УДК 551.242(268)
НОВЫЕ ДАННЫЕ О СТРОЕНИИ ХРЕБТА КНИПОВИЧА (СЕВЕРНАЯ АТЛАНТИКА)
© 2011 г. К. П. Ямпольский
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 26.01.2010 г.
Хребет Книповича простирается между спрединговым хребтом Мона и Шпицбергеновской демаркационной разломной зоной, протягиваясь на 550—600 км. Специфические черты строения хребта неоднократно отмечались в публикациях, однако в трактовке его тектоники имеются большие расхождения. В данной работе содержатся новые сведения о строении хребта, полученные в результате проведения непрерывного сейсмического профилирования на значительной части полигона, изучавшегося экспедицией Геологического института РАН и Норвежского Нефтяного Директората на НИС "Академик Николай Страхов" в 2006 г. Отработано 56 сейсмопрофилей, позволивших обособить зоны, отличающиеся характером сейсмозаписи. В их пределах выделены детали тектонической структуры. Интерпретация сейсмики позволила построить карту поверхности акустического фундамента полигона и карту мощностей осадочного чехла. Карты расширяют основы для истори-ко-тектонических и геодинамических построений в отношении хребта на неотектоническом этапе его развития.
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемая работа основана на результатах исследований 24-го рейса НИС "Академик Николай Страхов", проводившегося в северной части Атлантического океана, в районе осевой зоны хребта Книповича в 2006 г. (рис. 1) [4]. Исходный материал, использованный в данной работе, составляют фактические данные непрерывного сейсмического профилирования (НСП). Была проведена обработка и интерпретация профилей, что позволило построить карты поверхности акустического фундамента и мощности осадков. Используя их и привлекая другие материалы, полученные в рейсе, а также результаты глубоководного бурения, район проведения работ оказалось возможным разбить на характерные участки, идентичные по характеру сейсмозаписи, которые изучались более детально.
Хребет Книповича простирается от разлома Моллой до хребта Мона, имеет протяженность около 550 км, представляет собой единую структуру, не осложненную трансформными разломами. По данным К. Крейн [11, 12], скорость спре-динга составляет от 0.1 см/год с восточной стороны, до 0.7 см/год на западной стороне. Начало активизации хребта относится к неотектоническому этапу развития. В работе Ю.М. Пущаров-ского с соавторами [6] начало этого этапа развития относится к позднему эоцену — раннему оли-гоцену (34 млн. лет).
КРАТКИЙ ОБЗОР ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ
Хребет Книповича простирается в субмеридиональном направлении от спредингового хребта Мона до Шпицбергеновской разломной зоны. В литературе высказывается точка зрения, что он имеет приразломную природу и выражен горсто-выми поднятиями, сопряженными с узким желобом. В работе [8] обращено внимание на то, что рифтовая долина в хребте, глубина которой 3300— 3400 метров, слабо фиксируется. Аномальное магнитное поле здесь и в прилегающих абиссальных районах имеет в основном мозаичный и мозаично-линейный характер, в отличие от типично спрединговых хребтов.
В статье В.В. Вербы с соавторами [I] хребет Книповича трактуется как осевая структура северной части единого Норвежско-Гренландского бассейна. Отмечается, что хребет асимметричен: "его западный фланг значительно шире восточного, на нем выделяется 6—7 гряд, тогда как на восточном, лишь 3 гряды". Пояс сейсмичности, приуроченный к хребту, прерывист, линейность резко нарушеная. Наряду со сбросовыми деформациями здесь фиксируются сдвиговые, во многих случаях преобладающие. Также отмечается резкое отличие полей магнитных аномалий от полей типичных спрединговых хребтов, например Мона и Гаккеля. Основной вывод в работе — хребет Книповича не может быть отнесен к типично спрединговым хребтам, таким как Мона, Колбей-сен и Рейкъянес, и отличается от них временем и механизмом раздвига океанической коры. Ско-
78°30'
78°00'
77°30'
-1
га О
- 77°00'
I* Н О
м к
Рис. 1. Карта рельефа дна с линиями профилей НСП 24-го рейса НИС "Академик Николай Страхов" в24_Р2 23 - профили НСП 24-го рейса НИС "Академик Николай Страхов"
ШПИЦБ
рее это: "трансформный разлом с элементами раздвига", считают авторы. Чистый спрединг доминировал лишь на первых стадиях эволюции.
Э.В. Шипилов [9] также останавливается на специфических тектоно-геодинамических чертах рассматриваемого хребта. По его схеме хребет простирается субмеридионально между районами 74° и 78° с.ш. западнее 10° в.д., косо по отношению к простираниям разломных структур Западного Шпицбергена. От переходной зоны он отделен глубоким Поморским прогибом. На схеме автора показаны векторы растяжения спредин-гового центра хребта секущие хребет под углом ~45°. Поверхность Мохо в гребневой зоне находится на глубинах 17.5—15.5 километров (возможно, немного больше). На глубинном сейсмопро-филе видна система сбросов, наклоненных на запад, по которым в виде ступеней происходит опускание восточного борта осевого желоба. Противоположный борт также осложнен ступенчатыми сбросами, но падающими на восток. Геологическая история хребта, согласно автору, начинается с олигоцена, с образования спрединго-вого центра, но вскоре скорость спрединга снижается до минимально возможной для его существования. Однако тектоно-магматическая активность продолжается. Эти данные свидетельствуют о значительной условности трактовки хребта, как спредингового, тем более что "хребет Книповича является наложенной на полосовые магнитные аномалии структурой".
В обстоятельной статье [2], посвященной хребту Книповича как морфоструктуре, Е.А. Гусев и С.И. Шкарубо пришли к заключению, что он по существу не является спрединговым хребтом, несмотря на то, что в нем хорошо выражена рифто-вая долина, проявлены подводный вулканизм и сейсмичность, наблюдается гидротермальная активность. Отмечаются дискордантное положение и наложенный характер хребта по отношению к региональному структурному плану и нет признаков "непрерывного разрастания океанического ложа". По мнению авторов — это "скорее ... молодой океанический рифт".
К. Окино с соавторами [14] относит хребет Книповича к категории ультрамедленных косо-ориентированных спрединговых хребтов (ultraslow, oblique spreading system). В работе определена длина хребта ~550 км, приведена схема, иллюстрирующая косое положение осевой долины по отношению к направлению спрединга, крупные вулканические постройки перпендикулярны этому направлению. Они локализованы в центре магматических сегментов, характеризующихся также глубокими, косыми нетрансформными нарушениями. В последнем авторы усматривают сходство с Юго-Западным Индоокеанским хребтом. Следует согласиться, что такая категория
спрединговых хребтов существует, однако, по ряду признаков, хребет Книповича мало ей соответствует (размеры хребта, вулкано-тектонические и геофизические особенности, тип магматизма и др.).
В работе Пейве А.А. и Чамова Н.П. [5], посвященной изучению тектоники хребта Книповича, на основе сейсмоакустических данных, выделяются различные по стадии развития участки хребта. Так, самая северная часть "находится на стадии рифтинга утоненной континентальной коры с локальным развитием толеитового вулканизма", а более южная часть представляет собой океаническую кору, сложенную базальтами, "которые образуются в результате обычного магматического спрединга". В работе современная кинематика северной части хребта определяется правосдвиговыми движениями по разломной зоне Моллой. На данную систему напряжений накладывается система, связанная с рифтингом и широтным раскрытием рифтовых структур собственно хребта Книповича. Таким образом, здесь находятся структуры, образованные при воздействии двух систем напряжений. Также в работе рассматривается система впадин, находящаяся в 40 км к западу от оси хребта, трактующаяся как "па-леорифтовая зона, которая в районе 78°07' с.ш. и 5°20' з.д. сочленялась с палеоразломом северо-западного простирания, по которому проходил основной правый сдвиг". Предполагается, что перемещение оси рифтовой долины в современное положение произошло около 2 млн. лет назад.
Выделяется работа О. Ритцмана с соавторами [15], освещающая результаты глубинных сейсмических исследований по трансекту — центральная часть Свальбарда — переходная зона: континент — океан — океанская кора, в зоне 78°—79° с.ш., выявившая глубинное строение региона. Полученные данные очень существенно изменяют ранее имевшиеся представления.
Одной из интереснейших особенностей Норвежско-Гренландского бассейна является структурное наложение процессов океанообразования, что фиксируется наличием отмерших хребтов. "Перескок" океанообразования привел к смене фаций осадконакопления, а также к стратиграфическим перерывам в осадочном чехле. Фиксация этих событий позволяет расшифровать взаимосвязь процессов, происходящих на континентальной окраине и в глубоководной части бассейна. Результаты бурения скважин глубоководного океанического бурения № 908, 909 в проливе Фрама (к северо-западу от хребта Книповича) свидетельствуют об изолированности существовавшего морского бассейна в олигоценовое время. Сложное строение зоны континент—океан подтверждается и многочисленными сейсмическими данными [10, 15, 16]. Западно-Баренцово-морская континентальная окраина имеет ступен-
чатое строение, при доминирующей сбросовой компоненте в разломах северо-восточного простирания и сдвиговой — в нарушениях северо-западного направления. В большинстве своем кайнозойский осадочный чехол клинообразно погружается в океаническую впадину, без видимых разломных нарушений за исключением краевого шельфового поднятия. Контрастные и разнонаправленные вертикальные движения, происходившие в неогеновый период на континентальной окраине Шпицбергена, привели к образованию горстов и грабенов, простирающихся согласно с бровкой континентального шельфа.
В приведенном обзоре выделяются общие черты строения и развития хребта Книповича. Определены размеры хребта (~550 км) и ограничивающие его структуры (с юга спрединговый хребет Мона, с севера разлом Моллой). Большинство исследовател
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.