научная статья по теме НЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ ЗЕЛЕНОМЫССКОГО ПОДНЯТИЯ И АБИССАЛЬНОЙ КОТЛОВИНЫ ЗЕЛЕНОГО МЫСА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ АТЛАНТИКА) Геология

Текст научной статьи на тему «НЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ ЗЕЛЕНОМЫССКОГО ПОДНЯТИЯ И АБИССАЛЬНОЙ КОТЛОВИНЫ ЗЕЛЕНОГО МЫСА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ АТЛАНТИКА)»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2009, № 1, с. 59-77

УДК 551.242.2(261/264)

НЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ ЗЕЛЕНОМЫССКОГО ПОДНЯТИЯ И АБИССАЛЬНОЙ КОТЛОВИНЫ ЗЕЛЕНОГО МЫСА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ АТЛАНТИКА)

© 2009 г. С. Г. Сколотнев1, С. Ю. Колодяжный1, Н. В. Цуканов2, Н. П. Чамов1, С. Ю. Соколов1

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 2Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, 117851 Москва, Нахимовский просп., 36

Поступила в редакцию 21.05.2007 г.

При акустическом профилировании дна, проведенном с помощью профилографа Edgetech 3300 в ходе 23-го рейса НИС "Академик Николай Страхов" в зоне сочленения Зеленомысского поднятия, котловины Зеленого Мыса и подводных гор Гримальди и Батиметристов (Центральная Атлантика), получены новые данные о неотектонических деформациях в океане, позволившие провести детальные неотектонические построения. Установлено, что неотектонические движения происходили в пространстве дискретно: отмечается сочетание не деформированных объемов пород и линейных зон интенсивных деформаций, которые пространственно связаны с зонами палеотранс-формных разломов. В районе этих зон сформировались структуры типа антиклиналей, горстов, диапироподобных структур, грабенов. Среди них - хребет Кабо-Верде, представляющий собой крупный горст. С ними сопряжены нарушения первичной структуры осадочного чехла: надвиги (?), взбросы, сбросы, крутопадающие разрывные нарушения, пликативные деформации. Выделено 3 этапа тектонических движений: олигоцен - раннемиоценовый, предчетвертичный и голоценовый. Совокупность данных указывает на то, что тектонические деформации происходили преимущественно в обстановке субмеридионального сжатия. Обстановки растяжения существовали в голоцене на хребте Кабо-Верде и поднятии г. Картера.

ВВЕДЕНИЕ

Данные о геологическом строении абиссальных котловин и флангов срединно-океанических хребтов свидетельствуют о тектонических и магматических процессах, приводящих к деформациям океанической коры и образованию новых структур, происходящих в их пределах [3-16]. Целенаправленное изучение этих явлений необходимо для выяснения многообразия геологических процессов в океанах и их движущих силах. Изучение неотектонических процессов, которые широко проявлены в Центральной Атлантике [5-7, 10], - одно из перспективных направлений в данной области исследований. В качестве объекта исследования представляет интерес восточный фланг Центральной Атлантики, описанный А.О. Мазаровичем [4] как Зеленомысско-Ибе-рийская область, в пределах которой с эоцена и до наших дней, т.е. охватывая по времени и неотектоническую эпоху тектогенеза, происходят тектонические и магматические процессы. В одном из районов этой области, расположенном южнее островов Зеленого Мыса (рис. 1), Геологическим институтом РАН в 22-м и 23-м рейсах НИС "Академик Николай Страхов" [6, 15], а также в 16-м рейсе НИС "Академик Иоффе" [14] бы-

ли проведены комплексные геолого-геофизические исследования.

К северу от района исследований находится обширное поднятие океанского дна (авторы называют его Зеленомысским), на котором располагаются поднятие островов Зеленого Мыса и плато Зеленого Мыса (см. рис. 1). Поднятие островов Зеленого Мыса формируется, начиная с альбского времени, а островная стадия длится с эоцена и до наших дней, отличаясь интенсивной магматической активностью [2]. Тектонические процессы проявились в вертикальных перемещениях коры с амплитудой до нескольких километров и складчатостью. Плато Зеленого Мыса, судя по результатам бурения (скв. 368) [22], сформировалось в олигоцене-раннем миоцене, при этом подъем дна составил не менее 1000 м. Материалы скважины 367 [21] свидетельствуют о том, что, по-видимому, в это же время произошло и образование Зеленомысского поднятия.

К югу от района работ в абиссальной котловине Зеленого Мыса располагается подводное поднятие Сьерра-Леоне, в северной части которого расположены подводные горы Батиметристов и Гримальди [18], с которых получены лампрофи-ры раннеэоценового возраста [20]. На самом поднятии Сьерра-Леоне отдельные подводные горы

29° 28° 27° 26° 25° 24° 23° 22° 21° з.д.

Рис. 1. Схема строения океанского дна в районе полигона Кабо-Верде (построена на основе карты оттененного рельефа по данным спутниковой альтиметрии [23]).

В нижней части рисунка видна система субширотных линейных морфоструктур, представляющих собой пассивные участки трансформных разломов, срезаемых линейной морфоструктурой запад-северо-западного простирания (на западе это уступ Кабо-Верде, на востоке - хребет Кабо-Верде). Контурами обведены участки батиметрической съемки: на западе во время 22-го рейса НИС "Академик Николай Страхов" [6], на востоке во время 23-го рейса этого же судна [15]. Линия между ними - профиль НСП, выполненный во время 16-го рейса НИС "Академик Иоффе" [14]. На врезке прямоугольником показано положение полигона Кабо-Верде в Центральной Атлантике. На рисунке и на врезке: черными квадратами отмечено положение скважин глубоководного бурения: 1 - 367 [21], 2 - 368 [22]; цифрами в кружках обозначены: 1 - Зеленомысское поднятие, 2 - хребет Кабо-Верде, 3 - горы Гримальди и Батиметристов, 4 - котловина Зеленого Мыса, 5 - поднятие Сьерра-Леоне, 6 - Гвинейское плато, 7 - поднятие островов Зеленого Мыса, 8 - плато Зеленого Мыса.

формировались в эоцене [19]. По данным работы [5] в этом районе выделяется два этапа деформаций: палеогеновый и современный.

В области между поднятиями Зеленомысским и Сьерра-Леоне субширотные хребты и троги, лежащие на восточном продолжении трансформных разломов Вима, Долдрамс, Архангельского, Вернадского и других, не доходя до континентального склона Африки, срезаются линейной структурой ЗСЗ простирания [3] (см. рис. 1). Эта линейная структура вначале выступает в виде уступа дна (названного уступом Кабо-Верде) [6], а восточнее в виде асимметричного хребта высотой около 500 м с более крутым южным склоном [14]. Этот хребет (названный хребтом Кабо-Верде) являлся центральным объектом исследований в 23-м рейсе НИС "Академик Николай Страхов" (полигон Кабо-Верде) [15] (см. рис.1). Изученный полигон размером около 330 км с ЮЮЗ на ССВ и

90 км с ЗСЗ на ВЮВ охватывает восточную часть хребта, где он стыкуется с цепью подводных гор Батиметристов и Гримальди.

Данная статья основана на результатах изучения строения верхней части осадочного чехла в районе полигона Кабо-Верде с помощью профи-лографа EdgeTech 3300. Профилирование проводилось на 7 субпараллельных галсах, ориентированных с ССВ на ЮЮЗ и расположенных примерно на равных расстояниях один от другого [15] (рис. 2). На рис. 3 дана схема сопоставления акустических профилей. В рейсе также были проведены батиметрическая съемка, однока-нальное непрерывное сейсмическое профилирование (НСП), изучение аномального гравитационного поля, драгирование коренных пород и изучение осадочного чехла при помощи грунтовых трубок.

Рис. 2. Схема морфоструктурного районирования полигона Кабо-Верде. Построена на основе батиметрической карты, составленной Н.Н. Турко, Ю.Е. Барамыковым и А.С. Пономаревым (показана на врезке), и по материалам акустического профилирования.

1-4 - морфоструктурные провинции: 1 - южное окончание Зеленомысского поднятия, 2 - хребет Кабо-Верде, 3 - котловина Зеленого Мыса, 4 - поднятие г. Картера; 5 - поднятия, 6 - вулканические постройки. Цифрами в кружках обозначены морфоструктуры: Зеленомысского поднятия: 1 - северная гряда, 2 - южная гряда, 3 - тыловая цепочка хребта Кабо-Верде, 4 - тыловая цепочка поднятия г. Картера, котловины Зеленого Мыса: 5 - промежуточная гряда, 6 - южная гряда, 7 - поднятие г. Фланаган. Линии - положение галсов акустического профилирования, и их номера. На врезке в левом верхнем углу - шкала глубин.

Котловина Зеленого Мыса

Хребет Кабо-Верде

Галс 1

м О ч м

я н о д к

я >

о о чо

4100 08:403

/ 22:14Л¥

4300.

4500

У -......

4700 С

Уступ — Кабо-Верде

Южная часть Зеленомысского поднятия

ююз Галс 2

О Я О й о ч X

И

и

м тз

Рис. 3. Схема сопоставления акустических профилей.

Штриховые линии - линии корреляции морфоструктур. Белые полосы - возвышенные, серые полосы - низменные участки дна. С обеих сторон профилей - шкалы глубин в м. На 3-м галсе под северной грядой линией со стрелкой показано положение надвига (?), выявленного по данным НСП.

Акустический профилограф EdgeTech 3300 (производство США) предназначен для изучения строения верхней части осадочного чехла (50-100 м) с высоким разрешением (от 1 до 0,1 м). Работы производились с частотно-модулированным сигналом от 2 до 5 кГц длительностью 100 мсек при скорости судна 10 узлов. Для визуализации данных В.В. Велинским была разработана специальная программа.

СТРОЕНИЕ ДНА И ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА НА ПОЛИГОНЕ КАБО-ВЕРДЕ

По результатам батиметрической съемки [17] и акустического профилирования в районе полигона Кабо-Верде выделены четыре морфоструктурные провинции: южное окончание Зеленомысского поднятия, хребет Кабо-Верде, абиссальная котловина Зеленого Мыса и поднятие г. Картера (см. рис. 2).

ЮЖНОЕ ОКОНЧАНИЕ ЗЕЛЕНОМЫССКОГО ПОДНЯТИЯ

На севере полигона в соответствии с [18] располагается подводная равнина Гамбия. Однако,

основываясь на том, что дно океана к северу от хребта Кабо-Верде в целом плавно погружается с севера на юг с 4700 до 5130 м, мы считаем, что этот участок дна структурно связан с южным окончанием Зеленомысского поднятия (см. рис. 2). Здесь отдельные узкие гряды и поднятия образуют несколько цепочек, субпараллельных хребту Кабо-Верде (см. рис. 2, 3). По данным акустического профилирования видимая мощность осадочного чехла составляет 25-100 м, при этом в его разрезе в пределах данной провинции выделяются три толщи.

Толща 1 образует верхнюю часть осадочного чехла (мощностью 3-6 м) и представлена бесструктурными акустически прозрачными отложениями, заполняющими неглубокие (3-7 м) У-образные эрозионные врезы и образующими линзовидные тела на поверхности ровного дна либо вблизи поднятий в понижениях рельефа (см. рис. 5). Осадки толщи 1 залегают на подстилающих их отложениях либо толщи 2, либо толщи 3 с эрозион

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