7УДК 550.348. (985)
АРКТИЧЕСКИЙ БАССЕЙН Г.П. Аветисов, А.С. Жолондз
ВНИИ геологии и минеральных ресурсов Мирового океана Министерства природных ресурсов Российской Федерации, г. Санкт-Петербург, gpavet@mail.ru
Аннотация. Представлен обзор сейсмичности территории Арктического бассейна за 2012 г. по данным мировой сети, расположенной исключительно вне названной территории, и единственного сейсмологического пункта «Земля Франца-Иосифа» из двух комплектов сейсмических датчиков ZF1 и ZF2 Архангельской сети, работающих с сентября 2011 г. внутри региона. Всего в Арктическом бассейне зарегистрировано 40 землетрясений с т,=3.5-5.7 и приведена карта их эпицентров. Все они связаны с сейсмоактивной зоной, протягивающейся через глубоководную часть Арктического бассейна до шельфа моря Лаптевых. Для пяти землетрясений приведены параметры механизма очага по данным GCMT. Описано сравнение функции N(m) за 2012 г. с таковыми за 1990-2011 гг. Уровень выделившейся сейсмической энергии в 2012 г. выше такового в 2011 г. более чем в 30 раз и 2.2 раза выше его среднего значения за 22 предыдущие года. Дано распределение в 2012 г. землетрясений Арктического региона по месяцам, дням недели и часам суток.
Abstract. The review of the seismicity of the Arctic basin for 2012 according to the data of the world network, located exclusively outside the named territory, and the only seismological station "Franz Josef Land" from two sets of seismic sensors ZF1 and ZF2 of the Arkhangelsk network, operating since September 2011 in the region is presented. There are in total 40 earthquakes with mb=3.5-5.7 in the Arctic basin are recorded and a map of their epicenters is given. All of them are connected with the seismically active zone, which extends through the deep-water part of the Arctic basin to the shelf of the Laptev Sea. For five earthquakes, the parameters of the mechanism of the source are given according to the GCMT data. A comparison of the function N(m) for 2012 with those for 1990-2011 is described. The level of seismic energy released in 2012 is higher than that in 2011 by more than 30 times and in 2.2 times higher than its average for 22 previous years. The distribution of earthquakes in the Arctic region in 2012 by months, days of the week and hours of the day is given.
Рассматриваются землетрясения, попадающие в рамки девятиугольника со следующими координатами угловых точек (рис. 1): 1. Северный полюс; 2. ф=81°Ы, A,= 10°W; 3. ф=81°Ы, А,=29°Е; 4. ф=70°Ы, Я=29°Е; 5. ф=70°Ы, Я=68°Е; 6. ф=76°Ы, Я=68°Е; 7. ф=76°Ы, Я=162°Е; 8. ф=74°Ы, А,= 162°Е; 9. ф=74°Ы, A,= 168°W; 10. Северный полюс. В этих пределах запущен в эксплуатацию сейсмологический пункт «Земля Франца-Иосифа» с.установкой двух комплектов сейсмических датчиков (ZFI, ZFI2) в сентябре 2011 г. [1, 2]. Согласно бюллетеню ISC [3], его записи под кодом 1ЕРЫ были использованы в 2012 г. при локации 10 землетрясений (№°№ 2, 5, 8, 9, 11, 12, 17, 19, 36, 38) из описываемого ниже каталога [4]. землетрясений Арктического бассейна. Но в основном, как и в прошлые годы [5], представляемая информация о землетрясениях получена по данным [6, 3] мировой сети, вводимым последовательно в Банк арктических сейсмологических данных (АРС), структура которого описана в [7].
Всего в течение 2012 г. мировой сетью в пределах указанного региона зарегистрировано 40 землетрясений, охарактеризованных определениями магнитуд по данным ISC (mb и Ms, Mw иМ0), ЫЕГС (mb и Ms), EIDC (mb и Ms) и MOS (MPSPи MS), NAO (ML), ШРЫ (Ml).
Как показано в [5] и подтверждено в [8], представительными для данного региона в настоящее время являются землетрясения, начиная с ть>4.5. Картина распределения эпицентров в 2012 г. типична для данного района Арктики (рис. 1, [4]).
Все 40 землетрясений связаны с сейсмоактивной зоной, протягивающейся через глубоководную часть Арктического бассейна и внедряющейся на шельф моря Лаптевых. Указанная зона является фрагментом глобального сейсмического пояса, трассирующего дивергентные границы литосферных плит. В глубоководной части Северного Ледовитого океана она приурочена к гребню подводного хребта Гаккеля, являющегося продольной осью Евразийского суббассейна. По ней проходит граница Евразийской и Североамериканской литосферных плит [9-12].
Фокальные механизмы в [13] по определениям GCMT (рис. 2) даны для землетрясений (1-5), для одного из них (5) есть определения NEIC (табл. 1). Все решения показали механизм
АРКТИЧЕСКИЙ БАССЕЙН Г.П. Аветисов, А.С. Жолондз
нормального сброса: субгоризонтальные (Р1т=2°, 13°, 15°, 8° и 0° [13]) оси растяжения Т субортогональны линии эпицентров и, соответственно, простиранию хребта Гаккеля.
50* 60* 70° 80° 90- 100° 110° 120*
Рис. 1. Карта эпицентров землетрясений Арктического бассейна за 2012 г.
Таблица 8. Параметры механизмов очагов землетрясений Арктического бассейна за 2012 г.
№ Дата, to, h Mw Ms Оси главных напряжений Нодальные плоскости
д м ч мин с км GCMT ISC T N P NP1 NP2
PL AZM PL AZM PL AZM STK DP SLIP STK DP SLIP
1 26.05 03 27 02.8 6 5.2 4.7 2 158 3 248 87 36 70 47 -86 245 43 -94
2 18.06 20 14 54.0 2 4.8 4.0 13 167 2 77 77 338 76 58 -92 260 32 -86
3 28.07 11 23 43.4 11 5.0 4.1 15 95 3 185 75 285 7 60 -87 181 31 -95
4 13.09 17 23 47.0 10 5.2 4.5 8 242 7 151 79 22 145 54 -98 340 37 -79
5 13.12 23 03 39.0 15 5.6 5.2 0 66 2 156 88 330 154 45 -93 339 45 -87
5.5* 5.1* 6 247 22 340 66 142 177 55 -62 314 43 -123
5.6* 5.1* 23 61 7 154 66 259 138 23 -107 336 68 -83
Примечание. В двух нижних строках приведены варианты параметров по МЕТС и Ж1С2.
Их диаграммы показаны на рис. 7.
ъъъъъъъ
Рис. 2. Диаграммы фокальных механизмов землетрясений 26 мая в 03ь27т с М?=4.7; 18 июня в 20ь14™ с М?=4.0; 28 июля в 11ь23т с М$=4.1; 13 сентября в 17ь23т с М?=4.5; 13 декабря 23ь03т с М$=5.2
1 - нодальные линии; 2, 3 - оси главных напряжений сжатия и растяжения соответственно; зачернена область волн сжатия.
ОБЗОР СЕЙСМИЧНОСТИ
Распределение годовых чисел землетрясений и выделенной сейсмической энергии за период 1990-2012 гг. представлено на рис. 3 и в табл. 2.
Рис. 3. Годовые значения сейсмической энергии в Арктическом бассейне за 1990-2012 гг.
Таблица 2. Годовые числа землетрясений разных магнитуд ть и суммарной выделенной сейсмической энергии ТЕ в Арктическом бассейне за 1990-2012 гг.
Год Гь ^ ТЕ, 1011 Дж
3.1-3.5 3.6-4.0 4.1-4.5 4.6-5.0 5.1-5.5 5.6-6.0
1990 1 2 4 5 1 13 0.9
1991 1 3 5 3 12 13
1992 2 1 6 1 1 1 12 93
1993 1 1 6 9 1 18 3.3
1994 2 1 1 3 7 0.8
1995 2 10 10 3 25 0.8
1996 3 7 2 12 0.02
1997 6 7 2 1 1 17 18
1998 3 14 8 3 28 1.0
1999 33 122 79 29 4 267 15
1999 (без роя) 3 5 3 4 1 16 2.2
2000 3 17 7 1 28 1.3
2001 4 10 3 3 20 0.3
2002 5 7 3 1 2 18 3.4
2003 9 7 3 2 1 22 1.5
2004 11 10 10 2 1 34 11
2005 11 28 10 10 3 1 63 101
2006 7 6 9 1 2 25 2.8
2007 2 17 3 22 0.08
2008 18 31 16 5 2 72 6.2
2009 14 18 5 1 1 39 23.22
2010 4 11 2 1 18 0.18
2011 10 18 6 2 36 0.9
2012 7 17 11 4 1 40 32.5
Сумма 158 363 209 90 23 5 848 332.38
Сумма (без роя) 128 246 133 65 20 5 597 311.18
Среднее за 1990-2012 гг. 6.87 15.78 9.09 3.91 1.00 0.22 36.76 14.45
Среднее без роя 1999 г. 5.57 10.70 5.78 2.83 0.87 0.22 24.81 13.53
Энергия Е рассчитывалась по формуле К. Касахара [12]:
^Е, эрг=5.8 + 2.4 ть, в которой использовались значения ягь(КС).
АРКТИЧЕСКИЙ БАССЕЙН Г.П. Аветисов, А.С . Жолондз
В распределении событий по месяцам отмечаются максимумы в апреле и мае (рис. 4 а), по дням недели лидируют пятница и суббота (рис. 4 б), по времени суток незначительное повышение в 03ь и 20ь и отсутствие в 07ь и 19ь (рис. 4 в).
Рис. 4. Лепестковые диаграммы распределения землетрясений Арктического региона по месяцам (а), дням недели (б) и часам суток (в)
Литература
1. Данилов А.В., Антоновская Г.Н., Конечная Я.В. Особенности установки пунктов регистрации сейсмических событий в Арктическом регионе России 2013 // Сейсмические приборы. - 2013. - 49. - № 3. -С. 5-24.
2. Французова В.И., Антоновская Г.Н., Конечная Я.В. Архангельская область // Землетрясения Северной Евразии, 2011 год. - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2017 - С. 222-2 28.
3. International Seismological Centre, Thatcham, Berkshire, United Kingdom, 2015 [Сайт]. -URL: http://wwwJsc.acMk/iscbulletin/search/bulletin/
4. Аветисов Г.П. (сост.). Каталог землетрясений Арктического бассейна за 2012 г // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 21 (2012 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2018. - Приложение на CD_ROM.
5. Аветисов Г.П. Арктический бассейн за 1990-1994 гг. // Землетрясения Северной Евразии в 1994 году. - М.: ГС РАН, 2000. - С. 117-121.
6. Сейсмологический бюллетень (ежедекадный) за 2012 год [Электронный ресурс] / Отв. ред. О.Е. Старовойт. - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2012-2013. -
URL: ftp://ftp.gsms.ni/pub/Teleseismic_bulletin/2012
7. Аветисов Г.П., Винник А.А., Копылова А.В. Модернизированный банк арктических сейсмологических данных // Российский геофизический журнал. - 2001. - №№ 23-24. - С. 42-48.
8. Аветисов Г.П. Арктический бассейн за 2001 год // Землетрясения Северной Евразии в 2001 году. -Обнинск: ГС РАН, 2007. - С. 248-251.
9. Sykes L.R. The seismicity of the Arctic // Bull. Seismol. Soc. Am. - 1965. -55. - N 2. - P. 519-536.
10. Карасик А.М. Магнитные аномалии хребта Гаккеля и происхождение Евразийского суббассейна Северного Ледовитого океана // Геофизические методы разведки в Арктике. - Ленинград: НИИГА, 1968. - Вып. 5. - С. 8-19.
11. The Arctic Ocean region / The Geology of North America (edited by Grantz A., Johnson L. and Sweeney J.F.). - The Geological Society of America. - 1990. - L. - 644 p.
12. Аветисов Г.П. Сейсмоактивные зоны Арктики. - СПб: ВНИИОкеангеология, 1996. - 185 с.
13. Аветисов Г.П., Левина В.И. (сост.). Каталог механизмов очагов землетрясений Арктического бассейна за 2012 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 21 (2012 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2018. - Приложение на CD_ROM.
14. Касахара К. Механика землетрясений. - М.: Мир, 1985. - C. 25.
