Сейсмичность активной части разломной зоны Сан-Паулу

В районе с 1950 по 1997 гг. зафиксировано 55 землетрясений с магнитудами от 3,0 до 6,7 [ CNSS..., 1997]. Число событий, принадлежащих к подкоровой категории (13-35 км) - 23, а число событий коровой категории (0-13 км) - 32. Совмещение этих данных с рельефом (рис. 10) показало, что в пределах рифтовых зон установлено только три землетрясения по одному на каждую рифтовую долину. Более того, в рифте на 26^o25 з.д. очаг располагается в северной части долины, практически в пределах желоба. В рифте на 25^o30 з.д. - самой южной части на западном борту. И только в рифте на 25^o з.д. очаг располагается внутри долины. Его проекция расположена на поперечном пороге, который разделяет рифтовую долину на северный и южный сегменты. Землетрясения происходили в 1969, 1975, 1976 гг. и их магнитуды составляют соответственно 4, 5, 5, а глубина 33, 10, 33 км. В активных частях разломов землетрясения (3) с глубинами 10 км установлены только между первым и вторым рифтом (1986, 1996, 1997), их магнитуды составляют 5, 4, 4.

В пределах полигона зафиксировано также 15 событий, для которых произведен расчет параметров механизма очага, помещенных в каталог Гарвардского университета (США) [ Harvard University..., 1997]. Анализ механизмов (рис. 10.) показывает, что в рифтовой зоне существуют дислокации типа "сброс", а вдоль разломных трогов - дислокации типа "сдвиг", но в отличии от трансформных разломов, где вектор сдвига по плоскости срыва направлен вдоль разлома, в пределах данного полигона наблюдается наличие сдвигов, у которых вектор направлен в субмеридианальном направлении. Это свидетельствует о наличии сильной субмеридианальной компоненты коровых напряжений, реализация которых в виде разрывных нарушений происходит по всем теоретически возможным направлениям сколов относительно ориентации напряжения.

Большая же часть землетрясений сосредоточена в юго-западной части полигона. При этом наиболее сейсмически активными являются зоны крутых склонов межразломных хребтов SP3-4 и SP2-3. Зона SP4Z (западная пассивная часть) - асейсмична, при приближении к рифту - на расстоянии 30-40 км зафиксирован рой землетрясений. В западной пассивной части разлома SP3_FZ землетрясения с магнитудами 5 приурочены к наиболее погруженным частям желоба. Глубина очагов на западе составляет 33 км, на востоке - 10 км.

Обсуждение

Представленный материал показывает, что в результате компьютерной обработки данных, полученных 12 лет назад, возможно вовлечение в геологический анализ огромного объема новой информации, которая позволяет, во многом по-новому, рассматривать строение активной части разлома Сан-Паулу.

Здесь установлено несколько тектонических зон, имеющих различное строение: рифтовые зоны и активные части разломов, обрамление (рама) разломной зоны и зона с интенсивным развитием осадочного чехла, которая претерпела несколько фаз деформаций. Помимо этого, есть и наложенные структуры - вулканические сооружения.

В пределах рифтовых зон и активных частей разломов практически отсутствует осадочный чехол, доминирует горный рельеф, углы наклонов склонов превышают 20^o. Все рифтовые зоны имеют различия в строении и в характере их сочленения с разломами. Две рифтовых зоны (SP2-3_RI и SP3-4_RI) расположены внутри разломной системы Сан-Паулу, а SP4-5_RI развивается в области перехода от полиразломной системы к обрамлению. Первая имеет все основные элементы классического океанского рифта - асимметричные склоны, хорошо выраженное дно рифтовой долины, над которым возвышается неовулканический хребет. Хребет проникает в пределы северной нодальной впадины, что может свидетельствовать об активном продвижении области растяжения в пределы активной части разлома SP2_FZ. Северная часть рифтовой долины нарушена серией разломов северо-восточного простирания. На юге неовулканический хребет отклоняется в западном направлении - т.е. в сторону пассивной части разлома. Южная нодальная впадина разделена порогом на две смещенных относительно друг друга ячейки, что не противоречит существованию разломной зоны северо-западного простирания со сдвиговой компонентой. Рифтовая долина SP3-4_RI имеет пологие симметричные склоны и узкое днище. На севере развита крупная нодальная впадина треугольной формы, на юге - прослеживается уступ в рельефе, который не только пересекает разломный трог, но и смещает все элементы рельефа по правилам левого сдвига. Рифтовая зона SP4-SP5_RI состоит из двух сегментов и усложнение рельефа происходит в сторону рамы разлома. Ряд внутририфтовых хребтов и вулканические постройки свидетельствуют о том, что этот тектонический элемент активно развивается. Нодальная впадина на стыке рифт-разлом не обнаружена.

Зона с интенсивным развитием осадочного чехла расположена севернее 1^o10 с.ш. Помимо этого к ней можно отнести всю восточную пассивную часть разлома SP2_FZ. Вся область представляет собой сочетание аккумулятивных осадочных тел и реликтового или новообразованного рельефа. В целом, она располагается внутри разломной зоны Сан-Паулу. Анализ 23 сейсмических профилей НСП показал, что здесь широко представлены деформации осадков разных типов и возраста. Изменение амплитуды деформаций осадков в западном направлении от формирования уступа до образования флексур и моноклиналей может свидетельствовать о продвижении хребта в восточном направлении. Причины этого необычного явления могут быть различными, но наиболее вероятной представляется резкие подъемы океанского дна в районе скал Св. Петра и Павла, которые расположены северо-западнее полигона.

Таким образом, исследованный район представляется областью повышенной тектонической активности, которая выходит за рамки простого растяжения в рифтовых зонах и сдиговых смещений вдоль активных зон трансформных разломов. Обращает на себя внимание, что помимо субширотных форм рельефа в изученном районе отчетливо выражены простирания форм рельефа северо-западного направления (удлинения подводных гор, ориентировка долин, распределние зон осадконакопления). Наиболее вероятным объяснением может быть система правых сдвигов соответствующего простирания. Этому же не противоречит существование субмеридиональных векторов сдвига (рис. 10). Эти разрывы контролируют распределение мощностей осадочного чехла, особенно в районах депоцентров (600-1100 м), что может свидетельствовать о достаточно древнем возрасте заложения.

Во-вторых, в районе происходило формирование крупных вулканических построек. Две из них расположены на простирании рифтовых долин. Этот тезис доказывается как данными по аномалиям гравитационного поля, так, в ряде случаев, драгировками.

В целом вся работа показала, что после переноса информации с бумажного носителя в цифровой формат в сочетание с ресурсами Интернет и данными опробования глубоководной части океана, формируется абсолютно новый массив данных, которые подвержены принципиально новой обработке, а, впоследствии, и могут приводить к неожиданным выводам. Проведенное исследование позволяет сделать шаг в сторону создания ГИС-системы, позволяющей оперативно анализировать строение данного региона, и определяет основные принципы работы в этом направлении для всей Атлантики.

Литература

Агапова Г. В., Особенности морфологии межрифтовой зоны разлома Сан-Паулу (экваториальная Атлантика), Океанология, 33, (1), 107-112, 1993.

Экваториальный сегмент Срединно-Атлантического хребта, Приложение к монографии "Экваториальный сегмент Срединно-Атлантического хребта", 33 c., "Картография", МОК ЮНЕСКО, ГЕОХИ РАН: ATKAР ПКО, 1997.

CNSS Earthquake Composite Catalog, June 1997, (http://quake.geo.berkeley.edu/cnss/).

Gorini M. A., The tectonic fabric of the Equatortal Atlantic and adjoining contintntal margins: Gгlf of Guinea to northeastern Brazil, Serie Projecto, (9), 111 p., 1981.

Harvard University Centroid-Moment Tensor Catalog, December 1997, (http://www.seismology.harvard.edu/CMTsearch.html).

Marine Trackline Geophysical Data CD, NOAA Product # G01321-CDR-A0001.

Sandwell D. T. and Smith W. H. F., Marine Gravity Anomaly from Geosat and ERS-1 Satellite Altymetry, J. Geophys. Res., 102, (B5), 10,039-10,054, 1997.

Smith W. H. F. and Sandwell D. T., Global Seafloor Topography from Satellite Altimetry and Ship Depth Soundings, Science, 277, (5334), Sept. 26, 1997.

Schilling J.-G., Ruppel C., Devis A. N., McCully B., Tighe S. A., Kingsley R. M. and Lin J., Thermal structure of the mantle beneath the Equatorial Mid-Atlantic Ridge: Influence from the spatial Variation of dredged basalt Glass Compositions, J. Geophys. Res., 100, (B7), 10,057-10,076, 1995.