Геофизические процессы и биосфера: статья

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ЗАПАДНОГО СЕКТОРА РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
А.Н. Морозов 1 Н.В. Ваганова 2 И.М. Алешин 1
3
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2 Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова, Уральское отделение РАН
3 Геофизический центр РАН
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 22
Номер: 4
Год: 2023
Страницы: 67-80
УДК: 550.34
DOI: 10.21455/GPB2023.4-7
Ключевые слова: западный сектор Российской Арктики, каталог землетрясений, сейсмическая опасность, сейсмичность Арктики.
Аннотация: В статье проведен анализ истории изучения сейсмичности западного сектора Российской Арктики и обобщены современные представления о сейсмичности региона. В течение всего ХХ в. система инструментальных наблюдений в Евразийской Арктике, частью которой является западный сектор Российской Арктики, складывалась медленно и развивалась неравномерно как во времени, так и в пространстве. Объектом исследования в основном служили сейсмоактивные районы, такие как срединно-океанические хребты, арх. Шпицберген, шельф моря Лаптевых и п-ов Таймыр. Центральная и восточная части Баренцево-Карского региона, которые входят в западный сектор Российской Арктики, всегда имели слабую инструментальную представительность и, соответственно, слабую сейсмическую изученность. Интенсивное развитие инструментальных наблюдений в Евразийской Арктике в ХХI в. позволило существенно расширить наши представления о сейсмичности изучаемого региона. Наибольшая сейсмичность проявляется в пределах зоны перехода «континент–океан» и о. Белый, архипелагов Новая Земля и Северная Земля. Шельф Баренцева и Карского морей характеризуется редкой и рассеянной сейсмичностью. Однако имеющейся сети сейсмических станций недостаточно для детального изучения пространственно-временны́х вариаций сейсмичности отдельных сейсмоактивных зон и понимания ее связи с геолого-тектоническим строением региона и развивающимися в его пределах геодинамическими процессами. Необходимы долгосрочные исследования с помощью донных сейсмометров.
Список литературы: Аветисов Г.П. Сейсмическое районирование территории архипелага Земля Франца-Иосифа // Геофизические методы разведки в Арктике. 1971. № 6. С. 128.

Аветисов Г.П. Сейсмоактивные зоны Арктики. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1996. 186 с.

Аветисов Г.П., Зинченко А.Г., Мусатов Е.Е., Пискарев А.Л. Сейсмическое районирование Арктического региона // Российская Арктика: Геологическая история, минерагения, геоэкология. СПб.: Изд-во ВНИИОГ, 2002. C. 162–175.

Адушкин В.В., Спивак А.А. Подземные взрывы. М.: Наука, 2007. 579 с.

Алешин И.М., Морозов А.Н. Программа расчета пространственного распределения региональной сейсмической активности: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022663077 от 11 июля 2022 г.

Антоновская Г.Н., Конечная Я.В., Ваганова Н.В., Басакина И.М., Морозов А.Н., Шахова Е.В., Михайлова Я.А., Данилов К.Б. Вклад уникальной научной установки «Архангельская сейсмическая сеть» в изучение сейсмичности Российской Арктики // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13, № 2. С. 1–8. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2-0587

Асминг В.Э. Создание программного комплекса для автоматизации детектирования, локации и интерпретации сейсмических событий и его использование для изучения сейсмично-сти Северо-Западного региона: Дис. ... канд. физ.-мат. наук. М.: ИДГ РАН, 2004. 126 с.

Асминг В.Э., Гурьева С.Н., Кузьмин И.А., Кременецкая Е.О., Коломиец А.С., Нахшина Л.П., ..., Федоренко Ю.В. Сейсмологические исследования на территории Европейского Се-вера России и прилегающих районов Арктики // Основные результаты научно-исследовательских работ в 1992–1996 гг. / Под ред. И.А. Кузьмина. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1996. 44 с.

Асминг В.Э., Федоров А.В., Прокудина А.В. Программа для интерактивной обработки сейсмических и инфразвуковых записей LOS // Рос. сейсмол. журн. 2021. Т. 3, № 1. C. 27–40. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2021.1.02

Ассиновская Б.А. Сейсмичность Баренцева моря. М.: НГК РАН, 1994. 128 с.

Атлас землетрясений в СССР / Отв. ред. Е.Ф. Саваренский, С.Л. Соловьёв, Д.А. Харин. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 338 с.

Атлас: Геология и полезные ископаемые шельфов России. М.: Науч. мир, 2004. 108 с.

Баранов С.В., Виноградов А.Н., Николаева С.Б., Петров С.И. Сейсмичность Кольского по-луострова по инструментальным данным // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы VI междунар. сейсмол. школы, г. Апатиты, 15–19 августа 2011 г. Обнинск: ГС РАН, 2011.С. 47–51.

Виноградов А.Н., Виноградов Ю.А., Кременецкая Е.О., Петров С.И. Формирование системы сейсмологического и инфразвукового мониторинга в Западной Арктике в XX веке и перспективы ее дальнейшего развития // Вестн. Кол. науч. центра РАН. 2012. № 4. С. 140–156.

Виноградов Ю.А., Кременецкая Е.О. Об уточнении линеаментно-доменной модели Кандалакшской сейсмогенной зоны на основе современных данных // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы XI междунар. сей-смол. школы / Отв. ред. А.А. Маловичко. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2016. С. 93–97.

Гайсслер В.Х., Баранов Б.В., Шибаев С.В., Хаберланд К., Цуканов Н.В., Дозорова К.А. Российско-германский проект «Сейсмичность и неотектоника Лаптевоморского региона» // Вестн. КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2018. № 1. С. 102–106.

Завьялов А.Д., Перетокин С.А. Сейсмическая опасность Арктического региона: Состояние и проблемы // Тез. Всерос. науч.-практ. конф. «Инженерная сейсморазведка и сейсмология 2022», г. Москва, 23–25 марта 2022 г. М., 2022. С. 17–20.

Кременецкая Е.О., Кузьмин И.А., Асминг В.Э., Баранов С.В., Журков М.А. Создание базы данных о сейсмичности Баренц региона // Теоретические и прикладные модели информатизации региона. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000. С. 44–49.

Крылов А.А., Иващенко А.И., Ковачев С.А., Цуканов Н.В., Куликов М.Е., Медведев И.П., Ильинский Д.А., Шахова Н.Е. Сейсмотектоника и сейсмичность Лаптевоморского региона: Состояние вопроса и первый опыт годичной постановки донных сейсмостанций на шельфе // Вулканология и сейсмология. 2020. № 6. С. 33–49.

Лазарева А.П. О глубинах арктических землетрясений // Сейсмологические исследования. 1963. № 5. С. 27–30.

Лазарева А.П. Сейсмические наблюдения в полярных областях: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. М., 1977. 26 с.

Линден Н.А. О карте сейсмичности Арктики // Сейсмические и гляциологические исследования в период МГГ. М.: Изд-во АН СССР, 1959. № 2. С. 7–17.

Линден Н.А. Изучение сейсмичности Арктики // Сейсмические и гляциологические исследования в период МГГ. М.: Изд-во АН СССР, 1963. № 5. С. 17–26.

Лукин Ю.Ф. Концептуальные подходы к определению внутренних границ и развитию Российской Арктики в изменяющемся мире // Арктика и Север. 2012. № 6. С. 1–16.

Лутиков А.И., Рогожин Е.А., Овсюченко А.Н. Методика оценки сейсмической опасности на стадии уточнения исходной сейсмичности // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы III междунар. сейсмол. школы / Отв. ред. А.А. Маловичко. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2008. С. 81–86.

Лутиков А.И., Рогожин Е.А., Овсюченко Г.Ю., Донцова Г.Ю. Уточнение исходной сейсмичности территорий в условиях их слабой сейсмической изученности // Современные ме-тоды обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы IV междунар. сейсмол. школы / Отв. ред. А.А. Маловичко. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2009. С. 99–106.

Мишарина Л.А. Напряжения в земной коре в рифтовых зонах. М.: Наука, 1967. 133 с.

Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Михайлова А.Я., Старков И.В. Унификация магнитуд современных землетрясений Евразийской Арктики // Сейсмические приборы. 2022. Т. 58, № 1. С. 67–80.

Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Асминг В.Э., Перетокин С.А., Алешин И.М. Сейсмичность за-падного сектора Российской Арктики // Физика Земли. 2023. № 2. C. 115–148.

Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Отв. ред. Н.В. Кондорская, Н.В. Шебалин. М.: Наука, 1977. 536 с.

Панасенко Г.Д. Проблемы сейсмического районирования западного сектора Советской Арк-тики // Природа и хозяйство Севера. 1986. № 14. С. 4–6.

Рогожин Е.А., Антоновская Г.Н., Капустян Н.К., Федоренко И.В. Об особенностях сейсмичности Евро-Арктического региона // Докл. Акад. наук. 2016. Т. 467, № 5. С. 585–588.

Сейсмическая сотрясаемость территории СССР / Отв. ред. Ю.В. Ризниченко. М.: Наука, 1979. 192 с.

Старовойт О.Е. Инструментальные сейсмические наблюдения в России // Вестн. Влади-кавказ. НЦ РАН. 2005. Т. 5, № 1. С. 8–12.

Antonovskaya G., Konechnaya Y., Kremenetskaya E.O., Asming V., Kværna T., Schweitzer J., Ringdal F. Enhanced earthquake monitoring in the European Arctic // Polar Sci. 2015. V. 9, N 1. P. 158–167.

Antonovskaya G., Morozov A., Vaganova N., Konechnaya Y. Seismic monitoring of the European Arctic and adjoining regions // The Arctic: Current issues and challenges / Ed. by O.S. Pokrovsky, S.N. Kirpotin, A.I. Malov. N.Y.: Nova Sci. Publ., 2020. P. 303–368.

Bowers D. Was the 16 August 1997 seismic disturbance near Novaya Zemlya an earthquake? // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2002. V. 92, N 6. P. 2400–2409.

Bowers D., Trodd H., Douglas A. The Novaya Zemlya seismic disturbance of 16 August 1997 // AWE. 1998. Rep. O-1/97.

Fedorov A.V., Asming V.E., Jevtjugina Z.A., Prokudina A.V. Automated seismic monitoring system for the European Arctic // Seism. Instrum. 2019. V. 55, N 1. P. 17–23.

Gibbons S.J., Antonovskaya G., Asming V., Konechnaya Y.V., Kremenetskaya E., Kværna T., ..., Vaganova N.V. The 11 October 2010 Novaya Zemlya earthquake: Implications for velocity models and regional event location // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2016. V. 106, N 4. P. 1470–1481.

Gutenberg B., Richter C. Seismicity of the Earth. N.Y.: Geol. Soc. of Amer., 1941. 140 p. (Spec. pap. V. 34).

Gutenberg B., Richter C. Seismicity of the Earth and associated phenomena. 2nd ed. Princeton; New Jersey: Princeton Univ. Press, 1954. 310 p.

Gvishiani A.D., Dzeboev B.A., Dzeranov B.V., Kedrov E.O., Skorkina A.A., Nikitina I.M. Strong earthquake-prone areas in the eastern sector of the Arctic zone of the Russian Federation // Appl. Sci. 2022а. V. 12, N 23. P. 11990. https://doi.org/10.3390/app122311990

Gvishiani A.D., Vorobieva I.A., Shebalin P.N., Dzeboev B.A., Dzeranov B.V., Skorkina A.A. Inte-grated earthquake catalog of the eastern sector of the Russian Arctic // Appl. Sci. 2022b. V. 12, N 10. P. 5010. https://doi.org/10.3390/app12105010

Hartse H.E. The 16 August 1997 Novaya Zemlya seismic event as viewed from GSN stations KEV and KBS // Seismol. Res. Let. May, 1998. V. 69 (3). https://doi.org/10.2172/650322

Hodgson J.H., Bath M., Jensen H., Kvale A., Linden N.A., Murphy L.M., Shebalin N.V., Tryggva-son E., Vesanen E. Seismicity of the Arctic // Ann. Intern. Geophys. Year. Seismol. 1965. V. 30. P. 33–45.

Ivanova N.M., Sakoulina T.S., Roslov Y.V. Deep seismic investigation across the Barents–Kara re-gion and Novozemelskiy fold belt (Arctic shelf) // Tectonophysics. 2006. V. 420, N 1–2. P. 123–140.

Khalturin V.I., Rautian T.G., Richards P.G., Leith W.S. A review of nuclear testing by the Soviet Union at Novaya Zemlya, 1955–1990 // The technical basis for arms control, disarmament, and nonproliferation initiatives. 2005. V. 13, is. 1–2. P. 1–42. https://doi.org/10.1080/08929880590961862

Kremenetskaya E.O., Asming V.E. Seismicity of Kola and related problems // 25th Nordic seminar on detection sesmology: Abstr. Stocholm, Sweden, 23–25 August 1994.

Kristoffersen Y., Husebye E.S., Bungum H., Gregersen S. Seismic investigations of the Nansen ridge during the FRAM I experiment // Tectonophysics. 1982. V. 82, N 1–2. P. 57–68.

Kulhánek O. The status, importance, and use of historical seismograms in Sweden // Symposium on historical seismograms and earthquakes, Tokyo, Japan, Aug. 27–28, 1985: Abstr. London: Acad. Press, 1988. P. 64–69.

Kværna T., Ringdal F., Schweitzer J., Taylor L. Optimized seismic threshold monitoring. Pt. 1. Re-gional processing // Pure and Appl. Geophys. 2002. V. 159, N 5. P. 969–987.

Kværna T., Dando B.D.E., Gibbons S.J. Seismic monitoring of Novaya Zemlya: Progress, challeng-es, and prospects // Seismol. Soc. Amer. 2023 V. XX. P. 1–14. https://doi.org/10.1785/0220220338

Marshall P.D., Stewart R.C., Lilwall R.C. The seismic disturbance on 1986 August 1 near Novaya Zemlya: A source of concern? // Geophys. J. Intern. 1989. V. 98, N 3. P. 565–573.

Morozov A.N., Vaganova N.V., Konechnaya Y.V., Asming V.E. New data about seismicity and crus-tal velocity structure of the «continent–ocean» transition zone of the Barents-Kara region in the Arctic // J. Seismol. 2015. V. 19, N 1. P. 219–230. https://doi.org/10.1007/s10950-014-9462-z

Morozov A.N., Asming V.E., Vaganova N.V., Konechnaya Y.V., Mikhaylova Y.A., Evtyugina Z.A. Seismicityof the Novaya Zemlya archipelago: Relocated event catalog from 1974 to 2014 // J. Seismol. 2017. V. 21, N 6. P. 1439–1466. https://doi.org/10.1007/s10950-017-9676-y

Morozov A.N., Vaganova N.V., Konechnaya Y.V. The October 14, 1908 MW 6.6 earthquake in the Barents and Kara sea region of the Arctic: Relocation based on instrumental data // Polar Sci. 2019a. V. 20. P. 160–166.

Morozov A.N., Vaganova N.V., Shakhova E.V., Konechnaya Y.V., Asming V.E., Antonovskaya G.N., Evtyugina Z.A. Seismicity of the Arctic in the early twentieth century: Relocation of the 1904–1920 earthquakes // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2019b. V. 109, N 5. P. 2000–2008. https://doi.org/https://doi.org/10.1785/0120190018

Odishaw H. International geophysical year // Science. 1959. V. 129, N 3340. P. 14–25.

Ringdal F., Kremenetskaya E., Asming V. Observed characteristics of regional seismic phases and implications for P/S discrimination in the European Arctic // Pure Appl. Geophys. 2002. V. 159. P. 701–719.

Schlindwein V., Müller C., Jokat W. Microseismicity of the ultraslow-spreading Gakkel ridge, Arctic Ocean: A pilot study // Geophys. J. Intern. 2007. V. 169, N 1. P. 100–112.

Schweitzer J., Kennett B.L.N. Comparison of location procedures: The Kara Sea event of 16 August 1997 // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2007. V. 97, N 2. P. 389–400.

Schweitzer J., Roth M. The NORSAR Data Center (FDSN Network Code NO): Biannual report prepared for the FDSN meeting during IUGG General assembly in Prague. Kjeller, Norway: NORSAR, 2015. 13 p.

Schweitzer J., Paulsen B., Antonovskaya G.N., Fedorov A.V., Konechnaya Y.V., Asming V.E., Pir-li M. A 24-yr-long seismic bulletin for the European Arctic // Seismol. Res. Let. 2021. V. 92, N 5. P. 2758–2767.

Stoneley R. The international geophysical year // Nature. 1960. V. 188, N 4750. P. 529–532.

Storchak D.A., Di Giacomo D., Engdahl E.R., Harris J., Bondár I., Lee W.H., ..., Villaseñor A. The ISC–GEM global instrumental earthquake catalogue (1900–2009): Introduction // Phys. Earth Planet. Inter. 2015. V. 239. P. 48–63.

Tams E. Die seismischen Verhältnisse des europäischen Nordmeer, zentralblatt für mineralogie, ge-ologie und palaentologie, Jahrg // Number. 1922. V. 13. P. 385–397.

Vorobieva I.A., Gvishiani A.D., Dzeboev B.A., Dzeranov B.V., Barykina Y.V., Antipova A.O. Nearest neighbor method for discriminating aftershocks and duplicates when merging earthquake cata-logs // Front. in Earth Sci. 2022. V. 10. P. 1–12. https://doi.org/10.3389/feart.2022.820277

Wetmiller R.J., Forsyth D.A. Seismicity of the Arctic, 1908–1975 // Arctic Geoph. Rev. / Ed. J.F. Sweeney. 1978. V. 45, N 4. P. 15–24.