Neotectonics of the Barents Sea shelf eastern part: seismicity, faults and impact of the Atlantic-Arctic Rift System
- Autores: Sokolov S.1, Abramova A.1, Shkarubo S.2, Ananiev R.3, Moroz Е.1, Zaraiskaya Y.1
-
Afiliações:
- Geological Institute Russian Academy of Sciences
- JSC Marine Arctic Geological Expedition
- Shirshov Institute of Oceanology Russian Academy of Sciences
- Edição: Nº 1 (2024)
- Páginas: 73-89
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0203-0306/article/view/258202
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0203030624010066
- EDN: https://elibrary.ru/PUXKKM
- ID: 258202
Citar
Resumo
distribution with the fault network defined from seismic data, and kinematic characteristics of seismic activity spatial migration are obtained. It is shown that seismic events recorded by the Norwegian NORSAR regional network within the Russian part of the Barents Sea shelf are grouped into linear clusters along shear kinematics faults. The fault network displaces Mesozoic seismic complexes and reaches the bottom surface, displacing quaternary deposits, which clearly indicates the modern age of displacements along which linear clusters of weak seismicity are grouped. The calculation of the total seismic moment in the space-time dimension showed the presence of seismic activity migration along short fragments of faults on the shelf with velocities from 10.5 to 25.7 km/year. There has been a surge in general activity in the shelf area since 2012. A comparison of the temporal evolution of seismic activity on the shelf with fragments of the Atlantic-Arctic Rift system suggests that it is the effect of tectonic deformation waves triggered along the geodynamically active intraplate boundary and propagating to the shelf at a speed of 20–22 km/year. Migration rates with speeds up to 77 km/year are less likely. There is a possibility that the increase in the intensity of seismic activity on the shelf after 2012 is not an emission from the effects of a slow deformation wave, but the result of a direct trigger effect on the shelf from the structures of the Knipovich and Gakkel ridges.
Texto integral
Sobre autores
S. Sokolov
Geological Institute Russian Academy of Sciences
Autor responsável pela correspondência
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1, Moscow, 119017
A. Abramova
Geological Institute Russian Academy of Sciences
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1, Moscow, 119017
S. Shkarubo
JSC Marine Arctic Geological Expedition
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Sophia Perovskaya str., 26, Murmansk, 183038
R. Ananiev
Shirshov Institute of Oceanology Russian Academy of Sciences
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Nakhimovsky prosp., 36, Moscow, 117218
Е. Moroz
Geological Institute Russian Academy of Sciences
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1, Moscow, 119017
Yu. Zaraiskaya
Geological Institute Russian Academy of Sciences
Email: sysokolov@yandex.ru
Rússia, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1, Moscow, 119017
Bibliografia
- Болдырев С.А. Сейсмогеодинамика Срединно-Атлантического хребта. М.: НГК РФ, 1998. 124 с.
- Быков В.Г. Дефоpмационные волны Земли: концепция, наблюдения и модели // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 11. C. 1176‒1190.
- Быков В.Г. Предсказание и наблюдение деформационных волн Земли // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 3. С. 721‒754. doi: 10.5800/GT-2018-9-3-0369
- Верба В.В., Аветисов Г.П., Шолпо Л.Е., Степанова Т.В. Геодинамика и магнетизм базальтов подводного хребта Книповича (Норвежско-Гренландский бассейн) // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 4. С. 3‒13.
- Виноградов А.Н., Верба М.Л., Верба В.В. и др. Основные черты геологического строения Евро-Арктического региона // Строение литосферы российской части Баренц-региона / Под ред. Н.В. Шарова, Ф.П. Митрофанова, М.Л. Вербы, К. Гиллена. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2005. С. 16‒39.
- Гарагаш И.А., Лобковский Л.И. Деформационные тектонические волны как возможный триггерный механизм активизации эмиссии метана в Арктике // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11. № 1. С. 42‒50. doi: 10.25283/2223-4594-2021-1-42-50
- Гусев Е.А., Шкарубо С.И. Аномальное строение хребта Книповича // Российский журнал наук о Земле. 2001. Т. 3. № 2. С. 165‒182.
- Дунаев Н.Н., Левченко О.В., Мерклин Л.Р., Павлидис Ю.А. Приновоземельский шельф в позднечетвертичное время // Океанология. 1995. Т. 35. № 3. С. 440‒450.
- Зарайская Ю.А. Особенности сегментации и сейсмичности ультрамедленных срединно-океанических хребтов Книповича и Гаккеля // Геотектоника. 2017. № 2. С. 67‒80.
- Зыков Д.С., Балуев А.С. Характер и причины проявления неотектонических деформаций в северо-западной части Баренцевоморской плиты (Свальбардский архипелаг) // Бюлл. МОИП. Отдел геол. 2008. Т. 83. Вып. 6. С. 20‒26.
- Карта дочетвертичных образований. T-37-40 (Земля Франца-Иосифа, южные острова). Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000 (новая серия). Лист 1 / Отв. редактор Б.Г. Лопатин. СПб.: МАГЭ, ПМГРЭ, ВНИИОкеангеология, 2004.
- Крапивнер Р.Б. Признаки неотектонической активности Баренцевоморского шельфа // Геотектоника. 2007. № 2. С. 73‒89.
- Крапивнер Р.Б. Кризис ледниковой теории: аргументы и факты. М.: ГЕОС, 2018. 320 с.
- Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б., Беленович Т.Я. Арктическая окраинно-планетарная зона // Арктика: экология и экономика. 2015. № 4 (20). С. 38-47.
- Лобковский Л.И., Баранов А.А., Рамазанов М.М., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Алексеев Д.А. Возможный сейсмогенно-триггерный механизм эмиссии метана, разрушения ледников и потепления климата в Арктике и Антарктике // Физика Земли. 2023. № 3. С. 33–47. doi: 10.31857/S0002333723030080
- Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Конечная Я.В. Сейсмичность северной акватории Баренцева моря в районе трогов Франц-Виктория и Орла // Геотектоника. 2014. № 3. С. 78‒84.
- Мусатов Е.Е. Структура кайнозойского чехла и неотектоника Баренцево-Карского шельфа по сейсмоакустическим данным // Российский журнал наук о Земле. 1998. Т. 1. № 2. С. 157‒183.
- Никитин Д.С., Горских П.П., Хуторской М.Д., Иванов Д.А. Структурно-тектонические особенности Северо-Восточной части Баренцевоморской плиты по данным численного моделирования потенциальных полей // Геотектоника. 2018. № 2. С. 58–75. doi: 10.7868/S0016853X18020042
- Сироткин A.H., Шарин В.В. Возраст проявлений четвертичного вулканизма в районе Бокк-фьорда (архипелаг Шпицберген) // Геоморфология. 2000. № 1. С. 95‒106.
- Соколов С.Ю., Абрамова А.С., Мороз Е.А., Зарайская Ю.А. Амплитуды дизъюнктивных нарушений флангов хребта Книповича (Северная Атлантика) как индикатор современной геодинамики региона // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 769–789. doi: 10.5800/GT-2017-8-4-0316
- Соколов С.Ю., Абрамова А.С., Шкарубо С.И. Неотектонические нарушения шельфа Баренцева моря и их генезис по данным морфометрии рельефа дна, сейсморазведки и глубинному строению мантии // Доклады Российской Академии Наук. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 1. С. 62–68. doi: 10.31857/S2686739722602484
- Соколов С.Ю., Агранов Г.Д., Шкарубо С.И., Грохольский А.Л. Юго-Восточный фланг хребта Книповича (Северная Атлантика): структура фундамента и неотектоника по геофизическим данным и экспериментальному моделированию // Геотектоника. 2023. № 1. С. 1–18. doi: 10.31857/S0016853X2301006X
- Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: КДУ, 2005. 560 с.
- Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В. и др. Аномальный тепловой поток и природа желобов в северной части Свальбардской плиты // Докл. РАН. 2009. Т. 424. № 2. С. 318‒323.
- Шипилов Э.В. К тектоно-геодинамической эволюции континентальных окраин Арктики в эпохи молодого океанообразования // Геотектоника. 2004. № 5. С. 26‒52.
- Шипилов Э.В., Шкарубо С.И. Современные проблемы геологии и тектоники осадочных бассейнов Евразиатско-Арктической континентальной окраины. Т. 1. Литолого-сейсмостратиграфические комплексы осадочных бассейнов Баренцево-Карского шельфа. Апатиты: КНЦ РАН, 2010. 266 с.
- Шипилов Э.В. Позднемезозойский магматизм и кайнозойские тектонические деформации Баренцевоморской континентальной окраины: влияние на распределение углеводородного потенциала // Геотектоника. 2015. № 1. С. 60‒85.
- Яковлев А.В., Бушенкова Н.А., Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л. Структура верхней мантии Арктического региона по данным региональной сейсмотомографии // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 10. С. 1261‒1272.
- Antonovskaya G.N., Basakina I.M., Vaganova N.V. et al. Spatiotemporal Relationship between Arctic Mid-Ocean Ridge System and Intraplate Seismicity of the European Arctic // Seismol. Res. Lett. 2021. V. 92. P. 2876–2890. doi: 10.1785/0220210024
- Bungum H., Ritzmann O., Maercklin N. et al. Three-Dimensional Model for the Crust and Upper Mantle in the Barents Sea Region // Eos. 2005. V. 86. № 16. P. 1‒3.
- Crane K., Doss S., Vogt P., Sundvor E., Cherkashov I.P., Devorah J. The role of the Spitsbergen shear zone in determining morphology, sedimentation and evolution of the Knipovich Ridge // Marine Geophysical Researches. 2001. V. 22. P. 153–205.
- Gac S., Klitzke P. Minakov A., Faleide J.I., Scheck-Wenderoth M. Lithospheric strength and elastic thickness of the Barents Sea and Kara Sea region // Tectonophysics. 2016. V. 619. doi: 10.1016/j.tecto.2016.04.028
- GPS Time Series Data. 2022. Jet Propulsion Laboratory of California Institute of Technology. https://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html
- Harrison J.C., St-Onge M.R., Petrov O.V. et al. Geological Map of the Arctic 1:5000000 // Geological Survey of Canada. 2008. Open file report 5816.
- Heflin M., Donnellan A., Parker J., Lyzenga G., Moore A., Ludwig L.G., Rundle J., Wang J., Pierce M. Automated Estimation and Tools to Extract Positions, Velocities, Breaks, and Seasonal Terms from Daily GNSS Measurements: Illuminating Nonlinear Salton Trough Deformation // Earth and Space Science. 2020. V. 7. e2019EA000644. doi: 10.1029/2019EA000644
- ISC Bulletin: event catalogue search. 2023. (Выборка 2023.07.11). http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/ (doi: 10.31905/D808B830)
- Jakobsson M., Mayer L.A., Bringensparr C. et al. The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean Version 4.0 // Nature. Scientific Data. 2020. V. 7. № 176. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0520-9
- Keiding M., Olesen O., Dehls J. Neotectonic map of Norway and adjacent areas. Scale 1:3000000. Geological Survey of Norway. 2018.
- Morozov A.N., Vaganova N. V., Konechnaya Y.V., Asming V.E. New data about seismicity and crustal velocity structure of the “continent‒ocean” transition zone of the Barents-Kara region in the Arctic // Journal of Seismology. 2015. V. 19. P. 219‒230.
- NORSAR Seismic Bulletins. 2022. (Выборка 2022.03.01). https://doi.org/10.21348/b.0001 https://www.norsar.no/seismic-bulletins/
- Olesen O., Riis F., Lindholm C.D., Dehls J.F., Hicks E.C., Bungum H. Neotectonic map, Norway and adjacent areas. Scale 1:3000000 // Geological Survey of Norway. 2000.
- Ritzmann O., Maercklin N., Faleide J.I., Bungum H., Mooney W.D., Detweiler S.T. A 3D geophysical model for the crust in the greater Barents Sea region: Database compilation, model construction and basement characterization // Geoph. J. Int. 2007. V. 170. P. 417‒435. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03337.x
- Solheim A., Musatov E., Heintz N. Geological aspects of Franz Josef Land and the northernmost Barentz Sea // Meddelelser. 1998. № 151. Oslo: Norsk Polarinstitutt, 120 p.
- USGS Search Earthquake Catalog. 2022. (Выборка 2022.01.17). https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/