Евразийская впадина представляет северо-восточное продолжение Норвежско-Гренландского бассейна, от которого она тектонически отделяется Шпицбергенским магистральным разломом и с которым в географическом смысле соединяется проливом Фрама, между Гренландией и Шпицбергеном. На востоке впадина так же ограничивается разломом, который простирается вдоль континентального склона моря Лаптевых, принадлежащего Арктическому шельфу Евразии. Этот разлом имеет значительную протяженность, проcлеживаясь от Хатанге кого залива до моря Бофорта; он служит также юго-восточным ограничением хр. Ломоносова.
Евразийская впадина имеет протяженность порядка 2000 км и ширину, достигающую 900 км. Вдоль ее оси протягивается спрединговый хребет Гаккеля (Нансена), разделяющий впадину на две котловины-Амундсена, прилегающую к хр. Ломоносова, и Нансена, окаймляющую Евразийский шельф . Котловины имеют глубину порядка 3 и до 4,3 км соответственно. Хребет Гаккеля возвышается над этими котловинами на 1-2 км. На всем протяжении хребет осложнен рифтовой долиной, глубина которой достигает 4,6-5,1 км; на востоке ее заполняют осадки, мощность которых составляет до 6 км. Горы по периферии рифтовой долины возвышаются до глубин 3,0-3,2 км. Хребет рассечен малоамплитудными трансформными разломами; исключением является разлом на 60° в.д., вдоль которого наблюдается изменение простирания и морфологии хребта. Продолжение этого разлом а усматривается в пределах хр. Ломоносова.
Между сопровождающими хребет котловинами имеются определенные различия: котловина Амундсена глубже, шире и меньше заполнена осадками, чем котловина Нансена, фундамент которой залегает на большей глубине. Мощность осадков на востоке, на склоне моря Лаптевых, достигает 8 км.
В Евразийской впадине установлена, впервые в 1968 г. русским геофизиком А.М.Карасиком, четко выраженная симметричная система линейных магнитных аномалий, начиная с А24, указывающая на начало спрединга в позднем палеоцене (55 млн лет т.н.). Ему предшествовал континентальный рифтинг, начавшийся в конце мела и продолжавшийся в палеоцене.
Дальнейшее развитие Евразийской впадины протекало в три стадии. На первой из них, между 55 (56) и 33 (34) млн лет т.н., т.е. в течение эоцена, скорость спрединга составляла 1,2 см/г. В самом начале олигоцена начался спрединг в проливе Фрама, а скорость спрединга вдоль хр. Гаккеля снизилась до 0,5 см/г. (ультрамедленный спрединг). К позднему олигоцену относится, вероятно, образование на современном западном окончании Евразийской впадины вулканического внутриплитного поднятия, в процессе спрединга расколотого на две отдел ьн ых возвышенности - северную Моррис-Джесуп, примыкающую к хр. Ломоносова, и
южную - плато Ермак, примыкающее к Шпицбергену, оба блокового строения и ограниченные крутыми уступами со стороны Евразийской впадины. В юго-восточной части хребта, к югу от 78° с.ш., спрединг вообще прекратился и хребет начиная с позднего оли-гоцена стало засыпать осадками. Вторая стадия продолжалась до начала позднего миоцена, до 10 млн лет т.н. Только с этого времени, в начале третьей стадии возникло глубоководное соединение Евразийского бассейна с Северной Атлантикой.
Рубрика ‘Северно-Ледовитый океан’ Category
Индийский океан, хотя и является, подобно Атлантическому, продуктом распада Пангеи, существенно отличается от последнего и по своей общей, более изо-метричной конфигурации, и по своей внутренней структуре, и по истории своего развития. Его структура определяется существованием не одного, а трех спредин-говых хребтов, образующих почти в центре океана тройное сочленение Родригес (рис. 14-1). При этом данный структурный план в форме, близкой к современной, окончательно сложился лишь в кайнозое, а до этого претерпел существенную перестройку в середине мела. Поскольку участки, созданные более ранними эпохами спрединга, ныне расчленены кайнозойским спредингом, представляется рациональным взять за основу при районировании этого океана именно его кайнозойский структурный план. Соответственно следует выделить в его структуре три сектора, или сегмента: Северо-Западный (Индо-Аравийский), Юго-Западный (Африкано-Антарктический), Юго-Восточный (Австрало-Антарктический). Несколько отступая от этого принципа, мы будем вынуждены выделить еще Северо-Восточный (Индо-Зондский сегмент).
Как указывалось выше, образование современных глубоководных впадин с корой океанского типа началось в Северном Ледовитом океане не ранее поздней Юры и происходило в пределах территории, представлявшей перед этим в основном платформенную сушу. Однако эта территория пережила в предшествующее время достаточно сложную эволюцию, в результате которой приобрела весьма гетерогенное строение. Тектоническая история Арктики еще не расшифрована с необходимой степенью достоверности даже в своих основных чертах и поэтому предлагаемое ниже ее освещение является вынужденно провизорным.
Три древних кратона обрамляют с юга Арктический бассейн - Северо-Американский (Лаврентия), Восточно-Европейский (Балтика) и Сибирский (Ангари-да). Их раннедокембрийский фундамент выступает, соответственно, в Канадско-Гренландском, Балтийском и Анабарском щитах. В пределах самого Арктического бассейна раннепротерозойские кристаллические образования обнажаются на востоке Шпицбергена и севере Новой Земли, где они составляют видимую нижнюю часть фундамента, верхняя часть которого имеет среднепротерозойский возраст. Фрагментами этой эпигренвильской платформы - Баренции, являются, скорее всего, и Карский массив архипелага Северная Земля и севера Таймыра, и, более предположительно, хребет Ломоносова, и, еще более предположительно, поднятия Альфа и Менделеева. Весьма вероятна, судя по фациальному составу и условиям залегания палеозойских отложений, платформенная природа некоторой части Новосибирского архипелага (о-ва Котельный, Бельковский), архипелага Де Лонга (о-ва Бен-нетта, Генриетта) и Чукотского бордерленда, а также, возможно, северной окраины Аляски. Гренвильский гнейсовый фундамент обнажен еще на севере о-ва Элсмир, самого северного из островов Канадского Арктического архипелага, в так называемом террейне Пирия. В общем создается впечатление, что в центре Арктики в конце докембрия - начале палеозоя существовала платформа с гренвильским и (или) более древним фундаментом. Еще в 1935 г. она получила от Н.С.Шатско'го название Гиперборейской платформы,которое и следует за ней удержать (в работах Л.П.Зо-неншайна и Л.М.Натапова она именуется Арктидой). Раннепалеозойская фауна Шпицбергена, Чукотки и Аляски имеет североамериканский облик, Таймыра и Новосибирских островов - сибирский, что свидетельствует о разобщении отдельных частей Гиперборейской платформы уже в начале палеозоя. Это должно было произойти в процессе распада эпигренвильского суперконтинента Родиния, в состав которого, очевидно, входила и сформированная незадолго до его образования Гиперборейская платформа.
Распад Родинии в Арктическом регионе начался в позднем рифее, когда возник достаточно обширный, в центральной части, несомненно, глубоководный бассейн, протянувшийся от Западного Шпицбергена через южную часть Баренцева моря, Тимано-Печорскую плиту, Полярный Урал, Пай-Хой, юг Новой Земли в Центральный Таймыр, район о-ва Врангеля и Северную Аляску. Этот бассейн находился в непосредственной связи с Палеоазиатским океаном, Палеопацифи-ком и, вероятно, прото-Япетусом. Офиолиты Полярного Урала и Центрального Таймыра свидетельствуют об океанской природе коры центральной части этого бассейна. В конце рифея - начале венда на Урале и Таймыре устанавливается появление в его пределах вулканических дуг, вероятно энсиматического типа. В позднем венде-раннем кембрии отложения, выполняющие этот Периарктический подвижный пояс, претерпели интенсивные деформации сжатия, метаморфизм зеленосланцевой фации и некоторую гранитизацию. В Притиманье, на Урале и в Центральном Таймыре известны молассы - свидетели этого байкальского орогенеза.
На значительной части площади Арктики, затронутой байкальским орогенезом, в начале палеозоя установился платформенный режим. Это касается Баренцева моря, Тимано-Печорской плиты, Урала, Пай-Хоя и Новой Земли, а на востоке - Чукотки и Аляски. Однако уже в начале ордовика эта эпибайкальская платформа, на западе объединившая Баренцию и Балтику, подверглась частичной деструкции с заложением новых бассейнов с океанской корой. На западе это был Палеоуральский океан, на востоке - Южно-Анюйский, простиравшийся от о-ва Большого Ляховского в Новосибирском архипелаге до Чукотки и Центральной Аляски. Этот бассейн в своей восточной части, вероятно, расширялся и включал микроконтинент Северной Аляски, к северу от которого другая ветвь этого океана протягивалась до о-ва Элсмир, на севере которого, в том же террейне Пирия, выявлены ордовикские офиолиты, одновозрастные уральским. Глубоководный бассейн продолжался отсюда в Северную Гренландию и мог смыкаться далее с северным окончанием Япету-са, хотя ни в Восточной Гренландии, ни на Шпицбергене глубоководных отложений уже не известно - здесь развиты осадки карбонатной платформы. Остается проблематичной и связь Уральского бассейна с Южно-Анюйским; она могла осуществляться через Южно-Карскую впадину и юг Центрального Таймыра, где известны глубоководные черносланцевые отложения нижнего-среднего палеозоя, и далее через район моря Лаптевых.
В конце силура и в течение девона в ряде районов Арктики проявился каледонский орогенез. Ранее всего он затронул Шпицберген и Восточную Гренландию, распространившись затем вдоль северного края Гренландии и достигнув в конце девона - начале карбона Канадского Арктического архипелага и Северной Аляски (элсмирский орогенез), оставив везде след в виде красноцветной молассы типа британского Олд Реда. Деформации сжатия, связанные со столкновением вулканических дуг с западным континентом, начались в позднем девоне и на Урале.
Между тем в других частях Арктики во второй половине девона стали преобладать условия растяжения, приведшие к рифтообразованию. Сюда относятся области Баренцева моря, Печорской плиты, Пай-Хоя и Новой Земли. Именно с середины девона Пай-Хой-Новоземельская система приобрела свои современные очертания, первоначально в виде глубокого прогиба, вероятно на утоненной континентальной коре. Тогда же, вероятно, возник Восточно-Баренцевский прогиб, отделенный от Пай-Хой-Новоземельского Адмиралтейским горстовым поднятием. Здесь деструкция могла дойти до полного разрыва континентальной коры и замещения ее океанской. В более восточном секторе Арктики рифтинг, сопровождавшийся основным магматизмом, проявился в Новосибирском архипелаге и в Северном Верхоянье.
После каледонских событий большая часть Арктики развивалась до середины мезозоя в платформенном режиме. Подвижность в позднем палеозое сохранили Уральская, Пай-Хой-Новоземельская, Южно-Таймырская и Южно-Анюйская системы. Арктических широт могло достигать еще северное окончание Обь-Зайсанского бассейна, входившего в состав Палеоазиатского океана. Уральский и Обь-Зайсанский бассейны вступили в позднем палеозое в орогенную стадию своего развития, с окончанием которой в триасе Сибирский континент и промежуточные микроконтиненты сомкнулись с Восточно-Европейским континентом. Пай-Хой-Новоземельская система, напротив, переживала в перми и триасе наиболее активную стадию своего погружения, заполняясь обломочным материалом, поступавшим с воздымавшегося Урала. То же происходило и в южной зоне Таймыра. Лишь в начале юры обе эти системы испытали заключительные деформации и были вовлечены в поднятия.
Это самая крупная структура Арктического океана, площадью более четверти миллиона квадратных километров. Ее контуры грубо треугольные, с вершиной, обращенной на юг и находящейся в море Бофорта и дельте р. Маккензи, противоположной широкой стороной, вытянутой вдоль поднятий Альфа и Менделеева, юго-западным ограничением - вдоль континентальной окраины Евразии и Аляски и юго-восточным - вдоль Канадского Арктического архипелага, в обоих районах совпадающих с разломами . Внутреннее строение впадины на большей части своей площади, подстилаемой океанской корой, осложнено на юго-западе двумя поднятиями, представляющими, очевидно, выступ континентальной коры, слагающей Чукотский шельф - это собственно Чукотское поднятие и поднятие Нортвинд. Оба они простираются параллельно поднятию Менделеева, от которого первое отделяется прогибом глубиной >2 км; такой же прогиб разделяет поднятия Чукотское и Нортвинд. Последнее ограничено со стороны основной части Амеразийско-го бассейна, собственно Канадской котловины, субмеридиональным разломным уступом, сочетающим черты сдвига и надвига (см. ниже).
Максимальная глубина Канадской котловины немного не достигает 4 км. Мощность коры 9,8-10,7 км,
т.е. достаточно близка к типично океанской, учитывая, что в ее центральной части мощность осадков порядка 2-3 км; на юге, в море Бофорта и дельте Маккензи она резко возрастает-до более чем 10 км. Магнитное поле котловины не вполне обычное для океанских структур - в нем отсутствует достаточно четко выраженная система магнитных аномалий. Понадобились значительные усилия по комплексной интерпретации аэрогеофизических материалов, чтобы наметить здесь существование древней оси спрединга, простирающейся субмеридионально на север от дельты р. Маккензи. В самое последнее время положение этой оси подверглось уточнению по сравнению с первоначальным определением, причем допускается существование еще более древней оси, а также ее разворот в северо-западном направлении, перпендикулярно разлому Нортвинд. Были намечены также и линейные магнитные аномалии, симметричные относительно оси спрединга (в ее первом варианте) и предложена их датировка от М25 до М15, что означало бы, что раскрытие впадины происходило в интервале оксфорд-валанжин.
Эта зона отделяет Евразийскую впадину от Аме-разийской и состоит из поднятий хр. Ломоносова, Альфа и Менделеева и разделяющих их глубоководных котловин Толля и Макарова.
Хребет Ломоносова примыкает к Евразийской котловине и протягивается на 1800 км через Северный полюс от Земли Элсмира к шельфу Новосибирских о-вов, от которого отделяется, как упоминалось, Хатан-гско-Бофортским (Ломоносовским) разломом. Ширина хребта минимальна - ~20 км в районе полюса и максимальна - до 100-200 км в приконтинентальных частях. Плоская вершинная часть хребта оконтурива-ется изобатой 1,5 км. Кора хребта относится к континентальному типу (рис.13-3), но, очевидно, подверглась утонению, ибо ее мощность составляет ~27 км. Фундамент хребта имеет заведомо додевонский, возможно докембрийский возраст, а в его чехле присутствуют среднепалеозойские, верхнемеловые и кайнозойские отложения. Первые и вторые, скорее всего, выполняют рифтогенные грабены, а разрез третьих начинается
со среднего эоцена, лежащего с эрозионным несогласием на подстилающих образованиях. Мощность кайнозойских осадков составляет ~0,5, а более древних может достигать 1,5-2,0 км.
Хребет обладает блоковой структурой, причем отмечается, что разломы, разграничивающие блоки, простираются косо по отношению к общему простиранию хребта и сами блоки расположены кулисообразно. Структура пригренландской части хребта отличается от структуры присибирской части; все это по геофизическим данным.
Котловины Макарова и Толля (Подводников) простираются в общем параллельно хр. Ломоносова вдоль его противоположной по отношению к Евразийской котловине стороны. Их общая длина составляет 830 км, а ширина - 330 км. Глубина котловины Макарова достигает 4 км, а котловины Толля - 2,8 км; их разделяет порог Арлис. Меньшая глубина котловины Толля связана с большей мощностью осадков - 3,5-4,0 км, за счет более интенсивного поступления осадков с Сибири. Характер коры в этих котловинах точно не установлен. Ее мощность здесь заведомо меньше, чем в хр. Ломоносова, но мощность только нижней коры в котловине Макарова определена в 15 км, что заметно превышает нормальную для океанской коры. Были указания на присутствие в котловине Макарова линейных магнитных аномалий АЗЗ-А23, что должно было бы указывать на ее формирование в позднем сеноне-раннем эоцене. Однако эти указания пока не получили подтверждения, и остается точно не известным, относится ли кора данных котловин к океанскому или переходному типу. И тем не менее их возраст, промежуточный (как и положение) между возрастами Амера-зийской и Евразийской впадин, является наиболее вероятным.
Поднятия Альфа и Менделеева лежат в одной полосе, протягивающейся на 1000 км от Земли Элсмира к о-ву Врангеля и очерченной изобатой 2,5 км, но простираются под некоторым углом одно по отношению к другому. Они шире хр. Ломоносова - от 250 до 800 км, и обладают более расплывчатыми очертаниями (по изобате 2 км), с вершинными частями, лежащими на глубине несколько более 1 км. Мощность коры под обоими поднятиями близка к таковой хр. Ломоносова, а мощность осадочного чехла на поднятии Альфа составляет 0,4-1,2 км, причем драгированием
здесь подняты маастрихтские и эоценовые туфогенные осадки.
Недостаток фактических данных породил дискуссию в отношении тектонической природы этих поднятий. Наиболее вероятны два толкования - континентальные обломки, сходные с хр. Ломоносова или внут-риплитные вулканические плато. Первая версия представляется более правдоподобной. Она подтверждена экспедицией ВНИИОкеанологии в 2000 году на хр. Менделеева.
Северный Ледовитый или просто Арктический океан-наименьший из океанов нашей планеты, к тому же половина его площади подстилается континентальной корой, развитой не только в пределах обширных шельфов, но и внутренних поднятий. Главными глубоководными впадинами Арктического океана, подстилаемыми корой океанского типа, являются Евразийская, простирающаяся от Гренландии и Шпицбергена до моря Лаптевых, и Амеразийская, часто именуемая также Канадской, расположенная к северу от Канадского Арктического архипелага, Аляски и Чукотки. Между этими впадинами протягивается двойная полоса подводных поднятий, состоящая из хребта Ломоносова, проходящего через Северный полюс и упирающегося одним концом в шельф северной Гренландии, а другим - в шельф Новосибирских о-вов и окаймляющего Евразийскую впадину, и поднятий Альфа и Менделеева, соединяющих Канадский Арктический архипелаг с о-вом Врангеля и Чукоткой. Между хр. Ломоносова и поднятием Альфа лежит котловина Макарова, а между поднятием Менделеева и хр. Ломоносова- котловина Толля (Подводников). По хр. Ломоносова проходит в Арктике граница между Атлантическим и Тихоокеанским сегментами Земли.