GeotectonicsGeotectonicsГеотектоника0016-853X3034-4972The Russian Academy of Sciences66037810.31857/S0016853X23060048GXRVNKArticlesСтатьиTectonics of the Continental Barents Sea Shelf (Russia): Formation Stages of Basement and Sedimentary CoverТектоника Баренцевоморского континентального шельфа (Россия): этапы формирования фундамента и осадочного чехлаGrushevskayaO. V.ГрушевскаяО. В.grushevskaya@vnigni.ruSolovievA. V.СоловьевА. В.grushevskaya@vnigni.ruVasilyevaE. A.ВасильеваЕ. А.grushevskaya@vnigni.ruPetrushinaE. P.ПетрушинаЕ. П.grushevskaya@vnigni.ruAksenovI. V.АксеновИ. В.grushevskaya@vnigni.ruYusupovaA. R.ЮсуповаА. Р.grushevskaya@vnigni.ruShimanskiyS. V.ШиманскийС. В.grushevskaya@vnigni.ruPeshkovaI. N.ПешковаИ. Н.grushevskaya@vnigni.ruAll-Russian Geological Research and Development Oil InstituteВсероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт (ВНИГНИ)Geological Institute, Russian Academy of SciencesГеологический институт РАНJSC “Sevmorneftegeofizika”Акционерное общество “Севморнефтегеофизика” (АО “СМНГ”)JSC “Sevmorneftegeofizika”Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт (ВНИГНИ)Federal Subsoil Resources Management Agency “Rosnedra”Федеральное агентство по недропользованию “Роснедра”011120236437722022025Copyright ©; 2023, О.В. Грушевская, А.В. Соловьев, Е.А. Васильева, Е.П. Петрушина, И.В. Аксенов, А.Р. Юсупова, С.В. Шиманский, И.Н. ПешковаCopyright ©; 2023, О.В. Грушевская, А.В. Соловьев, Е.А. Васильева, Е.П. Петрушина, И.В. Аксенов, А.Р. Юсупова, С.В. Шиманский, И.Н. Пешкова2023О.В. Грушевская, А.В. Соловьев, Е.А. Васильева, Е.П. Петрушина, И.В. Аксенов, А.Р. Юсупова, С.В. Шиманский, И.Н. ПешковаО.В. Грушевская, А.В. Соловьев, Е.А. Васильева, Е.П. Петрушина, И.В. Аксенов, А.Р. Юсупова, С.В. Шиманский, И.Н. Пешковаhttps://journals.eco-vector.com/0016-853X/article/view/660378

Based on the results of field complex geophysical studies in the northwestern part of the Russian sector of the Barents Sea shelf, as well as on the processing and comprehensive interpretation of new and retrospective geophysical materials in the volume of 25 500 linear kilometers and deep well drilling data in the section of the Barents Sea sedimentary cover identified regional tectonostratigraphic units: (i) Paleozoic complex (between reflecting horizons VI(PR? ) and I2(P‒T)); (ii) the Triassic complex (between reflecting horizons I2(P‒T) and B(T‒J)); (iii) the Jurassic complex (between reflecting horizons B(T‒J) and V′(J3‒K1)); (iv) the Cretaceous‒Cenozoic complex (between reflecting V′(J3‒K1) and the Barents sea floor). According to the structural analysis’ results, three structural floors are established: the lower structural floor, which includes Riphean terrigenous-affusive sediments and Lower Paleozoic‒Lower Permian terrigenous-carbonate sediments; the middle structural floor is formed mainly by carbonate sediments of Upper Devonian‒Lower Permian; the upper structural floor combines terrigenous sediments of Lower and Upper Permian, Mesozoic and Cenozoic sediments. The authors present a new tectonic model of the Barents Sea region, including elements of all structural floors with subfloors. In accordance with the tectonic zoning, paleostructural and paleotectonic analyses, the article outlines the main stages of the Barents Sea shelf development: stage of the Late Proterozoic compression and Early-Middle Paleozoic continental rifting (I), Late Paleozoic stabilization stage (II), Early Mesozoic tectogenesis stage (III), Middle Mesozoic thermal subsidence stage (IV), Late Jurassic stabilization stage (V), Cretaceous sagging stage (VI) and the final stage as a Cenozoic uplift over a large part of the Barents Sea shelf (VII). In the northwestern part of the Russian sector of the Barents Sea shelf, synchronous dipping of the sedimentary cover basement took place, associated with spreading and formation of the Arctic Ocean.

В настоящей статье приведены результаты полевых комплексных геофизических исследований в северо-западной части российского сектора Баренцевоморского шельфа, включая обработку и комплексную интерпретацию новых и ретроспективных геофизических материалов в объеме 25 500 пог. км и данных глубокого бурения скважин. В разрезе осадочного чехла Баренцева моря авторами выделены региональные тектоностратиграфические единицы между отражающими горизонтами (ОГ): (i) палеозойский комплекс (ОГ VI(PR?) и ОГ I2(P‒T)); (ii) триасовый комплекс (ОГ I2(P‒T) и ОГ Б(T‒J)); (iii) юрский комплекс (ОГ Б(T‒J) и ОГ В′(J3‒K1)); (iv) мел‒кайнозойский комплекс (ОГ В′(J3‒K1) и дном моря). По результатам структурного анализа установлены три структурных этажа: нижний структурный этаж включает рифейские терригенно-эффузивные и нижнепалеозойские‒нижнепермские терригенно-карбонатные отложения; средний структурный этаж сформирован преимущественно карбонатными отложениями верхнего девона–нижней перми; верхний структурный этаж объединяет терригенные отложения нижней и верхней перми, мезозойские и кайнозойские отложения. Авторами представлена новая тектоническая модель Баренцевоморского региона, включающая элементы всех выделенных структурных этажей. В соответствии с тектоническим районированием, палеоструктурным и палеотектоническим анализом, в статье рассмотрены основные этапы развития Баренцевоморского шельфа: этап компрессионного сжатия в позднем непротерозое и континентальный рифтогенез в раннем–среднем палеозое (I), этап позднепалеозойской стабилизации (II), раннемезозойский этап тектогенеза (III), среднемезозойский этап термического проседания (IV), позднеюрский этап стабилизации (V), меловой этап прогибания (VI) и завершающий этап развития шельфа ‒ кайнозойский подъем (uplift) значительной части Баренцевоморского шельфа (VII). В северо-западной части российского сектора Баренцевоморского шельфа происходило синхронное погружение подошвы осадочного чехла, связанное со спредингом и образованием Северного Ледовитого океана.

tectonic zoningcontinental riftingBarents Sea shelfEast Barents mega-deflectionpaleotectonic analysispaleostructural analysiscompressional orogenesiscomplex interpretationтектоническое районированиеконтинентальный рифтогенезБаренцевоморский шельфВосточно-Баренцевский мегапрогибпалеотектонический анализпалеоструктурный анализкомпрессионный орогенезкомплексная интерпретацияАртюшков Е.В., Беляев И.В., Казанин Г.С. и др. Механизмы образования сверхглубоких прогибов: Северо-Баренцевская впадина. Перспективы нефтегазоносности. // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5–6. С. 821‒846.Баренцевская шельфовая плита. ‒ Под ред. И.С. Грамберга. ‒ Л.: Недра, 1988. 263 с. (Тр. ВНИИокеангеология. 1988. Т. 196).Басов В.А., Василенко Л.В., Вискунова К.Г. и др. Эволюция обстановок осадконакопления Баренцево-Северо-Карского палеобассейна в фанерозое // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009. № 4. С.1‒44. http://www.ngtp.ru/rub/2/3_2009.pdfБогданов Ю.Б. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист R-(35), 36 – Мурманск. ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. 281 с.Бургуто А.Г., Журавлев В.А., Заварзина Г.А., Зинченко А.Г. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист S-(36), 37 – Баренцево море (западн., центр. части). ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2016. 144 с.Верба М.Л. Современное билатеральное растяжение земной коры в Баренцево‒Карском регионе и его роль при оценке перспектив нефтегазоносности // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2007. № 2. С. 1‒37.Геология и полезные ископаемые России. ‒ Т. 5. Арктические и дальневосточные моря. ‒ Кн. 1. ‒ Арктические моря. ‒ Под ред. И.С. Грамберга, В.Л. Иванова, Ю.Е. Погребицкого. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. 468 с.Грамберг И.С., Супруненко О.И., Шипелькевич Ю.В. Штокмановско-Лунинская Мегаседловина – высокоперспективный тип структур Баренцево-Карской плиты // Геология нефти и газа. 2001. № 1. С. 10‒16.Григорьева В.А., Назарова Л.Н. Палеогеография и нефтегазоностность триасовых отложений шельфа Печорского и Баренцева морей // Геология нефти и газа. 1998. № 9. С. 10‒17.Грушевская О.В., Соловьев А.В., Васильева Е.А., Петрушина Е.П., Кот О.Н., Крюкова Г.Г., Шиманский С.В., Щепелев Ф.С. Условия формирования и развития клиноформных комплексов в Баренцевом море // Геология нефти и газа. 2023. № 4. С. 25‒45.Казанин Г.С., Тарасов Г.А., Федухина Т.Я. и др. Новые данные геолого-геофизических исследований в прогибе Атка (Западно-Шпицбергенский шельф // ДАН. 2005. Т. 405. № 5. С. 646‒651.Лопатин Б.Г., Астафьев Б.Ю., Вискунова К.Г., Воинова О.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист R-37, 38 – м. Святой Нос, м. Канин Нос. ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. 251 с.Маргулис Е.А. Эволюция Баренцевоморского региона и его углеводородные системы // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009. № 4. С. 1‒14.Маргулис Е.А. История формирования осадочного чехла Баренцево-Карского региона // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2014. Т. 9. № 4. С. 1‒25.Милановский Е.Е. Рифтогенез и его роль в развитии Земли // Соросовский образовательный журнал, № 8. 1999. Науки о Земле.Никишин А.М., Петров Е.И., Старцева К.Ф. и др. Сейсмостратиграфия, палеогеография и палеотектоника Арктического глубоководного бассейна и его российских шельфов. ‒ Отв. ред. Н. Б. Кузнецов. ‒ М.: ГИН РАН, 2022. 156 c. doi:Петров Е.О. Условия формирования мезозойских отложений Баренцевоморского региона. ‒ Автореф. дис. … к. г.-м. н. ‒ М.: ВСЕГЕИ, 2010. С. 1–23.Пчелина Т.М. Палеогеографические реконструкции Баренцево-Карского региона в триасовом периоде в связи с нефтегазоносностью ‒ Тр. Третьей Междунар. конф. “Освоение шельфа Арктических морей России”, г.Санкт-Петерург 23–26 сент. 1997 г. ‒ СПб.: КГНЦ, 1998. С. 261‒263.Симонов Д.М., Губерман Д.М., Яковлев Ю.Н. и др. Полуостров Рыбачий (Баренцево море): новые данные о тектонике и перспективах нефтегазоносности рифейских отложений прибрежной зоны Кольского полуострова // ДАН. 2002. Т. 384. № 6. С. 795‒801.Соборнов К.О. Региональная структура, диапиризм солей и нефтегазоносный потенциал акваториальной части Тимано-Печорского бассейна // Научный журнал Российского газового общества. 2023. Т. 37. № 1. С. 18–31.Соловьев А.В., Соболев П.О., Грушевская О.В., Васильева Е.А., Левочская Д.В., Хисамутдинова А.И., Прокофьев И.Н., Шиманский С.В., Белова М.А., Хоуриган Дж.K. Эволюция источников сноса и нефтегазоносность мезозойских отложений Баренцева моря: U/Pb LA ICP-MS датирование обломочных цирконов из скважины Ферсмановская-1 // Геология нефти и газа. 2023. №3. С. 118‒120.Сорохтин Н.О., Козлов Н.Е., Глазнев В.Н. и др. Геологическое строение и потенциальная нефтегазоносность западной части Тимано-Варангерского пояса // Вестн. КНЦ РАН. 2015. Т. 23. № 4. С. 3–11.Сорохтин Н.О., Лобковский Л.И., Козлов Н.Е. и др. Нефтегазоносность неопротерозойских осадочных комплексов Тимано-Варангерского пояса // Вестн. МГТУ. 2014. Т. 17. № 2. С. 349‒363.Ступакова А.В. Развитие осадочных бассейнов древней континентальной окраины и их нефтегазоносность (на примере Баренцевоморского шельфа) // Геология нефти и газа. 2000. № 4. С. 51‒57.Ступакова А.В., Кирюхина Т.А. Нефтегазоносность Баренцевоморского шельфа. ‒ В кн.: Геология, методы поисков, разведки и оценки месторождений топливно-энергетического сырья. ‒ Вып.6 ‒ Обзорная информация ‒ М.: Геоинформмарк, 2001. С. 1‒60.Ступакова А.В. Развитие бассейнов Баренцевоморского шельфа и их нефтегазоносность.– Автореф. дис. … д. г.-м.н. ‒ М.: МГУ, 2001. 238 с.Ступакова А.В. Структура и нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа и прилегающих территорий // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 99‒115.Ступакова А.В., Кирюхина Т.А., Суслова А.А. и др. Перспективы нефтегазоносности мезозойского разреза Баренцевоморского бассейна // Георесурсы. 2015. Т. 61. № 2. С. 13‒27.Суслова А.А., Ступакова А.В., Мордасова А.В. и др. Структурные перестройки восточного сектора Баренцева моря на мезо-кайнозойском этапе его развития и их влияние на перспективы нефтегазоносности // Георесурсы. 2021. Т. 23. № 1. С. 78–84. https://doi.org/10.18599/grs.2021.1.8Устрицкий В.И. Геология полярных областей Земли. ‒ В кн.: Возраст и генезис Восточно-Баренцевского Мегапрогиба. ‒ Мат-лы XLII Тектонического совещания,– М.: ГЕОС, 2009. С. 253‒256.Шаров Н.В. Природа сейсмических границ в кристаллической коре с учетом материалов сверхглубокого бурения // Современные проблемы механики. 2018. Т. 33. № 3. С. 51‒59.Шельфовые осадочные бассейны Российской Арктики: геология, геоэкология, минерально-сырьевой потенциал. ‒ Под ред. Г.С. Казанина ‒ СПб.: Реноме, 2020. 544 с.Шипилов Э.В., Тарасов Г.А. Региональная геология нефтегазоносных осадочных бассейнов Западно-Арктического шельфа России. ‒ Апатиты: ММБИ КНЦ РАН, 1998. 306 с.Шипилов Э.В., Шкарубо С.И., Лобковский Л.И. Средне-позднепалеозойский дуплетный рифтинг Баренцевоморской континентальной окраины и его роль в формировании Восточно-Баренцевского мегабассейна // ДАН. 2018б. Т. 482. № 5. С. 572‒ 576.Шкарубо С.И., Бургуто А.Г., Зуйкова О.Н., Костин Д.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско-Баренцевоморская. ‒ Лист S-38 – Баренцево море (вост. часть). ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. 160 с. + 10 вкл.Atlas “Geological history of the Barents Sea”. ‒ (Geol. Surv. Norway, Trondheim, Norway. 2009), P.1‒138.Corseri R., Faleide T., Faleide J. et al. A diverted submarine hannel of Early Cretaceous age revealed by high-resolution seismic data, SW Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2018. Vol. 98. P. 462–476.Eide Ch.H., Klausen T.G., Katkov D, Suslova A.A., Helland-Hansen W. Linking an Early Triassic delta to antecedent topography: Source-to-sink study of the southwestern Barents Sea margin // GSA Bull. 2017. Vol. 129. № 8. P. 272‒273.Eldholm O., Talwani M. The sediment distribution and structural framework of the Barents Sea // GSA Bull. 1977. Vol. 88. № 7. P. 1015‒1029.Faleide J.I., Pease V., Curtis M., Klitzke P., Minakov A., Scheck-Wenderoth M., Kostyuchenko S., Zayonchek A. Tectonic implications of the lithospheric structure across the Barents and Kara shelves // Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2018. Vol. 460. № 1. P. 285–314.Gee D.G., Bogolepova O.K., Lorenz H. The Timanide, Caledonide and Uralide orogens in the Eurasian high Arctic, and relationships to the palaeo-continents Laurentia, Baltica and Siberia. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed.by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc., London, Mem. 2006. № 32), P. 507–520.Gilmullina A., Klausen T., Paterson N., Suslova A., Eide C. Regional correlation and seismic stratigraphy of Triassic strata in the Greater Barents Sea: Implications for sediment transport in Arctic basins // Basin Research. 2020. Vol. 33. P. 1546‒1579. https://doi.org/10.1111/bre.12526Hassaan M., Faleide J., Gabrielsen R.,Tsikalas F. Carboniferous graben structures, evaporite accumulations and tectonic inversion in the southeastern Norwegian Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2020. Vol. 112. P. 104038. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo. 2019.104038.Ivanova N.M., Sakulina T. S., Belyaev I.V., Matveev Y.I., Roslov Y.V. Depth model of the Barents and Kara seas according to geophysical surveys results // Geol. Soc. London. Mem. 2011. Vol. 35. P. 209–221.Lutz R., Klitzke P., Weniger P. Basin and petroleum systems modelling in the northern Norwegian Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2021. Vol. 130. P. 2‒17.Marello L.,Ebbing J., Gernigon L. Magnetic basement study in the Barents Sea from inversion and forward modelling // Tectonophysics. 2010. Vol. 493. P. 153‒ 171.Nikishin A., Ziegler P., Stephenson R., Cloetingh S., Furne A., Fokin P., Ershov A., Bolotov S., Korotaev M., Alekseev A., Gorbachev V., Shipilov E., Lankreijer A., Bembinova E., and Shalimov I., 1996. Late Precambrian to Triassic history of the East-European Craton: dynamics of sedimentary basin evolution. Tectonophysics, 268, 23–63.Pease V., Drachev S., Stephenson R., Zhang X. Arctic lithosphere: A review // Tectonophysics. 2014. Vol.  628. P. 1‒25. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2014.05.033Startseva K.F., Nikishin A.M., Malyshev N.A., Nikishin V.A., Valyushcheva A.A. Geological and geodynamic reconstruction of the East Barents megabasin from analysis of the 4-AR regional seismic profile // Geotectonics. 2017. Vol. 51. P. 383–397.Zastrozhnov D., Abdelmalak M.M., Schmid D.W., Faleide J.I., Gernigon L., 2017. Tectonic evolution and extension at the Møre Margin — Offshore mid-Norway // Tectonophysics. Vol. 721. P. 227–238. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2017.09.00Windfriend K., Dallman, Andresen A., Bergh S.G. et al. Tertiary fold-and-trust belt of Spitsbergen Svalbard. ‒ (Norsk PolarInstitutt, Oslo, Norway. 1993). P. 5‒50.