Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Four principal phases of tectonic deformation are identified. The first two phases shaped fold-and-thrust structures. Phase 1 is characterized by north-vergent structures, and Phase 2 by south-vergent ones. The next two phases were accompanied by strike-slip deformations. Assumedly, the scenario of the main phase of interaction between Chukotka and Siberia in the Early Cretaceous involved oblique collision with lengthwise dextral strike slips. During the final phase, deformations were associated with roughly EW trending brittle sinistral strike slips affecting Albian-Cenomanian rocks of the Okhotsk-Chukotka Volcanic Belt. These are accompanied by NNE trending slips, in which belts of Late Cretaceous dykes are located.

На протяжении двух полевых сезонов в 2007 и 2008 годах получен большой массив новых геологических данных о строении двух слабо изученных западных островов Новосибирского архипелага. Главное значение полученных данных заключается в том, что они позволяют провести реконструкцию двух глубоководных прогибов на территории восточной части моря Лаптевых, заложение которых вызвано разными причинами. Образование верхнедевонского прогиба, изученного на о. Бельковском, вероятно, связано с этапом рифтогенеза, проявившимся в это время на восточной окраине Сибирской платформы. Несмотря на интенсивные дислокации в неокомское время, приуроченные к этой ослабленной зоне, реконструкция противоположного борта трога позволяет предполагать, что эти дислокации не связаны с близлежащей сутурной зоной и что по другую сторону прогиба мы вновь встретим слабодислоцированные мелководные отложения верхнего палеозоя – нижнего мезозоя. Это позволяет прогнозировать присутствие продуктивных пермских и триасовых осадков на всей акватории моря Лаптевых. Позднеюрский – раннемеловой трог, заполненный турбидитами, описанными нами на о. Столбовой, образовался как бассейн форланда перед фронтом надвигавшегося с юга орогена. Мощные толщи сортированных слабоглинистых песчаников, чередующиеся с черными сланцами, могли бы представлять объект, перспективный на углеводороды. Наши наблюдения, однако, показывают, что коллекторские свойства песчаников утрачены вследствие их полной цементации. Мы считаем маловероятным, что на простирании этого прогиба степень изменения пород радикально уменьшится. Согласно нашей реконструкции, прогиб не продолжается сколько-нибудь далеко на запад от о. Столбовой, но заворачивает на юг, следуя развороту Южно-Анюйской сутуры.

Информация о геологическом строении континентального шельфа моря Лаптевых основана на интерпретации сейсмических данных. Более или менее надежно коррелируются сейсмические горизонты в верхней части разреза осадочного чехла, сложенной третичными осадками. Возраст более глубоких стратифицированных сейсмогоризонтов является предметом дискуссий. Различия в интерпретации приводят к разной оценке углеводородного потенциала территории. При отсутствии буровых скважин на акватории интерпретация сейсмических данных основана преимущественно на результатах исследования окружающей суши. Геологическое строение южного и западного обрамления моря Лаптевых в целом не вызывает вопросов, так как здесь обнажены относительно слабо дислоцированные мелководные платформенные отложения палеозоя и мезозоя. Геологическое строение восточного обрамления моря Лаптевых (Новосибирские острова) является более сложным. Здесь отложения палеозоя и мезозоя представлены неравномерно дислоцированными складчатыми комплексами, мощности которых измеряются километрами. Степень их изученности недостаточна для того, чтобы определить обстановку их формирования, реконструировать палеогеографические особенности и геодинамическую природу осадочных бассейнов, что вызвало необходимость в проведении дополнительных исследований.

На протяжении Международного полярного года Геологический институт РАН провел комплексное геологическое изучение двух самых западных островов Новосибирского архипелага, лежащих в море Лаптевых: острова Столбовой (2007 г.) и о. Бельковский (2008 г.) (рис. 1). На о. Столбовой вскрыт разрез позднеюрских-раннемеловых турбидитов, накопившихся в бассейне форланда во время Анюйской орогении ( Кузьмичев и др., 2006; Kuzmichev, 2009, Miller et al, 2009 ). Остров Бельковский сложен сильно дислоцированными палеозойскими (средний девон-пермь) толщами, которые существенно отличаются от одновозрастных образований, слагающих близлежащий о. Котельный ( Косько и др., 1985; Kuzmichev, 2009 ). Наряду с изучением стратиграфии и седиментационных особенностей осадочных толщ палеозоя и мезозоя, нами проводились также структурные наблюдения, изучение магматических комплексов и континентальных третичных осадков, заполнявших локальные наложенные впадины.

Рис. 1. Положение островов Столбовой и Бельковский (выделены рамками) в пределах Новосибирского архипелага.

О. Столбовой расположен в 360 км от пос. Тикси (рис. 1) и вытянут в СЗ направлении на 47 км. Это один из наименее изученных островов в составе Новосибирского архипелага. Он исследовался Воронковым (НИИГА) в 1956 г. ( Воронков, 1958 ), во время проведения в регионе мелкомасштабной геологической съемки. В результате этих работ выяснилось, что остров целиком сложен монотонной песчано-сланцевой толщей поднеюрского-раннемелового возраста и абсолютно бесперспективен на полезные ископаемые. Во время проведения на Новосибирских островах среднемасштабной геологической съемки в 70-х годах XX в. на о. Столбовой были осуществлены лишь стратиграфические исследования на локальном участке в его СЗ части (Виноградов, 1975). Летом 2007 г. (21 июня–5 сентября) полевой отряд ГИН РАН закартировал южную часть о. Столбовой и провел здесь стратиграфические, палеонтологические и структурные исследования.

Первое, что обращает на себя внимание при изучение острова, – пологое залегание пластов (рис. 2) и почти полное отсутствие складок, видимых в масштабе обнажения. В целом, мезозойские отложения о. Столбового слагают линейную синклиналь, шарнир которой имеет северо-западное простирание и погружается на юго-восток по усредненному азимуту 146°. Крутые сбросы и взбросы пронизывает весь мезозойский комплекс, образуя сгущения на некоторых участках. Наблюдаются две почти ортогональные равнозначные системы подобных нарушений, ориентированные в ССЗ и ВСВ направлениях. Мы предполагаем, что они заложились как трещины скалывания в результате горизонтального сжатия в ССВ-ЮЮЗ направлении. Такая интерпретация подтверждается отсутствием смещений вдоль некоторых разломов. В дальнейшем вдоль этих разломов происходили вертикальные перемещения, вначале на этапе сжатия, затем – на этапе растяжения. В обстановке сжатия регион развивался на протяжении неокома. В последовательности событий сжатия можно выделить три стадии: формирование сколовых трещин, пологая складчатость, надвигообразование. При этом ориентировка поля напряжений менялась. Направление оси максимального сжатия разворачивалось от ССВ к СВ (рис. 3). На заключительных этапах сжатия в СВ-ЮЗ направлении возникли локальные надвиги, смещающие более ранние крутые разломы. Их появление, по-видимому, вызвано общим подъемом территории, сопровождаемым размывом. Это вызвало уменьшение нагрузки вышележащих пластов, и привело к тому, что ось минимального сжатия стала совпадать с вертикальным направлением.