Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Выходы доокеанических платформенных и разновозрастных эпиплатформенных складчатых комплексов приурочены к осевым частям поднятий раннеокеанического этапа развития региона, при этом на Восточно-Арктическом шельфе наиболее крупные выходы, выраженные в рельефе островными поднятиями (о. Котельный, о. Врангеля), располагаются в зонах наложения окраинно-шельфовых поднятий на субмеридиональные поднятия Ломоносова и Альфа-Менделеева, продолжающиеся в шельфовую область из центральных частей СЛО (рис. 12).

Раннеокеанический этап характеризуется процессами континентального рифтогенеза, растяжения и деструкции континентальной коры, охватившими площадь современной глубоководной части СЛО и прилегающего к ней Восточно-Арктического шельфа. Следы этих процессов сохранились в виде сформировавшихся в этот этап структурах растяжения – осадочных бассейнах, рифтогенных прогибах, грабенах, выполненных мощными толщами терригенных мел-кайнозойских отложений и разделяющих их горстообразных поднятий. Такие структуры установлены сейсмическими исследованиями как в пределах области Центрально-Арктических поднятий, так и на сопредельных с ней шельфовых площадях. При этом нередко имеют место непосредственные переходы шельфовых прогибов и поднятий в соответствующие структуры Центрально-Арктической области (ныне погруженной до батиальных глубин).

Общей причиной всех этих процессов, скорее всего, являлись крупномасштабные подъемы мантийного материала из расширяющихся глубинных геосфер Земли. Предполагается, что воздымание наиболее крупных плюмов или суперплюмов играет ведущую роль в расколе и перемещении континентальных масс. Поверхностным проявлением мантийных плюмов чаще всего являются крупномасштабные ареалы платобазальтового вулканизма и щитовые вулканы. Один из наиболее изученных плюмов диаметром около 2000 км располагается под Восточной Африкой, продуцируя обширную провинцию развитых здесь платобазальтов ( Планета Земля, 2004 ).

Применительно к СЛО можно предположить, что единый суперплюм, эволюция которого привела в итоге к формированию современного Арктического океана, состоял в верхней своей части из двух меньших по размерам плюмов – Евразийского и Амеразийского (Канадского), приуроченных к полярным отрезкам Атлантического и Тихоокеанских сегментов Мировой системы океанических рифтов. Очевидно, что в местах максимального подъема мантийного материала происходит полная деструкция континентальной коры.

Сейсмические профили ГСЗ «Трансарктика-92», «Арктика-2000», «Арктика-2005», «Арктика-2007» показывают, что область Центрально-Арктических поднятий (за исключением котловины Макарова и, в меньшей мере, котловины Подводников) характеризуется наименьшей степенью деструктивных преобразований континентальной коры; происходит лишь ее утонение при сохранении типичной для такой коры вертикальной расслоенности ( Поселов, 2002; Поселов и др., 2007 ).

Начальной геологической формацией раннеокеанического этапа, связанной с растяжением коры и континентальным рифтогенезом, являются апт-альбские платобазальты, проявления которых очень широко распространены по периферии СЛО (Шпицберген, север Гренландии, острова Элсмир, Аксель-Хейберг и др.) ( Ким, 2003 ). В рассматриваемом регионе наиболее крупные ареалы платобазальтов известны на ЗФИ и поднятии Де-Лонга, где они несогласно перекрывают платформенные отложения доокеанического этапа. Обширный ареал платобазальтов, сходных по характеру выражения в потенциальных полях и петрофизических особенностях земной коры с апт-альбскими платобазальтами Земли Франца-Иосифа, выделен на поднятии Альфа ( Пискарев, 2004 ). Предполагается, что апт-альбские базальты играют роль акустического фундамента во впадине Подводников ( Ким, 2003; Поселов, 2002 ).

Растяжение коры на уровне реологически пластичных слоев над мантийными сводами привело к прогибанию ее поверхности и формированию крупнейших обширных мелководных бассейнов – Евразийского и Канадского и разделяющей их Центрально-Арктической области (рис. 12). Последняя, испытавшая меньшее (по сравнению с сопредельными бассейнами) растяжение и утонение коры, превратилась в относительное поднятие. Оно было разделено системой впадин Подводников-Макарова (образовавшейся в результате существенного утонения – вплоть до частичной деструкции, коры над субмеридиональным мантийным выступом) на поднятия Ломоносова и Менделеева.

Формирование рассматриваемых структур происходило в условиях растяжения, и в верхних, хрупких горизонтах коры сопровождалось образованием систем горсто-грабеновых структур, характерных как для поднятий, так и для впадин. Это хорошо видно на сейсмических профилях, пересекающих хр. Нортвинд и Канадскую котловину ( Косько и др., 2002 ) или хр. Ломоносова и сопредельные впадины ( Буценко, Поселов, 2004; Буценко, Поселов, 2005 ).

В сопряженных с поднятием Ломоносова прогибах Евразийского бассейна и впадине Подводников наиболее древний сейсмокомплекс датируется поздним мелом.

По данным сейсмофациального анализа ( Буценко, Поселов, 2005; Буценко, 2006 ) и материалам бурения на хр. Ломоносова ( Backman, 2006 ) выполняющие рассматриваемые структуры терригенные отложения представлены мелководными или континентальными фациями.

Главными структурами (структурами I порядка), образовавшимися на раннеокеаническом этапе в результате рифтогенных преобразований континентальной коры, явились обширные субмеридиональные бассейны (Евразийский, Канадский) и впадины (Макарова-Подводников) и разделяющие их поднятия Ломоносова и Менделеева (рис. 12).

Другой разновидностью структур растяжения, образовавшихся на раннеокеаническом этапе, является пояс окраинно-шельфовых рифтогенных прогибов, приуроченных к современному континентальному склону и подножью. Эти прогибы развивались над зоной глубинных разломов, окаймляющих область мантийного апвеллинга и выраженных в гравитационном поле цепочкой максимумов, связанных с выступами мантийного материала под осевой часть прогибов ( Погребицкий и др., 2001 ). В Евразийском и Канадском бассейнах окраинно-шельфовые прогибы приурочены к зоне сочленения континентальной и океанической коры (или коры переходного типа), а в области Центрально-Арктических поднятий – к зоне сочленения стандартной и редуцированной континентальной коры, т. е. являются внутриконтинентальными рифтогенными прогибами. Окраинно-шельфовые прогибы на раннеокеаническом этапе развивались практически синхронно с субмеридиональными впадинами и прогибами Центрально-Арктической области и выполнены сходными по составу и возрасту К-КZ-толщами вулканогенно-терригенных и терригенных отложений. Наличие таких прогибов и сопряженных с ними окраинно-материковых поднятий нередко затушевывает структурные связи прогибов и впадин Центрально-Арктической области и Восточно-Арктического шельфа.