Настоящая работа основана на новых 2D сейсмических данных, полученных в российской части Чукотского моря (осень 2006 г.) геофизической компанией Ти Джи Эс Нопек совместно с ООО «Интегратор геофизических решений» и некоторых результатах Международной Российско-Шведско-Американской геологической экспедиции-2006 на о-ве Врангеля и Северной Чукотке. В пределах шельфа Чукотского моря выделяется ряд крупных структурных элементов [Бурлин, Шипелькевич, 2006; Катков и др., 2007; Косько и др., 2003; Оруджева и др., 1999; Хаин, Полякова, 2007; Шипилов и др., 1989; Яшин, Ким, 2007; Mazarovich & Sokolov, 2003; Sokolov et al., 2002; Tolson, 2007; Verzhbitsky et al., 2008a, 2008b] (рисунок, фрагмент а). В северной части развит обширный Северо-Чукотский осадочный бассейн, заложенный на среднепалеозойском складчатом основании и заполненный мощной (до 16-18 км и более) толщей верхнедевонских (?) - карбоновых - кайнозойской отложений, частично обнажающихся на о-ве Врангеля. На этот прогиб с юга надвинуты интенсивно дислоцированные докембрийско-палеозойско-триасовые комплексы пород Врангелевско-Геральдской дуги (см. рисунок, фрагменты б, в). Остров Врангеля, Северная Чукотка и разделяющая их акватория Чукотского моря принадлежат к Новосибирско-Чукотской покровно-складчатой системе поздних мезозоид, возникшей в поздней юре - неокоме в результате закрытия Южно-Анюйского палеоокеана и становления одноименной сутуры [Sokolov et al., 2002]. Южно-Чукотский рифтогенный прогиб расположен в акватории между Чукоткой и Врангелевско-Геральдской дугой, наложен на позднекиммерийскую складчатую структуру, заполнен отложениями мощностью до 5-6 км, по всей видимости, позднемелового(?)-кайнозойского возраста. На основе интерпретации сейсмических данных мы предполагаем наличие крупной северовергентной покровно-надвиговой структуры в складчатом фундаменте Южно-Чукотского рифтового прогиба [Verzhbitsky et al., 2008a, 2008b]. Геометрия разломов и их комбинации свидетельствует о транстезионной природе Южно-Чукотского прогиба. Анализ поздних сбросовых и сдвиго-сбросовых смещений, развитых вдоль плоскостей коллизионных надвигов и кливажных пластин о-ва Врангеля, указывает на правостороннюю компоненту смещении вдоль СЗ фланга прогиба в условиях преобладающего СВ-ЮЗ растяжения.

В отсутствие буровых скважин на акватории Российского сектора Восточно-Арктического шельфа, интерпретация полученных сейсмических данных построена на сравнении изученной акватории с Американским сектором Чукотского моря и Северного Склона Арктической Аляски а также на геологии Чукотки и о-ва Врангеля [Бурлин, Шипелькевич, 2006; Хаин, Полякова, 2007; Mazarovich & Sokolov, 2003; O'Sullivan et al., 1997; Sokolov et al., 2002; Tolson, 2007; Verzhbitsky et al., 2008a, 2008b]. В пределах Северо-Чукотского прогиба на сейсмических записях были отмечены три основных угловых несогласия. Мы предполагаем, что нижнее несогласие (LCU) может соответствовать завершению основного коллизионного этапа между Евразией и Чукоткой (доаптское несогласие СВ Евразии) [Sokolov et al., 2002] О таком же времени окончания коллизии говорят также недавние результаты U-Pb SHRIMP датирования, свидетельствующие об аптском (~117 млн. лет) возрасте древнейших постколлизионных гранитных плутонов Северной Чукотки [Катков и др., 2007]. Наиболее отчетливое несогласие в верхней части осадочного чехла может соответствовать идентифицированному здесь ранее Среднебрукскому, MBU (~K/Cz) [Бурлин, Шипелькевич, 2006]. Данное несогласие трассируется к югу, в пределы собственно Врангелевско-Геральдской дуги в виде поверхности раздела складчатый фундамент / осадочный чехол (см. рисунок, фрагмент б). Это наблюдение заставляет предполагать более позднее, чем неокомовый (а именно: позднемеловой-раннекайнозойский) возраст проявления основной фазы компрессионного структурообразования во фронте Врангелевской дуги. Сам же фронт позднекиммерийской деформации имеет четко выраженный транспрессионный характер при преобладании северной вергентности разрывных нарушений. Возможно, что слабовыраженное вышележащее угловое несогласие может отражать молодую фазу сжатия, проявленную в хребте Брукса и прогибе Колвилл, но неизвестную для Чукотки и о-ва Врангеля и таким образом соответствовать концу позднего олигоцена, ~24 млн лет [O'Sullivan et al., 1997]. Данный возраст не противоречит частичной (предмиоценовой?) инверсии Южно-Чукотского прогиба и отдельных небольших полуграбенов, наложенных на Врангелевско-Геральдскую дугу (см. рисунок, фрагмент б).

В области Арктической Аляски и прилегающего Чукотского шельфа открыты широко известные месторождения углеводородов (Прадо Бэй, Купарук, Бюргер и др.), в то время как Российский сектор все еще слабо изучен современными геолого-геофизическими методами. Тем не менее, широко предполагаемое сходство тектонической истории и условий осадконакопления в обоих секторах, многочисленные антиклинальные и надвиговые структуры в палеозойских, мезозойских и, отчасти, кайнозойских отложениях, сейсмические аномалии типа «яркое пятно», погребенные дельтовые / проградационные тела и т.д. могут указывать на значительную перспективность Северо-Чукотского прогиба.

Углеводородный потенциал прогиба Хоуп - Южно-Чукотского традиционно оценивается значительно более скромно, зачастую даже весьма низко [Оруджева и др., 1999; Tolson, 2007]. Тем не менее, полученные новые сейсмические данные указывают на многочисленные аномалии в поведении рефлекторов, которые можно связывать с наличием в осадочном чехле газовых скоплений. Важно отметить, что в донных осадках Южно-Чукотского прогиба были отмечены аномальные концентрации углеводородных газов миграционной природы [Яшин, Ким, 2007]. По мнению Д.С. Яшина и Б.И. Ким [Яшин, Ким, 2007], это свидетельствует о существенной перспективности впадины Хоуп на поиски углеводородного сырья. В качестве газоматеринских толщ здесь могут выступать обогащенные органическим веществом верхнеюрско-неокомовые синколлизионные отложения, возможно, входящие в структуру складчатого фундамента бассейна [Verzhbitsky et al., 2008a]. Согласно нашим наблюдениям в окрестностях г. Певека (Северная Чукотка), отложения этого возраста зачастую содержат видимые растительные остатки. Другим важным источником углеводородов здесь (как и для всего Арктического региона) также может выступать богатый захороненным органическим веществом «интервал Азолла» низов среднего эоцена [Bujac, 2007], предполагаемый для нижних горизонтов осадочного чехла Южно-Чукотского прогиба [Verzhbitsky et al., 2008b].

Исходя из всего вышесказанного очевидно, что изучение Чукотоморского региона весьма важно как с фундаментальной, так и прикладной точек зрения. Исключительно полезным представляется проведение в дальнейшем как морских, так и наземных геолого-геофизических работ при совместной интерпретации полученного материала.

Благодарности. Авторы признательны сотрудникам Государственного природного заповедника «Остров Врангеля» Л.Л. Бове, А.Р. Груздеву, И.П. Олейникову и многим другим за неоценимую помощь при проведении полевых работ. Настоящие исследования были поддержаны РФФИ (проект № 08-05-00547), ОНЗ РАН и грантами Президента РФ «Ведущие научные школы» (НШ-3172.2008.5 и НШ-651.2008.5).

Литература

1. Бурлин Ю.К., Шипелькевич Ю.В. Основные черты тектонического развития осадочных бассейнов в западной части шельфа Чукотского моря и перспективы их нефтегазоносности // Геотектоника. 2006. № 2. С. 65-82.

2. Катков С.М., Стриклэнд А., Миллер Э.Л., Торо Дж. О возрасте гранитных интрузий Анюйско-Чукотской складчатой системы // Докл. РАН. 2007. Т. 414, № 2. С. 219-222.

3. Косько М.К., Авдюничев В.В., Ганелин В.Т. и др. Остров Врангеля: геологическое строение, минерагения, геоэкология. М.: МПР РФ; СПб.: ВНИИОкеангеология, 2003. 137 с.

4. Оруджева Д.С, Обухов А.Л., Агапитов Д.Д. Перспективы нефтепоисковых работ в Чукотском море // Геология нефти и газа. 1999. № 3/4. С. 28-33.

5. Хаин В.Е., Полякова И.Д. Седиментационные бассейны и перспективы нефтегазоносности шельфа Восточной Арктики // Океанология. 2007. Т. 47, №1. С. 116-128.

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

7. Яшин Д.С., Ким Б.И. Геохимические признаки нефтегазоносности Восточно-Арктического шельфа России // Геология нефти и газа. 2007. № 4. С. 25-29.

8. Bujac J. The AZOLLA story // The Arctic conference days (ICAM V, AGREE II, SEST). Tromso, Norway (3-7 September, 2007). NGF Abstracts and Proceedings. P. 171.

9. Mazarovich A.O., Sokolov S.Yu. Tectonic subdivision of the Chukchi and East Siberian Seas // Rus. J. Earth Sci. 2003. V. 5, № 3. P. 185-202.

10. O'Sullivan P.В., Murphy J.M., Blythe A.E. Late Mesozoic and Cenozoic thermotectonic evolution of the central Brooks Range and adjacent North Slope foreland basin, Alaska: Including fission track results from the Trans-Alaska Crustal Transect (TACT) // J. Geophys. Res. 1997. V. 102(B9). P. 20,821-20,845.

11. Sokolov S.D., Bondarenko G.Ye., Morozov O.L. et al. Souyh Anyui suture, northeast Arctic Russia: Facts and problems // Tectonic evolution of the Bering Shelf-Chukchi Sea-Arctic Margin and Ajacent Landmasses / E.L. Miller, A. Grantz, S.L. Klemperer (Eds). Boulder, Colorado, GSA Special Paper 360. 2002. P. 209-224.

12. Tolson R.B. Structure and stratigraphy of the Hope Basin, southern Chukchi Seas, Alaska // Geology and resource potential of the continental margin of western North America and adjacent ocean basins: Beaufort Sea to Baja California / D.W. Scholl, A. Grantz, J.G. Vedder (Eds.). Houston, Texas, Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources, Earth Science Series. 1987. V. 6. P. 59-71.

13. Verzhbitsky V., Frantzen E.M., Trommestad K. et al. New seismic data on the South and North Chukchi sedimentary basins and the Wrangel Arch and their significance for the geology of Chukchi Sea shelf (Russian Arctic) // «Geosciences - From New Ideas to New Discoveries». 3rd Saint Petersburg EAGE International Conference and Exhibition. 7-10 April 2008a. Lenexpo, Saint Petersburg, Russia. Extended Abstracts and Exhibitors' Catalogue. Abstract B030.

14. Verzhbitsky V., Frantzen E., Savostina T. et al The Russian Chukchi Sea shelf// GEO ExPro. 2008b. V. 5, № 3. P. 36-41 (article available at http://www.geo365.no/TGS-Chukchi/).

Ссылка на статью:

Вержбицкий В.Е., Соколов С.Д., Тучкова М.И. Тектоника, этапы структурной эволюции и перспективы нефтегазоносности шельфа Чукотского моря (Российская Арктика). Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Том 1, 2009, с. 85-90.