Строение и развитие восточно-гренландской континентальной окраины до начала спрединга на хребте Колбейнсей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В результате анализа глубинного строения Восточно-Гренландской окраины (Блоссевил Кист – Ливерпуль Ленд) и микроконтинента Ян-Майен составлена единая модель земной коры до их раскола. Совмещенная модель наглядно демонстрирует суммарный результат этапов рифтогенеза в палеозое, мезозое и кайнозое. Начиная с девонского времени, между Ливерпуль Ленд и хребтом Ян-Майен существовал грабенообразный прогиб шириной порядка 180 км, который был образован в результате некомпенсированного осадконакоплением прогибания кристаллического фундамента. Глубина морского бассейна в конце девонского времени составляла около 2 км.

На совмещенном глубинном разрезе земной коры, с запада на восток, отчетливо выделяются три уровня глубины залегания поверхности верхней мантии, апроксимирующие наложенные друг на друга куполообразные поверхности. Мы интерпретируем эти поверхности как температурные фронты разных по времени формирования мантийных плюмов: палеозойский, мезо-кайнозойский и позднекайнозойский.

Под бровкой современного шельфа Блоссевил Кист (Blosseville Kyst) и Ливерпуль Ленд (Liverpool Land) выделено поднятие фундамента, которое коррелируется с осью положительной гравитационной аномалии в редукции свободного воздуха (free-air gravity). Восточнее поднятия вдоль оси аномалии намечена граница континент-океан. Современный этап геологического развития Гренландско-Норвежского региона, севернее Исландии, характеризуется повышенным термальным состоянием литосферы и проявлением внутриплитной тектоники.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Усенко

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: usenko@mitp.ru
Россия, 117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32; 123242 Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1

Т. В. Прохорова

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Email: tatprokh@mitp.ru
Россия, 117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32

Список литературы

  1. Береснев А.Ф., Удинцев Г.Б. Морфоструктура дна океана. Сейсмическое профилирование (1969–1998 гг.). М.: Полиграфические мастерские, 2006. 174 с.
  2. Becker J.J., Sandwell D.T., Smith W.H.F. et al. Global Bathymetry and Elevation Data at 30 Arc Seconds Resolution: SRTM30_PLUS // Marine Geodesy. 2009. V. 32. № 4. C. 355–371. doi: 10.1080/01490410903297766.
  3. Berndt C., Planke S., Alvestad E. et al. Seismic volcanostratigraphy of the Norwegian Margin: constraints on tectonomagmatic break-up processes // Journal of the Geological Society. 2001. V. 158. P. 413–426. doi: 10.1144/jgs.158.3.413.
  4. Blischke A., Gaina C., Hopper J.R. et al. The Jan Mayen microcontinent: an update of its architecture, structural development and role during the transition from the Ægir Ridge to the mid-oceanic Kolbeinsey Ridge // Geological Society, London, Special Publications. 2017. V. 447. P. 299–337. doi: 10.1144/SP447.5.
  5. Brandsdottir B., Hooft E.E.E., Mjelde R., Murai Y. Origin and evolution of the Kolbeinsey Ridge and Iceland Plateau, N-Atlantic // Geochem. Geophys. Geosyst. 2015. V. 16. P. 612–634. doi: 10.1002/2014GC005540. doi: 10.1002/2014GC005540.
  6. Breivik A.J., Mjelde R., Faleide J.I., Murai Y. Rates of continental breakup magmatism and seafloorspreading in the Norway Basin – Iceland plume interaction // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. Article B07102. doi: 10.1029/2005JB004004.
  7. Breivik A.J., Mjelde R., Faleide J.I., Murai Y. The eastern Jan Mayen microcontinent volcanic margin // Geophysical Journal International. 2012. V. 188. № 3. P. 798–818. doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05307.x.
  8. Butt F.A., Elverhøi A., Forsberg C.F., Solheim A. Evolution of the Scoresby Sund Fan, central East Greenland-evidence from ODP Site 987 // Norsk Geologisk Tidsskrift. 2001. V. l81. P. 3–15.
  9. Christensen N.I, Mooney W.D. Seismic Velocity Structure and Composition of the Continental Crust: A Global View // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. P. 9761–9788. doi: 10.1029/95JB00259.
  10. Eldholm O., Faleide J.I., Myhre A.M. Continent – ocean transition at the Western Barents Sea/Svalbard continental margin // Geology. 1987. V. 15. P. 1118–1122.
  11. Eldholm O., Skogseid J., Sundvor E., Myhre A.M. The Norwegian-Greenland Sea // The Arctic Ocean Region, Arthur Grantz, L. Johnson, J. F. Sweeney, Geological Society of America. 1990. P. 351–363. doi: 10.1130/DNAG-GNA-L.351
  12. Faerseth R.B., Lien T. Cretaceous evolution in the Norwegian Sea—a period characterized by tectonic quiescence // Marine and Petroleum Geology. V. 19. № 8. 2002. P. 1005–1027. doi: 10.1016/S0264-8172(02)00112-5.
  13. Gaina C., Gernigon L., Ball P. Palaeocene–Recent plate boundaries in the NE Atlantic and the formation of the Jan Mayen microcontinent // Journal of the Geological Society. 2009. V. 166. P. 601–616. doi: 10.1144/0016-76492008-112.
  14. Gernigon L., Gaina C., Olesen O. et al. The Norway Basin revisited: From continental breakup to spreading ridge extinction // Marine and Petroleum Geology. 2012. V. 35. № 1. P. 1–19. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2012.02.015.
  15. Gunnarsson K., Sand M., Gudlaugsson S.T. Geology and Hydrocarbon Potential of the Jan Mayen Ridge // Norwegian Petroleum Directorate and National Energy Authority, Iceland. 1989. http://www.nea.is/media/olia/gunnarsson89.pdf.
  16. Hamann N.E., Wittaker R.C., Stemmerik L. Geological development of the North-East Greenland Shelf / Eds A.G. Doré, B.A. Vining // Petroleum Geology: North-West Europeand Global Perspectives — Proceedings of the 6th Petroleum Geology Conference: Geological Society, London. 2005. P. 887–902. doi: 10.1144/0060887.
  17. Hinz K., Schlüter H.-U. The North Atlantic — results of geophysical investigations by the Federal Institute of Geosciences and Natural Resources on North Atlantic continental margins // Erdöl-Erdgas-Z. 1978. V. 94. P. 271–280.
  18. Hinz K., Schlüter H.U. Continental margin off East Greenland // Proceedings of the 10th World Petroleum Congress, September 1979, Bucharest, Heyden, London. 1980. V. 2. P. 405–418.
  19. Horsefield S.J., Whitmarsh K.R.B., White R.S., Sibuet J.-C. Crustal structure of the Goban Spur rifted continental margin, Ne Atlantic // Geophysical Journal International. 1994. V. 119. № 1. P. 1–19. doi: 10.1111/j.1365-246X.1994.tb00909.x.
  20. Jansen E., Raymo M.E., Bbum P. et al. Proceedings of the Ocean Drilling Programm, Initial Reports, 1996. V. 162: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 182 p. doi: 10.2973/odp.proc.ir.162.1996.
  21. Kodaira S., Mjelde R., Gunnarsson K. et al. Structure of the Jan Mayen microcontinent and implications for its evolution // Geophysical Journal International. 1998. V. 132. № 2. P. 383–400. doi: 10.1046/j.1365-246X.1998.00444.x.
  22. Kvarven T., Mjelde R., Hjelstuenet B.O. et al. Crustal composition of the More Margin and compilation of a conjugate Atlantic margin transect // Tectonophysics. 2015. V. 666. P. 144–157. http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2015.11.002
  23. Larsen H.C. Geology of the East Greenland Shelf / Ed. A.M. Spencer // Petroleum Geology of the North European Margin. Dordrecht: Springer, 1984. P. 329–339. doi: 10.1007/978-94-009-5626-1_24.
  24. Larsen H.C. The East Greenland Shelf // The Geology of North America. V. L // The Arctic Ocean Region: Geological Society of America. 1990. P. 185–210. doi: 10.1130/DNAG-GNA-L.185.
  25. Larsen L.M., Pedersen A.K., Sørensen E.V. et al. Stratigraphy and age of the Eocene Igtertivâ Formation basalts, alkaline pebbles and sediments of the Kap Dalton Group in the graben at Kap Dalton, East Greenland // Bulletin of the Geological Society of Denmark. 2013.V. 61. P. 1–18. http://hdl.handle.net/1957/42801.
  26. Lundin E., Doré A.G. Mid-Cenozoic post-breakup deformation in the ‘passive’ margins bordering the Norwegian–Greenland Sea // Marine and Petroleum Geology. 2002. V. 19. P. 79–93. doi: 10.1016/S0264-8172(01)00046-0.
  27. Mandler H.A.F., Jokat W. The crustal structure of Central East Greenland: results from combined land-sea seismic refraction experiments // Geophysical Journal International. 1998. V. 135. № 1. P. 63–76. doi: 10.1046/j.1365-246X.1998.00586.x.
  28. Mjelde R., Eckhoff I., Solbakken S. et al. Gravity and S-wave modelling across the Jan Mayen Ridge, North Atlantic; implications for crustal lithology // Mar. Geophys. Res. 2007. V. 28. P. 27–41. doi: 10.1007/s11001-006-9012-3.
  29. Mjelde R., Breivik A. J., Raum T. et al. Magmatic and Tectonic Evolution of the North Atlantic // Journal of the Geological Society. 2008. V. 165. P. 31–42. doi: 10.1144/0016-76492007-018.
  30. Mjelde R., Kvarven T., Faleide J.I., Thybo H. Lower crustal high-velocity bodies along North Atlantic passive margins, and their link to Caledonian suture zone eclogites and Early Cenozoic magmatism // Tectonophysics. 2015. V. 670. P. 16–29. doi: 10.1016/j.tecto.2015.11.021.
  31. Mosar J., Eide E.A., Osmundsen P.T. et al. Greenland-Norway Separation. A Geodynamic Model for the North Atlantic // Norwegian Journal of Geology. 2002. V. 82. P. 281–298.
  32. Olesen O., Ebbing J., Lundin E. et al. An improved tectonic model for the Eocene opening of the Norwegian-Greenland Sea: Use of modern magnetic data. Marine and Petroleum // Geology. 2007. V. 24. № 1. P. 53–66. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2006.10.008.
  33. Schlindwein V., Jokat W. Structure and evolution of the continental crust of northern east Greenland from integrated geophysical studies // Journal of Geophysical Research. 1999. V. 104. № B7. P. 15227–15245. doi: 10.1029/1999JB900101.
  34. Scott R.A., Ramsey L.A., Jones S.M. et al. Development of the Jan Mayen microcontinent by linked propagation and retreat of spreading ridges / Eds B.T.G. Wandås, J.P. Nystuen, E. Eide, F. Gradstein // Onshore–Offshore Relationships on the North Atlantic Margin. Norwegian Petroleum Society, Oslo, 2005. P. 69–82.
  35. Skogseid J. Dimensions of the Late Cretaceous-Paleocene Northeast Atlantic rift derived from Cenozoic subsidence // Tectonophysics. 1994. V. 240. № 1–4. P. 225–247. doi: 10.1016/0040-1951(94)90274-7.
  36. Smith W.H.F., Sandwell D.T. Global Sea Floor Topography from Satellite Altimetry and Ship Depth Soundings // Science. 1997. V. 277. № 5334. P. 1956–1962. doi: 10.1126/science.277.5334.1956.
  37. Talwani M., Eldholm O. Evolution of the Norwegian-Greenland Sea // GSA Bulletin. 1977. V. 88. № 7. P. 969–999. doi: 10.1130/0016-7606(1977)88<969:EOTNS>2.0.CO;2.
  38. Usenko S.V., Boiko A.N., Prokhorova T.V. Seafloor structure in the North Atlantic region between the Kolbeinsey Ridge and the Jan Mayen Microcontinent // Izvestiya. Atmospheric and Oceanic Physics. 2018. V. 54. № 11. P. 1546–1558. doi: 10.1134/S0001433818110087.
  39. Vanneste K., Uenzelmann-Neben G., Miller H. Seismic evidence for long-term history of glaciation on central East Greenland shelf south of Scoresby Sund // Geo-Marine Letters. 1995. V. 15. P. 63–70. doi: 10.1007/BF01275408.
  40. Vogt P.R., Johnson G.L., Kristjansson L. Morphology and magnetic anomalies north of Iceland // Journal of Geophysics. 1980. V. 47. P. 67–80.
  41. Weigel W., Fluh E.R., Miller H. et al. Investigations of the East Greenland continental margin between 70° and 72° N by deep seismic sounding and gravity studies // Mar. Geophys. Res. 1995. V. 17. P. 167–199.
  42. Whitmarsh R.B., Miles P.R., Mauffret A. The ocean-continent boundary off the western continental margin of Iberia—I. Crustal structure at 40°30°N // Geophysical Journal International. 1990. V. 103. № 2. P. 509–531. doi: 10.1111/j.1365-246X.1990.tb01788.x.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Обзорная карта района исследований. Батиметрическая основа SRTM30.v.4 [Becker et al., 2009].

Скачать (272KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Совмещенная модель земной коры Восточной Гренландии и микроконтинента Ян-Майен, по [Weigel et al., 1995; Kodaira et al., 1998] с изменениями.

Скачать (244KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сейсмостратиграфические разрезы Восточно-Гренландской континентальной окраины по профилям.

Скачать (150KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сейсмические разрезы через Хребет Колбейнсей.

Скачать (303KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты исследований.

Скачать (257KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Реконструкция сброса во Впадине Ян-Майен по профилю V2803(1) одноканального сейсмопрофилирования (http://www.geomapapp.org/).

Скачать (208KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019