Юго-Восточный фланг хребта Книповича (Северная Атлантика): структура фундамента и неотектоника по геофизическим данным и экспериментальному моделированию

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для юго-восточного фланга хребта Книповича по выделенному на временны́х разрезах ОГТ акустическому фундаменту проведена калибровка гравитационных аномалий Буге в глубины и построена структурная карта фундамента для области с океаническим типом коры. На карте к востоку от хребта Книповича выделяется субмеридиональное поднятие, являющееся северным продолжением разлома Сенья и интерпретируемое как поперечный хребет при трансформном разломе. Это поднятие обрамлено линейными группами эпицентров вне осевой сейсмичности, указывающей на активизацию структур района. Полученные данные ОГТ над выявленным поднятием показывают нарушения плиоцен‒четвертичного осадочного чехла со взбросовой и сдвиговой кинематикой. Физическое моделирование структурообразования в районе хребта Книповича наглядно продемонстрировало особенности главных тектонических элементов при косом спрединге. Результат, особенно близкий к реальности, был получен при проведении комбинированных экспериментов с изгибом ослабленной зоны до больших углов между направлением растяжения и перпендикуляром к оси ослабленной зоны. При этом отмечается появление полноценных аккреционных валов и нетрансформных смещений, имитирующих структуры юго-восточного фланга хребта Книповича близко к реальности. Серия экспериментов, проведенная для изучения возможного формирования перескока оси спрединга в восточном направлении на продолжение разлома Сенья, показала возможность активизации этой структуры, рассматриваемой нами в качестве одной из причин формирования особенностей, наблюдаемых по геофизическим данным. Современное положение активных зон региона, сейсмичность, структура фундамента и строение осадочного чехла указывают на смещение активности главных тектонических элементов в восточном направлении относительно современного положения оси растяжения. Вероятным сценарием дальнейшего развития региона будет трансформация хребта Книповича в один или серию трансформных разломов, параллельных западной бровке шельфа Баренцева моря и серию коротких спрединговых сегментов между ними.

Об авторах

С. Ю. Соколов

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7

Г. Д. Агранов

Геологический институт РАН; Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,
Музей землеведения

Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7; Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1

С. И. Шкарубо

АО “Морская арктическая геологоразведочная экспедиция”

Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, 183038, Мурманск, ул. Софьи Перовской, д. 26

А. Л. Грохольский

Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,
Музей землеведения

Email: sysokolov@yandex.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1

Список литературы

  1. Бугрова Э.М., Гусев Е.А., Тверская Л.А. Олигоценовые породы хребта Книповича. ‒ В сб.: Геология морей и океанов.‒ Т. 1 ‒ Тез. докл. XIV Междунар. школы морской геол. ‒ М.: ГЕОС, 2001. С. 28–29.
  2. Верба В.В., Аветисов Г.П., Шолпо Л.Е., Степанова Т.В. Геодинамика и магнетизм базальтов подводного хребта Книповича (Норвежско-Гренландский бассейн) // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 4. С. 3‒13.
  3. Грохольский А.Л., Дубинин Е.П. Аналоговое моделирование структурообразующих деформаций литосферы в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов // Геотектоника. 2006. № 1. С. 76‒94.
  4. Грохольский А.Л., Дубинин Е.П., Севинян К.Т., Галушкин Ю.И. Экспериментальное моделирование взаимодействия горячей точки и спредингового хребта (на примере Юго-восточного Индийского хребта) // Жизнь Земли. 2012. № 34. С. 24‒35.
  5. Грохольский А.Л., Дубинин Е.П., Агранов Г.Д., Барановский М.С., Данилов Я.А., Доманская П.А., Максимова А.А., Макушкина А.И., Ращупкина А.О., Толстова А.И., Филаретова А.Н., Шепталина Ю.А., Щербакова Е.Л. Физическое моделирование структурообразующих деформаций в лаборатории экспериментальной геодинамики Музея Землеведения МГУ (к 40-летию создания лаборатории) // Жизнь Земли. 2020. Т.42. № 4. С. 485‒501. https://doi.org/10.29003/m1778.0514-7468.2020_42_4/ 485-501
  6. Гусев Е.А., Шкарубо С.И. Аномальное строение хребта Книповича // Российский журнал наук о Земле. 2001. Т. 3. № 2. С. 165‒182.
  7. Дубинин Е.П. Геодинамические обстановки образования микроконтинентов, погруженных плато и невулканических островов в пределах континентальных окраин // Океанология. 2018. Т. 58. № 3. С. 463–475.
  8. Зайончек А.В., Брекке Х., Соколов С.Ю., Мазарович А.О., Добролюбова К.О., Ефимов В.Н., Абрамова А.С., Зарайская Ю.А., Кохан А.В., Мороз Е.А., Пейве А.А., Чамов Н.П., Ямпольский К.П. Строение зоны перехода континент‒океан северо-западного обрамления Баренцева моря (по данным 24, 25 и 26 рейсов НИС “Академик Николай Страхов”, 2006‒2009 гг.). ‒ Т. 4. ‒ В кн.: Строение и история развития литосферы. Вклад России в Международный Полярный Год. ‒ М.: Paulsen, 2010. С. 111‒157.
  9. Зарайская Ю.А. Особенности сегментации и сейсмичности ультрамедленных срединно-океанических хребтов Книповича и Гаккеля // Геотектоника. 2017. № 2. С. 67‒80.
  10. Кохан А.В., Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Абрамова А.С. Кинематика и особенности морфоструктурной сегментации хребта Книповича // Океанология. 2012. Т. 52. № 5. С. 744–756.
  11. Мазарович А.О. Тектоника и геоморфология Мирового океана: термины и определения с иллюстрациями. ‒ Отв. ред. Н.В. Межеловский ‒ М.: ГЕОКАРТ, ГЕОС, 2018. 440 с.
  12. Мазарович А.О., Мороз Е.А., Зарайская Ю.А. Опасность подводного оползня западнее архипелага Шпицберген // Литология и полезные ископаемые. 2018. № 4. С. 287–294.
  13. 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.
  14. Сироткин A.H., Шарин В.В. Возраст проявлений четвертичного вулканизма в районе Бокк-фьорда (архипелаг Шпицберген) // Геоморфология. 2000. № 1. С. 95‒106.
  15. Соколов С.Ю. Тектоническая эволюция хребта Книповича по данным аномального магнитного поля // ДАН. 2011. Т. 437. № 3. С. 378–383.
  16. 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. https://doi.org/10.7868/S0016853X14030060
  17. Соколов С.Ю., Зарайская Ю.А., Мазарович А.О., Ефимов В.Н., Соколов Н.С. Пространственная неустойчивость рифта в полиразломной трансформной системе Сан-Паулу, Атлантический океан // Геотектоника. 2016. № 3. С. 3–18.
  18. 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. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-4-0316
  19. Тевелев А.В. Сдвиговая тектоника. М.: МГУ, 2005. 254 с.
  20. Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В. и др. Аномальный тепловой поток и природа желобов в северной части Свальбардской плиты // ДАН. 2009. Т. 424. № 2. С. 318‒323.
  21. Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Барановский М.С., Грохольский А.Л. Строение литосферы и условия формирования Чагос-Лаккадивского хребта (плотностное и физическое моделирование) // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2020. Т. 48. № 4. С. 36–48. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2020-4-48-36-48
  22. Шеменда А.И. Критерии подобия при механическом моделировании тектонических процессов // Геология и геофизика. 1983. № 10. С. 10–19.
  23. Шипилов Э.В. К тектоно-геодинамической эволюции континентальных окраин Арктики в эпохи молодого океанообразования // Геотектоника. 2004. № 5. С. 26‒52.
  24. Шкарубо С.И. Особенности спрединга в северной части Норвежско-Гренландского бассейна. ‒ В сб.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. ‒ Под ред. Аветисов Г.П., Погребицкий Ю.Е. ‒ Спб.: ВНИИОкеангеология, 1996. С. 101–114.
  25. Яковлев А.В., Бушенкова Н.А., Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л. Структура верхней мантии Арктического региона по данным региональной сейсмотомографии // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 10. С. 1261‒1272.
  26. Ямпольский К.П. Новые данные о строение хребта Книповича (Северная Атлантика) // Геотектоника. 2011. № 2. С. 17‒31.
  27. Antonovskaya G.N., Basakina I.M., Vaganova N.V., et al. Spatiotemporal relationship between Arctic Mid-Ocean Ridge system and intraplate seismicity of the European Arctic // Seismol. Res. Lett. 2021. Vol. 92. P. 2876–2890. https://doi.org/10.1785/0220210024
  28. Balmino G., Vales N., Bonvalot S., Briais A. Spherical harmonic modeling to ultra-high degree of Bouguer and isostatic anomalies // J. Geodesy. 2012. Vol. 86. P. 499‒520. https://doi.org/10.1007/s00190-011-0533-4
  29. Crane K., Doss S., Vogt P., Sundvor E., Cherkashov I.P., Devorah J. The role of the Spitsbergen shear zone in determining morphology, sedimentation and evolution of the Knipovich Ridge // Marine Geophys. Res. Lett. 2001. Vol. 22. P. 153–205.
  30. Dumais M.-A., Gernigon L., Olesen O., Johansen S.E., Bronner M. New interpretation of the spreading evolution of the Knipovich Ridge derived from aeromagnetic data // Geophys. J. Int. 2021. Vol. 224. P. 1422–1428. https://doi.org/10.1093/gji/ggaa527
  31. Faleide J.I., Tsikalas F., Breivik A.J., Mjelde R., Ritzmann O., Engen Ø., Wilson J., Eldholm O. Structure and evolution of the continental margin off Norway and the Barents Sea // Episodes. 2008. Vol. 31. No. 1. P. 82‒91. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2008/v31i1/012
  32. Gernigon L., Franke D., Geoffroy L., Schiffer C., Foulger G.R., Stoker M. Crustal fragmentation, magmatism, and the diachronous opening of the Norwegian‒Greenland Sea // Earth-Sci. Rev. 2019. Vol. 206. No. 7. P. 1‒37. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.04.011
  33. Mosar J., Eide E.A., Osmundsen P.T., et al. Greenland‒Norway separation: A geodynamic model for the North Atlantic // Norwegian J. Geol. 2002. Vol. 82. P. 281‒298.
  34. NORSAR Reviewed Regional Seismic Bulletin. 2012. http://www.norsardata.no/NDC/bulletins/regional/ (last accessed November 15, 2012).
  35. Olesen O.G., Gellein J., Habrekke H., et al. Magnetic Anomaly Map. ‒ Norway and adjacent ocean areas. ‒ Scale 1 : 3 000 000. ‒ Geological Survey of Norway, 1997. https://www.ngu.no/en/publikasjon/magnetic-anomaly-map-norway-and-adjacent-areas-scale-13-mill
  36. Sanfilippo A., Sokolov S.Yu., Salters V.J.M., Stracke A., Peyve A. Anciently depleted mantle at Knipovich Ridge? // Goldschmidt Conf. Abstr., Barcelona, August 2019. https://goldschmidt.info/2019/abstracts/abstractView?id=2019002003
  37. Sanfilippo A., Salters V.J.M., Sokolov S.Yu, Peyve A.A., Stracke A. Ancient refractory asthenosphere revealed by mantle re-melting at the Arctic Mid Atlantic Ridge // Earth Planet. Sci. Lett. 2021. Vol. 566. No. 116981. P. 1‒10. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.116981
  38. Shemenda A.I., Grocholsky A.L. Physical modeling of slow seafloor spreading // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 9137‒9153.

© С.Ю. Соколов, Г.Д. Агранов, С.И. Шкарубо, А.Л. Грохольский, 2023