научная статья по теме СООТНОШЕНИЕ ЭКЗОГЕННЫХ И НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ НА ПОДВОДНОЙ ОКРАИНЕ ЗАПАДНОГО ШПИЦБЕРГЕНА Математика

Текст научной статьи на тему «СООТНОШЕНИЕ ЭКЗОГЕННЫХ И НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ НА ПОДВОДНОЙ ОКРАИНЕ ЗАПАДНОГО ШПИЦБЕРГЕНА»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 416, № 5, с. 657-661

= ГЕОЛОГИЯ

УДК 551.244

СООТНОШЕНИЕ ЭКЗОГЕННЫХ И НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ НА ПОДВОДНОЙ ОКРАИНЕ ЗАПАДНОГО ШПИЦБЕРГЕНА

© 2007 г. В. С. Захаренко, Г. А. Тарасов, А. Ю. Романченко, академик Г. Г. Матишов

Поступило 11.04.2007 г.

Цель исследования - проследить выраженность в рельефе подводной окраины Западного Шпицбергена (рис. 1) основных дизъюнктивных нарушений, установить взаимосвязь и соотношение экзогенных и эндогенных процессов в четвертичный период. В качестве основы в работе использовались материалы МАГЭ: временные сей-смоакустические разрезы, карта локальных форм рельефа, карта тектонических нарушений по данным сейсморазведки МОВ ОГТ, карта районирования по фундаменту, карта неотектоники, Государственная геологическая карта [1, 2].

Разломы проводились на карте локальных форм рельефа по вытянутым линеаментам максимальных отрицательных значений. В подавляющем большинстве случаев выделенные разломы либо совпали с данными МОВ ОГТ, либо контролировались ими. Это говорит о том, что в четвертичный период наряду с образованием новых происходило оживление более древних разломов. Нами проведена генерализация тектонических нарушений и, исходя из того, что направление разломов характеризует геодинамические условия их образования, по направленности выделены основные группы (рис. 2).

Разломы северо-западного простирания, параллельные линии берега. В рельефе дна они представляют собой чередование горстообразных поднятий и грабенооб-разных прогибов, отличаются протяженностью, асимметричным профилем, хорошо выражены по фундаменту.

К ним относится грабен Форландсунн, зона пре-докеанических шельфовых ступеней, представ-

Мурманский государственный педагогический университет

Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук Морская арктическая геологоразведочная экспедиция, Мурманск

ленная террасами Кнелегга-Хорнсунн и Принца Карла, а также прогиб Атка.

Горст Принца Карла. В физических полях он выглядит как линейная зона положительных локальных аномалий шириной 15-20 м, вытянутых в северо-западном направлении. Это типично континентальная структура с двухслойным фундаментом. Нижний кристаллический слой раннепротерозойского возраста залегает на глубинах от 2.5 км на северо-западе и до 5 км на юго-востоке. Верхний этаж сложен складчатыми образованиями рифея, известными на о. Земля Принца Карла и на западном побережье Шпицбергена. В рельефе дна проявляется возвышенными участками с выходом коренных пород, подвергшихся ледниковой экзарации, либо в виде ку-эстовых гряд, окаймляющих фиорды.

В юго-восточной части района работ выделяется моноклиналь Горста Западного побережья.

Грабен Форлансунн берет начало в одноименном проливе и продолжается в юго-восточном направлении полосой 13-15 км, по крайней мере до широты Ван-Майен-фьорда. В физических полях он выражен отрицательными аномалиями и магнитного поля, и поля вертикального градиента гравитационного потенциала, т.е. имеет место прямое соотношение между знаками структуры и аномалиями потенциальных полей. Кристаллический фундамент расположен на глубине 7-8 км, на нем залегает 5-километровая толща складчатых образований рифея. Плечи грабена осложнены субвертикальными сбросами. Причем западное, высокоамплитудное, плечо сформировано листрическими сбросами, плоскость скольжения которых наклонена в сторону платформы.

Резкие сбросовые дислокации, плоскости скольжения которых наклонены в стороны депоцентра прогиба, осложняют области приконтиненталь-ного борта, формируя тектонические элементы горста Принца Карла и террас зоны поднятий западного побережья. В рельефе дна выражается цепочкой переуглубленных впадин.

Разломная зона Хорнсунн с амплитудой вертикального смещения до 1.5-2 с четко

Рис. 1. Схема расположения участка исследований.

фиксируется на сейсмических разрезах. Следует отметить, что этой зоне соответствуют максимальные значения горизонтального градиента аномалии Буге (2.67 г/см3), а в магнитном поле ему соответствуют узкие интенсивные (до 1000 нТл), линейные аномалии. Террасы разломной зоны Хорнсунн сменяются флексуро-разломным поясом континентального склона, вдоль которого блоки дотретичного субстрата погружаются до максимальных глубин.

В рельефе дна разлом Хорнсунн контролирует восточный борт прогиба Атка и осложнен сдвигами. В приокеанической части плато Исфиорд образует серию террас, погружающихся к грабену Атка. Сбросы, формирование которых также отражает геодинамические условия растяжения, часто выражаются в рельефе орографическими уступами, бортами речных долин с асимметричным поперечным профилем, что мы и наблюдаем на сейсмоакустических профилях 20020 и 20022, пересекающих фиордовые долины Исфиорд и Бельсунфиорд.

Разломы северо-западного направления являются наиболее древними разломами, подвергшимися активизации в новейшее время.

Разломы север о-в осточного простирания, перпендикулярные линии берега, создают вместе с ранее описанными разломами ортогональную сеть, характерную для неотектоники. К ним относятся фиорды западного побережья о. Шпицберген и их продолжения на континентальном шельфе, имеющие вид широких долин с глубинами более 200 м. Фиорды о. Западный Шпицберген заложены по дизъюнктивным дислокациям, морфоструктурно контролируемым серией листрических сбросов континентальных склонов Норвежско-Гренландского и Евразийского океанических суббассейнов.

В целом сочетание сквозных и продольных долин создает решетчатый рисунок структурно обусловленной гидрографической сети, который хорошо просматривается на карте локальных форм рельефа. Признаками того, что долинная сеть в значительной степени предопределена трещин-но-разрывной тектоникой, можно считать расположение разнонаправленных долин на продолжении друг друга, а также их коленообразные изгибы и подчиненность системам простираний, характерным и для других элементов рельефа в этом районе.

В новейший тектонический этап отмечается резкое возрастание глыбово-разрывной формы тектогенеза, что определяется усилением интенсивности и увеличением степени дифференциации полей тектонических напряжений.

Разломы северо-восточного направления носят сдвиго-надвиговый характер. Возникшие надвиги зачастую имеют изогнутый характер, что, по-видимому, в первую очередь обусловлено различной компетентностью деформируемых пород [3]. Сдвиги обычно проявляются в рельефе через согласованные горизонтальные смещения элементов и форм земной поверхности относительно друг друга. Сбросы, формирование которых также отражает геодинамические условия растяжения, часто выражаются в рельефе орографическими уступами, бортами речных долин с асимметричным поперечным профилем [4]. На карте локальных форм рельефа отчетливо прослеживается правосторонний сдвиг в области Бель-сунд-Хорнсунн (рис. 2).

Разломы север-северо-западного направления (океанические) являются оперяющими по отношению к осевой части прогиба Атка, либо к бровке материкового склона. На севере района исследования они приобретают субмеридиональную направленность.

По всей видимости, некоторые из этих разломов могут пересекать хребет Книповича, являясь трансформными разломами.

В океанической части на юго-западном участке работ мы наблюдаем ряд разломов, расположенных под прямым углом к описанным выше. Один из них проходит через погребенный вулкан, которому соответствует аномалия магнитного поля с амплитудой 700 нТл [2]. В сейсмоакустиче-ской записи мы наблюдаем шлейф, по всей видимости, вулканических отложений.

Грабен Атка. Подобно большинству пассивных окраин континентов, Шпицбергенская окраина сопровождается крупнейшими осадочными бассейнами в виде вытянутых вдоль континентального склона прогибов. Во многих случаях характерной чертой подобных структур является то, что один из бортов прогиба подстилается корой континентального типа, а другой океанического, которые можно проследить вдоль линий геофизических профилей, пересекающих как прогиб Атка, так и Поморский прогиб, протянувшийся вдоль Западно-Баренцевской окраины.

Поперечный профиль как прогиба Атка, так и Поморского прогиба на всем протяжении V-об-разный, но всегда более пологий со стороны океана. На карте локальных форм рельефа, полученной вычитанием осредненного рельефа из общего, в Поморском прогибе наблюдается узкий желоб, вытянутый в северо-западном направлении. Сопоставление с профилями сейсморазведки

10°00' 12°00' 14°00'

Рис. 2. Схема неотектоники. 1, 2 - отрицательные (1) и положительные (2) локальные формы рельефа; 3 -разломы; FG - грабен Форландсунн, - зона разлома Хорнсунн, НРК - горст Принца Карла, IYF - зона разлома Истфьиорд, BF - зона разломов Бельсунн.

МОВ ОГТ показывает, что на всем протяжении ему соответствует в фундаменте зона перехода континент-океан [2]. Прогиб Атка является северным продолжением Поморского прогиба. Его осевая линия проходит примерно под бровкой шельфа параллельно линии берега. Максимальные мощности в осевой части 7-10 км. Прогиб Атка с востока и запада ограничен глубинными разломами. Его восточным бортом является Шпицбергенская зона ступеней, а западным - восточный борт хребта Книповича.

На рис. 3 приведен пример совмещенного профиля сейсморазведки ОГТ и сейсмоакустическо-го профиля НСП 22017. Совмещенный профиль позволяет рассмотреть соотношение экзогенных и эндогенных процессов в неоген-четвертичный период развития региона. С запада на восток профиль пересекает континентальный склон и подножие, область внешнего шельфа, и на востоке подходит к о. Земля Принца Карла.

На рисунке мы видим, что в неогеновый период наблюдаются протяженные системы горсто-образных валов и грабенов. В связи с общим поднятием территории к концу верхнего неогена усиливаются экзогенные процессы, что ведет к денудации валов, выполнению грабенов и форми-

5001-

10001-

1500 T, мс

10 2022.3 23 3° 0 40 1

50

±

60

B

70 км

-1—4—0

500

T, мс

T, мс

1 2

Рис. 3. Совмещенный профиль сейсморазведки MOB ОГТ и сейсмоакустики НСП 22017. N1 - N1 -неогеновый комплекс, ССК А - эоплейстоцен

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