Землетрясения возникают из-за распространения тектонических напряжений, создающих дополнительную нагрузку в литосфере. В отечественной сейсмологии его принято называть «деформационными волнами», в зарубежной ― «передачей возмущений». Дополнительные напряжения могут служить триггером сейсмичности, особенно в сегментах разломов с высокой концентрацией упругих напряжений. Участок литосферы становится сейсмически активным, затем возмущение перемещается, и сейсмичность начинает проявляться в другом районе.

Рисунок 1. Сейсмичность Баренцево-Карского региона, северной окраины ВЕП и северной части Уральского складчатого пояса за 1980-2019 годы (а). Схема переноса возмущений от срединно-океанических хребтов (b). Изолиниями показаны мощность осадочного чехла в соответствии с (Pubellier et al., 2018); треугольники – сейсмические станции в соответствии с (ISC, 2021b).

Ученые ФИЦКИА составили детальный сейсмический каталог, в который включили данные Архангельской сейсмической сети и наблюдения других станций за период с 1980 по 2019 годы. Это позволило оценить степень воздействия процессов, происходящих в срединно-океаническом хребте, на шельфовые зоны в Северном Ледовитом океане и северную окраину Восточно-Европейской платформы. Спусковым механизмом сейсмичности, по мнению архангельских ученых, стали процессы, происходящие в срединно-океаническом хребте и проявляющиеся там также в высвобождении сейсмической энергии.

Рисунок 2. Современная сейсмичность на карте основных структурно-тектонических элементов Баренцевоморского региона (с использованием данных (Ступакова, 2011; Arctic PetroleumGeology, 2011; Атлас природных и техногенных опасностей…, 2011), информация по разрывным нарушениям в соответствии с (Хаин и Леонов, 1996, Spencer et al., 2011, Pubellier et al., 2018). Обозначения: SA – желоб Святой Анны, HO – Хипопен–Ольгинский желоб, FV – желоб Франц-Виктории, O – трог Орли. 1 – депрессии: а – Центрально-Баренцевская; b – Северо-Баренцевская; 2 – платформенные массивы: а – Свальбардская антеклиза, b – Печорская плита, c – Северо-Сибирский порог; 3 – краевые прогибы: а – прогиб Седова; b – Коротаихинская впадина; c – Косью-Роговская впадина; 4 – склоны сверхглубоких депрессий: а – Восточно-Баренцевская зона ступеней; b – Южно-Баренцевская зона ступеней; c – Кольская моноклиналь; d – Восточно-Новоземельская моноклиналь; e – Восточно-Новоземельская зона ступеней; f – Северо-Сибирская зона ступеней; 5 – Байкальская складчатость: а – Тиманский кряж; b – Пайхойский кряж; 6 – Северо-Карская синеклиза; 7 – Скандинавская складчатость каледонского возраста; 8 – Лунинская седловина; 9 – Новоземельская складчатость раннекиммерийского возраста; 10 – сверхглубокие впадины: SB – Южно-Баренцевская; NB – Северо-Баренцевская; SK – Южно-Карская; 11 – границы пришельфовых и неклассифицированных разрывных нарушений; 12 – крупнейшие разломы, сдвиги и надвиги; 13 – активный спрединговый центр; 14 – надпорядковые структуры; 15 – разломы и рифтовые системы; (16) – различные типы разломов в соответствии с (Хаин и Леонов, 1996).

«На сейсмичность платформенных и шельфовых территорий, помимо таких факторов, как сброс частичных напряжений вследствие региональной геодинамики, постледниковая разгрузка, индуцированная сейсмичность и ряда других, может влиять и совместная деятельность арктических рифтовых структур», ― отмечает заведующая лабораторией сейсмологии ФИЦКИА Галина Антоновская.

Сейсмологи выделили временные интервалы, за которые возмущения могут достигать Новой Земли и северной окраины Восточно-Европейской платформы:

— до архипелага Новая Земля возмущения, идущие от хребта Гаккеля, распространяются за 3 года, от сегмента «хребет Книповича – трог Лены» — за 4 года, от хребта Мона — за 8 лет.

— Северной окраины Восточно-Европейской платформы возмущения достигают от хребта Гаккеля за 5 лет, от сегмента «хребет Книповича – трог Лены» — за 4 года, от хребта Мона — за 7–8 лет.

Рисунок 3. Распределение выделившейся сейсмической энергии по годам (сглаженное за пятилетний интервал) для: 1 – СОХ, 2 – хребет Мона, 3 – район архипелага Новая Земля, 4 – северная окраина ВЕП совместно с Уральским складчатым поясом. Пунктирные линии – визуальное сходство (возможную корреляцию) в передаче возмущений между тектоническими структурами.

Результаты моделирования позволили ученым ФИЦКИА УрО РАН оценить амплитуду затухания возмущений, распространяющихся от арктических хребтов. К примеру, максимальное возмущение на расстояниях около 1500 км (район архипелага Новая Земля) составляет 15% от приложенного значения возмущения, на расстояниях 2000–2500 км — 10%.

Рисунок 4. Распределение выделившейся сейсмической энергии по годам (сглаженное за пятилетний интервал) для: 1 – хребта Гаккеля, 2 – района хребет Книповича–трог Лены, 3 – район архипелага Новая Земля, 4 – северная окраина ВЕП совместно с Уральским складчатым поясом. Пунктирные линии – визуальное сходство (возможная корреляция) в передаче возмущений между тектоническими структурами.

Оценки, полученные учеными, могут быть учтены при будущих исследованиях внутриплитной сейсмичности Европейской Арктики.

Научная статья опубликована в журнале Seismological Research Letters