Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

• Название: Строение и история развития литосферы
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: География
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-98797-043-0

В данном – четвертом томе Трудов Международного Полярного Года (МПГ 2007/2008) отражены результаты исследований, выполненных в России, в рамках направления «Геологическая история и литосфера полярных районов».

---

Рифтовая долина хребта Книповича (см. рис. 22) в рамках рассматриваемого участка разделяется на несколько самостоятельных эшелонированных впадин, глубина которых изменяется от 3100 до 3600 м. При движении с севера на юг вдоль рифтовой долины четко прослеживается изменение основных морфометрических характеристик от сегмента к сегменту. Вторая и третья впадины разделены неовулканическим поднятием, шириной около 15 км, включающим в себя отдельные вулканические постройки и уступы северо-восточного простирания, расположенные на общем приподнятом основании. Нарушений этих уступов зонами предполагаемых трансформных разломов не наблюдается.

Гребневая зона хребта Книповича хорошо выражена на западном фланге. Она четко прослеживается вдоль всего рифта и осложнена серией крупных блоковых поднятий. Вдоль восточного борта хребта Книповича в пределах большей части полигона гребневая зона не устанавливается. Это обусловлено лавинной седиментацией осадочного материала на континентальном склоне. Лишь на юге полигона обнажается внешний край восточного борта, осложненный небольшим блоковым поднятием.

К западу от гребневой части восточного борта рифтовой зоны Книповича в рельефе четко выделяется ступень, которую можно интерпретировать как фланг рифтового сводового поднятия. Она характеризуется сложным грядово-блоковым рельефом. Вытянутые возвышенности и разделяющие их понижения ориентированы вдоль простирания рифтовой зоны хребта Книповича. При общей субмеридианальной ориентировке морфологичекого рисунка, наблюдаются наложенные блоковые структуры северо-западного простирания, что в общем, совпадает с простиранием крупных тектонических элементов на флангах.

По данным высокочастотного профилирования в районе выделяется две слоистые толщи, отличающие характером акустического разреза (рис. 24). Нижняя толща преимущественно акустически однородна. Её видимая мощность достигает 50 и более метров. Верхняя толща тонкослоистая, состоит из маломощных (1–5 м) отчетливо прослеживаемых по простиранию слоев с общей мощностью от первых до 20–25 м. Представляется, что она сложена голоценовыми тонкослоистыми глинистыми отложениями.

Рис. 24. Фрагмент профиля S24-p1-02

Изучение характера деформаций в осадках вместе с морфологическими особенностями рельефа показало (рис. 25), что в районе широко проявлены как деформации растяжения (сбросы), так и сжатия (взбросы и пологие складки в осадках). И те и другие, как нам представляется, являются результатом крупных правосторонних сдвиговых перемещений в районе между Шпицбергеном и Гренландией, локализованных в различных структурах района и существующих длительное время. Эти наблюдения согласуются с данными ряда зарубежных исследователей о том, что образование структур хребта Книповича определяется эволюцией зоны детачмента, формирующейся по механизму простого сдвига и осложнённой компрессионными процессами на её западном фланге (Crane et al., 2001).

Рис. 25. Фрагмент профиля S24-p1-06

Частым явлением является акустическое осветление верхней части разреза осадков вдоль напластования и в виде прорывов от глубоких слоев к поверхности (рис. 26), а также в форме акустической фациальной трансформации от стратифицированной записи к хаотической. Неоднородности этого типа (диапиры и мелкие бескорневые вертикально ориентированные линзы в осадочном чехле) характерны для областей разгрузки метана, при которой происходит формирование обводнённых насыщенных газом участков (плывунов, газовых пузырей). Процесс происходит премущественно по тектонически ослабленным зонам (вдоль разломов и зон трещиноватости) и по наиболее проницаемым грубозернистым (песчано-гравийным) разностям. Так, например, на рис. 26, хорошо видно, что наиболее крупный диапир приурочен к вертикальному тектоническому нарушению. Следствием является полное уничтожение первичных осадочных текстур, формирующих акустическое поле. В районе работ тектонические напряжения и создание внутрипластового давления, обеспечивающего восходящее движение флюидов, наиболее вероятно связано с крупномасштабными сдвиговыми деформациями.

Рис. 26. Фрагмент профиля S24-p1-06

Положение большинства галсов сейсмоакустического профилирования (НСП) было выбрано вкрест простирания структур хребта Книповича. Глубинность метода в условиях района составила около 1 км по неконсолидированным осадкам. В случае присутствия высокоамплитудных прослоев в верхней части разреза глубинность составляет 300–400 метров. На восточном борту хребта Книповича, где идет мощной снос осадков с континентального склона, акустический фундамент не виден.

Северо-западная часть района представляет собой поднятие, которое покрыто осадочным чехлом, содержащим сильные рефлекторы (рис. 27, 28). Мощность этих отложений от поверхности до сильных рефлекторов составляет от 200 до 600 метров. Причем наиболее глубокий рефлектор имеет субгоризонтальный характер и акустическим фундаментом океанического типа не является. Наиболее вероятно, что это кровля палеогеновых отложений (Гусев, Шкарубо, 2001). Акустический фундамент в этом районе не выявлен НСП, за исключением перехода в рифтовую долину.

Рис. 27. Фрагмент профиля S24-Р2-09. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

Рис. 28. Фрагмент профиля S24-Р2-12. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

Западный борт хребта Книповича представлена осадочных чехлом, залегающим на квестообразном (наклон на запад) поднятии (рис. 29, 30). Акустический фундамент в этой зоне, как правило, прослеживается везде. Мощность чехла колеблется от нуля в рифтовой долине до 700 метров на западном склоне поднятия. Далее на запад наблюдается осадочный чехол с акустической прозрачностью и практически полным отсутствием внутренних рефлекторов. Несмотря на большую мощность (до 1 сек) осадков, залегающих на шероховатом фундаменте, имеющем океанический характер, последний достаточно четко может быть прослежен на большинстве профилей. Район к западу от хребта представляет собой холмогорье, сложенное небольшими квестовыми поднятиями, имеющими западный пологий склон. Характерные для данной зоны фрагменты представлены на рис. 31, 32. Из приведенных фрагментов видно, что мощность осадочного чехла в той зоне не превышает 700 метров и акустически прозрачна.

Рис. 29. Фрагмент профиля S24-Р2-18. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

Рис. 30. Фрагмент профиля S24-Р2-20. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

Рис. 31. Фрагмент профиля S24-Р2-19. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

Рис. 32. Фрагмент профиля S24-Р2-22. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.

В районе работ наблюдаются разнообразные тектонические нарушения первичной структуры коры: образования квестообразного поднятия, образование зародышей медианных хребтов внутри депрессии рифта со сбросами по бортам, сдвиговые деформации.

Квестообразные поднятия развиты в районе повсеместно (см. рис. 22) и свидетельствуют о том, что рифтинг сопровождается интенсивными процессами сжатия по периферии зоны растяжения. Зоны сжатия проявляются в пространстве волнами, о чем свидетельствует наличие разделенных деформациями зон ненарушенного осадочного чехла. Деформации, выраженные в рельефе и структуре осадочного чехла пологими складками, хорошо коррелируются в пространстве в субмеридиональном направлении и замки складок имеют конфигурацию, называемую «тектоническими волнами деформации». Это говорит о том, что в районе кроме сопряженных областей сжатия и растяжения имеется еще и сдвиг. Как правило, форма рельефа повторяет форму фундамента, что говорит о сравнительно молодом и даже современном возрасте выявленных деформаций.

Рифтинг хребта Книповича сопровождается образованием современных вулканических построек в зоне рифта, с кратерами небольших размеров, медианных хребтов и формированием сбросов по бортам, по которым происходит опускание фрагментов осадочного чехла практически в ненарушенном виде с довольно крутыми обнажениями, которые в экспедиции успешно драгировались. Это также говорит о современном и очень быстром характере тектонических процессов, поскольку расстояния между ненарушенными бортами с осадками достигают 20 км.

Сдвиговые деформации отмечены в пределах флангов полигона. Они отмечаются на направлениях, имеющих северо-западную ориентацию (см. рис. 22). В осадочном чехле они проявлены возникновением системы квест, ориентированных не ортогонально рифту Книповича, а вдоль направления деформации (рис. 33). На восточном борту рифта это направление и эта же линия сдвига отмечена наличием магматических формирований, существовавших до формирования осадочного чехла континентального склона (рис. 34).