Шельф Восточно-Сибирского моря среди других морей Арктической континентальной окраины Евразии наименее изучен в геолого-геофизическом отношении. Здесь отработаны лишь несколько рекогносцировочных сейсмических профилей (рис. 1). В этой связи все представления о тектонике региона и возрасте фундамента базируются преимущественно на интерпретации данных грави- и магнитометрических съемок различного масштаба [Литинский и др., 1978; Mazarovich & Sokolov, 2003 и др.], проведенных в разные годы прошлого века, и изученных разрезах сухопутного и островного обрамления [Дорофеев и др., 1999; Кузьмичев и др., 2005; Федоров и др., 2005]. В силу отсутствия скважин исследователи не могут придти к единому мнению о стратификации осадочного чехла при интерпретации единичных сейсмических разрезов [Богданов и др., 1995; Виноградов и др., 2004; Драчев и др.. 2001; Секретов, 1997; Шипилов и др., 1989; Mazarovich & Sokolov, 2003; Shipilov, 1989]. Одни считают, что осадочный чехол протяженных субширотно ориентированных бассейнов представлен здесь лишь кайнозойскими образованиями, другие включают в его состав меловые отложения, а иногда даже и юрские. Соответственно, сложной и далеко неоднозначной остается картина возрастной оценки фундамента и глубин его залегания [Маловицкий и др., 1988; Хаин и др., 2009]. Устанавливаются лишь отдельные фрагменты, свидетельствующие о преимущественно мезозойской (раннемеловой) его консолидации на преобладающей части Восточно-Арктической окраины, при этом геодинамический механизм этой эпиплатформенной складчатости, охватившей огромный по площади регион, до сих пор является слабо обоснованным и неясным. Геолого-геофизические материалы дают основание говорить, что эта складчатость не является одновозрастной и, скорее всего, носит скользящий возрастной характер.

Следует заметить, что в последнее время возрождается высказанная много лет назад Н.С. Шатским, а затем и Ю.М. Пущаровским идея о том, что большая часть фундамента окраины и прилегающих частей подводных хребтов Амеразийского бассейна соотносится с докембрийскими фрагментами кратона Гиперборея или Арктида.

Все отмеченное непосредственным образом отражается на представлениях о геологической истории и геодинамической эволюции этой части Арктики, которые остаются инвариантными, а следовательно, и во многом гипотетическими.

В представленной работе на основе анализа геологических и интерпретации геофизических данных предпринята попытка показать более широкое распространение ареала и типов проявления позднемезозойского вулканизма в пределах Восточно-Арктической континентальной Евразии, чем это представлялось ранее.

Одним из установленных геологических фактов является наличие проявлений внутриплитного мезозойского магматизма, зафиксированного исследователями на архипелаге Де-Лонга. Здесь на о. Беннетта закартирована серия базальтовых потоков, залегающих на меловых (досреднемеловых?) туфогенных и угленосных образованиях [Федоров и др., 2005]. Среди них выделяются щелочные базальты стратифицированных покровов с возрастом по K-Ar методу 106 млн. лет, близкие или аналогичные по химическому составу трапповым формациям и базальтам окраинноконтинентальных рифтогенных структур. Кроме того, выделяются магнезиальные кремненедосыщенные щелочные базальты, слагающие лавовые потоки и конусы, K-Ar возраст которых составляет 109, 110 и 124 млн. лет [Федоров и др., 2005].

Таким образом, можно говорить о том, что возраст проявившегося здесь вулканизма укладывается в основном в апт-альбский интервал геохронологической шкалы. В этой связи он может служить хорошим репером при обосновании стратификации разрезов отложений осадочных бассейнов Восточно-Арктической континентальной окраины. Анализ различных геолого-геофизических материалов свидетельствует о том, что базальтоидные породы, как интрузивные, так и вулканические, широко развиты в осадочном чехле шельфовых бассейнов различных окраин, в том числе и в пределах регионов Арктической окраины Евразии [Шипилов и др., 1989; 2009]. В ряде случаев, в зависимости от условий залегания и мощности, они получают вполне отчетливое отображение на сейсмических разрезах в виде так называемых «аномальных» отражающих сейсмических горизонтов. В пределах западной части шельфа Восточно-Сибирского моря и прилегающих областей распространение проявлений базальтоидного магматизма предполагалось исследователями по результатам интерпретации гравимагнитных данных [Литинский и др., 1978].

Анализ сейсмических материалов показывает, что близкий или аналогичный по возрасту вулканизм о. Беннетта выходит далеко за пределы архипелага Де-Лонга. В этой связи в данной работе приводятся примеры специфической волновой картины на временных сейсмических разрезах, обусловленные, по мнению автора, присутствием в осадочном чехле различных форм проявления базальтоидного вулканизма.

Один из таких районов - Анжуйский прогиб, расположенный между архипелагами Анжу и Де-Лонга. Эта узкая структура имеет север-северо-западное простирание и служит продолжением расположенного юго-восточнее Новосибирского бассейна. Анжуйский прогиб отчетливо выражен в потенциальных геофизических полях. В гравитационном поле ему отвечает глубокий минимум, очерченный резкими градиентными зонами. В структуре магнитного поля в пределах прогиба прослеживаются субсогласные с его простиранием удлиненные и округлой формы довольно интенсивные положительные аномалии. Поперечные сейсмические разрезы иллюстрируют его грабенообразное строение. Блоки фундамента бортовых зон, с облекающими его образованиями нижней части осадочного чехла, разбитые серией разломов, ступенчато, с запрокидыванием, погружаются к осевой части прогиба. Мощность осадочного выполнения в депоцентре прогиба по сейсмическим данным составляет не менее 10 км (рис. 2).

Все изложенное однозначно указывает на рифтовую природу этого бассейна. Вместе с тем в средней части осадочного разреза во временном интервале от 2 до 4-4.5 с выделяется контрастно стратифицированный комплекс образований. Он выклинивается на склонах бассейна, перекрывает ступенчато сброшенные блоки внутренних при бортовых зон и прослеживается в увеличенной мощности над депоцентром прогиба. Интенсивные сейсмические рефлекторы перемежаются здесь с нормальными отражающими горизонтами. Это дает основание говорить о том, что рассматриваемый комплекс представлен переслаиванием базальтовых потоков и покровов с туфо-лавами, пирокластами и другими осадочными образованиями, аналогичными тем, что установлены на о. Беннетта. Подтверждением этому служит и скачкообразное нарастание сверху вниз при переходе к вулканогенному комплексу скоростных параметров среды разреза от 2.7-3.1 до 3.8-4.4 км/с [Секретов, 1997]. Причем доминирующая часть базальтовых потоков, как показывает сейсмический разрез, направлена с прибортовых ступеней к депоцентру прогиба. Именно эти ступени, разбитые разломами, с которых происходило излияние базальтов, отчетливо отражены в магнитном поле. Учитывая положение комплекса в разрезе, а также возраст вулканических пород о. Беннетта можно сделать вывод о его апт-альбском возрасте, следовательно залегающие ниже него отложения накапливались в досреднемеловое (доаптское) время. Перекрывающие же этот комплекс отложения, судя по всему, относятся к позднему мелу, а выше них субгоризонтально залегают кайнозойские образования.

Иной тип вулканизма при анализе сейсмической картины обнаруживается на южном склоне Новосибирского бассейна (таково первоначальное название этого бассейна, ныне встречаются и другие его названия - Вилькицкого, Восточно-Сибирский) [Драчев и др., 2001; Mazarovich & Sokolov, 2003 и др.]. На южном окончании сейсмического разреза, расположенного на расстоянии около 200 км к востоку от о. Новая Сибирь (рис. 1), на акустическом фундаменте отчетливо просматривается возвышенность, по всем признакам напоминающая палеовулканическую постройку (рис. 3). Ее размер по основанию составляет 5- 6 км , а амплитуда поднятия по временной шкале не менее 0.5 с (около 0.8- 1.0 км ). Интенсивные отражающие рефлекторы, характеризующие саму постройку и прилегающие площади, представлены короткими выгнутыми чешуйчатыми и черепицеобразными отрезками осей синфазности, напоминающими по сейсмическому имиджу отражения от поверхности океанических базальтов. Это свидетельствует о распространении вокруг палеовулкана потоков эффузивных образований мощностью первые сотни метров. В 10 км к северу по профилю отмечается сходная картина, но с гораздо менее выраженной по амплитуде структурой по поверхности акустического фундамента. Сопоставление положения разреза с картой магнитных аномалий показывает, что отмеченные вулканические постройки с ареалом эффузивов фиксируются округлыми локализованными положительными аномалиями на фоне отрицательного магнитного поля. Южная оконечность сейсмического профиля захватывает, по-видимому, лишь периферийные части группы вулканических построек, отображаемых на сейсмическом разрезе разноамплитудными поднятиями с распространенными вокруг них потоками эффузивов.

Анализ структуры аномального магнитного поля позволяет предполагать, что подобные вулканические центры лежат на линеаменте субширотной ориентировки. По-видимому, он простирается вдоль пролива Дмитрия Лаптева от 140° в.д. (интенсивная локальная положительная магнитная аномалия на траверсе мыс Кигилях о. Большой Ляховский) до 163° в.д. (где зафиксирована аналогичная по размерам аномалия, но меньшей интенсивности) (рис. 1). Одна из аномалий, лежащих на линеаменте, захватывает юго-восточную часть о. Большой Ляховский, где установлены надвиговые фрагменты разнообразных магматических пород основного и ультраосновного состава океанического и островодужного происхождения [Кузьмичев и др., 2005]. По всей видимости, природа этого линеамента обусловлена зоной разломов глубинного заложения, вдоль которой формировались вулканогенные постройки. В региональном плане такая ситуация весьма напоминает фрагмент вулканической цепи.

В связи с изложенным выше возраст и геодинамическая природа обнаруженной по сейсмическим данным палеовулканической постройки может трактоваться двояко. Если принимать возраст фундамента (акустического?) этой части окраины как раннемеловой, тогда рассматриваемый вулканизм можно оценить как апт-альбский. В соответствии с этим, судя по характеру поведения и конфигурации отражающих сейсмических горизонтов комплексов осадочного чехла, перекрывающих вулканические постройки, эффузивная деятельность завершилась здесь в конце раннего мела, возможно, в сеномане, а тектоническая подвижность сохранялась до конца позднего мела.

Если же рассматривать выявленную вулканическую постройку с линеаментом как часть Анюйско-Святоносской дуги, вошедшей в коллизионные взаимоотношения с Новосибирским континентальным блоком в позднеюрско-неокомское время при закрытии Южно-Анюйского океана, то в этом случае требуют значительных изменений конфигурация и местоположение постулируемого в работе [Кузьмичев и др., 2005] шельфового фрагмента Южно-Анюйской сутуры.

Подводя итог можно констатировать, что позднемезозойским вулканизмом был охвачен не только купол Де-Лонга, но и окружающие его области континентальной окраины Восточно-Сибирского моря. Анализ сейсмических разрезов дает основание говорить о проявлении двух типов эффузивного базальтоидного магматизма. В Анжуйском прогибе развивался меловой вулканизм, по-видимому, преимущественно трещинного типа. На южном борту Новосибирского бассейна отчетливо устанавливается конусовидная палеопостройка, свидетельствующая о формировании здесь вулканов центрального типа.

Представляется, что рассматриваемый базальтоидный вулканизм Восточно-Арктической континентальной окраины, так же как и Баренцевоморской окраины и Свердрупского бассейна Канады, как по времени проявления, так и генетически обусловлен фазами деятельности юрско-мелового Баренцевско-Амеразийского суперплюма и его апофиз [Шипилов и др., 2009]. В этой связи изложенное дает основание значительно расширить ареал его проявления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Богданов Н.А., Хаин В.Е., Шипилов Э.В. Система кайнозойских рифтов Восточной Арктики и ее возможное значение // ДАН. 1995. Т. 345. № 1. С. 84–86.

2. Виноградов В.А., Гусев Е.А., Лопатин Б.Г. Возраст и структура осадочного чехла Восточно-Арктического шельфа России // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб, ВНИИОкеангеология, 2004. Вып. 5, с. 202-212.

3. Дорофеев В.К., Благовещенский М.Г., Смирнов А.Н., Ушаков В.И. Новосибирские острова. Геологическое строение и минерагения. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1999. 130 с.

4. Драчев С.С., Елистратов А.В., Савостин Л.А. Структура и сейсмостратиграфия шельфа Восточно-Сибирского моря вдоль сейсмического профиля «Индигирский залив - остров Жаннетты» // Докл. РАН. 2001. Т. 377. № 4. С. 521-525.

5. Кузьмичев А.Б., Скляров Е.В., Бараш Е.Г. Пиллоу-базальты и глаукофановые сланцы на о. Большой Ляховский (Новосибирские острова) - фрагменты литосферы Южно-Анюйского океана // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 12. С. 1367-1381.

6. Литинский В.А., Раевский С.С., Харитонова Л.Ю. Структура дна западной части Восточно-Сибирского моря по геофизическим данным. Л.: НИИГА, 1978. 140 с.

7. Маловицкий Я.П., Сенин Б.В., Шипилов Э.В. и др. Карта рельефа поверхности разновозрастного гетерогенного фундамента Арктики и сопредельных областей 1:10000000. М.: АН СССР, Миннефтепром СССР, 1988.

8. Секретов С.Б. // Тектоника Азии. М.: Геос, 1997. С. 198-199.

9. Федоров П.И., Флеров Г.Б., Головин Д.И. Новые данные о возрасте и составе вулканических пород острова Беннетта (Восточная Арктика) // Докл. РАН. 2005. Т. 400. № 5. С. 666-670.

10. Хаин В.Е., Филатова Н.И., Полякова И.Д. Тектоника, геодинамика и перспективы нефтегазоносности Восточно-Арктических морей и их континентального обрамления. М.: Наука, 2009. 227 с.

11. Шипилов Э.В., Карякин Ю.В., Матишов Г.Г. Баренцевско-Амеразийский юрско-меловой суперплюм и инициальный этап геодинамической эволюции Арктического океана // Докл. РАН. 2009. Т. 426. № 3. С. 369-372.

12. Шипилов Э.В., Сенин Б.В., Юнов А.Ю. Осадочный чехол и фундамент Чукотского моря по сейсмическим данным // Геотектоника. 1989. № 5. С. 99-109.

13. Gaina C. // Norsk Geol. Forening (NGF). 2007. № 2. P. 9-14.

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

15. Shipilov E.V. The graben-rift system of the Chukchi Sea // Intern. Geol. Rev. 1989. V. 31. P. 1097-1106.

Ссылка на статью:

Шипилов Э.В. О позднемезозойском вулканизме Восточно-Арктической континентальной окраины Евразии (Восточно-Сибирское море) по сейсмическим данным // Докл. РАН. 2011. Т. 436. № 4. С. 504-508.