ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 439, № 3, с. 376-382
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.242.2(268)
БАРЕНЦЕВОМОРСКАЯ МАГМАТИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ: ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА И НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 40Aг/39Aг-ВОЗРАСТА © 2011 г. Э. В. Шипилов, Ю. В. Карякин
Представлено академиком Г.Г. Матишовым 03.03.2011 г. Поступило 11.03.2011 г.
В работе по результатам изучения геологического строения архипелагов Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) и Шпицберген представлены новые 40Ar/39Ar- датировки проб базальтоидов, отобранных авторами в ходе береговых экспедиций в течение 2006—2010 гг. Для западной части Земли Норденшельда (о. Западный Шпицберген) радиологическое определение возраста интрузивных образований (силлов) произведено впервые. В этой связи с использованием результатов интерпретации морских геолого-геофизических данных обсуждаются особенности распределения и временны! е диапазоны проявлений юрско-мелового базитового магматизма исследуемых районов Ба-ренцевоморской континентальной окраины и в целом Арктического региона.
В пределах континентальных окраин Арктики известно несколько обособленных ареалов проявления позднемезозойского базальтоидного магматизма [10]: Баренцевоморский, Свердруп-ский (Канадский Арктический архипелаг), северная оконечность Гренландии и архипелаг Де-Лонга (шельф Восточно-Сибирского моря) (рис. 1). Проведенные нами реконструкции [10] показывают, что ареалы базальтоидного магматизма указанных выше окраин в юрско-меловое время входили в состав колоссальной по размерам магматической провинции, в англоязычной терминологии - "LIP" или "HALIP" (High Arctic Large Igneous Province).
Наиболее обширным является Баренцевомор-ский ареал, получивший распространение в границах одноименной континентальной окраины. Он охватывает архипелаги Шпицберген и ЗФИ и прилегающий к ним шельф (рис. 1).
Проявления юрско-мелового базальтоидного магматизма в осадочном чехле Баренцевомор-
Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук Геологический институт Российской Академии наук, Москва
ской континентальной окраины зафиксированы различными методами геологических и геофизических исследований. Однако в большинстве опубликованных как отечественных, так и особенно зарубежных работ в качестве основных районов магматизма рассматриваются лишь его проявления, установленные на архипелагах ЗФИ и Шпицберген в ходе различных геологических съемок и бурения параметрических скважин. Соответственно, и ареал магматизма ограничивался преимущественно периметром площади, занятой архипелагами.
По результатам нашей интерпретации морских геолого-геофизических данных так называемые аномальные сейсмические горизонты (обусловленные базальтоидными интрузиями — сил-лами) насыщают разрез терригенных отложений и в плане прослеживаются в виде языка от архипелага ЗФИ далеко на юг вдоль Восточно-Баренцев-ской троговой системы [3, 10, 11], придерживаясь полосы ее депоцентра с трансформированной утоненной земной корой. На многочисленных сейсмических разрезах через Южно- и Северо-Ба-ренцевскую впадины достаточно отчетливо наблюдается, как с юга на север пакеты интрузивных базальтоидных тел занимают все более высокие стратиграфические и гипсометрические уровни в разрезе осадочного чехла. Наиболее явно они проявляются в диапазоне от перм-ско-триасового до нижнемелового комплексов (рис. 2), вплоть до экспозиции их сохранившихся от эрозии останцов (даек) на поверхности дна моря вблизи архипелага ЗФИ. В пределах самого архипелага наблюдаются хорошо сохранившиеся в рельефе гривы даек (к тому же отчетливо читаемые на космоснимках), а также покровы и, кроме того, в многочисленных обнажениях (в том числе и Шпицбергена) — силлы, частые пластовые тела которых вскрыты скважинами, а нередко венчают разрезы и бронируют отложения от размыва.
Предположения о том, что аномальные сейсмические горизонты в разрезе осадочного чехла Восточно-Баренцевского бассейна обусловлены базальтоидными интрузиями, были высказаны
Рис. 1. Области и районы проявлений юрско-мелового базальтоидного магматизма в Арктике (оконтурены жирной черной линией), обусловленные действием Баренцевско-Амеразийского суперплюма: 1 — хребет Альфа, 2 — Северная Гренландия, 3 — Свердрупский бассейн (Канадский Арктический архипелаг), 4 — архипелаг Шпицберген, 5 — архипелаг Земля Франца-Иосифа, 6 — о. Беннетта (о-ва Де-Лонга, Новосибирский архипелаг). 7 — Баренцевоморская магматическая провинция. 8, 9 — положение сейсмических разрезов: 8 — на рис. 2а, 9 — на рис. 2б. Граница континентальных и океанических областей обозначена 2000-метровой изобатой.
более двадцати лет назад в ряде публикаций [5, 11]. Однако геологическое подтверждение они получили только после того, как скважиной Луд-ловской (в центральной части Восточно-Барен-цевского мегапрогиба) были вскрыты в разрезе триаса два самых верхних прослоя базальтов. Изучение показало, что силлы представлены преимущественно габбро-диабазовыми и габбро-до-леритовыми породами. По химическому составу они аналогичны трапповым образованиям архипелагов ЗФИ и Шпицберген [3, 9]. Их возраст, определенный К—Аг-методом, составил для верхнего силла 131—139 млн лет (неоком: готерив-ва-ланжин), а для второго, расположенного на 143 м ниже, — 159 млн лет (оксфорд). Мощность этих пластов базальтов оценивается соответственно в 27 и 5 м [9].
Таким образом, по результатам анализа геологических и геофизических данных представилась возможность оконтурить ареал Баренцевоморской
магматической провинции (рис. 1) [3, 10]. В плане она имеет конфигурацию, близкую к Т-образной, с размахом с юга на север около 1300—1400 км, а с запада на восток (от Западного Шпицбергена до желоба Святой Анны) — около 1300 км. Площадь провинции по приближенным подсчетам составляет ~800000 км2. Интервал насыщения интрузиями разреза только верхнепалеозойско-триасово-го осадочного чехла колеблется от 1 км по периферии провинции до 6—8 км, а возможно и более, в депоцентре Восточно-Баренцевского бассейна. При этом следует отметить, что мощность пластовых тел базальтов изменяется от нескольких до десятков и сотен метров, судя по их обнажениям и результатам бурения параметрических скважин на островах архипелагов Шпицберген и ЗФИ. С большой вероятностью можно говорить о том, что количество базальтовых тел в разрезе осадочного чехла увеличивается от периферии (о. Западный Шпицберген) к Хинлопенской зоне
СЗ
ШИПИЛОВ, КАРЯКИН (а)
Эрозионный срез триаса Рифовая постройка
..........................................
вад
Б(Т-Т, К;)
А3(Т3) 2
А2СТ2)
А1(Т1) 4
А(Р3-Т!)
ВД) 11(Р2)
1а(С3, Р!) ¡Г 6
П^^ + 2-Dз)
ЮВ
А1Т1
А(Р3-Т1)
12(Р3)
11(Р2)
1а(С3, Р1) 1Ь(С2) 1с(С1) Id(Dз)
IV(S?)
УТ(с)
Т, с
Ю
25 км
(б)
С
0
8
т, с
Рис. 2. Сейсмогеологические разрезы, иллюстрирующие распространение базальтоидных интрузий (силлов) в осадочном чехле впадин: а — Северо-Баренцевской (профиль 200705, по [6] с изменениями), б — Южно-Баренцевской (профиль 81108, по [12] с изменениями). Указаны индексы отражающих сейсмических горизонтов и их стратиграфическая привязка (в скобках). Положение профилей на рис. 1.
разломов и прогибов и особенно к центру провинции (архипелаг ЗФИ), где зафиксированы и покровы. Число пластов базальтов может достигать здесь по меньшей мере нескольких десятков. Учитывая общую мощность палеозой-ско-юрского осадочного выполнения в Восточ-
но-Баренцевском бассейне — около 17—18 км, здесь можно ожидать их более значительного количества.
В тектонической приуроченности проявлений мезозойского магматизма Баренцевоморской про-
винции можно отметить следующее. Магматические тела преимущественно тяготеют к областям деструкции литосферы — разломным зонам различного порядка и различной кинематики, сопровождающим формирование разномасштабных рифтовых бассейнов. Вместе с тем платобазальто-вый магматизм в регионе получил интенсивное развитие в пределах сводово-блоковых поднятий, венчаемых архипелагами ЗФИ и Шпицберген, а также на севере Адмиралтейского поднятия. Наконец, дайки северо-западного простирания секут раннекиммерийские складчатые деформации северной оконечности Новой Земли [4]. Все это подчеркивает разнообразие текто-ногеодинамических обстановок, в которых проявлялся магматизм, обусловленный действием Баренцевско-Амеразийского юрско-мелового суперплюма [10].
Наиболее ранние опубликованные оригинальные фактические результаты определения абсолютного возраста базальтоидов Шпицбергена и ЗФИ (в основном К-Аг-методом) имеются в довольно лимитированном списке публикаций. Так, в работе В.Д. Дибнера [13] диапазон мезозойского магматизма архипелага ЗФИ определен значениями от 240 до 60 млн лет. Наибольшая его активность имела место от 172 ± 12 до 92 ± 6 млн лет назад, в этот период внедрились 23 гипабис-сальные интрузии, а в интервале 125—97 млн лет формировались осадочно-вулканогенные комплексы, что подкрепляется палеонтологическими свидетельствами. По другим данным, магматическая активность этого архипелага проявилась в течение очень короткого интервала времени — 116 ± 5 млн лет [3].
Первые опубликованные К—Аг-определения (1966 г.) абсолютного возраста долеритовых сил-лов Шпицбергена (правобережье Ис-фьорда) представлены значениями 110 ± 10, 125 ± 12, 135 ± ± 15, 149 ± 17 млн лет, а в северной части пролива Хинлопен 144 ± 13 млн лет [9]. По результатам 22 К—Аг-определений [1] возраст базальтоидных интрузий Шпицбергена лежит в интервале от 198 до 93 млн лет и выделяются два пика магматической активности 144 ± 5 и 105 ± 5 млн лет назад.
Из последних статей, освещающих результаты известных и новых возрастных оценок, выделяется работа [7], где абсолютные датировки мезозойских базальтоидов (силлы, дайки, покровы и др.) Земли Франца-Иосифа изменяются от 221 до 95 млн лет. В этом интервале авторами различаются пять фаз магматической активизации: 220, 145, 128, 120, 114 и 95 млн лет.
Изложенное выше иллюстрирует очевидную неоднозначность трактовки возрастного интервала как в целом мезозойского магматизма архипелагов, так и дифференцированных пиков его активизации.
Полученн
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.