Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Заметная флексурно-разломная зона располагается по границе поднятия Ломоносова и котловины Амундсена, образуя вместе с Северо-Земельской и Лаптевоморской флексурно-разломными зонами единый морфоструктурный ансамбль континентального склона и подножья (Нарышкин и др., 2005)

Отметим, что по восточной границе поднятия Ломоносова пограничная флексурно-разломная зона морфологически выражена лишь на участке его сочленения с глубоководной котловиной Макарова, что лишний раз подчеркивает дифференцированный характер позднеальпийского проседания различных морфоструктур СЛО, обусловленный, как мы предполагаем, различной степенью преобразования коры на раннеокеаническом этапе.

Дальнейшая история главнейших структур СЛО различна. В Канадской котловине и области Центрально-Арктических поднятий активные тектонические процессы, по-видимому, прекратились. В Евразийском же бассейне активизировались процессы линейного спрединга, вызванные новым подъемом мантийных масс и более интенсивным растяжением коры, приведшим к ее разрывам и внедрению протрузий глубинного вещества. В осевой части бассейна сформировался срединно-океанический хребет Гаккеля; серия субпараллельных ему более мелких протрузий (интрузий? даек?), в той или иной степени прорывающих или вклинивающихся в осадочной чехол бассейна, фиксируется на сейсмических профилях и в котловине Амундсена (Поселов и др., 1998).

По структуре сейсмического разреза представляется несомненным, что раскол коры, ее раздвиг и внедрение протрузий акустического фундамента происходили после формирования значительной части осадочного чехла Евразийского бассейна.

Этот вывод подтверждается результатами геолого-геофизических исследований в южной части Евразийского бассейна (к югу от 81° с.ш.), где на сейсмических профилях фиксируются начальные стадии формирования срединно-океанического хребта. Здесь хр. Гаккеля морфологически не выражен, и океанический фундамент перекрыт осадочной толщей палеоцен-четвертичного возраста. На продолжении хребта Гаккеля наблюдается сводовый изгиб осадочной толщи, вызванный выступом (протрузией?) акустического фундамента. В центральной части свода осадочная толща рассечена грабеном, в который опущены все слагающие ее сейсмокомплексы (Гусев и др., 2002).

Применительно к Евразийскому суббассейну, предложенная нами модель формирования объясняет целый ряд особенностей его строения.

Асимметричность конфигурации структуры осадочного чехла во впадинах Евразийского суббассейна (общий наклон рефлекторов в сейсмокомплексах нижнего структурного этажа к Баренцево-Карскому континентальному склону) скорее всего унаследована от начальных стадий формирования, когда он являлся частью области позднекиммерийско-альпийского континентального рифтогенеза. Южное окончание этой области представлено системой горстов и грабенов, занимающей центральную и западную часть моря Лаптевых. Как уже отмечалось, для Лаптевского седиментационного бассейна в целом характерно общее увеличение мощности осадочного чехла и наклон рефлекторов к западной части бассейна.

Предположение о том, что кора океанических впадин (за пределами рифтовой зоны Евразийского суббассейна) представлена не новообразованной океанической корой, а преобразованной синокеаническими процессами нижней гранулит-базитовой корой, в какой-то степени подтверждается существованием систем транскоровых разломов (или шовных зон), устанавливающихся как в пределах глубоководных впадин, так и в сопредельных с ними шельфовых областях и внутриокеанических поднятиях (хребет Ломоносова). Как уже отмечалось, одна из наиболее проявленных в рельефе дна и потенциальных полях регмагенных систем прослеживается от хребта Ломоносова до Шпицбергена и далее, по-видимому, соединяясь с пригренландскими каледонидами. Трудно представить, чтобы такие доокеанические трансрегиональные регмагенные системы сохранились в новообразованной океанической литосфере.

Таким образом, анализ геолого-геофизических материалов по профилю «Арктика-2007» в совокупности с геодинамической моделью позволяет сделать следующие выводы:

1. Арктический бассейн является позднекиммерийско-альпийской койлогенной структурой, наложенной на гетерогенное континентальное геологическое основание. В области Центрально-Арктических поднятий и прилегающем к ней Восточно-Арктическом шельфе главной структурой этого основания была древняя платформа с карельско-гренвильским кристаллическим фундаментом, испытавшая в фанерозое несколько эпох тектоно-магматической активизации. Проявлением этих процессов, соответствующих во времени глобальным тектоническим эпохам (каледонской, герцинской, киммерийской), являются системы транскоровых разломов и/или шовных зон полициклического развития, прослеживающиеся из континентальных и шельфовых областей в акваторию СЛО.

2. Формирование СЛО связано с растяжением континентальной коры под воздействием поднимающегося из расширяющихся глубин глубинных геосфер мантийного материала. На начальном этапе развития растяжение осуществлялось на уровне реологически пластичных слоев земной коры и привело к прогибанию земной поверхности и формированию обширных бассейнов (Евразийско-Лаптевоморского и Канадского) и впадин (Макарова-Подводников) в областях максимального подъема мантийных масс (и соответственно утонения и деструкции коры) и разделяющих их относительных поднятий (Ломоносова и Альфа-Менделеева), кора которых испытала наименьшие преобразования.

3. Растяжению на раннеокеаническом этапе подверглась и площадь современного Восточно-Арктического шельфа с продолжением сюда крупнейших структур Центрально-Арктической области (бассейнов, впадин, поднятий) и осложняющих их структур более высоких порядков (рифтогенных прогибов, горсто-грабеновых структур, разломов).

4. Глубинные границы области мантийного апвеллинга (плюма), эволюция которого привела в итоге к образованию глубоководного Арктического бассейна, маркируются поясом рифтогенных присклоновых прогибов, развивавшихся над мантийными выступами по краям мантийного свода.

5. Мантийный апвеллинг сопровождался дифференцированной деструкцией континентальной коры. В местах максимального подъема мантийных масс происходило утонение и разрыв верхней коры, и образование «океанической» (по геофизическим характеристикам) коры. Как показывают материалы ГСЗ, последняя представляет, скорее всего, испытавший пластическое растяжение и утонение нижний гранулит-базитовый слой континентальной коры, перекрытый континентальными апт-альбскими платобазальтами и верхнемеловой-палеогеновой толщей мелководных и континентальных терригенных отложений.

6. Образование глубоководного Арктического бассейна произошло в результате неотектонического погружения (обрушения) в неогеновое время. Ранее единая область позднекиммерийско-альпийского континентального рифтогенеза оказалась разделенной поясом флексурно-разломного обрушения на глубоководную и шельфовую часть. Погружение было дифференцированным: наибольшее погружение испытали бассейны и впадины предыдущего этапа развития. Область Центрально-Арктических поднятий сохранилась в виде трансарктического пояса редуцированной континентальной коры, соединяющей Евразийский и Северо-Американский континенты.

7. В Евразийском суббассейне новый, более интенсивный импульс расширения глубинных геосфер Земли привел к разрыву ранее сформированной литосферы (возможности ее пластического растяжения были исчерпаны) и образованию системы линейных, развивавшихся снизу раздвигов, в которые вклинивался глубинный материал (в форме протрузий или, возможно, дайковых внедрений). Наиболее масштабные протрузивные внедрения такого материала происходили в осевой части Евразийского бассейна (скорее всего, по ранее существовавшей зоне глубинных разломов), где сформировался продолжающий свое развитие срединно-океанический хребет Гаккеля. Он представляет собой сейсмоактивный орогенно-спрединговый пояс, в пределах которого происходит формирование новой океанической коры в форме протрузий глубинного материала и надстраивающих их базальтовых вулканов и вулкано-тектонических построек.

8. В Амеразийском суббассейне этот этап активизации глубинных геосфер проявился в образовании достаточно крупных, морфологически выраженных вулканов, приуроченных преимущественно поднятию Альфа и к северной части Канадской котловины.

9. Область Центрально-Арктических поднятий и Восточно-Арктический шельф России представляют единый ансамбль континентальных геологических структур с общей историей геологического развития и синокеанических структурно-вещественных преобразований континентальной коры. Разделение этого ансамбля на шельфовую и глубоководные части произошло в результате неотектонического погружения центральной части Арктического бассейна. При этом ранее существовавшие структурные связи этих частей (общие системы доокеанических разломов, горсто-грабеновых структур, осложняющих бассейны и поднятия, сформировавшиеся в эпоху раннеокеанического рифтогенеза) сохранились. Представления о структурной изолированности поднятий Центрально-Арктической области от сопредельных континентальных областей не имеют под собой сколько-нибудь существенного фактологического обоснования.