Поиск - новости науки и техники

Магнитуды шалят. На шельфах арктических морей замечена необычная сейсмоактивность.

Регионы, где могут происходить землетрясения, требуют постоянного внимания, “настроение” их недр надо все время держать под контролем с помощью специальной аппаратуры, надежных методов исследований. Не исключение и Арктика. Понятно, что вести работы там непросто, тем не менее сейсмическая активность в этой части России давно находится в поле зрения наших ученых, а в последний период наблюдения приобретают новую направленность. Ведущий научный сотрудник Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН Алексей МОРОЗОВ изучает, например, низкомагнитудные землетрясения как маркер современных геодинамических процессов в Западно-Арктическом секторе РФ. Тема с таким названием получила одобрение экспертов, а молодой ученый – грант Президента РФ на ее выполнение. Об особенностях исследования непростого региона победитель конкурса рассказал нашему корреспонденту.

– Суровые климатические условия затрудняют проведение полномасштабного сейсмического мониторинга в Арктике, – говорит Алексей Николаевич. – Большинство островов покрыто ледниками и непригодно для постоянного проживания людей. Установка на этой территории сейсмических станций – задача не из простых. Недостаточно построить здание и поставить оборудование. Любой научно-исследовательский комплекс, пусть и небольшой, необходимо обслуживать. А для этого надо иметь квалифицированный персонал и налаженную инфраструктуру. Небольшое число станций открыли в этом регионе еще в советские годы, однако в 1990-х из-за недостатка финансирования практически все эти пункты в регионе были закрыты или законсервированы. Поэтому проведение сейсмического мониторинга в Арктике сталкивается с рядом объективных трудностей. Во-первых, редкая сеть станций не позволяет регистрировать низкомагнитудные землетрясения. Во-вторых, их пространственное расположение не всегда способствует достоверному определению таких параметров очагов землетрясений, как координаты, глубина, магнитуда и фокальный механизм.
Как отмечал в своих работах известный ученый-геофизик Георгий Данилович Панасенко, имеющиеся представления о сейсмичности Арктики неполны и односторонне отражают действительность. Причина этого в том, что при их формировании не принимались во внимание низкомагнитудные землетрясения. Изучение таких землетрясений помогает выявить пространственно-временные вариации сейсмичности и более правильно понять связи с геологическим строением региона и развивающимися в его пределах геодинамическими процессами. Аналогичные выводы делали в своих работах и другие известные отечественные ученые-геофизики.
В 2011 году сотрудники Института экологических проблем Севера УрО РАН под руководством заведующего лабораторией сейсмологии Галины Николаевны Антоновской возобновили инструментальные сейсмологические наблюдения на архипелаге Земля Франца-Иосифа (остров Земля Александры) с помощью современной аппаратуры. Это позволило создать благоприятные условия для проведения сейсмического мониторинга ряда районов Арктики, в частности Западно-Арктического сектора России. А использование в процессе локации землетрясений исходных данных зарубежных сейсмических станций, функционирующих на архипелаге Шпицберген и севере Скандинавии, помогает максимально достоверно определять параметры их очагов. 
Слабые землетрясения происходят довольно часто, в отличие от сильных, что позволяет относительно быстро накопить материал наблюдений, достаточный для статистических выводов. В настоящее время есть прекрасная возможность проанализировать результаты по регистрации низкомагнитудных землетрясений в Западно-Арктическом секторе страны и определить путем сопоставления с геолого-геофизическими данными, маркером каких геодинамических процессов они являются.
– Как еще изучают геодинамические процессы? И в чем особенность вашего подхода?
– Данные по тепловому потоку, вертикальным движениям, GPS-наблюдениям, сейсмическому режиму в совокупности помогают геологам сделать выводы о характере проявления геодинамических процессов в регионе. Особенность нашего исследования в том, что мы дополнили комплекс геолого-геофизических данных по Западно-Арктическому сектору России данными по низкомагнитудным землетрясениям, которые до последнего времени не учитывались для этой территории. В частности, наши представления о процессах современной деструкции континентальной коры станут более глубокими, благодаря новому количеству данных – параметрам слабой сейсмичности северных архипелагов (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля) и окраины шельфа Баренцева и Карского морей, характеристикам теплового потока в этих зонах. Раньше об этих процессах можно было судить по некоторым признакам: морфологии желобов, структуре грабенов на суше, четвертичному, в том числе голоценовому, вулканизму, термической активности, гидротермальной разгрузке. 
Надеюсь, что результаты наших работ позволят сократить число пробелов в проблеме, связанной с прогнозом землетрясений и предотвращением их последствий в этом регионе. В частности, новые данные, полученные в ходе исследований по пространственно-временному распределению эпицентров землетрясений в Западно-Арктическом секторе, помогут уточнить карты сейсмоактивности территории и точнее оценить ее сейсмическую опасность.
Мы уже проанализировали результаты мониторинга за период с 2011 по 2016 год. За время наблюдения зафиксировали большое количество слабых землетрясений с магнитудой от 0,7 до 3,5. Наибольшая сейсмичность отмечалась в районе желобов Франц-Виктория, Святой Анны и Орла, где континентальный шельф переходит в океан. Главная причина землетрясений в желобах, магнитуды которых достигают 5 и даже 6 (например, желоб Франц-Виктория, 1948 год, землетрясение магнитудой 6,4), – разрядка в ослабленных зонах литосферы напряжений, генерируемых на дивергентной границе Евразийской и Северо­американской литосферных плит. Полученные количественные данные очень информативны. Они позволяют изучить пространственно-временное распределение сейсмичности, уточнить уже имеющиеся модели геологического строения региона, а также дать представление о происходящих в его пределах геодинамических процессах.
– Как вы охарактеризуете сейсмический режим шельфа Баренцева и Карского морей, территорий, на которых открыты крупные месторождения нефти и газа? Планируется ли их промышленное освоение?
– Последние исследования показали, что континентальный шельф, к освоению которого уже привлечены несколько нефтегазовых компаний, сейсмически пассивен. Впрочем, разработка месторождений, как и любое другое серьезное антропогенное воздействие на природу, чаще всего не проходит бесследно. В районах добычи полезных ископаемых может наблюдаться так называемая наведенная, или техногенная, сейсмичность. Но речь идет лишь о незначительном увеличении числа слабых землетрясений. Более крупные сейсмические события если и могут случиться, то, скорее всего, исключительно в силу естественных причин. 
Но возможны чрезвычайные ситуации, аналогичные той, что случилась в Северном море на месторождении “Ekofisk”, когда в результате нефтедобычи произошло оседание океанического дна. Возникшее 7 мая 2001 года землетрясение с магнитудой 4,1-4,4 вызвало интенсивное сотрясение платформ и привело к аварийной ситуации.
Сотрудники лаборатории сейсмологии Института экологических проблем Севера УрО РАН сейчас добиваются увеличения количества арктических станций для мониторинга и детектирования вариаций сейсмических параметров. Это нужно для надежной оценки сейсмического режима в местах разведки и добычи энергетических сырьевых ресурсов – в районе архипелага Шпицберген и в Западной Арктической зоне. Ближайшая перспектива – установка стационарной сейсмической станции на архипелаге Новая Земля. Расширение сети станций позволит не только надежно контролировать сейсмическую обстановку, но и будет способствовать снижению экологических и геодинамических рисков, вызванных опасными природными и наведенными процессами.
– Вы работаете одни или сотрудничаете с другими учеными? 
– По моему мнению, кооперация в настоящее время – необходимое условие для успешного решения любой научной задачи. Особенно это касается сейсмических исследований в Арктике. Свои работы мы ведем в тесном контакте с учеными Геофизической службы РАН, особенно ее Кольского филиала, и Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН. С благодарностью пользуемся результатами, полученными сотрудниками ВНИИОкеангеология в течение многолетних геофизических исследований в Арктике. 
Василий ЯНЧИЛИН
Иллюстрации предоставлены А.Морозовым
На фото: Установка временной сейсмической станции на архипелаге Новая Земля (мыс Желания)
На иллюстрации: Карта распределения эпицентров сейсмических событий, зарегистрированных Архангельской региональной сейсмической сетью за период с 2011 по 2015 год в Западно-Арктическом секторе РФ

Нет комментариев