Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Кратонный литосферный блок достаточно отчетливо выделяется в АМП специфической линейно-мозаичной структурой поля, сходного по частотно-амплитудным характеристикам с АМП древних платформ и щитов (Поселов и др., 2007). Южная граница «платформенного» магнитного поля достаточно «расплывчата» и проводится в значительной мере условно. Сейчас уже ясно, что в современном структурном плане она определяется северной границей области позднемезозойской складчатости, переработавшей некогда гораздо более обширную платформу. Фрагменты платформенных терригенно-карбонатных отложений обнажаются в пределах срединных массивов (о. Котельный) или в ядрах антиклинорных структур (о. Врангеля) мезозоид. Таким образом, в слабо измененном виде фрагменты древней платформы сохранились на поднятии Де-Лонга и Чукотском аваншельфовом выступе.

Фрагментом древней платформы является также Чукотский свод, представляющий относительно неглубоко погруженный аваншельфовый выступ континентальной коры, что признается практически всеми исследователями. Наиболее изученную часть этого поднятия – хребет Нортвинд – можно рассматривать (также как и поднятие Де-Лонга) как геологический репер при определении природы поднятий с корой континентального типа в пределах Амеразийского бассейна.

Как показывают имеющиеся геолого-геофизические материалы (Grantz et al., 1998; Косько и др., 2002; Кабаньков и др., 2004), хребет Нортвинд представляет собой фрагмент древней платформы с докембрийским гранитно-метаморфическим фундаментом и фанерозойским фаунистически охарактеризованным осадочным чехлом (палеозой, триас, юра), подвергшейся альпийскому континентальному рифтогенезу с образованием системы субмеридиональных горстов и грабенов, выполненных мел-палеогеновыми отложениями.

Таким образом, на доокеаническом этапе развития область Центрально-Арктических поднятий и прилегающий к ней Восточно-Арктический шельф были частями единой геологической структуры – древней платформы со стандартной для подобных структур континентальной корой.

Сейчас уже очевидно, что древняя платформа в фанерозое подверглась различным преобразованиям (регмагенезу, тектоно-магматической активизации и др.), проявлявшимся в эпохи глобальной тектонической активности. Следы этих процессов сохранились в виде выраженных в потенциальных полях доокеанических регмагенных зон и отдельных крупных разломов, прослеживающихся из глубоководных областей СЛО на шельфы (рис. 12). Эти зоны и разломы нередко наследуются или «учитываются» альпийскими регмагенными зонами и на значительных отрезках служат границами крупнейших океанических морфоструктур.

Применительно к рассматриваемому региону можно говорить о проявлении (на доокеаническом этапе) каледонской и герцинско-киммерийской тектоно-магматической активизации.

Каледонская эпоха проявилась в формировании систем разломов и, возможно, складчатых (авлакогенных?) зон северо-западного и субмеридионального простирания, а также в проявлениях ордовикского (440–450 млн. лет) андезит-базальтового магматизма (о. Генриетта) (Каплан и др., 2001).

Разломы СЗ-простирания широко развиты на шельфе, континентальном склоне и в приазиатской части хр. Ломоносова. Закартированные на о. Котельном крупные разломы СЗ-простирания следуют структурно-фациальной зональности развитых здесь палеозойских платформенных отложений и являются конседиментационными (Косько, 1977). Субмеридиональные разломы и гребневидные антиклинали о. Генриетты также совпадают с конседиментационной тектонической зональностью, выраженной оползневыми структурами (Виноградов и др., 1975). В монографии по Новосибирским островам в пределах поднятия Де-Лонга выделен субмеридиональный Генриетский авлакоген (Дорофеев и др., 1999), выполненный палеозойскими вулканогенно-терригенными отложениями.

Проявлением позднепалеозойской-раннемезозойской активизации является система разломов СВ– и ВСВ-простирания, прослеживающихся от Таймыра и устья Хатангского залива в южные части поднятий Ломоносова и Менделеева. Разломы Таймырской складчатой системы образовались в процессе каменноугольного – триасового тектогенеза, сущность которого Ю.Е. Погребицкий определил как омоложение платформы – преобразование фундамента и чехла древней платформы в складчатое основание молодой платформы (Погребицкий, 1971). Южные разломы рассматриваемой системы, выделяемые под названием Хатангско-Ломоносовской зоны разломов (Пискарев, 2004), являются продолжением континентальной рифтовой зоны в основании мезозойского Енисей-Хатангского прогиба (сходной с пермо-триасовыми рифтами в фундаменте Западно-Сибирского бассейна).

Выходы доокеанических платформенных и разновозрастных эпиплатформенных складчатых комплексов приурочены к осевым частям поднятий раннеокеанического этапа развития региона, при этом на Восточно-Арктическом шельфе наиболее крупные выходы, выраженные в рельефе островными поднятиями (о. Котельный, о. Врангеля), располагаются в зонах наложения окраинно-шельфовых поднятий на субмеридиональные поднятия Ломоносова и Альфа-Менделеева, продолжающиеся в шельфовую область из центральных частей СЛО (рис. 12).

Раннеокеанический этап характеризуется процессами континентального рифтогенеза, растяжения и деструкции континентальной коры, охватившими площадь современной глубоководной части СЛО и прилегающего к ней Восточно-Арктического шельфа. Следы этих процессов сохранились в виде сформировавшихся в этот этап структурах растяжения – осадочных бассейнах, рифтогенных прогибах, грабенах, выполненных мощными толщами терригенных мел-кайнозойских отложений и разделяющих их горстообразных поднятий. Такие структуры установлены сейсмическими исследованиями как в пределах области Центрально-Арктических поднятий, так и на сопредельных с ней шельфовых площадях. При этом нередко имеют место непосредственные переходы шельфовых прогибов и поднятий в соответствующие структуры Центрально-Арктической области (ныне погруженной до батиальных глубин).

Общей причиной всех этих процессов, скорее всего, являлись крупномасштабные подъемы мантийного материала из расширяющихся глубинных геосфер Земли. Предполагается, что воздымание наиболее крупных плюмов или суперплюмов играет ведущую роль в расколе и перемещении континентальных масс. Поверхностным проявлением мантийных плюмов чаще всего являются крупномасштабные ареалы платобазальтового вулканизма и щитовые вулканы. Один из наиболее изученных плюмов диаметром около 2000 км располагается под Восточной Африкой, продуцируя обширную провинцию развитых здесь платобазальтов (Планета Земля, 2004).

Применительно к СЛО можно предположить, что единый суперплюм, эволюция которого привела в итоге к формированию современного Арктического океана, состоял в верхней своей части из двух меньших по размерам плюмов – Евразийского и Амеразийского (Канадского), приуроченных к полярным отрезкам Атлантического и Тихоокеанских сегментов Мировой системы океанических рифтов. Очевидно, что в местах максимального подъема мантийного материала происходит полная деструкция континентальной коры.

Сейсмические профили ГСЗ «Трансарктика-92», «Арктика-2000», «Арктика-2005», «Арктика-2007» показывают, что область Центрально-Арктических поднятий (за исключением котловины Макарова и, в меньшей мере, котловины Подводников) характеризуется наименьшей степенью деструктивных преобразований континентальной коры; происходит лишь ее утонение при сохранении типичной для такой коры вертикальной расслоенности (Поселов, 2002; Поселов и др., 2007).

Начальной геологической формацией раннеокеанического этапа, связанной с растяжением коры и континентальным рифтогенезом, являются апт-альбские платобазальты, проявления которых очень широко распространены по периферии СЛО (Шпицберген, север Гренландии, острова Элсмир, Аксель-Хейберг и др.) (Ким, 2003). В рассматриваемом регионе наиболее крупные ареалы платобазальтов известны на ЗФИ и поднятии Де-Лонга, где они несогласно перекрывают платформенные отложения доокеанического этапа. Обширный ареал платобазальтов, сходных по характеру выражения в потенциальных полях и петрофизических особенностях земной коры с апт-альбскими платобазальтами Земли Франца-Иосифа, выделен на поднятии Альфа (Пискарев, 2004). Предполагается, что апт-альбские базальты играют роль акустического фундамента во впадине Подводников (Ким, 2003; Поселов, 2002).

Растяжение коры на уровне реологически пластичных слоев над мантийными сводами привело к прогибанию ее поверхности и формированию крупнейших обширных мелководных бассейнов – Евразийского и Канадского и разделяющей их Центрально-Арктической области (рис. 12). Последняя, испытавшая меньшее (по сравнению с сопредельными бассейнами) растяжение и утонение коры, превратилась в относительное поднятие. Оно было разделено системой впадин Подводников-Макарова (образовавшейся в результате существенного утонения – вплоть до частичной деструкции, коры над субмеридиональным мантийным выступом) на поднятия Ломоносова и Менделеева.