Строение и история развития литосферы

Слой осадков с общей максимальной мощностью до 6.5 км подразделяется на три комплекса со следующими интервальными скоростями (сверху – вниз): 2.1–2.5 км/с (рыхлые осадки); 2.7–3.5 км/с (литифицированные осадки); 4.1–4.5 км/с (консолидированные осадки или акустический/промежуточный фундамент); при этом на нижний комплекс приходится более половины мощности осадочного слоя. Граничная скорость по поверхности нижней коры в пересеченной лучами области изменяется в пределах 6.5–6.8 км/с. Верхний слой кристаллической коры, разрастаясь до максимальной мощности в 10 км, характеризуется скоростями в диапазоне 6.0–6.2 км/с.

Дополнительно по профилям ГСЗ, МПВ была выполнена альтернативная обработка по программе SeisWide и построены глубинные мигрированные сейсмические разрезы.

В основу обработки сейсмических записей был положен принцип построения модели скоростного разреза на основе интерактивного сопоставления осей синфазности на зарегистрированных сейсмических записях с теоретическими годографами, построенными для данного скоростного разреза. При сопоставлении учитывалось не только временное расхождение зарегистрированной оси синфазности с теоретическим годографом (что, несомненно, является основным критерием), но и общий характер наблюдаемой волновой картины. В качестве исходной модели была взята слоисто-градиентная скоростная модель, полученная томографическим методом.

Основные сейсмические горизонты, приуроченные к верхней и нижней коре, прослеживаются на большей части профиля ГСЗ. На профиле МПВ, из-за ограниченной длины профиля и недостаточного удаления выносных пунктов взрыва, сейсмическая граница, соответствующая кровле нижней коры, прослеживается только в средней части профиля. Наблюдения МПВ и ГСЗ позволили достичь наибольшей кратности перекрытия (до 3) и максимальной непрерывности прослеживания двух границ – кровли верхней коры и поверхности нижней коры. Граница Мохо построена не на всех интервалах профиля ГСЗ.

Полученные по SeisWide скоростные модели использовались для построения мигрированных глубинных сейсмических разрезов. В процессе построения мигрированного разреза производилось суммирование записей на перекрывающихся участках записей.

На рис. 7 показано сопоставление альтернативных моделей земной коры по профилям ГСЗ и МПВ – результатов решения двух главных задач сейсморазведки – обратной (томография) и прямой (SeisWide). Сопоставление глубинных мигрированных разрезов с соответствующими частями скоростных моделей показывает их уверенную сходимость, что усиливает достоверность результатов примененных альтернативных методов кинематической интерпретации сейсмических данных. Главным кажущимся отличием альтернативных моделей является мощность нижней коры в центральной части профиля ГСЗ – на глубинном мигрированном разрезе она относительно утонена (рис. 7А). Но это отличие является действительно кажущимся, если учесть, что на скоростной томографической модели нижняя кора в центральной части профиля ГСЗ представлена градиентной зоной скоростных изолиний и ее толщина отображается с точностью выбранного диапазона раскраски слоев коры.

Рис. 7. Сопоставление альтернативных моделей земной коры по профилям ГСЗ (А) и МПВ (В)

Полученные модели земной коры характеризуются одной общей особенностью – существенным утонением верхней коры в южном направлении – при выходе разреза с хребта Ломоносова через континентальный склон на внутренний шельф. На рис. 8 показаны сейсмические записи, подтверждающие эту особенность модели изменениями в волновом поле.

Рис. 8. Сейсмические записи, подтверждающие утонение верхней коры в южном направлении. (ПВ 13) 1, 2, 3, 4 – годографы водной волны и волн от границ в осадочной толще, 5 – годограф волны от кровли верхней коры, 6 – годограф волны от кровли нижней коры. (ПВ 15) 1, 2, 3, 4 – годографы водной волны и волн от границ в осадочной толще, 5 – годограф волны от кровли верхней коры, 6 – годограф волны от кровли нижней коры

Аэрогеофизические данные

При аэромагнитной сьемке на самолете ИЛ-18Д диапазон изменения девиационной помехи при измерениях не превышал 10 нТл. Учет девиации заключался во введении соответствующих поправок в каждый из съемочных маршрутов.

Нормальное магнитное поле Земли рассчитывалось по международной модели IGRF с коэффициентами для мая 2007 года и высоты полета 600 м.

В связи с большой удаленностью района работ от МВС (около 900 км) учет вариаций прямым способом не проводился. Вариации учитывались косвенным способом на этапе увязки.

Увязка аэромагнитной съёмки и косвенный способ учета вариаций в районе хребта Ломоносова проводились после учета девиации и разновысотности наблюдений.

После увязки маршрутов и учета поправок за вертикальный градиент средняя квадратичная погрешность съемки составила ±2.25 нТл.