ОКЕАНОЛОГИЯ, 2010, том 50, № 6, с. 1010-1019
МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.465
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ОСАДОЧНОГО СЛОЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
ФОЛКЛЕНДСКОГО БАССЕЙНА
© 2010 г. А. А. Шрейдер1, Е. Л. Мазо2, А. А. Булычев2, М. П. Куликова2, Д. А. Гилод2,
Ал. А. Шрейдер2, А. Н. Бойко1
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет
e-mail: aschr@ocean.ru Поступила в редакцию 04.12.2008 г., после доработки 16.02.2009 г.
По результатам сейсмических исследований создан электронный банк данных двух сейсмостратиграфи-ческих комплексов Фолклендского бассейна и построены схемы распределения по площади мощностей слоев осадков. Датирована внутренняя граница раздела и рассчитаны скорости седиментации в пределах этих комплексов. Создана сводная карта общей мощности осадков. Охарактеризован нижний предел параметров процесса седиментации для осадочных слоев, прошедших процесс уплотнения и эрозии.
ВВЕДЕНИЕ
Фолклендское плато, расположенное у южного предела Южно-Американского континента, представляет собой вытянутый в восточном направлении подводный выступ континентальной окраины, протягивающийся от Фолклендских островов на 1800 км.
С юга плато ограничивается Фолклендским желобом и примыкающим к нему с юга хребтом Северный Скотиа. Фолклендский желоб на западе упирается в континентальный шельф и продолжается на восток до 42° з.д., где раскрывается в котловину Ге-оргиа. Хребет Северный Скотиа представляет собой комплекс мелководных банок и подводных возвышенностей, которые протягиваются на 2000 км от о-ва Огненной Земли до банки Южная Георгиа.
С севера Фолклендское плато ограничивается крутым уступом почти широтного простирания, который протягивается до 40° з.д., погружаясь местами до глубин 5100 м [7].
По мере движения на восток плато заглубляется, и в районе 52° з.д. его поверхность лежит на глубинах около 2600 м. Отметим, что в районе 45° з.д., находится банка Мориса-Юинга, с глубинами дна менее 1500 м.
Без детальных сведений о строении земной коры Фолклендского плато невозможно восстановить историю развития континентального "моста" между Южной Америкой и Антарктидой [4, 5, 10, 11]. Вместе с тем геолого-геофизическая изученность района до настоящего времени носит фрагментарный характер. Приоритетным направлением исследований, несомненно, служит изучение строения коры с помощью сейсмических методов в комплексе с данными о распределении аномалий гравитационного
поля, основанными на съемках спутниковой альтиметрии [1, 2, 6, 8, 9].
Основной объем сведений о структуре коры получен методом отраженных сейсмических волн с использованием глобальных баз информации о мощностях осадочной толщи в Мировом океане [13, 15].
Комплексный геолого-геофизический анализ этих данных является целью настоящей работы.
СЕЙСМИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ И МОЩНОСТИ СЛОЕВ КОРЫ
Осадочная толща Фолклендского плато [7, 8] разделяется на два комплекса: коллизионный (верхний деформированный комплекс) и доколлизион-ный (нижний плоскозалегающий комплекс). Верхний комплекс представлен относительно тонкозернистыми осадками, деформированными в складки у основания хребта Северный Скотиа. Нижний осадочный комплекс представлен предположительно плоскозалегающей толщей турбидитовых осадков. Эти два слоя осадков разделены поверхностью несогласия, представленной толщей цеолитовых глин. Поверхность несогласия может быть трассирована на всю площадь Фолклендского плато и в Фолклендский желоб, и по ней происходит гравитационное скольжение [2, 6, 7, 8].
Результаты геофизических исследований, представленные в работах [1, 6, 8, 9], легли в основу построения электронного банка данных о распределении скоростей и мощностей продольных сейсмических волн в слоях земной коры для акватории Фолклендского бассейна, включающей Фолклендское плато и окружающие его структуры от 68°— 38° з.д. до 55°—48° ю.ш. (рис. 1).
35° ■ ю.ш.
45°
55°-
65° -
65° з.д.
_I_
55°
_I_
45°
_I_
35°
_I_
Южная Америка
35° ю.ш.
45°
55°
- 65°
65° з.д. 55° 45° 35°
Рис. 1. Схема рельефа дна Фолклендского бассейна (изобаты в км).
На основании этих данных в настоящей работе выделены два осадочных слоя (таблица). Первый (верхний) слой характеризуется значениями скоростей продольных сейсмических волн от 1.58 до 3.59 км/с, при среднем значении 2.58 ± 0.54 км/с. Скорости во втором (нижнем) осадочном слое изменяются от 3.6 до 5.80 км/с (таблица). Среднее значение скорости продольных сейсмических волн во втором слое составило 4.64 ± 0.57 км/с. Материал со скоростями продольных сейсмических волн 5.9 км/с (и более) отнесен к фундаменту [8]. При этом следует отметить, что сведения о скоростях продольных
сейсмических волн в фундаменте в литературе ограничены, что видно из данных таблицы.
По результатам обобщения данных сейсмических исследований для акватории Фолклендского плато [1, 2, 6, 8, 9] построены схемы распределения мощностей выделенных двух слоев осадков (рис. 2а, 2б). При этом неравномерность распределения точек наблюдений по площади позволяет уверенно охарактеризовать параметры седиментации в западной и центральной частях акватории.
Схема мощности первого осадочного слоя показана на рисунке 2а. Максимальные значения по данным сейсмических исследований составляет 5.38 км,
Данные сейсмического зондирования Фолклендского бассейна [1, 8, 9]
№ точки Долгота, град Широта, град Глубина воды, м Н1, км* У1, км/с** Н2, км* У2, км/с** У3, км/с
4С11 -51.8717 -50.2350 2.30 3.79 2.80 0.97 3.90
143С12 -56.1683 -51.4200 0.82 0.47 1.80 5.10
144С12 -54.0467 -50.4733 1.59 2.91 3.15
145С12 -56.8450 -49.1250 0.62 1.68 2.80 6.22
146С12 -51.4333 -46.3983 5.72 0.61 2.18
147С12 -51.3417 -46.3567 5.73 0.57 2.14
148С12 -55.5717 -44.3033 5.28 1.91 2.55 6.25
15С15 -63.2550 -53.2483 0.48 2.85 2.15 1.98 3.80
16С15 -63.3150 -53.0667 0.37 3.74 3.15 4.85
18С15 -64.0250 -52.6917 0.27 3.50 3.40 4.90
19С15 -64.5483 -54.2467 0.13 0.65 1.90
20С15 -64.0133 -54.6100 0.07 0.11 3.35 3.54 5.00
21С15 -52.9950 -52.8433 3.14 5.34 3.44 1.68 5.46
22С15 -43.2733 -49.9467 2.32 1.16 2.45 2.57 3.70
23С15 -39.1750 -51.2150 3.99 2.02 2.25 2.29 5.10 6.40
24С15 -38.8767 -51.3367 4.03 2.36 2.80
37С15 -47.5883 -49.7417 2.48 0.24 2.50 0.39 4.00
38С15 -47.9167 -50.1283 2.68 1.18 2.48 1.71 4.70
39С15 -48.8500 -51.0233 2.78 3.03 3.09 4.00 5.90
41С15 -49.5017 -51.6583 2.44 2.76 3.12 0.47 4.00
42С15 -58.4867 -54.4767 0.14 0.70 3.40
43С15 -58.3217 -54.1217 0.10 1.04 2.85
44С15 -57.9267 -53.0317 0.71 2.20 3.25 0.76 5.40 6.95
45С15 -57.6817 -52.3017 0.33 1.84 5.01
46С15 -56.5700 -50.4050 0.47 1.40 2.90 5.40
47С15 -55.8117 -49.5067 0.79 0.54 2.00 0.48 3.70
48С15 -55.7283 -49.3750 0.90 0.59 2.00 0.96 3.85
49С15 -54.3850 -44.9433 5.27 2.51 2.85 1.13 5.60 7.45
68С15 -61.0433 -44.2883 0.10 1.06 2.00 1.58 5.65 6.10
69С15 -61.1067 -44.4717 0.11 1.20 2.50 0.68 4.95
70С15 -60.5400 -46.8617 0.34 0.57 2.00 1.12 4.95 6.50
71С15 -59.9900 -46.8733 0.70 0.49 1.83 5.15
72С15 -57.8567 -47.0833 3.66 2.91 2.61 1.17 4.30
73С15 -45.9567 -48.3550 5.97 1.84 2.59 2.41 5.10 7.10
74С15 -48.1150 -52.0800 2.48 2.38 2.91 0.64 4.40
75С15 -52.2883 -51.6100 2.14 3.90 3.45 0.63 4.00
76С15 -53.8717 -51.4717 1.76 2.11 2.76 3.78 4.67
77С15 -55.0233 -51.3367 1.29 2.02 2.71 3.80
78С15 -56.2983 -51.1917 0.59 0.36 2.00 1.12 5.30 6.05
79С15 -58.1783 -50.9800 0.14 5.40
80С15 -61.2250 -50.7550 0.13 0.11 1.80 0.41 4.70 6.10
81С15 -61.7833 -51.1267 0.18 5.80
82С15 -62.4067 -51.8183 0.24 0.20 1.80
83С15 -62.8083 -52.0617 0.23 0.69 1.80
84С15 -63.1317 -52.3167 0.25 1.33 2.50 5.30
85С15 -63.3600 -52.5217 0.26 2.25 2.50 0.95 4.40
86С15 -63.6333 -52.7167 0.28 2.54 2.45 1.80 4.30
87С15 -63.9850 -52.8700 0.29 2.58 3.17 1.21 4.80 6.15
88С15 -64.4483 -53.1567 0.20 2.75 2.55 1.33 4.80 6.50
89С15 -64.8533 -53.4350 0.13 2.61 2.50 0.89 4.70 5.95
90С15 -65.5383 -53.8717 0.10 1.82 2.90 3.95
91С15 -65.7650 -54.1267 0.09 1.03 2.60
92С15 -65.9533 -54.2150 0.07 1.04 2.65
93С15 -67.1233 -53.8450 0.05 0.52 3.30
94С15 -66.0183 -51.9617 0.12 2.10
95С15 -65.8883 -51.8567 0.12 2.15
Таблица. (Продолжение)
№ точки Долгота, град Широта, град Глубина воды, м Н1, км* У1, км/с** Н2, км* У2, км/с** У3, км/с
96С15 -65.6850 -51.7167 0.14 0.81 2.05
97С15 -64.8333 -51.1233 0.13 1.98 3.05 5.30
98С15 -63.4333 -50.1733 0.14 0.42 2.00 0.65 4.15
99С15 -61.9267 -49.2033 0.14 0.52 1.95 0.86 4.45 6.50
100С15 -61.9750 -47.5867 0.14 0.54 2.05 6.05
101С15 -64.0783 -46.8283 0.10 0.53 2.20 5.05
102С15 -65.3567 -46.4767 0.07 0.45 2.00 0.75 3.60
103С15 -66.4267 -45.6483 0.09 1.04 2.80 2.71 5.10 6.15
104С15 -63.9317 -44.5717 0.08 0.62 2.20 0.47 4.35
90С16 -61.6583 -47.7633 0.15 1.72 3.40 4.75
92С16 -64.5650 -49.3750 0.12 0.40 1.80 5.25
93С16 -65.9250 -50.3583 0.11 0.82 2.30 4.75
94С16 -66.4733 -50.6883 0.11 0.58 1.80 1.67 4.95 6.25
95С16 -67.0117 -41.0133 0.11 0.48 1.80 1.47 5.05 6.10
96С16 -67.5367 -51.4033 0.10 0.54 2.20 1.19 4.15 6.55
97С16 -68.1267 -51.7117 0.07 0.53 1.95
98С16 -67.7833 -52.2817 0.08 1.46 2.25 1.83 4.95 6.50
99С16 -67.5683 -52.8233 0.08 1.33 2.25 1.50 5.25 6.55
100С16 -67.1383 -53.4083 0.07 1.61 2.60 0.89 4.95 6.25
101С16 -66.5033 -53.3083 0.11 1.52 2.50 1.12 4.70
102С16 -65.7267 -52.8450 0.12 1.45 2.05 2.57 5.00 6.55
103С16 -64.9233 -52.3600 0.16 2.66 3.35 0.90 4.65
104С16 -64.0050 -51.6183 0.16 1.20 2.50 1.37 5.10 6.45
105С16 -63.1117 -51.0200 0.16 0.55 1.90 2.35 5.00 6.40
106С16 -62.6150 -50.6583 0.18 0.18 1.80 5.30
107С16 -61.3750 -49.6783 0.17 0.87 3.55 0.79 4.40
108С16 -60.9433 -49.3067 0.17 0.75 1.80 5.80
109С16 -60.8483 -49.4100 0.17 0.63 1.80 1.35 4.40
110С16 -61.5567 -51.2167 0.15
111С16 -61.5783 -51.6683 0.13 0.82 4.00
112С16 -62.9717 -53.3267 0.46 3.45 3.00 4.12 4.69
113С16 -63.2150 -53.4783 0.51 5.38 3.48
114С16 -63.4333 -53.5917 0.56 4.40 3.47 0.91 4.73
115С16 -63.6200 -53.6967 0.50 4.16 3.40 1.53 4.35 6.10
116С16 -63.9167 -53.8
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.