ВНКСФ7: Иванова Нина Николаевна: Построение глубинного сейсмического разреза по сейсмическим данным ГСЗ, полученным в экспедиции "Арктика

Построение глубинного сейсмического разреза по сейсмическим данным ГСЗ, полученным в экспедиции "Арктика–2000"

Иванова Нина Николаевна
Санкт-Петербургский государственный университет

Научный руководитель: Троян Владимир Николаевич, д.ф.-м.н.
Соавторы: Заманский Юрий Яковлевич, ГП ПМГРЭ

В 2000 году Полярной морской геологоразведочной экспедицией на научно-экспедиционном судне "Академик Федоров" были проведены сейсмические работы в Арктическом бассейне по исследованию структуры и мощности земной коры поднятия Менделеева. Геотраверс пересёк поднятие Менделеева в широтном направлении из котловины Подводников в Канадскую котловину.

Сейсмические работы проводились методом глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ), методом преломлённых волн (МПВ) и методом отражённых волн (МОВ).

Первым этапом построения глубинного сейсмического разреза были обработаны сейсмические данные МОВ в формате SEG-Y с помощью программного пакета PROMAX. По результатам обработки сейсмических материалов МОВ был построен рельеф дна и оценено поведение осадочного чехла. Работы проводились в малоизученном районе Северного Ледовитого океана, по этому для определения глубины дна в районе работ проводились измерения эхолотом с НЭС "Академик Фёдоров". Глубины дна, определённые с помощью эхолота в точках геотраверса с точностью не хуже, чем 50 м совпали с данными о рельефе дна, полученными по результатам обработки данных МОВ.

Вторым этапом построения глубинного сейсмического разреза была обработка сейсмических материалов в формате SEG-Y, полученных методом глубинного сейсмического зондирования. Сейсмические данные обрабатывались и интерпретировались с помощью интерактивной программы SeisWide (Dr. Deping Chian), построенной на основе программного пакета Zelt (Geological Survey of Canada, 1993). Программа позволяет осуществлять построение лучевых диаграмм и полного набора теоретических годографов преломленных и отраженных волн для любой заданной модели среды. Исходными параметрами модели являются глубина залегания сейсмических границ, скорости и градиенты скоростей каждого из заданных слоев. Имеется возможность наложения теоретических годографов на экспериментальное волновое поле. Процесс моделирования заключается в подборе таких параметров среды, набор теоретических годографов которой наилучшим образом соответствует реальному волновому полю.

В силу специфики материалов ГСЗ, полученных на геотраверсе через поднятие Менделеева, уверенно прослеживаются первые вступления преломленных волн от сейсмических границ со скоростями V=5,0 – 5,4 км/сек, V=5,9 – 6,4 км/сек, V=6,6 – 6,8 км/сек, V=7,9 – 8,2 км/сек.

Информация о верхней части разреза была получена в результате обработки с помощью программы SeisWide данных МПВ “Арктика-2000”, а также путем анализа материалов МОВ по профилям в окрестности геотраверса ГСЗ “Арктика-2000” (СП-28 – в котловине Подводников, СП-26 – в осевой части хребта, базовые наблюдения “Север-74” на восточном фланге геотраверса). Верхняя часть разреза характеризуется скоростями 1,7 – 3,2 км/с.

Отмечается сокращение мощности слоёв со скоростями V=5,0 – 5,4 км/сек, V=5,9 – 6,4 км/сек на западном и восточном флангах хребта Менделеева, причём на восточном фланге оно более резкое, чем на западном.

Глубина залегания границы М (V=7,9 – 8,2 км/сек) составляет: в Канадской котловине и в котловине Подводников заметно меньше (17–20 км), чем под хребтом Менделеева (около 30–32 км).

В результате проведённой работы был построен глубинный сейсмический разрез через поднятие Менделеева в широтном направлении из котловины Подводников в Канадскую котловину. Выделено 7 сейсмических слоёв и охарактерезовано поведение границы М, которое позволяет предположить о континентальной природе хребта Менделеева.