Гусев Е.А.1, Рекант П.В.1, Мусатов Е.Е.1,2, Шкарубо С.И.3

СЕЙСМОСТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ОСНОВА РАСЧЛЕНЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНОГО ЧЕХЛА  ШПИЦБЕРГЕНСКОГО ШЕЛЬФА

Скачать *pdf

УДК 551.79:550.834:551.462.32 (482-922.1)

1  Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология), Министерство природных ресурсов, г. Санкт-Петербург, Россия.

2  Санкт-Петербургское отделение института литосферы окраинных и внутренних морей Российской академии наук (СПбО ИЛ РАН), г. Санкт-Петербург, Россия.

3  Морская Арктическая Геологическая экспедиция (ОАО МАГЭ), г. Мурманск, Россия

 

   

На основе сейсмоакустических данных рассмотрено строение четвертичной части разреза осадочного чехла Шпицбергенского шельфа. В составе четвертичного осадочного чехла уверенно устанавливаются и распознаются три сейсмокомплекса, разделенные поверхностями несогласий и соответствующие эоплейстоценовому, ранне-средненеоплейстоценовому и поздненеоплейстоцен-голоценовому этапам развития региона.


Строение четвертичной части разреза  осадочного чехла Шпицбергенского шельфа до последнего времени было слабо изучено и в большинстве опирается на экстраполяцию на шельф наземных данных. Проведенная авторами интерпретация сейсмоакустических материалов позволяет по-новому взглянуть на этот вопрос. 

Исследования опирались на обширный фактический материал, полученный в1986-2002 годах. Были использованы материалы рейсов НИС «Геолог Ферсман» 1992 года, ледокола “Polarstern” 1997 года, результаты совместной российско-норвежской экспедиции по программе глубоководного океанического бурения, а также, нигде ранее не публиковавшиеся сейсмоакустические профили, выполненные Морской Арктической Геологической экспедицией (МАГЭ) в 1986-1988 гг. Основу для региональных корреляций и стратиграфической привязки выделенных сейсмостратиграфических комплексов (ССК) составили многочисленные литературные данные о литологии, абсолютном возрасте четвертичных отложений, результаты исследования скважин на архипелаге и акватории (рис. 1). 

Рисунок 1

За основу расчленения четвертичных отложений западной области принята сейсмостратиграфическая схема, разработанная норвежскими исследователями  (Solheim et al., 1996) для этого района (рис. 2). Наличие пересечений с профилями, анализированными А. Сольхеймом, позволила авторам скоррелировать отражающие горизонты. Мощность комплексов четвертичных отложений в области континентального склона значительно увеличивается, что позволяет для картирования четвертичных отложений использовать кроме сейсмоакустических профилей и материалы многоканального сейсмического профилирования (МОВ ОГТ). Стратиграфическая привязка отражающих горизонтов для глубоководной части района произведена на основании данных изучения разреза скважины глубоководного океанического бурения (ODP № 986), пробуренной у подножия континентального склона в районе устья подводного каньона, берущего начало у залива Хорнсунн.

Рисунок 2

Осадочный чехол шельфа морей Баренцева и Гренландского, а также области континентального склона достаточно хорошо стратифицирован. Вместе с тем, в пределах изучаемой площади, прилегающей к архипелагу, выделяются обширные области, где четвертичный чехол предельно редуцирован или отсутствует полностью. К поверхности дна здесь выходят плотные, акустически непрозрачные дочетвертичные образования.

Шельф арх. Шпицберген можно подразделить по типу строения четвертичного чехла на две области – западную (Западно-Шпицбергенский шельф, Стур-фиорд), восточную (восточнее поднятий Медвежинского и банки Стур) и зону поднятий, разделяющую их.

По результатам сейсмостратиграфического анализа материалов сейсмоакустического профилирования в шельфовой части выделены и закартированы следующие сейсмостратиграфические комплексы (ССК) и сейсмостратиграфические подкомплексы (ССП):

ССК-А, представлен предположительно морскими и морскими декливиальными песками, алевритами и пелитами эоплейстоценового возраста. Отложения этого сейсмокомплекса залегают в понижениях рельефа дочетвертичных образований, и широко распространены на глубинах, превышающих –150 м. В подошве ССК-А ограничен поверхностью регионального несогласия URU, в кровле отражающим горизонтом «h» (по Solheim et al., 1996) (рис. 3 и 4).  Подошва комплекса датирована определениями абсолютного возраста по раковинам моллюсков и фораминифер из разреза скважины ODP № 986, и соответствует приблизительно 1,5 млн. лет (Forsberg et al., 1999). Местами характер волновой картины позволяет выделить в составе ССК-А два подкомплекса (рис.2); ССП-А1 –­ ранне-эоплейстоценового, и ССП-А2 — поздне эоплейстоценового возрастов соответственного. Максимальная мощность эоплейстоценовых отложений приурочена к континентальному склону и его подножию, где достигает 200.

Рисунок 3     Рисунок 4

Морские и морские декливиальные отложения раннего-среднего неоплейстоцена слагают ССК-B, с несогласием перекрывающий в пределах акватории эоплейстоценовые отложения ССК-А, или залегающий на коренных породах. На поверхность морского дна отложения нижнего-среднего неоплейстоцена выходят у бровки шельфа Западного Шпицбергена. Корреляция сейсмических горизонтов с разрезом скважины глубоководного океанического бурения ODP № 986 (Forsberg et al., 1999) позволила осуществить возрастную привязку подошвы сейсмокомплекса, которая соотносится с границей изменения полярности Брюнес/Матуяма (780 тыс. лет).

На отдельных профилях внутри ССК-B выделяется отражающий горизонт сопоставляемый авторами с рефлекоторм «l» (по Solheim et al, 1996), разделяющий ССК-В на два подкомплекса ССП-B1  и ССП-B2 (рис. 2, 3, 4). Стратиграфическая привязка этой границы неясна, предположительно отнесена к границе нижнего и вернего неоплейстоцена. Общая мощность раннего-среднего неоплейстоцена на шельфе не превышает 20-50 м, а в районе континентального склона и его подножия достигает 80-100 м.

Самым верхним сейсмическим комплексом отложений является ССК-C,  представленый средне-неоплейстоценовыми и голоценовыми осадками, несогласно перекрывающий осадочные образования широкого возрастного диапазона. В подошве ССК-С ограничен самой молодой эрозионной границей, сопоставляемой с рефлектором «m» (Solheim et al., 1996), легко распознаваемым на сейсмопрофилях. Сейсмокомплекс выполняет понижения рельефа подстилающих отложений, в его подошве фиксируются глубокие (до 100 ms TWT) эрозионные врезы.

ССК-С имеет наиболее характерную внутреннюю волновую картину. Он характеризуется плохо прослеживаемыми, пунктирными внутренними рефлекторами, очень осветленной (до сейсмопрозрачной) записью. Корреляция подошвы сейсмоподкомплекса, одного из наиболее ярких несогласий, с разрезом скважины ODP № 986 позволяет определить его возраст в 200-440 тыс. лет. Мощность его на шельфе составляет 10-50 м, в области континентального склона – 60-200 м. ССК-С подразделяется на два сейсмокомплекса ССП-С1 и ССП-С2. В их составе предполагаются следующие генетические типы осадочных отложений:

ССП-С1 —средне–верхне- неоплейстоценовые морские и флювиогляциальные пески, алевриты и алевропелиты с гравием и галькой.

ССП-С2 — голоценовые морские алевропелиты и пелиты.

Таким образом, проведенная интерпретация большого числа сейсмических профилей, пересекающих весь Западно-Шпицбергенский шельф позволяет констатировать следующее:

·        В составе четвертичного осадочного чехла уверенно устанавливаются и распознаются 3 сейсмокомплекса, разделенные поверхностями несогласий и соответствующих эоплейстоценовому (ССК-А), ранне-средне неоплейстоценовому (ССК-В) и позденнеоплейстоцен-голоценовому (ССК-С) этапам развития региона

·        Не подтверждается широкое распространение мощных и протяженных стадиальных морен  предполагаемых ранее по геоморфологическим данным (Ohta, 1982 и др.). Принимаемые за стадиальные морены поднятия являются выступами дочетвертичного фундамента и хорошо согласуются с сетью новейших тектонических нарушений.


 

Л и т е р а т у р а

Forsberg C.F., Solheim A., Elverhoi A., Jansen E., Channel J.E.T., Andersen E.S. The depositional environment of the western Svalbard margin during the late Pliocene and the Pleistocene: sedimentary facies changes at Site 986. // Proc. ODP, Sci. Results, 162: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1999.

Solheim A., Andersen E.S., Elverhoi A. & Fiedler A. Late Cenozoic depositional history of the western Svalbard continental shelf, controlled by subsidence and climate // Global & Planetary Change. 1996. № 12, p. 135–148.

Ohta Y. Morhpo-tectonic studies around Svalbard and the northernmost Atlantic. // Embry, A. F. & Balcawill, H. R. (eds): Arctic Geology and Geophysics. Canadian Soc. of Petrol. Geologists, Memoir 8, 1982, pp. 415-430.

Ohta Y. Reconnaissance of glaciogenic bathymetry in the fjords and on the shelves of Spitsbergen // Polar Research. 1987. N. 3, p 293-295.


 

GusevE.A., RekantP.V., MusatovE.E., Shkarubo S.I. Seismostratigraphic basis of the Spitsbergen Quaternary mantle dissection // Complex investigations of Spitzbergen nature. Iss. 3. Apatity: Publ. KSC RAS, 2003. P. 85-91.

On the basis of seismic-acoustic data the Quaternary part of the Spitsbergen shelf sedimental mantle construction is discussed. 3 seismic complexes are surely es­tablished and identified in the Quaternary mantle composition, they are divided by the surfaces of non-conformity and correspond to the Eopleistocene, Early-Middle Neo-pleistocene and Late Pleistocene-Holocene stages of the region development. 111. - 3, tabl. - 1, references - 4.

 

  

 

 

Ссылка на статью: 

Гусев Е.А., Рекант П.В., Мусатов Е.Е., Шкарубо С.И. Сейсмостратиграфическая основа расчленения осадочного чехла Шпицбергенского шельфа // Комплексные исследования природы Шпицбергена. Сборник материалов 3 международной конференции, Выпуск 3, Апатиты, 2003, с. 85–91.



 



eXTReMe Tracker

 

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz