научная статья по теме ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ АРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА И ПРИМЫКАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ МЕЗОЗОЯ И КАЙНОЗОЯ И ВНЕШНЯЯ ГРАНИЦА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ Геология

Текст научной статьи на тему «ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ АРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА И ПРИМЫКАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ МЕЗОЗОЯ И КАЙНОЗОЯ И ВНЕШНЯЯ ГРАНИЦА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2013, № 1, с. 3-35

УДК 551.242.11.31

ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ АРКТИЧЕСКОГО БАССЕЙНА И ПРИМЫКАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ МЕЗОЗОЯ И КАЙНОЗОЯ И ВНЕШНЯЯ ГРАНИЦА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ

© 2013 г. Н. П. Лаверов1, Л. И. Лобковский2, М. В. Кононов2, Н. Л. Добрецов3, В. А. Берниковский3, С. Д. Соколов4, Э. В. Шипилов5

Президиум РАН, 119991, Москва, Ленинский просп., д. 14 2Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 117997, Москва, Нахимовский пр., д. 36 3Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, проспект Академика Коптюга, д. 3 4Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 5Полярный геофизический институт КНЦ РАН, 183010, Мурманск, ул. Халтурина, д. 15

Поступила в редакцию 01.06.2012 г.

Рассматривается тектоническое развитие Арктического региона в мезозое и кайнозое с учетом более раннего палеозойского этапа эволюции древнего континента Арктида. Предложена новая геодинамическая модель эволюции Арктики, основанная на представлении о развитии верхнемантийной конвекции под континентом, обусловленной процессом субдукции Тихоокеанской литосферы под Евразийскую и Северо-Лмериканскую литосферные плиты. Показано последовательное образование структур Амеразийского и Евразийского бассейнов Арктики в контексте разрушения древнего континента Арктида, сохранившийся фрагмент которой представлен структурами центрального сегмента Северного Ледовитого океана, включая хребет Ломоносова, поднятие Альфа-Менделеева, котловины Подводников и Макарова. Предлагаемая модель рассматривается как научное обоснование обновленной заявки России в комиссию ООН на установление внешней границы континентального шельфа в Арктике.

Б01: 10.7868/80016853X13010050

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время Россия завершает подготовку обновленной заявки на установление внешней границы континентального шельфа (ВГКШ) в Арктике в Комиссию ООН по границам континентального шельфа. Как известно, первая заявка на установление ВГКШ была подана Российской Федерацией в Комиссию ООН 20 декабря 2001 г., в которой предлагалось значительно расширить площадь Российского континентального шельфа за пределы 200-мильной экономической зоны, включив в нее большую часть хребта Ломоносова, котловину Подводников, поднятие Менделеева и часть котловины Макарова (рис. 1). При построении юридической внешней границы континентального шельфа не применялся ограничительный критерий в 350 морских миль, отсчитываемых от берега, который описан в пункте 5 статьи 76 Конвенции по морскому праву 1982 года. Это было сделано на основании пункта 6 той же статьи, где указано, что дистанционный лимит в 350 миль не применяется к подводным возвышенностям, которые являются естественными компонентами матери-

ковой окраины, такими как плато, поднятия, вздутия, банки и отроги [57]. Комиссия ООН отклонила Российскую заявку, посчитав поднятие Менделеева вулканической постройкой на океанской коре плюмовой природы, а хребет Ломоносова определила как отдельный хребет, к которому следует применять дистанционный лимит в 350 морских миль, таким образом максимально сузив потенциальную площадь юридического Российского шельфа в Арктике.

Следует отметить, что соответствующие заявки на расширение площади своих шельфов также готовят Канада и Дания [58, 96].

Важно подчеркнуть, что с геологической точки зрения дистанционный лимит в 350 миль можно обойти в случае, когда в силу особенностей тектонического развития региона крупный массив подводной континентальной окраины оказывается выдвинутым далеко в глубоководную часть океана и структурно проявляется в виде системы характерных геоморфологических образований, таких как плато, поднятия, банки, отроги и т.д. В настоящей статье показывается, что тектоническое развитие Арктики приводит именно к такой

ситуации, когда поднятия Ломоносова и Менделеева вместе с другими тектоническими образованиями центральной части Северного Ледовитого океана оказываются естественными компонентами крупного континентального массива, являющегося продолжением Евразийской окраины в глубоководную часть океана.

КОНЦЕПЦИЯ ДРЕВНЕГО КОНТИНЕНТА АРКТИДА

При анализе строения и тектонической эволюции Арктического региона (см. рис. 1) важное значение имеют данные о существовании в его пределах древних докембрийских блоков континентальной коры, которые еще в ранней работе Н.С. Шатского [42] были интерпретированы как фрагменты древней Гиперборейской платформы, расположенной в приполярной области Земли и разрушенной последующими тектоно-магмати-ческими процессами. Гиперборейская платформа, показанная на первой тектонической карте Арктики включала область Восточно-Сибирского моря к северу от Новосибирских островов, поднятия Альфа-Менделеева и Чукотское, Канадскую котловину [36]. Позднее уже в рамках новой геологической парадигмы тектоники лито-сферных плит Л. П. Зоненшайн и Л.М. Натапов [14] на основе плитотектонических реконструкций арктического региона развили представление о древнем арктическом континенте, предложив для него удачное название "Арктида", которое вскоре стало общепринятым (рис. 2). В фундаментальных работах В.Е. Хаина и др. [41, 48—50] на основе имеющихся геолого-геофизических материалов показывается, что фрагменты неопротерозойского кратона Арктида, претерпевшего с той поры весьма сложную эволюцию, сегодня разбросаны по всей полярной области, вскрываясь по континентальному обрамлению арктических бассейнов на архипелаге Новая Земля, полуострове Таймыр, архипелаге Северная Земля, Новосибирских островах, архипелаге Де Лонга, острове Врангеля, Чукотке, полуострове Сьюард, хребте Брукса, Земле Пири, Канадском арктическом архипелаге и в других местах (рис. 2). Распространение в Арктическом регионе каледонских и герцинских структур по периферии Арктиды проанализированы в статье [50].

История континента Арктида описана в целом ряде работ [3, 4, 14, 15, 25, 26, 76, 99], различающихся в трактовке отдельных ее аспектов. Так, Л.П. Зоненшайн и Л.М. Натапов [14] не включали в Арктиду Баренцево-Шпицбергенский блок, хотя рассматривали Тиманский пояс в качестве шва столкновения малого континента Баренции с Восточной Европой (Балтикой) в конце докембрия. Позднее, ряд исследователей, развивая эти идеи, включили в состав Арктиды Баренцию, от-

мечая, так же как и все вышеуказанные авторы, позднедокембрийский [4], или вендско-кем-брийский возраст ее коллизии с Балтикой [3, 25, 26]. При этом Т.П. Борисова и др. назвали вновь образованный континент Аркт-Европа, включающий Арктиду и Балтику, который впоследствии (начало среднего палеозоя) соединился с СевероАмериканским континентом — Лаврентией с образованием каледонского складчатого пояса и нового континента — Аркт-Лавруссия или Евро-Америка [3]. По мнению Л.П. Зоненшайна с соавторами, столкновение Восточной Европы и Северной Америки произошло перед девоном, а столкновение Евро-Америки с Арктидой — в девоне [14, 15]. К позднему карбону — ранней перми произошло сближение Евро-Америки, включающей Арктиду, с Сибирью, что привело к закрытию Уральского палеоокеана [9, 14], формированию Карского (Таймыро-Североземельского) ороген-ного пояса [4] и Южно-Анюйского океанского залива [15]. Таким образом, Арктида в окончательном виде сформировалась в перми, как часть Пангеи, что подтверждается палеомагнитными данными. Последующие мезозойско-кайнозой-ские тектоно-геодинамические процессы на месте континента Арктида привели к раскрытию Амеразийского и Евразийского бассейнов, формированию ряда котловин и поднятий, обособлению континентальных блоков в пределах Северного Ледовитого океана и его окраин.

В работах Л.И. Лобковского и др. [29, 30] делается следующий важный шаг в развитии концепции древнего континента Арктида применительно к проблеме внешней границы континентального шельфа, а именно: предполагается, что основные структуры дна центральной части Северного Ледовитого океана, в частности, хребет Ломоносова, поднятия Менделеева и Альфа, котловины Макарова и Подводников, поднятие Нортвинд также представляют собой сохранившиеся в ходе геологической эволюции фрагменты древнего континента Арктида (рис. 3). Как будет показано ниже, из данной концепции следует, что хребет Ломоносова, поднятия Альфа и Менделеева вместе с расположенными между ними котловинами Макарова и Подводников являются естественными компонентами подводных продолжений материковых окраин Евразии и Северной Америки в глубоководную часть Северного Ледовитого океана, представляющих собой своеобразный тектонический мост, оставшийся после разрушения древнего континента Арктида и соединяющий две эти окраины. Распад Арктиды произошел в мезозое—кайнозое в результате последовательного раскрытия Амеразийского и Евразийского бассейнов. Данная концепция дает научную основу для установления внешних границ юридического континентального шельфа

Рис. 1. Основные морфоструктуры дна Северного Ледовитого океана и район расширенного континентального шельфа России в Арктике на батиметрической карте 1ВСАО (2001, http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/bathymetry/arctic/ mCAOversion1.html)

России, Канады и Дании, простирающихся до Северного полюса.

Следует отметить, что континентальные плиты и блоки с континентальной корой в Арктике неоднократно описывались и зарубежными авторами [55, 61, 63, 74 и др.], которые, анализируя еще в 80-е годы прошлого столетия сейсмические данные, высказывали, в частности, предположе-

ния о континентальной природе поднятий Ломоносова и Менделеева. Данные последних лет и современные исследования, в основном, подтверждают и детализируют эти предположения [52, 70, 77].

Вывод о континентальной коре и платформенной природе поднятий Альфа-Менделеева и Чукотского, хребтов Ломоносова и Нортвинд дела-

+ + +

С •»> —

о

11

Рис. 2. Главные структуры Арктики (а) и реконструкция для ранней юры, показывающая древние арктические массивы, собранные в континент Арктида, причлененный к Лавразии (б) [14, 15]

(а): 1 — океанические бассейны глубже 2000 м; 2 — изобаты 2000 и 3000 м; 3 — активный спрединговый центр: (а — уверенный, б — диффузивный

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.

Показать целиком