научная статья по теме ТЕКТОНИКА ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ Геология

Текст научной статьи на тему «ТЕКТОНИКА ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2007, № 3, с. 3-29

УДК 551.242.21(268)

ТЕКТОНИКА ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ

© 2007 г. Н. И. Филатова, В. Е. Хаин

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 Поступила в редакцию 11.09.2006 г.

Выявлены три кардинальных события в становлении и преобразовании континентальной коры Восточной Арктики: вендская (байкальская), позднедевонская (элсмирская) и среднемеловая (брукская) орогении. Становление эпибайкальского Гиперборейского кратона произошло к концу венда (около 660-550 млн. лет), когда прото-Гиперборейский архейский-протерозойский континентальный блок нарастился байкальским орогенным поясом с сопутствующими коллизионными гранитоида-ми. В раннем палеозое океанические пространства, судя по размещению глубоководных фаций, занимали запад Канадского Арктического архипелага, Западную Аляску, южное обрамление котловин Канадской и Подводников и соединялись с океаном Япетус. В пределах Арктики закрытие ран-непалеозойских бассейнов в ходе каледонской коллизии регистрируется в виде двух поверхностей структурного несогласия - предсреднедевонской (скандская фаза) и позднедевонской (элсмирский орогенез); каждая из этих фаз сопровождалась дислокациями и метаморфизмом. Решающей в каледонском тектогенезе была элсмирская коллизия (повсеместно проявившийся позднедевонский-мис-сиссипский рифтогенез отражал, возможно, режим посторогенной релаксации). В итоге на рубеже девона-карбона оформилась обширная эпикаледонская континентальная плита Еврамерика (Лавруссия), Восточно-Арктический сектор которой мы рассматриваем в данной работе. В девоне эта плита отделялась от Сибирского континента океаном Ангаючам, соединявшимся с Палеоазиатским и Уральским океанами [62]. Южно-Анюйский бассейн являлся, скорее всего, частью этого палеозойского океанического пространства. Шельфовое осадконакопление (карбон-пермь) на эпика-ледонской плите сменилось в триасе-юре погружением и начальным рифтогенезом, завершившись в среднем мелу (конце неокома - раннем альбе) спредингом в Канадском бассейне, который отчленил от континентальной плиты Чукотско-Аляскинскую микроплиту [25]. Столкновение последней с Сибирским континентом вызвало закрытие океана Южно-Анюйский-Ангаючам и оформление на пассивном крае микроплиты среднемеловой Новосибирско-Чукотско-Брукской орогенной системы, включающей внутреннюю (хинтерленд) Чукотскую зону и фронтальную Новосибирско-Вран-геля-Геральда-Лисберна-Брукса надвиговую зону с примыкающими к форленду синнадвиговыми бассейнами. Коллизия началась в поздней юре, но главный этап становления орогена приходится на интервал 125-112 млн. лет, когда произошла обдукция офиолитов на край Чукотско-Аляскинской микроплиты и оформление складчато-покровных структур, что сопровождалось утолщением коры, амфиболитовым метаморфизмом и гранито-гнейсовым купольным тектогенезом. Возникший в среднем мелу в пределах континентальной плиты магматический купол-диапир Де Лонга отражает глобальный импульс нижнемантийного апвеллинга и синхронен максимуму раскрытия Канадского бассейна. Современный облик Восточной Арктики оформился в позднем мезозое - кайнозое в связи с раскрытием Амеразийского и Евразийского океанов. В пределах шельфа морей произошло телескопирование осадочных бассейнов различного возраста и генезиса: позднедевонских-раннекарбоновых рифтогенных грабенов; сосуществовавших в пространстве позднеюрских-ранне-меловых рифтов (связанных с раскрытием Канадского бассейна) и синколлизионных бассейнов перед фронтом растущего орогена; синсдвиговых и рифтогенных мел-кайнозойских бассейнов, отражающих конечные стадии орогенной компрессии и раскрытие Евразийского океана.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящей работе мы характеризуем область Восточной Арктики, включающей Восточно-Сибирское и Чукотское моря (с их Чукотско-Аляскинским континентальным обрамлением), а также юго-западную часть Амеразийского бассейна Центральной Арктики. Эта территория рассматривается нами в качестве Восточно-Арктического сектора обширной эпикаледонской континентальной плиты, которая в приполярной области нарушена позднемезозойским Амеразий-

ским океаническим бассейном, а с юга ограничена позднеюрской-среднемеловой Южно-Анюй-ско-Кобукской коллизионной сутурой, к которой юго-западнее примыкают структуры Верхояно-Колымской орогенной системы. Эпикаледонская плита имеет составной характер, включая докем-брийский Гиперборейский кратон и фрагменты каледонских орогенных поясов. В целом эта территория является частью выделенной ранее Н.С. Шатским докембрийской Гиперборейской платформы. Согласно трактовке Л.П. Зоненшай-на и Л.М. Натапова [25], докембрийская конти-

нентальная кора региона входит в состав континента Арктида, за которым мы оставили название Гиперборейский. Эпикаледонская континентальная плита в пределах Восточно-Арктического сектора деформирована неравномерно: область плиты, с юго-запада окаймляющая Амеразий-ский бассейн, нарушена слабо, тогда как южная ее часть, примыкающая к Южно-Анюйско-Кобук-ской коллизионной сутуре, интенсивно дислоцирована с образованием среднемеловой (позднеким-мерийской) Новосибирско-Чукотско-Бруксовской складчато-покровной системы.

Как показали проведенные наземные геологические исследования, морские и аэрокосмические геофизические и буровые работы, а также изучение донных проб [18, 22, 47, 55, 59, 60, 63 и многие другие], данный регион характеризуется присутствием обширного возрастного ряда тектонических структур от докембрийских до кайнозойских, развивавшихся как в обстановке интенсивного сжатия, так и в режиме растяжения (например, молодые океанические бассейны Арктики). Цель статьи - выяснение закономерностей размещения разновозрастных и разнородных структур региона, а также обнаружение их генетических взаимосвязей. Главные задачи исследования:

- выявление степени гетерогенности фундамента эпикаледонской плиты и выяснение главных тектонических событий, приведших к ее становлению и преобразованию;

- обнаружение структурной зональности осадочного чехла;

- выявление закономерностей строения и стадийности развития среднемеловой Новосибир-ско-Чукотско-Бруксовской орогенной системы;

- выяснение пространственного и временного соотношения коллизионного орогенного процесса и гранито-гнейсового купольного тектогенеза;

- тектоническая типизация и возрастное ранжирование осадочных бассейнов;

- обнаружение тектонических структур, генетически связанных с меловым глобальным импульсом нижнемантийного апвеллинга, а также выяснение временного соотношения этих структур с раскрытием океанических бассейнов Арктики и характеристика последних.

КОРРЕЛЯЦИЯ ПРОТЕРОЗОЙСКО-МЕЗОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ

Архейский кристаллический фундамент в пределах рассматриваемой территории точно не установлен, хотя и не исключено, что он может вскрываться в пределах Чукотки [24]. Разрезы чехла докембрийского кратона начинаются с протерозоя. Фрагменты протерозойских карбо-натно-терригенных и вулканогенных пород, ме-таморфизованных в амфиболит-зеленосланцевой фации, вскрываются в меловых гранито-гнейсо-вых куполах восточной Чукотки (рис. 1) [3 и др.]. Среди них возможно присутствие нижнепротерозойских пород (ЯЬ^г изохроны 1990 ± 150, 1770 ± ± 80 млн. лет) [23]. Однако более широко здесь распространены верхнепротерозойские метакар-бонатно-терригенные породы и ортогнейсы. Воз-

Рис. 1. Тектоническая схема Восточной Арктики

1-5 - структуры Центральной Арктики: 1 - впадины Макарова-Подводников с предположительно позднемеловой океанической корой, 2 - поднятие Менделеева предположительно континентальной природы, 3 - Чукотское поднятие (фрагмент Гиперборейского кратона), 4 - рифты, нарушившие поднятия Менделеева и Чукотское: Ча - Чарли, Но -Нортвинд, 5 - позднеюрский-среднемеловой Канадский океанический бассейн (а), зона поддвига (•); 6-12 - Восточно-Арктический сектор эпикаледонской континентальной плиты (в составе эпибайкальского Гиперборейского кратона и каледонских орогенных поясов): 6 - Гиперборейский эпибайкальский кратон со слабодеформированным чехлом (а), нарушенным куполом Де Лонга (мел-кайнозойский мантийный диапир) (•), 7 - фрагменты предполагаемых каледонских орогенных поясов (элсмирская орогения) под чехлом среднепалеозойских-мезозойских отложений, 8-11 - Ново-сибирско-Чукотско-Бруксовская складчато-покровная система: пассивная окраина эпикледонской плиты, вовлеченная в позднеюрский-среднемеловой орогенез: 8 - внутренняя (хинтерленд) Чукотская зона; черными кружками обозначены гранито-гнейсовые купола: А - Алярмаутский, К - Кооленьский, Н - Нешканский, С - Сенявинский, 9-11 -фронтальная надвиговая зона (форленд) с фрагментами хинтерленда: 9 - Новосибирский сегмент, 10 - Врангелевский сегмент, 11 - сегмент хр. Брукс; 12 - син- и постколлизионные меловые бассейны (Ко - бассейн Колвилл); 13 - Южно-Анюйско-Кобукская среднемеловая коллизионная сутура; 14, 15 - Верхояно-Колымская позднеюрская-среднемело-вая складчато-надвиговая система: 14 - Улахан-Тасская зона, 15 - Алазейско-Олойская зона; 16 - Охотско-Чукотский альб-сенонский окраинно-континентальный магматический пояс; 17, 18 - структуры зон растяжения: 17 - позднеде-вонские-раннекаменноугольные рифтогенные грабены (Ха - Ханна), 18 - мел-кайнозойские рифтогенные грабены и синсдвиговые бассейны (АН - Анисинский, БС - Бельковско-Святоносский, СЧ - Северо-Чукотский, ХО - Хоуп, ЮЧ - Южно-Чукотский), а также меловые дуговые и радиальные грабены, связанные с формированием магматического купола Де Лонга (НВ - Новосибирский, ВИ - Вилькицкого); 19 - сбросы и сдвиги; 20 - фронтальная надвиговая система Южно-Анюйско-Кобукской коллизионной зоны (а - прослеженная, б - предполагаемая); 21 - фронтальные надвиги среднемелового орогена: Брукса (Бр), Лисберна (Ли), Геральда (Ге), Врангеля (Вр); 22 - дуговые разломы ограничения мелового-кайнозойского купола Де Лонга; 23 - границы структурных единиц: а - прослеженные, б -предполагаемые; 24 - контуры бровки и подножия континентального склона; 25 - линии сейсмических профилей. Дополнительные буквенные обозначения: БАР - свод Барроу, НВ - горст Нортвинд; системы сдвигов: ЧН

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