В последние годы выполнен ряд региональных обобщений сейсмических материалов с построением структурных карт по опорным горизонтам осадочного чехла на Западно-Арктическом шельфе [Геологическое строение…, 1984; 1985; Баренцевская шельфовая…, 1988]. Обобщены данные о мощности верхнекайнозойского чехла и плаща голоценовых осадков [Гуревич и Власова, 1983; Гуревич и Мусатов, 1987; 1987а; Elverhoi & Solheim, 1983; Solheim & Kristoffersen, 1984]. Все это делает осуществимым создание информационной базы данных для трехмерной модели статического седиментологического пространства [Косыгин, 1988]. Авторы полагают, что с применением формализованных стандартных компьютерных процедур наличие такой базы позволит оценить степень унаследованности (конформности) структурных планов и характер конседиментационности фанерозойского и новейшего осадконакопления на Западно-Арктическом шельфе.

Интегральное представление об интенсивности новейшей седиментации дает карта мощности рыхлого верхнекайнозойского чехла. Карта основана на материалах сейсмоакустического профилирования (65 тыс. пог. км) и данных бурения 296 скважин при одновременном учете результатов подводной и космической фотосъемки и всех доступных материалов советских и норвежских исследователей. Впервые составленная карта мощности плиоцен-четвертичных отложений Арктического шельфа Западной Евразии и смежной суши приведена на рис. 1 в уменьшенной генерализованной версии масштаба 1:15 000 000.

Информационная база, представляющая статическое седиментологическое пространство осадочного чехла Западно-Арктического шельфа, составлена из данных, снятых по равномерной ортогональной сети с карт отражающих горизонтов и частично карт изопахит (табл. 1).

При составлении файла использовались карты масштаба 1:2 500 000 с нанесенной сетью из 1232 точек, что соответствовало квадрату со стороной 2 см в масштабе карты. Указанный файл был подвергнут математической обработке в ВЦ ВНИИОкеангеология на ЕС-1035 с использованием стандартных программ, включавших статистический, корреляционный, факторный и кластерный анализы.

Вычисление основных статистик показало, что распределение значений большинства параметров соответствует нормальному закону. При этом вариабельность признаков, асимметрия и эксцессивность распределений закономерно снижаются вниз по разрезу. Значимые коррелятивные связи между положением основных рефлекторов охарактеризованы в табл. 2.

Положение кровли и подошвы плиоцен-плейстоценовых отложений положительно коррелирует с нижележащими горизонтами осадочного чехла. Это свидетельствует, в общем случае, об унаследованности структурного плана. Очень высокие корреляции существуют в мезозойском и палеозойском чехле. Напротив, современные отметки дна и доголоценовый рельеф, в условиях недокомпенсированного прогибания шельфа, зависят прежде всего от структуры доплиоценовой поверхности.

Мощность голоцена значимо зависит от положения современной и дочетвертичной поверхностей, т.е. от новейшего структурного плана. Напротив, мощности плиоцен-плейстоценовых отложений совершенно не коррелируют с современным рельефом, но связаны с положением доплиоценовой поверхности и кровли юрских пород, что подтверждает мысль о частичных структурно-тектонических и седиментационных перестройках в позднекайнозойское время. Особенно характерно это для Карского моря, где мощность новейших отложений тесно коррелирует с юрской и триасовой поверхностями, хуже - с донеогеновым рельефом; а с современным рельефом дна отмечается отчетливая обратная связь, что подверждает представления об инверсии рельефа [Гуревич и Мусатов, 1989].

К сходным выводам приводят результаты факторного анализа. Установлено, что ведущим фактором, ответственным за новейшую седиментацию, является степень недокомпенсации опусканий осадконакоплением (факторная нагрузка 0,84). Два других выявленных фактора менее значимы: нагрузка 0,29 характеризует роль интенсивности новейших движений, а нагрузка 0,13 - влияний унаследованного структурного плана. Это три фактора на 80% исчерпывают дисперсию статической системы отражающих поверхностей, использованную для оценки конформности структурных планов.

Установление факторов и характера конседиментационности основано на анализе значений мощностей всех основных осадочных толщ, слагающих седиментологическое пространство (см. табл. 1). Главные факторы конседиментации выявлены с применением R-факторного анализа и приводятся в табл. 3.

Несмотря на относительно небольшую мощность верхнекайнозойских отложений, вклад факторов плиоцен-плейстоценового и голоценового осадконакопления в общую изменчивость фанерозойской системы весьма велик - более 42%. Мощность голоценовых осадков определяется не только фактором голоценовой седиментации (нагрузка 0,90), но и конседиментационно наследует плиоцен-плейстоценовый и мезозойский факторы (0,36 и 0,24 соответственно) без реального влияния палеозойского и мел-палеогенового седиментационных факторов. Мощность плиоцен-плейстоценовых отложений в значительной мере определяется факторами палеозойской (0,56) и мезозойской седиментации (0,44); заметная отрицательная нагрузка голоценового фактора (-0,24) свидетельствует, очевидно, в пользу концепции широкого развития на Западно-Арктическом шельфе процессов современного размыва доголоценовых отложений с формированием маломощных палимпсестовых образований. Интерпретация остальных связей выходит за пределы задач, поставленных в статье.

Значения выделенных пяти главных факторов фанерозойской седиментации, вычисленные для исходных 1232 точек, использованы в ходе кластерного анализа для выделения однородных седиментационных совокупностей на Баренцево-Карском шельфе. Схема седиментологического районирования приведена на рис. 2. При этом характер конседиментационности для каждого из выделенных районов определился знаками и величинами главных факторов осадконакопления (табл. 4), которые практически полностью исчерпывают изменчивость статического седиментологического пространства.

Знаменательно, что районы седиментации, выделенные в формализованном машинном режиме, характеризуются отчетливой седиментационно-тектонической детерминированностью. Так, в кластер 1 обособились районы устойчивого поднятия и размыва (Кольский, Северо-Свальбардский, Урало-Новоземельский, Таймыро-Североземельский), где положительные значения отмечаются для фактора плейстоценовой (гляцигенной?) седиментации. (Последнее предположение подтверждается и другими материалами авторов [Гуревич и др., 1987]). В кластере 2 объединились районы не столь интенсивных поднятий (Персея, Земли Франца-Иосифа, Северо-Сибирского порога и др.) с участием фактора меловой седиментации. Напротив, кластер 8 охватывает проливы и желоба, кластер 9 – авандельты и эстуарии крупнейших рек, а кластер 10 – континентальный склон.

Таким образом, на основе анализа статического седиментологического пространства с помощью стандартных компьютерных процедур оказалось возможным оценить особенности новейшего осадконакопления в рамках фанерозойской конседиментации на Западно-Арктическом шельфе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Геологическое строение и закономерности размещения полезных ископаемых. Т.9. Моря Советской Арктики /Под ред. И.С. Грамберга, Ю.Е. Погребицкого. Л.: Недра, 1984. 280 с.

2. Геологическое строение Баренцево-Карского шельфа /Под ред. М.Л. Вербы. Л.: ПГО «Севморгеология», 1985. 115 с.

3. Баренцевская шельфовая плита /Под ред. И.С. Грамберга. (Тр. ПГО «Севморгеология», Т. 196). Л.: Недра, 1988. 263 с.

4. Гуревич В.И., Власова Н.П. Мощность рыхлых отложений и интенсивность позднекайнозойской седиментации в южной части Баренцева шельфа // Осадконакопление в шельфовых зонах. Л.: ПГО «Севморгеология», 1983. С. 76-81.

5. Гуревич В.И., Мусатов Е.Е. Распределение мощностей позднеплейстоцен-голоценовых отложений на Западно-Арктическом шельфе // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей. Апатиты: КФ АН СССР. 1987. С. 32-33.

6. Гуревич В.И., Мусатов Е.Е. Мощность позднекайнозойского чехла на Западно-Арктическом шельфе // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей. Апатиты: КФ АН СССР, 1987. С. 33-34.

7. Elverhøi A., Solheim A. The Barents ice sheet - a sedimentological discussion // Polar Research. 1983. V. 1, N 1. P. 23-43.

8. Solheim A., Kristoffersen Y. Sediments above the upper regional unconformity: thickness, seismic stratigraphy and outline of the glacial history // Norsk Polarinstitute, Skrifter 179B. Oslo, 1984. P. 3-26.

9. Косыгин Ю.А. Тектоника. M.: Недра, 1988. 462 с.

10. Гуревич В.И., Мусатов Е.Е. Влияние структуры осадочного чехла на позднекайнозойскую седиментацию Баренцево-Карского шельфа // Проблемы кайнозойской палеоэкологии и палеогеографии морей Северного Ледовитого океана. Апатиты: КФ АН СССР, 1989. С. 20.

11. Гуревич В.И., Казаков Н.И., Мусатов Е.Е. К вопросу о границах последнего оледенения на Западно-Арктическом шельфе // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей. Апатиты: КФ АН СССР, 1987. С. 30-32.