История формирования Арктического бассейна и Северного Ледовитого океана по сейсмическим и геологическим данным

По сейсмическим и геологическим данным установлено, что замкнутая геодепрессия Арктического бассейна возникла не ранее поздней юры – мела на месте обширного материка, постепенно заливаемого морем. Большая часть Северного Ледовитого океана до середины мезозоя представляла собой древнюю платформу (Арктиду), в разной степени переработанную разновозрастной складчатостью и процессами континентального рифтогенеза, в результате которого в Центрально-Арктической области образовалась субмеридиональная система грабенов и горстов, свидетельствующих о процессах растяжения и блоковых движениях. Дальнейшее погружение бассейна привело к формированию современного Северного Ледовитого океана лишь в неогене. Обязательным морфологическим и геологическим признаком зарождающегося океана является наличие триады шельф–склон–глубоководная равнина. Эволюция осадочного чехла Северного Ледовитого океана проиллюстрирована комплектом сейсмофациальных карт, построенных в результате анализа взаимоувязанных сейсмофациальных профилей, пересекающих основные морфоструктуры.

1. Арктические шельфы и Северный Ледовитый океан: сборник научных статей. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2018. – 336 с.

2. Арктический бассейн (геология и морфология) / ред. В. Д. Каминский. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2017. – 291 с.

3. Артюшков Е. В., Поселов В. А. Континентальная кора в глубоководных впадинах на северо-востоке Российского сектора Арктики // Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Т. 1. – М.: ГЕОС, 2009. – С. 24–27.

4. Белоусов В. В. Земная кора и верхняя мантия океанов. – М.: Наука, 1968. – 256 с.

5. Блюман Б. А. Земная кора океанов (по материалам международных программ глубоководного бурения в Мировом океане). – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2011. – 344 с.

6. Блюман Б. А. Офиолиты и кора океанов // Региональная геология и металлогения. – 2016. – № 68. – С. 66–72.

7. Виноградов В. А. Осадочный чехол Восточно-Арктического шельфа России и условия его формирования в системе материк–океан / В. А. Виноградов, Ю. В. Горячев, Е. А. Гусев, О. И. Супруненко // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. – С. 63–78.

8. Грамберг И. С. Сравнительная геология и минерагения океанов и континентальных окраин с позиций стадийного развития океанов / гл. ред. Д. А. Додин, В. С. Сурков // Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. – С. 17–34.

9. Грамберг И. С., Ронкина З. З. Позднеюрская формация черных глин Советской Арктики // Советская геология. – 1988. – № 6. – С. 94–99.

10. Дараган-Сущов Ю. И., Дараган-Сущова Л. А., Поселов В. А. К вопросу о стратиграфии осадочного чехла Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. – Вып. 4. – С. 103–113.

11. Дараган-Сущова Л. А. Геология и тектоника северо-востока Российской Арктики (по сейсмическим данным) / Л. А. Дараган-Сущова, О. В. Петров, Н. Н. Соболев, Ю. И. Дараган-Сущов, Л. Р. Гринько, Н. А. Петровская // Геотектоника. – 2015. – № 6. – С. 3–19.

12. Дараган-Сущова Л. А. История формирования Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана по сейсмическим данным / Л. А. Дараган-Сущова, О. В. Петров, Ю. И. Дараган-Сущов, Д. И. Леонтьев, И. Н. Савельев // Региональная геология и металлогения. – 2020. – № 84. – С. 25–44.

13. Дараган-Сущова Л. А. О времени главного погружения до океанических глубин и масштабах разновозрастного рифтогенеза в Арктическом бассейне по результатам интерпретации сейсмических данных / Л. А. Дараган-Сущова, В. Н. Зинченко, Ю. И. Дараган-Сущов, И. Н. Савельев // Региональная геология и металлогения. – 2019. – № 80. – С. 5–20.

14. Дараган-Сущова Л. А. Новый взгляд на геологическое строение осадочного чехла моря Лаптевых / Л. А. Дараган-Сущова, О. В. Петров, Ю. И. Дараган-Сущов, Д. Д. Рукавишникова // Региональная геология и металлогения. – 2010. – № 41. – С. 5–16.

15. Зоненшайн Л. П., Кузьмин М. И., Натапов Л. М. Тектоника литосферных плит территории СССР. – М.: Недра, 1990. – Кн. 2. – 334 с.

16. Кабаньков В. Я., Андреева И. А. О тектонической структуре Полярного бассейна и геологических критериях выделения его шельфовых областей // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2006. – Вып. 6. – С. 121–129.

17. Кабаньков В. Я., Андреева И. А. Современные осадки восточной части Северного Ледовитого океана и их геологическое значение // Записки Горного института. – 2008. – Т. 176. – С. 23–25.

18. Кабаньков В. Я. О геотектонической природесистемы Центрально-Арктических морфоструктур и геологическое значение донных осадков в ее определении / В. Я. Кабаньков, И. А. Андреева, В. Н. Иванов, В. И. Петрова // Геотектоника. – 2004. –№ 6. – С. 33–48.

19. Карасик А. М., Устрицкий В. И., Храмов А. Н. История формирования Северного Ледовитого океана // Геология Арктики. Докл. 27 МГК. Т. 4. – М., 1984. – С. 151–159.

20. Косько М. К. К тектонике Северного Ледовитого океана и его континентальной окраины / М. К. Косько, В. В. Буценко, В. Л. Иванов, Е. А. Кораго, В. А. Поселов, О. И. Супруненко // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. – С. 16–43.

21. Кунин Н. Я. Строение литосферы континентов и океанов. – М.: Недра, 1989. – 286 с.

22. Кунин Н. Я., Кучерук Е. В. Сейсмостратиграфия в решении проблем поисков и разведки месторождений нефти и газа. – М.: ВИНИТИ, – 1984. – 185 с.

23. Лаверов Н. П. Геодинамическая модель тектонического развития Арктики в мезозое и кайнозое и проблема внешней границы континентального шельфа России / Н. П. Лаверов, Л. И. Лобковский, М. В. Кононов, Н. Л. Добрецов, В. А. Верниковский, С. Д. Соколов, Э. В. Шипилов // Геотектоника. – 2013. – № 1. – С. 1–32.

24. Лобковский Л. И., Шипилов Э. В., Кононов М. В. Геодинамическая модель верхнемантийной конвекции и преобразования литосферы Арктики в мезозое и кайнозое // Физика Земли. – 2013. – № 6. – С. 20–38.

25. Мазарович О. А., Найдин Д. П., Цейслер В. М. Палеомагнитные и историко-геологические реконструкции: проблемы и нерешенные вопросы // Бюлл. МОИП. Отд. геол. – 1988. – Т. 63, вып. 6. – С. 130–142; 1989. – Т. 64, вып. 2. – С. 125–146; 1990. – Т. 66, вып. 1. – С. 103– 110.

26. Перчук Л. Л. Базификация как магматическое замещение // Очерки физико-химической петрологии. Вып. 14. – М.: Наука, 1987. – С. 39–64.

27. Погребицкий Ю. Е. Геодинамическая система Северного Ледовитого океана и ее структурная эволюция // Советская геология. – 1976. – № 12. – С. 3–17.

28. Преображенская Э. Н. Вещественный состав и условия формирования триасовых отложений архипелага Земли Франца Иосифа (по материалам параметрического бурения) / Э. Н. Преображенская, И. В. Школа, Д. В. Сергеев, О. Е. Можаева // Геологическое строение Баренцево-Карского шельфа. – Л., 1985. – С. 74–86.

29. Пущаровский Ю. М. Некоторые общие проблемы тектоники Арктики // Известия Академии наук СССР. Серия геологическая. – 1960. – № 9. – С. 15–28.

30. Пущаровский Ю. М. О геологической сущности океанов // Изв. АН СССР. Сер. геолог. – 1991. – № 5. – С. 3–11.

31. Рекант П. В., Леонтьев Д. И., Петров Е. О. Неотектонический этап развития Арктического бассейна. Начало, основные события, связь тектоники и осадконакопления // Региональная геология и металлогения. – 2020. – № 81. – С. 54–66.

32. Рекант П. В. История формирования осадочного чехла глубоководной части Арктического бассейна по данным сейсмических исследований МОВ ОГТ / П. В. Рекант, О. В. Петров, С. Н. Кашубин и др. // Региональная геология и металлогения. – 2015. – № 64. – С. 11–27.

33. Руженцов С. В. Океаны и палеоокеаны // Осадочный чехол дна Мирового океана и суши (по данным сейсморазведки). Труды ГИН АН СССР. Вып. 388. – М.: Наука, 1984. С. 13–26.

34. Сейсмическая стратиграфия. В 2-х томах / Под ред. Ч. Пейтона. – М.: Мир, 1982. – 846 с.

35. Сколотнев В. Е. Молодые и древние цирконы из пород океанической литосферы центральной Атлантики, геотектонические следствия / В. Е. Сколотнев, Е. Н. Бельтенев, З. С. Лепехина, И. С. Ипатьев // Геотектоника. – 2010 – № 6. – С. 24–59.

36. Соколов С. Д. Амфиболиты метаморфического фундамента о. Врангеля: возраст, природа протолита и условия метаморфизма / С. Д. Соколов, С. А. Силантьев, А. В. Моисеев, М. И. Тучкова, В. Е. Вержбицкий // Геохимия. – 2019. – Т. 64, № 12. – С. 1222–1246.

37. Тектоностратиграфический атлас Восточной Арктики / отв. ред. О. В. Петров, М. Смелрор. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2020. – 151 с.

38. Трухалев А. И., Поселов В. А. Историко-генетические и геодинамические связи поднятий Амеразийского бассейна со структурами Восточно-Арктического шельфа // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. – С. 263–274.

39. Хаин В. Е., Филатова Н. И. О предыстории современного Северного Ледовитого океана // Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. – М.: ГЕОС, 2009. – Т. 2.– С. 260–266.

40. Шулятин О. Г., Беляцкий Б. В., Кременецкий А. А. Геохимические и изотопно-геохронологические исследования полихронных цирконов из магматических пород Срединно-Атлантического хребта и некоторые особенности его строения // Региональная геология и металлогения. – 2019. – № 77. – С. 11–19.

41. Chian D. at al. Distribution of crustal types in Canada basin, Arctic Ocean / D. Chian, H. R. Jackson, D. R. Hutchinson, J. W. Shimeld, G. N. Oakey, N. Lebedeva-Ivanova, Q. Li, R. W. Saltus, D. C. Mosher // Tectonophysics. – 2016. – No. 691. – Pp. 8–30.

42. Christie R. L. The Franklinian Geosyncline in the Canadian Arctic and its relationship to Svalbard // Norsk Polarinstit. – 1979. – No. 167. – Pp. 263–314.

43. Daragan-Sushchova L. at al. On the problem of stratigraphic assignment of the key seismic horizons on the East-Arctic Shelf and in the area of Central Arctic uplifts / L. Daragan-Sushchova, L. Grin’ko, N. Petrovskaya, Yu. Daragan-Sushchov // American Journal of Geosciences. – 2015. – Vol. 5 – No. 1. – Pp. 1–11.

44. Dawes P. R. Precambrian to Tertiary of Northern Greenland // Geology of Greenland survey bulletin. – Copenhagen, 1976. – Pp. 249–303.

45. Dixon J. Upper Oxfordian to Albian Geology, Mackenzie Delta, Arctic Canada // Arctic Geol. and Geophysics. – 1982. – No. 8. – Pp. 29–42.

46. Dove D. at al. Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics / D. Dove, B. Coakley, J. Hopper, Y. Kristoffersen and HLY0503 Geophysics Team // Geophys. J. Int. – 2010. – DOI: 10.1111/j.1365246X.2010.04746.x.

47. Embry A. F. Crockerland – the northwest source area for the Sverdrup Basin, Canadian Arctic Island Arctic Geology and Petroleum / Eds.; T. O. Vorren, E. Bergsager, O. A. Dahl-Stamnes et al. // Spesial Publication 2. – Amsterdam, Elsevier, 1992. – Pp. 205–216.

48. Embry A. F. Geological and Geophysical Evidence in Support of the Hypothesis of anticlockwise Rotation of Northern Alaska // Marine Geology. – 1990. – Vol. 93. – Pp. 317–329.

49. Enachescu M. E. Structural Setting and Validation of Direct Hydrocarbon Indicators for Amauligak Oil Field, Canadian Beaufort Sea // The Amer. Association of Petroleum Geologists Bulletin. – 1990. – Vol. 74. – No. 1. – Pp. 41–59.

50. Fränkl E. Some general remarks on the Caledonian mountain chain of east Greenland // KØbenhavn. – 1956. – Vol. 103. – No. 11. – 43 p.

51. Grantz A., Hart P. E., Childers V. A. Geology and tectonic development of the Amerasia and Canada Basins, Arctic Ocean / Eds.: A. M. Spencer, A. F. Embry, D. L. Gautier, A. V. Stoupakova, K. SØrensen // Arctic Petroleum Geology. The Geological Society of London. Memoirs. – 2011. – No. 35. – Pp. 771–799. – DOI: 10.1144/M35.50

52. Helwig J. Regional seismic interpretation of crustal framework, Canadian Arctic passive margin, Beaufort Sea, with comments on petroleum potential / J. Helwig, N. Kumar, P. Emmet, M. G. Dinkelman. Eds.: A. M. Spencer, A. F. Embry, D. L. Gautier, A. V. Stoupakova, K. SØrensen // Arctic Petroleum Geology. The Geological Society of London. Memoirs. – 2011. – No. 35. – Pp. 527–543.

53. Lawver L. A., Grantz A., Gahagan L. M. Plate kinematic evolution of the present Arctic region since the Ordov” ician. Eds.: E. L. Miller, A. Grantz, S. L. Klemperer // Tectonic evolution of the Bering Shelf–Chukchi Sea–Arctic Margin and adjacent landmasses. USA Geol. Soc. Amer. – Boulder, 2002. – Pp. 333–358.

54. Lawver L. A., Scotese C. R. A review of tectonic models for the evolution of the Canada Basin. The Arctic Ocean Region. Eds.: A. Grantz, L. Johnson, J. F. Sweeney // The Geology of North America. – 1990. – Vol. L. – Pp. 593–618.

55. Moran K. at al. The Cenozoic palaeoenvironment of the Arctic Ocean / K. Moran, J. Backman, H. Brinkhuis, S. C. Clemens, T. Cronin, G. R. Dickens, F. Eynaud, J. Gattacceca, M. Jakobsson, R. W. Jordan, M. Kaminski, J. King, N. Koc, A. Krylov, N. Martinez, J. Matthiessen, D. McInroy, T. C. Moore, J. Onodera, M. O’Regan, H. Pälike, B. Rea, D. Rio, T. Sakamoto, D. C. Smith, R. Stein, K. St. John, I. Suto, N. Suzuki, K. Takahashi, M. Watanabe, M. Yamamoto, J. Farrell, M. Frank, P. Kubik, W. Jokat, Y. Kristoffersen // Nature. – 2006. – No. 441 (7093). – Pp. 601–605.

56. Mosher D. at al. High Arctic Marine Geophysical Acquisition / D. Mosher, C. B. Chapman, J. Shimeld, H. R. Jackson, D. Chian, J. Verhoef, D. Hutchinson, N. Lebedeva-Ivanova, R. Pedersen // The Leading Edge. – 2013. – No. 5 (May). – Pp. 936–943.

57. Narbonne G. M., Dixon O. A. Physical Correlation and Depositional Environments of Upper Silurian Rubbly Limestone Facies in the Canada Arctic Islands // Arctic Geol. and Geophysics. – 1982. – No. 8. – Pp. 135–146.

58. Nikishin A. M. at al.Eurasia Basin and Gakkel Ridge, Arctic Ocean: Crustal asymmetry, ultraslow spreading and continental rifting revealed by new seismic data / A. M. Nikishin, C. Gaina, E. I. Petrov, N. A. Malyshev, S. I. Freiman // Tectonophysics. – 2018. – Vol. 746. – Pp. 64–82.

59. Nikishin A. M. at al. Rift systems of the Russian Eastern Arctic shelf and Arctic deep water basins: link between geological history and geodynamics / A. M. Nikishin, E. I. Petrov, N. A. Malyshev, V. P. Ershova // Geodynam. Tectonophys. – 2017. – Vol. 8. – No. 1. – Pp. 11–43.

60. Nilson T., Moore T. E. Fluvial facies model for the Upper Devonian and Lower Mississippian (?) Kanayut Conglomerate, Brooks Range, Alaska // Arctic Geol. and Geophysics. – 1982. – No. 8. – Pp. 1–12.

61. Pease V. at al. Arctic lithosphere / V. Pease, S. Drachev, R. Stephenson, X. Zhang // Tectonophysics. – 2014. – Vol. 628. – No. 1. – Pp. 1–25.

62. Petrov O. V., Pubellier M. Tectonic Map of the Arctic. – St. Petersburg, 2018. – 60 p.

63. Petrov O. V. at al. Crustal structure and tectonic model of the Arctic region / O. V. Petrov, M. Smelror, A. Morozov at al. // Earth-Science Reviews. – 2016. – Vol. 154. – Pp. 29–71.

64. Petrov O. V., Smelror M. Uniting the Arctic frontiers – international cooperation on Circum-Arctic geological and geophysical maps // Polar record. – 2015. – Vol. 51. – No. 5. – Pp. 530–535.

65. Petrov O. V. et al. Palaeozoic and Early Mesozoic evolution of the East Barents and Kara Seas sedimentary basins // Norwegian Journal of Geology. – 2008. – Vol. 351. – No. 3. – Pp. 193–243.

66. Poulton T. P. Paleogeographic and Tectonic Implications of the Lower and Middle Jurassic Facies Patterns in Northern Yukon Territory and Adjacent Northwest Territories // Arctic Geol. and Geophysics. – 1982. – No. 8. – Pp. 13–28.

67. Scotese C. R. Paleogeographic Atlas / PALEOMAP Progress Report 90-0497. Department of Geology, University of Texas at Arlington. – Arlington, 1997. – 45 p.

68. Shimeld J. at al. Seismic velocities within the sedimentary succession of the Canada Basin and southern Alpha-Mendeleev Ridge, Arctic Ocean: evidence for accelerated porosity reduction? / J. Shimeld, Li. Qingmou, D. Chian, N. Lebedeva-Ivanova, R. Jackson, D. Mosher, D. Hutchinson // Geophys. J. Int. – 2016. – Vol. 204. – Pp. 1–20.

69. Shipilov E. V. Generations of spreading basins and stages of breakdown of Wegener’s Pangea in the geodynamic evolution of the Arctic Ocean // Geotectonics. – 2008. – Vol. 42. – No. 2. – Pp. 105–124.

70. Tectonics of the Arctic / Eds.: O. V. Petrov, M. Smelror // Springer Geology. Vol. XIII. – Cham: Springer Nature, 2021. – 208 p.

71. Vernikovsky V. A. at al. Concerning tectonics and the tectonic evolution of the Arctic / V. A. Vernikovsky, N. L. Dobretsov, D. V. Metelkin, N. Y. Matushkin, I. Y. Koulakov // Russ. Geol. Geophys. – 2013. – Vol. 54. – Pp. 838–858.

72. Willumsen P. S., Cote R. P. Tertiary Sedimentation in the Southern Beaufort Sea, Canada // Arctic Geol. and Geophysics. – 1982. – No. 8. – Pp. 43–54.