Океанология, 2023, T. 63, № 5, стр. 824-839

Строение земной коры Персидского залива по результатам глубинного сейсмического зондирования

С. А. Ковачев 1*, О. Ю. Ганжа 1**

1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Москва, Россия

* E-mail: kovachev@ocean.ru
** E-mail: ganja@ocean.ru

Поступила в редакцию 08.06.2022
После доработки 11.10.2022
Принята к публикации 27.03.2023

Аннотация

В статье приведены результаты сейсмических работ, выполненных методом ГСЗ в Персидском заливе. В работах использовались донные сейсмографы аналогового типа и пневмоисточники сейсмических колебаний. Расстановки донных сейсмографов и прострелки выполнялись по трем региональным профилям длиной от 100 до 250 км. Основным результатом стало получение скоростной модели осадочного чехла и земной коры исследуемого района до границы М, расположенной на глубине порядка 43 км. Небольшая мощность верхнего слоя земной коры (4–5 км) и повышенные скорости продольных сейсмических волн в ее остальных слоях характеризуют субконтинентальный архейский тип земной коры. Утонение земной коры характерно для ближайших к Персидскому заливу акваторий: Черного, Каспийского, Средиземного и Красного морей. В земной коре исследуемого района была обнаружена структура, которая, возможно, является брахиантиклиналью, имеющей изометричную куполообразную форму, что соответствует складчатости платформенного типа в областях соляно-купольной тектоники. Каких-либо разломов в земной коре акватории Персидского залива, примыкающей к п-ову Бушер, обнаружено не было.

Ключевые слова: Персидский залив, глубинное сейсмическое зондирование, скоростной разрез земной коры, донный сейсмограф

Список литературы

  1. Алджабасини Х.М.Д. Геологическое строение и сейсмическая активность региона нефтедобычи Персидского залива. Дисс. … канд. геол.-мин. наук: 25.00.01. М.: ГИН РАН, 2021. 120 с.

  2. База данных активных разломов Евразии (и прилегающих акваторий). Геологический институт Российской академии наук. Лаборатория неотектоники и современной геодинамики. URL: http://neotec. ginras.ru/database.html.

  3. Бачманов Д.М. Новейшая тектоника и геодинамика центральной части Внешнего Загроса (юго-западный Иран). Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 2002. 24 с.

  4. Бурмин В.Ю. Обращение годографа общей точки отражения для вертикально-неоднородной среды с криволинейной границей // Докл. РАН. 1995. Т. 342. № 3. С. 386–389.

  5. Бурмин В.Ю. Обращение разрывного годографа рефрагированной волны // Докл. РАН. 1994. Т. 337. № 4. С. 521–524.

  6. Гринько Б.Н., Ковачев С.А., Хортов А.В. Строение вала Шатского (Черное море) по результатам региональных сейсмических исследований МПВ // Бюлл. МОИП. Отд. геологический. 2004. Т. 79. № 3. С. 3.

  7. Есин Н.В., Хортов А.В., Есин Н.И. О механизме образования “безгранитных” впадин Черного моря // Экология гидросферы. 2021. № 1 (6). С. 28–39.

  8. Зверев С.М., Акимов Г.Н., Новиков В.С. и др. Аппаратура для глубинного сейсмического зондирования и изучения местных землетрясений на суше и на море // Сейсм. приборы. 1978. Вып. 11. С. 75–77.

  9. Кашубин С.Н., Павленкова Н.И., Петров О.В. и др. Типы земной коры циркумполярной Арктики // Региональная геология и металлогения. 2013. №  55. С. 5–20.

  10. Кашубин С.Н., Петров О.В., Мильштейн Е.Д. и др. Типы земной коры Центральной и Северо-Восточной Азии, дальневосточной и арктической областей перехода континент–океан // Региональная геология и металлогения. 2018. № 73. С. 6–18.

  11. Ковачев С.А., Крылов А.А., Ганжа О.Ю., Егоров А.В. Глубинное сейсмическое зондирование земной коры в акватории Персидского залива // Современные методы и средства океанологических исследований (МСОИ-2021). Материалы XVII междунар. научно-технической конференции. М.: ИО РАН, 2021. С. 205–208.

  12. Ковачев С.А., Крылов А.А., Егоров А.В. Результаты донных сейсмологических наблюдений в акватории Персидского залива // Современные методы и средства океанологических исследований (МСОИ- 2021). Материалы XVII междунар. научно-технической конференции. М.: ИО РАН, 2021. С. 201–204.

  13. Муратов М.В., Субботин С.И. Заключение // Земная кора и история развития Черноморской впадины. М.: Наука, 1975. С. 329–331.

  14. Непрочнов Ю.П. Глубинное строение земной коры под Черным морем по сейсмическим данным // Бюлл. МОИП. Отд. геологии. 1960. Т. 35 С. 30–35.

  15. Непрочнов Ю.П., Гончаров В.П., Непрочнова А.Ф. Сейсмические данные о строении земной коры в центральной части Черного моря // ДАН СССР. 1959. Т. 129. № 2. С. 408–411.

  16. Петрофизика: Справочник. В трех книгах. Кн. первая. Горные породы и полезные ископаемые / Под ред. Н.Б. Дортман. М.: Недра, 1992. 391 с.

  17. Пийп В.Б. Локальная реконструкция сейсмического разреза по данным преломленных волн на основе однородных функций // Физика Земли. 1991. № 10. С. 24–32.

  18. Пийп В.Б., Ермаков А.П. Океаническая кора Черноморской впадины по сейсмическим данным // Вестн. моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2011. № 5. С. 61–68.

  19. Пийп В.Б., Родников А.Г. Глубинные структуры континентальной окраины Приморье – Японское море по сейсмическим данным // Вестн. моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2009. № 2. С. 61–67.

  20. Пийп В.Б., Родников А.Г., Буваев Н.А. Исследование глубинного строения литосферы вдоль сейсмического профиля Кавказ-Южно-Каспийская впадина-Апшеронский порог-Средне-Каспийская впадина-Туранская плита // Вестн. моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2012. № 2. С. 45–51.

  21. Ребецкий Ю.Л., Лукк А.А., Татевосян Р.Э., Быкова В.В. Определение фокальных механизмов слабых землетрясений и современная геодинамика юга Ирана // Geodynamics&Tectonophysics. 2017. V. 8. № 4. P. 971–988.

  22. Сейсморазведка. Справочник геофизика / Под ред. И.И. Гурвича и В.П. Номоконова. М.: Недра, 1981. 464 с.

  23. Соловьев С.Л., Ковачев С.А., Кузин И.П., Воронина Е.В. Микросейсмичность Эгейского и Тирренского морей по наблюдениям донных сейсмографов. М.: Наука, 1993. 159 с.

  24. Трифонов В.Г. Неотектоника подвижных поясов // Тр. Геол. ин-та. М.: ГЕОС, 2017. 180 с.

  25. Утнасин В.К., Москаленко Ю.А., Бадиков Н.В. и др. Пневматический источник сейсмических сигналов. Патент № 2 034 310 C1. Российская Федерация. МПК G01V 1/02, G01V 1/04. № 5000364/25.Заявлен 14.08.1991. Опубликован 30.04.1995.

  26. Allen M.B., Jackson J., Walker R. Late Cenozoic reorganization of the Arabia-Eurasia collision and the comparison of short-term and long-term deformation rates // Tectonics. 2004. V. 23 (2). TC2008.

  27. Allen M.B., Saville C., Blanc E.J.-P. et al. Orogenic plateau growth: Expansion of the Turkish-Iranian Plateau across the Zagros fold-and-thrust belt // Tectonics. 2013. V. 32. P. 1–20.

  28. Barry K.M., Cavers D.A., Kneale C.W. Recommended standards for digital tape formats // Geophysics. 1975. V. 40. № 2. P. 344–352.

  29. Berberian M., King G.C.P. Towards a paleo-geography and tectonic evolution of Iran // Canadian Journal of Earth Sciences. 1981. V. 18. P. 210–265.

  30. Bird P. Finite element modeling of lithosphere deformation: the Zagros collision orogeny // Tectonophysics. 1978. V. 50. P. 307–336.

  31. Bird P., Tokso Z.M.N., Sleep N.H. Thermal and mechanical models of continent–continent convergence zones // Journal of Geophysical Research. 1975. V. 32. P. 4405–4416.

  32. Dekhani G., Makris J. The gravity field and crustal structure of Iran // NeuesJahrb. Geol. Paleontol. Abh. 1988. V. 168. P. 182–207.

  33. Egloff F., Rihm R., Makris J. et al. Contrasting structural styles of the eastern and 38 western margins of the southern Red Sea: the 1988 SONNE experiment // Tectonophys. 1991. V. 198. P. 329–353.

  34. Hattzfeld D., Tatar M., Priestley K., Ghafory-Astiany M. Seismological constraints on the crustal structure beneath the Zagros mountain belt (Iran) // Geophysical Journal International. 2003. № 155. P. 403–410.

  35. Hatzfeld D., Molnar P. Comparisons of the kinematics and deep structures of the Zagros and Himalaya and of the Iranian and Tibetan plateaus and geodynamic implications // Rev. Geophys. 2010. V. 48. Rg2005.

  36. Jackson J., McKenzie D. The relationship between plate motion and seismic moment tensors, and the rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East // Geophys. J. Royal Astron. Soc. 1988. V. 93. P. 45–73.

  37. Liu-Zeng J., Tapponnier P., Gaudemer Y., Ding L. Quantifying landscape differences across the Tibetan plateau: Implications for topographic relief evolution // Journal of Geophysical Research. 2008. V. 113. F04018.

  38. Makris J., Yegorova T. A 3-D density–velocity model between the Cretan Sea and Libya // Tectonophysics. 2006. V. 417. P. 201–220.

  39. Montavalli-Anbaran S.H., Zeyen H., Brunet M.-F., Ardestani V.E. Crustal and lithospheric structure of the Alborz Mountains, Iran, and surrounding areas from integrated geophysical modeling // Tectonics. 2011. V. 30. TC5013.

  40. Mooney W.D. Crust and Lithospheric Structure – Global Crustal Structure // Treatise on Geophysics. V. 1: Seismology and Structure of the Earth / Eds. B. Romanowicz & A. Dziewonski. Elsevier, 2007. P. 361–417.

  41. Nafe J., Drake C. Physical properties of marine sediments // The Sea. V. 3. N.Y.: Intersci. Publ., 1963. P. 794−815.

  42. Nakanishi A., Shiobara H., Hino R. et al. Detailed subduction structure across the eastern Nankai trough obtained from ocean bottom seismographic profiles // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. № 11. P. 27 151–27 168.

  43. Paul A., Hatzfeld D., Kaviani A. et al. C. Seismic imaging of the lithospheric structure of the Zagros // Geological Society, London, Special Publications. 2010. V. 330. P. 5–18.

  44. Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C., Factor J.K. An Earth gravitational model to degree 2160: EGM2008 // Paper presented at General Assembly of the European Geosciences Union, Vienna. Austria, 13–18 April. 2008.

  45. Piip V.B. 2D inversion of refraction traveltime curves using homogeneous functions // Geophys. prosp. 2001. V. 49. P. 461–482.

  46. Piip V.B., Rodnikov A.G. The Sea of Okhotsk crust from deep seismic sounding data // Rus. J. of Earth Sci. 2004. V. 6. № 1. P. 1–14.

  47. Pollac H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat flow from the Earth’s interior: Analysis of the global data set // Earth Planet Sci. Lett. 1993. V. 244. № 1–2. P. 285–301.

  48. Şengör A.M.C., Kidd W.S.F. Post collisional tectonics of the Turkish-Iranian plateau and a comparison with Tibet // Tectonophysics. 1979. V. 55. P. 361–376.

  49. Trifonov V.G. Zagros structure of the mountain belt (Iran) // Geological Society. London Special Publications. 2010. V. 330. P. 5–18.

  50. Zelt C.A. Modelling strategies and model assessment for wide-angle seismic travel-time data // Geophys. J. Int. 1999. № 139. P. 183–204.

  51. Zelt C.A., Smith R.B. Seismic travel-time inversion for 2-D crustal velocity structure // Geophys. J. Int. 1992. № 108. P. 16–34.

  52. http:/bgi.omp.obs-mip.fr.

  53. https://data.nodc.noaa.gov/cgi-bin/iso?id=gov.noaa. ngdc.mgg.geophysical_models:EMAG2_V3.

  54. http://seismic.ocean.dal.ca/~seismic/utilities/seiswide/ index.php.

Дополнительные материалы отсутствуют.