Данные, полученные в результате изучения донно-каменного материала (ДКМ), собранного в глубоководной части Амеразийского суббассейна в процессе геолого-геофизических работ экспедиций «Арктика-2000», «Арктика-2005», «Арктика-2007» по проекту «Проблема внешней границы континентального шельфа», позволили на геологической основе воссоздать историю развития области Центрально-Арктических поднятий и определить ее геотектоническую природу. Это стало возможным после того, как было показано, что площадное распределение основных масс грубообломочного материала определяется особенностями рельефа дна и общим характером геоморфологического устройства рассматриваемой области, а ДКМ был классифицирован как элювиально-делювиальные осадки. Это не согласуются с широко принятой концепцией образования ДКМ за счет разноса обломков пород льдами Боффортского кругового течения из районов Северной Гренландии и Канадского Арктического архипелага. Концепция ледового разноса несостоятельна и геологически. Обломки, образующие развалы ДКМ на дне, связаны с породами типично платформенной формации, уровень преобразования которых не выше позднего диагенеза, тогда как породы предполагаемых источников в Северной Гренландии и Канадском Архипелаге входят в состав Иннуитской складчатой системы, они метаморфизованы и характеризуются формационным разнообразием.

Таким образом, ДКМ, имеющий местное происхождение, является основным источником информации о составе, возрасте и формационной принадлежности коренных пород дна. По результатам его изучения построена геологическая карта масштаба 1:5 000 000 (рисунок), из которой следует, что в области Центрально-Арктических поднятий широко развиты рифейско-палеозойские и мезозойские отложения. В структурном отношении эта область представляет собой интенсивно блоково раздробленную платформу, пространственно, в значительной части, совпадающую с Гиперборейской платформой Шатского - Пущаровского, за ней и оставлено это название. Следовательно, здесь не остается места для океанических структур, нет следов древнего или современного раздвига, нет и данных, характерных для островных структур.

Гиперборейская платформа представляет собой реликт дорифейской кратонизированной массы, именуемой нами Восточно-Арктической палеоплатформой [Кабаньков и Андреева, 2006], занимавшей значительную часть современного Полярного бассейна и, вероятно, на первом этапе, шовными зонами отделяющуюся от древних жестких масс Северной Америки, Азии и Европы. Впоследствии эти зоны были унаследованы активно развивающимися бассейновыми структурами, выполненными формационно разнообразным комплексом осадков рифейско-палеозойского возраста, а в ограниченной ими области стабилизации накапливались мелководные терригенные осадки, подвергавшиеся глубокому химическому распаду и обогащенные устойчивыми минералами. В обстановке лагун накапливались и доломиты и известняки с разнообразным комплексом органических осадков. По своему характеру такой тип отложений сходен с рифейско-палеозойскими чехольными образованиями древних платформ Северной Америки, Азии, Европы, перекрывающими карельско-гудзонский кристаллический фундамент.

Как показали исследования ДКМ, на поднятии Менделеева он на 90-95% состоит из обломков кварцито-песчаников, кварцевых песчаников, доломитов и известняков; 5-7 % - обломки диабазов. В виде единичных обломков встречены гранулиты. Здесь предполагаются две толщи: кварцито-песчаников, кварцитовых песчаников и доломитов (судя по данным U-Pb локального анализа детритных цирконов, рифейского возраста) мощностью не менее 600 м и доломитов, кварцевых песчаников и известняков с остатками рыб, конодонтов и фораминифер средне-позднепалеозойского возраста - не менее 500- 600 м . Нижнепалеозойская фауна здесь не обнаружена, однако сопоставление описанных отложений с отложениями поднятия Нордуинд, где А. Гранцем установлены и поздне- и раннепалеозойские отложения, позволяет предположить, что и в данном районе имеются кембро-ордовикские отложения, а палеозой, таким образом, представлен в полном объеме. Общая мощность рифейско-палеозойских отложений 2000- 2500 м . Залегают они на кристаллическом фундаменте, возраст которого, по косвенным данным, 1800-1900 млн. лет. На поднятии Альфа установлен аналогичный комплекс обломков, только кристаллические породы встречаются чаще. Здесь также обнаружены разнообразные органические остатки позднепалеозойского возраста и единичные обломки остракод ордовика. На западе этого поднятия вскрыты коренные отложения верхнемеловых и палеогеновых глин и диатомитов.

Прогнозируемый разрез хребта Ломоносова состоит из трех толщ. Нижняя сложена кварцевыми песчаниками, кварцевыми алевролитами, доломитами и известняками; мощность ее неизвестна. По данным U-Pb локального анализа детритных цирконов часть ее имеет рифейский возраст. В целом, эта толща аналогична рифейско-палеозойским породам поднятия Менделеева. Залегает она, вероятно, на кристаллическом основании, обломки пород которого представлены хлорит-биотитовыми и кварц-мусковитовыми сланцами. Вторая (средняя) толща юрско-мелового возраста состоит из аргиллитов, содержащих переотложенные фрагменты хвойных деревьев, водорослей, спикулы губок позднепалеозойского и раннемезозойского возраста. На юге хребта в четвертичных осадках найден обломок позднеюрско-меловой древесины. Мощность ее неизвестна. Верхняя толща имеет песчано-глинистый состав, неполная мощность ее, судя по сейсмоакустике, 60- 70 м . Верхние 10 м толщи, вскрытые грунтовыми трубками, имеют плиоцен-четвертичный возраст. Возраст всей толщи неизвестен. Коррелируя эти отложения с разрезом скв. 302 можно предположить, что он не древнее миоцена. Но не исключено, что здесь присутствуют и позднемеловые-палеогеновые отложения.

Еще один комплекс обломков, обнаруженный на юге хребта, представлен базальтами. Положение исходных пород в разрезе неизвестно. Судя по свежести пород они, скорее всего, относятся к одному из последних этапов позднемелового-кайнозойского магматизма.

Гиперборейская платформа сформирована в результате деструкции Восточно-Арктической палеоструктуры в процессе неоднократных жестких контактов с главными континентальными плитами Северной Америки, Азии и Европы, определившими формирование Арктического складчатого пояса, включающего байкалиды, каледониды и мезозоиды и образованного по периферии древней кратонизированной структуры в центральной части современного Арктического бассейна. С средне-позднепалеозойской деструкцией связано блоковое строение фундамента мезозойского бассейна седиментогенеза и формирование преимущественно континентальных фаций на западе палеоплатформы и устойчивого морского режима на юго-востоке. Особенно интенсивно процесс деструкции прошел в позднемезозойско-кайнозойское время. В результате сжатия, деструкции подверглась вся сохранившаяся к тому времени Восточно-Арктическая палеоплатформа, а последовавшее затем растяжение обусловило глыбово-блоковое обрушение, образование современной системы подводных поднятий и некомпенсированных впадин, в том числе Канадской котловины, отнесенной к бассейновым структурам, и, в соответствии с рекомендациями [Осадочные бассейны…, 2004], классифицируемой как топодепрессия.

Литература

1. Кабаньков В.Я., Андреева И.А. О геотектонической структуре Полярного бассейна и геологических критериях выделения его шельфовых областей // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб., 2006. С. 121-130. (Тр. ВНИИОкеангеология; Т. 210, вып. 6).

2. Осадочные бассейны: методика изучения, строение и эволюция / Ред. Ю.Г. Леонов, Ю.А. Воложа. М.: Научный мир, 2004. 526 с. (Тр. ГИН РАН; Вып. 543).

Ссылка на статью:

Кабаньков В.Я., Андреева И.А. Геология области Центрально-Арктических поднятий по результатам изучения донно-каменного материала. Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Том 1, 2009, с. 237-240.