишариной.

Центральная и восточная части Баренцевоморской платформы, а .также север Русской платформы оставались до последнего времени в сейсмологическом отношении "белым пятном", также, как сейсмичность региона в целом никогда не рассматривалась. Единственное исключение составляет работа автора совместно1 с Г.Д.Панасенко, В.Г.Заго-родным и др., где приводится обзор сейсмичности по литературным данным и предварительная схема общего сейсмического районирования.

Работа по изучению сейсмичности делится на две части: I) сбор и анализ Данных о сейсмических явлениях в пределах Баренцева моря по результатам предшествующих инструментальных наблюдений; проведение дополнительных сейсмологических наблюдений в регионе. Глава содержит следующие сведения: общую характеристику района исследований (при этом особенно подчеркивается его приграничное положение по отношению к рифтовым структурам срединно-океанических хребтов Мона и Книповича!, описание каталога землетрясений региона, содержащего более 300 событий с mg » 3,5, для унификации которого и его большей информативности получены региональные корреляционные зависимости между mg и М , Mt и ш{ , а также значения магштуд, определенные по числу станций и дальности регистрации землетрясений, проанализирована погрешность локализации эпицентров, которая составляет в среднем 20-50 км.

Содержание каталога, начиная с сентября 1983 г., целиком базируется на наблюдениях региональной сети станций, для создания которой в дополнение к имеющимся станциям Апатиты, Хейс, Баренцбург,

замида на востоке региона в пос.Амдерма Архангельской области па организована новая сейсмическая станция. Удачное размещение таратуры станции в штольне бывшего флооритового рудника позволи-обеспечить увеличение приборов более 100000 в интервале перио-в 0,6-0,8 сек. Показано, что Баренцевоморская сеть станций спо-5на обеспечить регистрации землетрясений не менее чем четырьмя анциями на минимально необходимом уровне mga3,9, что подтверж-ется анализом-представительности землетрясений за интервал наблю-ний I983-I9B6 гг. В интервале наблюдений 1956-1983 гг. землетрр-ния представительны с т$л4,3, с 19*3 года с тр s> 5,0, с 1908 г. т6 а 5,5.

Локализация эпицентров выполнялась на ЭШ EC-I045 по комплек-программ STATUS и с использованием адекватно подобранных молей строения земной коры и региональных годографов (для л > 1000 км), магнитуды землетрясений определялись по впервые раз-ботанной региональной шкале, использующей коду событий. Соответ-вуощая зависимость была получена первоначально для землетрясений нноскандии, далее уточнена и распространена на землетрясения яьфа.

По результатам исследований дополнен каталог, упомянутый вы!, а также составлен каталог слабых сейсмопроявлений, зарегистри-1ванных сейсмической станцией Аедерма, построены карты эпицент- ' IB Баренцевоморского шельфа сшр 3,5, зон Иурман-Финмаркен и шцбергена (по опубликованным данным), восточной части региона ю результатам работы станции Амдерма). По полученной ранее скобкой модели строения земной коры и годографа промышленных взры-ов (Н = 0) с применением известных методик сделана опенка глубины тагов некоторых землетрясений. На основе каталога проведен ана-лз распределения очагов по глубине. Констатируется, что очаги эмлетрясений рифтовой зоны расположены на глубине 10 км, земле-рясения зоны перехода от океанической коры к континентальной име-г глубину до 20 км, несколько большие глубины (до 30 км) у земле-рясений зоны Мурман-Фидааркен.

Механизмы очагов землетрясений впервые определены для 17 соитий, кроме того собраны и литературные данные еще о б механиэ-ах. Анализ полученного материала показывает,., что только очень экая область рифтовой зоны хребтов Мона и Книповича (ширина не

олее 20-30 км) характеризуется подвижками типа сброс, то есть ......

аходится в обстановке горизонтального растяжения. Восточнее

характер подвижек меняется на сбросо-сдвиги, взбросо-сдвиги и сдвиги, что связано со специфическим геологическим строением этого участка Срединно-Атлантического хребта, выражающемся в резком изменении простирания рифтовой зоны на юге и выклинивании ее в районе архипелага Шпицберген. Континентальные уступы Поморский и Брусилова, сочленения Баренцевоморской платформы и Балтийского щита, Ковоземельский эпиплатформенный ороген находятся в условиях горизонтального сжатия, проявившемся во взбросо-сдвигах. Областью "сдвигания" оказывается район наиболее сильных внутриплатформенных землетрясений - Сваяьбардская плита.

Зоны сейсмической активности распределены в регионе неравномерно и тяготеют к ее краевым частям. На северо-западе - это Сваль-бардское поднятие, наиболее сильные землетрясения в пределах которого приурочены к желобу Франц-Виктория, Шпицбергенскому континентальному склону, сдвиговому нарушению хребет Книповича - залив Стур-фьорд. Непосредственно к поднятии примыкает рифтовая зона хребта Книповича, где вьделены 2 сейсмических узла - напротив залива Ван-Йейен-фьорд на о.Западный Шпицберген и в месте пересечения хребта Книповича с хребтом Мона. Первый обуславливает сейсмичность Свальбардского блока (зоны Земли, Геерё. и Свальбардской платформы), второй, как установлено впервые, согласуется с зоной разлома Сенья на иго-западе, которая,' в свою очередь, контролирует уровень сейсмичности зоны Мурман-Финмаркен на юге изучаемого региона. С северо-запада к Свальбардскому поднятию примыкает Шпицбергенская зона дислокаций. Сейсмичность поднятия впервые рассмотрена в рамках единого геотектонического блока, что позволяет определить параметры сейсмического ранима и размеры областей, ответственных за подготовку землетрясений. На востоке региона впервые вьделены активные зоны на южном берегу залива Ыаточкин Шар на Новой Земле и Чернышевская к югу от пос.Аадерма. Описано уникальное событие - сравнительно сильное Новоземельское землетрясение с = 4,6, определены Глубина и механизм его очага.

В центральной части региона за период наблюдений землетрясений не выявлено, несмотря на высокую чувствительность аппаратуры станций сети, позволяющую, как показывают расчеты, регистрировать землетрясения, магнитудой т&< 3,9 с А 1800 км (максимальное расстояние в регионе).

Детальное изучение распределения землетрясений во времени показало,' что сейсмический режим Баренцева моря, не всегда однороден.

классически стационарному типу можно отнести сейсмический режим зонах хр. Мона и Книповича, Сенья, а также на всей площади севе-I-западной части Баренцевоморской платформы в целом (Свальбард-сом поднятии), для которых построены графики повторяемости (6 = ,29; 1,37; 1,28 соответственно). Некоторая нестабильность сейсми-¡ского режима остальных районов подтверждается возникновением ;млетрясений там, где прежде их не было за весь период наблюдений юная Земля, Ис-фьорд и Земля Принца Карла на Шпицбергене^, или ^соответствием количества слабых землетрясений числу сильных в рдельных зонах сейсмической активности Земли Геера, Франц-Викто-1Я, Мурман-Финмаркена.

Сейсмическая активность региона рассмотрена как целостный зроятностно-детерминированный процесс, исследованы закономерности эостранственно-временной повторяемости землетрясений, установле-), что в целом сейсмический процесс достаточно детерминирован в ространстве и во времени и характеризуется чередованием периодов звыпенной активности и относительного затишья. На основе модели чаговой сейсмичности, дискретной миграции сейсмической активности •И.Уломова для северо-западного района шельфа было построено про-гранственно-вреыенное распределение (ПВР^ очагов сильных земле-рясений вдоль сейсмоактивного пояса северо-западного простирания а стыке рифтовой зоны хр.Книповича и Шпицбергенского континенталь-ого склона. Начавшись в 20-е годы на восточном склоне хребта Кни-овича (У = 77° 1, сейсмический процесс мигрировал в двух направ-ениях: к северу вдоль восточного борта рифтовой зоны со скоростью ,2 км/год и юго-западу со скоростью 3,7 км/год. В 60-70 годы вола сейсмической активности резко меняет направление своего расгтро-транения, при этом возникает сильное землетрясение 18.01.1976 с = 6,3 и появляется пространственно-временной канал на западном орту рифта со скоростью миграции к северо-западу 24,7 км/год. ри взаимодействии сейсмогеодинамическор волны, распространяющей-я вдоль этого канала с асейсмичным блоком, расположенным к огу т Шпицбергенской зоны дислокаций, может произойти сильное эемле-рясение в районе 80°N 5° Е и, примерно, через 5 лет землетрясе-;ие такой же силы в желобе Франц-Виктория.

Установлено также, что в зоне Сенья миграция проходила в два тапа (первый этап - движение к югу с V = 4,1 км/год, с 70-х годов [вправление миграции резко меняется на северо-западное (второй 1тап). При этом возникли сравнительно сильные толчки 20.02.1975

(М = 5,1) на разломе Сенья и события 60-80 годов в Мурман-Финмар-кене. Миграция вдоль разлома Сенья предопределена пространственно и во времени землетрясениями на пересечении хребтов Иона и Книпо-вича.

Пространственное распределение землетрясений различной магни-туды, исследованное путем статистического анализа расстояний между ближайшими парами очагов землетрясений, использовано для оценки размеров областей, ответственных за подготовку соответствующих землетрясений. Границы областей соответствуют положению зон сейсмической активности.

Во второй главе описаны и проанализированы геолого-геофизические данные для построения зон ЮЗ: тектоническая принадлежность, сведения по батиметрии и неотектонике, мощностях осадочных, а также отдельно позднекайнозойских и голоиеновых отложений, характерные особенности гравитационного поля, поля распределения органических углеводородов.

Проблемы тектоники и неотектоники Баренцева моря получили развитие в трудах М. Л. Вербы, Й.С.Грамберга, Б.В.Сенина, В.Э.Волка, О.П.Ершова, А.М.Малявкина, А.К.Боголепова, В.А.Дуравлева, А.Ю.Юно-ва, Т.В.Шварца, К.А.Клитина, А.А.Краемльщикова, Ю.Л.Лившица, М.Муре, О.Элдхолма, М.Тальвани, Е.Сандвора, И.И.Фалейде, Т.Гудлаудс-сона, а также В.Д.Дибнера, В.С.3архидзе, А.С.Красножен, Г.П.Махо-

тиной, Д. В. Семевского, Е.Мусатова, Ю.Н.Самойловича, В.Колесника и др.

В изучаемом регионе имеют место (на границе) рифт'овые зоны хребтов Книповича и Мона, океанические прогибы, расположенные между хребтами я континентальными уступами: Поморским - на западе, Брусилова - на севере, эпиплатформенные мезокайнозойские орогены западного Шпицбергена и Новой Земли, платформенная центральная часть региона, в пределах которой, в рельефе фундамента, в свою очередь, выделяются плиты Свальбардская, Печорская, Центрально-Баренцевская, а также Баренцево-Северокарский мегагтрогиб, протягивающийся с юго-запада на северо-восток и занимающий подавляющую часть Баренцева моря.

В пределах Баренцевского мегапрогиба (внутриматёрикового рифта) по геофизическим данным выявлена безгранитная аномальная кора; в целом же в регионе намечается два основных типа разреза: коры -трехслойная континентальная, мощностью 35-40 км и двухслойная беэ-гранитная субокеаническая. Многочисленные тектоническиё'нарушения

•акие, как кулисообразная зона разломов Хорнсунд на западе, разлом ¡енья, Западная и Восточная Граничные зоны разломов на Шпицберге-ie, разломы северо-восточного и северо-западного простирания на' .'вальбардской платформе, система меридиональных'нарушений, отде-. ¡яющих Свальбардскутс платформу от грабена Франц-Виктория и протягивающиеся далее на юг к Центрально-Баренцевскому поднятии, разом Карпинского на юге,_Восточно- и Западноновоземельские разломи граничивают или расчленянт указанные выше структурные подразде-;ения. Обобщены данные по кх возможной неотектонической активизации. Проведено ранжирование основных разломов.

Характерной особенностью геологического строения северных и аладных районов Баренцева моря является протекание в них процессов океанизации, которые ведут к деконсолидации земной коры, ее :ерестройке, преобразованию рельефа земной поверхности. Морфологи-геское выражение процесса океанизации - формирование на шельфе же-'обов (глубина моря до 5CQ м), разделенных высокоподнятши блоками ■о среднегорным рельефом.

Тектонически обусловленный подводный рельеф изучаемой территории весьма разнообразен: это глубоководные впадины с глубинами !-3 км в рифтовых зонах, зоны высокоградиентного батиметрического ■ юля на континентальных склонах и в зонах сочленения надпорядковых :труктур, сравнительно спокойный рельеф с глубинами 200-300 м в [ределах плит и внутриплатформениых впадин (Южно- и Северо-Барен-(евскихЧ По эим данным проведен морфоструктурный анализ и пост-юена схема батиметрических линеаментсв.

Распределение поэднекайнозойских осадков в пределах террито-;ии Баренцевоморской платформы неравномерно: наибольаих мощностей; ¡та отложения достигают на ее склонах; они минимальны в предела:: ялтийской, Свальбардской, Урало-Новоземельекой провинций, где преобладал режим интенсивных тектонических поднятий на протяжении юего неотектонического этапа; составляют первые сотни метров б >айонах преобладания процессов аккумуляции (Нордкапско-Печорская [ровинция>. На неотектоническом этапе краевые поднятия Шпицберген: .змля Франца-Иосифа, Балтийский щит, Новая-Земля испытывали, глав-1ым образом, восходящие движения. По классификации неотектоничес-:ого районирования ввделяются структуры обрамления - Балтийский (ит и эпиплатформенный ороген Новой Земли, внутриматериковая Пе-горская плита; структуры окраинко-шельфовой провинции - краевые юднятия (активизированные и воздымающиеся в новейшее время участ-

ки плиты) Шпицберген и Земля Франца-Иосифа, в пределах которых вьделяются опущенные блоки,, приокеанические желоба, и, наконец, собственно шельфовая провинция с поднятиями, впадинами и прогибами. В пределах региона вьделяются зоны разной направленности и интенсивности неотектонических движений, разделенные неотектони-ческиыи разломами субыередионального, северо-западного и субширотного направлений. Наибольшая плотность разломов характерна для северо-западной, северной и ого-западной частей шельфа. Эти же районы. - Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Свальбардская платформа - характеризуется наибольшими значениями амплитуд и градиентов движений. Центральная часть,шельфа и желоба - область нисходящих движений.

Мощность осадочного чехла в регионе также характеризуется резкой изменчивостью: от 16-18 км в пределах центральной части шельфа до 4-8 км на Свальбардской плите и Шпицбергене; чехол полностью выклинивается по направлению к структурам обрамления.

Поле ду в редукциях Фая и Буге резко градиентно в зонах разломов Сенья, Хорнсунд, уступа Брусилова, в центральной части Шпицбергена, западных районах Новой Земли, узкой Тиман-Канин-Варангер-ской зоне. Гравитационное поле центральной и северной части шельфа имеет мозаичную структуру, соответствующую блокам фундамента с преимущественно нелинейной тектоникой.

Распределение органического углерода в отложениях поверхности морского дна закономерно отражает трещиноватость осадочной части земной коры шельфа, а ориентировка аномалий соответствует направлению основных тектонических нарушений.

Третья глава посвящена построению зон ВОЗ. Первоначально каждой зоне сейсмической активности дается достаточно подробная геолого-геофизическая характеристика: тектоническая приуроченность, морфология и возраст разломов (если возможно), глубинное строение, степень дифференцированности движений на неотектоническом этапе, выраженность в геофизических полях и т.д. Далее в процессе обобщения с целью оценки информативности геолого-геофизических признаков для сейсмически слабоактивного района, каким является Баренцево-морский шельф, получены зависимости количественных значений'признаков от магнитуды землетрясений, которые сравнивались с экспертными оценками специалистов. ' '

Выявлено, что на платформе очаги землетрясений больших энергий приурочены к районам с'нулевыми й близкими им батиметрическими

метками (прибрежным зонам), малой мощностью позднекайнозойских позднеплейстоцен-голоценовых осадков; на континентальном.склоне областям резкого изменения батиметрических отметок и мощностей »тектонических отложений. Магнитуда землетрясений тем больше, ал меньше мощность осадочного слоя, и она увеличивается с ростом 1ачений горизонтальных градиентов гравитационного и батиметри-гского полей.__________________________

Схема зон ВОЗ строилась по методике экспертных оценок. На 5рвом зтапе проведена экспертная.оценка информативности геолого-юфизических данных, построена схема сейсмотектонического потен-i.ina. Высокими значениями потенциала ( > 3) характеризуются риф->вые зоны океанических хребтов, зона разлома Сенья, район Ван-!йен-фьорда на Шпицбергене, континентальный уступ Брусилова, т.е. ¡ачение сейсмотектонического потенциала уменьшаются по направлено от периферии к центру платформы. Изолиния 1,0 является грани-проявления землетрясений описанного вине урозня представитель->сти (mj = 3,9). Значения потенциала 1,0-1,3 имеют Новая Земля, )на Мурман-Финмаркен, Земля Франца-Иосифа.

На втором этапе путем сравнения разломной тектоники по гео-)го-геофизическим данным(тектонических нарушений, вцделенных из личными авторами, а также батиметрических линеаментов выявлены :тивные линейные зоны и узлы различных рангов, которые являются »-разному опасными в районах с различным сейсмическим потенпиа-iM. Зсего выделено 59 обучающих и 105 обучаем!« узлов, ка-едый i которых описан в сейсмотектоническом каталоге, включающем такие ¡ецения, как магнитуда максимального зарегистрированного земле-жсения, геотектоническая приуроченность, характер обнажений на 1евной поверхности, характеристики тектонического и морфологи-^ского узлов.

Исходя из того, что максимальное землетрясение в регионе еще ! произошло, на основании известных методик, а также используя ¡личины магнитуд, наблюденных в рифтовых зонах на болеё южных тетках Средкнно-Атлантического хребта, определено значение ггта= 7 ( ГП6max = 5,0).

По совокупности всех полученных данных построена прогнозная :ема вероятных очагов землетрясений, которая показывает, что наи-1лее опасным районом сМтах = 7, Щбтах = 6,0 является район сочле-'ния рифтовой зоны хребта Книловича.и континентального склона

Шпицбергена и далее к северу область Шпицбергенской зоны дислокаций, . примыкающая к платформе. Области с ГЛ&тах* 5,7-5,9 - это Земля Геера, области пересечения континентального уступа Брусилова и разломов, ограничивающих желоб Франц-Виктория. В районах сочленения разломов Хорнсунд, континентального подножия и грабенов Ван-Мейен-Фьорда, Ис-фьорда, разлома Сенья могут произойти землетрясения с ГПВта*= 5,4-5,5. Выделены также потенциально опасные линеаменты с различными возможными максимальными магнитудами от 5,6 до 4 и узлы, где могут возникнуть землетрясения с магниту-дой, меньшей чем 5,4. Результаты исследований показали, что потенциальная сейсмичность больших энергий б узлах и линеаментах и меньших - вне развития последних1 ШВтех=- 3,5-5,1) возможна во многих районах Баренцевоморской платформы: на Земле Франца-Иосифа, поднятии Персея, Центрально-Баренцезском поднятии, Новой Земле, где ранее землетрясений не наблюдалось.

Основная особенность схемы зон ВОЗ - это разделение Баренцева моря на районы, где землетрясения в принципе возможны, и области, где сейсмичность объясняется не столько сейсмометрическими причинами, сколько геодинамическими. Асейсмичность связана с господством в центральной части региона в течение длительного геологического времени обстановки общего растяжения, которая создала к неотектоническому этапу "жесткую раму", образованную Баренцево-Северокарским грабен-рифтом. Явления рифтогенеза и раздвигообра-эования в районах океанических хребтов и грабенах Франц-Виктория, Св.Анны, фьордах Шпицбергена при условии существования жесткой рамы создают на Свальбардском поднятии и в районах, окружающих его, обстановки сжатия, что подтверждается концентрацией здесь очагов землетрясений и характером механизмов их очагов. Установлено, что сжатие северо-восточного направления, генерируемое Баренцево-Северокарским палеорифтом в зоне сочленения его с Балтийским щитом, предопределило выделение здесь зоны ВОЗ с подвижками типа вэбросо-сдвиг, при этом горизонтальное сжатие меняет свое направление с северо-западного, преобладающего на щите, н& северо-восточное. Возникновение землетрясений на Новой Земле (взбросовые подвижки в очагах) обусловлено влиянием палеорифта с запада и кайнозойского Восточно-Новоземельского грабена с востока.

Анализ палеогеографической обстановки, морфологии тектонических нарушений и данных по механизмам очагов землетрясений показывает, что в региональном плане внутриплитовая сейсмичность в

1.4.

.рктическом регионе в виде даже слабых землетрясений приурочена к властям длительных восходящих движений. Пале орифт, занимающий годавляющув часть Баренцева моря, характеризующийся обстановкой оризонтального растяжения, нисходящими движениями на протяжении

:воей геологической истории, в сейсмическом отношении не опасен.

3 четвертой главе рассмотрены проблемы определения степени шасности от подводных землетрясений: I) дана оценка ожидаемого :арактера к параметров сотрясений грунта для критических землетря-:ений, 2) изучены моретрясения в связи с динамическими процессами » поверхности веды, 31 проведен анализ макросейсмических проявлена на побережье.

Для региона Баренцева моря впервые построена схема сотрясений рунта в единицах максимальных ускорений путем применения одно-юдной методики С.А.Корнелла, которая дает вероятностную оценку юзможных сотрясений. При этом используются: Л прогнозная схема он БОЗ 2) графики повторяемости землетрясений 3) экспоненциальный акон изменения ускорений в зависимости от магнитуды и расстояния.

Вероятностная карта максимального горизонтального ускорения А ,ля периода повторения 200 лет или 10% вероятности превышения за 10 лет дает представление об уровне сейсмической опасности на Ба-1енцевоморском шельфе. Как и следовало ожидать, наиболее опасны рае вые части платформы - на западе Шпицбергенского шельфа значе-ия А достигают 0,5ог , в районе желоба Зранц-Викторик - 0.4-0.5 (} .

Во внутренних частях арх.Шпицберген (Земля Геера) можно ожи-,ать ускорений 0,3-0,¿/д., на Поморском континентальном уступе (зо-:е разлома Сенья) - 0,2-0,3 С). .

Интересно, что на локальных участках разлома Карпинского также ледует ожидать достаточно высокого уровня сейсмической опасности явного 0,2$ .

Рассмотрены характерные особенности моретрясений; получено, то интенсивность проявления подводных землетрясений на поверхности воды определяется,' наряду с другими факторами, процессами на ранице грунт-вода. Вблизи очага землетрясения или при наличии лоистости в разрезе практически вся энергия поперечных волн ревизуется в грунтах, особенно в рыхлых и обводненных. В случае онтакта с водой жестких грунтов значительная часть сейсмической нергии проникает в воду, вызывая возмущения водной поверхности.

Списаны результаты поиска экспериментальных данных об ощути-ости моретрясений судами рыболовецких флотов, ведущих промысел в

сейсмических районах. Установлены факты усиления волнения моря без увеличения силы ветра, отмеченные в судовых журналах. Эти явления интерпретируются как свободные колебания системы дно-водный слой с одной степенью свободы, что позволяет получить картину распределения возмущений различной частоты на воде, которая не противоречит фактическим данным.

Собраны и описаны макросейсыические данные о проявлениях подводных землетрясений на побережье и островах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. Выявлены ранее неизвестные зоны сейсмической активности в районе пролива Маточкин Шар, на Новой Земле и предположительно на хребте Чернышева (Полярный Урал).

2. По данным сейсмических наблюдений впервые установлена связь сейсмичности узла пересечения рифтовых зон хребтов Мона и Книповича, зоны Сенья и района Мурман-Зинмаркен.

3. Впервые выявлены важнейшие региональные геолого-геофизические и геоморфологические критерии сейсмичности, к которым отнесены приуроченность к геотектоническим зонам, расположенным в зоне влияния процессов океаногенеза, эпиплатформенным орогенам и областям тектонических поднятий - районам сочленения блоков, к-раз-ломам и дизъюнктивным узлам высшей категории, а также к зонам перехода от одной формы рельефа к другой - прибрежным районам в шельфовой части, градиентным областям на континентальном склоне

и т.д.

4. На основе полученных критериев впервые для региона составлен сейсмотектонический каталог, построена прогнозная схема зон ВОЗ, дана опенка потенциальной сейсмичности в центральной части шельфа. Подтверждена применимость методики экспертных оценок для районов со слабой сейсмичностью.

5. Проведено долгосрочное прогнозирование сильных землетрясений для районов 5ранц-Виктория и Мурман-Финмаркен.

6. Для региона Баренгевоморского шельфа построена карта вероятных максимальных ускорений для периода повторения 200 лет и определен уровень сейсмической опасности.

7. Получены новые результаты по макросейсмике моретрясений.

Основные положения диссертации опубликованы в следувщгас аботах:

1. Общие геолого-тектонические черты и сейсмичность Баренце-

1 моря (совместно с Г.Д.Панасенко, 3.Г.Загородным, Е.О.Кременец-эй)..- Апатиты, изд. .КСАН СССР, 1983, 68 с.

2. Использование длительности записи землетрясений £енноскан-<и для оценки их магнитуды. - Геофизические исследования на севе-з Европейской части СССР, Апатиты, 1983, с. 51-55.

3. Предварительная схема сейсмического районирования Еаренце-i моря и пути ее совершенствования (совместно с Г.Д.Панасенко). Материалы Всесоюзного совещания "Сейсмическое районирование тер-1тории СССР и изучение сильных землетрясений". Кишинев, 1984.

4. Механизмы очагов землетрясений северо-восточной части Еал-1ЙСКОГО щита. - Изв. АН СССР, I9B6, * 1, с. I9I-I96.

5. О некоторых характерных особенностях моретрясений. - Мате-гальт Всесоюзного совещания "Вопросы инженерной сейсмологии". :нинакан, 1986.

6. Зоны сейсмической активности Баренцева моря. - Морская ¡йсмология и сейсмометрия. М., изд. Ин-та океанологии АН СССР, 189, с. I0I-I09.

7. Региональные сейсмологические наблюдения на Еаренцевомор-

ом тель&е (совместно с Э.Р.Анселевич1. - Морская сейсмология и йсмометрия. М., изд. Ин-та океанологии АН СССР, 1989, с. 94-101.

8. Проблемы выделения зон ВОЗ шельфов окраинных морей. -.териалы vi! научной сессии Дальневосточной секции ¡¿СССС "Сейсми-ская опасность и сейсмостойкое строительство на Дальнем Зостоке". адивосток, 1989, с. 64-65.

9. Результаты изучения сейсмичности на юго-востоке Баренцева ря (совместно с Э.Р.Акселевич). - Геофизические исследования тосферы Европейского Севера СССР. Апатиты, изд. КНЦ АН СССР, 89, с. 41-48.