ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 455, № 1, с. 67-71
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.242.11
О СУБМЕРИДИОНАЛЬНОЙ ЗОНЕ СДВИГА В СТРУКТУРЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ ЧУКОТСКОГО МОРЯ И МЕХАНИЗМЕ РАСКРЫТИЯ КАНАДСКОГО ОКЕАНИЧЕСКОГО БАССЕЙНА
© 2014 г. Э. В. Шипилов, член-корреспондент РАН Л. И. Лобковский
Поступило 28.10.2013 г.
Б01: 10.7868/80869565214070196
Чукотский сегмент Евразиатско-Арктической пассивной континентальной окраины, начавшей формироваться в юрско-меловое время на этапе заложения и раскрытия Канадского океанического бассейна, — важнейший для реконструкции инициального этапа геодинамической эволюции океанообразования в Арктическом регионе.
Палеогеодинамические реконструкции эволюции Арктического региона [4, 7] показывают, что наравне с развитием в пределах Восточно-Арктической окраины Евразии ряда генераций субширотно ориентированных осадочных бассейнов имели место и коллизионно-конвергент-ные пояса сдвиго-сжатия, простирающиеся субсогласно с первыми. При этом не исключается и развитие поперечных к этим структурам крупных разломных зон [2, 3, 6, 13, 14] и связанных с ними деформаций, обусловленных разнонаправленными векторами напряжений в литосфере, проявившимися на этапах дифференцированных перемещений блоков и микроплит, входящих ныне в состав Чукотско-Североаляскинской континентальной окраины.
В нашей работе обосновывается выделение по комплексу геолого-геофизических данных одной из таких поперечных субмеридиональных сдвиговых зон. Она прослеживается из Канадского бассейна, следует вдоль восточного эскарпа поднятия Нортвинд и пересекает шельфовую континентальную окраину Чукотского моря по направлению к Берингову проливу (рис. 1). Рассматривается ее роль и значение в геодинамической эволюции Канадского океанического бассейна и прилегающей континентальной окраины Чукотского моря.
Полярный геофизический институт
Кольского научного центра Российской Академии наук,
Мурманск
Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской Академии наук, Москва
По существующим представлениям [2, 6, 9, 10, 14, 15] в сегменте континентальной окраины Чукотского моря выделяются три основных субширотных пояса тектонических элементов — ЮжноЧукотский и Северо-Чукотский рифтогенные осадочные мегабассейны и разделяющее их Врангелев-ско-Геральдское поднятие (дуга), связанное с серией осложняющих складчато-надвиговых дислокаций преимущественно северной вергентности.
Мощности и стратиграфические диапазоны осадочного чехла в отмеченных системах бассейнов различны (рис. 1). В северных звеньях (Севе-ро-Чукотский бассейн и его продолжения на запад) осадочный чехол может достигать 15—20 км с присутствием в нижней его части палеозоя, тогда как на юге (Южно-Чукотский бассейн) его значения 3—5 км, и наиболее древними образованиями считаются здесь верхнемеловые отложения. Исходя из общетектонической ситуации, возраста и вергентности складчато-надвиговых дислокаций, на определенных этапах геологической эволюции эти бассейны могут рассматриваться как форлан-довые. Считается, что возраст основания осадочного чехла южной системы бассейнов позднеме-ловой, а северной преимущественно каледонский.
Врангелевско-Геральдское поднятие имеет в плане изометричную, выгнутую к северу конфигурацию и, как показывают площадные сейсмические исследования, осложнено несколькими сегментированными фрагментами эшелонированных надвигов. К западу его однозначного продолжения установить пока не удается. К востоку же оно прослеживается прерывисто, а связанные с ним, как считается, надвиги на Аляске (м. Лис-бурн) резко меняют ориентировку на субмеридиональную и далее к югу обрываются.
Что касается субширотных поясов осадочных бассейнов, то их конфигурация, простирания и структура также претерпевают значительные изменения в пределах субмеридиональной полосы,
67
5*
в.д.
90°
з.д.
90°
135° з.д.
72°
70°
69°
68°
300 км
®
0500 1500 2500 3500 4500 5500 6500 7500 8500 950010500 12000 13500 15000
[Ш
Рис. 1. Тектоническая позиция Чукотско-Канадской зоны сдвига (трансформы) в современной системе структур Арктики (а) и Чукотско-Аляскинской континентальной окраины (б) по комплексу геолого-геофизических данных. а — Бассейны: 1 — Канадский и его спрединговый центр, 2 — Подводников-Макарова, 3 — Евразийский; хребты: 4 — Альфа-Менделеева, 5 — Ломоносова, 6 — Нортвинд (Northwind); 7 — Чукотско-Канадская трансформа. Ареалы, очерченные черными линиями, — области J-K-магматизма континентальных окраин, точечным пунктиром — области магматизма хр. Альфа-Менделеева и Сев. Гренландии. б — Структуры фундамента (изопахиты осадочного чехла, км [10]).
Бассейны: 1 — Южно-Чукотский, 2 — Северо-Чукотский, 6 — Нувук (Nuwuk), 8 — Кактовик (Kaktovik), 9 — Колвилл (Colville); поднятия: 3 — Врангелевско-Геральдское, 5 — Барроу (Barrow), 7 — плато Динкум (Dinkum); 4 — Чукотско-Канадская зона сдвига (трансформа).
0
О
71
заключенной между 168° и 165° з.д., где получил развитие трог Ханна. Исследования показывают [10, 11], что этот рифтовый бассейн содержит в де-поцентре около 12 км отложений, самые древние из которых верхи девона. В составе сейсмического фундамента предполагается участие ансамбля тер-рейнов, объединенных в консолидированную кору в досредне-позднедевонское (каледонское?) время. Практически на протяжении всего времени существования в этом троге отмечается активизация различного рода тектонических движений, в том числе на юрско-меловом и неотектоническом этапах. Последнее подтверждается целым комплексом геолого-геохимических показателей, опубликованных в серии статей [1]. В этом отношении особый интерес вызывает выявленная здесь зона субмеридиональных сдвиго-сбросовых разломов, прослеживаемая в виде отдельных полос шириной 10—16 км и протяженностью несколько сотен километров [14]. В целом ширина этой зоны разломов, локализованной в центральной части шельфа Чукотского моря, не менее 180 км.
Отдельные полосы разломов характеризуются тем, что разветвляются в верхней части разреза с формированием так называемой положительной цветковой структуры ("positive flower structure"), а с глубиной ветвящиеся нарушения сходятся в единый разлом, образующий сдвиги в фундаменте. Об этом свидетельствуют изменения мощности в коррелятивных стратиграфических комплексах на различных структурных уровнях и изменения гипсометрических отметок фундамента по обе стороны разломов [14]. Отмеченные признаки дают основание говорить о чередовании в эволюции этих разломов фаз растяжения со сбро-сообразованием, сдвигов и транспрессии.
В целом эта зона разломов прослеживается с севера до северного ограничения Врангелевско-Геральдского поднятия и далее скрывается под одноименным надвигом.
В структуре аномального магнитного и гравитационного полей рассматриваемая зона довольно отчетливо обозначена сочетанием линеаментов и полосовых аномалий. Отдельные из них, несмотря на завуалированность системой надвигов и наложенной структурой Южно-Чукотского бассейна, все же просматриваются и южнее, а в явном виде вновь проявляются в Беринговом проливе (рис. 2).
Проведенный нами интерпретационный анализ комплекса геолого-геофизических данных и тектонической картины региона показывает, что рассматриваемая зона, названная нами Чукотско-Канадской, была крупноамплитудным сдвигом. Судя по ее тектонической позиции (рис. 1, 3), она играла основополагающую роль при раскрытии Канадского спредингового бассейна. Вместе с тем, вопреки сложившимся представлениям о целостности Чукотско-Североаляскинской микроплиты, она являлась и границей с комбиниро-
ванной кинематикой (а по существу — продолжением трансформы) между Новосибирско-Чукотской и Североаляскинской микроплитами. Отрезок Чукотско-Канадской трансформы, расположенный севернее хр. Нортвинд, как и северное предполагаемое продолжение спредингового центра в Канадском бассейне, судя по всему, перекрыт ба-зальтоидными образованиями при формировании магматической провинции Альфа-Менделеева (рис. 1).
Оценивая суммарную амплитуду сдвига по этой трансформной зоне, отметим следующее.
Представляется, что прогиб Колвилл до раскрытия Канадской впадины являлся непосредственным продолжением Северо-Чукотского бассейна (рис. 3). Ныне же его депоцентр смещен по описанной субмеридиональной зоне относительно оси этого бассейна на ~400—450 км (рис. 1). Эта амплитуда сдвига согласуется с общей протяженностью восточного склона Чукотского поднятия (бордерленда) — эскарпа хр. Нортвинд (вдоль которого перемещалась Североаляскинская микроплита). Вместе с тем эта величина сдвига ненамного отличается от полуразмаха раскрытия Канадского бассейна вдоль трансформы или расстояния от современного положения его оси спрединга до континентального склона Северной Аляски.
Таким образом, проведенный анализ геолого-геофизических материалов дает основание для вывода о том, что в геодинамическом отношении выявленная Чукотско-Канадская трансформная зона является определяющим звеном в модели образования ряда геоструктур Арктического региона [4] и позволяет по-новому объяснить и детализировать механизм раскрытия Канадского бассейна. Опережающее, по отношению к Ново-сибирско-Чукотской микроплите в целом, и относительно ее Чукотского блока, в частности, движение Северной Аляски по рассмотренной трансформе обусловило открытие основной, южной, части Канадского бассейна с образованием спредингового центра с сопровождающими полосовыми магнитными аномалиями. Очевидно, что раскрытие этого бассейна обусловлено верхнемантийной конвекцией [4] и субдукционными процессами на севере палео-Пацифика [8]. Отставание в движении Новосибирско-Чукотской микроплиты объясняется ее торможением при коллизии с Евразией с закрытием Южно-Анюй-ского палеоокеана, тогда как Северная Аляска имела в этом отношении большую степень свободы при ее перемещении к югу, к зоне субдукции. По всей видимости, завершение горизонтальных движений по Чукотско-Канадской трансформе можно увязать со сменой направления движения Тихоокеанской плиты с последующим образованием Командорской впадины [12] и наступившими условиями субширотного сжатия при сближении Евразии и
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.