А.Л. Пискарев1,2, Г.П. Аветисов1, А.А. Киреев1, Г.С. Казанин3, В.А. Поселов1, В.А. Савин1, О.Е. Смирнов1, Д.В. Элькина1,2

СТРОЕНИЕ ЗОНЫ ПЕРЕХОДА ШЕЛЬФ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ - ЕВРАЗИЙСКИЙ БАССЕЙН (СЕВЕРНЫЙ ЛЕДОВИТЫЙ ОКЕАН)

Загрузить *pdf с сайта:   

УДК 551.241:550.311(268.53)

DOI: 10.1134/S0016853X18060061

1 - ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург

2 - Санкт-Петербургский государственный университет Институт наук о Земле, Санкт-Петербург

3 - Морская арктическая геологоразведочная экспедиция (МАГЭ), Мурманск

 

 

На основе полученных данных рассмотрено строение осадочного чехла и фундамента в зоне перехода континент–океан. Приведен анализ строения зон современной тектонической активности в море Лаптевых и схожих по строению зон в Новосибирском прогибе и массиве Де Лонга. В осадочном чехле региона исследования выделено три осадочных бассейна – Анисинско-Лаптевский, котловины Амундсена и Западно-Лаптевский, которые отделены поднятиями фундамента. Анисинско-Лаптевский бассейн отделен от Западно-Лаптевского бассейна Северо-Лаптевским горстом, от бассейна котловины Амундсена он отделен поднятием, протягивающимся на хребет Ломоносова и перекрытым неоген–четвертичными отложениями. Зона современной тектонической активности, фиксируемая рифтовой долиной и землетрясениями, протягивается по континентальному склону от хребта Гаккеля над многокилометровой толщей осадочных пород. Современное положение зона заняла в плиоцене. Вблизи границы шельфа зона раздваивается, уходя одной ветвью в Западно-Лаптевский бассейн, другой – в грабены, развитые к западу от Новосибирских островов, образуя Лаптевскую микроплиту.

Ключевые слова: Евразийский бассейн, море Лаптевых, осадочный чехол, сейсмология, сейсморазведка, геофизическое моделирование

 


ВВЕДЕНИЕ

Область замыкания Евразийского бассейна в районе моря Лаптевых представляет собой уникальный геологический объект. Активная зона спрединга океанического Евразийского бассейна пересекает на севере моря Лаптевых континентальный склон и входит в континентальную кору шельфовой области. Похожая ситуация наблюдаются на северо-востоке Тихого океана, где зона спрединга Восточно-Тихоокеанского поднятия внедряется в Северо-Американский континент, образуя Калифорнийский залив, и севернее, где спрединговый хребет Хуан де Фука подходит к континенту в районе о. Ванкувер. Однако уникальность ситуации на севере моря Лаптевых заключается в том, что в Евразийском бассейне происходит ультрамедленный спрединг, и хребет Гаккеля по многим характеристикам не похож на другие срединно-океанические хребты [Snow & Edmonds, 2007; Sohn et al., 2008], а шельф моря Лаптевых сложен растянутой утоненной континентальной корой. Отсюда и своеобразие геологической структуры этого региона.

В течение последних 10–15 лет в регионе выполнен большой объем геолого-геофизических исследований, направленных на оценку перспектив нефтегазоносности. Шельф моря Лаптевых включает мощные осадочные бассейны, расположенные в области с повышенным тепловым потоком вблизи глубинных разломов на границе литосферных плит, что создает благоприятные условия для образования, миграции и концентрации углеводородов [Пискарев и Шкатов, 2009]. Проведены экспедиционные исследования для изучения зоны сочленения хребта Ломоносова с шельфом морей Лаптева и Восточно-Сибирского для прослеживания с шельфа на хребет структур в осадочном чехле и в фундаменте [Пискарев и др., 2017].

Суровый климат региона ограничивает проведение широкомасштабных батиметрических исследований, и область до недавнего времени оставалась слабо изученной. В 2010-2014 гг. большая часть районов Центральной Арктики была охвачена профильными батиметрическими исследованиями с многолучевым эхолотом. После 2012 г. батиметрическое профилирование с многолучевым эхолотом проводится одновременно с сейсмическими исследованиями МОВ ОГТ. Созданные по результатам этих исследований карты впервые отображают детали рельефа морского дна.

Новые цифровые материалы, уточняющие структуру аномалий силы тяжести, были получены в последние годы в полосе геотраверса «Арктика–2007», расположенного вдоль оси хребта Ломоносова. Составлены обновленные и дополненные цифровые модели аномалий силы тяжести, использованные в ряде международных проектов. Проведены спутниковые исследования поля силы тяжести Евразийского бассейна и уточнена структура поля.

К числу наиболее высокоточных аэромагнитных исследований, проведенных в глубоководной части Северного Ледовитого океана, относятся съемки на геотраверсе «Арктика–2007». Аэромагнитные данные переведены в цифровой вид, обобщены и заново обработаны.

Основным источником информации о морфологии и геологии Евразийского бассейна и его геотектонической позиции стали материалы сейсмических работ МОВ ОГТ. Работы выполнялись на научно-экспедиционном судне «Академик Федоров», в 2011 г. с проводкой атомным ледоколом «Россия», и в 2014 г. с проводкой атомным ледоколом «Ямал», и в 2014 г. и 2015 г. на научно-исследовательском судне «Николай Трубятчинский». Работы проводились для определения мощности осадков и составления сейсмогеологического разреза осадочного комплекса. Большая часть моря Лаптевых покрыта профильными съемками МОВ ОГТ со средним расстоянием между профилями около 10 км, что позволило составить сравнительно детальные карты мощности осадочного чехла и карты отдельных горизонтов осадочных толщ.

Согласно представлению, разработанному после завершения первого этапа аэромагнитных съемок и открытия в Евразийском бассейне системы линейных магнитных аномалий, характерных для дна океана [Карасик, 1968], весь бассейн рассматривается как океанический бассейн. Предполагается, что Евразийский бассейн возник в кайнозойское время в результате разрастания океанического дна, за счет прироста океанической коры в осевой зоне хребта Гаккеля. Спредингу предшествовал континентальный рифтинг, начавшийся в конце мела и продолжавшийся в палеоцене. До начала спрединга хребет Ломоносов представлял собой часть Евразийской плиты, затем отделился и постепенно дрейфовал к северо-востоку, пока не занял свое современное положение [Глебовский и др., 2006; Kristoffersen, 2000].

Рисунок 1

Наблюдаются и описаны отличающиеся от представлений об истории образования и развития Евразийского бассейна и хребта Ломоносова [Пискарев, 2004; Пискарев и др., 2017] многочисленные факты, к которым относятся:

• асимметрия рельефа дна (рис. 1) и фундамента глубоководных котловин;

• отсутствие соответствующей сценарию одноактного раскрытия упорядоченности в пространственном распределении и мощностях отдельных слоев осадочных пород;

• асимметричное и несогласное, относительно простирания хребта Гаккеля, положение градиентных зон гравитационных и магнитных аномалий.

В направлении с запада на восток уменьшается число достоверно прослеживаемых полосовых магнитных аномалий. К востоку от 75° в.д. наблюдается явная асимметрия аномалий потенциальных полей относительно современной оси спрединга, располагающейся в рифтовой долине хребта Гаккеля. При этом область полосовых магнитных аномалий в котловине Амундсена заметно шире, чем в котловине Нансена. Наконец, при приближении к континентальному склону моря Лаптевых, южнее 80° с.ш., аномалии, соответствующие направлению рифтовой долины хребта Гаккеля, прослеживаются лишь в узкой зоне.

Работы последних лет предоставили новые материалы [Пискарев и др., 2017], относящиеся к кинематике, динамике и времени проявления тектонических движений в регионе. Сейсмические данные, полученные в котловине Нансена, поставили под сомнение ориентировку спрединга на начальном этапе образования Евразийского бассейна [Berglar et al., 2016]. Характер дизъюнктивной тектоники вблизи границы шельфа на севере Баренцева моря свидетельствует о начальном развитии сдвиговой, а не сбросовой, границы между континентом и вновь образованным океаном. Больше всего новых предложений относится к возрасту осадочных толщ Евразийского бассейна и, следовательно, ко времени образования фундамента дна океана.

Особенно представительными являются данные, полученные на профиле 2014-07 – единственном к настоящему времени сейсмическом профиле, полностью пересекающем как котловину Нансена, так и котловину Амундсена (см. рис. 1). В рифтовой долине на профиле зарегистрировано несколько сот метров осадков, что подтверждает предположение о заложении оси спрединга в этом сегменте хребта Гаккеля на существовавшем ранее океаническом дне [Рекант и Гусев, 2016]. На значительных по протяженности площадях в котловинах Нансена и Амундсена зарегистрирована мощная осадочная толща, на основе закономерностей распределения средних и пластовых скоростей относимая к позднему мелу [Дараган-Сущова и др., 2017]. В отношении котловины Амундсена такой вывод сделан и в работе Реканта и др. [2015]. Аналогичный вывод сделан и о части Евразийского бассейна, примыкающей к шельфу моря Лаптевых [Пискарев и др., 2017]. В котловине Амундсена сейсмическими работами на этой площади выявлена семикилометровая толща осадков, нижняя часть которой имеет скоростные характеристики, свойственные меловым отложениям.

Таким образом, есть все основания предполагать, что значительная часть площади Евразийского бассейна сформирована в докайнозойское время [Piskarev et al., 2017].

Новейший этап тектоники региона, по-видимому, связан с образованием вблизи южного замыкания хребта Гаккеля супервулкана, следом существования которого является выраженная в рельефе дна океана гигантская кальдера. Кальдера, размеры которой в плане составляют 40 × 80 км, впервые по новым батиметрическим данным, появилась на карте рельефа дна Северного Ледовитого океана в 1998 г. [Рельеф дна…, 1998]. В 2014 г. кальдера была пересечена профилем сейсморазведки МОВ 2014-05, сопровождавшимся многолучевым эхолотированием в полосе 10 км. Впервые были получены данные о строении дна и бортов кальдеры. Установлено, что современная рифтовая долина, расположенная на дивергентной границе Евразийской и Североамериканской плит, рассекает дно кальдеры, имея ширину примерно 10 км и глубину до 500 м.

Эпизод со взрывом, активной вулканической деятельностью, приведшими к образованию кальдеры, может быть ключевым для объяснения того факта, что в восточной части Евразийского бассейна рифтовая долина хребта Гаккеля располагается на юго-восточном фланге хребта. Смещение рифтовой долины от центральной линии хребта Гаккеля к его юго-западному флангу отчетливо наблюдается на карте рельефа Северного Ледовитого океана (см. рис. 1) и свидетельствует о недавнем перескоке оси спрединга.

Геолого-геофизические данные свидетельствуют о том, что в Евразийском бассейне Северного Ледовитого океана (СЛО) в плейстоцене произошло уникальное по мощности и объему выброшенного материала вулканическое извержение. Это исключительное по мощности извержение, возраст которого оценивается в ~1.1 млн лет, оставило след и в рельефе и в донных осадках Северного Ледовитого океана [Piskarev & Elkina, 2017]. Вероятно, это извержение послужило триггером тектонической перестройки, перескока оси спрединга в Евразийском бассейне Северного Ледовитого океана.

Положение современной зоны спрединга в Евразийском бассейне определяется не только по рельефу дна, но и по расположению эпицентров землетрясений. Большая часть определений механизмов землетрясений в глубоководном бассейне указывает на преобладание в этой зоне горизонтального растяжения [Аветисов и Винник, 1995; Avetisov, 1999; Engen et al., 2003], как это и должно быть в зонах спрединга. Кинематика раскрытия Евразийского бассейна предопределяет то, что структуры растяжения должны захватывать и континентальные площади на продолжении оси спрединга. Ранее было высказано предположение, что вдоль всего континентального склона на шельфе моря Лаптевых длительное время существует протяженный трансформный разлом, по которому отдаляются от оси спрединга и друг от друга Карская континентальная окраина и хребет Ломоносова [Глебовский и др., 2006; Карасик, 1968]. В шельфовой области моря Лаптевых растяжение инициирует образование множества рифтовых зон [Franke et al., 2001; 2004]. Однако сейсмологические и другие геофизические данные свидетельствуют о том, что силы растяжения разрывают континентальную земную кору моря Лаптевых в двух зонах: западнее о. Бельковский и вблизи восточного побережья п-ова Таймыр.

Эпицентры землетрясений в этих зонах приурочены к заполненным молодыми осадками узким и глубоким грабенам, характеризующимся сильными отрицательными аномалиями силы тяжести. Следовательно, значительная часть моря Лаптевых представляет собой в настоящее время отдельную микроплиту [Аветисов, 2002]. Характер деформаций на границе с глубоководным бассейном при этом различен на различных участках северной границы микроплиты. С учетом данных о вероятных перескоках оси спрединга на протяжении развития Евразийского бассейна становится понятной сложность строения зоны перехода континент-океан.

Цель нашей работы состоит в изучении строения зоны перехода континент–океан на севере моря Лаптевых и характера воздействия в этой области сил растяжения из зоны спрединга раскрывающегося Евразийского бассейна на прилегающую континентальную плиту.

 

АНАЛИЗ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ

В работе использованы постоянно обновляемые базы данных аномалий магнитного и гравитационного полей, составленные во ВНИИОкеангеология (г. Санкт-Петербург) [Глебовский и др., 2002; 2008]. Магнитные съемки, на которых, во многом, основано построение магнитных карт, и последующая корреляция магнитных аномалий в восточной части Евразийского бассейна были выполнены около 50 лет назад. Современный анализ показывает низкое качество этих съемок, некоторая часть наиболее старых данных должна быть исключена из рассмотрения, а другая часть обладает значительными навигационными погрешностями [Piskarev et al., 2017].

При составлении карт аномалий гравитационного поля неравномерная сеть разнородных по точности наблюдений привязана к спутниковым данным в рамках международных проектов ArcGP и CAMP-GM. В пределах российского шельфа и его континентального обрамления карты уточнены на основании новых цифровых данных [Глебовский и др., 2008].

Приведена обзорная батиметрическая карта района исследований, составленная нами по данным IBCAO, версия 3.0 [Jakobsson et al., 2012] (рис. 2).

Рисунок 2

В 2005–2016 гг. плотная сеть профилей сейсморазведки МОВ ОГТ выполнена на шельфе моря Лаптевых экспедициями ОАО «МАГЭ» (г. Мурманск). Ряд сейсмических профилей пересек котловину Амундсена, от склонов хребта Ломоносова до хребта Гаккеля.

Новые данные позволили провести комплексный анализ тектоники региона, пространственного размещения структур земной коры и осадочного чехла. Численные расчеты проводились нами в программах Grav3D (Development of Geophysical Software) [Tchernychev & Makris, 1996] и Oasis Montaj [Geosoft, 2018], позволяющих рассчитывать гравитационные аномалии в процессе итерационного подбора плотностной структуры земной коры. В расчетные модели вводились сейсмические данные о геометрии разреза с последующим расчетом избыточной плотности тел. В Grav3D [Tchernychev & Makris, 1996] определялась предварительная конфигурация блоков фундамента и слоев земной коры. Программа Oasis Montaj (Geosoft) [Geosoft, 2018] использовалась для детализации формы объектов, вызывающих аномалии силы тяжести.

Цифровая батиметрическая модель исследуемого региона получена на основе Международного спутникового банка рельефа Арктики IBCAO v. 3.0 с разрешением 500 м [Jakobsson et al., 2012].

Аномалии силы тяжести (рис. 3) внесены в модель из двух источников. Для шельфовой части моря Лаптевых использована база данных, созданная на основе государственных гравиметрических карт масштаба 1:1 000 000 [Gaina et al., 2011]. Для глубоководной части исследуемого региона использовались гравиметрические данные Арктического гравитационного проекта ArcGP [Kenyon et al., 2008].

Рисунок 3

Магнитометрическая информация (рис. 4) получена из постоянно обновляемых цифровых баз данных «ВНИИОкеангеология» (г. Санкт-Петербург), составленных на основе аэромагнитных съемок масштаба 1:1 000 000 и 1:2 000 000 [Глебовский и др., 2002].

Рисунок 4

При проведении модельных расчетов структура осадочного чехла и положение глубинных границ определялись по сейсмическим данным. При составлении плотностных моделей использованы опубликованные и обработанные в рамках совместных проектов сейсмические данные МОВ, полученные по результатам экспедиций. ОАО «МАГЭ» (г. Мурманск) выполняла в регионе работы в 1986–1990 и 2005–2016 гг. В 1993–1997 гг. совместные российско-германские работы проводились институтом BGR (Федеральный Институт наук о Земле и природных ресурсов, г. Ганновер, Германия) и ОАО «Севморнефтегеофизика» (г. Мурманск). В 2011–2012 гг. работы в глубоководном арктическом бассейне выполнялись Государственным научно-исследовательским навигационно-гидрографическим институтом (ГНИНГИ, г. Санкт-Петербург). Кроме того, мы использовали результаты работ методом ГСЗ, выполненных «ВНИИОкеангеология» (г. Санкт-Петербург) вдоль геотраверса «Арктика–2007».

Запись сейсмического сигнала осуществлялась на цифровые сейсмостанции, суммарный объем пневмоисточников для разных съемок составлял от 16 до 45 литров, кратность наблюдений варьировала от 6 до 48 в зависимости от длины косы и расстояний между пунктами взрыва и пунктами приема. Такой существенный разброс в параметрах наблюдений обусловил различное качество итоговых сейсмических разрезов.

На сейсмических разрезах проинтерпретированы два сейсмических несогласия в толще осадочного чехла и поверхность акустического фундамента. Верхний сейсмостратиграфический комплекс, который подстилается предмиоценовым региональным несогласием RU, уверенно прослеживается практически повсеместно в Арктическом бассейне и по составу представляет собой гемипелагические осадки.

Сейсмостратиграфический комплекс, расположенный ниже RU, ограничен снизу посткампанским несогласием (pCU), и, по-видимому, представляет собой терригенные осадки, в основном, палеогенового возраста. Положение несогласий RU и pCU прослежено по сейсмическим профилям от скважины на хребте Ломоносова (ACEX 2004) [Пискарев и др., 2017]. Сейсмостратиграфический комплекс, расположенный ниже несогласия pCU, представляет собой деформированные осадки допозднемелового возраста в пределах Анисинско-Ломоносовского бассейна. В Западно-Лаптевском бассейне и в бассейне котловины Амундсена осадочные толщи этого возраста на сейсмических разрезах интерпретируются как ненарушенные. Акустический фундамент выделен на сейсмических разрезах по последнему регулярному отражению. В районах континентального склона, на участках с изрезанным рельефом и на профилях с низкой кратностью или слабым источником, выделенный акустический фундамент показан на разрезах пунктирной линией.

Стратиграфическая идентификация сейсмических границ региона Арктического бассейна и восточных морей российского арктического шельфа по единственной скважине на хребте Ломоносова не рассматривается как надежная. Данные о скоростях осадконакопления на хребте Ломоносова [Hillaire-Marcel et al., 2017] показывают, что скорости на протяжении последних 300 тыс. лет на порядок ниже, чем определенные в более ранних исследованиях [Левитан, 2015]. Таким образом, не исключена возможность корректировки возраста сейсмических границ.

На первом этапе моделирования после анализа и отбора представительного фактического материала была сформирована база данных, включающая цифровые данные батиметрии, величины аномалий потенциальных полей, сейсмические, петрофизические данные и сведения о современной сейсмической активности региона. Обработка базы данных и подготовка матриц данных произведены нами с разрешением 5 × 5 км для ввода в начальную плотностную модель.

На втором этапе выполнялась предварительная дифференциация земной коры по структуре и составу фундамента. Для качественной и количественной интерпретации данных использовался анализ амплитудно-частотной структуры гравитационного и магнитного полей.

На заключительном этапе моделирования с использованием численных расчетов проводился подбор петрофизических и геометрических параметров толщ и слоев, входящих в состав модели.

 

ОСАДОЧНЫЕ БАССЕЙНЫ И ПОДНЯТИЯ ФУНДАМЕНТА НА СЕВЕРЕ МОРЯ ЛАПТЕВЫХ

Проведенные нами исследования позволили выделить следующие осадочные бассейны:

• Анисинско-Ломоносовский бассейн, с отчлененными на юг и юго-восток фрагментами Анисинского, Небенского и Новосибирского прогибов;

• бассейн Амундсена, расположенный в котловине Амундсена;

• Западно-Лаптевский бассейн, уходящий с шельфа в котловину Нансена.

 

Анисинско-Ломоносовский осадочный бассейн

Восточная граница этого бассейна пересекается профилем 2012-16 и проходит между профилями 2014-25 и 2014-14 (см. рис. 2). Линия замыкания бассейна на востоке проводится на основании того, что максимальная мощность осадочного чехла, составляющая на профиле 2014-25 (рис. 5) порядка 10 км, уменьшается на расположенном восточнее профиле 2014-14 до менее 3 км. Профиль 2014-25 выполнен с относительно длинной косой длиной 4500 м, из чего следует сравнительно высокое качество сейсмической записи.

Рисунок 5

Северная граница бассейна при переходе к хребту Ломоносова пересечена профилями А-7 и 2014-25.

Северо-западная граница Анисинско-Ломоносовского бассейна в области перехода к котловине Амундсена пересечена профилями 1224, BGR93-09, 2012-16, 2014-23, 2014-22. По направлению на северо-запад бассейн ограничен поднятием фундамента, перекрытым спокойно залегающими толщами предположительно неоген-четвертичного (выше несогласия RU) возраста мощностью 1.5–2 км (рис. 6, профиль 1224, выполненный при длине косы 8100 м, такого же характера разрез и на профиле BGR93-09).

Рисунок 6

Осадки мощностью 1–2 км образуют полуграбены и перекрывают поднятие со следами структур растяжения в фундаменте на профилях 2014-23 и 2012-16.

Ширина поднятия на северо-западной границе Анисинско-Лаптевского бассейна составляет 50–60 км. В плане поднятие имеет сложное очертание границ. На карте магнитных аномалий поднятие характеризуется областью положительных аномалий (см. рис. 4), на карте аномалий силы тяжести в свободном воздухе контуры поднятия совпадают с отрицательными аномалиями, происхождение которых связано с увеличением глубины моря (см. рис. 3).

Западная граница Анисинско-Ломоносовского бассейна проходит по Северо-Лаптевскому горсту и пересечена профилями 90800, BGR97-17, 17A, 17B и BGR97-16 (рис. 7). Северо-Лаптевский горст четко выражен положительными аномалиями гравитационного поля и локальными положительными магнитными аномалиями.

Рисунок 7

На юге составной частью Анисинско-Ломоносовского бассейна являются Анисинский, Небенский и Новосибирский прогибы, отчленяющиеся в южном и юго-восточном направлении (см. рис. 2). Протяженность Анисинско-Ломоносовского бассейна в направлении с юго-запада на северо-восток составляет более 300 км, максимальная мощность осадочного чехла превышает 10 км.

 

Осадочный бассейн котловины Амундсена

В северном направлении от поднятия, ограничивающего Анисинско-Ломоносовский бассейн, расположен осадочный бассейн котловины Амундсена, в котором под спокойно залегающими верхними толщами мощностью до 3 км прослеживаются нижележащие осадочные толщи мощностью до 3–4 км.

Границы бассейна котловины Амундсена пересечены профилями:

• юго-восточная – 2014-23 и LAT1403,

• южная – DOP1502 и 90704,

• западная – LAT1501-4, LAT1403, 2011-24 (рис. 8),

• восточная – LAT1501-5.

Рисунок 8

Профиль LAT1403 выполнен с косой 8100 м, поэтому разрешающая способность записи на нем гораздо выше, чем на параллельном близко расположенном профиле 2011-24, выполненном вследствие тяжелых ледовых условий с короткой (600 м) косой. На профиле LAT1403 мы видим, как в его юго-восточной части, на расстоянии до 60 км от края шельфа моря Лаптевых, поднятие фундамента перекрыто спокойно залегающими толщами осадков мощностью около 1.5 км, возраст которых оценивается как неоген-четвертичный (выше несогласия RU). Далее на северо-запад на протяжении примерно 50 км мощность осадков увеличивается до более 7 км, в основном за счет появления в разрезе нижележащих осадочных толщ. Возраст нижележащих осадочных слоев, различающихся по характеру сейсмической записи, и, следовательно, по составу и условиям осадконакопления, оценивается как позднемеловой и палеогеновый (ниже и выше несогласия pCU).

На профиле DOP1502 под толщей спокойно залегающих осадочных пород мощностью порядка 2 км в нижележащей толще наблюдаются структуры растяжения – полуграбены.

Зона поднятия фундамента, отделяющая бассейн котловины Амундсена от Анисинско-Ломоносовского бассейна, перекрыта спокойно залегающими толщами предположительно неоген-четвертичного возраста мощностью 1.5–2 км, профили 1224 (см. рис. 6, А), BGR93-09 или осадочными породами аналогичной мощности, перекрывающими структуры растяжения фундамента и образующими полуграбены, профили 2014-23, 2012-16 (см. рис. 6, Б). Признаков сдвиговых деформаций в зоне поднятия не наблюдается.

В пределах изученной площади ширина бассейна Амундсена составляет около 100 км, длина - более 200 км. Максимальная мощность осадков составляет более 7 км (см. рис. 8).

 

Западно-Лаптевский осадочный бассейн

Западно-Лаптевский бассейн хорошо изучен в пределах шельфа, где межпрофильное расстояние в сети сейсмических профилей составляет величину порядка 10 км.

Бассейн отделен от Анисинско-Ломоносовского бассейна поднятием (Северо-Лаптевский горст) шириной 60–100 км. Субмеридиональное поднятие, разделяющее бассейны, пересечено в северной части Лаптевоморского шельфа профилями BGR97-17, 17A, 17B, BGR97-16 (см. рис. 7) и профилем 90800. На профиле BGR97-17 граница Западно-Лаптевского бассейна проходит по разлому Лазарева. Восточнее этого разлома мощность осадочного чехла на профиле составляет около 3 км, западнее увеличивается до 11 км. Восточнее Северо-Лаптевского горста мощность осадков при переходе к Анисинско-Ломоносовскому бассейну увеличивается до 6 км. На профиле BGR97-16 Северо-Лаптевский горст имеет ширину до 100 км, и мощность осадочных пород в пределах горста составляет от ≤1 до 1.5–2 км. По направлению на запад при пересечении разлома Лазарева мощность осадочных пород увеличивается до ≥10 км, на востоке в пределах Анисинского прогиба увеличивается до ≥5 км. Северо-Лаптевский горст также четко прослеживается и на профиле 90800, где ширина его области, разделяющей два бассейна, составляет ≈100 км. Субмеридиональное поднятие прослеживается далее на север от Северо-Лаптевского горста в Евразийский бассейн, где оно зафиксировано на профилях 90704, 90702 и LAT1503.

Граница шельф – Евразийский бассейн в пределах Западно-Лаптевского осадочного бассейна пересечена профилями 2014-20, LAT1404, 90704 (см. рис. 2).

На профиле LAT1404 в разрезе осадочной толщи четко видно строение грабена, расположенного в сейсмогенной зоне на продолжении зоны спрединга на хребте Гаккеля. В зоне перехода от шельфа при глубине моря от 500 м на протяжении более 50 км до глубины моря до 1500 м прослеживается осадочный чехол мощностью 4–4.5 км, разделенный на толщи, возраст которых оценивается от мелового до неоген-четвертичного. Границы толщ незначительно смещены по разломам, наклоненным к Евразийскому бассейну, возраст разломов по сейсмическим данным оценивается как допозднемиоценовый. Неоген-четвертичные отложения, мощность которых на профиле составляет более 700 м, зафиксированы в ненарушенном залегании. Примерно в 50 км от начала профиля и до внешней границы шельфа мощность осадочного чехла в котловине Нансена достигает 5000 м.

На профиле 2014-20 (рис. 9) вблизи внешней границы шельфа примерно 4 км предположительно неоген-четвертичных осадков рассечены разломами, наклоненными к континентальному склону. Общая мощность осадков в котловине Нансена в 100 км от края шельфа достигает 5 км. Выклинивания толщ в разрезе не наблюдается, хотя профиль проходит в непосредственной близости к сейсмогенному рифтовому грабену на продолжении хребта Гаккеля. В рельефе дна отчетливо выражена расположенная в рифтовой долине подводная гора, высота которой составляет 1.5 км, диаметр основания по данным детальной батиметрической съемки составляет около 20 км.

Рисунок 9

На профиле 90704, несмотря на невысокое качество исходных сейсмических материалов (следствие погрешностей навигационной привязки, низкой мощности источников и низкой кратности наблюдений), непрерывно прослеживается осадочный чехол общей мощностью более 5 км от края шельфа на расстояние более 50 км до точки с глубиной моря около 2 км в котловине Нансена. Следов сдвиговых структур на профиле не наблюдается.

Таким образом, Западно-Лаптевский осадочный бассейн протягивается в северном направлении в котловину Нансена на расстояние, примерно, 150–180 км от границы шельфа. Очертания северной границы этого бассейна остаются неясными из-за отсутствия сейсмических данных.

Приведена карта мощности осадочного чехла по данным сейсмических наблюдений и 3D сейсмо-гравитационного моделирования (рис. 10).

Рисунок 10

В пределах шельфа изопахиты глубоко залегающих (на глубине более 9–10 км) горизонтов Западно-Лаптевского осадочного бассейна вытянуты в направлении на северо-восток, что предполагает преобладание северо-западного направления растяжения в начальной стадии образования бассейна, то есть растяжения, направленного поперек, а не вдоль существующего континентального склона. Подобные очертания глубоких горизонтов представлены в работе [Кириллова-Покровская, 2017]. Такое направление растяжения обусловило в соседнем Енисей–Хатангском бассейне формирование мощных позднеюрских–раннемеловых осадочных толщ.

Восточная граница Западно-Лаптевского бассейна продолжена на север на основании повторной интерпретации сейсмических материалов по профилю 90700. Здесь под спокойно залегающей 1–1.5 км толщей осадков выделена нижележащая, разбитая разломами толща мощностью до 4 км (рис. 11).

Рисунок 11

На профиле 90700 нижняя осадочная толща уверенно не выделяется. Однако на выполненном в 2014 г. профиле 2014-20 (см. рис. 9), пересекающем профиль 90700, она выделяется отчетливо. Эта толща прослеживается также на профиле LAT1404, хотя на пересекающем его профиле 2012-16, выполненном с короткой косой, отчетливо не зарегистрирована.

При приближении к краю шельфа рифтовая долина на продолжении хребта Гаккеля располагается не на кристаллических породах, характерных для осевых частей срединно-океанических хребтов, а над многокилометровой толщей осадочных пород. Продолжение хребта Гаккеля на подъеме к континентальному шельфу моря Лаптевых в районе с координатами 79°17′ с.ш. и 125° в.д. показано на профиле МОВ ОГТ, выполненном в 2015 г. экспедицией МАГЭ (рис. 12). На представленном разрезе отображается присутствие в рифтовой долине на продолжении хребта Гаккеля толщи осадочных пород мощностью более 4 км. Залегание осадочных пород данной толщи единообразно нарушено сбросами, по краям рифтовой долины нарушено взбросами, образовавшими краевые горсты высотой в первые сотни метров. По характеру нарушений залегания верхних слоев осадочных пород устанавлено, что образование на континентальном склоне рифтовой долины относится к последней стадии тектонической перестройки в регионе, на границе плейстоцена и четвертичного периода около 2 млн лет назад.

Рисунок 12

 

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Выполненные исследования показали, что современная граница перехода континент–океан на севере моря Лаптевых на различных ее участках перекрыта осадочными толщами разного времени осадконакопления, предположительный возраст которых охватывает период от неоген-четвертичного до раннемелового–четвертичного. Западная часть границы перехода континент-океан входит в единый для шельфа и глубоководной области осадочный бассейн (Западно-Лаптевский), мощность осадочного чехла в его пределах составляет 4–5 км. Восточная часть границы перехода континент –океан отделена от западной его части Северо-Лаптевским горстом и его глубоководным продолжением. В восточной части граница перехода континент–океан отделяет Анисинско-Ломоносовский шельфовый осадочный бассейн от осадочного бассейна котловины Амундсена. Мощность осадков предположительно неоген-четвертичного возраста в этой части зоны перехода континент–океан составляет 1.5-2 км. Осадочные толщи в зоне перехода континент–океан на некоторых разрезах находятся в ненарушенном залегании. На других участках они образуют структуры, характерные для зон растяжения, и наблюдаются разломы с падением в сторону океанических глубин.

Признаков протяженных сдвиговых деформаций на севере моря Лаптевых не наблюдается на всем протяжении границы перехода континент-океан.

На континентальном склоне на продолжении рифтовой долины хребта Гаккеля проходит сейсмогенная молодая рифтовая зона. При всей неопределенности возрастных границ, по комплексу косвенных данных, можно предположить, что современное положение рифтовая долина заняла не раньше начала плиоцена.

При продолжении на шельф зона сейсмической активности распадается на две зоны, огибающие с двух сторон большую часть шельфа моря Лаптевых. Механизм землетрясений в этих зонах такой же, как и в рифтовой долине хребта Гаккеля, в них преобладает механизм растяжения [Аветисов, 2002]. В этих двух зонах наблюдаются локальные отрицательные аномалии силы тяжести очень высокой амплитуды (десятки мГал), и по сейсмическим данным источником таких аномалий являются узкие, глубокие грабены, заполненные молодыми осадками. Такого же типа аномалии, имеющие источниками аналогичной формы грабены, зафиксированы и восточнее, в частности, на продолжении Новосибирского прогиба. Однако, в этой зоне они сейсмически пассивны.

Для определения характера и времени активных тектонических деформаций в море Лаптевых и в западной части Восточно-Сибирского моря был проведен совместный анализ карт гравитационных и магнитных аномалий, данных сейсмического профилирования, сейсмологических данных о распределении и механизмах землетрясений.

В Евразийском бассейне основное направление магнитных и гравитационных аномалий параллельно оси хребта Гаккеля. В центральной части море Лаптевых слабые аномалии северо-северо-западного направления также направлены к хребту Гаккеля (рис. 13).

Рисунок 13

Самые сильные локальные гравитационные и магнитные аномалии расположены на периферии острова Котельный и массива Де Лонга. Сейсмические данные подтверждают, что эти аномалии совпадают с грабеноподобными структурами, заполненными осадками. Грабены, расположенные в море Лаптевых, совпадают с эпицентрами землетрясений. На востоке, в Восточно-Сибирском море эти структуры – сейсмически пассивные.

На разрезе (рис. 14) использованы результаты сейсмической интерпретации [Кириллова-Покровская, 2017; Пискарев, 2004; Шкарубо и др., 2014; Franke et al., 2001; Malyshev et al., 2009; Nikishin et al., 2018; Poselov et al., 2016] и идентифицированы те же региональные сейсмические маркерные горизонты, связанные с акустическим фундаментом, горизонтами RU, и pCU.

Рисунок 13

Горизонт AB идентифицируется как пре-сеноманская зона выветривания ~130–125 млн лет, образование которой связано с общим дорифтовым поднятием, что может отражать начало формирования верхоянского складчатого пояса в мезозое. Граница pCU коррелирует с перерывом осадконакопления до позднего палеоцена, идентифицированным в нескольких скважинах и обнажениях в прибрежных районах моря Лаптевых. Граница знаменует собой начало кайнозойского рифтинга в Евразийском бассейне. Маркер RU соответствует длинному периоду низкой скорости осадконакопления, задокументированному в скважине ACEX на хребте Ломоносова.

Интерпретация сейсмического профиля A4, единственного сейсмического разреза, на котором отображены глубокие отражающие горизонты земной коры, подтверждает обоснованность предположения о перемещении тектонических деформаций (см. рис. 14). Профиль демонстрирует мощную осадочную толщу с явной, но довольно хаотичной, отражательной способностью, расположенную между подошвой Кайнозоя (вблизи несогласия pCU) и поверхностью верхней коры (несогласие AB). Эта толща может представлять собой глубоко литифицированные позднемеловые отложения с незначительным контрастом плотности между ней и верхней кристаллической корой, поэтому она не влияет на модель при расчете гравитационного отклика от границ модели.

Можно со всей вероятностью предполагать, что фундамент шельфа моря Лаптевых к западу от о. Котельный состоит из позднемезозойских (киммерийских) консолидированных складчатых толщ, подвергшихся затем интенсивному растяжению и последующему разрыву и рифтогенезу, что предшествовало открытию Евразийского бассейна. Дальше на восток, в шельфе Восточно-Сибирского моря возможен более старый фундамент (сформированный в герцинское или даже байкальское время).

Рифтовая долина хребта Гаккеля в восточном Евразийском бассейне заняла свое нынешнее местоположение только в плиоцене [Пискарев и др., 2017]. Однако даже до этого времени положение рифтовой долины не сильно отличалось от настоящего, о чем может свидетельствовать ориентация линейных магнитных аномалий [Глебовский и др., 2006], начиная с вероятного расположения аномалии 13, направление которой примерно совпадает с направлением современной рифтовой долины. В эоцене ось спрединга располагалась под острым углом к современной ориентации [Gaina et al., 2015; Nikishin et al., 2018].

Сопоставляя структуру осадочных слоев в грабене над сейсмически активным Бельковским рифтом и другими активными грабенами в море Лаптевых со структурами в грабенах Новосибирского бассейна, мы видим существенное различие. Скважина на одном из грабенов моря Лаптевых (см. рис. 13) пробурена через плиоцен-миоценовые отложения. По-видимому, формирование узких вытянутых структур расширения (грабенов) на лаптевском и восточно-сибирском шельфах можно отнести к разным этапам эволюции. Это могло происходить одновременно со сдвигом активности на запад в Евразийском бассейне. По предварительной оценке перестройка кинематики спрединга в бассейне могла происходить на границе олигоцена–эоцена (аномалия 13), затем - в плиоцене [Пискарев и др., 2017].

Геологические наблюдения в краевых частях одного из пассивных в настоящее время грабенов на берегах Благовещенского пролива, разделяющего о. Новая Сибирь и о. Фаддеевский, позволяют определить временной диапазон прекращения в этой области тектонических деформаций. Интенсивные деформации закартированы в поясе шириной около 2 км вдоль юго-западного берега о. Новая Сибирь, в частности, на мысе Утес Деревянных Гор (рис. 15). Осадочные толщи позднего мела, третичного, вплоть до плиоценового, возраста образуют складчато-надвиговую структуру с простиранием на запад–северо-запад. Надвиги, ориентированные на северо-восток под углом 40°–70°, расположены в зоне на расстоянии 50–600 м друг от друга.

Рисунок 15

Показаны структуры деформации осадочных пород по бортам Новосибирского прогиба (рис. 16). На острове Новая Сибирь (мыс Утес Деревянные Горы) деформированы позднемеловые осадки. На острове Фаддеевский (мыс Нерпичий), на противоположном берегу Благовещенского пролива, деформированы осадки олигоцена–миоцена.

Рисунок 16

Верхняя часть разреза на о-ве Новая Сибирь содержит слои ила, песка и бурого угля. Ил и песок часто содержат прослои туфа с частицами вулканического стекла. Общая мощность толщи составляет около 300 м. Возраст толщи по анализу остатков растений и спор определен как позднемеловой.

Таким образом, как сейсмические данные, так и прямые геологические наблюдения свидетельствуют о том, что современной тектонической активности в регионе моря Лаптевых предшествовал этап растяжения земной коры в Восточно-Сибирском море, где сейсмическая и деформационная активность происходила с мелового времени и закончилась на границе плиоцена.

 

ВЫВОДЫ

Анализ полученных в экспедициях 2004–2014 гг. геолого-геофизических данных приводит нас к следующим выводам о строении зоны перехода континент–океан на севере моря Лаптевых.

1. Осадочный чехол в зоне перехода континент–океан на севере моря Лаптевых разделен на три отчлененных друг от друга осадочных бассейна. Анисинско-Ломоносовский бассейн охватывает северо-восточную часть шельфа моря Лаптевых, частично континентальный склон и седловину при переходе от шельфа к хребту Ломоносова. Максимальная мощность осадочного чехла в бассейне составляет 10 км. Южный и юго-восточные фрагменты бассейна формируют Анисинский, Небенский и Новосибирский прогибы. Бассейн котловины Амундсена обладает мощностью осадочного чехла до 7 км. От Анисинско-Ломоносовского бассейна он отделен поднятием, имеющим в плане сложные очертания и протягивающимся на север в пределы хребта Ломоносова. Западно-Лаптевский бассейн на шельфе имеет мощность осадочного чехла до 14 км, в пределах котловины Нансена его мощность доходит до 5 км. Максимальные прогибы осадочной толщи в шельфовой области ориентированы в северо-восточном направлении, согласно простиранию Енисей-Хатангского прогиба. В котловине Нансена мощность верхних толщ осадочного чехла убывает, мощность нижних толщ возрастает при приближении к восточной границе прогиба.

2. Современный континентальный склон в море Лаптевых в Западно-Лаптевском бассейне представляет собой северную границу микроплиты. На востоке (к западу от о. Бельковский) и западе (вблизи п-ова Таймыр) микроплита отделена от крупных плит сейсмоактивными грабенами, механизм землетрясений в которых указывает на их развитие в процессе горизонтального растяжения.

3. Строение осадочного чехла и поверхности фундамента на континентальном склоне в зоне перехода континент–океан на севере моря Лаптевых свидетельствует о неоднократной смене тектонических обстановок и многоэтапности формирования выходящих на склон структур.

4. Рифтовая долина хребта Гаккеля, продолжаясь на подъем и выше по континентальному склону к границе шельфа моря Лаптевых, прослеживается над мощной толщей осадочных пород, включающей кайнозойские и позднемеловые отложения, разбитые молодыми разрывными нарушениями. Современное положение рифтовая долина заняла в плиоценовое время. Следы предыдущих врезов рифтовой долины к востоку от современного четко прослеживаются в рельефе континентального склона. Строение осадочного чехла и фундамента на шельфе моря Лаптевых и в прилегающей области Евразийского бассейна также свидетельствует о том, что зоны тектонической активности, начиная с верхнего мела и до плиоцена, располагались восточнее современных.

5. Следы рифтогенеза в Евразийском бассейне восточнее современной рифтовой долины выражены в нарушенной разломами структуре маломощного осадочного чехла и интенсивной изрезанности поверхности фундамента.

6. На востоке Анисинско-Ломоносовского бассейна в Новосибирском прогибе и поднятии Де Лонга наблюдаются грабены, схожие по строению и аналогичные по отображению в аномалиях потенциальных полей. Активное образование грабенов происходило в палеогене–раннем неогене, что свидетельствует о продвижении в кайнозое зоны растяжения с востока на запад.

Благодарности. Авторы выражают благодарность коллегам, которые принимали участие в исследованиях геологического строения моря Лаптевых и полярных регионов. Авторы благодарны Е.В. Брую, К.И. Булаткиной, Д.В. Безумову (ВНИИОкеангеология, г. Санкт-Петербург) за помощь в обработке материалов. Авторы признательны С.П. Павлову и Т.А. Кирилловой (Морская арктическая геологическая экспедиция, МАГЭ, г. Мурманск) за обсуждение материалов.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аветисов Г.П. О границе литосферных плит на шельфе моря Лаптевых // ДАН. 2002. Т. 385. № 6. С. 793–796.

2. Аветисов Г.П., Винник А.А. Банк арктических сейсмологических данных // Физика Земли. 1995. №3. С. 78–83.

3. Глебовский В.Ю., Верба В.В., Каминский В.Д. Потенциальные поля Арктического бассейна: история изучения, аналоговые и современные цифровые обобщения // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане / В.Л. Иванов (ред.). СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 93–110.

4. Глебовский В.Ю., Зайончек А.В., Каминский В.Д., Мащенков С.П. Цифровые базы данных и карты потенциальных полей Северного Ледовитого океана // Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология / Д.А. Додин, В.С. Сурков (ред.). СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. С. 134–141.

5. Глебовский В.Ю., Каминский В.Д., Минаков А.Н., Меркурьев С.А., Чилдерс В.А., Брозина Д.М. История формирования Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана по результатам геоисторического анализа аномального магнитного поля // Геотектоника. 2006. № 4. С. 21–42.

6. Дараган-Сущова Л.А., Читайло Д.М., Зимовский А.В. Скоростной анализ осадочных бассейнов Северного Ледовитого океана // Региональная геология и металлогения. 2017. № 71. С. 67–74.

7. Карасик А.М. Магнитные аномалии хребта Гаккеля и происхождение Евразийского суббассейна Северного Ледовитого океана // Геофизические методы разведки в Арктике / Р.М. Деменицкая (ред.). Л.: Изд-во НИИГА, 1968. Вып. 5. С. 8–19.

8. Кириллова-Покровская Т.А. Разработка актуализированной геологической модели моря Лаптевых и сопредельных глубоководных зон для уточненной оценки его углеводородного потенциала // Разведка и охрана недр. 2017. № 10. С. 30–38.

9. Левитан М.А. Скорости седиментации отложений последних пяти морских изотопных стадий в Северном Ледовитом океане // Океанология. 2015. Т. 55. № 3. С. 470–479.

10. Пискарев А.Л. Строение фундамента Евразийского бассейна и центральных хребтов Северного Ледовитого океана // Геотектоника. 2004. № 6. С. 49–66.

11. Пискарев А.Л., Поселов В.А., Каминский В.Д., Аветисов Г.П., Буценко В.В., Глебовский В.Ю., Гусев Е.А., Жолондз С.М., Киреев А.А., Смирнов О.Е., Фирсов Ю.Г., Зинченко А.Г., Павленкин А.Д., Поселова Л.Г., Савин В.А., Черных А.А., Элькина Д.В. Арктический бассейн (геология и морфология). СПб: ВНИИОкеангеология, 2017. 291 с.

12. Пискарев А.Л., Шкатов М.Ю. Энергетический потенциал арктических морей России: выбор стратегии развития. М.: Геоинформмарк, 2009. 307 с.

13. Рекант П.В., Гусев Е.А. Структура и история формирования осадочного чехла рифтовой зоны хребта Гаккеля (Северный Ледовитый океан) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 9. С. 1634–1640.

14. Рекант П.В., Петров О.В., Кашубин С.Н., Рыбалка А.В., Винокуров И.Ю., Гусев Е.А. История формирования осадочного чехла глубоководной части арктического бассейна по данным сейсмических исследований МОВ-ОГТ // Региональная геология и металлогения. 2015. № 64. С. 11–27.

15. Рельеф дна Северного Ледовитого океана // Масштаб 1 : 5000000, проекция стереографическая / Г.Д. Нарышкин (ред.). СПб.: ГУНиО МО, ВНИИОкеангеология, 1998.

16. Шкарубо С.И., Заварзина Г.А., Зуйкова О.Н. Результаты современного этапа изучения Лаптевоморского шельфа: от гипотез к новым фактам и проблемам // Разведка и охрана недр. 2014. № 4. С. 23–30.

17. Avetisov G.P. Geodynamics of the zone of continental continuation of Mid-Arctic earthquakes belt (Laptev Sea) // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1999. Vol. 114. № 1–2. P. 59–70.

18. Berglar K., Franke D., Lutz R., Schreckenberger B., Damm V. Initial Opening of the Eurasian Basin, Arctic Ocean // Frontiers in Earth Science. Vol. 4. № 91. P. 1–14. doi 10.3389/feart.2016.00091

19. Engen O., Eldhom O., Bungum H. The Arctic Plate Boundary // J. of Geophyiscal Research. 2003. Vol. 108. № B2. P. 1–17.

20. Franke D., Hinz K., Blok M., Drachev S.S., Neben S., Kos’ko M.K., Reichert Chr., Roeser H.A. Tectonics of the Laptev Sea region in North-Eastern Siberia // Polarforschung. 1998. Vol. 68. P. 51–58.

21. Franke D., Hinz K., Reichert Ch. Geology of the East Siberian Sea, Russian Arctic, from seismic images: Structures, evolution, and implications for the evolution of the Arctic Ocean Basin // J. of Geophysical Research. 2004. Vol. 109. № B07106. P. 1–19.

22. Franke D., Hinz K., Oncken O. The Laptev Sea Rift // Marine and Petroleum Geology. 2001. Vol. 18. Is. 10. P. 1083–1127.

23. Gaina C., Nikishin A.M., Petrov E.I. Ultraslow spreading, ridge relocation and compressional events in the East Arctic region: A link to the Eurekan orogeny? // Arktos. 2015. Vol. 1. № 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1007/s41063-015-0006-8.

24. Geosoft Oasis Montaj software [Электронный ресурс]. www.geosoft.com/products/oasis-montaj. Accessed 03.07.2018.

25. Gaina C., Werner S.C., Saltus R., Maus S., and the CAMP-GM GROUP. Circum-Arctic mapping project: new magnetic and gravity anomaly maps of the Arctic // Geological Society, London, Memoirs. 2011. Vol. 35. P. 39–48. doi 10.1144/M35.3

26. Hillaire-Marcel C., Ghaleb B., de Vernal A., Maccali J., Cuny K., Jacobel A., McManus J. A new chronology of late quaternary sequences from the central Arctic Ocean based on ‘‘extinction ages’’ of their excesses in 231Pa and 230Th // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2017. Vol. 18. № 12. P. 4573–4585. https://doi.org/10. 1002/2017GC007050.

27. Jakobsson M., Mayer L.A., Coakley B., Dowdeswell J.A., Forbes S., Fridman B., Hodnesdal H., Noormets R., Pedersen R., Rebesco M., Schenke H.-W., Zarayskaya Y., Accettella D., Armstrong A., Anderson R.M., Bienhoff P., Camerlenghi A., Church I., Edwards M., Gardner J.V., Hall J. K., Hell B., Hestvik O., Kristoffersen Y., Marcussen C., Mohammad R., Mosher D., Nghiem S.V., Pedrosa M.T., Travaglini P.G., Weatherall P. The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 3.0 // Geophysical Research Letters. 2012. Vol. 39. № 12. P. 1–6.

28. Kenyon S., Forsberg R., Coakley B. New Gravity Field for the Arctic // Eos, Transactions. AGU. 2008. Vol. 89. № 32. P. 289–290.

29. Kos’ko M.K., Trufanov G.L. Middle Cretaceous to Eopleistocene sequences on the New Siberian Islands: an approach to interpret offshore seismic // Marine and Petroleum Geology. 2002. Vol. 19. № 7. P. 901–919.

30. Kristoffersen Y. The Eurasia Basin: an update from a decade of geoscientific research // Polarforschung. 2000. Vol. 68. P. 11–18.

31. Malyshev N.A., Barinova E.M., Ikhsanov B.I., Borodulin A.A., Obmetko V.V. Results of reinterpretation of integrated seismic data on the Laptev Sea area, in: Geology of the Earth’s Polar Regions // Geology of the Earth Polar Regions: Proceedings of 42nd Tectonic Meeting, 2009. Vol. 2. P. 11–18.

32. Nikishin A.M., Gaina C., Petrov E.I. Malyshev N.A., Freiman S.I. Eurasia Basin and Gakkel Ridge, Arctic Ocean: Crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data // Tectonophysics. 2018. Vol. 746. P. 64-82. doi 10.1016/j.tecto.2017.09.006

33. Piskarev A.L., Kireev A.A., Poselov V.A., Savin V.A., Smirnov O.E. Areas of Pre-Cenozoic Basement in the Eurasian Basin (Arctic Ocean) // 79th EAGE Conference and Exhibition / Paris, France: European Association of Geoscientists and Engineers (EAGE), 2017. P. 1–4. doi 10.3997/2214-4609.201701311

34. Piskarev A., Elkina D. Giant caldera in the Arctic Ocean: Evidence of the catastrophic eruptive event // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. № 46248. P. 1–8.

35. Poselov V.A., Kireev A.A., Butsenko V.V., Smirnov O.E., Savin V.A. Structure and seismic stratigraphy of sedimentary cover in the Amerasian Basin of the Arctic Ocean // 35th International Geological Congress 27 August–4 September 2016, Cape Town / Republic of South Africa, Cape Town: American Geosciences Institute (AGI), 2016. P. 1–3

36. Snow J.E., Edmonds H.N. Ultraslow-spreading ridges. Rapid paradigm changes // Oceanography. 2007. Vol. 20. № 1. P. 90–101.

37. Sohn R.A., Willis C., Humphris S., Shank T.M., Singh H., Edmonds H.N., Kunz C., Hedman U., Helmke E., Jakuba M., Liljebladh B., Linder J., Murphy C., Nakamura K., Sato T., Schlindwein V., Stranne C., Tausenfreund M., Upchurch L., Winsor P., Jakobsson M., Soule A. Explosive volcanism on the ultraslow-spreading Gakkel Ridge, Arctic Ocean // Nature. 2008. Vol. 453. № 7199. P. 1236–1238.

38. Tchernychev M.Yu., Makris J. Fast calculations of gravity and magnetic anomalies based on 2D and 3D grid approach // Abstract of the 66th SEG Meeting. Denver, 1996. P. 1136–1138.

 


Structure of the Laptev Sea Shelf–Eurasian Basin Transition Zone (Arctic Ocean)

A.L. Piskarev, G.P. Avetisov, A.A. Kireev, G.S. Kazanin, V.A. Poselov, V.A. Savin, O.E. Smirnov, D.V. Elkina

Abstract—Based on obtained data the paper considers the structure of the sedimentary cover and basement in continent–ocean transition zone. We analyze the structure of modern tectonic activity zones in the Laptev Sea and structurally similar zones in the Novosibirsk Trough and the De Long Massif. Three sedimentary Anisin–Laptev, Amundsen and West Laptev basins separated by basement uplifts are distinguished in sedimentary cover. The Anisin–Laptev Basin is separated from the West Laptev Basin by the North Laptev Horst and from the Amundsen Basin by an uplift stretching from the Lomonosov Ridge and covered by Neogene–Quaternary deposits. The modern tectonic activity zone, marked by a rift valley and earthquakes, stretches across the continental slope from the Gakkel Ridge above sedimentary rock sequence possessing many-kilometers thickness. The zone reached its present-day position in Pliocene. Near the shelf boundary, the zone bifurcates with one branch departing into the West Laptev Basin and with the other branch departing into grabens that developed to the west of New Siberian Islands forming the Laptev microplate.

Keywords: Eurasian Basin, Laptev Sea, sedimentary cover, seismology, seismic survey, geophysical modelling

 

 

 

Ссылка на статью:

 

Пискарев А.Л., Аветисов Г.П., Киреев А.А., Казанин Г.С., Поселов В.А., Савин В.А., Смирнов О.Е., Элькина Д.В. Строение зоны перехода шельф моря Лаптевых – Евразийский бассейн (Северный Ледовитый океан) // Геотектоника. 2018. № 6. С. 3-24.

 



 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz