В 1994-1995 гг. в северной части Баренцевского шельфа ПМГРЭ при геологической съемке шельфа было выполнено 7 сейсмических профилей MOB ОГТ и 18 зондирований КМПВ. Профили (рис. 1) прошли вкрест и вдоль желобов Франц-Виктория и Святой Анны, а также пересекли структуры шельфа к югу от архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ).

Сейсмическим исследованиям предшествовала гравиметрическая съемка масштаба 1:1 000 000, по материалам которой по 7 расчетным профилям были смоделированы глубинные геолого-геофизические разрезы через архипелаг Земля Франца-Иосифа, желоб Франц-Виктория и восточную окраину Шпицбергенского блока. Одновременно с сейсмическим профилированием площадь архипелага ЗФИ была покрыта продолжающейся и в настоящее время аэромагнитной съемкой масштаба 1:1 000 000 и 1:500 000, проводимой ПМГРЭ.

В результате сейсмических исследований впервые на огромной площади Баренцевского шельфа, от поднятия Персея на западе до поднятия Визе и Ушакова на востоке, был выделен мощный практически неслоистый, или слабослоистый, сейсмостратиграфический и сейсмоструктурный комплекс со средней скоростью сейсмических волн 5,7 км/с при интервале 5,5-5,9 км /с.

Западная граница площадного распространения высокоскоростного сейсмостратиграфического комплекса имеет близмеридиональное направление, проходя вдоль западного борта желоба Франц-Виктория, огибая с востока поднятие Персея и направляясь далее к Малыгинской седловине и Центрально-Баренцевскому поднятию. В восточном направлении комплекс уходит под складчато-орогенные сооружения Новоземельской системы.

Наибольшая (до 6-8 км и выше) мощность комплекса, иногда в два раза превышающая мощность слоистого чехла со скоростью менее 5,5 км/с, зафиксирована в структурной зоне Франц-Виктория и в пределах Северо-Восточного Баренцевского прогиба. Выклиниваясь у западной границы распространения, комплекс практически отсутствует на площади восточной части Шпицбергенского блока, выполняя лишь узкие приразломные структуры типа авлакогенов, примером чего может служить нижняя часть сейсмического разреза прогиба Ольги, представленная линзой с максимальной мощностью 1,5-2 км (зонды 0194, 0294, 0394, рис. 2).

Уменьшение мощности комплекса до полного его исчезновения наблюдается также у границ структурного блока Земли Франца-Иосифа. Типичный разрез получен у южной границы ЗФИ на точке зондирования 0495, где кристаллический архейско-протерозойский фундамент с граничной скоростью 6,4 км/с, зафиксированной на глубине 5 км, непосредственно перекрывается толщей с V_p=5,l км/с. Внутри массива ЗФИ сейсмостратиграфический комплекс 5,5-5,9 км/с, видимо, выполняет систему линейных структур типа авлакогенов. По данным гравиметрического моделирования, одна из таких структур, имеющая в плане коленообразные очертания, намечается в северо-западной части. На северном окончании структуры, открывающейся к океану, сейсмический комплекс, характеризующийся, по данным предшественников, скоростью 5,6 км/с, установлен на глубине 4,5-5 км. Не исключено присутствие сейсмостратиграфического комплекса 5,5-5,9 км/с и в фундаменте Вильчековской впадине ЗФИ.

В некоторых разрезах (зонды 0594, 0395, 0295, 0195) рассматриваемый сейсмостратиграфический комплекс разделяется на две части: нижнюю - V_p=5,8-5,9 км/с мощностью 3-6 км и верхнюю - V_p=5,5 км/с мощностью 2-3,5 км (см. рис. 2).

На многих сейсмических профилях, или на их участках, хорошо видно, что сейсмостратиграфический комплекс 5,5-5,9 км/с является фундаментом для залегающего выше расслоенного осадочного чехла. Нередко также серии разрывных нарушений, пересекая рассматриваемый комплекс, заканчиваются близ его кровли. Однако во многих случаях структурное несогласие в основании слоистого осадочного чехла выражено недостаточно четко или не выражено вовсе (рис. 3).

Структуры поверхности сейсмостратиграфического комплекса 5,5-5,9 км/с представляют собой линейные гряды, валы и различной ширины отрицательные структуры общего северо-западного - близмеридионольного направления. Положительным структурам отвечают линейные максимумы ∆g_Буге и ∆g_св.в. Менее ярко выражены структуры в магнитном поле. Фрагменты поднятия, проходящего вдоль меридиана 45° в.д., прослеживаются в виде зоны с перепадом в уровне поля 100 нТл. На карте В.В. Верба (1987 г.) указанное поднятие может быть намечено по осям локальных экстремумов магнитных аномалий.

Слоистая часть разреза, осадочный чехол общей мощностью 1-8 км подразделяется на палеозойский (V_p=5-5,4 км/с), триасовый (V_p=3-4,9 км/с) и юрско-меловой (как правило, V_p менее 3 км/с) сейсмостратиграфические комплексы, мощности которых чрезвычайно изменчивы. Характер разреза осадочного чехла в различных структурах северной части Баренцевоморского шельфа показан на рис. 2,3.

Вариант интерпретации. На структурно-тектонической схеме (в статье не приводится) по кровле сейсмического слоя 5,5-5,9 км/с, составленной с использованием всех имеющихся сейсмических материалов, линейные структуры рассматриваемого комплекса обтекают блок Земли Франца-Иосифа, занимающего позицию срединного массива, и уходят в долготном направлении на юг, вливаясь в обширную виргацию байкалид северо-западного простирания, протянувшуюся из Печорского региона через весь Баренцевоморский шельф.

Байкалиды Тимана, Ижма-Печорского блока Большеземельской зоны имеют северо-северо-западные простирания и граничные сейсмические скорости от 5,7 до 6,2 км/с. Поверхность рифейского фундамента, на продолжении указанных зон в пределах акватории Печорского моря характеризуется средним значением 5,5 км/с.

В разрезе верхнего протерозоя Тимано-Канинской складчатой зоны, представляющей собой юго-западную окраинную ветвь байкальской виргации, кроме рифея присутствуют и вендские образования. Практически аналогичные филлиты и кварцево-серицитовые сланцы венда вскрыты и Нагурской скважиной, расположенной на острове Земля Александры архипелага ЗФИ и характеризующей разрез структурной зоны Франц-Виктория, которая, в свою очередь, представляет собой северный фланг той же окраинной западной ветви байкалид. Породы венда, вскрытые скважиной, дислоцированы с углами падения. 20-75°. Наблюдаются плойчатые структуры и зоны повышенной трещиноватости. В разрезе присутствуют межпластовые тела долеритов. Характерны сейсмические скорости 5,3-5,5 км/с, которые в пачках, расслоенных долеритами, увеличиваются.

Очевидно, что рассмотренные параметры структур и пород позволяют датировать выделенный сейсмостратиграфический комплекс с V_p=5,5-5,9 км/с поздним протерозоем, включая его в состав фундамента докембрийской платформы Баренцева моря.

Авторы отдают себе отчет в том, что между северной областью шельфа и хорошо изученным Печорским регионом лежит акватория центральной части Баренцева моря, сейсмическое строение которой необходимо проанализировать с предлагаемых в статье позиций. Тем не менее, даже те предварительные выводы, к которым пришли предшественники, обобщив их в монографии «Баренцевская шельфовая плита» (1988 г.), свидетельствуют о правомерности предложенной авторами интерпретации. В частности, в основании Центрально-Баренцевского поднятия предполагается байкальский фундамент. Указывается, что структура поднятия по характеру магнитных и гравитационных аномалий обнаруживает черты сходства с Печорской впадиной, а ее центральная часть по сейсмическим данным обладает теми же чертами строения, что и центральная часть Печорской впадины, поскольку для обеих областей характерно развитие линейных дислокаций, подчиняющихся северо-западному направлению.

В заключение предлагаем вариант сопоставления (таблица) структурных зон докембрийского фундамента, выделенных авторами в северной части Баренцевоморского шельфа, с зонами и блоками докембрийского фундамента Печорского региона по данным B.C. Журавлева (1972), Р.А. Гафарова (1976), М.В. Муратова (1986), что, на наш взгляд, небезынтересно для составления региональных карт нефтегазоносности шельфовых арктических областей.

Ссылка на статью:

Старк А.Г., Шкатов Е.П., Кузнецова Л.А. Новые данные о геологическом строении северной окраины Баренцевоморского шельфа по сейсмическим исследованиям // Разведка и охрана недр. 1999. № 7-8. С. 21-24.