Глубинное строение земной коры и верхней мантии поднятия Менделеева по профилю ГСЗ Арктика-2012

Во время комплексной высокоширотной геолого-геофизической экспедиции «Арктика-2012» в Северном Ледовитом океане выполнены глубинные сейсмические зондирования (ГСЗ) с донными станциями по профилю протяженностью 740 км, пересекающему поднятие Менделеева примерно на широте 77° с.ш. Построены скоростные модели Vp и Vp/Vs земной коры и верхней мантии. В разрезе земной коры выделены осадочный чехол, промежуточный (метаосадочный) комплекс, верхняя кристаллическая кора, нижняя кристаллическая кора, верхняя мантия. Мощность земной коры в пределах поднятия Менделеева составляет около 32 км, причем почти 20 км приходится на нижнюю кору. В целом скоростные параметры и мощность земной коры поднятия Менделеева типичны для континентальной коры. Увеличенная мощность нижней коры, возможно, связана с магматическим андерплейтингом, который в свою очередь привел к внутриплитному основному вулканизму и формированию HALIP в этой части Арктики.

1. Алейников А.Л., Немзоров Н.И., Кашубин С.Н. Способ определения типа горных пород по сейсмическим данным. – Авт. свид. № 1642416 А1 кл. G 01 V1/30, 1991.

2. Андреев Б.А., Клушин И.Г. Геологическое истолкование гравитационных аномалий. – М.: Недра, 1965. – 495 с.

3. Кашубин С.Н. Методика анализа физических свойств горных пород при региональных сейсмических исследованиях (на примере Тагильско-Магнитогорского прогиба) // Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений. – Свердловск: СГИ, 1984. – С. 83–91.

4. Кашубин С.Н. Типы земной коры Циркумполярной Арктики / С.Н. Кашубин, Н.И. Павленкова, О.В. Петров, Е.Д. Мильштейн, С.П. Шокальский, Ю.М. Эринчек // Регион. геология и металлогения. 2013. № 55. – С. 5–20.

5. Красовский С.С. Отражение динамики земной коры континентального типа в гравитационном поле. – Киев: Наукова думка, 1981. – 112 с.

6. Мильштейн Е.Д., Петров Б.В. и др. Развитие методологических основ и технологий геологической интерпретации глубинных геофизических данных на опорных и региональных профилях с созданием специализированной геолого-картографической продукции и переоценкой минерагенического потенциала территорий // Известия ВСЕГЕИ. 2008. Т. 7 (55). – С. 135–155.

7. Морозов А.Ф. Новые геологические данные, обосновывающие континентальную природу области Центрально-Арктических поднятий / А.Ф. Морозов, О.В. Петров, С.П. Шокальский, С.Н. Кашубин, А.А. Кременецкий, М.Ю. Шкатов, В.Д. Каминский, Е.А. Гусев, Г.Э. Грикуров, П.В. Рекант, С.С. Шевченко, С.А. Сергеев, В.В. Шатов // Регион. геология и металлогения. 2013. № 53. – С. 34–55.

8. Морозов А.Ф., Шкатов М.Ю., Корнеев О.Ю., Кашубин С.Н. Комплексная геолого-геофизическая экспедиция «Арктика-2012» по обоснованию континентальной природы поднятия Менделеева в Северном Ледовитом океане // Разведка и охрана недр. 2014. № 3. – С. 22–27.

9. Поселов В.А., Аветисов Г.П., Каминский В.Д. и др. Российские арктические геотраверсы. – СПб., ФГУП «ВНИИОкеангеология» им. И.С. Грамберга, 2011. – 172 с.

10. Поселов В.А. Глубинное строение континентального шельфа района хребта Менделеева (Восточная Арктика) по результатам геолого-геофизических исследований на опорном профиле Арктика-2005 / В.А. Поселов, В.Д. Каминский, Г.П. Аветисов, А.Д. Павленкин, И.А. Андреева, В.В. Буценко // Модели земной коры и верхней мантии: Материалы Междунар. науч.-практич. семинара. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. – С. 163–167.

11. Сакулина Т.С. Комплексные геолого-геофизические исследования на опорном профиле 5-АР в ВосточноСибирском море / Т.С. Сакулина, М.Л. Верба, Т.В. Кашубина, Н.А. Крупнова, С.Н. Табырца, Г.И. Иванов // Разведка и охрана недр. 2011. № 10. – С. 17–23.

12. Bohnhoff M., Makris J. Crustal structure of the southeastern Iceland-Faeroe Ridge (IFR) from wide aperture seismic data // J. of Geodynamics. 2004. 37, 2, 233–252.

13. Christensen N. Poisson’s ratio and crustal seismology // J. Geophys. Res. 1996. 101, B2, 3139–3156.

14. Coffin M.F., Eldholm O. Large igneous provinces: Crustal structure, dimensions, and external consequences // Rev. of Geophys. 1994. 32, 1–36.

15. Dove D., Coakley B., Hopper J., Kristoffersen Y. Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics // Geophys. J. 2010. Int. 183, 481–502.

16. Forsyth D. Alpha Ridge and iceland-products of the same plume? / D. Forsyth, A.L. Morel, P. Huissier, I. Asudeh, A. Green // J. Geodyn. 1986. 6, 197–214.

17. Funck T., Jackson H.R., Shimeld J. The crustal structure of the Alpha Ridge at the transition to the Canadian Polar Margin: Results from a seismic refraction experiment // J. Geophys. Res. 2011. Solid Earth 116, 1–26.

18. Gaina C., Werner S.C., Saltus R., Maus S., the CampGM GROUP. Circum-Arctic mapping project: new magnetic and gravity anomaly maps of the Arctic // Arctic Petroleum Geology. – Geological Society, London, Memoirs, 2011. 35, 39–48.

19. Gardner G.H.F., Gardner L.W., Gregory A.R. Formation velocity and density – the diagnostic basics for stratigraphic traps // Geophysics. 1974. 29, N 6. P. 770–780.

20. Gottlieb E.S. et al. Cretaceous Arctic magmatism: Slab vs. plume? Or slab and plume? / E.S. Gottlieb, E.L. Miller, A.V. Andronikov, K. Brumley, L.A. Mayer, S.B. Mukasa. – AGU Fall Meeting Abstracts 12/2010.

21. Hyndman R.D. Poisson’s ratio in the oceanic crust – a review // Tectonophysics. 1979. 59, 321–333.

22. Jackson H.R., Dahl-Jensen T., the LORITA working group. Sedimentary and crustal structure from the Ellesmere Island and Greenland continental shelves onto the Lomonosov Ridge, Arctic Ocean // Geophys. J. 2010. Int., 182, 11–35.

23. Jokat W. Seismic investigations along the western sector of Alpha Ridge, Central Arctic Ocean // Geophys. J. 2003. Int. 152, 185–201.

24. Lebedeva-Ivanova N.N., Gee D.G., Sergeyev M.B. Chapter 26 Crustal structure of the East Siberian continental margin, Podvodnikov and Makarov basins, based on refraction seismic data (TransArctic 1989–1991). Arctic Petroleum Geology // Spencer, Embry, Gautier, Stoupakova & Sørensen (eds). Arctic Petroleum Geology. Geological Society of London, 2011. N 35, 395–411.

25. Lebedeva-Ivanova N.N., Zamansky Y.Y., Langinen A.E., Sorokin M.Y. Seismic profiling across the Mendeleev Ridge at 82°N: Evidence of continental crust // Geophys. J. 2006. Int. 165, 527–544.

26. Miller E.L. New insights into Arctic paleogeography and tectonics from U-Pb detrital zircon geochronology / E.L. Miller, J. Toro, G. Gehrels, J.M. Amato, A. Prokopiev, M.I. Tuchkova, V.V. Akinin, T.A. Dumitru, T.E. Moore, M.P. Cecile // Tectonics. 2006. 25, 1–19.

27. Operto S., Charvis P., Kerguelen Plateau: A volcanic passive margin fragment? // Geology. 1995. 23, 2, 137–140.

28. Petrov O. Crustal structure and tectonic model of the Arctic region / O. Petrov, A. Morozov, S. Shokalsky, S. Kashubin, I.M. Artemeva, N. Sobolev, E. Petrov, R.E. Ernst, S. Sergeev, M. Smelror // Earth-Sci. Rev. 2016. 154, 29–71.

29. White R.S., McKenzie D.P. Magmatism at rift zones: The generation of volcanic continental margins and flood basalts // J. of Geophys. Res. 1989. 94, 7,685–7,729.

30. Zelt C.A., Smith R.B. Seismic traveltime inversion for 2-D crustal velocity structure // Geophys. J. 1992. Int. 108, 16–34.