СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2007, том 15, № 4, с. 63-83
УДК 552.5:551.7(268.9)
ОСАДОЧНЫЙ ЧЕХОЛ ХРЕБТА ЛОМОНОСОВА (СТРАТИГРАФИЯ, ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕХЛА И СТРУКТУРЫ, ВОЗРАСТНЫЕ ДАТИРОВКИ СЕЙСМОКОМПЛЕКСОВ)
© 2007 г. Б. И. Ким*, |3. И. Глезер]**
*Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана,
Санкт-Петербург
**Всероссийский научно-исследовательский геологический институт, Санкт-Петербург Поступила в редакцию 25.07.2006 г., получена после доработки 19.09.2006 г.
Приведена сейсмическая и геологическая информация по хребту Ломоносова. Освещены основные результаты бурения экспедиции АСЕХ-302 на хребте. Предложен новый вариант расчленения и корреляции сводного разреза чехла хребта, основанный на сопоставлении морских микрофоссилий (полученных по разрезу скважин) с биостратиграфическими зонами, выделенными в палеогене севера Западной Сибири по силикофлагеллатам и диноцистам. Определены основные этапы апт- кайнозойской истории развития Арктического бассейна по разрезам берегового обрамления и хребта Ломоносова. Установлена синхронность формирования комплексов осадочного чехла хребта, входящего в Арктический бассейн, шельфов и палеошельфов эпиконтинентальных морей в течение апта - кайнозоя.
Ключевые слова. Арктика, хребет Ломоносова, результаты бурения, стратиграфия, силикофлагел-латы, диноцисты, фораминиферы, мел, кайнозой.
ВВЕДЕНИЕ
В последнее пятнадцатилетие был получен новый сейсмический материал по Арктическому глубоководному бассейну. Это явилось результатом комплексных геофизических исследований по программе "Трансарктика" в 1989-1992 гг., международных экспедиций на ледоколах Polarstern и Oden в 1991-1995, 1998 гг., переинтерпретации данных МОВ1 и МПВ1 по линиям дрейфа станций СП-21, 22, 23, 24, 26, 28 и трансарктического профиля ТА-92, а также сейсмических профилей МОГТ, отработанных на Лаптевомор-ском замыкании Евразийского бассейна.
Результаты сейсмических работ, выполненных на хребте Ломоносова, котловинах Амундсена, Нансена, Подводников и Макарова, позволили напрямую подойти к их геологической интерпретации, т.е. судить о возрасте слагающих сейсмоком-плексы отложений, их фациальной принадлежности (типы сейсмофаций), определить несогласия в сейсморазрезе чехла этих структур. При этом использовались результаты корреляции кайнозойских разрезов по периферии Северного Ледовитого океана (СЛО), привязка сейсмических профилей к разрезам скважин на шельфе и кривые эвстатики.
1 Методы сейсмических исследований.
Появление этих материалов и опубликованные результаты их анализа привели некоторых исследователей (Поселов и др., 1998; Ким, Иванова, 2000; Kim et al., 2000; Буценко, 2001; Kim et al., 2001; Ким, 2003) к выводу о несоответствии возраста осадочных комплексов магнитной хронологии.
Качественно новый этап исследований в Арктике наступил в 2004 г. и был связан с экспедицией ACEX-302. На хребте Ломоносова, на четырех участках между 87° и 88° с.ш., было пробурено 5 скважин. Они были заложены по линии сейсмического профиля AWI 91090 (Jokat et al., 1995), пересекающего наиболее приподнятый блок хребта.
Две скважины (М0002А и М0004А), расположенные на гребне и склоне хребта (рис. 1), наращивая разрез отложений, позволили изучить его на глубину до 428 м. В забое скважины М0004А вскрыт верхний мел, на котором несогласно залегают осадки верхнего палеоцена. Анализ присутствующей в разрезе морской микрофлоры и микрофауны позволил Дж. Бэккману с коллегами (Backman et al., 2006) расчленить его на 4 крупных комплекса (рис. 2). Возраст первого комплекса (в интервале глубин 0 - 220.24 м ниже морского дна (нмд)) был определен в диапазоне голоцен-средний эоцен, второго (220.24-313.61 м нмд) - средний эоцен, третьего (313.61-404.79 м нмд) - верхний палеоцен - нижний эоцен и четвертого (424.5-427.63 м нмд) - верхний мел.
Рис. 1. Расположение скважин М0002А (2А) и М0004А (4А) на хр. Ломоносова по линии сейсмического профиля AWI 91090 (из работы Jokat, Weigelt е! а1., 1995) - а.
1 - скважина и ее номер; 2 - линия сейсмического профиля; 3 - сейсмобуй и его номер. Положение изучаемого района в Арктике - б.
Ознакомление с опубликованными результатами экспедиции АСЕХ-302 (Васктап е! а1., 2006) и прежде всего с видовыми определениями диато-мей, силикофлагеллат, динофлагеллат, радиолярий, эбриидей, фораминифер и их распределением по разрезу позволяют предложить иное его расчленение (рис. 2). Оно основано на сопоставлении видовых определений микрофоссилий (сделанных зарубежными коллегами) с биостратиграфическими зонами по силикофлагеллатам и динофлагеллатам (табл. 1, 2), выделенными Глезер (1979а; 19796), Глезер, Степановой (1994) для палеогеновых отложений севера Западной Сиби-
ри и шельфа Карского моря. Зоны эти для палеоцена и эоцена были сопоставлены с зонами по ди-ноцистам Западной Сибири. На шельфе Карского моря диатомеи и силикофлагеллаты изучались З.И. Глезер и Г.В. Степановой по разрезу скважины, пробуренной на Ленинградской площади.
В предлагаемой статье представлены сравнительные результаты обоих вариантов биостратиграфического расчленения разреза чехла на хребте (рис. 2). Особое внимание уделено анализу несогласий в разрезе чехла, отвечающих крупным регрессиям, формировавшим границы меж-
По Б.И. Киму и З.И. Глезер
Стратиграфическая
а о и
а о и
и
л
О
а
о
0)
о П
«
и
и
нд
е р
CJ
«
и
и
:
е р
CJ
«
и
и
^
и
Д
р
с 2 Рч
«
и
« о
р
с
И
й а
4A
75
83
43
52
По Дж. Бэккману и др., 2006
0 20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X 9X 10X 11X 12X 13X 14X
1 31X ^^ 32X 33X 34X 35X 36X rÍ7X~ 38X
40X 41X 42X 43X 44X
F4EÜÜ:
47X 48X 49X
53X 54X 55X 56X 57X 58X
60X 61X
~6X~
7X
10X | 11X
13X
I o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО | o o o o
ООО | o o o o
ООО | o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО | o o o o
ООО | o o o o
ООО | o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО I o o o o
ООО | o o o o ООО
и
1/2
а з
д о о к
m S ССр
1/3
Стратиграфическая
а
о
0)
Палеоцен
«
и
нл и о рм
е
га
о П
«
и
н жн
и
Д
р
«
и к
о
р
с
И
I CS
К с
ом ра ук
ÍTa
а I
g в
G s з о
мк 0 &
Код
4Б
138
14
23
320 340-t
360-
380
400-
420
1/4
1/5
1/6
о о о о о о о
о о о о о о о о о о о о о о о о о о о
3 ;
4
Рис. 2. Стратиграфия сводного разреза скважин М0002А и М0004А на хр. Ломоносова (по Backman, Moran et al., 2006; по Киму и Глезер - в настоящей работе). Литологический состав комплексов: 1 - алевритистый ил, алевритистые глины, глинистые алевриты, прослои и линзы песка, одиночная галька; 2 - биокремнистый ил (диатомовый ил), одиночная галька, линзы пирита; 3 - глины, алевритистые глины, прослои и конкреции пирита; 4 - глины, алевритистые глины, алевритистые пески с обломками песчаника, редкие конкреции пирита.
шкала
шкала
Q
4
5
2
26X
27X
28X
29X
4
2
8X
9X
12X
Таблица 1. Зональное расчленение палеогеновых отложений по силикофлагеллатам и диноцистам
Общая стратиграфическая
н
Щ
н н О
Подотдел Ярус
Верхний Хаттский
Нижний Рюппельский
Верхний Приабонский
Средний Бартон-ский
Лютет-ский
Нижний Ипрский
« Танетский
н и и ft <U pq Зеландский
Нижний Датский
te
н
te ^
а ^
н о
« ^
te ,
м -¡з
н .S3
te te
И S
te w H
U
Зональная океаническая шкала палеогена (Bukry, 1981; Perch-Nilsen, 1985)
Зональная межрегиональная шкала по силикофлагеллатам палеогена СевероЗападной Евразии (Глезер, 1979 с дополнениями)
Зональная схема по диноцистам палеогена ЗападноСибирской равнины (2001) с
дополнениями А.С. Андреевой-Григорович (1994)
и
U
я о и н н О
и
U
я о
m
м
U
я о
U
н
te
С
NP 25
NP 24
Naviculopsis biapiculata
Chiropteridium partispinatum s. 1.
NP 23
NP 22
Wetzeliella gochtii
NP 21
Corbisema apiculata
W. symmetria-Phtan.amoenum
NP 19-20
Charlesdowniea clathrata angulosa
NP 18
NP 17
Dictyocha hexacantha
Dictyocha hexacantha
NP 16
Corbisema flexuosa
Kisselevia ornata reticulata
Rhombodinium draco-Areosphaeridium dictyoplocum
NP 15
NP 14
NP 13
NP 12
Dictyocha spinosa
Naviculopsis punctilia
Sistematophora placacantha-Wetzeliella ovalis
Distephanus antiquus
N.robusta
NP 11
NP 10
NP 9
NP 8
Naviculopsis constricta
NP 7
Dictyocha secta Dictyocha rotundata
Dictyocha frenguellii D. deflandrei deflandrei
Corbisema constricta-Naviculopsis robusta
^ O
§ jy
U o
Charlesdowniea coleothrypta rotundata
Charlesdowniea coleothrypta s.s.
Dracodinium varielongitidum Dracodinium similis
Wetzeliella meckelfeldensis
Deflandrea oebisfeldensis
Apectodinium augustum
Apectodinium hyperacanthum
Alisocysta margarita
NP 6
NP 5
Alterbidinium circulum
NP 4
Corbisema hastata
NP 3
C. hastata-C. inermis _ _ _ minor _ _ _
Corbisema hastata-Corbisema inermis
Cerodinium striatum
NP 2
Carpatella cornuta
NP 1
шкала
ду сейсмокомплексами. Сопоставлена полученная ранее возрастная датировка сейсмокомплек-сов на хребте со стратиграфией разреза чехла по
результатам бурения. Определены и рассмотрены основные этапы апт-кайнозойской истории развития Арктического бассейна.
СЕЙСМИЧЕСКАЯ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО ХРЕБТУ ЛОМОНОСОВА И СОПРЕДЕЛЬНЫМ СТРУКТУРАМ
Хребет Ломоносова является аваншельфовой ступенью, прослеженной от континентальной окраины Евразии до Гренландско-Элсмирской окраины на протяжении 1700 км, и представляет пограничную структуру с Евразийским бассейном. Морфологически хребет Ломоносова вместе с котловинами Подводников и Макарова, а также хребтами Альфа и Менделеева входит в состав области Центрально-Арктических поднятий, относящейся к Амеразийскому бассейну. Установлено блоковое строение хребта, его асимметрия, асейсмичность и континентальный тип коры. Вершинная часть хребта ограничена изобатами 1500 и 1000 м. По плейттектонической модели хребет является отторженцем Евразии, образовавшимся в результате рифтогенеза и спрединга в Евразийском бассейне.
Наиболее полные данные по строению хребта Ломоносова и Евразийскому бассейну были получены
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.