Srtucture and evolution of ancient and modern tectonic-sedimentary systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The article discusses the ratio of the size and spatial position of ancient and modern areas of geodynamic processes (tectonic-sedimentary systems) and the resulting geological bodies. It has been established that regardless of the rank and geodynamic affiliation of tectonic-sedimentary systems at all levels, from local to supra-regional, the implementation of geological processes proceeds along the path of least energy expenditure. In the modern structure of the Atlantic-Arctic Rift System, this trend is expressed in the development of strike-slips on the principle of maximum straightening of transfer zones between its segments. In the future, it will also determine progradation of the rift system through Eurasian platform region.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. P. Chamov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: nchamov@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

S. Yu. Sokolov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: nchamov@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

P. G. Garetskiy

Institute for Nature Management, National Academy of Sciences of Belarus

Email: nchamov@yandex.ru
Belarus, Minsk

I. S. Patina

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: nchamov@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Беленицкая Г.А. Опыт мелкомасштабного литогеодинамического районирования и картирования осадочного чехла территории России // Литосфера. 2007. № 5. С. 3–37.
  2. Богданов А.А. О международной тектонической карте Европы. Масштаб 1:2 500 000 // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1961. № 4. С. 3–25.
  3. Богданов А.А. О тектоническом расчленении докембрийских образований фундамента Восточно-Европейской платформы // Вестник МГУ. Сер. геол. 1967. № 1. С. 8–26.
  4. Гарецкий Р.Г. Тектоника молодых платформ Евразии. М.: Наука, 1972. 300 с. (Труды ГИН, вып. 226).
  5. Гарецкий Р.Г. Типы чехлов платформенных областей // ДАН. 2004. Т.397. №4. С. 507–510.
  6. Гарецкий Р.Г. Эволюционный ряд платформенных областей // Докл. НАН Беларуси. 2012. Т. 56. № 5. С. 101–105.
  7. Гарецкий Р.Г., Каратаев Г.И., Астапенко В.Н., Данкевич И.В. Полоцко-Курземский пояс разломов // Докл. НАН Беларуси. 2002. Т. 46. № 6. С. 85–89.
  8. Гарецкий Р.Г., Нагорный М.Н. Классификация типов строения осадочного чехла Восточно-Европейской платформы // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2011. Т. 86. Вып. 2. С. 20–22.
  9. Гафаров Р.А. Сравнительная тектоника фундамента и типы магнитных полей древних платформ. М.: Наука, 1976. 270 с
  10. Геоисторический и геодинамический анализ осадочных бассейнов. Серия методических руководств по геодинамическому анализу при геологическом картировании / Под. ред. Г.С. Гусева М.: ВСЕГЕИ, 1999. 523 с.
  11. Докембрий Канады, Гренландии, Британских островов и Шпицбергена. М.: Мир, 1968. 383 с.
  12. Зайончек А.В., Брекке Х., Соколов С.Ю., Мазарович А.О. и др. Строение зоны перехода континент-океан северо-западного обрамления Баренцева моря (по данным 24, 25 и 26 рейсов НИС “Академик Николай Страхов”, 2006-2009 гг.) // Строение и история развития литосферы. Вклад России в Международный Полярный Год. Том.4. М.: Paulsen, 2010. C. 111–157.
  13. Кириков В.П., Вербицкий В.Р., Вербицкий И.В. Тектоническое районирование платформенных чехлов на примере Восточно-Европейской платформы // Региональная геология. 2017. № 72. С. 15-25.
  14. Косыгин Ю.А. Тектоника. М.: Недра, 1969. 600 с.
  15. Красный Л.И. Подвижные области и вопросы их номенклатуры // Сов. геология. 1961. № 10. С. 118-136.
  16. Красный Л.И. Составление тектонических карт подвижных (складчатых) областей и некоторые вопросы упорядочения тектонической терминологии // Вопросы тектоники нефтегазоносных областей. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 102-107.
  17. Осадочные бассейны: методика изучения, строение и эволюция // Ю.Г Леонов, Ю.А Волож (ред.). М.: Научный мир., 2004. 526 с. (Тр. ГИН РАН. Вып. 543).
  18. Пейве А.А., Чамов Н.П. Основные черты тектоники хребта Книповича (Северная Атлантика) и история его развития на неотектоническом этапе // Геотектоника. 2008. № 1. С. 38–57.
  19. Петров О.В., Морозов А.Ф., Липилин А.В. и др. Карта аномального магнитного поля (∆Т)а России и прилегающих акваторий м-ба 1 : 5 000 000. СПб: ВСЕГЕИ, 2004а. 4 л.
  20. Соколов С.Ю. Атлантико-Арктическая рифтовая система: подход к геодинамическому описанию по данным сейсмической томографии и сейсмичности // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2017. № 4 (36). С. 79–88.
  21. Соколов С.Ю. Состояние геодинамической подвижности в мантии по данным сейсмотомографии и отношению скоростей Р и S волн // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2014. № 2 (24). С. 55–67.
  22. Соколов С.Ю., Абрамова А.С., Зарайская Ю.А., Мазарович А.О., Добролюбова К.О. Cовременная тектоническая обстановка северной части хребта Книповича, Атлантика // Геотектоника. 2014. № 3. С. 16–29.
  23. Соколов С.Ю., Абрамова А.С., Мороз Е.А., Зарайская Ю.А. Амплитуды дизъюнктивных нарушений флангов хребта Книповича (Северная Атлантика) как индикатор современной геодинамики региона // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 769–789.
  24. Тевелев А.В. Сдвиговая тектоника. М.: Изд-во МГУ, 2005. 254 с.
  25. Чамов Н.П. Cтроение и развитие Cреднерусско-Беломорской провинции в неопротерозое. М.: ГЕОС, 2016. 234 с. (Тр. ГИН РАН. Вып. 609)
  26. Чамов Н.П., Соколов С.Ю., Костылева В.В., Ефимов В.Н. и др. Строение и состав осадочного чехла района рифта Книповича и впадины Моллой (Норвежско-Гренландский бассейн) // Литология и полезн. ископаемые. 2010. № 6. С. 594–619.
  27. Шатский Н.С. Парагенезы осадочных и вулканогенных пород и формаций // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1960. № 5. С. 3–23.
  28. Яншин А.Л. Избранные труды. Т. 2: Теоретическая тектоника и геология. Кн. 2. М.: Наука; Новосибирск: ИНГГ СОРАН, 2011. 506 с.
  29. Braathen A., Osmundsen P.T., Nordgulen Ø. еt al . Orogen-parallel extension of the Caledonides in northern Central Norway: an overview // Norwegian J. Geol. 2002. Vol. 82. P. 225–241.
  30. Bullard E.C., Everett J.E., Smith A.G. The fit of the continents around the Atlantic // Royal Soc. London. Philos. Trans. 1965. Vol. 258. P. 41–51.
  31. Grand S.P., van der Hilst R.D., Widiyantoro S. Global seismic Tomography: A snapshot of convection in the Earth // GSA Today. 1997. Vol. 7. №. 4. P. 1–7.
  32. Hartz E.H., Eide E.A., Andresen E.A. et al. 40Ar/39Ar geochronology and structural analysis: Basin evolution and detrital feedback mechanisms, Hold with Hope region, East Greenland // Norwegian J. Geol. 2002. Vol. 82. P. 341–358.
  33. Lubnina N.V., Mertanen S., Söderlund U. et al. A new key pole for the East European Craton at 1452 Ma: Palaeomagnetic and geochronological constraints from mafic rocks in the Lake Ladoga region (Russian Karelia) // Precambrian research. 2019. Vol. 183 (3). P. 442–462.
  34. Magnetic Anomaly Map of North America, USGS, 2002. URL: http://pubs.usgs.gov/sm/mag_map/ Accessed July 27, 2018.
  35. Mosar J., Eide E.A., Osmundsen P.T. et al, Greenland-Norway Separation. A Geodynamic Model for the North Atlantic // Norweg. J. Geol. 2002. Vol. 82. P. 281–298.
  36. Myhre A.M., Eldholm O., Sundvor E. The Margin Between the Senja and Spitsbergen Fracture Zones: Implications from Plate Tectonics // Tectonophysics. 1982. Vol. 89. P. 33–50.
  37. Osmundsen P. T., Braathen A., Nordgulen Ø. et al. The Devonian Nesna shear zone and adjacent gneiss-cored culminations, North-central Norwegian Caledonides // J. Geol. Soc. London. 2003. Vol. 160. P. 1–14.
  38. Osmundsen P.T., Sommaruga A., Skilbrei J.R., Olesen O. Deep structure of the Norwegian Sea area, North Atlantic margin // Norwegian J. Geol. 2002. Vol. 82. P. 205–224.
  39. Ostrovsky A.A. New Tectonic Belt in the Baltic Shield Region // Physics of the Solid Earth. 1998. Vol. 34. №. 6. P. 429–435.
  40. Ostrovsky A.A., Flueh E.R., Luosto U. Deep seismic structure of the Earth′s crust along the Baltic Sea profile // Tectonophysics. 1994. Vol. 233. P. 279–292.
  41. Riedel W. Zur Mechanik geologischer Brucherscheinungen // Zentralblatt fur Mineralogie, Geologie und Paleontologie. 1929. Vol. 1929B. P. 354−368.
  42. Strike-slip deformation, basin formation, and sedimentation // Ed. by K.T. Biddle, N. Christie-Blick / Soc. Econ. Paleontol. Miner. Spec. Publ. 1985. Vol. 37. 386 p.
  43. Talwani M., Eldholm O. Evolution of the Norwegian-Greenland Sea // Geol. Soc. Amer. Bull. 1977. Vol. 88. P. 969–994.
  44. Tchalenko J.S. Similarities between shear zones of different magnitudes // Geol. Soc.Am. Bull. 1970. Vol. 81. P. 1625−1640.
  45. Tectonics of sedimentary basins : Recent Advances / Ed. by C. Busby and A. Azor. Wiley-Blackwell, 2012. 664 p.
  46. Torsvik T.H., Van der Voo R., Meert J.G. et al. Reconstructions of continents around the North Atlantic at about the 60th parallel // Earth and Planet. Sci. Lett. 2001. Vol. 187. P. 55–69.
  47. Van der Hilst R.D., Widiyantoro S., Engdahl E.R., Evidence of deep mantle circulation from global tomography // Nature. 1997. Vol. 386. No 6625. P. 578–584.
  48. Wilcox R.E., Harding T.P., Seely D.R. Basic wrench tectonics // AAPG. 1973. Vol. 57. P. 74–96.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Tectonic-sedimentation systems of the Central Russian-White Sea province. It is shown (inset): the position of the tectonic-sedimentary systems of the province in the structure of the East European platform. Showing (letters in circles) faults: L - Lovatsky, R - Rybinsky, B - Vologda, C - Sukhonsky. 1 - the boundaries of the structural-material basement complexes; 2-4 - additional sedimentary basins: 2 - Orsha depression, 3 - Central Russian: В - Valdaisky, M - Molokovsky, Tn - Toropetsky, Os - Ostashkovsky, Tv - Tverskaya, D - Danilovsky, L - Lyubimsky, S - Soligalichsky, R - Roslyatinsky, K - Kotlas, Pr - Prechistensky, Gzh - Gzhatsky, PM - Podmoskovny, Dm - Dmitrovsko-Yaroslavsky; 4 - Belomorsko-Pinezhsky: Yar - Yarensky, Bp - Verkhnepinezhsky, Sd - Severodvinsky, To - Toemsky; 5 - the boundaries of the spread of the slab complex (Moscow-Mezenskaya diving region); 6 - slab semi-grabs: I - Gryazovetsky, II - Galich; 7 - lines of pinching out of sedimentary complexes; 8 - Polotsk-Kurzeme fault belt; 9 - modern isohypses of the basement surface, km

Download (766KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Seismogeological sections of the consolidated crust of the White Sea-Pinega region. 1–2 - sedimentary complexes: 1 - plate, 2 - additional. Severodvinsk graben is given in a projection normal to its strike.

Download (562KB)
Indexing metadata
4. ig. 3. Scheme of changes in tectonic-sedimentation situations at different stages of development of aulacogen and syneclise. 1 - sedimentary basins of aulacogen: B - Valdaisky, M - Molokovsky, DL - Danilovsko-Lyubimsky, S - Soligalichsky, R - Roslyatinsky; 2 - regional faults: L - Loknovsky, R - Rybinsky, B - Vologda, C - Sukhonsky; 3 - the direction of changes: a - regional, b - transfer; 4 - shears; 5 - shears; 6 - area of ​​compensatory subsidence; 7 - syneclise contour; 8 - stratoisohypses of the sole of the slab complex for the end of the Vendian; 9 - activated onboard faults of aulacogen; 10 - secondary semi-grabs: I - Gryazovetsky, II - Galich

Download (315KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Models of the formation of grabens and the corresponding types of intervals with a high content of epidote: molokovsky (a – c), bobrovsky (d – e), roslyatinsky (g – i). Identified: 1–2 - foundation: 1 - amphibolites and migmatites, 2 - blastomilonites with crystalline epidote; 3 - detrital epidote from blastomilonites in the heavy fraction of sandstones; 4 - arkose deposits from an external source; 5 - faults; 6 - intermediate surfaces of the bottom of the graben; 7 - erosion boundaries

Download (328KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Atlantic-Arctic Rift System (AARS). The position is shown: West Arctic megaprovince (black square), AARS profile with the calculation of the attribute Vp / Vs (dotted line). AARS segmentation into uneven-age blocks is given - the start time of spreading, million years (figures) along demarcation faults (thick lines orthogonal to the Mid-Atlantic Ridge). Shown (figures in circles): 1 - Knipovich Rift, 2 - Gakkel Rift, 3 - Charlie Gibbs Fault, 4 - Barents Sea, 5 - Kara Sea, 6 - Laptev Sea, 7 - Franz Josef Land Archipelago.

Download (590KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Section along the Atlantic-Arctic Rift System (AARS) of the δ attribute (Vp / Vs), calculated according to [31, 47] and the methodology, according to [22]. Shown (dotted rectangle) area of ​​the Western Arctic province. Position of the AARS profile (see Fig.5). Section from 55 ° S up to 80 ° n shown in the projection on the axis of latitude, then through the pole it is shown along the profile line with the horizontal coordinate, measured in kilometers. Blocks are delimited (vertical lines) by demarcation faults with indication of the time of the beginning of spreading processes.

Download (262KB)
Indexing metadata
8. Fig.7. Palinspastic reconstruction of the boundaries of the Neoproterozoic supra-regional geodynamic system according to the anomalous magnetic field (AMP) [19, 34]. 1 - vanishing point and projection of lines orthogonal to the strikes of the Central Russian aulacogen and the Polotsk-Kurzeme fault belt parallel to the strikes of the main structures of the White Sea-Pinega region; 2 - search circle; 3 - main tectonic-sedimentation systems: a - additional, b - slab; 4 - a fragment of the map of the full AMP vector on a modern topographic base in the polar projection with the center of the minimum distortions at the point 68 ° N.N. and 25 ° east

Download (640KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences