ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 3, с. 30-39
УДК 551.242.2(261+268.2)
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕОДИНАМИКА ОБЛАСТИ РАЗДЕЛА АТЛАНТИЧЕСКОГО И СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНОВ
© 2010 г. Ю. М. Пущаровский
Геологический институт РАН, Москва, 119017, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 11.01.2010 г.
Работа посвящена тектоническому анализу области раздела Атлантического и Северного Ледовитого океанов, где наблюдается наибольшее сближение Гренландии и Евразии. Дается описание основных структурных образований области, перечень которых следующий: трог Лена, континентальный блок (плато) Ермак, разломные зоны Моллой и Шпицбергенская, межразломный тектонический комплекс Моллой. Выясняются тектонические особенности этих образований, позволяющие объединить их в единую область межокеанского тектонического раздела. Она разграничивает спредин-говые системы Северной Атлантики и хребта Гаккеля в Северном Ледовитом океане. Произведено сопоставление описываемой области с другими межокеанскими разделами Земли, типизация которых осуществлена в предшествующих работах автора. Общая черта усматривается лишь в наличии феномена разломных систем, представленных в особо мощном развитии в Австрало-Антарктической и Африкано-Антарктической океанских областях. Особенности морфоструктуры, строения земной коры и магматизма рассматриваемой области позволяют заключить, что она находится на рифтинговой (возможно, предспрединговой) стадии тектоно-геодинамического развития.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема межокеанских тектонических разделов привлекает внимание автора длительное время. Соответствующие высказывания изложены в ряде публикаций [5, 6 и др.]. Наиболее последовательная и основательная публикация напечатана в книге "Фундаментальные проблемы общей тектоники" [6].
Проблема тектонического строения областей межокеанских разделов возникла как следствие получения обширных новых сведений по геологии и геофизике океанского дна, необходимых для проведения его тектонического районирования.
Район разграничения Атлантического и Северного Ледовитого океанов в аспекте темы данной работы системно не изучался, хотя краткие публикации о нем имеются [1, 8]. Цель автора — дать более обстоятельную тектоническую характеристику региона, расположенного между окончанием хребта Книповича, представляющего северный сегмент Атлантической системы спре-динговых хребтов, и 82° с.ш., за пределами которой лежат структурные элементы Полярного бассейна. Данный регион, общая протяженность которого ~430 км, расположен в области наибольшего сближения континентальных блоков Евразии и Гренландии, что влияет на специфику его тектоники и геодинамики. Из описания это будет очевидно. В "Обсуждении" будет сделано сопоставление рассмотренного структурного типа межокеанских разделов с другими их типами и показана его специфика.
Основными тектоническими структурами в рассматриваемом регионе являются: трог Лена, плато Ермак, разломные зоны и межразломный структурный комплекс, сформировавшийся между главнейшими из разломных зон структур Моллой и Шпицбергенской.
ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Трог Лена
Характеризуемый трог — одна из главных мор-фоструктур зоны тектонического раздела Атлантики и Северного Ледовитого океана. Она находится в самой узкой части области сближения Гренландского и Ермак-Шпицбергенского континентальных блоков. В 1999 году строение трога изучалось экспедицией на судне "Polarstern". Приводимые ниже сведения преимущественно основаны на результатах работ этой экспедиции [12, 13].
Трог Лена простирается в ССЗ направлении на 300 км (рис. 1). Это линейная узкая морфострук-тура, пережатая в средней части. Осевая долина трога лежит на глубинах 3800—4400 м. Она заполнена осадками мощностью порядка 500 м, но в некоторых местах глубина залегания фундамента достигает 5000 м. На склонах осевой долины существуют меридионально простирающиеся поднятия фундамента, лишенные осадков. Драгированные на них породы представлены мантийными серпентинизированными перидотитами, параллелизуемыми с породами известного пери-
Рис. 1. Обзорная карта области раздела Атлантического и Северного Ледовитого океанов [13] ХК — хребет Книповича; разломы: СЛ — Северо-Ленский, ЮЛ — Южно-Ленский (по [10])
0
о
дотитового хребта стокилометровой протяженности, простирающегося близ Западно-Иберийской континентальной окраины. Тезис авторов таков, что фундамент трога Лена по типу ближе к окраинноконтинентальному и может быть представлен утоненной рифтинговой континентальной корой или породами срединно-океаническо-го хребта, причем отличного от близрасположен-ного амагматичного хребта Моллой. В цитируемой статье трог Лена рассматривается как звено Мировой рифтовой системы, связующее северную часть Срединно-Атлантического хребта и спрединговый хребет Гаккеля в Северном Ледовитом океане.
Нужно отметить, что помимо серпентинитов были драгированы также свежие пиллоу-базаль-ты и обломки гидротермальных сульфидов.
Трог Лена рассечен серией косых разломов, в чем усматривается аналогия с Юго-Западным Индоокеанским хребтом.
Глубинное строение трога Лена охарактеризовано в работе [14], где содержатся результаты обработки широтных сейсмопрофилей, пересекаю-
щих океан между Гренландией и плато Ермак (80° с.ш. и непосредственно севернее). Применялись методы отраженных волн и широкоугольного сейсмопрофилирования. Трог Лена на сейсмо-профилях выражен весьма резко (рис. 2, 3).
На крайнем западе акватории на глубинах 30— 200 м находится банка Оби. Континентальный склон здесь круто погружается и значительно нарушен. Мощность отложений достигает 8 км. Судя по геологическому строению окраины Гренландии, возраст отложений палеозой—мезозой— кайнозой. Отложения на глубоких сейсмоуров-нях сильно складчаты.
Особенности морфологии и тектоники трога Лена определяются геодинамическими особенностями района сближенного расположения континентальных массивов Гренландии, с одной стороны, и плато Ермак и Шпицбергена, с другой.
Плато Ермак
Подводное плато Ермак — весьма примечательная морфоструктура зоны тектонического раздела Атлантики и Северного Ледовитого океа-
Рис. 2. Профиль 97244, пересекающий трог Лена по 80°30' с.ш. [14]
Рис. 3. Восточная часть профиля 97200, иллюстрирующая морфологические черты и структурное соотношение трога Лена и склона континентального блока плато Ермак [14]
на. Здесь между ним и континентальным склоном Гренландии наблюдается максимальное сближение, до 80 км. Эта часть океана, субмеридиональ-но простирающаяся, известна как пролив Фрам. Глубины в проливе достигают 3000 м. В его пределах происходит обмен глубинными водами Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана.
Местоположение и морфология плато Ермак показаны на рис. 1. Это достаточно значительный блок земной коры размером ~200 км. От шельфа Шпицбергена его отделяет впадина глубиной 2000—3000 м, центральная часть которой выражена абиссальной равниной. По западной периферии плато, а частично и Шпицбергена, выделяется полоса нескольких подводных поднятий-банок. С севера плато сопряжено с глубоководной впадиной Нансена, входящей в евразийскую спрединговую систему Северного Ледовитого океана. Тем самым плато Ермак представляет одну из ключевых тектонических структур области разграничения Атлантического и Северного Ледовитого океанов.
Геологические данные неоспоримо свидетельствуют о континентальной природе плато. Драгирование в его центральной части показало, что породы здесь представлены докембрийскими гнейсами высокой степени метаморфизма, сходными с породами фундамента Северного Шпицбергена, о чем была публикация еще в 1984 г. (Jackson et al.), см. [17]. В дальнейшем драгированием, проведенным в 1999 г., на одной из подводных гор в восточной части блока Ермак подняты породы, очень слабо метаморфизованные, определенные как слоистые доломиты (хорошо расслоенные метаседименты) [12]. В их автохтонном положении сомнений нет. В то же время, как пишет Е. Хеллебранд (там же), данные магнитометрии наводят на мысль о магматической природе севера плато Ермак: интрузивный базитовый магматизм, проявившийся в раннем кайнозое. Кроме того, данные глубинной сейсмики в отношении самой северной части плато Ермак выявили, что мощность коры здесь 10—15 км, а отсюда и заключение об океаническом фундаменте. На наш взгляд, локальное обнаружение таких участков в пределах плато вполне возможно, так как оно расположено в критической с точки зрения геодинамики области литосферы.
Разломная тектоника и сейсмичность региона
Определенность в отношении разломной тектоники региона появилась не так давно. Значительный интерес в этом смысле представляет публикация [10], которая и лежит в основе нашего текста. В ней сведены батиметрические, морфо-структурные, сейсмические, гравиметрические и магнитометрические данные. Построения автора сведены на карте, охватывающей пространство
между 77—85° с.ш. Северная часть региона занята структурами Северного Ледовитого океана: спре-динговым хребтом Гаккеля и сопредельными с ним глубоководными периспрединговыми впадинами — Нансена и Амундсена. Южная часть представлена северным окончанием спрединго-вого хребта Книповича, являющимся последним сегментом Срединно-Атлантического хребта. Таким образом, средняя часть карты должна рассматриваться как область тектонического раздела Атлантики и Северного Ледовитого океана. Она заключена между континентальной окраиной Гренландии с одной стороны и континентальным блоком (плато) Ермак и архипелагом Шпицберген с другой. Главную структурную особенность данной области составляет система отрезков небольших рифтовых структур, разделенных разломами. Хотя структурная рисовка этой области у разных авторов не одинаковая, в целом она представляет единую Шпицбергенскую систему разломов. Согласно цитируемой работе, данная система включает четыре трансформных разломных зоны. В направлении с юга на север их наименования следующие: Моллой, Шпицбергенская, Южно-Ленская и Северо-Ленская. Единство системы подчеркивается одинаковостью азимутов их простирания (СЗ) и расстояний между ними.
Разломы Моллой и Шпицбергенский по длине
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.