Ю.М. ПУЩАРОВСКИЙ

ТЕКТОНИКА СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

УДК 551.242.2(268)

Скачать *pdf

 

Геологический институт Академии наук СССР, Москва

 

Более половины площади Северного Ледовитого океана занимают тектонические зоны, обладающие континентальным типом земной коры докембрийского возраста. Местами в палеозое и мезозое образовывались вторичные геосинклинали раздвигового типа. В центральных областях тектонические зоны имеют субконтинентальную и субокеаническую коры, возникшие в результате деструкции континентальной коры. Развитие деструктивных процессов, приведших к созданию современного тектонического плана, началось в конце юры в области котловины Бофорта. Позднее (в меловое время) сформировались котловины Полярной зоны. Тектоническая система хребта Гаккеля и прилегающих котловин Нансена и Амундсена - наиболее позднее образование (конец мела - кайнозой), связанное с тектоническими процессами в Атлантике.

В работе дается новое освещение тектоники хребта Ломоносова и поднятия Менделеева - Альфа.

 


Тектоника Северного Ледовитого океана обсуждается во многих работах, но взгляды на эту тему продолжают оставаться весьма различными. Любопытно, что идея о Гиперборейской платформе, высказанная Н.С. Шатским четыре десятилетия тому назад [Шатский, 1935], когда геологические сведения не только о Северном Ледовитом океане, но и о его обрамлении были очень скудными, дискутируется до сих пор. Это довольно редкий пример длительности существования геологической гипотезы. Однако следует заметить, что Северный Ледовитый океан не находится в каком-то особом положении, поскольку в отношении тектоники других океанов также ведутся большие дискуссии.

Очень важным этапом в развитии тектонических представлений о Полярном океане было открытие хребта Гаккеля, структурно связанного со Срединно-Атлантическим хребтом. Р.М. Деменицкой и ряду других авторов [Деменицкая и Карасик, 1971, и др.] открытие этого хребта позволило сделать справедливый вывод о большом отличии в тектонике двух крупных частей Северного Ледовитого океана: «Евразийской» и «Амеразийской», с границей между ними в зоне хребта Ломоносова.

В то же время, в работах сторонников тектоники плит [Ostenso & Wold, 1973; Tailleur, 1973; Hall, 1973; Vogt & Avery, 1974, и др.] делается попытка унифицировать условия структурного развития обеих частей Полярного бассейна. Выразилось это в попытке интерпретировать хребет Менделеева (его продолжение по другую сторону Северного полюса американские геологи называют хребтом Альфа), так же, как и срединный хребет Гаккеля, но только более ранний, докайнозойский, т.е. как зону раздвигания литосферных плит и образования новой коры. Однако попытка эта, по мнению автора, не имеет достаточных геологических и геофизических оснований, а многие данные, например, очертания и структурное положение глубоководной котловины Бофорта (Канадской), ей противоречат. Таким образом, заключение о структурной асимметрии Арктического бассейна отражает истинное положение вещей.

Другой существенный факт касается обрамления Северного Ледовитого океана. На крайнем севере Аляски бурением были вскрыты геосинклинальные складчатые комплексы с органическими остатками ордовика и силура. Это дало возможность М. Чуркину [Churkin, 1975] утвердиться в его более раннем представлении [Churkin, 1969, 1973] о палеозойском Циркум-Арктическом геосинклинальном поясе, окаймлявшем палеозойскую океаническую впадину. Тем самым места для Гиперборейской платформы в построениях М. Чуркина не остается. Нужно отметить, что Арктический геосинклинально-складчатый пояс выделялся еще в работах Н.П. Хераскова [1963]. Но с точки зрения автора, картина строения и структурной эволюции Арктики значительно более сложна, причем палеозойские геосинклинали, о которых идет речь, не мешают представлению о существовании в более северном районе крупного блока сиалической коры («Гиперборейской платформы»).

В настоящей статье основное внимание будет уделено характеристике тектонического плана Северного Ледовитого океана, с выводами о том, каким образом он образовался. Забегая вперед, отметим, что решающие процессы в формировании современной структуры океана произошли в мезозое и кайнозое и выразились в тектонической деструкции континентальной коры. Так как проблема деструктивных преобразований континентальной коры освещена в литературе очень слабо, а значение ее велико, автор имеет в виду привлечь к ней специальное внимание.

 

ТЕКТОНИЧЕСКИЙ ПЛАН СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

В тектоническом плане Северного Ледовитого океана выделяются районы с континентальной, субконтинентальной, субокеанической и океанической корой (рис. 1). Кроме того, необходимо выделять зоны утонения и выклинивания гранитно-метаморфического слоя, поскольку тип коры в них каким-либо одним термином определен быть не может.

Рисунок 1

Зоны континентальной коры. К ним принадлежат все арктические шельфы, но местами также небольшие участки дна относительно глубокого моря. Время образования континентальной коры почти везде докембрийское, но на отдельных участках, там, где появлялись вторичные эвгеосинклинали, оно позднерифейское (?), палеозойское или мезозойское. Формирование континентальной коры - процесс сложный, многообразный, но главное в нем - это образование развитого гранитно-метаморфического слоя.

В пределах Северного Ледовитого океана кора континентального типа, сформировавшаяся в докембрии, почти всюду перекрыта формациями платформенного чехла или миогеосинклиналями. Лишь в некоторых районах на поверхность выступают кристаллические породы. Это полярные районы Канадского щита и Гренландии, Шпицберген, о. Белый (Баренцево море).

Формации платформенного чехла, перекрывающие дорифейский цоколь, распространены на большей части Баренцева моря [Грамберг и др., 1975]. Характерно, что трапповая формация Земли Франца Иосифа сходна с траппами Тунгусской синеклизы и Декана, т.е. других древних платформ [Гусев, 1971]. Нельзя сказать, что тектоника дна Баренцева моря известна определенно. Некоторые авторы предпочитают видеть здесь срединные массивы внутри более молодых складчатых зон. Но это не столь принципиально в данном случае, так как мнение об общем дорифейском кристаллическом цоколе разделяется как будто всеми. Безусловно, в пользу обширной Баренцевоморской платформенной структуры свидетельствует и недавно выявленный геофизическими исследованиями Южно-Баренцевоморский массив, который по характеру геофизических полей сходен с архейскими комплексами щитов Восточно-Европейской платформы [Ершов и др., 1974]. Этот массив занимает большую площадь между Кольским полуостровом и южной частью Новой Земли, оставляя лишь небольшое пространство для миогеосинклинальных рифеид зоны Канин - Варангер-Фьорд. На тектонической схеме, иллюстрирующей цитируемую работу, видно, что на северо-востоке массив перекрывается узким и протяженным «шовным прогибом эвгеосинклинального типа», за которым вновь располагается блок дорифейской континентальной коры. По всей вероятности, этот прогиб и подобные ему (а они существуют) имеют раздвиговую природу и разбивают на части ранее единый и крупный Баренцевоморский блок. Анализ магнитных данных, по которым подобные прогибы выделены, показывает, что процессом раздвига должны были быть затронуты глубинные части земной коры. Однако время этого процесса неясно, хотя и считается рифейским.

Другая область распространения континентальной коры дорифейского возраста, перекрытая платформенным чехлом, лежит в Восточно-Сибирском и отчасти Чукотском морях. Она имеет очень неправильные очертания и сравнительно небольшие размеры из-за деструктивных фанерозойских тектонических процессов. В данном случае мы опираемся (1) на разрез и структуры о-ва Беннетта, которые наиболее естественно понимать в традиционном стиле, а именно как чехол древней платформы; (2) на платформенную природу Чукотского поднятия, находящегося между 75 и 80° с.ш., о чем писал Ханкинс [1970] и с чем согласны многие другие авторы; (3) на особенности простирания структур Новосибирских островов, о-ва Врангеля, вообще тектонических зон, окаймляющих Полярный бассейн в этой части Азии и Северной Америки. Здесь также существуют вторичные раздвиговые эвгеосинклинали. Одна из них проявлена на о. Генриетта. В разрезах этого острова участвуют позднемезозойские (как считается) кварцито-песчаники, кремнистые сланцы, туфогенные и граувакковые песчаники, включающие покровы диабазовых и авгитовых порфиритов [Русаков и др., 1972]. Породы смяты в линейные сжатые складки. На примере упомянутого выше Чукотского поднятия, по существу останца, хорошо видно, как избирательно происходит тектоническая деструкция.

Охарактеризованная область в целом представляет собой реликт древней платформы, которую Н.С. Шатский называл Гиперборейской.

Континентальная кора дорифейского возраста под миогеосинклиналями развита в прибрежной части шельфов. К северу от Кольского полуострова она лежит под миогеосинклинальной зоной рифеид; между Новой Землей, Таймыром и Северной Землей, а также на севере Канадского архипелага - под палеозоидами и их платформенным чехлом; на Северо-Востоке СССР и отчасти Аляски - под миогеосинклинальными зонами мезозоид.

Миогеосинклинальные зоны заключают обычно очень глубокие прогибы, но также и поднятия, в том числе внутренние массивы. Можно уверенно считать, что в ходе миогеосинклинального развития земная кора претерпела изменения. Однако в чем состоят эти изменения, еще надлежит выяснить.

Далее упомянем о вторичных раздвиговых геосинклиналях с формациями эв- и миктогеосинклинального типов. Их немного. Уже упоминалось, что такие геосинклинали присутствуют среди рифеид, погребенных под южной частью Баренцева моря, однако они могут иметь и более молодой возраст. Автор считает, что к палеозойским структу­рам подобного рода принадлежат эвгеосинклинальные зоны севера о-ва Элсмир и крайнего севера Аляски. Первая из них достаточно известна [Trettin, 1972, и др.]. Что касается второй, то ее образуют вскрытые бурением на мысе Барроу и по соседству (скважины в Топагорук и Прудо-Бэй) аспидные сланцы, аргиллиты и граувакки с органическими остатками, в том числе граптолитами, ордовика и силура [Churkin, 1975]. На о. Большом Ляховском (Новосибирский архипелаг) выходит фрагмент аналогичной структуры, но позднепалеозойского - раннемезозойского возраста. Среди хлорито-кварцевых и иных сланцев [Виноградов и др., 1974] здесь встречаются порфириты с шаровой отдельностью; имеются линзовидные тела серпентинитов. Деформации пород сложные. Относительно о. Генриетта (архипелаг Де-Лонга) речь была выше.

Таким образом, зоны современной континентальной коры занимают более половины площади Полярного бассейна.

Зоны субконтинентальной коры. Субконтинентальной здесь называется кора, по строению сходная с континентальной, но существенно меньшей мощности. Она может образоваться в процессе превращения океанической коры в континентальную, например в ходе прогрессивного развития островных дуг, или, наоборот, в результате деструкции коры континентального типа. Соответственно в первом случае мы будем иметь дело с «гранитным» слоем, еще не полностью сформировавшимся, а во втором - с утоненным гранитно-метаморфическим слоем. Различие в их составе (и коры в целом) будет значительным. Таким образом, с геологической точки зрения может выделяться субконтинентальная кора I и II, соответственно упомянутым выше случаям. В пределах Северного Ледовитого океана существует только субконтинентальная кора II. Она приурочена к поднятию Менделеева (и Альфа) и хребту Ломоносова.

Поднятие Менделеева имеет очень неправильные очертания, что объясняется прихотливостью контуров ограничивающих его глубоководных впадин. Длина поднятия почти 2000 км, а ширина меняется от 300 до 900 км. Недавно оно было описано Ю.Г. Киселевым и Р.М. Деменицкой [1974]. Поднятие асейсмично, и для него типично глыбовое строение. Тепловой поток характеризуется небольшими значениями. Гравитационное и магнитное поля имеют платформенный облик. Толщина коры того же порядка, что и в хребте Ломоносова (см. ниже). Лежит оно на глубинах около 1800 м. Приведенные данные явно свидетельствуют не об океанической, а о континентальной природе поднятия, но с измененным типом коры. По имеющимся данным о простираниях, осложняющих поднятие гребней второго порядка и разломов [Тектоническая …, 1969], поднятие Менделеева можно разделить на две продольные части, одна из которых примыкает к Канадской котловине, а другая - к котловине Макарова. Первая из упомянутых частей отличается довольно разнообразными простираниями, а во второй эти простирания согласуются с общим направлением хребта Ломоносова. Поэтому в первом случае наиболее вероятно считать, что соответствующий район входит в упомянутую выше Гиперборейскую платформу (преобразованная ее часть), тогда как во втором мы имеем дело с тектонической зоной, единой с хребтом Ломоносова.

Строение хребта Ломоносова освещено в ряде работ [Деменицкая и Киселев, 1968; Карасик и др., 1971; Грачев и Карасик, 1974, и др.]. В отличие от поднятия Менделеева хребет Ломоносова имеет четко выраженный линейный характер. Длина его того же порядка, но ширина существенно меньше - 60-200 км (в части, прилежащей к Канаде, ширина достигает 400-500 км). Вершина хребта плоская, поперечный профиль сундучный. Хребет асейсмичен, проявлений вулканизма нет, тепловой поток местами несколько повышен [Любимова и др., 1969]. Толщина коры 15-18 км. Лежит хребет на меньших глубинах, чем поднятие Менделеева. Всеми авторами признается субконтинентальный тип строения земной коры. В пользу этого говорит и сейсмический разрез. Вверху лежит толща неуплотненных осадков. Она с угловым несогласием перекрывает слоистый осадочный комплекс пород. Ниже залегает складчатый фундамент (скорости 5,7-6,1 км/сек). Еще ниже - «гранитный» слой (скорость 6,3-6,4 км/сек), а в области шельфа регистрируется граница «базальтового» слоя (6,7-7,0 км/сек).

В предшествующих работах автор обосновывал тектоническую связь Новосибирских островов со структурными образованиями Канадского арктического архипелага через хребет Ломоносова [Пущаровский, 1960, 1963]. В настоящее время это представление получает дополнительную аргументацию. Некоторое несоответствие простираний о. Котельного и хребта Ломоносова может быть объяснено смещениями того и другого в пространстве, в частности по сдвигам. Кроме того, объединение в единую тектоническую зону хребта Ломоносова и смежной части поднятия Менделеева делает этот межконтинентальный мост весьма структурным и естественным. Наконец, Г. Треттин [Trettin, 1969] показал, что структуры противоположного конца хребта Ломоносова непосредственно продолжаются в северной части о. Элсмир.

Исходя из сказанного, не представляется правильной разбивка А.Ф. Грачевым и А.М. Карасиком [1974] хребта Ломоносова на несколько поперечных сегментов, каждый из которых имеет особый возраст складчатого фундамента - от гренвильского до каледонского, что ими было сделано в связи с идеей отторжения хребта от Азии по законам «плитовой тектоники». Вообще найти пример другого столь значительного линейного и узкого хребта, состоящего из подобных разнородных частей, невозможно.

Таким образом, нужно считать, что в зоне хребта Ломоносова развиты миогеосинклинальные комплексы преимущественно палеозойского, но также мезозойского и отчасти позднедокембрийского возраста, под которыми погребен дорифейский кристаллический фундамент. Однако по сравнению с шельфами, кора здесь значительно тоньше. Возможно, что она отличается также от субконтинентальной коры той части поднятия Менделеева, которая принадлежит Гиперборейской платформенной области.

Известно, что строение хребта Ломоносова асимметрично. Его склон, обращенный к котловине Амундсена, представляет собой огромный, в общем прямолинейный, уступ высотой около 3 км, что отчетливо видно на батиметрических картах по сгущению изобат. Этот уступ осложнен ступенями сбросового происхождения. Склон, обращенный в сторону котловин Макарова и Толля, наоборот, характеризуется расплывчатыми очертаниями. Здесь происходит плавная смена субконтинентального типа коры самого хребта субокеаническим, свойственным упомянутым котловинам. При этом котловины оказываются приуроченными в основном к миогеосинклинальной полярной полосе, что является дополнительным аргументом в пользу реального существования последней. Лишь на отрезке у полюса этот склон хребта выражен достаточно резко.

Зоны субокеанической и океанической коры. Субокеаническим типом коры здесь обозначается такой тип, где поверх океанической коры лежат мощные (несколько км) осадочные (обычно терригенные, но иногда туфогенно-осадочные) отложения. Субокеаническая кора существует в глубоких котловинах морей и в краевых частях океанов. Как и в случае субконтинентальной коры, субокеаническая кора может иметь разное происхождение. Она может возникнуть в результате вовлечения в подвижный пояс окраинной части океана (например, в Беринговом море; Шмидт, 1974) - субокеаническая кора I. Но ее происхождение может быть связано также с исчезновением гранитно-метаморфического слоя вследствие раздвиговых процессов, либо оттока сиалических масс или других причин - субокеаническая кора II. Характер коры при этом будет различным. В Полярном бассейне распространена лишь субокеаническая кора II. Она свойственна котловинам Бофорта (Канадской), Ломоносовской приполярной зоны, а также Амундсена и Нансена.

Крупная котловина Бофорта, примерно равновеликая по площади глубоководной области Берингова моря, имеет ровное дно, лежащее в центральных частях на глубине около 3800 м. Канадское крыло ее очень отлогое, и здесь смена типов коры весьма плавная, постепенная. Очень прихотливые очертания котловина имеет в районе сочленения с поднятием Менделеева (Альфа), где изменение типа коры имеет, следовательно, чрезвычайно сложный характер. Стык котловины с Чукотским поднятием резкий, по уступу. Из анализа очертаний котловины однозначно виден ее вторичный характер.

То же можно сказать и о природе котловин Макарова и Толля. Размеры их относительно небольшие. Более крупная из них котловина Толля (Подводников) немного превышает по площади Южно-Каспийскую. Под ее равнинным дном, лежащим на глубине 2,5-3 км (абиссальная равнина Врангеля), залегает толща горизонтально-слоистых отложений мощностью около 3,5 км [Грамберг и др., 1974]. Дно котловины Макарова находится на более глубоком уровне - порядка 4 км. На западном крыле этой котловины измерения теплового потока показали 2,2 мккал/см2. От котловины Макарова в сторону о. Элсмир простирается узкий длинный прогиб с глубиной моря от 2 км на бортах до 3 км в средней части, ограничивающий хребет Ломоносова, а далее еще одна плоскодонная впадина сравнительно небольших размеров (глубины моря аналогичные), наложенная на Ломоносовскую миогеосинклинальную зону в секторе Северной Америки.

В целом упомянутые котловины (может быть, за исключением узкого приполярного прогиба) относятся к единой группе структур, происхождение которой связывается с избирательным и сложным деструктивным процессом континентальной коры. Этой группе противостоит другая, в образовании которой определяющую роль играло раздвигание кусков земной коры. Сюда относятся котловины Нансена и Амундсена, разделенные хребтом Гаккеля.

Хорошо известно, что вся эта система представляет естественное окончание тектонической области Северной Атлантики, несет главные черты ее строения и тектонической эволюции. Сведения о структурах, составляющих эту систему, можно найти во многих работах [Деменицкая и Карасик, 1971; Карасик, 1971; Грачев и Карасик, 1974; Деменицкая и Киселев, 1974, и др.]. Вкратце характеристика системы такова.

Хребет Гаккеля протягивается на расстояние около 2000 км, при ширине гребневой зоны около 200 км. Высота его невелика, редко превышает 1000 м. Это линейный пологий свод, осложненный, однако, многочисленными подводными горами вулканического происхождения. В середине проходит рифтовая зона, состоящая из эшелонированных отрезков, разделенных поперечными разломами. По разломам отмечаются сдвиговые смещения; их максимальная величина немногим более 30 км. С полосой рифтов связана сейсмичность. Есть замеры теплового потока, составляющие >3 мккал/см2. Мощности отложений на поднятии, особенно на склонах, значительные и достигают 1000 м и более.

Котловина Амундсена отвечает наиболее глубокой части Северного Ледовитого океана - ее средняя глубина 4200 м. Мощность осадочных отложений 2-3 км. Котловина Нансена имеет среднюю глубину 3800 м. Мощность отложений здесь достигает 4000 м, причем в обеих котловинах мощность увеличивается в направлении от хребта Гаккеля, в одном случае в сторону хребта Ломоносова, а в другом - Евразийского шельфа.

Если на хребте осадочные отложения лежат поверх океанической коры, то, как показывают сейсмические данные, в пределах котловин картина гораздо более сложная. Р.М. Деменицкая и Ю.Г. Киселев [1974] пишут, что в каждой из этих котловин, на большие расстояния от их краев, под двумя слоями с сейсмическими скоростями соответственно 1,6-2,2 и 2,0-4,5 км/сек, прослеживается толща пород, где скорости составляют 5-6 км/сек. По заключению авторов, последняя сложена осадочными породами, смятыми в сложные сжатые складки и разбита разломами (мощности слоев, к сожалению, не приводятся). Присутствие такой толщи в области абиссали нужно интерпретировать как результат не дошедшего до конца деструктивного процесса. Поэтому механизм тектоники плит для объяснения происхождения котловин [Грачев и Карасик, 1974], по мнению автора, здесь неприложим. Однако раздвиг, безусловно, играл основную роль в образовании всей этой тектонической системы, причем раздвигались крупные куски земной коры. Местоположение линии раскола в южных районах, вероятно, предопределялось линией стыка Таймырских палеозоид и Верхоянских мезозоид. С ней частично совпадает осевая часть хребта Гаккеля. В районе моря Лаптевых и далее на континенте эти процессы угасали. Очень характерна в этом отношении система грабенообразных впадин на дне моря Лаптевых, продолжающаяся в Верхояно-Колымской зоне полем сейсмической активности. Весьма сложен вопрос о взаимодействии механизмов раздвига, растяжения и преобразования коры при тектонической деструкции. Решение его - задача будущих исследований.

Зоны утонения и выклинивания гранитно-метаморфического слоя. Такие зоны обособляются вполне определенно. Они могут быть узкими и относительно широкими. В первом случае утонение и (или) выклинивание происходит быстро, во втором - постепенно. Когда соответствующие изменения приурочены к большой площади, границы таких зон становятся расплывчатыми. Утонение и выклинивание гранитно-метаморфического слоя в сторону океанической или субокеанической коры может происходить как в случае континентального блока, так и субконтинентального. В рельефе подобные зоны обычно выражены так называемыми материковыми склонами. Понятие это очень неясное, так как им обозначают совершенно разные элементы дна: и собственно склоны материков, и различные уступы к глубоким впадинам в морях. Однако представление о зонах утонения и выклинивания гранитно-метаморфического слоя раскрывает тектоническую сущность как тех, так и других склонов. В Северном Ледовитом океане они особенно хорошо выражены между Шпицбергеном и Таймыром, на евразиатской стороне хребта Ломоносова, в Восточно-Сибирском и Чукотском морях и к северу от Гренландии. Как можно видеть, здесь далеко не во всех случаях можно говорить о «материковом» склоне.

Если известно время образования зон утонения и выклинивания гранитно-метаморфического слоя, то можно делать заключение и о времени формирования глубоководных впадин. Из тектонических соотношений в пределах Полярного бассейна видно, что все такие зоны образовывались в позднем мезозое или кайнозое. Уже с этой точки зрения можно говорить о создании современного тектонического плана Северного Ледовитого океана в указанный промежуток времени.

 

О ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

Прежде всего необходимо отметить, что прямых геологических данных о характере и возрасте пород, слагающих хребты Ломоносова, Гаккеля, поднятие Менделеева (и Альфа), не говоря уже о субстрате глубоководных котловин, в литературе нет. Даже результаты драгировок до сих пор не опубликованы. Глубинное сейсмическое зондирование для упомянутых районов отсутствует. Но другие геофизические методы дали важные сведения о современном строении земной коры, мощностях осадочной толщи, некоторых тектонических особенностях дна океана. Представленная выше картина тектонического плана Арктического океана основывалась на этих данных, но также на данных батиметрии, геологии островов (встречающихся в Полярном океане только на шельфах, чем этот океан отличается от настоящих) и на экстраполяциях тектонических соотношений прибрежных областей. Обращает внимание то, что основные тектонические районы центральных частей океана по занимаемой ими площади не очень велики и сопоставимы, например, со Скандинавским полуостровом, причем в совокупности их площадь не больше Индии. Вся остальная часть океана - шельфовая. Эту специфику следует учитывать при анализе тектонической истории океана.

Во всех основных океанах Земли тектоническая история может быть прослежена, начиная с позднего мезозоя; для более раннего геологического времени строятся лишь гипотезы и делаются догадки. Так же обстоит дело и с Ледовитым океаном, хотя из-за его малых размеров предыстория выявляется более определенно.

Автору [Пущаровский, 1960] уже приходилось обращать внимание на то, что начало крупнейшей тектонической перестройки Палеоарктики началось в конце юрского времени, когда в пределах огромной Верхояно-Чукотской области начинался орогенный этап развития. Важнейшие движения в эту пору происходили также на Аляске и в Северо-Американских Кордильерах. Весьма вероятно, что они охватили и Восточную Арктику. Но в то время как в горных складчатых областях происходила консолидация земной коры, о чем свидетельствует мощный гранитоидный магматизм, в Восточной Арктике происходила ее компенсационная деструкция.

В более раннее время, как это можно представить из изложенных выше материалов, структура в пределах Северного Ледовитого океана была компактной. Существовали два блока сиалической коры, сформировавшейся в дорифейское время, представляющие собой платформенные структуры. Один из них был расположен в Восточной Арктике. По его периферии в пределах Канадского Арктического архипелага располагалась широкая зона палеозоид, включающая местами на крайнем севере офиолиты, связанные, по-видимому, с раздвиговыми прогибами. Со стороны Азии располагалась Верхояно-Чукотская область, где завершался собственно геосинклинальный этап развития современных мезозоид. Сходные процессы имели место на Аляске. Может быть, хребет Брукса на Аляске представляет собой лишь зону мезозойской активизации [Иванов, 1975], но в данном случае это не имеет существенного значения. Во всех случаях крупнейшее геосинклинальное прогибание охватило обширные площади с докембрийской континентальной корой. На востоке Азии, однако, существовали океанические геосинклинали.

Другой дорифейский сиалический блок лежал в Западной Арктике. От первого он был отделен отворачивающими на север палеозоидами Таймыра и расположенной восточнее широкой зоной палеозойско-мезозойских структур, соединяющей Канадские палеозоиды и Верхояно-Чукотскую область. В верхнеюрское и нижнемеловое время Восточную Арктику, исключая зону хребта Ломоносова, охватили процессы растяжения, что привело к разрушению прежде существовавших структур. Это было время формирования Канадской глубоководной котловины и утонения коры в обширных зонах ее периферии. Утонение коры - явление сложное и может иметь как резкий характер, так и плавный, охватывая большие площади. Второй случай относится к восточным областям поднятия Менделеева - Альфа.

Образование хребта Ломоносова началось с его одностороннего обособления в связи с возникновением цепочки глубоководных впадин: Толля, Макарова и др. Их происхождение есть также результат растяжения коры, что имело место в ходе дальнейшего развития деструктивного процесса. Этот новый импульс можно связать со второй половиной орогенного этапа развития Верхояно-Чукотских мезозоид, с эпохой позднемеловых деформаций и образования верхней молассы. В это время утонение коры охватило новые районы. Однако образование другого склона хребта Ломоносова произошло позднее; об этом речь будет ниже.

Развитие океанических и субокеанических структур Западной Арктики связано с разрушением и раздвиганием континентальной коры. Разрушение обосновывается обрыванием южным бортом глубоководной котловины Нансена Баренцевоморского древнего блока и Таймыро-Североземельских структур. О том же свидетельствуют фрагменты складчатых структур, выявленные геофизическими методами в котловинах Нансена и Амундсена. Наконец, очевидный вторичный характер уступа евразиатского склона хребта Ломоносова также подтверждает разрушение. На раздвигание указывает наличие в системе Западной Арктики срединной зоны океанической коры, по бокам которой протягиваются глубоководные впадины с корой субокеанического типа. Сочетание процессов разрушения и раздвигания континентальных структур характерно для северных районов Атлантики, как в этом убеждают материалы бурения океанского дна [Удинцев, 1975]. Аналогия здесь вполне правомерна. Евразийский фас хребта Ломоносова одновременно является и краем Восточно-Арктического блока. Этот блок участвует в движении как целостная тектоническая единица.

Если рассматривать Западную Арктику как наиболее молодое звено Атлантической системы, то заложение ее современных океанических и субокеанических структур нужно относить к кайнозою. Таким образом; склоны хребта Ломоносова и по происхождению и по времени возникновения различны.

Что касается хребта Гаккеля, то он представляет наиболее молодое образование в системе Западной Арктики. Его можно представить как очень пологую складку в океанической коре, возникшую вследствие сближения Восточного и Западного Арктического блоков. По отношению к Срединно-Атлантическому хребту такой вывод недавно был сделан А.В. Пейве [1975]. Молодой вулканизм, движения по разломам, сейсмичность и развитие рифтовых ущелий в сводовой зоне хребта Гаккеля свидетельствуют об активных тектонических процессах, здесь в. настоящее время.

* * *

Новые геологические материалы все более выявляют роль в тектонической истории земной коры деструктивных процессов. Под этим понимается разрушение земной коры относительно развитого типа и появление вторичных структур с корой, лишенной некоторых первоначальных свойств. Деструкция сопровождает развитие подвижных геосинклинальных поясов, вызывая изменения в их тектоническом плане [Пущаровский, Яншин, 1974], но она затрагивает и консолидированные континентальные блоки. В основе механизма деструкции лежат процессы раздвига, крупных горизонтальных срывов, компенсационного перемещения глубинных масс и ряд других. На примерах Западной и Восточной Арктики можно видеть проявление разных процессов.

В последнее время много материалов публикуется о недавнем происхождении глубоких впадин Средиземного моря [Stanley et al., 1974 и др.]. Эти впадины, образовавшиеся в условиях консолидированной коры Средиземноморского складчатого пояса, аналогичны впадинам Восточной Арктики. В то же время вся эта группа отлична от впадин Западной Арктики, аналоги которых нужно искать в области Атлантики (Лабрадорское море и др.) или среди ископаемых рифтогенных геосинклиналей. Но от той и другой групп отличаются деструктивные глубоководные котловины, имеющиеся в ряде окраинных тихоокеанских морей и сопровождающие островные дуги. Они развивались на другой основе и принадлежат зрелой стадии развития современных геосинклинальных систем.

Таким образом, тектонический анализ Северного Ледовитого океана позволяет видеть разнообразный характер процессов тектонической деструкции, вызывающих возникновение существенно разных по типу и строению коры структурных форм. На примере Арктики можно видеть значительный масштаб проявления таких процессов, возникших в континентальных условиях. Весьма важно было бы специальное и углубленное изучение аналогичных явлений в других областях земного шара.

 

Литература

Виноградов В.А., Гапоненко Г.И., Русаков И.М., Шимараев В.Н. Тектоника Восточно-Арктического шельфа СССР. Л., «Недра», 1974.

Грамберг И.С., Деменицкая Р.М., Киселев Ю.Г. Осадочный бассейн в глубоководной части Северного Ледовитого океана. В кн.: Проблемы геологии полярных областей Земли. Л. Ротапринт НИИГА, 1974.

Грамберг И.С., Краев А.Г., Карасик А.М. Геотектонические предпосылки нефтегазоносности северных морей СССР. - Советская геология, 1975, № 2.

Грачев А.Ф. Момский материковый рифт (Северо-Восток СССР). - Геофизические методы разведки в Арктике, вып. 8. Л. Ротапринт НИИГА, 1973.

Грачев А.Ф., Карасик А.М. Разрастание океанического дна и тектоника Евразийского бассейна. - В кн.: Геотектонические предпосылки к поискам полезных ископаемых на шельфе Северного Ледовитого океана. Л., Ротапринт НИИГА, 1974.

Гусев Б.В. Сравнительная характеристика магнетизма платобазальтов Сибири, Таймыра, Земли Франца-Иосифа и других регионов земного шара. - Геофизические методы разведки в Арктике, вып. 6. Л. Ротапринт НИИГА, 1971.

Деменицкая Р.М., Киселев Ю.Г. Особенности строения, морфологии и осадочного чехла центральной части хребта Ломоносова по данным сейсмических исследований. - Геофизические методы разведки в Арктике, Л. Ротапринт НИИГА, вып. 5, 1968.

Деменицкая Р.М., Карасик А.М. Проблемы генезиса Северного Ледовитого океана. - В кн.: История мирового океана. М., «Наука», 1971.

Деменицкая Р.М., Киселев Ю.Г. К вопросу о продолжении каледонских складчатых структур в Евразийский бассейн Северного Ледовитого океана. - Геофизические методы разведки в Арктике. Л. вып. 9, Ротапринт НИИГА, 1974.

Ершов Ю.П., Красильщиков А.А., Воск В.Э., Шимараев Б.Н. Геотектоническая характеристика южной части Баренцевского шельфа. - В кн.: Геотектонические предпосылки к поискам полезных ископаемых на шельфе Северного Ледовитого океана. Л. Ротапринт НИИГА, 1974.

Иванов О.Н. Стратиграфия докембрия крайнего Северо-Востока СССР. - В кн.: Докембрий и палеозой Северо-Востока СССР, Магадан, 1974.

Иванов М.К. Геологическое строение и сравнительная оценка перспектив нефтегазоносности Северной Чукотки и Аляски. Автореферат канд. дис., геол. ф-т МГУ, М., 1975.

Каменева Г.И., Ильченко Л.Н. Докембрий и нижний кембрий острова Врангеля. - В кн.: Докембрий и палеозой Северо-Востока СССР. Магадан, 1974.

Карасик А.М. Евразийский бассейн Северного Ледовитого океана с позиций тектоники плит. - В кн.: Проблемы геологии полярных областей Земли. Л. Ротапринт НИИГА, 1974.

Карасик А.М., Гуревич Н.И., Масолов В.Н., Щелованов В.Г. Некоторые особенности глубинного строения и происхождения хребта Ломоносова по аэромагнитным данным. - Геофизические методы разведки в Арктике, вып. 6. Л. Ротапринт НИИГА, 1971.

Киселев Ю.Г., Деменицкая Р.М. Хребет Менделеева - погруженная структура Канадско-Гренландской литосферной плиты. - Геофизические методы разведки в Арктике, вып. 9. Л. Ротапринт НИИГА, 1974.

Любимова Е.А., Томара Г.А., Александров А.Л. Тепловой поток через дно Арктического бассейна в районе хребта Ломоносова. Докл. АН СССР, 1969, т. 184, № 2.

Пейве А.В. Тектоника Срединно-Атлантического хребта. - Геотектоника, 1975, № 5.

Погребицкий Ю.Е. Происхождение и геологическое развитие Северного Ледовитого океана и его шельфовых частей. - В кн.: Геотектонические предпосылки к поискам полезных ископаемых на шельфе Северного Ледовитого океана. Л. Ротапринт НИИГА, 1974.

Пущаровский Ю.М. Некоторые общие проблемы тектоники Арктики. - Изв. АН СССР. Сер. геол., 1960, № 9.

Пущаровский Ю.М. Тектоническая карта Арктики, м. 1:10 000 000. М., ГИН АН СССР, 1963.

Пущаровский Ю.М., Яншин А.Л. Тихоокеанский тектонический пояс. - В кн.: Общие и региональные проблемы тектоники Тихоокеанского пояса. Магадан, 1974.

Русаков И.М., Виноградов В.А., Гапоненко Г.И. Тектоническое районирование Северо-Востока СССР и его арктического шельфа. - В кн.: Новые данные по металлогении и геологическому строению Яно-Колымского междуречья. Л. Ротапринт НИИГА, 1972.

Тектоническая карта Арктики и Субарктики, м. 1:5 000 000. Гл. ред. И.П. Атласов. Л., НИИГА, 1964.

Тектоническая карта Полярных областей Земли, м. 1:10 000 000. Гл. ред. Б.X. Егиазаров. Л., НИИГА, 1969.

Удинцев Г.Б. 38-й рейс «Гломар Челленджера». - Природа, 1975, № 6.

Ханкинс К. Арктический континентальный шельф к северу от Аляски. - В кн.: Окраины континентов и островные дуги. М., «Мир», 1970.

Херасков Н.П. Некоторые общие закономерности в строении и развитии структуры земной коры. М., Изд-во АН СССР, 1963.

Шатский Н.С. О тектонике Арктики. - В кн.: Геология и полезные ископаемые Севера СССР. Изд-во Главсевморпути, 1935.

Шмидт О.А. Проблемы тектонического развития Командорских островов. - Геотектоника, 1974, № 6.

Churkin М. Paleozoic tectonic history of the Arctic Basin North of Alaska. - Science, 1969, v. 165, p. 549-555.

Churkin M. Geologic concepts of Arctic Ocean Basin . - In: Arctic Geology. Tulsa , 1973.

Churkin M. Basement rocks of the Barrow arch, Alaska , and the Circum-Arctic Paleozoic Mobile Belt. - Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geologists, 1975, v. 59, No. 3.

Hall J.K. Geophysical Evidence for ancient sea-floor spreading from Alpha Cordillera and Mendeleyev Ridge. - In: Arctic Geology. Tulsa , 1973.

Meyerhoff A.A. Origin of Arctic and North Atlantic oceans. - In: Arctic Geology. Tulsa , 1973.

Ostenso N.A., Wold R.J. Aeromagnetic evidence for origin of Arctic Ocean Basin . - In: Arctic Geology. Tulsa , 1973.

Stanley D.J., Got H., Leenhardt O., Weiler Y. Subsidence of the western Mediterranean basin in Pliocene - Quaternary time: further evidence. - Geology, 1974, No. 7.

Tailleur I.L. Probable rift origin of Canada Basin , Arctic Ocean . - In: Arctic Geology. Tulsa , 1973.

Trettin H.P. A Paleozoic-Tertiary Fold Belt in Northernmost Ellesmere Island aligned with the Lomonosov Ridge - Bull. Geol. Soc. America, 1969, v. 80, p. 143-148.

Trettin H.P. The Innuitian Province . - In: Variations in tectonic styles in Canada . Geol. Assoc. Canada, Spec. Paper 11. Toronto , Ontario , Canada , 1972.

Vogt P.R., Avery О.E. Tectonic history of the Arctic Basins ; partial solutions and unsolved mysteries. - In: Marine geology and oceanography of the Arctic seas. New York , Heidelberg , Berlin , 1974.

 

Ссылка на статью:

Пущаровский Ю.М. Тектоника Северного Ледовитого океана // Геотектоника. 1976, № 2, с. 3-14.

 





eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz