Геофизические исследования: статья

ГЛУБИННЫЕ СКОРОСТНЫЕ РАЗРЕЗЫ РАЙОНА АВАЧИНСКОЙ БУХТЫ ПОЛУОСТРОВА КАМЧАТКА, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ФУНКЦИЙ ПРИЁМНИКА
Р.А. Резниченко 1
А.Г. Гоев 1,2
И.М. Алёшин 2, С.А. Тарасов 1
Л.И. Гонтовая 3
Д.В. Чебров 4
1 Институт динамики геосфер имени академика М.А. Садовского РАН
2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
3 Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
4 Камчатский филиал Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН”,
Журнал: Геофизические исследования
Том: 24
Номер: 2
Год: 2023
Страницы: 25-38
УДК: 550.437
DOI: 10.21455/gr2023.2-2
Ключевые слова: сейсмология, функции приёмника, глубинное строение, скоростные модели, полуостров Камчатка.
Аннотация: Статья посвящена изучению строения земной коры и верхней мантии района Авачинской бухты полуострова Камчатка. Представлены полученные в ходе исследования одномерные разрезы зависимости сейсмических скоростей от глубины, построенные по данным станций “Петропавловск” (PET), “Дальний” (DAL), “Институт” (IVS) и “Карымшина” (KRM) за период с 2000 по 2019 гг. Станции входят в состав постоянной наблюдательной сети сейсмических станций Камчатского филиала Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН”. Разрезы построены до глубины 300 км, что позволяет дать характеристику строения среды в районе залива, а именно, выделить структурные слои в зем- ной коре, границу Мохоровичича и оценить степень отклонения скоростей сейсмических волн в верхней мантии от соответствующих значений глобальной модели Земли IASP91. Усреднённые значения скоростей, рассчитанные по полученным разрезам, в земной коре и верхней мантии оказались заметно ниже по сравнению с глобальной моделью. Среднее отклонение наблюдённых скоростей от модельных составляет 0.5–1.0 км/с в коре, а затем постепенно уменьшается вплоть до глубины порядка 180 км. На бóльших глубинах скорости в полученных моделях совпадают со стандартными значениями. Следует отметить, что в местах расположения сейсмических станций нижняя граница погружающейся Тихоокеанской плиты проходит на глубинах около 180 км. Поэтому, вероятно, основная причина расхождения скоростей связана с существенным нагревом вещества и сложной флюидодинамической обстановкой в области мантийного клина.
Список литературы: Алёшин И.М. Построение решения обратной задачи по ансамблю моделей на примере инверсии приемных функций // Доклады РАН. Науки о Земле. 2021. Т. 496, № 1. С.63–66.

Винник Л.П. Сейсмология приемных функций // Физика Земли. 2019. № 1. С.16–27.

Гонтовая Л.И., Попруженко С.В., Низкоус И.В. Структура верхней мантии зоны перехода океан– континент в районе Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2010. № 4. С.13–29.

Кузин И.П. Фокальная зона и строение верхней мантии в районе Восточной Камчатки. М.: Нау- ка, 1974. 132 с.

Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л., Бушенкова Н.А., Яковлев А.В. Форма слэбов в зонах субдукции под Курило-Камчатской и Алеутской дугами по данным региональной томографии // Геология и геофизика. 2011. Т. 52, № 6. С.830–851.

Мороз Ю.Ф. Результаты исследований Восточной Камчатки комплексом методов электроразведки ТТ, МТЗ, ВЭЗ // Геология и геофизика. 1976. Т. 17, № 10. С.140–144.

Мороз Ю.Ф. Электропроводность земной коры и верхней мантии Камчатки. М.: Наука, 1991.

181 с.

Мороз Ю.Ф., Гонтовая Л.И. Глубинное строение Камчатки по результатам МТЗ и сейсмотомографии // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36, № 5. С.44–58.

Мороз Ю.Ф., Логинов В.А., Улыбышев И.С. Глубинный геоэлектрический разрез области со- членения срединного камчатского массива, ганальского выступа и центрально-камчатского прогиба // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 1, Вып. 29. С.17–34.

Нурмухамедов А.Г., Мороз Ю.Ф. Глубинное строение северо-восточной части Корякско- Камчатской складчатой области по данным региональных геофизических исследований // Геофизический журнал. 2009. Т. 31, № 3. С.1–10.

Нурмухамедов А.Г., Сидоров М.Д., Мороз Ю.Ф. Модель глубинного строения земной коры и верхней мантии в районе Карымшинского золоторудного узла по геофизическим данным (Южная Камчатка) // Георесурсы. 2020. Т. 22, № 1. С.63–72.

Сидоров М.Д., Разумный А.В., Исаева Е.П. Модель земной коры и тектоническое районирование переходной зоны континент – океан Чукотско-Корякско-Камчатского сектора Тихо- океанского складчатого пояса // Региональная геология и металлогения. 2020. № 82. С.69–82.

Чебров В.Н., Левина В.И., Ландер А.В., Чеброва А.Ю., Сенюков С.Л., Дрознин Д.В., Дрознина С.Я. Региональный каталог землетрясений Камчатки и Командорских островов 1962– 2010 гг.: технология и методика создания // Землетрясения Северной Евразии, 2010. 2016. С.396–406.

Эрлих Э.Н. Современная структура и четвертичный вулканизм западной части Тихоокеанского кольца. Новосибирск: Наука, 1973. 244 с.

Birch F. The velocity of compressional waves in rocks in 10 kilobars, part 2 // J. Geophys. Res. 1961. V. 66. P.2199–2224.

Dziewonski A.M., Chou T.A., Woodhouse J.H. Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1981. V. 86. P.2825–2852.

Ekstrom G., Nettles M., Dziewonski A.M. The global CMT project 2004–2010: Centroid-moment tensors for 13017 earthquakes // Phys. Earth Planet. Inter. 2012. V. 200–201. P.1–9.

Farra V., Vinnik L. Upper mantle stratification by P- and S-receiver functions // Geophys. J. Int. 2000. V. 141. P.699–712.

Gorbatov A., Domınguez J., Suarez G., Kostoglodov V., Zhao D., Gordeev E. Tomographic imaging of the P-wave velocity structure beneath the Kamchatka peninsula // Geophys. J. Int. 1999. V. 137. P.269–279.

Haskell N.A. Crustal reflection of plane P and SV waves // J. Geophys. Res. 1962. V. 67. P.4751– 4767. https://doi.org/10.1029/JZ067i012p04751

Kennett B.L.N., Engdahl E.R. Traveltimes for global earthquake location and phase identification // Geophys. J. Int. 1991. V. 105. P.429–465.

Kissling E., Ellsworth W.L., Ederhart-Pillips D., Kradolfer U. Initial Reference Models in Local Earthquake Tomography // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1994. V. 99. P.19635–19646.

Levin V., Park J., Brandon M., Lees J., Peyton V., Gordeev E., Ozerov A. Crust and upper mantle of Kamchatka from teleseismic receiver functions // Tectonophysics. 2002. V. 358. P.233–265.

Lees J.L., Vandecar J., Gordeev E., Ozerov A., Brandon M.T., Park J., Levin V. Three-dimensional images of the Kamchatka-Pacific plate cusp // Volcanism and Subduction: The Kamchatka Re- gion, Volume 172. Washington: American Geophysical Union, 2007. P.65–75.

Nizkous I.V., Sanina I.A., Kissling E., Gontovaya L.I. Velocity Properties of the Lithosphere in the Ocean–Continent Transition Zone in the Kamchatka Region from Seismic Tomography Data // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2006. V. 42, N 4. P.286–296. https://doi.org/10.1134/ S1069351306040033

Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical Recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing. New York: Cambridge University Press, 2007. 1256 p.

Shapiro N.M., Gorbatov A.V., Gordeev E., Dominguez J. Average shear-wave velocity structure of the Kamchatka peninsula from the dispersion of surface waves // Earth Planets Space. 2000. V. 52. P.573–577.

Vinnik L.P., Reigber C., Aleshin I.M., Kosarev G.L., Kaban M.K., Oreshin S.I., Roecker S. Receiver function tomography of the central Tien Shan // Earth and Planetary Science Letters. 2004. V. 225. P.131–146.