Геолого-геофизическими исследованиями последних лет установлено сложное строение осадочного чехла и фундамента западной части арктической континентальной окраины, которая занята Баренцево-Карской плитой [Моря…, 1984] (рис. 1). Эти данные позволяют определить основные этапы тектонического развития отрицательных структур плиты в фанерозойское время.

Баренцево-Карская плита с запада и севера ограничивается кайнозойскими флексурно-разрывными зонами континентальных склонов к Норвежско-Гренландскому бассейну и Северному Ледовитому океану. На юго-западе и юге плита граничит с каледонидами и байкалидами Норвегии, севера Балтийского щита и Канино-Тиманской зоны. Положение киммерид Новой Земли, байкалид (?) Центрально-Карского вала и архипелага Северной Земли определяет южные, юго-восточные и восточные границы плиты. Сопоставления геофизических полей на акваториях с геологическими сведениями по обрамлению плиты послужили основанием для отнесения пролива Франц-Виктория, зоны Центрально-Баренцевских поднятий и южного борта Южно-Баренцевской впадины к областям распространения байкальского фундамента. Эти области разделяются полосой скандинавских каледонид, которые через Северо-Баренцевскую впадину простираются в пролив Святой Анны и центральную часть Северо-Карской впадины [Тектоническая…, 1982].

Интенсивное блоковое дробление фундамента в значительной мере определяет характер и пространственное положение современных структурных элементов - впадин, сводовых поднятий, грабен-рифтов. Под грабен-рифтами понимаются полосовидные тектонические зоны с признаками горизонтального растяжения в направлении, перпендикулярном их простиранию, утонения кристаллической части земной коры вплоть до образования «безгранитных» участков, проявления основного магматизма и формирования вулканогенно-осадочных формационных комплексов.

Фундамент плиты перекрыт фанерозойским вулканогенно-осадочным чехлом с мощностями 6-20 км. Минимальные мощности отложений чехла (6-12 км) наиболее характерны для западных участков, максимальные (до 20 км) развиты на юго-востоке, в восточной и северо-восточной частях плиты. Последовательность формирования чехла отражает этапность тектонического развития структуры и наиболее полно выражена в разрезе Южно-Баренцевской впадины.

Южно-Баренцевская впадина, имеющая протяженность 600 км и ширину до 400 км, ограничена концентрической системой ступенчатых сбросов, над которыми в мезозойско-кайнозойских отложениях сформированы флексуры. Впадина заложилась, судя по сейсмическим данным, в раннем-среднем палеозое. Осадконакопление в ее границах непрерывно или с незначительными перерывами продолжается до настоящего времени. В позднем девоне, или несколько позже, в центральной части впадины была сформирована отрицательная структура Южного грабен-рифта (рис. 1, 5). Однако наиболее интенсивное развитие впадины приходится на пермский и триасовый периоды. Это отразилось в увеличении амплитуды прогибания, лавинном характере осадконакопления, а также в наращивании и латеральном распространении рифтогенеза по простиранию - заложении Нордкапского и Северо-Восточного (рис. 1, 3, 4) грабен-рифтов. С последним сопряжено также заложение в перми-триасе грабен-рифтов Франц-Виктория и Святой Анны (рис. 1, 7, 8). Таким образом, на востоке Баренцево-Карской плиты возникает весьма протяженная единая разветвленная грабен-рифтовая система, объединившая осевые зоны первоначально существовавших здесь крупных, но неглубоких впадин. Ее образование связано с «деструктивным этапом» [Башарин, 1983] и по времени синхронно с процессами рифто- и тафрогенеза в прилегающих районах Урала и Сибири.

На площади Баренцево-Карской плиты выделяется восемь грабен-рифтов. В южной ее части расположен субширотный Нордкапский грабен-рифт пермского заложения с мощностью осадочного выполнения до 8 км [Talwani & Eldholm, 1972; Gloppen & Westro, 1982; Hanisch, 1983; Эльдхольм и др., 1984]. На западе на него наложен юрский грабен-рифт Хаммерфест [Hanisch, 1983]. Еще далее на запад последний пересекается меловой рифтогенной структурой Тромсе [Gloppen & Westro, 1982], открытой в Лофотенскую котловину. С севера к Тромсе примыкает юго-западное окончание Медвежинско-Ольгинского грабен-рифта тоже с мощной толщей (до 10 км) кайнозойских отложений в области континентального склона. Узлы сочленения, подобные тому, который обнаруживается в Тромсе, в практике нефтегазопоисковых работ оцениваются как наиболее благоприятные структуры для аккумуляции углеводородов [Геология…, 1978; Сурков и др., 1982; Нефтегазоносность…, 1984].

Нордкапский грабен-рифт имеет протяженность около 400 км при ширине 200 км. Амплитуда опускания составляет примерно 4 км. Разломы, ограничивающие борта грабена, не выходят из пермских (?) отложений. Время формирования подчеркивается увеличением мощностей отложений в центральной части структуры с перми до верхней юры включительно, а на рифтогенную природу указывают различные плотности фундамента (2,67 г/см³) и блока базитов (2,9 г/см³) на южном борту грабена.

Медвежинско-Ольгинский грабен-рифт (рис. 1, 6) пермского заложения в южной части выражается понижениями в рельефе дна с относительной глубиной 50-80 м и представляет собой прогиб протяженностью более 600 км при ширине до 60-80 км. В северной части амплитуда его погружения со стороны Земли Короля Карла на восток составляет более 3 км на протяжении 50 км и отмечается заполнение прогиба кайнозойскими осадками. Для приосевой части характерно увеличение мощностей осадков и появление верхнепермских отложений, отсутствующих в разрезе западного крыла.

Северо-Восточный грабен-рифт (рис. 1, 4) простирается с юго-запада на северо-восток на 175 км при ширине 75 км. Структура ограничена разрывными нарушениями с предполагаемой амплитудой погружения не менее 3,5 км в палеозойских отложениях. Грабен заполнен верхнепалеозойскими (?) эвапоритовыми образованиями, диапиры которых интрудируют и деформируют триас-юрско-меловые отложения. Расчетные плотности фундамента на западном борту 2,67 г/см³, на восточном 2,65 г/см³, а в эвапоритовом комплексе заполнения они составляют 2,2 г/см³.

Южный грабен-рифт (рис. 1, 5) соответствует осевой зоне Южно-Баренцевской впадины, протягиваясь в северо-восточном направлении на 600 км при ширине 100-150 км. По гравиметрическим и магнитным данным, с которыми коррелируются и результаты проведенных недавно работ КМПВ, грабен-рифту соответствует область «безгранитной» коры, сформированная в результате растяжения земной коры. Мощность осадков над «базальтовым окном» определяется до 20 км.

Грабен-рифт Франц-Виктория (рис. 1, 7) раскрывается во впадину Северного Ледовитого океана. Он представляет собой некомпенсированный осадками, ограниченный сбросами прогиб, выраженный в рельефе дна в виде грабен-долины. Днище грабен-долины подвешено над ложем океана, а ее борта возвышаются над днищем на 100-300 м и более в устьевой части. Впадина грабен-рифта имеет выдержанное северо-западное простирание на протяжении более 500 км и ширину 50-150 км. Современная активность структуры подчеркивается приуроченностью к его северному окончанию эпицентров землетрясений [Моря…, 1984; Атлас…, 1980] и четкой выраженностью в рельефе.

Грабен-рифт Святой Анны (рис. 1, 8) соответствует современному прогибу одноименного пролива и простирается в ССВ-направлении на 900 км при ширине от 150 до 500 км и превышениями бортов над его днищем в рельефе дна от 100 м на юге до 1500 м на севере. В гравитационном поле оси впадины выражаются контрастной положительной аномалией, приближенной к западному борту. В магнитном поле оси впадины соответствует зона минимумов значений ∆Т_а.

По особенностям строения грабен-рифты расцадаются на две группы - палеограбен-рифты и кайнозойские грабен-рифты. Под палеограбен-рифтами мы понимаем такие структуры, которые заполнены эффузивно-осадочными образованиями и перекрыты плитным комплексом платформ (Южный, Северо-Восточный и восточное окончание Нордкапского). Их формирование происходило, вероятнее всего, с позднего девона до юры-мела.

К кайнозойским мы относим грабен-рифты Тромсе, окончания Медвежинско-Ольгинского, Франц-Виктория и Святой Анны. Два последних грабен-рифта достраивают по простиранию палеоструктуры и, как указывалось выше, морфологически они выражаются в виде протяженных некомпенсированных осадками современных грабенообразных прогибов, наклоненных и раскрывающихся к ложу Северного Ледовитого океана. Эти структуры без сомнения закладываются по ослабленным зонам земной коры, активизация которых связана с этапами заложения, расширения и углубления океанических впадин в мезозое и кайнозое [Моря…, 1984].

Материалы по строению осадочного чехла и эволюции отрицательных структур раскрывают новые особенности геодинамического режима в северо-западной части арктических континентальных окраин. Устанавливается, что вслед за этапом конструктивного развития, т.е. наращивания континентальной коры, в рассматриваемой области наступает деструктивный этап, предшествующий по времени плитной стадии или соответствующий ее начальным фазам. Этот этап начинается с возникновения локальных участков разрушения континентальной коры, в дальнейшем трансформирующихся в протяженные раздвиговые зоны, в которых сосредоточивается основной объем осадконакопления. Активность, масштабы проявления, область локализации и продолжительность развития деструкции земной коры во многом определяют структуру осадочного чехла, условия распределения и концентрации полезных компонентов в его составе. Поэтому целенаправленные исследования в этом направлении представляются достаточно актуальными для решения прикладных народохозяйственных задач.

ЛИТЕРАТУРА

1. Моря советской Арктики. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Л.: Недра, 1984, т. 9. 280 с.

2. Тектоническая карта мира. Л.: ВСЕГЕИ, 1982.

3. Херасков А.П. Некоторые общие закономерности в строении и развитии структур земной коры // Тр. ГИН АН СССР, 1963, вып. 91.

4. Башарин А.К. В кн.: Структурные элементы земной коры и их эволюция. Новосибирск: Наука, 1983, с. 60-82.

5. Talwani М., Eldholm O. Continental Margin off Norway: A Geophysical Study // Bull. Geol. Soc. Amer., 1972, vol. 83, № 12, p. 3575-3606.

6. Gloppen T.C., Westro S. // Oil and Gas, 1982, vol. 80, № 23, p. 114-119, 122-127.

7. Hanisch J. The structural evolution of the NE Atlantic region. Geologisches Tahrbuch Reine B, Regionale Geologie Ausland. 1983. H. 52, p. 6-30.

8. Эльдхольм О., Майр A.M., Сундвор E. Строение и развитие континентальной окраины Норвежско-Гренландского, моря. В сб.: Геология Арктики XXVII МГК. М.: Наука, 1984, т. 4, с. 37-51.

9. Геология континентального шельфа северо-западной Европы. М.: Недра, 1978. 324 с.

10. Сурков B.C., Трофимук А.А., Жеро О.Г. и др. Триасовая рифтовая система Западно-Сибирской плиты, ее влияние на структуру и нефтегазоносность платформенного мезозойско-кайнозойского чехла // Геол. и геофиз., 1982, № 8, с. 3-16.

11. Нефтегазоносность Мирового океана. М.: 1984, с. 280.

12. Атлас океанов. Северный Ледовитый океан. 1980. 188 с.

Ссылка на статью:

Маловицкий Я.П., Мараханов В.И., Сенин Б.В. Рифтогенез западной части Арктической континентальной окраины // Доклады Академии наук СССР. 1987. Том 295. № 4. С. 932-936.