1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Вулканология и сейсмология
  4. № 6, 2023

Вулканология и сейсмология, 2023, № 6, стр. 41-59

Микросейсмичность Персидского залива и горного массива Загрос согласно донным сейсмологическим наблюдениям

С. А. Ковачев a, *, А. А. Крылов a

a Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
117997 Москва, Нахимовский просп., 36, Россия

* E-mail: kovachev@ocean.ru

Поступила в редакцию 18.01.2023
После доработки 03.08.2023
Принята к публикации 04.09.2023

Аннотация

Донные сейсмологические наблюдения в Персидском заливе за непродолжительный период позволили обнаружить слабые землетрясения с магнитудами (ML = –0.2–2.9), очаги которых расположены в мантии под его акваторией и под горным массивом Загрос. На разрезе, построенном вкрест береговой линии Персидского залива, под горами Загрос проекции очагов обнаруженных землетрясений образуют сейсмофокальные слои, круто падающие в мантию на северо-восток до глубин 120‒180 км. Пространственное распределение сильных и средней силы землетрясений, полученное по данным уточненного каталога землетрясений Геологической службы США и Международного сейсмологического каталога ISC, не противоречит распределению очагов микро- и слабых землетрясений, а дополняет его, образуя отдельный сейсмофокальный слой. Согласно полученным в результате донных сейсмологических наблюдений данным сейсмически активными является вся толща земной коры района и верхняя мантия, а не только верхние слои коры, как это представлено в ряде публикаций. Возможно, коллизионные процессы и сопровождающие их явления (мантийная сейсмичность и разрушение гранитного слоя земной коры) связаны с предполагаемым наличием и вращением поверхности земли с центром вращения в районе о. Кипр.

Ключевые слова: Персидский залив, сейсмичность, сейсмологические наблюдения, донный сейсмограф, микроземлетрясения, коллизия, глубина очага, сейсмофокальные слои

Список литературы

  1. Абрамов В.Ю., Алджабасини Х. Литологические особенности стратиграфии и тектонического районирования сейсмически активного Загросского краевого прогиба в пределах акватории Персидского залива // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. 2019. Т. 20. № 1. С. 57‒65. journals.rudn.ru/engineering-researches. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2019-20-1-57-65

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

  3. База данных активных разломов Евразии (и прилегающих акваторий). М.: ГИН РАН, 2022. URL: http://neotec.ginras.ru/database.html. Дата обращения 20.10.2022.

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

  5. Борисов А.С. Широкополосные гидроакустические наблюдения сигналов микросейсмической активности южных Курильских островов в 2011‒2012 гг. // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике // Материалы IV Всероссийской научной конференции. Муром: Муромский институт (филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых”), 2013. С. 34‒38.

  6. 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 // Сейсмические приборы. 1978. Вып. 11. С. 75‒77.

  7. Ковачев С.А. Микросейсмичность Среднего Каспия по результатам донных сейсмологических наблюдений // Труды Каспийского филиала ИО РАН. Астрахань, 2016. С. 9‒37.

  8. Ковачев С.А., Ганжа О.Ю. Основные результаты исследований строения земной коры Персидского залива, полученные методом глубинного сейсмического зондирования // Океанология. 2023. Т. 63. № 5. С. 1–16.

  9. Ковачев С.А., Казьмин В.Г., Кузин И.П., Лобковский Л.И. Новые данные по сейсмичности Среднего Каспия и их возможная тектоническая интерпретация // Геотектоника. 2006. № 5. С. 50‒60.

  10. Ковачев С.А., Казьмин В.Г., Кузин И.П., Лобковский Л.И. Новые данные о мантийной сейсмичности Каспийского региона и их геологическая интерпретация // Геотектоника. 2009. № 3. С. 30‒44.

  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 международной научно-технической конференции. М.: Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 2021а. С. 201‒204.

  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 международной научно-технической конференции. М.: Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 2021б. С. 205‒208.

  13. Ковачев С.А., Соловьев С.Л. Определение магнитуд микроземлетрясений по донным сейсмологическим наблюдениям // Физика Земли. 1996. Т. 32. № 5. С. 26‒30.

  14. Короновский Н.В., Брянцева Г.В., Жигалин А.Д., Архипова Е.В., Анисимова О.В. Новейшие структуры и сейсмичность Загроса // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2022. № 5. С. 9–18.

  15. Левин Б.В., Сасорова Е.В., Борисов С.А., Борисов А.С. Оценка параметров слабых землетрясений и их сигналов // Вулканология и сейсмология. 2010. № 3. С. 60–70.

  16. Левченко Д.Г. Регистрация широкополосных сейсмических сигналов на морском дне и возможных предвестников сильных землетрясений на морском дне. М.: Научный мир, 2005. 240 с.

  17. Лукк А.А., Ребецкий Ю.Л. Современная геодинамика и фокальные механизмы землетрясений в окрестности Бушерской АЭС // Геофизические процессы и биосфера. 2018. Т. 17. № 3. С. 90–108. https://doi.org/10.21455/GPB2018.3-6

  18. Непрочнов Ю.П. Глубинное строение земной коры под Черным морем по сейсмическим данным // Бюлл. МОИП. Отдел. геологии. 1960. Т. 35. С. 30‒35.

  19. Непрочнов Ю.П., Гончарова В.П., Непрочнова А.Ф. Сейсмические данные о строении земной коры в центральной части Черного моря // Докл. АН СССР. 1959. Т. 129. № 2. С. 408‒411.

  20. Пийп В.Б., Ермаков А.П. Океаническая кора Черноморской впадины по сейсмическим данным // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2011. № 5. С. 61‒68.

  21. 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 // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2012. № 2. С. 45‒51.

  22. 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. Iss. 4. P. 971–988.

  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. Строение и эволюция земной коры и верхней мантии Черного моря / Под ред. В.В. Белоусова, В.С. Вольвовского. М.: Наука, 1989. 207 с.

  25. Трифонов В.Г. Неотектоника подвижных поясов // Тр. Геологического института РАН. М.: ГЕОС, 2017. 180 с.

  26. Уломов В.И. Трехмерная модель динамики литосферы, структуры сейсмичности и изменений уровня Каспийского моря // Физика Земли. 2003. № 5. С. 5–17.

  27. Хаин В.Е. О статье C.А. Ковачева, В.Г. Казьмина, И.П. Кузина, Л.И. Лобковского “Новые данные по сейсмичности Среднего Каспия и их возможная тектоническая интерпретация” // Геотектоника. 2006. № 6. С. 90‒91.

  28. Эппельбаум Л., Бен-Аврахам Ц., Кац Ю., Клотинг С., Кабан М.К. Гигантская квази-кольцевая мантийная структура в зоне Африкано-Аравийского сочленения: данные комплекса геологических и геофизических исследований // Геотектоника. 2021. № 1. С. 66‒93. https://doi.org/10.31857/s0016853x21010057

  29. Adams A., Brazier R., Nyblade A., Rodgers A., Al-Amri A., DuBois P.S. Source parameters for moderate earthquakes in the Zagros Mountains with implications for the depth extent of seismicity // Bulletin of the Seismological Society of America. 2009. V. 99. № 3. P. 2044‒2049.

  30. Allen M., Blanc E., Walker R., Jackson J., Talebian M., Ghassemi M. Contrasting styles of convergence in the Arabia-Eurasia collision: Why escape tectonics does not occur in Iran // Geological Society of America. 2006. Special Paper. 409. P. 579‒589.

  31. Allen M., 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. TC2008. https://doi.org/10.1029/2003TC001530

  32. Allen M.B., Saville C., Blanc E.J.-P., Talebian M., Nissen E. Orogenic plateau growth: Expansion of the Turkish-Iranian Plateau across the Zagros fold-and-thrust belt // Tectonics. 2013. V. 32. https://doi.org/10.1002/tect.20025

  33. Bachmanov D.M., Trifonov V.G., Hessami K. et al. Active faults in the Zagros and Central Iran // Tectonophysics. 2004. V. 380. № 3–4. P. 221–241. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2003.09.0

  34. Baker C., Jackson J., Priestley K. Earthquakes on the Kazerun Line in the Zagros Mountains of Iran: Strike-slip faulting within a fold and thrust belt // Geophys. J. Int. 1993. V. 115. P. 41–61.

  35. 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.

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

  37. 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.

  38. Casciello E., Vergés J., Saura E., Casini G., Fernández N., Blanc E., Homke S., Hunt D.W. Fold patterns and multilayer rheology of the Lurestan Province, Zagros Simply Folded Belt (Iran) // Journal of the Geological Society. 2009. V. 166. P. 947‒959. https://doi.org/10.1144/0016-76492008-138

  39. CSEM. Euro-Med earthquakes. URL: https://www.emsc-csem.org/#2. Дата обращения: 25.07.2022.

  40. Dekhani G., Makris J. The gravity field and crustal structure of Iran // Neues Jahrb. Geol. Paleontol. Abh. 1988. V. 168. P. 182‒207.

  41. El-Isa Z.H. Seismicity and seismotectonics of the Red Sea Region // Arabian Journal of Geosciences. 2015. № 8(10). https://doi.org/10.1007/s12517-015-1819-2

  42. EMAG2v3: Earth Magnetic Anomaly Grid (2-arc-minute resolution). URL: https://www.ncei.noaa.gov/access/metadata/landing-page/bin/iso?id=gov.noaa.ngdc.mgg.geophysical_models:EMAG2_V3. Дата обращения 25.10.2022.

  43. Heidari R., Mirzaei N. The seismotectonic model of main recent fault between 33° and 35° N // Journal of the Earth and Space Physics. 2009. https://www.researchgate.net/ publication/287189169.

  44. Iranian Seismological Center. URL: http://irsc.ut.ac.ir/. Дата обращения: 14.08.2022.

  45. ISC. Bulletin: catalogue search. URL: http://www.isc. ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/#reviewed. Дата обращения: 23.09.2022.

  46. 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.

  47. Kkallas Ch., Papazachos C.B., Boore D., Margaris B.N. Historical intermediate-depth earthquakes in the southern Aegean Sea Benioff zone: modeling their anomalous macroseismic patterns with stochastic ground-motion simulations // Bulletin of Earthquake Engineering. 2018. № 16(2). https://doi.org/10.1007/s10518-018-0342-8

  48. Kovachev S.A., Krylov A.A., Mironyuk S.G. Seismic hazard assessment along the gas pipeline route in the Russian sector of the Black Sea using bottom seismological observations // 17th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics. 2021. № 17.

  49. Kovachev S.A., Kuzin I.P., Soloviev S.L. Microseismicity of the frontal Hellenic Arc according to OBS observations // Tectonophysics. 1992. V. 201. № 3‒4. C. 317‒327.

  50. Maggi A., Jackson J., Priestley K., Baker C. A re-assessment of focal depth distributions in southern Iran, the Tien Shan and northern India: Do earthquakes really occur in the continental mantle? // Int. J. Geophys. 2000. V. 143. P. 629–661.

  51. Maggi A., Priestley K. Surface waveform tomography of the Turkish-Iranian plateau // Geophys. J. Int. 2005. V. 160. P. 1068–1080.

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

  53. 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. DOI: TC002934https://doi.org/10.1029/2011

  54. Nissen E., Tatar M., Jackson J., Allen M. New views on earthquake faulting in the Zagros fold-and-thrust belt of Iran // Geophys. J. Int. 2011. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05119.x

  55. Nowroozi A.A. Seismotectonics of the Persian plateau, eas-tern Turkey, Causasus, and Hindu Kush regions // Bull. Seismol. Soc. Am. 1971. № 61. P. 317–341.

  56. Papazachos B.C., Papaioannou Ch.A. Lithospheric boun-daries and plate motions in the Cyprus area // Tectonophy-sics. 1999. № 308. P. 193–204.

  57. Papazachos B.C., Dimitriadis S.T., Panagiotopoulos D.G., Papadimitriou E. Deep structure and active tectonics of the Southern Aegean Volcanic arc // Developments in Volcanology. 2005. V. 7. P. 47‒64.

  58. Paul A., Hatzfeld D., Kaviani A., Tatar M., Péquegnat C. Seismic imaging of the lithospheric structure of the Zagros // Geological Society. London. Special Publications. 2010. V. 330. P. 5‒18. https://doi.org/10.1144/SP330.2

  59. 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. DOI: 1029/93RG01249

  60. Rostam G.G., Sakhaei S.R., Ebadati N. Geodynamic and Tectonic Setting of Oman Line in South of Iran // American Journal of Geophysics, Geochemistry and Geosystems. 2016. V. 2. № 5. P. 64‒73. http://www.aiscience.org/journal/aj3g

  61. Sasorova E.V., Levin B.W., Morozov V.E. Hydro-seismicacoustical monitoring of submarine earthquakes preparation: observations and analysis // Adv. Geosci. 2008. № 14. P. 99–104. www.adv-geosci.net/14/99/2008/

  62. Shahvar M.P., Zare M., Castellaro S. A Unified Seismic Catalog for the Iranian Plateau (1900–2011) // Seismolo-gical Research Letters. 2013. № 84(2). P. 233–249. https://doi.org/10.1785/0220120144

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

  64. Solov’ev S.L., Kovachev S.A., Kuzin I.P., Tassos S. Seismi-city of the crust of the Aegean Sea from sea bottom seismological observations // Доклады АН СССР. 1989. Т. 305. № 5. С. 1085.

  65. Talebian M., Jackson J. A reappraisal of earthquake focal mechanisms and active shortening in the Zagros mountains of Iran // Geophys. J. Int. 2004. V. 156. P. 506–526.

  66. Talebian M., Jackson J. Offset on the Main Recent Fault of NW Iran and implications for the late Cenozoic tectonics of the Arabia–Eurasia collision zone // Geophys. J. Int. 2002. V. 150. P. 422–439.

  67. Tatar M., Hatzfeld D., Ghafory-Ashtiany M. Tectonics of the Central Zagros (Iran) deduced from microearthquake seismicity // Geophys. J. Int. 2004. V. 156. P. 255–266.

  68. The Global Heat Flow Database. URL: https://ihfciugg. org/products/global-heat-flow-database/. Дата обращения: 15.09.2022.

  69. Trifonov V.G. Zagros structure of the mountain belt (Iran) // Geological Society. London Special Publications. 2010. V. 330. P. 5‒18. https://doi.org/10.1144/SP330.2

  70. USGS. Search Earthquake Catalog. URL: https://earthquake. usgs.gov/earthquakes/search/. Дата обращения: 25.09.2022.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Вулканология и сейсмология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал