Взаимосвязь плотностных неоднородностей консолидированной коры европейского северо-востока России с эпицентрами землетрясений

RELATIONSHIPS OF THE CONSOLIDATED CRUST’ DENSITY

INHOMOGENEITIES WITH THE EPICENTERS OF EARTHQUAKES

AT THE EUROPEAN NORTHEAST OF RUSSIA

N. V. Konanova, V. V. Udoratin

Тимано-Североуральский регион северо-востока европейской части России относится к числу асейсмичных, 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 геолого -геофизической 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 субмеридиональном 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 Воркутинской 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-

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.

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 воркутинского 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.