Строение коры Керченского полуострова и северо-восточной части Черного моря по результатам локальной сейсмической томографии

Abstract

У районі Керченського півострова і прилеглої північної частини Чорного моря виконано локальне сейсмотомографічне дослідження за даними 200 слабких (mb≤3) землетрусів, що сталися в 1975-2010 рр. і були зареєстровані сімома сейсмічними станціями. Використання методу Бейкуса-Гільберта для тривимірної моделі дало змогу вивчити швидкісну структуру по Р- і S-хвилях на глибинах 15-40 км і розрахувати співвідношення швидкостей VP/VS. У середній і нижній корі регіону виявлено два високошвидкісні блоки. Перший включає Р-швидкісну аномалію Керченського півострова в районі західної частини Індоло-Кубанського прогину. Другий блок характеризується S-швидкісною аномалією району валу Шатського і западини Туапсе. Третя високошвидкісна область, що розташована на акваторії Чорного моря на південь від Керченського півострова, належить, швидше за все, до самих верхів мантії, що підстилають тонку субокеанічну кору Східночорноморської западини. За петрологічною і геодинамічною інтерпретацією отриманих аномалій зроблено висновок щодо активних процесів підсуву субокеанічної кори Східночорноморської западини під континентальну кору Скіфської плити і південну частину Східноєвропейської платформи. Перехідна область контролюється зоною високої сейсмічності, в межах якої вогнища землетрусів занурюються на північ, що може бути додатковим свідченням сучасних процесів підсуву у досліджуваному регіоні.

Local seismic tomographic study has been conducted according to the data of 200 weak (mb≤3) earthquakes occurred in 1975—2010 and registered by seven seismic stations in the area of the Kerch peninsula and adjacent northern part of the Black Sea. Application of Backus—Gilbert method for the three-dimensional case allowed to study the velocity structure by P- and S-waves at the depths of 15—40 km and to calculate the ratio VP/VS. Two high velocity blocks have been revealed in the middle and lower crust of the region. The first one includes the P-velocity anomaly of the Kerch peninsula in the area of the western part of the Indol-Kuban trough. The other one is characterized by the S-velocity anomaly of the Shatsky swell and the Tuapse depression. The third high-velocity domain situated in the Black sea water area to the south from the Kerch peninsula belongs most probably to the uppermost mantle that underlie the thin sub-oceanic crust of the East-Black sea basin. Performed petrologic and geodynamic interpretation of the obtained anomalies makes possible to conclude the presence of active processes of thrusting the sub-oceanic crust of the East-Black sea basin under the continental crust of the Scythian plate and the southern part of the East-European platform. The transition area is controlled by a zone of high seismic activity, where the earthquake foci deepen northward that can be an additional evidence of on going underthrusting processes in the study region.