Чижов Д.И. (1), Драчев С.С. (2)
ПРИМЕНЕНИЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ АЛЬТИМЕТРИИ ERS-1 И ERS-2 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ ГРАНИЦЫ ОСАДОЧНЫЙ ЧЕХОЛ-ФУНДАМЕНТ КАК ОСНОВЫ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО 3D СЕЙСМОПЛОТНОСТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СТУКТУРЫ РИФТОВОЙ СИСТЕМЫ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, С-Петербург,
e-mail: d_chizhov@yahoo.com
(2) Санкт-Петербургское отделение Института литосферы
окраинных и внутренних морей РАН, С-Петербург, e-mail: sdrachev@mail.ru
Море Лаптевых образует замыкание Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана между п-овом Таймыр и Новосибирскими островами. Здесь имеет место торцевое сочленение активного спредингового хребта Гаккеля, представляющего арктическое окончание мировой системы спрединговых хребтов, и континентальной окраины. В результате кайнозойской эволюции этого сочленения была сформирована разветвлённая рифтовая система на шельфе моря Лаптевых. Изучение особенностей структуры и геодинамики этой рифтовой системы как зоны перехода от рифтинга к спредингу представляет весьма важную научную задачу.
Выполненные за последние 15 лет многоканальные сейсмические исследования МОВ ОГТ такими организациями как: МАГЭ (Морская арктическая геологическая экспедиция) в 1986-88 и1990 гг., СМНГ (СевМорНефтеГеофизика) в 1989 г., ЛАРГЕ (Лаборатория региональной геодинамики) в 1989 г. и BGR (германский федеральный Институт геологии и минеральных ресурсов) совместно с СМНГ в 1993-94 и 1997 гг. позволили выявить основные структуры рифтовой системы моря Лаптевых [1-3, 6]. Однако сейсмическая изученность региона все еще остаётся неравномерной, поэтому очень важным средством для площадной интерполяции и экстраполяции основых сейсмических горизонтов становится гравитационное поле.
В настоящей работе мы использовали гравитационные данные, полученные в результате спутниковой альтиметрии ERS-1 и ERS-2 [5]. Разрешение этого поля, при расстоянии между точками измерений 0.125╟ по долготе и 0.025╟ по широте и точности измерений около 6-7 мГал, составляет около 15 км, что подтверждается сопоставлением аномалий поля тяжести со структурными элементами фундамента, выделяемыми на сейсмических профилях.
Одним из наиболее продуктивных способов исследования структуры шельфа является комплексирование сейсмических и гравиметрических данных для построения 3D сейсмоплотностных моделей земной коры. Этот подход приобретает особую важность в условиях крайне неравномерной изученности шельфа моря Лаптевых сейсмическим профилированием МОВ ОГТ, позволяя ╚протянуть╩ основные структурные элементы в неохваченные сейсмическими исследованиями области. Однако для успешного его выполнения необходима надежная структурная карта рифтовой системы по поверхности раздела осадочный чехол-фундамент. Именно этот сейсмический раздел вносит наибольший вклад в длинноволновую (15-150 км) составляющую аномального поля силы тяжести.
Построенные нами ранее двумерные сейсмоплотностные модели структуры Усть-Ленского рифта и Восточно-Лаптевского горста вдоль профилей BGR9701 и BGR9705, продемонстрировали хорошую представительность альтиметрического поля и ведущую роль рельефа поверхности фундамента в формировании региональных гравитационных аномалий над крупными грабенами и горстами рифтовой системы [4]. К полученным результатам можно отнести установление таких признаков активного континентального рифтогенеза, как подъём границы Мохо в осевой части Усть-Ленского рифта до 25 км и аномально низкое значение плотности мантийного субстрата (3.02-3.04 г/см3). Данные модели явились первым шагом в исследовании глубинной структуры рифтовой системы с привлечением гравиметрических данных ERS-1 и ERS-2.
В ходе настоящей работы была построена структурная карта в маштабе 1:1000000 с использованием сейсмических профилей BGR 1993-1997 годов и гравитационного поля ERS-1 и ERS-2. Эта карта не только уточняет существующие карты [1, 2, 6], но и послужит своего рода каркасом для последующих структурных исследований рифтовой системы моря Лаптевых, в частности √ для 3D моделирования основных сейсмических поверхностей в осадочном чехле шельфа.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант ╧ 01-05-64979) и Российско-германской лаборатории им. Отто Шмидта (грант OSL-0011).
Литература
1. Богданов Н.А., Хаин В.Е., Тектоническая карта морей
Карского и Лаптевых и севера Сибири// Институт литосферы окраинных и внутренних
морей РАН. 1998.
2. Драчев С.С. Тектоника рифтовой континентальной окраины
моря Лаптевых // Геотектоника. ╧ 6. 2000.
3. Иванова Н.М., Секретов С.Б., Шкарубо С.Н. Данные о
геологическом строении шельфа моря Лаптевых по материалам сейсмических
исследований// Океанология. Т. XXIX. 1989. Вып. 5. С. 789-795.
4. Чижов Д.И., Драчев С.С. Предварительные результаты
моделирования структуры земной коры рифтовой системы моря Лаптевых на основе
сейсмических и гравиметрических данных. В: Рабочие материалы Междунар.
конф. ╚Полярные области Земли: геология, тектоника, ресурсное значение,
природная среда╩. С-Петербург, ВНИИОкеангеология, 2001. С. 93-94.
5. Laxon S.W., McAdoo D.C. Satellites provide new insights
into Polar geophysics // Eos, Trans., AGU. 1998. V. 79: P. 69.
6. Franke, D., Hinz, K., and Oncken, O. The Laptev Sea
Rift // Marine and Petroleum Geology. 2001. V. 18. PP. 1083-1127.