CC BY
21
УДК 550.341.4
ВЗАИМОСВЯЗЬ плотностных неоднородностей консолндированнои коры европейского северо-востока россии с эпицентрами землетрясении
Н. В. Конанова В. В. Удоратин
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар [email protected]; [email protected]
Показано, что расчетные модели плотностных неоднородностей гравиметрического поля Тимано-Североураль-ского региона и сопредельных территорий характеризуют особенности глубинного строения исследуемой территории на разных уровнях-срезах (до 20 и 50 км) и отражают границы различных блоков. Прилагается схема сопоставления плотностных неоднородностей и эпицентров землетрясений, составленная для средней и нижней консолидированной коры. Установлено, что эпицентры известных землетрясений распределены не хаотично, а весьма упорядоченно, они располагались в пределах плотных блоков горных пород или в приграничной области, где происходит релаксация температуры, давления и напряжения.
Ключевые слова: плотностные неоднородности, эпицентры землетрясений, консолидированная часть земной коры, Тимано-Печорская плита.
RELATIONSHIPS OF THE CONSOLIDATED CRUST' DENSITY INHOMOGENEITIES WITH THE EPICENTERS OF EARTHQUAKES AT THE EUROPEAN NORTHEAST OF RUSSIA
N. V. Konanova, V. V. Udoratin
Computational models of density inhomogeneities in Timan-Severouralsk region and adjacent areas characterize the deep structure at different levels-sections (to 20 and 50 km) and reflect the boundaries of different blocks. The mapping schema of density inhomogeneities and earthquake epicenters for the middle and bottom parts of consolidated crust was composed. It turned out that the epicenters of known earthquakes are not distributed randomly, but rather an orderly manner, being located within the dense blocks of rocks or in the border region, where the temperature, pressure and stress relaxation was happened.
Keywords: density inhomogeneities, the epicenters of earthquakes, the consolidated part of the earth crust, the Timan-Pechora plate.
Тимано-Североуральский регион северо-востока европейской части России относится к числу асейсмич-ных, однако по результатам наших инструментальных наблюдений и на основании исторических данных здесь был зафиксирован ряд землетрясений с магнитудами до 4. Поэтому одной из важнейших проблем региональной геофизики в Республике Коми является создание достоверной геологогеофизической основы для уточнения модели строения земной коры и верхней мантии территории в связи с по-
становкой задач по оценке ее сейсмичности. На одном из этапов их решения нами были построены схемы плотностных неоднородностей верхней, средней и нижней коры, а на их основе уточнены схемы блокового строения территории северо-восточной части Русской плиты, Тимана, севера Урала.
Распределение плотностных неоднородностей средней и нижней коры отражает особенности геологического строения территории европейского северо-востока России при-
близительно на глубинах до 20 и до 50 км соответственно [2]. Так, Ти-манская гряда и Восточно-Уральская структурно-формационная зона Урала характеризуются повышенными значениями локальных аномалий гравиметрического поля. Достаточно уверенно прослеживаются также Предуральский и Предтиманский прогибы, которые заполнены разуплотненными горными породами на этих уровнях-срезах земной коры. Тимано-Печорская плита представлена чередованием структур северо-
западных (тиманских) и северо-восточных (уральских) простираний. Дифференциация массивов горных пород по плотностным характеристикам усложняется в северо-восточном направлении, достигая максимальных значений в Чернышева-Варан-дей-Воркутском регионе. ЗападноСибирский регион отличается линейно вытянутыми в субмеридио-нальном направлении плотностными неоднородностями.
Тиманская зона протягивается с северо-запада на юго-восток к Уралу в поле развития пород повышенной плотности, а Уральская — в северовосточном направлении под Восточно-Уральской и Осевой структурноформационными зонами Урала. На северо-востоке Уральская зона граничит с Пайхойско-Новоземельской зоной северо-западного простирания, также заполненной породами повышенной плотности. Полярный Урал на данной глубине имеет разрыв в поле развития плотностных неоднородностей северо-восточнее Кожым-ского поднятия. Высокоградиентные аномалии плотностных неоднородностей Тимано-Печорской плиты наблюдаются в районе Вяткинской депрессии Большесынинской впадины, в поднадвиговой зоне Лемвинского аллохтона и в прилегающей к ней части Косью-Роговской впадины. Корни Уральских гор оказываются несколько смещенными на восток на уровне нижней коры. Выявлено, что Коротаихинская зона отрицательных значений силы тяжести расширяется за счет присоединения к ней юго-западной части Пайхойской зоны, а восточная часть Косью-Роговской зоны — за счет поднадвиговой части Лемвинской зоны, на юге она укорачивается в связи с появлением интенсивной мозаичной плотностной неоднородности. Воркутинская зона мозаичного поля с преимущественно повышенными значениями плотностных параметров соответствует Ворку-тинской ступени. Вторая такая область, отображаемая положительной региональной аномалией мозаичного характера на глубинах до 20 и до 50 км, наблюдается на юге Косью-Роговской впадины и охватывает часть территории Кожымского поднятия.
Мы провели сопоставление (см. рисунок) данных гравиметрического зондирования на разных глубинных уровнях-срезах земной коры Тимано-Североуральского региона, отражающих строение гранулито-гнейсового
и гранулито-метабазитового структурно-вещественных комплексов консолидированной земной коры исследуемого региона с эпицентрами известных землетрясений [1]. Выяснилось, что указанные эпицентры землетрясений распределены не хаотично, а весьма упорядоченно, располагаясь в пределах плотных блоков горных пород нижней коры ближе к их приграничной области (см. рисунок, а).
Установлено, что эпицентры практически всех известных природных землетрясений приурочены к зо-
нам контакта плотных и разуплотненных блоков и к блокам горных пород, которые обладают повышенными значениями плотности заполняющих их пород. Плотные глубинные горные породы, обладающие повышенными значениями акустической жесткости, видимо, отвечают за накопление различного рода деформаций и их разгрузку в пограничных зонах глубинных блоков консолидированной коры, где и происходит релаксация температуры, давления и накопленного напряжения.
Исключение из этого общего правила составляет положение воркутин-ского эпицентра пятибалльного землетрясения, произошедшего в 2005 г. Для объяснения «неправильного» его расположения, мы привели фрагмент (см. рисунок, б) плотностных неоднородностей средней коры. Судя по это-
му фрагменту очаг данного землетрясения находился выше по разрезу, на глубине приблизительно до 20 км, также в зоне контакта блоков пород с разными значениями плотностных характеристик средней коры.
Выводы. Установлены взаимосвязи между распределением плотностных неоднородностей и эпицентрами наиболее значимых землетрясений Тимано-Североуральского региона, что дает основание для использования приграничных зон плотностных неоднородностей на разных глубинных уровнях земной коры, являющихся,
видимо, зонами разгрузки давления, температуры и напряжения, в качестве одного из признаков сейсмической активности при составлении схемы сейсмотектонического районирования исследуемой территории.
Литература
1. Землетрясения и микросейсмичность в задачах современной геодинамики Восточно-Европейской платформы / Н. В. Шаров, А. А. Ма-ловичко, Ю. К. Щукин ...Удоратин В. В. и др. В двух книгах: Петрозаводск, 2007. 477 с. 2. Типизация нижнего докембрия Тимано-Североураль-ского региона / А. М. Пыстин, Ю. И. Пыстина, Н. В. Конанова, И. Л. Потапов. Сыктывкар: Геопринт, 2009. 36 с. Отчетная серия № 4 (78).
Рецензент д. г.-м. н. А. М. Пыстин
Сопоставление плотностных неоднородностей земной коры и эпицентров землетрясений на глубине: а — до 50 км, б — до 20 км. Условное обозначение — эпицентр землетрясения, баллы по международной шкале Рихтера, дата.
