Автор статьи подробно рассказывает об опыте сейсмического микрорайонирования (СМР), выполнявшегося для участков строительства морских нефтегазовых сооружений на Западно-Арктическом шельфе (Баренцево, Печорское и Карское моря). Эти территории в настоящее время рассматриваются крупными нефтяными и газовыми компаниями как перспективный регион для поиска новых и освоения ранее открытых месторождений углеводородов. Вместе с тем, природные и техногенные землетрясения, а также вторичные сейсмические опасности, такие как разжижение и оползание грунтов, подвижки по разломам, косейсмические опускания и поднятия побережий, флюидопроявления и цунами представляют серьезный риск для этих работ. Некоторые из них изучены еще недостаточно, что препятствует формированию требований по их учету при проектировании морских объектов. Именно этому посвящена настоящая статья.
Западно-Арктический шельф РФ (Баренцево, Печорское и Карское моря) в настоящее время рассматривается крупными нефтяными и газовыми компаниями как перспективный регион для поиска новых и освоения ранее открытых месторождений углеводородов. Вместе с тем осознается, что суровость арктического климата, сложные инженерно-геологические и гидрометеорологические условия (наличие мерзлых пород, газонасыщенность осадков и места разгрузки флюидов, экзарация, айсберговая угроза и т.д.) обусловливают значительные риски аварий морских сооружений.
К числу опасных для морских нефтегазовых сооружений (МНГС) следует отнести также группу геодинамических процессов – природные и техногенные землетрясения [23], а также вторичные сейсмические опасности – разжижение [21] и оползание грунтов [12], подвижки по разломам [22], косейсмические опускания и поднятия побережий, флюидопроявления [19], цунами [15] и др. Некоторые из них изучены еще недостаточно, что препятствует формированию требований по их учету при проектировании морских объектов.
Изучение землетрясений в нефтегазоносных регионах важно не только с точки зрения оценки природной сейсмической опасности на площадях обустройства месторождений, но и с целью прогноза техногенной и наведенной сейсмичности при эксплуатации залежей [10]. Для Баренцево-Карского шельфа актуальна также задача изучения сейсмической активности мест размещения отработанного ядерного топлива и твердых радиоактивных отходов [3].
Невзирая на то, что большая часть шельфа Баренцева, Печорского и Карского морей относится к районам с низкой степенью сейсмической опасности (приморская суша указанных морей расположена в пределах зоны с ожидаемой интенсивностью землетрясений по картам ОСР-2016 А, В и С – 5 баллов по шкале MSK-64) (рис. 1, 2), в пределах окраинных частей Баренцева и Карского морей имели место землетрясения с магнитудами (М) менее 4,9, 5,0–5,9, а в наиболее сейсмически активном желобе (грабене) Франц-Виктория даже больше 6,0 (рис.3). В этой связи актуальным является выполнение на шельфе рассматриваемых морей общего сейсмического районирования (ОСР) и детального сейсмического районирования (ДСР), которые до настоящего времени не проводились.
Отмечается также, что в силу специфических грунтовых условий (наличие илов) и рельефа, в северной части Баренцева моря могут иметь место сейсмически опасные участки [1,18].
Важно отметить, что землетрясения в Западно-Арктическом регионе в районе желобов Франц-Виктория (ФВ), Святой Анны (СА) и Воронина (В), а также в проливах Северной Земли не приурочены к границам плит, а являются внутриплитными событиями (рис. 3) [9, 24].
Акватория Баренцева моря, как известно, рассматривается как перспективный бассейн углеводородного сырья начиная с середины 70-х годов XX в. Подготовка к обустройству шельфовых месторождений потребовала углубленного изучения инженерно-геологических условий месторождений и количественной оценки сейсмической опасности площадок размещения морских сооружений. В частности, практически сразу же после открытия крупнейшего в мире газоконденсатного месторождения в Баренцевом море (1988 г.) здесь были выполнены инженерно-геологические изыскания для различных стадий проектирования (АМИГЭ НПО «Союзморинжгеология»; ГП «АМИГЭ», 1988-1994).
В ходе проектно-изыскательских работ по обустройству месторождений в Баренцевом море выявилась недостаточность разработанных в 80-е годы нормативно-методических документов для выполнения сейсмического микрорайонирования (СМР) на шельфе [31-33], устанавливающих требования к составу и объему работ по СМР сухопутных территорий. Между тем, оценка сейсмической опасности шельфа представляет значительно более сложную задачу по сравнению с аналогичными исследованиями на суше, прежде всего, ввиду технической трудностей создания на морском дне локальной сети постоянно действующих сейсмических станций. Также на шельфе существенно ограничены возможности картирования тектонических разрывных нарушений и оценка их активности [22].
Ситуация с оценкой сейсмической опасности шельфа усугублялась отсутствием утвержденных нормативных карт сейсмического районирования акваторий (проблема не решена до сих пор), слабой оснащенностью организаций приборами и оборудованием для выполнения морских изысканий для целей СМР (ДСР), недостаточной изученностью вторичных сейсмических эффектов и, прежде всего, сейсмического разжижения грунтов. В этой связи Инженерно-методическим центром по инженерным изысканиям в строительстве (ИМЦстройизыскания) созданным в 1991 г. была разработана «Методика оценки сейсмических условий шельфовых зон для сейсмического микрорайонирования площадок инженерных сооружений, 1991» (авторы: Баулин Ю.И., Заботкина Л.В.) [17], а в ПНИИИС Госстроя СССР были проведены исследования по прогнозированию остаточных деформаций в песчаных грунтах (отв. исполнитель Севостьянов В.В., 1991 г.). Здесь уместно напомнить, что Лаборатория по сейсмическому микрорайонированию и инженерно-геологической съемке в составе ПНИИИС Госстроя СССР (ее возглавил д.г.-м.н. Кригер Н.И.) была создана в 1972 г.
С учетом выполненных АМИГЭ инженерных изысканий, исследований Б.А. Ассиновской сейсмичности и тектоники Арктического региона [4-6], «Методики оценки сейсмических условий шельфовых зон…, 1991» [17] в 1994 г. ИМЦстройизыскания было выполнено предварительное СМР на участках обустройства месторождений углеводородов в Баренцевом и Печорском морях (авторы: Ассиновская Б.А., Баулин Ю.И., Миндель И.Г.).
Баренцево море. В результате выполненных работ первого этапа (уточнение исходной сейсмичности) (УИС) с применением методики геологических аналогий и экспертных оценок были получены новые материалы, позволившие уточнить существующую схему зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) (рис. 4) и получить прогнозную оценку сейсмотектонического потенциала района исследований (юго-восточный склон Центрально-Баренцевоморского поднятия). На втором этапе исследований (собственно СМР) выполнены теоретические расчеты параметров ожидаемых сейсмических воздействий и проведена оценка приращения сейсмической балльности методом инженерно-геологических аналогий и расчетным (основной). Кроме того, были рассмотрены вопросы динамической устойчивости донных отложений.
Итогом УИС явились выводы о том, что в Баренцево-Карском регионе сформировались четыре наиболее активные сейсмогенерирующие зоны, относительно близко расположенные к участку исследований: уступ Брусилова на севере, Свальбардская плита на северо-западе, Мурман-Финмаркенская на юге, простирающаяся вдоль Кольского прогиба, и Новоземельская (возрождающийся ороген) на востоке (рис.3). Наиболее сильные землетрясения с М=6,60-6,75 произошли в удаленных Свальбардской и Брусиловской зонах. Экспертные оценки макcимальной магнитуды (Mmax) и расчеты по уравнению макросейсмического поля показали, что интенсивность большинства сейсмических сотрясений, вызываемых землетрясениями от наиболее активных внешних сейсмогенных зон (Брусиловской, Свальбардской, Мурман-Финмаркенской и Новоземельской) в пределах участка исследований не превышает 4–5 баллов по шкале MSK-64. Средняя повторяемость таких событий 1 раз в 100 лет.
Для наиболее опасного дизъюнктивного узла, расположенного на расстоянии около 20 км от площадки изысканий, приняты следующие исходные параметры ожидаемых сейсмических воздействий: М=4,5; Т=100 лет; Мmax=5,2; T=1000 лет (табл. 1); Максимальное горизонтальное ускорение (αmax) – 0,4 м/с2; Продолжительность колебаний (τ, с) – 13,0; Интенсивность колебаний (І, балл) – 6 (для грунтов II категории по сейсмическим свойствам). Такие землетрясения было предложено рассматривать в качестве МРЗ. В качестве проектного землетрясения (ПЗ), которое может произойти с вероятностью 0,1 в течение 10 лет, было рекомендовано принять событие с параметрами: М=4,5; R=20 км; Н=15 км; ТПЗ=00 лет; I=5,0 баллов.
По результатам СМР (использовались методы сейсмических жесткостей и инженерно-геологических аналогий) расчетная сейсмичность на грунтах III категории по сейсмическим свойствам (илы глинистые, плотность (ρ) – 1, 49 г/см3, скорость поперечных волн (Vs) – 100 м/с) составила 6 баллов для землетрясений с T=100 лет и 7 баллов (Т=1000 лет).
К средним по сейсмическим свойствам грунтам были отнесены глины твердые и полутвердые, имеющие ρ=2,02–2,07 г/см3, а Vs=410 м/с. Согласно расчетному методу (использовалась программа, разработанная Л.И. Ратниковой и М.В. Сакс, ИФЗ им. О.Ю. Шмидта) за счет поверхностного слоя слабых грунтов (илов) возможно приращение +0,5 балла.
Основные результаты выполненных В.В.Севостьяновым (1991) исследований остаточных деформаций в песчаных грунтах сводятся к следующему:
Согласно нашим исследованиям на шельфе Черного моря [20] оползни разжижения, как следствие сильных (6,0 <Мw <8,0) землетрясений, могут возникнуть и при уклонах шельфа 1,5°-2,0°.
В 2007 г. оценку сейсмической опасности (УИС) рассматриваемой площадки, используя смешанный вероятностно-детерминированный подход [39,40], выполнила компания Geoter S.A.S., в предположении, что расчетные землетрясения в зонах ВОЗ будут иметь место в наиболее уязвимых точках рассматриваемой площадки. Исследования, в частности, показали, что для землетрясений с Т=5000 лет (МРЗ), I0 составляет около 5 баллов (табл.1).
Таблица. 1. Интенсивность сейсмических воздействий в пределах Южно-Баренцевской синеклизы (расчетный период повторяемости, Т=1000 лет)
Исследования по оценке сейсмической опасности были продолжены в 2009 г. в рамках инженерно-геологических изысканий для разработки проектной документации. В ходе работ (УИС, СМР) сейсмический режим Южно-Баренцевской зоны ВОЗ, которая включает в себя одноименную впадину, был уточнен. Было установлено, что на территории Южно-Баренцевской зоны ВОЗ не зарегистрировано землетрясений с М≥3.9, поэтому ее сейсмический потенциал был принят как фоновый для основной части Русской платформы (Мmax=3,5±0,2) (табл. 1).
Расчет сейсмической сотрясаемости (средней частоты повторения сейсмических воздействий балльности I в данной точке) проводился по программе расчета сейсмической сотрясаемости [36], в которой используются: матрица Mmax; матрица сейсмической активности A3.3; наклон графика повторяемости b и параметры уравнения макросейсмического поля, принятая глубина залегания сейсмоактивного слоя. При расчетах I0 для всей территории использовалось одно уравнение макросейсмического поля [32], применяемое для Русской платформы (рис. 5) в виде:
Ii = bM – v lg
где Ii – интенсивность сотрясений на эпицентральном расстоянии Δi от эпицентра, h – глубина гипоцентра, b, v и c – константы. Использовались следующие значения указанных констант: b=1,5, v=3,5 и c=3,0.
Результаты расчета показали, что исходная сейсмичность в районе размещения проектируемого объекта с 5% вероятностью его превышения за 50 лет и средним периодом повторяемости 1 раз в 1000 лет составляет 4,8 балла.
Расчеты приращения сейсмической интенсивности выполнены с использованием метода сейсмических жесткостей (МСЖ), при этом использованы значения скоростей поперечных волн (Vs) для 10-метровой верхней толщи грунтов. В результате СМР в каждой точке определены приращения сейсмической интенсивности (ΔI) и сами величины сейсмической интенсивности.
При расчетах Vs использовались зависимость линейной теории упругости: G=ρО Vs2, где G – динамический модуль сдвига, с – плотность грунта, а также корреляционная зависимость: G=1000 C, где ρ – удельное сцепление.
Полученные таким образом величины скоростей поперечных волн для «слабых» глинистых грунтов хорошо соответствуют данным сейсморазведки. В грунтах различных инженерно-геологических элементов осредненные значения Vs составляют 60–450 м/с. В качестве параметров «средних» грунтов в соответствии с рекомендациями [32] были приняты значения ρО = 1,8 г/см3 и Vs = 300 м/с. В среднем мощность «слабых» грунтов составляет около 4–5 м. Они представлены, в основном, илами глинистыми текучими, глинами и суглинками текучепластичной консистенции. Значения природной влажности (We), плотности (ρ) и коэффициента пористости (е) илов соответственно равны 0,91, 1,49 г/см3 и 2,513. Характеристики глин: We=0,42, ρ=1,78 г/см3, при расчетном e=1,159, суглинков: We =0,33, ρ=1,88 г/см3, e= 0,929.
Установлено, что решающее влияние на приращение балльности, при прочих равных условиях, оказывает мощность «слабых» грунтов. В Южно-Баренцевской впадине их вскрытая мощность достигает на некоторых участках 10,5 м (ΔI здесь наибольшее, и составляет + 1 балл). Однако расчетная сейсмичность даже в этом случае не превышает 6 баллов.
Печорское море. В Печорском море в настоящее время размещено несколько МНГС, а также ряд опасных производственных объектов (ОПО) на прибрежной суше. Все сооружения расположены в пределах Тимано-Печорского региона (плиты), который характеризуется слабой сейсмичностью (рис. 1), в пределах доменов с М= 4,5 (рис. 6).
Сведения о сейсмоактивных зонах Печорского моря и ближайших архипелагов имеются в ряде работ [1,5, 38]. Ранее (1994 г.) в ходе работ по УИС с учетов схемы сейсмоактивных зон (зон ВОЗ) Баренцевоморского региона (включая Печорское море) (рис.4) было установлено, что максимальное горизонтальное ускорение (αmax) на поверхности морского дна в восточной части упомянутой акватории при ПЗ (Т=100 лет) равно 0,44 м/с2 (I~6 баллов).
На современных картах сейсмического районирования Российской Федерации ОСР-2016 побережье моря расположено в пределах зоны с ожидаемой интенсивностью землетрясений по категориям А, В и С – 5 баллов по шкале MSK-64. Карты ОСР-А, ОСР-В и ОСР-С, как известно, отражают 10%-ю, 5%-ю и 1%-ю вероятность превышения в течение 50 лет интенсивности сейсмических воздействий, указанных на картах цифрами в баллах шкалы MSK-64, и соответствует повторяемости сейсмических сотрясений в среднем один раз в 500 (карта А), 1000 (В) и 5000 (С) лет. Большинство сейсмических явлений в регионе относится к Новоземельской зоне сейсмической активности. Здесь 1 августа 1986 г. близ южного берега пролива Маточкин Шар произошло землетрясение с mbmax 4,6. (рис. 5,7).
При проектировании объекта, расположенного в пределах домена с М=4,5, было рекомендовано использовать карту ОСР-97-С и принять исходную (фоновую) сейсмичность равной 6 баллам (в соответствии с уровнем сейсмичности, полученной для пос. Индига, который находится приблизительно в 400 км к западу от объекта. На наш взгляд, такая консервативная оценка уровня сейсмичности площадки была вполне оправдана, учитывая уровень ответственности сооружений (повышенный) и значительную неопределенность оценок сейсмической опасности акваторий. В отсутствие точных данных в практике оценок опасности и риска геологических процессов часто применяются консервативные критерии. Соответственно, расчетная сейсмичность участков, где в грунтовой толще преобладают глины и суглинки тугопластичной консистенции, глины и суглинки полутвердой-твердой консистенции (IL<0,5) согласно Таблице 1 СНиП II-7-81 [34] составила 6 баллов, а на участках, где широко развиты текучепластичные-текучие глины и суглинки, водонасыщенные пески (грунты III группы по сейсмическим свойствам по Таблице 1 СНиП II-7-81) возможное сейсмическое воздействие – 7 баллов.
На рисунке 8 обращает на себя внимание зона концентрации эпицентров землетрясений на территории Полярного Урала, расположенная приблизительно в 230 км от морских объектов в Печорском море. В соответствии со схемой сейсмического районирования Республики Коми, здесь выделяется Воркутинская сейсмогенная зона, в которой возможны как природные, так и техногенные сейсмические события. Интенсивность местных природно-техногенных землетрясений составляет здесь 4,0 ≤ I0 ≤ 5,0 по шкале MSK-64 [14, 16], а mb=3,4–5,0. Эта зона граничит с районом неотектонической активизации древних складчатых образований Пайхой-Новоземельской складчатой области. В ее пределах, согласно карте ОСР-2016-С, возможны землетрясения интенсивностью 6 баллов.
Как видно на рисунке 6, практически все южное побережье Печорского моря по данным ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН находится в пределах крупного домена с М=4,5. Проведенные на площадке ОПО исследования по оценке сейсмической опасности включали УИС и СМР. Изученный участок находится в зоне развития высокой лайды с отметками поверхности 3–5 м. В сложнопостроенной грунтовой толще, изученной до глубины 18–20 м, прослеживаются (сверху вниз): пески талые, с глубины 1,5–3,0 м мерзлые, пески водонасыщенные, охлажденные, супеси и суглинки мерзлые, линзы криопэгов. Преобладают грунты III категории по сейсмическим свойствам.
Уровень сейсмической опасности в районе работ определяется, в основном, тектоническими швами (геодинамическими зонами), активными на новейшем этапе развития: Малоземельским (3), Большеземельским (4), Чернова (31) и Западно-Пайхойским (32) (рис. 9).
Анализ сейсмичности исследованного района показал наличие сейсмических событий, приуроченных к тектоническим узлам с основной магнитудой 3,5–4,5, распределенных по площади неравномерно. В то же время авторы указанной работы [8], а также А.А. Никонов и Н.Г. Мокрушина [25] не исключают возникновение в пределах выделенных тектонических активных шовных зон землетрясений с магнитудой MS=5 (рис. 9). При этом Т землетрясений с MS=4, 5 составляет 1 раз в ~2000 лет, а с MS=5,0 – 1 раз в ~5000 лет. Гипоцентры землетрясений сосредоточены в интервале глубин 5–10 км.
Расчеты сейсмических воздействий на площадках с учетом параметров землетрясений Мmax=4,5–5,0; H=5–10 км и эпицентрального расстояния Δ=20–53 км показали, что на коренном, «скальном» грунте сценарные землетрясения вызывают сейсмический эффект в диапазоне от 4 до 5 баллов. На всех грунтовых толщах наблюдается значительное усиление сейсмического эффекта по сравнению с коренным грунтом. Приращение балльности ΔI составляет от 1,6 до 2,3 баллов (расчет колебаний на поверхности грунта выполнен по программе О.В. Павленко [28]). Максимальная интенсивность сейсмических воздействий Iрасч (с округлением до целочисленных значений) составила 6 баллов по шкале MSK-64 (на средних грунтах). Отмечен эффект резонансного усиления сейсмических колебаний приповерхностными грунтами. Это явление, которое влияет на приращение ускорений, скоростей и смещений частиц грунта, обязательно нужно учитывать при СМР, а на картах СМР указывать помимо балльности (значений максимальных ускорений), резонансные частоты «рыхлого» слоя.
При оценке сейсмической опасности для объектов повышенной ответственности, согласно [35], необходимо учитывать все зоны ВОЗ, которые определяют уровень сейсмических воздействий в том или ином регионе. С учетом исследований, проведенных ранее [1,5,26], в Печорском море таковыми являются следующие сейсмогенные зоны: 1. Североуральская (Мmax=5,0, h=10 км); 2. Малоземельская (Мmax=5,0, h=5–10 км); 3. Большеземельская (Мmax=5,0, h=10 км); Чернова (Мmax=5,0, h=5 км).
Карское море. Берега Карского моря, как и Печорского, согласно картам ОСР-97, ОСР -2016, находятся в пределах зоны с ожидаемой интенсивностью землетрясений 5 баллов по шкале MSK-64 (рис. 1). В 2009 г. ИФЗ РАН были выполнены исследования по уточнению исходной сейсмичности подводного перехода многониточного газопровода через Байдарацкую губу (рис. 8). Работы включали:
Район перехода представляет собой пограничную область между двумя крупнейшими структурными элементами: Западно-Сибирской плитой и Уралом. Разграничивающий их разлом имеет древнее заложение и современной активностью не характеризуется. Относительно близко к району размещения подводного перехода зафиксировано 5 сейсмических событий. Магнитуды локальных землетрясений изменяются в интервале 3,4 – 4,6.
На основании анализа сейсмичности, тектоники и геологии района выделены две зоны ВОЗ (Североуральская и Переходная), а также области рассеянной сейсмичности.
Североуральская зона в соответствии с работой [26] характеризуется следующими параметрами землетрясений: Мmax=5,0, h=10 км (рис. 10).
Переходная зона связана с Пахтусовским разломом, следующим почти параллельно тектонической границе между Северным Уралом и Западно-Сибирской плитой. В этой зоне располагается эпицентр землетрясения с М = 3,7. Мmax для Переходной зоны принята равной 4,5.
Расчеты вероятностным методом с использованием программы SEISRISK III показали, что для средних грунтовых условий сила сотрясений, вызванных землетрясениями с Т=500, 1000 и 5000 лет составляет в районе перехода, соответственно, 3,8–4,2, 4,2–4,5 и 5,0–5,4 балла по шкале MSK-64.
На большей части исследованного дна Байдарацкой губы осадки в верхней 10-ти метровой части разреза представлены морскими, прибрежно-морскими и аллювиально-морскими отложениями позднего плейстоцена и голоцена. В пределах глубоководной части акватории губы это преимущественно суглинистые илы, глины текучепластичные, суглинки текучие, которые ближе к ямальскому и уральскому берегам замещаются водонасыщенными песками мелкими и пылеватыми. Редко в глубоководной части встречаются суглинки тугопластичные (IL=0,33, e = 0,72), а в береговой зоне мерзлые грунты.
Учитывая вид, физические свойства, состав и состояние изученных грунтов, большую их часть следует отнести к III категории групп по сейсмическим свойствам, что влечет за собой приращение сейсмической интенсивности на 1 балл. Таким образом, расчетная сейсмичность площадки строительства подводного перехода составляет 5,2–5,5 балла для землетрясений с периодом повторяемости Т=1000 лет.
Заключение
Настоящий обзор дает основание для следующих основных выводов:
1. Экспертные оценки параметров зон ВОЗ 1994 г., выполненные в Баренцевом и Печорском морях, дают завышенные значения Mmax и I0.
2. Результаты аналогичных работ (УИС), выполненных в Баренцевом и Карском морях с использованием вероятностного метода, в целом, соответствуют значениям I0, отображенных на картах ОСР-2016 в пределах суши.
3. Не исключено, учитывая наличие зон ВОЗ на юге и востоке Печорского моря с Мmax= 5,0 и данные ОСР прилегающей суши, что в этих частях акватории указанного бассейна I0=6 (Т=5000 лет).
4. В «Североуральской» зоне ВОЗ (Печорское море) при наиболее неблагоприятном сценарном землетрясении (очаг мелкофокусного землетрясения находится непосредственно под площадкой строительства) I0 может составить 7 баллов (детерминированный подход).
5. Требуется оценка I0 в западно-арктических морях путем проведения ДСР и расчета I0 на основе вероятностного анализа сейсмической опасности.
6. Наиболее опасными в сейсмическом отношении являются участки морского дна (ΔI = + 1 балл) с повышенной мощностью илов или сложенные грунтами с резко различными свойствами и состоянием (талыми и мерзлыми). В последнем случае возможен эффект резонансного усиления сейсмических колебаний.
Список литературы
Освоение арктической зоны РФ неотвратимо и важную роль в этом играют природные ресурсы Западно-Арктического шельфа. Но чем больше экономический интерес к этой территории, тем интенсивнее и выше требования к оценке природных условий региона. При строительстве социальной и промышленной инфраструктуры приходиться учитывать и экстремальные климатические, и сложнейшие инженерно-геологические условия. Сейсмический фактор один из наиболее опасных, который невозможно игнорировать при проектировании, строительстве, эксплуатации инженерных сооружений.
Автор знакомит нас с интересным и, безусловно, полезным опытом проведения сейсмического микрорайонирования (СМР) на арктическом шельфе. Проведение СМР в Арктике, а тем более на арктическом шельфе имеет целый ряд особенностей.
Достаточность и достоверность исходных данных для СМР относятся к традиционным проблемам, но при проведении этого сложного комплекса исследований на шельфе они усугубляются, так как предмет исследования отделен от исследователя многометровой водной толщей. Для проведения инструментальных сейсмометрических и полевых сейсмотектонических исследований требуется специальное оборудование и квалифицированный персонал.
К техническим трудностям добавляются нормативно-методические. Большая часть нормативных и методических документов (в том числе актуальных) разработана для проведения СМР на суше и не учитывает особенностей работ на акватории, причем настолько, что использовать некоторые из них не представляется возможным. Специальные методические документы есть (ИМЦстройизыскания, ПНИИИС), но они разработаны более тридцати лет назад и, к сожалению, не учитывают современных требований в достаточной степени.
Кроме того, территория шельфов арктических морей не покрыта картами общего сейсмического районирования РФ (ОСР-97, ОСР-2015, ОСР-2016). То есть, оценка сейсмической опасности шельфов Баренцева, Печорского и Карского морей, утвержденная на Федеральном уровне отсутствует. Оценка исходной сейсмической опасности производится в рамках СМР для конкретного объекта, как уточнение исходной сейсмичности (УИС) района, причем как вероятностными методами (ВАСО), так и детерминистскими (ДАСО, сценарный подход). Это нередко приводит к определенным трудностям при проверке качества результатов оценки исходной сейсмичности.
Отсутствие надежной оценки исходной сейсмичности на шельфе усугубляется недостаточной изученностью сейсмотектоники и отсутствием достаточного количества сейсмометрических данных.
Пока большая часть шельфа Баренцева, Печорского и Карского морей относится к районам с низким уровнем сейсмической опасности, но, возможно, это следствие слабой изученности сейсмотектонических и сейсмических условий территории.
Ограниченный доступ к придонным грунтовым массивам не облегчает оценку влияния грунтовых условий на приращение сейсмичности. Наиболее опасными, в сейсмическом отношении, являются участки морского дна с повышенной мощностью илов. Неординарные геокриологичекие условия дна, особенно в прибрежной зоне, требуют специальных исследований сейсмических свойств грунтов и их сезонную изменчивость.
Исследование вторичных сейсмогенных опасных геологических процессов на дне также требует особого подхода.
Несмотря на описанные выше трудности специалисты научились их преодолевать и решать поставленные передними задачи по оценке сейсмичности на исследуемых площадях.
Представленный материал не только познавательный, но и содержит полезные рекомендации для исследований сейсмических условий арктического шельфа в ближайшие годы.