С.Д. Соколов1

Тектоника Восточной Арктики: проблемы и неопределенности

Скачать *pdf

1 Геологический институт (ГИН) РАН, Москва, Россия

 

Арктический бассейн и его континентальное обрамление изучены крайне неравномерно, наименее изученными и наиболее дискуссионными в тектоническом плане являются структуры Восточной Арктики. В течение последних лет, включая программы Международного полярного года (2007-2008 гг.), Лаборатория тектоники океанов и приокеанических зон ГИН РАН ведет планомерные региональные исследования на ключевых объектах Чукотки и арктических островах Восточно-Сибирского и Чукотского морей. В результате этих исследований были получены новые данные по разным аспектам геологии континентальных окраин, тектонической истории Арктического океана, реконструкции древних осадочных бассейнов. По целому ряду вопросов были предложены новые решения, и соответственно появились и были определены наиболее актуальные проблемы, предлагаемые в качестве предмета будущих исследований.

К Восточной Арктике относятся структуры, расположенные восточнее хребта Ломоносова за пределами воздействия развивающейся спрединговой системы Атлантического океана, с аномальным ультрамедленным спрединговым хребтом Гаккеля. Основной структурой является Амеразийский бассейн с Канадской котловиной, впадиной Макарова, подводным хребтом Альфа-Менделеева, обрамленный широкими шельфами Азиатского и Северо-Американского континентов.

Изучение геологии Новосибирских островов и первые результаты датирования обломочных цирконов из триасовых отложений Верхоянского комплекса, Чукотского микроконтинента, Аляски и других объектов вызвали критические замечания в адрес общепринятой ротационной гипотезы образования Амеразийского бассейна [Kuzmichev & Pease, 2007; Miller et al., 2006]; были выдвинуты новые соображения относительно первоначального расположения ряда тектонических элементов и иных палеогеографических связях и взаимоотношениях.

Предложена новая тектоническая модель Южно-Анюйской сутуры [Бондаренко, 2004; Sokolov et al., 2002], которую принято рассматривать как результат закрытия океанического бассейна и коллизии микроплиты Чукотка - Арктическая Аляска с Северо-Азиатским (Сибирским) континентом. Базовые положения этой модели следующие: 1) внутреннее строение Южно-Анюйской сутуры характеризуется покровными структурами северной вергентности и осложняющими их надвигами южной вергентности и правосторонними сдвиговыми деформациями; 2) в позднем палеозое - раннем мезозое существовал Анюйский океанический бассейн как часть Прото-Арктического океана; 2) южная (азиатская) окраина океанического бассейна была активной, а северная (американская) окраина - пассивной; 3) в течение коллизии пассивная окраина субдуцировалась под активную окраину и комплексы Южно-Анюйской сутуры оказались надвинуты на структуры Чукотского микроконтинента; 4) коллизия завершилась в раннемеловое (апт) время.

Несмотря на значительные достижения в понимании структуры и тектонической истории Южно-Анюйской сутуры остаются нерешенными важные проблемы. Во-первых, остается неясным вопрос с ее северо-западным и восточным продолжением. В северо-западном направлении сутура прослеживается до юго-восточного побережья о-ва Большой Ляховский. Однако дальнейшее ее продолжение на шельфе не выражено в магнитном и гравитационном полях, поэтому, исходя из общих соображений, предлагаются разные направления [Богданов, 2004; Парфенов и др., 1993; Филатова и Хаин, 2007; Kuzmichev & Pease, 2007]. Нельзя исключать [Sokolov, 2004], что продолжением Южно-Анюйской сутуры могут быть офиолитовые аллохтоны коллизионного орогена хребта Черского [Оксман и др., 2003].

Восточным продолжением Южно-Анюйской сутуры считались «эвгеосинклинальные» образования Восточной Чукотки [Парфенов, 1984], которые относились к верхней юре - нижнему мелу [Косыгин и др., 1974], а позднее - к верхнему триасу и были объединены в Вельмайский террейн [Парфенов и др., 1993].

В районе Колючинской губы в составе Вельмайского террейна были выделены габбро-долеритовый и базальтовый комплексы, характеризующиеся геохимическим и возрастным (251 млн. лет [Леднева и др., 2009]) сходством с трапповым магматизмом Сибири. Эти данные требуют внесения существенных корректив в наши представления о тектоническом развитии арктической окраины Азии и открывают новые страницы в геологической летописи Восточной Арктики.

Правомерная трактовка формирования Северного Ледовитого океана как результата взаимодействия и периодической экспансии геодинамических систем Атлантического и Тихоокеанского сегментов [Пущаровский, 2002; Шипилов, 2008] относится к позднемезозойско-кайнозойскому времени. Более ранние этапы океанообразования и само существование Прото-Арктического океана остаются дискуссионными. Прямые доказательства существования древнего океана получены при изучении структурно-вещественных комплексов Южно-Анюйской сутуры, где были установлены позднепалеозойские и раннемезозойские комплексы зон перехода континент-океан, а самые молодые океанические комплексы ограничены бат-кимериджским временем.

В структурном отношении серьезные пробелы связаны с нашими знаниями о строении Новосибирско-Чукотского орогена (складчатая область), который принято продолжать в хребет Брукса, хорошо изученный американскими геологами. В глобальном плане сейчас вполне правомерно обсуждать вопрос о принадлежности этой складчатой области Тихоокеанскому или Арктическому складчатым поясам. В региональном плане остаются неясными вопросы о существовании покровных структур на Чукотке, этапности и возрасте деформаций, природе метаморфизма. По всем этим проблемам существуют разные точки зрения, а некоторые общепринятые представления базируются на ограниченном фактическом материале и изучении единичных объектов. Например, получили распространение представления об одноактном среднемеловом тектогенезе, фронт которого проходит по хорошо выраженной надвиговой зоне Новосибирско-Врангеля-Геральда-Лисберн-Брукса [Филатова и Хаин, 2007 и мн. др.]. Надвиговые системы хорошо изучены на о-ве Врангеля [Косько и др., 2003]. Однако отсутствуют сведения о покровно-чешуйчатом строении внутренних зон Чукотки за исключением единичных публикаций, имеющих предположительный характер и проведенных без детальных структурных наблюдений. При этом в регионе широко развиты структуры купольного тектогенеза [Гельман, 1995 и др.], а метаморфизмом затронут палеозойский и частично мезозойский чехол.

Среди океанических структур Восточной Арктики наиболее дискуссионными остаются вопросы о времени формирования Канадского бассейна и впадины Макарова, природе хребтов Альфа и Менделеева. Наибольшие споры вызывает тектоническая природа подводного хр. Альфа-Менделеева, который рассматривается как: 1) фрагмент континента; 2) отмершая спрединговая структура; 3) зона сжатия с развитием островодужного и субдукционного комплекса; 4) трансформный разлом; 5) подводное вулканическое плато; 6) путь горячей точки. В работе Н.А.Богданова [2004] предлагался комбинированный вариант генезиса со сменой геодинамических режимов во времени.

Неравномерность и слабая изученность многих объектов и комплексов Восточной Арктики являются главными причинами разнообразия существующих точек зрения, неоднозначности и дискуссионности решений относительно тектонической природы и геологической истории основных структур. Подтверждением этому могут служить опубликованные в последние годы различные тектонические карты и схемы [Филатов и Хаин, 2007; Mazarovich & Sokolov, 2003]. Исследования, проведенные по программам Международного полярного года, отчетливо показали, что на данном этапе главной задачей является накопление новых знаний, которые должны составить базу будущих тектонических интерпретаций, обобщений и реконструкций.

Исследования выполнялись при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 08-05-00547 и др.), программ ОНЗ РАН № 6 и № 14, научной школы НШ-3172.2008.5 (госконтракт 02.515.12.0014 и др.).

 

Литература

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

2. Бондаренко Г.Е. Тектоника и геодинамическая эволюция мезозоид северного обрамления Тихого океана. М.: Изд-во МГУ, 2004. 46 с.

3. Гельман М.Л. Фанерозойские гранитно-метаморфические купола на северо-востоке Сибири. Ст. 1: Геологическая история палеозойских и мезозойских куполов // Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14, №4. С. 102-115.

4. Косько М.К., Авдюничев В.В., Ганелин В.Г. и др. Остров Врангеля: геологическое строение, минерагения, геоэкология. МПР РФ: СПб.: ВНИИОкеангеология, 2003. 137 с.

5. Косыгин Ю.А., Воеводин В.Н., Житков Н.Г., Соловьев В.А. Восточно-Чукотская вулканическая зона и тектоническая природа вулканических поясов // Докл. АН СССР 1974. Т. 216, № 4. С. 885-888.

6. Оксман B.C., Ганелин А.В., Соколов С.Д. и др. Офиолитовые пояса Арктических регионов Верхояно-Чукотской орогенной области: геодинамическая модель формирования // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22, № 6. С. 62-75.

7. Парфенов Л.М. Континентальные окраины и островные дуги мезозоид Северо-Востока Азии. Новосибирск: Наука, 1984. 192 с.

8. Парфенов Л.М., Натапов Л.М., Соколов С.Д., Цуканов Н.В. Террейны и аккреционная тектоника Северо-Востока Азии // Геотектоника, 1993. № 1. С. 68-78.

9. Пущаровский Ю.М. Планетарная экспансия тектоногеодинамических процессов Индо-Аталантического сегмента в пределы Тихоокеанского сегмента // Геотектоника. 2002. № 3. С. 3-12.

10. Филатова Н.И., Хаин В.Е. Тектоника Восточной Арктики // Геотектоника, 2007. № 3. С. 3-29.

11. Шипилов Э.В. Генерации спрединговых впадин и стадии распада Вегенеровской Пангеи в геодинамической эволюции Арктического океана // Геотектоника 2008. № 2. С. 32-54.

12. Kuzmichev A., Pease V. Siberian trap magmatism on the New Siberian Islands : constraints for Arctic Mesozoic plate tectonic reconstructions // J. Geol. Soc. London 2007. V. 164. P. 959-968.

13. Mazarovich A.O., Sokolov S.Yu. Tectonic subdivision of the Chukchi and East Seas Siberian // Rus. J. Earth Sci. 2003. V. 5, № 3. P. 185-202.

14. Miller E., Toro J., Gehrels G. et al. New Insights into Arctic Paleogeography and Tectonics from U-Pb Detrital Zircon Geochronology. // Tectonics. 2006. V. 25. TC3013.

15. Sokolov S.D. Tectonics of NE Russia : Pivotal issues and uncertainties. AGU-2004, Full Meeting, Abstract. San-Francisco, 2004 GP09-192.

16. Sokolov S.D., Bondarenko G.Ye., Morozov O.L. et al. The South Anyui Suture, NE Arctic Russia: facts and problems to solve. Tectonic Evolution of the Bering Shelf-Chukchi Sea-Arctic Margin and Adjacent Landmasses // Geol. Soc. Amer. Spec. Paper 2002. V. 360. P. 209-224.

    

 

Ссылка на статью:

Соколов С.Д. Тектоника Восточной Арктики: проблемы и неопределенности. Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Том 2, 2009, с. 202-206.

 



вернуться на главную


eXTReMe Tracker

 
Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz