ГЕОЛОГИЯ И ТЕКТОНИКА СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ (ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ)

Л.А. Дараган-Сущова1, О.В. Петров1, Н.Н. Соболев1, Ю.И. Дараган-Сущов2, Л.Р. Гринько1, Н.А. Петровская3

Скачать *pdf

DOI: 10.7868/S0016853X15060028

1 - ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург

2 - ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга, Санкт-Петербург

3 - ОАО “Дальморнефтегеофизика”, Южно-Сахалинск

 

   

Выполнен анализ строения осадочного чехла и акустического фундамента северо-восточной части Российской Арктики. Показано, что под Северо-Чукотским прогибом в его западном продолжении и прогибом Вилькицкого присутствует позднекаледонский (элсмирский) складчатый и метаморфизованный фундамент. Сделано предположение, что каледониды продолжаются в котловину Подводников до отрога Геофизиков. Крупная магнитная аномалия в Центрально-Арктической области получила сейсмостратиграфическое подтверждение: акустический фундамент поднятия Менделеева и частично хр. Альфа перекрыт траппами. Анализ волновых полей показал, что акустический фундамент хр. Ломоносова - складчатый, а на поднятии Менделеева ниже акустического фундамента спорадически просвечивает слабо складчатая толща, представленная платформенными палеозойскими отложениями. Предположено, что каледонские и позднекиммерийские складчатые пояса по периферии Арктиды возникали в результате коллизии арктических континентальных массивов с южными материками. После миоценовых процессов растяжения и блоковых движений, фиксируемых по появлению горстов, грабенов и поперечных поднятий, как на шельфе, так и в океане, происходит общее погружение и формируются современные шельф, склон и глубоководная часть Северного Ледовитого океана.

Ключевые слова: Северо-Чукотский прогиб, Центрально-Арктическая область поднятий, сейсмостратиграфия, акустический фундамент

 


 

ВВЕДЕНИЕ

К северо-восточному сектору Российской Арктики относятся шельфы морей Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского и область Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана (СЛО), которая представлена подводными поднятиями Ломоносова, Менделеева, Чукотским плато и разделяющими их котловинами Подводников Макарова и небольшой абиссальной равниной Менделеева. В последние годы интерес к этому региону значительно возрос, здесь был проведен большой объем современных региональных сейсмических исследований, как на шельфах Чукотского и Восточно-Сибирского морей, так и в глубоководной части СЛО [Лаверов и др., 2013].

Ввиду практически полной закрытости акватории для наземных наблюдений, основную информацию о геологическом строении этого обширного региона дает сейсморазведка. Однако геолого-геофизические исследования области Центрально-Арктических поднятий отчетливо выявили основные проблемы в стратификации квазисинхронных сейсмостратиграфических комплексов (КССК), корреляции отражающих горизонтов (ОГ) и их возрастной идентификации. Несмотря на достаточно плотную сеть сейсмических профилей, профилей МОВ ОГТ с большими базами наблюдений в глубоководной части СЛО немного. К ним относятся профили: А-7, западная часть Arc12-16 включительно с южной частью хр. Ломоносова, Arc12-03 - в глубоководной части области Центрально-Арктических поднятий. Остальные региональные профили получены по программам Трансарктика и экспедициям «Арктика-2005, 2007 и 2011, 2012» – это геотраверсы с точечным или профильным наблюдением МОВ-ОГТ с относительно короткой расстановкой сейсмоприемников. Региональные профили МОВ ОГТ существуют в Восточно- Сибирском, Чукотском и Лаптевых морях. Некоторые из них получены до 1998 года со средними косами и длиной записи 6–8 с, но большая часть - современные (с длинными косами и длиной записи до 12 с). Стратиграфическая идентификация ОГ в пределах глубоководной части СЛО остается достаточно неопределенной, ввиду отсутствия достаточного количества геологической информации (таблица). Основной подход к стратификации осадочного чехла СЛО основан на характеристике волновых полей и прослеживании ОГ. Непосредственное прослеживание региональных ОГ из котловин на поднятия и хребты нередко весьма затруднительно, ввиду различного гипсометрического положения морфоструктур (перепад глубин дна может достигать 1.5 км и более) и наличия обширных зон потери корреляции на крутых склонах поднятий. Дополнительной характеристикой, учитываемой при корреляции КССК, является распределение пластовых скоростей по сейсмическому разрезу, которые не могут быть атрибутами собственно стратиграфии, однако при этом они несут важную информацию о физических свойствах исследуемой среды.

Таблица

На некоторых участках подводных поднятий СЛО было произведено драгирование каменного материала, что дало мощный толчок для понимания геологической истории Центрально-Арктической области и проблемы происхождения СЛО. Определяющую роль в стратификации кайнозойских отложений океана сыграло глубоководное бурение в приполюсной части хр. Ломоносова [Moran, 2006]. Были впервые получены не только характеристики вещественного состава послойного разреза скважин, но и палеонтологическое описание фауны и флоры. Это позволило датировать события и связать их с региональными ОГ, выделяемых сейсмическими методами с первых работ в регионе. Дополнительную информацию дали глубокие скважины, пробуренные на Аляскинском шельфе в Чукотском море, геологические данные по архипелагу Новосибирские острова и о. Врангеля. Сводный разрез скв. ACEX 302 для хр. Ломоносова и скважины Аляскинского шельфа являются опорными для стратиграфической привязки ОГ.

Несмотря на заметные успехи в изучении региона, современные представления о строении осадочного чехла, его мощности, стратиграфическом объеме, границах выделенных структур разнообразны [Буценко и Посёлов, 2004; Вержбицкий и др., 2009; Верниковский и др., 2014; Виноградов и др., 2004; 2008; Казанин и др., 2011; Косько и др., 2008; Лаверов и др., 2013; Никишин и др., 2009; Рекант и Гусев, 2012; Рекант и др., 2013; Dove et al., 2010; Grantz et al., 1998; Jokat, 2005; Miller et al., 2006]. Нет единства и в определении природы и возраста акустического фундамента как на шельфе, так и в глубоководной части СЛО [Богданов, 2004; Лаверов и др., 2013; Малышев и др., 2010; Морозов и др., 2013; Хаин и Филатова, 2009; Bruvoll et al., 2010].

Для изучения строения осадочного чехла северо-восточной части российской Арктики нами использовались профили МОВ ОГТ с хорошим качеством сейсмической записи, позволяющей достаточно уверенно выделять ОГ, определять в разрезе толщи и слои, проводить сейсмостратиграфическую корреляцию. В последние годы в этом регионе выполнен большой объем сейсмических работ [Заварзина и др., 2011; Кашубин и др., 2013; Малышев и др., 2010; 2010а; Морозов и др., 2013; Kashubin et al., 2013; Sakulina et al., 2013], что позволило получить новую сеть современных сейсмических профилей (рис. 1). Для региональных корреляций привлекались опорные профили А 7, 4, Arc 12 03, композитный профиль SC 90 08mSC 90 25mSC 90 02mArs 10z01–ES 10z23_mES 10z02_1 и профиль D 84 33, пересекающий скважины Бургер, Попкорн. Часть из них проведена с комплексом геофизических исследований ГСЗ, МОГТ, НСП, длиной косой 4500–8000 м, кратностью 90–120 и длиной записи 8–12 с. Для морей Лаптевых и Чукотского дополнительно использованы немногочисленные профили, отработанные в 1987–92 гг. с длиной косы 2.4 км и кратностью перекрытия наблюдений 24–48. Выделенные ОГ привязаны к опорным стратиграфическим разрезам скважин ACEX на хребте Ломоносова, скважин Бургер и Попкорн – на американском секторе Чукотского моря, сводным геологическим колонкам по островам Котельный (Новосибирский архипелаг) и Врангеля.

Рисунок 1

Для определения типа и возраста акустического фундамента использованы результаты бурения и драгирования на подводных поднятиях Центрально-Арктической области [Кабаньков и др., 2012; Морозов и др., 2013; Grantz et al., 2001] и на американской части шельфа Чукотского моря [Sherwood et al., 1998]. При оценке возможной природы фундамента также учтены сейсмические данные по поднятию Альфа Менделеева [Bruvoll et al., 2010].

 

ОБОСНОВАНИЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКОЙ КОРРЕЛЯЦИИ ОПОРНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ

Иллюстрацией корреляционных возможностей сейсмостратиграфии является профиль МОВ ОГТ А7 в зоне сочленения хр. Ломоносова с российским шельфом. КССК и ОГ осадочного чехла, начинаясь практически от о-ва Котельный Новосибирской системы грабенов и горстов, прослежены непрерывно на протяжении почти 800 км по всему шельфу и далее на север через континентальный склон вдоль гребневой и частично склоновой частей хр. Ломоносова (рис. 2). В осадочном чехле профиля выделен ряд сейсмокомплексов и ОГ, из которых наиболее четко выраженными являются 2 сейсмических горизонта: акустический фундамент и региональное несогласие LS2.

Рисунок 2     Рисунок 2. Продолжение

Можно предположить, что возраст регионального несогласия LS2 – средний эоцен–ранний миоцен. Именно в этот период времени, т.е. весь олигоцен, на хр. Ломоносова осадки не накапливались [Moran, 2006]. Региональный перерыв в осадконакоплении в море Бофорта происходил в среднем миоцене (5я–6я аномалии Ламонтской шкалы). Здесь в скважинах фиксируется не только размыв, но и угловое несогласие [Enachescu, 1990]. В пользу миоценового возраста несогласия также свидетельствует соответствие палеоструктурного плана миоценовых и плиоцен-четвертичных толщ Лаптевоморской континентальной окраины ее современному структурному плану [Дараган-Сущов и др., 2002]. Реконструкция истории формирования осадочного чехла моря Лаптевых показала, что система Новосибирских грабенов и горстов в современном представлении возникла не раньше середины миоцена. Уже к концу миоцена активизация движений закончилась. Лаптевоморский бассейн испытал поднятие и размыв, сменившийся к началу плиоцена погружением. Вышележащий плиоцен четвертичный бассейновый комплекс трансгрессивно с региональным несогласием перекрывает все море Лаптевых, залегая практически горизонтально на разновозрастных осадочных толщах [Дараган-Сущова и др., 2010]. Таким образом, лишь с миоцена (особенно с плиоцена) реконструируются явный шельф, континентальный склон и глубоководная впадина Евразийского бассейна СЛО. Это следует из рисунка волнового поля и соотношения мощностей верхнего сейсмокомплекса на профиле А7 (см. рис. 2А).

Подтвержден возраст акустического фундамента на южном окончании профиля. На Новосибирских островах плитный комплекс осадочного чехла, который прослежен сейсмическими методами на шельфе, начинается с нижнего (апт–альб) мела, что было отмечено в более ранних работах [Виноградов и др., 2004; Сороков, 1957]. Можно предполагать, что на шельфе моря Лаптевых, в его восточной части, граничащей с хр. Ломоносова, чехол также начинается с отложений апта–альба нижнего мела. Тогда возраст нижнего комплекса между региональным несогласием LS1 и акустическим фундаментом – нижний мел (апт) – верхний мел, а возраст перекрывающего его комплекса, находящегося между ОГ LS1 и LS2 – поздний палеоцен–эоцен, возможно ранний олигоцен. Во впадинах шельфа и склона в волновом поле нижнего комплекса можно выделить 3 подкомплекса, разделенных несогласиями (ОГ LS1-1 и LS1-2). Два нижних из них представлены осветленным, слоистым волновым полем с линзовидными телами повышенной интенсивности, характерным при внедрении магматических тел в терригенные осадки. Общая мощность подкомплексов 500-1600 м. Подобные характеристики хорошо коррелируются с терригенно-вулканогенными нижнемеловыми осадками, наблюдаемыми на о. Котельный. Верхний подкомплекс имеет интенсивно слоистое волновое поле, характерное для угленосных терригенных осадков, сформированных в условиях мелководного моря при паралическом режиме. Общая мощность верхнего подкомплекса, во впадинах до 1000 м. У подножья современного континентального склона SP 24000 мощность этого подкомплекса увеличивается в 1.5–2 раза, достигая 1.5–2.0 км (см. рис. 2А).

По результатам драгирования на хр. Ломоносова фундамент представлен преимущественно терригенными и карбонатными породами палеозоя [Морозов и др., 2013]. На шельфе и Новосибирских островах акустический фундамент является донижнемеловым (до К1a-al). Он сложен стратифицированными платформенными терригенными и карбонатными палеозойско-раннемезозойскими формациями, дислоцированными в раннем мелу. Ниже ОГ А, который принят за фундамент, наблюдается остаточная слоистость, что подтверждает этот факт. Согласно волновым полям профиля А7, верхояно-чукотские поздние мезозоиды слагают акустический фундамент хр. Ломоносова и зоны его сочленения с шельфом. Это объясняет сходство геометрии системы Новосибирских островов и хр. Ломоносова – западный склон обеих структур почти в 2 раза меньше по ширине, чем восточный и имеет более контрастный и раздробленный рельеф.

Примером неоднозначности в определении стратиграфической полноты разреза на шельфе является сеймический разрез Северо-Чукотского прогиба, в котором на двух сближенных профилях 5 AP и ES 10Z23_m со стратифицированным разрезом разными исследователями дается различная корреляция ОГ и КССК и их возрастная идентификация [Дараган-Сущова и др., 2014].

Для решения задач корреляции и уточнения возраста ОГ волновое поле сейсмического профиля D84-33 [Дараган-Сущова и др., 2014] было сопоставлено с данными по скважинам (скв.) Бургер и Попкорн. Профиль D84-33 находится в 3.7 км от скв. Бургер и 0.5 км от скв. Попкорн (рис. 3). В верхней части разреза на уровне 0.3 с в районе скв. Бургер выделяется интенсивная 4–5 ти фазная волна, связанная с аптскими отложениями нижнего мела.

Рисунок 3

Несмотря на то, что волна разбита многочисленными нарушениями, она хорошо опознается на всем профиле. В районе скв. Попкорн толща, с кровлей которой связано появление этой волны, подвергается практически полной эрозии, что подтверждают геологические данные по скважине. Затем, на северо-запад от скв. Попкорн волна от аптских отложений прослежена точно с таки ми же характеристиками. Это уверенно опознаваемая интенсивная 4–5ти фазная волна, прослеживаемая на временах 2.7–3.0 с. Выше этой характерной волны до ОГ mBU, на северо-западном окончании профиля наблюдаются два сейсмокомплекса. Нижний представляет собой альбские отложения нижнего мела, а верхний, не наблюдаемый ни в одной из скважин американского сектора, вероятно, связан с верхнемеловыми осадками. На этом профиле объемы нижнего мела в два раза больше верхнего.

Рисунок 4

Таким же образом мы коррелировали характерную волну JU, вызываемую кровлей верхнеэлсмирского комплекса. В районе скв. Бургер это интенсивная «шероховатая» волна, имеющая отношение к эрозионной поверхности, наблюдаемая под слоистой толщей, на временах 1.7–2.0 с, в скв. Попкорн – на временах 1.3–1.4 с, а в северо-западном опущенном блоке – она резко погружается от 2.1 до 4.5 с, теряя свои динамические характеристики, наблюдаемые на профиле в районе скважин. Тем не менее, анализ волновых полей по всем профилям в районе Северо-Чукотского прогиба российского сектора Чукотского и Восточно-Сибирского морей показал, что элсмирский комплекс в Северо-Чукотском прогибе присутствует повсеместно. В наиболее погруженных и прибортовых (рис. 4, 5) частях прогиба он четко выделяется. В центральных частях прогиба мощность элсмирского комплекса может достигать 5–6 км. На бортах прогиба комплекс утоняется и редуцируется, его выделение в сейсмических полях становится трудной задачей. По геологическим данным в американской части Чукотского моря акустический фундамент разделяет метаморфизованный франклинский комплекс и осадочный чехол (от верхнего девона до плиоцена) [Sherwood et al., 1998]. Он сформировался в начале позднего девона в элсмирскую фазу каледонской складчатости. Рельеф поверхности фундамента характеризуется значительной расчлененностью и резкими перепадами глубины погружения. На Врангелевско-Геральдском поднятии фундамент выходит на дно моря, а на севере Чукотского моря – погружается на глубину до 20–24 км (профиль Ars 10z01) (см. рис. 4Б).

Рисунок 5

Дополнительную информацию для стратификации и корреляции ОГ дают кинематические характеристики разреза. Так, пластовая скорость нижнеэлсмирского комплекса преимущественно карбонатного состава в скв. Попкорн в инт. 2380-3110 м изменяется от 3350 до 6100 м/с при средней 4980 м/с (устное сообщение Kirk W. Sherwood). По данным ОГТ в Северо-Врангелевском прогибе интервал 2995–4379 м характеризуется скоростью 3870 м/с, инт. 3600-5000 м - 4220 м/с. Значения интервальной скорости свидетельствуют о более объемной доле терригенного материала в разрезе верхней части (карбон-среднепермского) нижнеэлсмирского комплекса и его принадлежности известняково-песчано-алеврит-глинистой формации, аналогичной изученной в скв. Крэкерджэк. Источники сноса во время формирования комплекса располагались на приподнятых участках, обрамляющих Северо-Врангелевский прогиб с востока (Чукотское поднятие) и запада (Шелагское, Северо-Шелагское поднятия). Крупная область размыва находилась на севере площади.

Была проведена стратиграфическая корреляция профиля D84-33 и композитного профиля, начинающегося с ближайшего сейсмического профиля SC90-08m в российском секторе Чукотского моря, который находится в 32 км от пр. D84-33 (см. рис. 4А–В). На композитном профиле непрерывно прослежены опорные горизонты по всему осадочному чехлу, начиная с элсмирского комплекса, который присутствует в Северо-Чукотском прогибе (см. рис. 4Б). Это подтверждается динамическими (непрерывное прослеживание всех комплексов с их характерными особенностями осадочного чехла в целом) и кинематическими (плавное увеличение пластовых скоростей в терригенных породах с глубиной и высокие пластовые скорости 2х нижних комплексов) чертами. Кроме того, о каледонском возрасте фундамента говорит и динамика отраженной от него волны на представленных сейсмических профилях. Она выглядит как интенсивное 3–4х фазное опорное отражение, характерное для древнего плотного метаморфизованного (см. рис. 5А: I), а не относительно молодого киммерийского фундамента.

Далее, положение опорных сейсмических горизонтов было передано на профиль Arc12-01. На нем уверенно прослежены два верхних ОГ, а корреляция нижних не противоречит имеющемуся волновому полю, скоростным характеристикам по профилям Arc10z01, ES 10z23m, ES 10z22m, ES 10z02_1, 5АР, Arc12-03 и зондам КМПВ, полученным на профиле Arc12-01. В точке пересечения ОГ были перенесены на пр. Arc12-03 (прогиб Вилькицкого). Анализ западного участка профиля Arc12-03 и сравнение его с волновым полем Северо-Чукотского прогиба по пр. ES 10z02_1, ES 10z23m (см. рис. 5А) показывает их сходство. Во-первых, похожи волновые поля ОГ, связанные с фундаментом, - интенсивные 3–4х фазные волны достаточно устойчивые, особенно в наиболее прогнутых частях впадины (см. рис. 5А: I). Во-вторых, сохраняется количество комплексов при некотором сокращении их мощности, глубины залегания и изменении характерных особенностей волнового поля. В-третьих, скорости характерны для терригенных пород, которые при их погружении увеличивают свои значения (см. рис. 4Б, 5А). Исключение составляет нижний комплекс, в котором пластовые скорости выпадают из общей зависимости [Дараган-Сущова и др., 2014], возможно, из-за изменения его состава, связанного с появлением карбонатных или вулканогенных слоев.

Таким образом, прогибы Вилькицкого (западная часть пр. Arc12-03) и Северо-Чукотского (северные части профилей 5АР, ES 10z23m, ES 10z22m и пр. Arc10z01) имеют сходную структуру волновых полей: динамических и кинематических характеристик. Основываясь на этом, можно сделать вывод, что прогиб Вилькицкого - это не самостоятельная структура, а часть на севере Северо-Чукотского прогиба. Далее на север он вливается в восточную область котловины Подводников. Котловина Подводников состоит из двух областей – восточной и западной. Ее западная часть частично отображается на профиле А-7 в районе континентального склона SP 22000-24000 (см. рис. 2А). Проведено сопоставление западного участка профиля Arc12-03 SP 0-1500 с профилем А7 SP 22000-24000 в районе наличия на нем максимального объема осадочного чехла (см. рис. 2А, 5А) [Дараган-Сущова и др., 2014]. Их волновые поля отличаются и по динамике, и по кинематике (количество КССК, динамические образы, пластовые скорости), хотя общая мощность осадочного чехла в самой прогнутой части практически одинакова. На профиле А-7 осадочный чехол начинается с комплекса, связанного с аптскими отложениями нижнего мела, и по нашему мнению возраст фундамента здесь доаптский. Граница разновозрастного фундамента должна проходить по котловине Подводников, по отрогу Геофизиков. Эта граница прослеживается на профилях Arc11-065_14, Arc11-053_14, что отмечено в работах [Виноградов и др., 2004; Драчев и др., 2001].

 

АКУСТИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ

На северо-востоке Российской Арктики акустический фундамент имеет разную природу. В области Центрально-Арктических поднятий и, прежде всего на хр. Альфа-Менделеева, выявлена крупная магнитная аномалия высокой интенсивности [Верба, 2006]. По сейсмическим и амплитудно частотным характеристикам, а также по масштабам проявления, эта обширная область сопоставима с областями развития трапповых полей на континентах или с крупными подводными изверженными провинциями [Bruvoll et al., 2010]. Для проверки и уточнения ареалов распределения магматических комплексов, выделенных нами на арх. Новосибирские острова для всей акватории региона, включая глубоководье, был проведен сейсмостратиграфический анализ волновых полей по сейсмическим профилям. В результате были выявлены аномалии волновых полей в осадочном чехле и фундаменте, которые можно связывать с магматической деятельностью в изучаемом регионе (см. рис. 1: 8, см. рис. 2А: 6, В – 5: а–д, см. рис. 5А: 6, Б – 5: II, III). Эти аномалии классифицируются следующим образом:

Линзовидные, как с интенсивными осями синфазности (см. рис. 2А: 6, В – 5: а), так и с хаотичной формой записи (см. рис. 2А: 6, В – 5: в), которые могут означать порционные излияния магматического расплава в процессе осадконакопления;

Приразломные интенсивные отражения (см. рис. 2А: 6, В – 5: б), интерпретируемые как поступление магматического расплава по разломам;

Покровные (площадные) тела. Это интенсивные низкочастотные отражения, практически образующие единый цуг с отраженной волной от фундамента (см. рис. 2А: 6, В – 5: д, см. рис. 5А: 6, Б – 5: II);

Конформные (пластовые) интрузии, представленные интенсивными низкочастотными непротяженными отражениями среди слоистой записи другой интенсивности (см. рис. 2А: 6, В – 5: г, см. рис. 5А: 6, Б – 5: III);

Неконформные интрузии, представленные интенсивными низкочастотными непротяженными отражениями, секущими слоистую сейсмическую запись. Такие явления происходят при внедрении интрузий по ослабленным зонам пород осадочного чехла.

На основании сейсмостратиграфического анализа по выявленным аномалиям волнового поля в изучаемом регионе выделяются 5 областей (см. рис. 1: 8). В области I, захватывающей Лаптевоморский шельф и присклоновую его часть, обнаруживаются все виды выявленных нами аномалий сейсмического поля, связанные с магматической деятельностью. Область II охватывает южные части Восточно-Сибирского и Чукотского морей. В этой области отмечаются, преимущественно, аномалии, связанные с при разломными интрузиями и трапповыми телами. Для области III характерны преимущественно приразломные и пластовые конформные и неконформные интрузии. В Северо-Чукотском бассейне (область III) по сейсмическим данным относительно хорошо освещаются его юго-восточная, восточная и северо-восточная границы. Кроме того, здесь наблюдается многофазное гладкое интенсивное отражение от фундамента, характерное для древних фундаментов. Для области IV, в районе хребта Ломоносова, характерны аномалии волнового типа, связанные с приразломными интрузиями и трапповыми телами на складчатом основании. В области V выявлены аномалии сейсмической записи, связанные с трапповыми телами на неинтенсивно слоистом слабо складчатом основании и пластовыми конформными интрузиями.

Наибольшее разнообразие типов магматических тел наблюдается в шельфовой и склоновой частях моря Лаптевых. Области II, IV и V, несмотря на некоторое сходство выделенных в них сейсмических аномалий, связанных преимущественно с трапповыми телами, отличаются друг от друга. В областях IV и II предполагаемые траппы залегают не повсеместно и на складчатом основании, а в области V они распространены на значительно большей площади и перекрывают неинтенсивно слоистую слабоскладчатую толщу. На поднятии Менделеева их нет только в районах более молодых нарушений, видных на сейсмической записи. Покровные тела локализованы, запечатывая более древний фундамент, и таким образом являясь в этих областях акустическим фундаментом.

Геологические данные о возрасте фундамента в области Центрально-Арктических поднятий СЛО единичны. На хр. Альфа по полученным результатам опробования базальные осадки чехла и драгированные трахибазальты фундамента – кампанские (~82 млн лет) [Jokat, 2003]. Эта цифра явно меньше предполагаемого времени раскрытия Канадского бассейна (~148-128 млн лет) и больше времени раскрытия Евразийского бассейна (~56 млн лет). На приполюсной части хр. Ломоносова возраст фундамента по результатам бурения определен как докампанский, т.е. позднемеловой. На поднятии Менделеева российской экспедицией «Арктика-2012» было пробурено две скважины. Обе вошли в акустический фундамент, представленный трахибазальтами, которые по U-Pb определениям имеют пермо-триасовый возраст на юге (~260 млн лет) и меловой (~127 млн лет), т.е. до аптский, на севере поднятия [Морозов и др., 2013]. На северном отроге хр. Нортвуинд драгированы меловые щелочные и толеитовые базальты, по Ar-Ar определениям их возраст соответствует верхнему мелу [Морозов и др., 2013; Bruvoll et al., 2010].

Данных о возрасте фундамента на арктическом шельфе значительно больше. Здесь лучшего качества профили МОВ, есть возможность привязки к геологии архипелагов и пробурены скважины в американском секторе Чукотского моря. Для моря Лаптевых фундамент позднекиммерийский [Виноградов и Драчев, 2000; Дараган-Сущова и др., 2010]. На юге Восточно-Сибирского и Чукотского морей, включая Новосибирские острова и остров Врангеля, доказано, что фундамент также позднекиммерийский, до апт-альбский [Виноградов и др., 2008]. Северо-Чукотский прогиб и его продолжение, прогиб Вилькицкого сформировались на позднекаледонском (элсмирском) фундаменте. На поднятии Де-Лонга фундамент тоже каледонский [Геология …, 2004].

 

ОБСУЖДЕНИЕ

На сегодняшний день усилия западных и многих отечественных геологов направлены на изучение состава и возраста драгированного со дна материала. Геологическое опробование подводных возвышенностей на поднятии Менделеева и хр. Ломоносова показало, что 85-90% драгированного с крутых подводных эскарпов крупномерного донно-каменного материала (ДКМ) представлено осадочными карбонатными и терригенными породами, в меньшей мере, обломками докембрийских гранитоидов и метаморфических пород [Морозов и др., 2013]. На долю базальтов и габбро-долеритов приходится не более 5% драгированного и выбуренного материала, из них преобладают докембрийские и палеозойские базиты. Образцы меловых и пермо-триасовых трахибазальтов единичны.

В то же время сейсмостратиграфический анализ позволяет сделать предположение, что на поднятии Менделеева акустический фундамент представлен преимущественно трапповыми телами. Их приблизительная мощность сильно варьирует, от 0–первых сотен метров на локальных возвышенностях до 1–1.5 км в современных понижениях фундамента (см. рис. 5Б: 5: II). Возникает естественный вопрос: почему тогда в ДКМ, драгированном со склонов и у подножий подводных гор, основные магматические породы и, особенно, молодые базальты встречены в незначительных количествах? Дело в том, что на плоских вершинах подводных возвышенностей (пр. Arc12-01) траппы почти не сохранились или вовсе отсутствуют. Их основной объем фиксируется в волновых полях в понижениях дна, значит магнитный эффект дают, прежде всего, траппы, захороненные под верхнемеловым кайнозойским осадочным чехлом. Учитывая площадной характер распространения трапповых формаций, на подводных возвышенностях ареальные базальты были, но сейчас они размыты. Судя по наблюдаемым ОГ, наиболее крупные подводные возвышенности поднятия Менделеева возникли в интервале верхний мел–палеоцен-олигоцен (ОГ mBU–Ub). В скважинах американского сектора Чукотского моря ОГ Ub фиксирует глубокий размыв с выпадением из разреза олигоценовых и, даже миоценовых, отложений, что соответствует эвстатическому минимуму приблизительно 33 млн лет назад. Размытые траппы захоронены под осадками. Каменный делювий, драгированный у подножия эскарпов и на их склонах – следствие более молодых экзогенных процессов, разрушающих возвышенности. Поскольку мощности миоцен-голоценовых КССК на приподнятых участках поднятия Менделеева минимальны, вероятно, процесс воздымания палеоцен-олигоценовых возвышенностей снова активизировался.

Ареальные вулканиты акустического фундамента Центрально-Арктической области по составу аналогичны меловым базальтам с симаунтов севера Чукотского плато, островов Земли Франца-Иосифа (ЗФИ), Де-Лонга и других частей крупной магматической провинции (HALIP) [Морозов и др., 2013]. К ней также относят предположительно одновозрастные базальты Свальбарда, Северной Гренландии, Канадского архипелага и Восточно-Сибирского шельфа [Bruvoll et al., 2010]. В этих работах подчеркивается резкое отличие вулканитов Центрально-Арктической области от базальтов хр. Гаккеля и предлагается их континентальное происхождение. Разный возраст вулканитов на юге и севере поднятия Менделеева свидетельствует о полихронности вулканического ареала в Высокой Арктике. Предполагается, что пермо-триасовые вулканиты на юге поднятия Менделеева являются частью ареала Восточно-  и Западно-Сибирских траппов [Морозов и др., 2013].

Корреляция опорных ОГ в осадочном чехле и интерпретация основных КССК отчетливо показала, что смена мелководных осадков глубоководными, доказанная глубоким бурением на хр. Ломоносова [Moran, 2006], происходила по всему Амеразийскому бассейну СЛО, включая поднятие Альфа Менделеева, котловину Подводников и Чукотское плато [Буценко и Поселов, 2004]. В результате изучения керна осадочного чехла хр. Ломоносова было установлено, что с позднего мела до раннего эоцена в районе хребта преобладали мелководные бассейны. В раннем–среднем эоцене отмечен термальный климатический максимум и субтропические условия формирования осадков с обильными пресноводными папортниками Azolla. Позднеэоценовых-олигоценовых осадков нет, они либо не отлагались, либо были размыты, что в любом случае указывает на надводное положение хр. Ломоносова в этот интервал времени. Со среднего миоцена хребет начинает погружаться, климат становится более суровым, появляются покровные ледники [Moran, 2006]. Причина погружения остается неясной. Некоторые исследователи увязывают это событие с раскрытием пролива Фрама [Bruvoll et al., 2010; Dove et al., 2010], произошедшего приблизительно в миоцене. Время раскрытия пролива определяется в соответствие с хроностратиграфической трактовкой линейных магнитных аномалий.

Массовое драгирование ДКМ на симаунтах хр. Ломоносова и поднятия Менделеева показало, что область Центрально-Арктических поднятий подстилается континентальной корой, о чем свидетельствуют все полученные в последние годы факты: находки архейских гранито-гнейсов, отсутствующих в материковом обрамлении; преобладание в ДКМ нормальных осадочных пород, геоморфологический контроль их возраста; раннепалеозойские габбро-долериты [Верниковский и др., 2014].

Сейсмостратиграфический анализ позволяет сделать вывод, что под Северо-Чукотским прогибом и его западным продолжением, прогибом Вилькицкого, практически повсеместно присутствует позднекаледонский (франклинский) складчатый и метаморфизованный фундамент. Здесь в волновых полях между осадочным чехлом и фундаментом фиксируется четко выраженный ОГ, нехарактерный для более молодых мезозоид. Возможно, что каледониды продолжаются в котловину Подводников до отрога Геофизиков, где они по разломной зоне контактируют с поздними киммеридами хр. Ломоносова. То, что фундамент хр. Ломоносова является северным продолжением Верхоянских мезозоид, предполагалось ранее [Виноградов и др., 2004]. Интерпретация профиля А-7 подтвердила, что фундамент под хребтом складчатый, в отличие от поднятия Менделеева, где в разрывах траппового экрана виден практически не складчатый (или слабо складчатый) акустический фундамент с остаточной слоистостью. Драгирование и интерпретация волновых полей показывает, что под трапповым экраном на поднятии Менделеева повсеместно присутствует рифейско-палеозойский платформенный чехол. В этом случае, поднятие Менделеева следует рассматривать как фрагмент континентального массива, предполагавшегося в центральной части СЛО многими отечественными и зарубежными исследователями [Кабаньков и др., 2004; Хаин и Филатова, 2009 и др.]. К северо-востоку от Северо-Чукотского прогиба элсмирский складчатый и метаморфический комплекс наблюдается на хр. Брукса и далее под сводом Барроу [Хаин и Филатова, 2009] и под Канадским Арктическим архипелагом, вплоть до Гренландии, где он образует иннуитский складчатый пояс. Полукольцо поздних каледонид надвинуто на Арктиду, о чем свидетельствуют надвиги Pz1-2 толщ хр. Брукса на Колвилский прогиб с северной вергентностью складок и амплитудой до 15–20 км [Хаин и Филатова, 2009]. На острове Врангеля среди позднекиммерийских деформаций, судя по структурам сжатия, тоже реконструируются каледониды [Вержбицкий и др., 2009]. В работе [Хаин и Филатова, 2009] делается вывод, что в итоге скандской и элсмирской фаз складчатости каледонского цикла на рубеже девона-карбона оформилась эпикаледонская плита Евроамерика (Лавруссия). Ломоносовско-Новосибирско-Чукотско-Бруксовский позднекиммерийский орогенный пояс частично наложен на каледониды [Косько и др., 2008], что привело к новой деформации краев Арктиды и Сибири. Отметим, что по геологическим наблюдениям и результатам сейсмопрофилирования на о. Врангеля тоже преобладает северная вергентность складок.

Тектоническая активность в регионе продолжалась вплоть до миоцена, в результате которой в Центрально-Арктической области сформировалась субмеридиональная система грабенов и горстов [Dove et al., 2010], свидетельствующих о процессах растяжения и блоковых движениях. В это же время образуется Новосибирская система грабенов и горстов [Дараган-Сущова и др., 2010] и, вероятно, поперечные поднятия на шельфе [Виноградов и др., 2008]. Постмиоценовые опускания до океанических глубин сформировали современную структуру региона, образовав шельф, склон и собственно Арктический океан.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ строения осадочного чехла и акустического фундамента обширного региона северо-восточной части российской Арктики позволяет сделать ряд выводов:

1. Крупная магнитная аномалия в Центрально-Арктической области получила сейсмострати графическое подтверждение. Акустический фундамент поднятия Менделеева и, частично, хр. Альфа представлен траппами. Доминирующее количество осадочных пород в ДКМ у подножий эскарпов подводных возвышенностей и незначительное количество обломков магматических пород объясняется олигоцен-миоценовым воздыманием возвышенностей, их глубоким размывом и перекрытием траппов молодыми осадками впадин. Сопоставление мощностей КССК на поднятиях и во впадинах показывает повторную миоцен-голоценовую активизацию.

2. Сейсмостратиграфические данные указывают на то, что акустический фундамент хр. Ломоносова складчатый, а на поднятии Менделеева ниже акустического фундамента, перекрытого траппами, спорадически просвечивает слабоскладчатая толща, выполненная платформенными палеозойскими отложениями. Это подтверждает ранее высказанное предположение о продолжении верхоянских мезозоид на хр. Ломоносова и континентальном типе коры поднятия Менделеева, незатронутого палеозойской и мезозойской складчатостями.

3. Сейсмостратиграфический анализ позволяет сделать вывод о том, что под Северо-Чукотским прогибом и его западным продолжением, прогибом Вилькицкого, практически повсеместно присутствует позднекаледонский (франклинский) складчатый метаморфизованный фундамент.

4. Каледонские и позднекиммерийские складчатые пояса по периферии Арктиды свидетельствуют о периодической коллизии полярного материка с Азиатским континентом, на что указывают надвиги и вергентность складок. После миоценовых процессов растяжения и блоковых движений, фиксируемых по появлению горстов, грабенов и поперечных поднятий, как на шельфе, так и в океане, происходит общее погружение и формируется современные шельф, склон и глубоководная часть Северного Ледовитого океана.

Благодарности. Авторы статьи благодарят руководство и сотрудников «Севморгео» (г. Санкт-Петербург), «Дальморнефтегеофизика» (г. Южно-Сахалинск), МАГЭ (г. Мурманск), «Росгеолфонд» (г. Геленджик) за продуктивную помощь в отборе материала и конструктивные замечания. Авторы благодарны В.Я. Кабанькову за плодотворное обсуждение рукописи статьи.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта по Государственному контракту Роснедра – ВСЕГЕИ «Создать полномасштабную геолого-картографическую модель Северо-Восточной Арктики».

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Богданов Н.А. Тектоника Арктического океана // Геотектоника. 2004. № 3. С. 13-30.

2. Буценко В.В., Поселов В.А. Региональные особенности сейсмической конфигурации осадочного чехла глубоководного Арктического бассейна и возможности их палеотектонической интерпретации // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического района. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2004. Вып. 5. С. 141-159.

3. Верба В.В. Природа аномального магнитного поля провинции Центрально-Арктических поднятий в Амеразийском бассейне Северного Ледовитого океана // Геофизический журнал. 2006. Т. 28. № 5. С. 95-103.

4. Вержбицкий В.Е., Соколов С.Д., Тучкова М.И. Тектоника, этапы структурной эволюции и перспективы нефтегазоносности шельфа Чукотского моря (Российская Арктика) // Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Т. 1. M.: ГЕОС, 2009. С. 85-90.

5. Верниковский В.А., Морозов А.Ф., Петров О.В. и др. Новые данные о возрасте долеритов и базальтов поднятия Менделеева: к проблеме континентальной коры в Северном Ледовитом океане // ДАН. 2014. Т. 454. № 4. С. 431-435.

6. Виноградов В.А., Горячев Ю.В., Гусев Е.А., Супруненко О.И. Осадочный чехол Восточно-Арктического шельфа России и условия его формирования в системе материк–океан. 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане / Под. ред. Иванова В.Л. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 63-78.

7. Виноградов В.А., Гусев Е.А., Лопатин Б.Г. Возраст и структура осадочного чехла Восточно-Арктического шельфа России // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2004. Вып. 5. С. 202-212.

8. Виноградов В.А., Драчев С.С. К вопросу о тектонической природе фундамента юго-западной части шельфа моря Лаптевых // ДАН. 2000. Т. 372. № 1. С. 72–74.

9. Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. М.: ГЕОС, 2011. Вып. № 3. Специальное издание, посвященное 40-летию МАГЭ. С. 146-159.

10. Геология и полезные ископаемые России. Т. 5 Кн. 1. Арктические моря. СПб: ВСЕГЕИ, 2004. 468 с.

11. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1000000 (новая серия). Лист S-1, 2 - Чукотское море. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2005. 60 с.

12. Дараган-Сущов Ю.И., Дараган-Сущова Л.А., Поселов В.А. К вопросу о стратиграфии осадочного чехла Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб., ВНИИОкеангеология, 2002. Вып. 4. С. 103-113.

13. Дараган-Сущова Л.А., Петров О.В., Дараган-Сущов Ю.И., Рукавишникова Д.Д. Новый взгляд на геологическое строение осадочного чехла моря Лаптевых // Региональная геология и металлогения. 2010. № 41. С. 5-16.

14. Дараган-Сущова Л.А., Соболев Н.Н., Петров Е.О., Гринько Л.Р., Петровская Н.А., Дараган-Сущов Ю.И. К обоснованию стратиграфической привязки опорных сейсмических горизонтов на восточно-арктическом шельфе и в области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2014. № 58. С. 5-21.

15. Драчев С.С., Елистратов А.В., Савостин Л.А. Структура и сейсмостратиграфия шельфа Восточно-Сибирского моря вдоль сейсмического профиля «Индигирский залив – остров Жаннетты» // ДАН. 2001. Т. 377. № 4. С. 521-525.

16. Заварзина Г.А., Шкарубо С.И., Зуйкова О.Н. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности западной части шельфа моря Лаптевых // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. М.: ГЕОС, 2011. Вып. № 3. Специальное издание, посвященное 40-летию МАГЭ. С. 146-159.

17. Иванова Н.М., Секретов С.Б., Шкарубо С.И. Данные о геологическом строении шельфа моря Лаптевых по материалам сейсмических исследований // Океанология. 1989. Т. 29. Вып. 5. С. 789-795.

18. Кабаньков В.Я., Андреева И.А., Лопатин Б.Г. Геология Амеразийского суббассейна // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2012. Т. 223. Вып. 8. С. 30-40.

19. Кабаньков В.Я., Андреева И.А., Иванов В.И., Петрова В.И. О геотектонической природе системы Центрально-Арктических морфоструктур и геологическое значение донных осадков в ее определении // Геотектоника. 2004. № 6. С. 33-48.

20. Казанин Г.С., Заяц И.В., Макаров Е.С., Кацанюк В.А., Васильев А.И., Кузнецов А.В., Кадыш Т.И., Журавлев В.А., Павлов С.П., Черников С.Ф., Дьяченко А.Б., Кириллова-Покровская Т.А. Геофизические исследования ОАО МАГЭ в Северном Ледовитом океане на хребте Ломоносова // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии М.: ГЕОС, 2011. Вып. 3. Специальное издание, посвященное 40-летию МАГЭ. С. 19-29.

21. Кашубин С.Н., Павленкова Н.И., Петров О.В., Мильштейн Е.Д., Шокальский С.П., Эринчек Ю.М. Типы земной коры циркумполярной Арктики // Региональная геология и металлогения. 2013. №55. С. 5-20.

22. Косько М.К., Буценко В.В., Иванов В.Л., Кораго Е.А., Поселов В.А., Супруненко О.И. К тектонике Северного Ледовитого океана и его континентальной окраины // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане / Под. ред. Иванова В.Л. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 16-43.

23. Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3-35.

24. Малышев Н.А., Никишин А.М., Драчев С.С. Тектоническая история осадочных бассейнов российских арктических шельфов и сопредельной суши // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя. М.: ГЕОС. 2010. Т. 2. С. 19-23.

25. Малышев Н.А., Обметко В.В., Бородулин А.А. Оценка перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Восточной Арктики // Научно-технический вестник ОАО НК «Роснефть». 2010. № 1. С. 20-28.

26. Морозов А.Ф., Петров О.В., Шокальский С.П., Кашубин С.Н., Кременецкий А.А., Шкатов М.Ю., Каминский В.Д., Гусев Е.А., Грикуров Г.Э., Рекант П.В., Шевченко С.С., Сергеев С.А., Шатов В.В. Новые геологические данные, обосновывающие континентальную природу области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2013. № 53. С. 34-55.

27. Никишин А.М., Гревцев А.В., Малышев Н.А. История формирования осадочных бассейнов морей Дальнего Востока и Восточной Арктики. // Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектон. совещ. Т. 2. М.: ГЕОС, 2009. С. 85-88.

28. Петровская Н.А., Савишкина М.А. Сопоставление сейсмокомплексов и основных несогласий в осадочном чехле шельфа Восточной Арктики // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2014. Т. 9. № 3. С. 1-26.

29. Петровская Н.А., Тришкина С.В., Савишкина М.А. Основные черты геологического строения Российского сектора Чукотского моря // Геология нефти и газа. 2008. № 6. С. 20-28.

30. Рекант П.В., Гусев Е.А. Сейсмогеологическая модель строения осадочного чехла прилаптевоморской части хр. Ломоносова и прилегающих частей глубоководных котловин Амундсена и Подводников // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 11. С. 1497-1512.

31. Рекант П.В., Пяткова М.Н., Николаев И.Д., Талденкова Е.Е. Донно-каменный материал отрога Геофизиков как петротип фундамента южной части хребта Ломоносова (Северный Ледовитый океан) // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. Вып. 4. Специальный выпуск. Геология и полезные ископаемые окраинных морей Евразии. М.: ГЕОС, 2012. С. 29-40.

32. Сороков Д.С. Стратиграфия Новосибирского архипелага // Совещание по разработке унифицированных стратиграфических схем северо-востока СССР, 10-20 мая 1957 г. Тезисы докладов и сообщений. Магадан. Магаданское кн. Изд-во, 1957. С. 18-19.

33. Хаин В.Е., Филатова Н.И. О предыстории современного Северного Ледовитого океана // Материалы XLII Тектон. совещ. М.: ГЕОС, 2009. Т. 2. С. 260-265.

34. Bruvoll V., Kristoffersen Y., Coakley B.J., Hopper J.R., Planke S., Kandilarov A. The nature of acoustic basement on Mendeleev and northwestern Alpha ridges, Arctic Ocean // Tectonophysics. 2010. Vol. 514. P. 123-145.

35. Drachev S.S., Savostin L.A. Structure and plate tectonics of the Laptev Shelf: drilling of the geological record // Berichte zur Polarforschung. 1994. № 144. P. 115-116.

36. Dove D., Coakley B., Hopper J., Kristoffersen Y., and HLY0503 Geophysics Team. Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics // Geophys. J. Int. 2010. doi:10.1111/j.1365-246X.2010.04746.x.

37. Enachescu M.E. Structural Setting and Validation of Direct Hydrocarbon Indicators for Amauligak Oil Field, Canadian Beaufort Sea // AAPG Bull. 1990. Vol. 74. № 1. P. 41-59.

38. Franke D., Hinz K., Block M., Drachev S.S., Neben S., Kos`ko M.K., Reichert C., Roeser H.A. Tectonics of the Laptev Sea region in the north-eastern Siberia // ICAM III: Polarforschung. 2000. Vol. 68. P. 51-58.

39. Grantz A., Clark D.L., Phillips R.L. et al. Phanerozoic stratigraphy of Nortwind Ridge, magnetic anomalies in the Canada basis, and the geometry of rifting in the Amerasian basin, Arctic Ocean // Geol. Soc. Amer. Bull. 1998. Vol. 110. № 6. P. 801-820.

40. Grantz A., Pease V.L., Willard D.A., Phillips K.L., Clark D.L. Bedrock cores from 89° North: implications for the geologic framework and Neogene paleoceanography of Lomonosov Ridge and a tie to the Barents shelf // GSA Bulletin. 2001. Vol. 113. № 10. P. 1272-1281.

41. Jokat W. Seismic investigations along the western sector of Alpha Ridge, Central Arctic Ocean // Geophys. J. Int. 2003. Vol. 152. P. 185-201.

42. Jokat W. The sedimentary structure of the Lomonosov Ridge between 88° N and 80°N // Geophys. J. Int. 2005. Vol. 163. P. 698-726.

43. Kashubin S., Sakulina T., Krupnova N., Rybalka A., Lukashin Y. Deep structure of the Mendeleev Rise on the basis of multicomponent wide angle studies («Arctic-2012» project) // 3P ARCTIC: The Polar Petroleum Potential Conference & Exhibition, 15–18 October 2013. Stavanger. p. 77.

44. Miller E.L., Toro J., Gehrels G., Amato J.M., Prokopiev A., Tuchkova M.I., Akinin V.V., Dumitru T.A., Moore T.E., Cecile M.P. New Insights into Arctic paleogeography and tectonics from U-Pb detrital zircon geochronology // Tectonics. 2006. Vol. 25. TC3013, doi: 10.1029/2005TC001830.

45. Moran K., Backman J. and IODP Expedition 302 Science Party (2006) The Arctic Coring Expedition (ACEX) Recovers A Cenozoic History of the Arctic Ocean // Oceanography. 2006. Vol. 19. № 4. P. 162-167.

46. Sakulina T., Tikhonova I., Popov D., Verba M., Kashubin S., Rybalka A. Structure of the sedimentary cover on the Mendeleev Rise according to multichannel seismic reflection studies («Arctic-2012» project) 3P ARCTIC: The Polar Petroleum Potential Conference & Exhibition, 15-18 October 2013. Stavanger, 2013. p. 130.

47. Sherwood K.W., Craig J.D., Cook L.W. et al. Undiscovered oil and gas resources // Alaska Federal Offshore. As of January 1995. U.S. Department of the Interior Minerals Management Service, Alaska OCS Monograph, MMS 98-0054. 1998. 531 p.

 


 

Geology and Tectonics of the Northeast Russian Arctic Region, Based on Seismic Data

L. A. Daragan-Sushchovaa, O.V. Petrova, N.N. Soboleva, Yu.I. Daragan-Sushchovb, L.R. Grin’koa, and N.A. Petrovskayac

a - Karpinsky All-Russia Research Geological Institute, St. Petersburg, Russia

b - Gramberg All-Russia Instutute for the World Ocean Geology and Mineral Resources, St. Petersburg, Russia

c - OAO Dal’morneftegeofizika, Yuzhno-Sakhalinsk, Russia

 

Abstract - The structure of the sedimentary cover and acoustic basement in the northeastern Russian Arctic region is analyzed. Beneath the western continuation of the North Chukchi trough and Vil’kitskii trough, a Late Caledonian (Ellesmere) folded and metamorphozed basement is discovered. It is supposed that Caledonides continue further into the Podvodnikov Basin until the Geofizikov branch. A large magnetic anomaly in the Central Arctic zone has been verified by seismostratigraphic data: the acoustic basement beneath the Mendeleev (and partially Alpha) Ridge is overlain by trapps. Wave field analysis showed that the acoustic basement of the Lomonosov Ridge is folded, whereas beneath the Mendeleev Ridge, a weakly folded stratum of Paleozoic platform deposits is sporadically seen. It is supposed that the Caledonian and Late Cimmerian fold belts in the periphery of the Arctida paleocontinent appeared as a result of collision between arctic continental masses and southern ones. After Miocene tension and block displacements identified from appearance of horsts, grabens, and transverse rises both on the shelf and in the ocean, a general sinking took place and the present day shelf, slope, and the deepwater part of the Arctic Ocean formed.

Keywords: North Chukchi trough, Central Arctic region of rises, seismic stratigraphy, acoustic basement

 

  

 

Ссылка на статью:

Дараган-Сущова Л.А., Петров О.В., Соболев Н.Н., Дараган-Сущов Ю.И., Гринько Л.Р., Петровская Н.А. Геология и тектоника северо-востока Российской Арктики (по сейсмическим данным) // Геотектоника. 2015. № 6. С. 3-19.

 





eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz