Рустам Туктаров 1, Сергей Шибаев 1, Борис Козьмин 1, Куляндина Альбина1, Вольфрам Гейслер 2, Алин Плётц 2, Кристиан Хаберланд 3, Франк Крюгер 4, Борис Баранов 5, Николай Цуканов 5, Артем Крылов 5.
1. Якутский Филиал Федерального Исследовательского Центра «Единая Геофизическая служба РАН» Проспект Ленина, д. 39, 677000, г. Якутск, Россия.
2. Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера Альтен Хафен 26, 27568 Бремерхафен, Германия.
3. Потсдамский центр имени Гельмгольца, Телеграфенберг 14473 Потсдам, Германия.
4. Институт наук о Земле Потсдамского университета, ул. Карл Либкнехта 24-25, 14476 Потсдам-Голь, Германия
5. Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН Нахимовский проспект 36, 117997, Москва, Россия
1. Введение
В 2020 г. Якутский филиал ФИЦ ЕГС РАН продолжил совместные исследования по проекту «Сейсмичность и неотектоника Лаптевоморского региона» “Seismicity and neotectonics of Laptev Sea region” (SIOLA) с Институтом полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера Alfred Wegener Institute (AWI) и Гельмгольтцским центром полярных и морских исследований (Германия), Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (Germany), а также Институтом океанологии РАН им. П.П. Ширшова (г. Москва). Названный проект выполнялся коллективом сотрудников: Якутского филиала ФИЦ ЕГС РАН (руководитель С. Шибаев), Института океанологии РАН (руководитель Н. Цуканов) и Института полярных и морских исследований им. А. Вегенера (Германия) (руководитель В. Гейслер). Проект существует с 2015 г.
За период август–сентябрь 2020 г. в дельте р. Лены были собраны данные 32 временных автоматических цифровых сеймостанций, которые располагались в низовьях р. Лены, непосредственно в ее дельте, вдоль Быковской протоки и южнее пос. Тикси на западном побережье губы Буор-Хая моря Лаптевых, а также острове Муостах в губе Буор–Хая (рис. 1). На данный момент полномасштабная реализация проекта ограничена в связи с мировой эпидемией «Covid-19».
Рис 1. Карта расположения сейсмических станций в 2019 г.
- Сейсмичность Арктического побережья Якутии за 2019 г.
Представленная сеть из 32 автоматических сейсмических станций позволила регистрировать события с энергетическим классом Кр=3–11 (рис 2). Сейсмичность данной территории можно охарактеризовать, разделив территорию условно на три участка:
1 участок- район Оленекской протоки;
2 участок – район Быковской протоки;
3 участок – район губы Буор-Хая (моря Лаптевых).
Рисунок 2. Карта сейсмичности Арктической части Якутии за 2019 г. (А – сейсмологический профиль, проходящий вдоль проток дельты реки Лена Оленекская и Быковская, Б – предполагаемая зона сезонной сейсмичности).
Даже, несмотря на то, что в 2019 году не было предусмотрено сейсмических станций в районе Оленекской протоки, в данном районе удалось зарегистрировать около 65 землетрясений, в том числе 55 событий представительского класса с Кр≥6. Причем только 2 события данного участка зафиксированы в верхней толщи земной коры на глубинах до 3 км, в то время как остальные 63 толчка сгенерировались на глубинах 4-30 км. Особенность данного района – это прямо пропорциональная зависимость сейсмических событий (с увеличением глубины – увеличивается энергетический класс землетрясений).
Сейсмичность дельты р. Лена представлена полосой эпицентров землетрясений, которая вытянута с запада на восток более чем на 300 км, шириной 80 км, проходящей вдоль проток р. Лена (Оленекская — Быковская), и расширяющейся в акватории губы Буор-Хая до 200-250 км в направлении север-юг. На рисунке 3 сейсмологический профиль полосы землетрясений в направлении запад-восток шириной в 80 км, длинной более 300 (121-129 o E). На профиле отображены землетрясения класса с Кр≥6.
Рис 3. Сейсмологический профиль, проходящий вдоль проток дельты реки Лена Оленекская — Быковская.
Сейсмичность профиля демонстрирует концентрацию большинства землетрясений на отрезке 125-129 oE. Это отчасти объясняется тем, что сейсмические станции были — установлены в диапазоне 127-130 oE. Профиль демонстрирует увеличение силы сотрясений с увеличением их глубин. Наиболее сильные события генерировались на глубинах 10-30 км, 14 из 15 землетрясений с Кр=8-8.9 были зарегистрированы именно в данном диапазоне глубины. В то же время толчки с Кр=6-6.9 происходили в большинстве случаев на глубинах от 1 до 10 км, а также 15 событий с Кр=7-7,9 были сфокусированы на данных глубинах.
Не менее интересный район сейсмической активности губа Буор-Хая. Это зона Усть-Ленского грабена и внутриплатформенных разломов. Наиболее мощный толчок произошел именно здесь с Кр=10.5 2 декабря 2019 года в 7-49 Гринвича (72.0615o N, 131.1697o E) на глубине 26 км в северной части губы Буор-Хая. После этого в течение 90 минут в пределах 20 км от мощнейшего толчка произошли еще 5 землетрясений на глубинах 26-30 км с Кр=6.8-8.3. Южнее пос. Тикси была зарегистрирована область повышенной, мелкой сейсмичности, которая возможно связана с сезонным процессами оттаивания-замерзания. На рисунке 2 эта область выделена прозрачным фиолетовым кругом.
- Выводы
Всего за 2019 год было зарегистрировано 830 арктических события, из них 136 событий было зафиксировано на глубинах 0-4 км, 339 на глубинах 5-10, 259 на глубинах 11-20, 85 на глубинах 21-30 (рис 4). Причем сила толчков росла с глубиной, таким образом, среднее значение Кр=4.95 для поверхностных событий с глубинами 0-4 км, Кр=5.32 для глубин 5-10 км, Кр=6.28 для глубин 11-20 км, Кр=6.57 для глубин 21-30 км. Из чего следует, что данный район является сейсмически активным и сейсмический мониторинг в будущем необходимо будет усилить, т.к. изучаемая территория перспективна на обнаружение различного вида полезных ископаемых и это необходимо при оценке сейсмических рисков при возведении объектов инфраструктуры.
рис 4. Уровень сейсмичности за 2019 г. по различным глубинам