Данные о глубинном строении банки Ливанова
(По результатам сейсмических исследований в Каспийском море.)
Ю. П. НЕПРОЧНОВ
В октябре 1955 г. сейсмической партией Научно-исследовательской морской геофизической экспедиции ВНИИГеофизики были проведены сейсмометрические исследования на Каспийском море в районе банки Ливанова.
Банка Ливанова расположена в открытом море примерно в 90 км западнее Красноводского залива. Образовалась она вследствие деятельности грязевого вулкана, извержения которого продолжаются и теперь. Глубина моря вокруг банки около 70 м. Во время извержения вулкана на месте банки иногда образовывается островок, который впоследствии быстро размывается. Наличие острова на месте банки Ливанова отмечалось в 1930 г. и в 1951 г. [1]. Во время посещения банки 15 сентября 1955 г. также был обнаружен остров длиной около 23 м и шириной до 13 м, возвышающийся над уровнем моря на 0,5-1 м (рис. 1). Он был сложен сопочной брекчией; во многих местах наблюдалось выделение горючего газа. Через месяц остров был уже размыт. Глубина моря в это время на самой банке была около 1 м.
В.Ф. Соловьев [1, 2] установил наличие тектонической связи между банкой Ливанова и банкой Жданова, расположенной восточнее. На середине расстояния между этими банками обнаружен новый грязевой вулкан. Высказывается предположение, что эти грязевые вулканы приурочены к антиклинальным поднятиям, расположенным на продолжении тектонической линии Челекена к западу в море.
Существующая сейсмоприемная аппаратура - тяжелые «косы» из провода КТШ с сейсмографами СП-48, которая во время работы опускается на дно, как показали опыты 1952-1953 гг., мало пригодна для исследований в море. За последние годы во ВНИИГеофизики при участии кафедры геофизики геологического факультета МГУ создана новая сейсмоприемная аппаратура для морской сейсморазведки, основным элементом которой является малогабаритный пьезосейсмоприемник с кристаллом сегнетовой соли. Сейсмоприемники и тонкие соединительные провода помещены в пластмассовый шланг диаметром около 50 мм. Шланг заполнен трансформаторным маслом до придания всему устройству нейтрального состояния в воде. Такая пьезосейсмографная коса состоит из 100-метровых секций, общая ее длина 700 м. Она имеет 12 сейсмоприемных каналов. Коса легка и удобна в обращении. При работе она находится во взвешенном состоянии на глубине около 10 м от поверхности моря. После работы коса быстро сматывается на барабан, установленный на корме судна. По чувствительности коса не уступает старой аппаратуре. Опыты показали, что пьезосейсмографная коса слабо реагирует на волнение моря, качку корабля, вибрации и шум винтов. Это свойство позволило перейти на регистрацию отраженных волн на ходу судна.
Как показали специальные исследования, наибольшую чувствительность к отраженным волнам коса имеет на глубине около 10 м - эта глубина соответствует четверти преобладающей длины волны в воде. Для придания такой глубины погружения всей косе точка ее буксировки опускалась на нужную глубину при помощи специального груза. При регистрации фон помех был незначителен. Использовалось почти максимальное усиление при включении косы на вход сейсмической станции СС-26-51Д. Корабль, буксируя косу, двигался с постоянной скоростью около 5 км/час. Взрывы производились недалеко в стороне от центра установки со шлюпки, которая буксировалась за кормой. Подрывались обычно заряды весом 5 кг на глубине 1,5 м. Расстояние между взрывами было равно при непрерывном профилировании методом отраженных волн половине установки, т. е. 300 м. Таким образом, взрывы следовали через каждые 4 мин. Курс корабля и взрывные интервалы контролировались при помощи радиогеодезической аппаратуры. От каждого взрыва регистрировалось по две сейсмограммы на разных фильтрациях. Одна из полученных записей приведена на рис. 2.
В непосредственной близости от банки сейсмические записи характеризуются аномально большим затуханием. Отраженные волны здесь регистрируются лишь на очень малых временах или же вовсе отсутствуют. К северу от банки Ливанова качество записей улучшается, глубина исследования постепенно возрастает. Почти аналогичная картина наблюдается и к югу от банки. Нерегулярных волновых помех типа сейсмической реверберации не наблюдалось. Проведенные в небольшом объеме опыты по регистрации преломленных волн восточнее банки Ливанова также указывают на сравнительно большое затухание сейсмических волн в этом районе. Причины затухания упругих волн связаны, по-видимому, с наличием здесь толщи рыхлых вулканических отложений, возможно, и тектонических нарушений.
Систематически был отработан лишь один профиль меридионального направления, проходящий в 5 км западнее банки (рис. 3). Направление профиля было выбрано с учетом сложившихся к тому времени представлений о простирании тектонических линий этого района [3]. Длина профиля равна 10 км. Он отработан методикой непрерывного профилирования отраженными волнами. Сейсмический разрез, построенный по этому профилю, приведен на рис. 4. Исследование средних скоростей подтверждает отсутствие многократных отражений.
Из рассмотрения сейсмического разреза следует, что в районе банки Ливанова расположено антиклинальное поднятие. Глубина исследования в сводовой части антиклинали уменьшается до 1 км, а на северном крыле увеличивается до 3 км, что обычно наблюдается в прибрежных районах Азербайджана и Туркмении. Направление выявленной антиклинали по имеющимся данным установить нельзя. Видимая ось складки проходит севернее банки Ливанова. Если антиклиналь вытянута в широтном направлении, как это предполагается по геологическим данным, то грязевой вулкан банки Ливанова расположен на ее южном крыле. Если же грязевой вулкан окажется приуроченным к своду, то ось складки должна иметь простирание, близкое к северо-западному. За то, что этот вариант не исключен, говорят результаты сейсмической разведки на подводном продолжении антиклинали полуострова Челекен. Работы, проведенные в 1955 г., показали, что ось Челекенской антиклинали поворачивает в море не на юго-запад, как это предполагалось ранее [3], а на северо-запад. Следовательно, вопрос об истинном направлении оси антиклинали, с которой связана банка Ливанова, остается открытым. Видимые углы наклона пластов на разрезе составляют около 5° на южном крыле и около 3° на северном.
Исследование строения банки Ливанова, как и других соседних грязевых вулканов, представляет большой теоретический и практический интерес, поэтому сейсмометрические исследования в этих районах следует поставить более широко.
ЛИТЕРАТУРА
1. Соловьев В.Ф. Грязевой вулкан «банка Ливанова» в Каспийском море. ДАН СССР, сер. геол., № 2, 1952.
2. Соловьев В.Ф. Рельеф и строение Апшеронского порога. Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1954.
3. Хаин В.Е., Шарданов А.Н., Соловьев В.Ф., Григорьянц Б.В. Тектоническое положение Апшеронского полуострова в системе Большого Кавказа. Изв. АН СССР, сер. геол., № 1, 1955.
Ин-т океанологии АН СССР
Рис. 1. Остров на месте банки Ливанова 15 сентября 1955 г. Вид с севера.
Рис. 2. Сейсмограмма, зарегистрированная на банке Ливанова. Вес заряда 5 кг, глубина взрыва 1,5 м. Запись на двух фильтрациях.
Рис. 3. Схема расположения сейсмического профиля.
Рис. 4. Сейсмический разрез по профилю в районе банки Ливанова.
