| ||
УДК 550.83 |
При геологической съемке шельфа (ГСШ) первостепенное значение приобрели различные модификации сейсмического метода отраженных волн, позволяющие получать недоступную для суши информацию в виде непрерывного разреза по профилям. Глубина освещения разреза и разрешающая способность метода во многом определяются энергией и частотной характеристикой излучаемого сигнала. В практике работ ПГО «Севморгеология» на Баренцево-Карском шельфе применяются сейсмические (10-100 Гц), низкочастотное сейсмоакустическое (100-1000 Гц) и высокочастотное сейсмо-акустическое (1-10 кГц) профилирование. Совокупность сейсмических исследований при постоянном совершенствовании их технологии и методики позволила получить достаточную информацию для составления геологических и структурных карт, не уступающих по детальности и достоверности картам суши, и подойти к составлению карты масштаба 1 : 1 000 000 на акваторию Баренцева и Карского морей. Для
определения мощности и строения
верхнекайнозойских отложений, их
стратиграфического расчленения и
картирования наиболее эффективно
непрерывное сейсмоакустическое
профилирование (НСП) с электроискровым
источником упругих колебаний. При
частоте сигнала 200-400 Гц глубина
освещения разреза в зависимости от
сейсмогеологических условий колеблется
от 50 до 200- Главный
метод геологической заверки
результатов НСП - морское картировочное
и инженерно-геологическое бурение.
Основные его объемы пока сосредоточены
в южной части Баренцевоморского шельфа [Крапивнер
и др., 1988; Онищенко и Бондарев, 1988].
В центральных и северных частях шельфа
применяются в основном грунтовые трубки,
но их длина (до На первом этапе интерпретации сейсмический разрез подразделяется на крупные седиментационные или сейсмоакустические комплексы, ограниченные в кровле и подошве поверхностями региональных несогласий. На втором этапе в пределах сейсмокомплексов выделяются (по вертикали и латерали) сейсмофации [Сейсмическая…, 1982]. Это особенно важно для неоген-четвертичного чехла, представленного полигенетическими образованиями. Крапчатый тип сейсмозаписи при хаотически ориентированных коротких осях синфазности свидетельствует о континентальном (чаще всего гляциальном) генезисе отложений, а слоистый - о бассейновых осадках. При сейсмостратиграфическом анализе обычно изучается также характер относительных изменений уровня палеобассейнов на шельфе. Эпохи трансгрессий устанавливаются по наличию берегового подошвенного налегания выше поверхности седиментационного перерыва [Кеннет, 1987]. Регрессии фиксируются эпохами перерывов, когда отражения, сейсмоакустического комплекса перестают прослеживаться у несогласной границы, образованной вследствие эрозионного либо тектонического среза или из-за отсутствия осадконакопления [Сейсмическая…, 1982]. Об этом свидетельствуют и речные палеоврезы в кровлях сейсмокомплексов. Эпохи стабильности уровня моря выделяются по смещению в сторону моря берегового кровельного прилегания [Кеннет, 1987] прибрежно-морских и аллювиально-морских осадков. В неоген-четвертичном чехле южной части Баренцевоморского шельфа различными исследователями выделяются от трех [Арктический…, 1987; Яшин и др., 1985] до пяти [Крапивнер и др., 1988; Мусатов, 1989] и даже девяти [Самойлович и Скоробогатько, 1986] сейсмоакустических комплексов. На сейсмостратиграфической схеме верхнекайнозойского чехла Печороморского и Южно-Баренцевского регионов, разработанной И.И. Гриценко [1986] и Р.Б. Крапивнером и др. [1988], преобладают морские и аллювиально-морские отложения. В то же время на северо-западе Баренцева моря, в области последнего оледенения на Шпицбергенском и Скандинавском шельфах норвежские исследователи чаще всего указывают на наличие двух сейсмокомплексов, нижний из которых ледниковый плейстоценовый, а верхний морской голоценовый [Elverhøi & Solheim, 1983]. Однако в желобах и прогибах западной периферии шельфа норвежскими геологами установлено от четырех [Solheim & Kristoffersen, 1984] до шести [Vorren et al., 1988] комплексов, нижний из которых датируется послесреднеплиоценом [Solheim & Kristoffersen, 1984], а в разрезе присутствуют как гляциальные, так и бассейновые осадки. Возраст сейсмоакустических комплексов, горизонтов и пачек наиболее достоверно идентифицируется прямыми геологическими наблюдениями, когда картировочными или инженерно-геологическими скважинами вскрыт разрез верхнекайнозойского чехла на полную мощность. При этом наилучшие результаты дают исследования фораминифер, которые подтверждают смену микрофаунистических ассоциаций вверх и вниз по разрезу от границ региональных эрозионных несогласий, выделенных на сейсмограммах. В тех случаях, когда геологические тела, слагающие сейсмокомплексы, прослеживаются с шельфа на сушу, появляется возможность увязать их с одновозрастными осадками морских террас на побережьях. Опыт подобных корреляций накоплен в ходе геологической съемки шельфа близ п-ова Канин, Тимано-Уральского региона и п-ова Ямал. При отсутствии картировочного бурения и непосредственного прослеживания на суше сейсмоакустические комплексы интерпретируются по косвенным признакам - характеру сейсмозаписи и положению в разрезе, когда возраст перекрывающих молодых осадков установлен путем донного пробоотбора. На площадях ГСШ в центральных и южных районах Баренцево-Карского шельфа чаще всего выделяются три, а в глубоких палеодолинах - до четырех сейсмоакустических комплексов. Они ограничены известными [Самойлович и Скоробогатько, 1986; Яшин и др., 1985] опорными отражающими горизонтами: Е2 - поверхность морского дна, Е1 - подошва голоценовых осадков, Д2 - подошва плейстоценовых отложений, Д1 - подошва отложений плиоцена и в отдельных случаях Д0 - подошва миоценовых образований. На рис. 1 помещена схема интерпретации фрагмента сейсмоакустического профиля в Карском море. Нижний,
четвертый сейсмоакустический комплекс (Д0
- Д1) выделяется предположительно
на Печорском шельфе и, возможно, на
Приямальском участке Карского моря, где
он выполняет древнейшие палеодолины и
характеризуется неясно-слоистым типом
записи. Этот комплекс сопоставляется с
аллювиально- и прибрежно-морскими
осадками вангурейской толщи мощностью
до 70- Третий
сейсмоакустический комплекс (Д1 - Д2)
формирует мощные (до Верхняя
часть третьего сейсмокомплекса (Д11
- Д2) также сложена песчано-глинистыми
отложениями, но там уже присутствуют
значительные объемы грубообломочных
диамиктонов, имеющих ледниково-морской
генезис. На сейсмограммах в верхах
комплекса фиксируется неясно-слоистая
или крапчатая сейсмозапись. В бассейне р.
Печора этим образованиям соответствуют
алевро-глинистые осадки с прослоями
песков и линзами валунно-галечного
материала, объединяемые в падимейскую
средне-верхнеплиоценовую серию
мощностью до Второй,
плейстоценовый сейсмоакустический
комплекс (Д2
- E1)
также разделен рефлектором Д21
на две части. Нижняя в прогибах и
впадинах на шельфе характеризуется
слоистой или неясно-слоистой
сейсмозаписью. На Печорской низменности
с ними ассоциируются морские пески и
алевриты сяттейской свиты, сменяемые
выше по разрезу ледниково-морскими
диамиктонами роговской серии мощностью
до Верхняя
часть плейстоценового сейсмокомплекса (Д21
- E1)
соответствует позднеплейстоценовому
циклу седиментации и представлена
слоистым и пунктирным типами записи на
сейсмограммах. По результатам донного
опробования, горизонт сложен в низах
разреза морскими глинами и алевритами с
теплолюбивыми бореальными комплексами
микрофауны. Эти осадки имеют
казанцевский (микулинский) возраст и
перекрываются песчано-глинистыми
миктитами с гравием и галькой,
содержащими обедненные и
холоднолюбивые комплексы фораминифер.
Они сопоставляются с ледово- и ледниково-морскими
образованиями холодного валдайского
интервала. На подводных склонах Новой
Земли [Арктический…,
1987], Шпицбергена [Elverhøi
& Solheim,
1983; Vorren
et
al.,
1988], Земли Франца-Иосифа
и на внутришельфовых возвышенностях
Адмиралтейства, Мурманской и других
методом НСП и эхолотированием
фиксируются локальные тела типа
конечных морен относительной высотой до
Наконец,
первый сейсмоакустический комплекс (Е1
- Е2) характеризуется акустически
прозрачной записью и соответствует
обводненным неконсолидированным
осадкам голоценовой трансгрессии. Они
представлены преимущественно песками и
алевритами на мелководьях и подводных
возвышенностях и глинистыми илами во
впадинах и прогибах. На сейсмограммах
комплекс прослеживается лишь тогда,
когда его мощность превосходит
разрешающую способность метода НСП, и до
глубин 140- Общая
мощность неоген-четвертичных отложений
на шельфе колеблется от 5- Таким образом, сейсмостратиграфический анализ данных НСП и его заверка путем прямых геологических наблюдений создают основу для решения одной из основных задач ГСШ - изучение неоген-четвертичного чехла на полную мощность и стратификация его на литолого-стратиграфические подразделения. Это позволяет сделать важные выводы о неотектонических и палеогеографических источниках и направлениях терригенного сноса в регионе, влияющие на оценку его минеральных ресурсов. Так,
в соответствии с развиваемой в ПГО «Севморгеология»
концепцией об активизации окраинно-материковых
плит на синокеаническом этапе их
развития [Баренцевская…,
1988; Мусатов, 1989] в
неогене и начале плейстоцена на месте
краевых шельфовых поднятий
располагалась обширная область сноса (см.
рис. 2), за счет размыва которой
формировались мощные терригенные толщи
в южной периферии шельфа. Лишь на
заключительных стадиях новейшего этапа
эта суша подверглась деструкции по
активизированным древним разломам и
распалась на ряд архипелагов.
Установление путем
сейсмостратиграфического анализа
характера подстилающих коренных пород
дает возможность приступить к
составлению и изданию листов
Государственной геологической карты на
акваторию Баренцева и Карского морей. СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ 1. Арктический шельф Евразии в позднечетвертичное время / А.А. Аксенов, Н.Н. Дунаев, А.С. Ионин и др. - М,: Наука, 1987. 2. Баренцевская шельфовая плита / Под ред. И.С. Грамберга, М.Л. Вербы. - Л.: Недра, 1988. 3. Гладенков Ю.Б., Кунин И.Я., Шлезингер А.Е. Сейсмостратиграфия и ее развитие в Советском Союзе (основные направления и перспективы) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 4. С. 3-20. 4. Гриценко И.И. Сейсмостратиграфический анализ новейших отложений шельфовых зон по данным непрерывного сейсмоакустического профилирования // Кайнозой шельфа и островов Советской Арктики. Л., 1986. С. 46-49. 5. Кеннетт Дж. Морская геология. - М.: Мир, 1987. Т. 1, 2. 6. Крапивнер Р.Б., Гриценко И.И., Костюхин А.И. Позднекайнозойская сейсмостратиграфия и палеогеография Южно-Баренцевского региона // Четвертичная палеоэкология и палеогеография северных морей. М., 1988. С. 103-124. 7. Мусатов Е.Е. Развитие рельефа Баренцево-Карского шельфа в кайнозое // Геоморфология. 1989. № 3. С. 76-84. 8. Онищенко С.В., Бондарев В.Н. Стратиграфия и палеогеографические особенности разрезов Печороморского мелководья // Четвертичная палеоэкология и палеогеография северных морей. М., 1988. С. 142-150. 9. Самойлович Ю.Г., Скоробогатько А.В. Стратиграфическое расчленение новейших отложений Кольского шельфа // Кайнозой шельфа и островов Советской Арктики. - Л., 1986. С. 15-22. 10. Сейсмическая стратиграфия / Р.Е. Шерифф, А.П. Грегори, П.Р. Вейл и др. - М.: Мир, 1982. 11. Шерифф Р.Е., Гелдарт Л. Сейсморазведка. - М.: Мир, 1987. 12.
Яшин Д.С., Мельницкий В.Е., Кириллов О.В., Строение
и вещественный состав донных отложений
Баренцева моря: Геологическое строение
Баренцево-Карского шельфа. - Л., 1985. С.
101-115. 13. Elverhøi A., Solheim A. The Barents ice sheet - a
sedimenthological discussion // Polar Research, 14. Solheim A., Kristoffersen Y. Sediments above the upper
regional unconformity: thickness, seismic stratigraphy and outline of the
glacial history // Norsk Polarinstitute. Skrifter, 15. Vorren T.O., Hald M., Lebesbyu E. Late Cenozoic environments
in the
|
Ссылка на статью: Лопатин Б.Г., Мусатов Е.Е. Сейсмостратиграфия неоген-четвертичных отложений Баренцево-Карского шельфа. Советская геология. 1992. Выпуск 6. С. 56-61.
|