Короткопериодные
гравитационные аномалии (длины волн
менее
500 км
) отражают вариации плотности и рельеф
контрастных плотностных границ земной
коры и верхней мантии. Остаточные
аномалии Буге в максимальной степени
отражают особенности строения земной
коры.
Расчет
остаточных аномалий Буге.
Для расчета аномалий использовались
данные по гравитационным аномалиям в
свободном воздухе [Forsberg
& Kenyon,
2005] и данные по
рельефу [IBCAO,
2005], приведенные к
регулярной сетке
2500 м
с предварительной фильтрацией
высокочастотных компонент до
совместимости с гравикой. Расчет
классических аномалий Буге (компенсация
наиболее контрастной плотностной
границы вода-дно) проводился для средней
плотности коры 2,75 г/см3 при
интегрировании рельефа в окружности с
радиусом
166 км
. Для получения компенсации аномального
поля за осадочный чехол необходимо
наличие значений мощности осадков на
сетке со сходной детальностью, которое в
настоящий момент отсутствует. Поэтому
расчет поправок на чехол не проводился.
Расчет мантийных аномалий Буге по
методу Куо и Форсайта, подразумевающему
постоянную мощность океанической коры
около
6 км
, также не проводился, поскольку учет
модельной константы не меняет
конфигурации аномального поля и с
практической точки зрения лишен смысла.
Расчет компенсации аномалий Буге за
термические параметры мантии был
проведен следующим образом. Поскольку
термовариации мантии являются
параметром, имеющим характерный размер
не менее
100 км
, и детальной количественной информации
для ее инструментального определения с
заданной детальностью не имеется, было
решено осуществить устранение
гравитационных эффектов глубинного
тепла обычной высокочастотной
фильтрацией. Собственно говоря,
получение остаточных аномалий Буге как
поля, максимально отражающего строение
коры и верхней мантии до глубин 15-
20 км
с практической точки зрения может быть
решено именно как выделение
высокочастотной части аномалий Буге.
Таким образом, получение остаточных
аномалий решает обе проблемы. Известно,
что глубина источника аномалии и ее
размер в плане соотносятся
приблизительно как 1:3. Удаление из
аномального поля Буге длин волн более
60 км
формирует искомый результат -
остаточные аномалии Буге (рисунок).

Данное
аномальное поле отражает
гравитационный эффект источников до
глубин
20 км
, т.е. максимально репрезентативно для
исследования тектоники земной коры.
Кроме того, данное поле четко
оконтуривает градиентные зоны,
связанные с переходом океан-континент, и
бортовые зоны погребенных грабенов,
палеорифтовых зон шельфа. Подобная
интерпретация остаточного поля
осуществима благодаря удалению
длиннопериодных компонент, амплитуда
которых больше, чем у короткопериодных,
и которые, как правило, маскируют слабые
вариации, мешая интерпретации последних.
Дополнительная
тектоническая информация. Анализ
остаточных аномалий Буге позволяет
обнаружить новые закономерности
тектонического строения фундамента
акватории Арктики, не выделявшиеся
ранее.
В
Канадской котловине ось палеоспрединга,
занимающая позицию, близкую к медианной
по отношению к бортам котловины,
обнаруживает эшелонированное строение
с правым сдвигом порядка 10-
15 км
и размерами блоковой сегментации 35-
50 км
.
Наблюдаются
линейные зоны север-северо-западной
ориентации, расположенные от котловины
Подводников далее на шельфе Восточно-Сибирского
моря и достигающие суши Евразии. В
котловине Подводников у западного
обрамления хребта Менделеева эти зоны
обрамляют район глубоких минимумов
аномалий в свободном воздухе. Отметим,
что эти линейные зоны не адекватны
грабеноподобным депрессиям массива Де-Лонга.
На
шельфе Карского моря четко
прослеживаются дугообразные аномалии,
продолжающие структуры Новой Земли к п-ову
Таймыр и островам Северная Земля, причем
главной новой особенностью является их
совмещение с линейными аномалиями,
продолжающими структуры северного
обрамления Новой Земли (Адмиралтейский
вал) к Северной Земле через трог Святой
Анны.
На
западе Баренцева моря в районе
сочленения Ольгинского и Медвежинского
бассейнов наблюдаются линейные зоны,
нарушенные правыми сдвигами с
амплитудой смещения до
60 км
. Линии сдвигов имеют восток-северо-восточную
ориентацию, параллельную оси хребта
Книповича, пересекают северное
обрамление Баренцевоморского шельфа в
районе трога Орел и прослеживаются в
Евразийской котловине вплоть до хребта
Гаккеля. Наличие линейной зоны в этом
районе отмечалось ранее [Shipilov,
Senin,
1992], она
интерпретировалась как грабен,
стыкующийся с Нордкапским бассейном.
Данные, полученные из анализа
остаточных аномалий, показывают, что это
зона является преимущественно
сдвиговой с элементами растяжения,
формирующими на северном обрамлении
Баренцева моря локальные рифтогенные
структуры, параллельные хребту
Книповича. Это подтверждается данными
экспедиции Геологического института
РАН на НИС «Академик Николай Страхов» (
2007 г
., 25-й рейс), которые показывают наличие
свежих вулканических образований в
структурах трога Орел [Зайончек
и др., 2009], а также
наличие теплового потока, в 10 раз
превышающего фоновое значение [Хуторской и др., 2009].
Вышеуказанное убеждает нас в
необходимости построения
принципиальной новой геодинамической
модели развития севера
Баренцевоморского шельфа.
Литература
1.
Зайончек А.В., Мазарович А.О., Лаврушин В.Ю.
и др. Геолого-геофизические работы 25
рейса НИС «Академик Николай Страхов» на
севере Баренцева моря и на
континентальном склоне Северного
Ледовитого океана. Доклады РАН, 2009, т. 427,
№ 1, с. 67-72.
2.
Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В.,
Ахмедзянов В.Р. Аномальный тепловой
поток и природа желобов в северной части
Свальбардской плиты. Доклады
РАН, 2009, т.
424, № 2, с. 227-233.
3. Forsberg R., Kenyon S. Gravity and Geoid in the Arctic region -
the northern polar gap now filled. 2005. (http://earth-irifo.nga.mil/GandG/wgs84/agp/readme_new.html)
4. IBCAO (International Bathymetric Chart of
Arctic Ocean
). 2005. (http://www.ngdc.noaa.gov/mgabathvinetrv/arctic/arctic.html)
|