Сейсмические фации как ключ к пониманию распределения и характеристики оффшорной вечной мерзлоты (новые данные из Моря Лаптевых)

Rekant, P., Gusev, E., Schwenk, T., Kassens, H., Spiess, V., Cherkashov, G., Krinitsky, P. and TransDrift-X Team Seismic facies as a key to insight into the distribution and characteristic of the offshore permafrost (new data from the Laptev Sea). 2nd European Conference on Permafrost. June 12-16, 2005. Potsdam , Germany . Abstracts. 2005. P. 167.
c http://www.evgengusev.narod.ru/laptev/rekant-2005.html

Seismic facies as a key to insight into the distribution and characteristic of the offshore permafrost (new data from the Laptev Sea )


Мелководная область моря Лаптевых представляет ключевой участок, где вечная мерзлота под дном моря была предсказана исследованием геологии берегов и впоследствии найдена как сейсмическими, так и буровыми методами (Rachor, 1997). Эта область является ключевой для понимания процессов развития вечной мерзлоты (включая ее норму и изменчивость) при различных климатических условиях. Однако главные параметры оффшорной вечной мерзлоты не достаточно известны. В течение прошедшего десятилетия математическое моделирование на развитии вечной мерзлоты Моря Лаптевых проводилось командой, возглавляемой Н. Романовским.

Сейсмические данные высокого разрешения получены в 2005 в течение экспедиции “LAPEX-2004/Transdrift - X” (судно "Яков Смирницкий"). Сейсмические исследования были сосредоточены на выборе мест для дальнейшего мелководного бурения. Многоканальное низкочастотное акустическое профилирование (100 - 400 гц) сопровождалась высокочастотным (5 кГц) профилированием. В течение экспедиции были получены 1200 км погонных сейсмических профилей.

Интерпретация данных сейсмопрофилирования высокой разрешающей способности показывает следующие особенности сейсмических изображений:

1. Самый cильный нижний отражатель с неравной топографией был идентифицирован как поверхность вечной мерзлоты. Неравное сейсмическое проникновение сигнала ниже нее в различной части полигона позволяет предположить существование различных типов вечной мерзлоты (в терминах содержания льда, литологии, генезиса и т.д). Поверхность вечной мерзлоты имеет холмистую топографию, характеризующуюся плоскими банками на вершине, окруженными бассейнами с очень step flanks. Банки имеют размер 200 - 2000 м и в глубину 40 - 50 м ниже уровня моря. Все банки поверхности вечной мерзлоты немного склонны к ЗСЗ. В ЮВ части поверхность вечной мерзлоты локализирована на глубине 24 м ниже современного морского уровня.

2. В пределах области были найдены 7 бассейнов, заполненных осадками. Эти бассейны окружены банками поверхности вечной мерзлоты. Бассейны имеют ширину 800 - 1000 м, длина 1000 - 2000 м и глубины до 12 м. Они удлинены в направлении ССЗ и СЗ. Бассейны имеют очень крутые фланги. Северо-западные фланги более крутые.

Бассейны, полностью заполненные стратифицированным осадком, интерпретируются как отложения lacoustrine. Это дало возможность сделать предложение о возможности, существования нескольких изолированный (озера) или частично изолированных (лагуны) бассейнов с тихим гидродинамическим режимом. Озерный осадок, перекрывающий верхний сейсмический горизонт, составлен морскими отложениями. Есть большое захоронение ploughmarks в пределах верхней субпоследовательности.

3. В изученной области найдены выделения газа.
3. Самым интересным оказалось наличие прозрачных зон в западном фланге бассейнов по данным сейсмопрофилирования высокой развешающей способности. Они имеют акустически прозрачную сейсмическую область и острую вертикальную или отрицательно угловую границу, срезая нормально отложенные горизонты осадка. Эти зоны расположены только в З-СЗ фланге бассейнов. Вершина этих зон является плоской и определяет местонахождение на том же самом уровне глубин как и вершина близлежащих банков поверхности вечной мерзлоты. Все эти особенности привели к предположению о том, что происхождение этих зон можно объяснить только в терминах постосадочного перезамораживания отложений.
Возникают вопросы: почему перезамораживание зоны распределяет только около З-СЗ фланги бассейнов? Каков возраст перезамораживания? Каким образом высокочастотная сейсмическая энергия проникае и зонирует вечную мерзлоту?
References
Rachor, E. (Ed., 1997): Scientific Cruise Report of the Arctic Expedition ARK-XI/1 of RV “Polarstern” in 1995. Reports on Polar Research, 226.