Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Глубинное строение шельфа Баренцево-Карского региона по данным сейсмических геотраверсов
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Глубинное строение шельфа Баренцево-Карского региона по данным сейсмических геотраверсов"

На правах рукописи

G0345G721

Куницын Андрей Владимирович

П

/71

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ШЕЛЬФА БАРЕНЦЕВО-КАРСКОГО РЕГИОНА ПО ДАННЫМ СЕЙСМИЧЕСКИХ ГЕОТРАВЕРСОВ

Специальность 25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

3 О O.'ÍT 2308

Москва-2008

003450721

Работа выполнена на кафедре сейсмометрии и геоакустики геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

ведущий научный сотрудник Пийп Валентина Борисовна

доктор геолого-минералогических

наук, профессор

Шаров Николай Владимирович

доктор геолого-минералогических

наук, профессор

Аплонов Сергей Витальевич

Ведущая организация:

Федеральное Государственное Унитарное Научно-Производственное Предприятие «Севморгео»

Защита диссертации состоится 19 ноября 2008 года в 14 часов 30 минут на заседании Диссертационного совета Д 501.001.64 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, ГЗ МГУ, зона «А», геологический факультет, аудитория 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ (ГЗ МГУ, зона «А», 6-й этаж).

Автореферат разослан октября 2008

года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Никулин Б.А.

• //)1 ,— 'V//' Р

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Проблема строения земной коры и происхождения Баренцевского, Карского, Печорского, Беломорского прогибов интересна многим исследователям в связи с тектоникой плит, геологической историей региона, прогнозированием и поисками минеральных ресурсов. Несмотря на большой объём геолого-геофизических работ, множество вопросов глубинной тектоники и геодинамики региона, имеющего сложное и изменчивое строение земной коры, остаются неразрешёнными.

Целью и содержание,« данной работы является получение новой информации о глубинном строении коры рассматриваемого региона и характера плитных сочленений по результатам обработки и интерпретации данных по профилям Глубинного Сейсмического Зондирования (ГСЗ) с использованием метода однородных функций. Профили выполнены в пределах "Федеральной программы создания сети опорных геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин". Метод однородных функций интерпретации и обработки годографов преломленных волн в настоящее время развивается на кафедре сейсмометрии и геоакустики МГУ им. М.В. Ломоносова. Совершенствуются алгоритмы, разрабатываются формы представления разрезов (визуализация), исследуются возможности метода при различных системах наблюдений и в различных регионах Земли.

В качестве исходных материалов для получения сейсмических разрезов были использованы наблюденные годографы по профилям ГСЗ в пределах Баренцевоморского, Карского, Печорского и Беломорского бассейнов, предоставленные ФГУ НПП "Севморгео". По результатам обработки автором получены сейсмические разрезы по трем региональным профилям ГСЗ общей длиной более 3000 км.

Актуальность проблемы

1. Развитие современных методов интерпретации глубинных сейсмических данных является актуальной проблемой геофизики;

2. Выяснение особенностей строения коры Арктического шельфа России вызывает интерес у многих исследователей с целью изучения тектоники и возможности моделирования древних геодинамических обстановок;

3. Актуальность исследования акваторий Севера России, помимо основной фундаментальной проблемы их формирования и динамики, определяется и практическими задачами, связанными с перспективами обнаружения нефтяных и газовых месторождений.

Цель работы

1. Исследование возможностей метода однородных функций в условиях сложно построенного Баренцезо-Карского шельфа для весьма плотной системы наблюдений;

2. Выявление особенностей тектонического и геологического строения коры

Арктического шельфа России и прибрежных регионов на основе детальной современной интерпретации данных сейсморазведки.

Задачи, которые необходимо рассмотреть в процессе обработки и интерпретации данных ГСЗ, были следующими:

1. Выбрать оптимальный граф обработки путем перебора параметров (интервалы интерполяции в отношении приемников и источников, размер сетки поля скорости при построении разрезов);

2. Обосновать достоверность разрезов;

3. Произвести геологическую и тектоническую интерпретацию полученных разрезов;

4. Провести сравнительный анализ полученных разрезов и разрезов по данным других исследователей с учетом гравиметрии, магнитометрии и теплового потока,

5. Сформулировать и обосновать ранее неизвестные черты строения региона, полученные в процессе работы.

Защищаемые положения

1. Метод однородных функций является геологически и геофизически эффективным для обработки и интерпретации очень детальных данных глубинного сейсмического зондирования в Арктическом регионе;

2. Под поднятиями Ферсмана и Федынского, вблизи Западно-Кольского прогиба и в районе Адмиралтейского мегавала в консолидированной коре существуют крупные складчато-надвиговые структуры. В центральных частях складок выделены области пониженной скорости - возможно останцы магматических камер. Глубинное строение указанных поднятий, в целом, соответствует спрединговым центрам. Практически идентичные структуры получены в районах поднятия Ферсмана и Адмиралтейского мегавала. Эти структуры совместно можно рассматривать как сегменты палеоспредингового хребта, включающего крупный палеотрансформный разлом в районе Лудловской седловины;

3. На границе между Северо-Баренцевской впадиной, Новой Землей и структурами Баренцевской плиты на разрезах по профилям 1-АР и 2-АР выделена шовная зона. Предположено, что шовная область проходит в области палеотрансформного разлома. На западном обрамлении Новой Земли в прошлое геологическое время, возможно, существовала зона субдукции;

4. Внутри мощного осадочного слоя Северо-Баренцевской впадины и ЮжноКарской впадины прослежены серии рифтогенных структур, механизм формирования которых предположительно можно связать с возникновением асимметричных рифтов над

пологими вязкими сбросами по Верникг. Утоненная нижняя кора впадин разбита разломами на блоки,

5. Глубинный разрез Южно-Кгрской впадины свидетельствует о том, что здесь в прошлое геологическое время мог существовать задугозой бассейн. В центральной части впадины присутствовал центр спрединга, а в районе Северо-Сибирского порога существовала зона субдукции;

6. Структуры, свидетельствующие об обстановке пассивной континентальной окраины, получены в районе сочленения Балтийского щита и Кольско-Колгуевской моноклинали и у восточной границы Новой Земли.

Научная новизна

Для получения хорошо разрешенных и высоко информативных структурных разрезов с помощью метода однородных функций в рамках данных работ, в районе шельфа Арктических морей, выбрана оптимальная система наблюдений методом перебора параметров интерполяции Таковой является система с шагом 4 км по профилю между приемниками и с использованием годографов из источников с шагом 10-20 км.

Расшифровано глубинное строение поднятий в Баренцевом море (Ферсмана и Федынского). а также района Западно-Кольсхого прогиба и Адмиралтейского мегавала как крупно амплитудных складчато-надвиговых структур. Одновременно они могут быть интерпретированы как сегменты палеспрединговогс хребта, в центральных частях которых существуют останцы магматических камер. Предполагается, что крупный палеотрансформный разлом существует в районе Лудловской седловины.

Впервые с помощью новых сейсмических разрезов обосновано предположение о существовании палеосубдукции в районе шовной зоны, обрамляющей Северо-Баренцевскую впадину со стороны Новой Земли. Также впервые сейсмическими разрезами подтверждено предположение о Южно-Карской впадине как задуговом море в палеозойское время.

В центральной части Южно-Карской впадины и в западной части Печороморской впадины выделяются резко выраженные аномальные скоростные структуры, которые интерпретируются как центры палеоспредннга.

Практическая ценность работы и личный вклад автора

Исследования - обработка, построения и сравнительный анализ, а также геологическая интерпрет&Щ'л и геологические обобщения - выполнены автором лично.

Практическая ценность работы заключается в:

- исследовании возможностей метода однородных функций при интерпретации

плотной системы годографов в условиях сложно-построенного шельфа северных морей России;

- получении новой информации о глубинном строении Баренцевого, Карского, Печорского и Белого морей;

- возможном использовании полученных разрезов для оценки перспектив нефтегазоносносги регионов;

- возможном включении материалов данного исследования при создании моделей геологической и тектонической эволюции литосферы морей Севера России

Фактический материал. В качестве данных для построения разрезов использовались годографы преломленных волн, предоставленные ФГУ НПП "Севморгео", по профилям 1-АР, 2-АР и 3-АР, выполненным в 1995-2005 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных конференциях геоученых и инженеров (EAGE) International Geophysical Conferences & Exhibitions: Москва, 2003; Санкт-Петербург, 2006 и Санкт-Петербург, 2008, а также на международной конференции молодых ученых и специалистов «Геофизика-2003», Санкт-Петербург, 2003.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, десяти глав, заключения общим объемом 214 страниц, включая 62 рисунка. Список литературы составляет 161 наименование, в том числе 53 на иностранных языках.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, ведущем)' научному сотруднику В.Б. Пийп за внимание и помощь на всех этапах подготовки работы.

Автор благодарен сотрудникам кафедры сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ: доктору физико-математических наук, профессору М.Л. Владову, кандидатам геолого-минералогических наук А.В. Старовойтову, А.П. Ермакову; профессору кафедры динамической геологии геологического факультета МГУ М.Г. Ломизе, а также коллективу Музея Землеведения МГУ профессорам Е.П. Дубинину и Ю.И. Галушкину за консультации и ценные замечания.

Особую благодарность автор выражает сотрудникам ФГУ НПП «Севморгео» кандидатам физико-математических наук Ю.В. Рослову и Т.С. Сакулиной за предоставленные сейсмические материалы и доктору геолого-минералогических наук М.Л. Вербе за консультацию.

Отдельно автор благодарит свою сестру Куницыну А.В., без помощи которой выход данной работы был бы затруднителен.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, представлены основные научные результаты и отмечена практическая ценность.

Глава 1. Геолого-геофизический обзор по Баренцегскому, Карскому, Печорскому и Беломорскому регионам.

В главе представлены эволюция взглядов на происхождение, геологическое развитие шельфа Баренцево-Карскош региона, Печорского и Белого морей; описаны геологическое строение и история развития основных тектонических структур; рассматривается вопрос нефтегазоносное™ Баренцева и Карского морей; представлен обзор геофизических исследований региона.

Сложившиеся представления о геологии Арктического шельфа нельзя свести к единой модели. Параллельно существуют две концепции. Согласно одной из них, развиваемой школой академика И.С. Грамберга, рассматриваемый регион представляет собой части единого Арктического нефтегазоносного супербассейна [Грамберг И С., 1988; Устрицкий В.И., 1989]. По другой концепции, выдвинутой и развитой Н.А.Богдановым и академиком В.Е. Хаиным, рассматриваемая часть Арктического шельфа принадлежит на западе окраине Баренцевской плиты, а на востоке - Карской, которая ограничена с юга Западно-Сибирским бассейном [Объяснительная..., 1996; Богданов Н А., 1998, 1999].

Существуют различные точки зрения относительно формирования Баренции. По мнению Л.П. Зоненшайна, Л.П. Кузьмина, Л.М. Натапова, в позднем докембрии на северо-востоке Русской платформы произошло причленение Баренции, соответствующей современному фундаменту Тиыано-Печорского бассейна и Восточно-Баренпевского шельфа [Зоненшайн Л.П. и др., 1990]. По материалам C.B. Аплонова, Баренция, которую в венде образовали несколько блоков древнего фундамента Русской платформы, лишь в кембрии столкнулась с Русской платформой [Аплояов C.B., 1998].

Особенностью Баренцевской плиты является наличие осадочных бассейнов с мощными осадками, которые имеют утоненную консолидированную кору за счет сокращения мощности или полного исчезновения из разреза гранитного слоя [Верба М.Л., 1984; Объяснительная..., 1996; Юдахнн Ф.Н., 2003]. Баренцево-Северокарский мегапрогиб обладает максимальными из известных в настоящее время масштабами прогибания дна - 20 км, утонения консолидированной коры - до 15 км к подъема границы Мохоровичича под осью прогиба - до 30 км. Существование Баренцево-Северокарского прогиба прослеживается с герцикского тектонического цикла, но возможно его заложение относится к более раннему времени.

Различные мнения выдвигаются относительно типа коры в глубоких бассейнах. Некоторые исследователи предполагают, что во внутренней части Баренцевоморского прогиба консолидированная кора характеризуется высокими скоростями продольных волн, типичными для "базальтового" слоя. Этот слой рассматривается как океаническая кора, образованная спредингом [Арттошков Е.В., 1979; Аллонов C.B., 1998]. Анализ, проведенный Л.П. Зоненшайном, показал, что фундамент глубоких осадочных бассейнов восточной части Баренцевского шельфа был сформирован девонским спредингом [Зоненшайн Л.П. и др., 1990]. Для объяснения образования океанов на месте континентов без горизонтальных движений земной коры, то есть без спрединга, рассматривался, так называемый, механизм океанизации [Белоусов В.В., 1968]. Он предполагает внедрение в континентальную кору крупных масс ультраоеновных магм. По материалам Н.И. Павленковой, кора на шельфе континентального типа [Павленкова Н.И., 1986]. Такого же мнения придерживаются М.Л. Верба, Ю.И. Матвеев и другие исследователи [Верба М.Л. и др., 2005]. По данным Л.И. Лобковского, A.M. Никишина и В.Е. Хаина, утоненную в результате рифтогенеза кору континентальных окраин, в частности Баренцевоморского прогиба, следует называть субокеанской, то есть переходной от континентальной к океанической [Лобковский Л.И. и др., 2004]

Баренцевская плита, по мнению В.М. Комарницкого и Э.В. Шипилова, является областью длительного устойчивого погружения докембрийского кристаллического фундамента, сопровождавшегося вспышками вулканизма траппового типа [Комарницкий В.М. и др., 1991; Объяснительная..., 1996]. Накопленные геологические материалы свидетельствует в пользу рифтогенной природы сверхглубоких впадин, поэтому в последние годы большинство исследователей относят их к классу рифтовых структур [Верба М.Л., 1996; Грамберг И.С., 1997; Лобковский ЛИ., 1988, 2004; Шаров Н.В., 2002; Богданов H.A., 2004 и др.]. Наличие рифтогекных структур предполагается в Восточно-Баренцевской впадине в толще палеозойско-мезозойских осадков [Ivanova N.M. et al., 2000; Шипилов Э.В., 2003]. Общий рисунок рифтогенных структур в макропространстве Баренцевской плиты имеет сложную сетчатую конфигурацию, при этом в послепермское время доминировали субмеридиональные прогибы [Богданов Н.А, 2004], а в девоне ведущую роль играл субширотный пояс азлакогенов, протянувшийся от Шпицбергена до устья Печоры субпараллелько каледонской коллизионной области тиманид [Верба М.Л., 1996]. Менее интенсивно и локально проявлены восходящие движения, сопровождающиеся складчато-надвиговыми дислокациями и подъемом верхов разреза над уровнем гидросферы [Объяснительная..., 1956].

Фундамент и нижние части разреза, от низов палеозоя до триаса включительно, испытали неоднократную блоковую и термовулканнческую переработку, связанную с

ркфтогенными процессами [Верба M.JI. и др., 2005]. Выше по разрезу многие разломы трансформировались в малоамплитудные или трещинные нарушения [Davydova N.I. et ai., 19В5]. Эти особенности строения осадочного чехла Баренцево-Карского региона являются следствием преобладания режима растяжения на протяжении около 1 млрд. лет, проявившегося в многократном сочетании процессов аккреции континентальной коры с ее дроблением [Объяснительная..., 1996].

По материалам A.J. Breivik, Баренцня представляет собой протокаледонскую субдукционную зону, погружающуюся на юго-восток (рис. 1) В рамках этой модели в регионе выделяются две ветви каледонского орогенеза: первая - в западной части Шпицбергена, вторая - шовная структура - в центральной части Баренцева моря между Лаврентией и Балтикой, имеющая северо-восточное простирание [Fichier С. et al, 1997; Breivik A.J. et al., 2002].

В работе ДВ. Лазуркина Южко-Карская впадина рассматривается как северное окончание Западно-Сибирской плиты, что подтверждено сходством литолого-стратиграфической характеристики разреза, общностью основных элементов морфологам и развития крупных структурных элементов, единством региональных нефтегазоносных комплексов [Лазуркин Д.В. и др., 1995]. В зонах Карских грабенов, как и в Баренцевом море, полагают В.Е. Хаин и H.A. Богданов, устанавливается геофизически "аномальная" субокеаническая кора [Объяснительная..., 1996; Каныгин A.B. и др., 2000].

Северную часть шельфа Карского моря отделяет от Южно-Карской синеклизы Северо-Сибирский порог, являющийся приподнятым блоком фундамента. По материалам В.А. Виноградова, частично погребенные под юрско-меловым чехлом раннекиммерийские структуры Северо-Сибирского порога правомерно считать ограничением Западно-Сибирского бассейна [Виноградов В. А., 2005].

Различных мнений придерживаются исследователи в вопросах тектонической принадлежности Новой Земли. Новоземельская града, сложенная дислоцированными палеозойскими и более древними комплексами, обычно рассматривается как восточное обрамление Баренцевской плиты. В таком случае она считается выходом на поверхность складчатого основания аиггъ; [Богданов H.A., 2004]. Другая точка зрения в том, что этот тектонический мегаблок является не обрамлением Баренцевской плиты, а скорее ее осложнением типа интракратонной зоны сжатия. По мнению Б.В. Сенина и Э.В. Шипилова, определяющую роль в формировании общей структуры микроплиты и всего поднятия Новой Земли сыграли надвнговые и сдвиговые смещения верхней части хоры в течение киммерийского цикла, связанные с развитием рифтовых зон в Южно-Карской впадине [Сенин Б.В. и др., 1889].

гран иды орогенов - внешние .....внутренние

Пассивные окраины 1* _ _

Пале ос пред инг ^ Палеосуодукция

^^^ палеотрансформный разлом

_ КРАТОНЫ

ОРОГЕКЫ

у//а байкальские

г ■ ! байкальские ? Г~1 каледонские в свапьбард-каледонские? 1х/<. уральские

рТГП хребет ломоносова

БАССЕЙНЫ ру^З девон с кие

пермско-МЕЛОВЫЕ 03 окраинные i i центральные щ; поздне-лапеозойкие

Рис. 1. Тектоническая схема Баренцевского региона и граничных областей, по [Вгетк АЛ. Ы а!., 2002], дополненная тектоническими элементами, полученными в результате интерпретации разрезов по профилям 1-АР, 2-АР и 3-АР.

Стратиграфия отложений осадочного чехла Баренцево-Карского региона. В

вертикальном разрезе Баренцево-Карского региона можно найти образования от рифея до голоцена, но распространение толщ различного возраста отличается крайней неравномерностью [Сенин Б.В. и др., 1993; Объяснительная..., 1996; Верба М.Л. и др., 2005]. При этом бурением изучена только самая верхняя мел-палеогеновая часть разреза.

В

По мнению C.B. Аплонова, рифейские и, возможно, нижнепалеозойские отложения отсутствуют в составе чехла глубоких впадин региона [Aplonov S., 1995; Аплонов C.B, 1998].

Разрезы осадочного комплекса Еаренцево-Карской и Печорской провинций разделяются на два типа. Один представлен платформенными маломощными образованиями карбонатного состава, а другой - мощными толщами терригенных и карбонатных пород, на основании чего этот тип определятся как склоновый.

Структуры Тимано-Печорской плиты в акватории Баренцева моря. Печороморская впадина представляет собой морское продолжение Тимано-Печорской плиты. Северным и северо-западным ограничением впадины является флексурно-сбросовая зона [Кораго Е.А. и др., 1992]. Единая в своей западной части, к востоку она разделяется на две ветви. Северная ветвь уходит на северо-запад в направлении Новой Земли, где скрывается под ее фронтальными надвигами, южная ветвь уходит в направлении южной оконечности Новой Земли, где также частично маскируется надвиговыми структурами [Шипилов Э.В. и др., 1990].

Фундамент Тимано-Печорской плиты сложен позднепротерозойскими породами с эффузивными и интрузивными образованиями. Диапазон осадочного чехла охватывает в основном отложения от ордовика до нижнего мела [Объяснительная.., 1996]. В.Г. Оловянишников, Д. Роберте, А. Седлецка и другие исследователи выделяют в пределах Печорской провинции и Новоземельской области террейны [Оловянишников В.Г. и др., 2006] Полагают, что Канино-Тиманский кряж сформировался в компрессионной зоне тиманских разломов, в которой происходила разгрузка горизонтальных напряжений, возникших при коллизии террейнов с погруженной окраиной Восточно-Европейской платформы.

Беломорская впадина. В истории геологического развития Беломорского региона выделены две стадии: авлакогенная и плитная [Девдариани H.A., 1985]. Первая включает в себя формирование Кандалакшского, Керецкого и Лешухонского авлакогенов, заложившихся в рифее. В вендское время Онежско-Кандалакшский авлакоген разделился на ряд грабенов. Во время второй, плитной, стадии в венд-протерозойское время произошло обособление Балтийского щита и Русской плиты С середины палеогена на территории региона происходило опускание, образование Беломорской впадины и затопление водами моря

Осадочный чехол в Беломорской провинции начинается с терригенных отложений рифея. Осадочная толща кнтрудирована дайками, а также кимберлитовыми трубками, часть из которых алмазоносна. Датировки даек нефелинитов свидетельствуют о

существовании мантийного магматизма на Белом море в мезозойское время [Каталог..., 2002; Пожиленко В.И. и др., 2002].

Существуют различные мнения о механизме формирования глубоких прогибов Баренцево-Карского региона: в результате погружения, вызванного только растяжением коры, и вследствие преобладания других механизмов, когда растяжение не столь существенно [Артюшков Е.В., 1993; Breivifc AJ. et al., 2002; Верба M.JI. и др., 2005]. Среди этих механизмов наиболее эффективными считаются уплотнение основных пород в нижней коре за счет фазового перехода, подкоровая эрозия, тепловая релаксация (термоупругое сжатие коры в мантии) и нагрузка тектонических покровов.

Магматизм Баренщво-Карского региона. Считается, что в строении Баренцево-Карской континентальной окраины и ее бассейнов магматизм играет заметную роль. Его проявления отмечены геологическим картированием в различных стратиграфических подразделениях разрезов близлежащих островов и материка [Комарницкий В.М. и др., 1991; Шипилов Э.В., 1998; Шипилов Э.В. и др., 2008].

Нефтггазоносностъ акваторий региона. Шельф Баренцева и Карского морей является наиболее перспективным на нефть и газ из всех материковых окраин северной Евразии [Геология..., 1987; Рябухин Г.Е. и др., 1993; Johansen S.E. et al., 1993; Dore A.G., 1995; Беляев И.В. и др., 2003; Верба М.Л. и др., 2005; New.., 2007 и другие]. Основные запасы углеводородов сконцентрированы преимущественно в породах юрско-нижнемелового и верхнепермско-триасового структурных этажей [Объяснительная..., 1996]. Нефтегазоносность Баренцева моря связана с грабенами в южной и юго-западной частях Баренцевской плиты и Восточно-Баренцевским трогом, где открыты газовые и газоконденсатные месторождения [Shipilov E.V., 1995]. Для Печороморской впадины характерны, в основном, нефтяные и газоконденсатные месторождения. Нефтегазоносность отложений Карского моря приурочена преимущественно к ЮжноКарской синеклизе, где выявлены Ленинградское газовое и Русановское газоконденсатное месторождения, относящиеся к уникальным по своим запасам [Объяснительная..., 1996]

Геолого - геофизические исследования на Баренцево-Карском шельфе. К настоящему времени в регионе проведен большой объем геолого-геафизических исследований. Они включили в себя региональные и площадные сейсмоакустические зондирования, гравимагнитные наблюдения, поисковое и параметрическое бурение, измерения теплового потока, отбор донных проб [Гафаров Р.А., 1963; Павленкова Н.И., 19S6; Аплонов C.B., 1991; Шаров Н.В., 1996 Fichier С. et al., 1997; Костюченко С.Л., Романюк Т.В., 1997; Neprochnov Yu.I. et al., 2000; Breivik A.J. et al., 2002; Верба М.Л. и др., 2005 Левашкевич В.Г., 2005; Хуторской М.Д и др., 2005 и многие другие]. Первые геолого-геофизические

работы на Баренцево-Карском шельфе были организованы еще в конце 60-х гг. (НИИГА) [Литвиненко И.В., 1968].

Над глубокими осадочными бассейнами Баренцево-Карского шельфа выделены линейные средневолновые магнитные аномалии, предположительно маркирующие спрединг палеоокеанской коры, залегающей в основании бассейна [Аплонов C.B., 1991; Аплонов С.В, 1998].

Геотермическое поле Баренцево-Карского региона характеризуется повышенной плотностью теплового потока по отношению к территориям Восточно-Европейской платформы (более 60 мВт/м2). На этом фоке также выделяются положительные аномалии теплового потока, связанные с районами мощных осадочных толщ и активностью гидродинамических процессов, а также с областями возможного нефтегазонакопления [Цыбуля Л Я. и др., 1992; Левашкевич В.Г., 2005].

Выводи. Строение осадочного чехла и верхов консолидированной коры в Баренцево-Карском регионе изучено относительно более полно, чем строение глубинных частей коры. Глубинное продолжение известных структур коры остается неизвестным, включая характер сочленения крупных осадочных бассейнов с окружающими структурами. Также остается дискуссионным вопрос о механизме возникновения глубоких осадочных бассейнов. Некоторые из этих вопросов могут быть разрешены в процессе интерпретации данных Глубинного Сейсмического Зондирования.

Глава 2. Аппаратура, методика наблюдений, обработки н интерпретации на профилях 1-АР, 2-АР П 3-АР.

В главе рассмотрены методика полезых наблюдений, а также теоретические основы методов, примененные ранее для построения глубинных сейсмических разрезов на геотраверсах.

Исходным материалом для диссертации являются результаты сейсмических работ на геотраверсах на преломленных волнах. Система наблюдений была очень детальной. Морские работы на профилях проводились с использованием донных сейсмических станций и мощных низкочастотных пневматических излучателей. При наблюдениях ГСЗ донные станции устанавливались с интервалом 5-40 км, взрывы производились с шагом в среднем около 250 м. Были получены годографы преломленных волн до расстояний 200300 км.

Наблюдения по отраженным волнам (МОВ-ОГТ) выполнены фланговой установкой: длина сейсмической косы составляла 6,5 км, расстояние между приемниками - 12,5 м. Взрывы проводились с шагом в среднем 250 м, кратность наблюдений изменялась от 40 до 80.

Данные глубинного сейсмического зондирования интерпретировались сотрудниками ФГУ Hi ill «Севморгео» двумя способами, математического моделирования и томографии. Для обработки данных отраженных волн использовался стандартный граф. Для определения скоростей применялся расчет вертикальных спектров скоростей по выбранной сетке. По результатам обработки этими методами получены глубинные разрезы.

Глава 3. Программный пакет «Годограф» для интерпретации систем годографов преломленных волн.

В главе приводятся теоретические положения метода однородных функций и дается краткое описание программного пакета «Годограф». Также объясняется методика интерпретации сейсмических разрезов.

Сейсмические разрезы вычислены путем обращения системы встречных и нагоняющих годографов преломленных волн по профилям на шельфе Баренцево-Карского региона методом однородных функций [Пийп В.Б., 1991]. В основе метода однородных функций лежит локальная аппроксимация реального скоростного распределения однородными функциями двух координат [Piip V.B., 2001]. Метод однородных функций использует двухмерно-неоднородную модель среды. Скоростные разрезы, рассчитываемые на основе локальной аппроксимации разреза непрерывными монотонно возрастающими с увеличением полярного угла однородными функциями произвольной степени, представляются в виде сеточной модели. Это позволяет использовать современные компьютерные методы при визуализации и интерпретации этих разрезов. Метод однородных функций применим как для разрывных, так и для непрерывных моделей сред.

Существует значительный опыт по использованию метода однородных функций для восстановления скоростных сейсмических полей при глубинных исследованиях. Метод применялся при исследованиях на акваториях Охотского, Черного и Каспийского морей, в Западно-Сибирской низменности, на Восточно-Европейской платформе и в других регионах [Буваев Н.А. и др., 2004; Ермаков А.П., 2005; Соколов Б.А. и др., 1994, 1995; Eftmova et al., 1996; Piip V.B. et al., 1996,2004].

Данный метод в настоящее время продолжает развиваться на кафедре сейсмометрии и геоакустики МГУ: совершенствуются алгоритмы, разрабатываются формы представления разрезов, исследуются возможности метода при различных системах наблюдений и в регионах с различным геологическим строением.

Глава 4. Выбор параметров интерполяции годографов и сеточных размеров дли построения разрезов.

В главе проводится обоснование выбора шага интерполяшш между приемниками (или взрывами, в соответствии с принципом взаимности) для скоростного поля, а также размера ячейки для представления разреза.

Система наблюдений на геотраверсах довольно детальная, но неравномерная. Использовалась линейная равномерная интерполяция между приемниками. Чтобы выбрать оптимальные параметры интерполяции годографов, были рассчитаны разрезы с различными параметрами. Для шага интерполяции между приемниками ДХ=2,5 км и 3 км был обработан участок разреза 1-АР и оценена разность полученных значений скоростей. В целом, результаты получились близкими. Наибольшие отклонения наблюдаются в слоях с пониженной скоростью. Теоретически это объясняется неоднозначностью определения скоростей в волноводах.

По профилю 1-АР в пределах Сезеро-Баренцевской впадины был рассчитан участок разреза с интерполированным расстоянием между приемниками (взрывами) 1 км Система наблюдений не достаточна для такой детальности модели, и это проявилось в плохой прослеживаемости границ в верхней части разреза. Разрезы, рассчитанные с шагом интерполяции между приемниками 8 км, получились не очень детальными.

Окончательно для интерполяции между приемниками был выбран шаг АХ = 4 км. Этот выбор подтверждают следующие расчеты: расстояние между источниками Я составляло в среднем 40 км, т.е. КУДХ около 10. Часто такое соотношение используется в инженерной сейсмике для исследования верхней части разреза и при обработке данных ГСЗ в случае детальных наблюдений. Структуры наиболее полно прослеживаются на разрезах с шагом 4 км между приемниками и вместе с тем достаточно детально в сравнении с разрезами, построенными с более детальным шагом.

В отношении источников также иногда использовалась интерполяция, чтобы заполнить наиболее крупные пробелы в наблюдениях.

Полученные сейсмические разрезы представляются в виде сеточной модели, поэтому погрешность результатов складывается из погрешности координат точки, обусловленной размером ячейки сетки, и погрешностью в определении скорости. Вертикальный размер сетки ДН выбирается автоматически в программе "Годограф", исходя из соотношения, применяемого для ГСЗ: ДН =17(4*100), где Ь - максимальная длина годографа, и составил 0,5 км.

Горизонтальный размер ячейки также определяется с уметом системы наблюдений При максимально детальной системе наблюдений, когда источники и приемники распределены с одинаковым шагом, ДВ=Ь/250, при минимальной системе наблюдений

(только два встречных годографа на максимальную длину годографа) АВ =Ь/50. В нашем случае горизонтальный размер ячейки 4 км за исключением Беломорского участка, где ДБ =2 км.

Глава 5. Результаты геологической интерпретации сейсмического разреза по профилю 1-АР.

В главе интерпретируется геологически полученный автором сейсмический разрез по профилю 1-АР в Баренцевском регионе. На разрезе прослежены главные коровые границы, складчато-надвиговые деформации нижней коры, а также шовная зона между Северо-Баренцевской впадиной и структурами центральной части Баренцевской плиты.

Профиль 1-АР начинается на северном склоне Балтийского щита, пересекает структуры Кольско-Колгуевской моноклинали, Западно-Кольский прогиб, своды Федынского и Ферсмана и заканчивается в пределах Северо-Баренцевской впадины.

Полученный сейсмогеологический разрез (рис. 2) глубиной 54 км отчетливо разделяется на две части: область сложно построенных структур Баренцевской плиты и более спокойную Северо-Баренцевскую впадину.

50 1об 150 ¿50 260 з5о зТо 4Й0 450 &Й0 5Й0 600 ВбО 700 7ЙМЙЬ 8ё0 900 ТШо 1050 1100 1150 1200 1250 1300 Условные обозначения: етт5т=птэ гпопиоя тпя _ мто —г.5— Изолинии *

осадочный спой верхняя кора

j 1Иохо —

Главные разделы

скорости Разломы

Структурный шсз Области аномально низких скоростей в коре и макш.

КЗ-ЮЗ Баренцевская плита Северо-Баренцеаская впадина

Козьего- _

Ештшс^йКэжус=скал Грз!5ен Западно-Ксиьскй Свод Демидовский СВОЛ Мапыгонскми Поднятие Свод Земли

нонстакваль вэоангер njicnsC Ф'ЗДЫНСКОГС авлэкоген ФерсмЭна TpaDeH Вернадского Франца-Иосифа

0

Рис. 2. Сейсмогеологический разрез по профилю 1-АР. Сечение изолиний скорости -0,5 км/с. Вверху приведены кривые наблюденных аномальных гравитационного и магнитного полей.

Кора Баренцевской плиты, где расположены серия поднятий Ферсмана, Федынского и несколько грабенов, трехслойная. Нижняя кора (скорость 6,8-8 км/с, глубина кровли от 20 до 30 км) имеет сложное складчато-надвиговое строение. Выделяются три характерные

крупные складчато-надвиговые структуры, положение двух их них совпадает с поднятиями Ферсмана и Федынского. Такие деформации предположительно возникают в обстановке сжатия континентальной окраины. При сжатии плиты возникает зона разогрева, затем образуется складка, осложненная надвигом. В центре складки оказываются породы, характеризующиеся относительно пониженными значениями сейсмических скоростей. Слои, образующие складку, в верхней части "разорваны" на фрагменты Эти структуры также можно интерпретировать как сегменты палеоспредингового хребта (поднятия центральной части Баренцева моря), а пониженные скорости в коре как останцы магматических камер. В районе свода Ферсмана клиновидная область пониженной скорости поднимается от верхней мантии до глубины 15 км.

Строение средней (скорость равна 6,4-6,8 sai/c, мощность 10-15 км) и верхней (скорость 5,8-6,4 км/с, мощность в среднем менее 10 км) коры в районе Баренцевской плиты также свидетельствует об обстановке сжатия. Эти слои деформированы согласно со структурами нижней коры и осложнены многочисленными разломами. В области свода Ферсмана и прилегающих грабенов средняя кора не выделена.

Согласный характер деформаций всех слоев консолидированной коры позволяет предположить, что возраст деформаций не старше возраста кристаллического фундамента.

В области Кольско-Колгуевской моноклинали видны структуры сочленения Баренцевской плиты и Балтийского щита. Граница Мохо углубляется здесь до 45 км. Многочисленные разломы свидетельствуют о надвигах нижней коры плиты в направлении щита. Такие структуры характерны для пассивных окраин [Хаин В.Е, Ломизе М.Г., 2005].

Кора Северо-Баренцевской впадины двухслойная и имеет меньшую мощность (25-30 км). Осадочный слой повышенной мощности (до 15-20 км) характеризуется периодическим строением. В самой верхней части осадочного слоя на глубине до 10 км выделяется серия рифтогенных прогибов шириной около 25 км. Подобные прогибы были выявлены также и на разрезе ОГТ по профилю 2-АР [Верба М.Л. и др., 2005]. Верхняя часть осадочного слоя является хрупкой, так как она разбита разломами, разделяющими блоки протяженностью 50-70 км. Вблизи подошвы осадков скорость достигает значений 5,5-6,2 км/с. Подошва осадочного слоя характеризуется резко расчлененным рельефом, разломы концентрируются только в областях, где подошва высоко приподнята, а опущенные блоки (пластичные?) не включают разломоз.

Подстилающая мощная (около 15 км) верхняя кора Еблизи своей кровли обладает пониженной скоростью (до 5,5 км/г), внутри верхней коры не прослеживаются разрывные нарушения, поэтому, возможно, этот слой пластичный.

Можно предположить, что формирование структуры "осадочный слой/верхняя кора" происходило по механизму образования несимметричных рифтов по Вернике [Хаин В.Е., Ломизе М.Г., 2005].

Утоненная нижняя кора Северо-Баренцевской впадины мощностью до 10 км (скорость равна 6,8-8 км/с) разбита разломами (это хрупкий слой) и образует блоки шириной 50-100 км.

Верхняя мантия характеризуется пониженной скоростью.

В районе пикетов 850-900 км выделяется структура, которую предположительно можно рассматривать как шовную зону между каледонским орогеном и Северо-Баренцевской впадиной. На глубине 40 км в области сутуры утоненная нижняя кора впадины опускается в направлении более мощной нижней коры орогена. Шов имеет дугообразную форму и обращен выпуклостью в сторону Северо-Баренцевской впадины. В районе сутуры со стороны впадины наблюдается обширная область с пониженной скоростью (до 6 км/с) на глубине 30 км. Структура шва не прослеживается в осадочном слое

Сложные геологические структуры, выделенные на профиле 1-АР, имеют отображение в наблюденных временах, представляемых в редуцированном виде (скорость редукции=20 км/с).

Сформулированы следующие выводы к главе 5:

1. Консолидированная кора в районе Центрально-Баренцевских поднятий образует крупные складчато-надвиговые структуры, строение которых может свидетельствовать о сжатии континентальной окраины. В центральных частях складок в нижней коре выделены области пониженной скорости - возможные зоны разуплотнения или плавления пород. Структуры в районе поднятий центральной части Баренцева моря можно интерпретировать как сегменты палеоспредингового хребта с утолщенной субокеанической корой;

2. В районе пикетов 850-900 км профиля выделена структура, которую предположительно можно рассматривать как шовную зону между каледонским орогеном и Северо-Баренцевской впадиной. На глубине 40 км в области сутуры утоненная нижняя кора впадины опускается в направлении более мощной нижней коры орогена;

3. В области Кольско-Колгуевской моноклинали прослежены многочисленные разломы, которые свидетельствуют о надвигах мощной нижней коры плиты в направлении щита. Структуры сочленения Баренцевской плиты и Балтийского щита, по полученным данным, имеют черты, характерные для пассивной окраины континента;

4. Показано, что складчатые и спрединговые структуры в области поднятий Федынского, Ферсмана, области пониженных скоростей, разломы, а также сутура имеют отображение в наблюденном временном поле.

Глава 6. Результаты геологической интерпретации сейсмического разреза по профилю 2-АР.

В главе представлена геологическая интерпретация разреза по профилю 2-АР в Баренцевско-Карском регионе. На разрезе прослеживаются выделенные ранее по профилю 1-АР шовная зона и рифтогенные структуры Северо-Баренцевской впадины Приводится описание глубинного строения Южно-Карской впадины, Новой Земли и ее сочленения со структурами Баренцевской и Карской провинций.

Субширотный профиль 2-АР проходит между Северо- и Южно-Баренцевской впадинами и пересекает геотраверс 1-АР в районе пикета 780 км, т.е. южнее зоны структурного шва.

Северо-Баренцевская впадина в ее южной части в широтном направлении имеет такое же строение, как и на субмеридиональном профиле 1-АР (рис. 3). На разрезе отображены рифтогенные прогибы внутри осадочного слоя впадины, аналогичные выделенным на 1-АР. Мощность осадков до 15 км. В западной части профиля, между глубинными структурами Малыгинского грабена и впадины, прослежен шов (пикеты 110140 км), который здесь значительно менее выражен, чем на профиле 1-АР.

200 100 0 •100 •20«

аномальное греветациониое поле

Баронцевскэя плита

Малыгнноснй СеВерО"

грйЗгн

впэдина

¡-¡овс5гые-Пьс!.-£Я ^

ЮИК90ПЛИТ2

Седооа гряда

Западно-Сибирская плита.

Южно-Карская владика Пюлуеовскнй Ноябрьский Чв№н:01Й лрогмЕ грабен фаоея

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 £00 650 700 750 е00 850 000

Рис. 3. Сейсмогеологический разрез по профилю 2-АР. Сечение изолиний скорости - 0,5 км/с. Условные обозначения приведены на рис. 2. Вверху приведены кривые наблюденных аномальных гравитационного и магнитного полей.

Консолидированная кора в целом утонена (до 19 км). Слой, образующий нижнюю кору (скорость 6,8-7,8 км/с, градиент скорости повышенный), разбит на фрагменты, подстилаемые в мантии зонами с- пониженными значениями скорости. Этот слой формирует обширное поднятие в направлении Адмиралтейского мегавала, что сопровождается утонением консолидированной коры до 10 км и разрывом нижней коры.

Пониженные значения сейсмической скорости до 6-6,2 км/с на глубине 20 км наблюдаются в центральной части Адмиралтейского поднятия. В верхней мантии здесь прослежена куполообразная структура с пониженной скоростью. По данным Л.Е. Левина, Л.Я. Цыбули и В.Г. Левашкевича, в этом районе повышены значения теплового потока [Цыбуля Л.Я., 1992; Левин Л.Е., 2002; Левашкевич В.Г., 2005].

Строение Адмиралтейского мегавала во многом идентично строению свода Ферсмана, поэтому можно предположить, что это сегменты одного палеоспредингового хребта, разделенного трансформным разломом в районе Лудловской седловины.

К востоку от Адмиралтейского мегавала можно Еыделить шовную зону, отделяющую структуры Баренцевской плиты от Новой Земли. В районе сутуры нижняя кора мегавала разбита на блоки и спущена в сторону Новой Земли (палеосубдукция?). Шов прослеживается в верхнюю мантию до глубины 40 км как область с пониженной скоростью. Между Адмиралтейским поднятием и Новой Землей граница Мохо, как резкая сейсмическая граница, не выделяется.

Утоненная нижняя кора Новой Земли (мощность около 10 км) деформирована и образует складку с углами наклона крыльев около 10°, протяженностью в основании 100 км и амплитудой поднятия около 18 км. В замке складки существует разлом, во внутренней части складки - область пониженных скоростей в мантии.

К востоку от Новой Земли профиль пересекает Южно-Карскую впадину. Кора впадины имеет двухслойное строение. Мохо погружается до глубины 43 км. Максимальная мощность осадочного слоя составляет 12 км В районе сочленения Новой Земли с Южно-Карской впадиной мощная нижняя кора (20-25 км) впадины образует многочисленные надвиги в сторону Новой Земли. Такой характер сочленения плит свойствен пассивным окраинам континентов.

К главе 6 сделаны следующие выводы:

1. Изображение шовной зоны ка граннце между Северо-Баренцевской впадиной и структурами Баренцевской плиты получено на разрезе по профилю 2-АР;

2. Внутри мощного осадочного слоя Северо-Баренцевской впадины на профиле 2-АР прослежена серия рифтовых структур, механизм формирования которых можно предположительно связать с возникновением асимметричных рифтов над пологими вязкими сбросами по Вернике;

3. В центральной части Адмиралтейского мегавала утоненная нижняя кора разбита на блоки и приподнята. Под поднятием выделяется мощная клиновидная область пониженной скорости, протягивающаяся в верхнюю мантию (палеоспрединг?). По направлению к Новой Земле блоки нижней коры испытывают погружение. Здесь предполагается существование зоны палеосубдукции;

4. Структуры в районе Баренцевской плиты на профиле 1-АР и Адмиралтейский мегавал можно рассматривать как сегменты одного палеоспредингового хребта, разделенного трансформным разломом в районе Лудловской седловины. Шовная зона, разграничивающая Северо-Баренцевскую и Южно-Баренцевскую впадины и выделенная на профилях 1-АР и 2-АР, по-видимому, является палесггрансформным разломом;

5. Структуры сочленения Южно-Карской впадины и Новой Земли имеют характер, свойственный пассивным окраинам континентов;

6. Выявленные на профиле структуры имеют четкое отображение в наблюденном временном поле

Глава 7. Результаты геологической интерпретации сейсмических разрезов по профилю 3-АР.

В главе приведены разрезы по профилю 3-АР на участках Карского, Печорского, Белого морей и их геологическая интерпретация. На разрезах прослежены главные коровые границы, складчато-надвнговые, рифтовые, палеоспрединговые структуры и зона палеосубдукции. Охарактеризован возможный характер сочленения Южно-Карской и Северо-Карской впадин.

Профиль 3-АР пересекает Беломорскую впадину, Печорское мере, проходит через Южно-Карскую впадину и заканчивается у Северо-Сибирского порога. Полученные автоматические разрезы по профилю достигают глубин более 50 км.

Карское морг. Южно-Карская впадина на профиле 3-АР характеризуется мощным осадочным слоем, достигающим 15-18 км. В районе Русановского поднятия осадочная толща сокращается до 8-10 км.

Строение консолидированной коры Южно-Карской впадины свидетельствуют о том, что здесь мог существовать задуговой бассейн, так как на разрезе получены структуры, которые можно интерпретировать как зону палеосубдукции и палеоспрединговый центр.

Консолидированная кора Южно-Карской впадины в целом имеет двухслойное строение, как и Северо-Баренцевская впадина. Мощность консолидированной коры составляет около 30 км.

Кора Карской впадины различается по своему строению в южной и северной частях относительно Русановского поднятия. В пределах южной зоны она разбита разломами

различного простирания и протяженности на блоки и имеет меньшую мощность. Участок коры к северу от Русановского поднятия имеет более простое строение.

В восточной части профиля со стороны Северо-Сибирского порога нижняя кора небольшой мощности (10-15 км) опускается под более мошную кору впадины с глубины 15 км до 35-40 км (палеосубдукция?). Она разбита поперечными разломами на блоки. Самый верхний блок похож по своему строению на палеоаккреционный клин. В мантии эта зона возможной палеосубдукции заканчивается областью относительно пониженной скорости.

В районе Русановского поднятия в коре выделена сложная структура, которая обладает чертами, характерными для спрединговых центров. Блоки, имеющие повышенные скорости, характерные для нижней коры (6,5-7,8 км/с), поднимаются от мантии непосредственно под осадочный слой, их размеры около 50x10 км. Блоки коры образуют крупные надвиги по листрическим разломам с углами наклона около 12°. В нижней части зоны на глубинах около 30 км выделяется поднятие мантии с аномально низкой сейсмической скоростью.

Верхняя кора южной части Карского моря характеризуется пониженными значениями градиента скорости и низкими скоростями вблизи кровли (менее 6 км/с). По-видимому, здесь наблюдается, как и в Северо-Баренцевской впадине, система несимметричных рифтов, что свидетельствует о режиме растяжения в этой области коры. По геофизическим данным в этом районе наблюдаются линейные знакопеременные магнитные аномалии, также связываемые многими исследователями с возможным наличием рифтовых систем и палеоспрединга [Аплонов C.B., 1991].

Печорское море. Наибольшая мощность осадков наблюдается в области Оксинского грабена и Хорейверской впадины (до 10 км). В осадках в пределах восточной и западной окраин впадины выделены разломньге структуры, возможно являющиеся рифтовыми. В этом районе по геофизическим данным наблюдаются знакопеременные гравимагнитные аномалии [Объяснительная..., 1996].

На западной половине профиля в области Сенгейского свода, так же как и на разрезе Южно-Карской впадины, выделяется структура, обладающая чертами, характерными для центра палеоспрединга (пикеты 740-850 км). Прослежена область пониженной сейсмической скорости, поднимающаяся от мантии до подошвы осадочного слоя (глубина около 10 км). Эта область окружена блоками коры с повышенными скоростями, характерными для нижней коры или для базальтового (?) слоя коры, раздвинутыми от ее центра по листрическим разломам. Горизонтальные размеры блоков достигают 50-100 км, мощность 10-15 км. В районе этой структуры верхняя кора не выделена.

Белое море. Наиболее детальная система наблюдений в рассматриваемом регионе получена на участке профиля, который пересекает Беломорскую впадику. В соответствии с этим, полученный здесь разрез является очень детальным и сложным. В целом, кора впадины в пределах профиля образует крупную сложную складку, слои которой включают множество линейных разломов.

Осадочный слой характеризуется резко переменной мощностью по профилю. Наибольшей мощности (б км) осадки достигают в Онежско-Кандалакшском грабене. Верхний слой консолидированной коры также не постоянен по мощности - от 22 км в западной и центральной частях до 5 км в восточном районе.

Мощность нижнего слоя коры выдержана по профилю и составляет около 20 км Граница Мохо прослежена на глубинах 43-45 км.

К главе 7 сформулированы следующие выводы:

1. Полученные данные о строении Южно-Карской впадины свидетельствует о том, что, по-видимому, здесь мог существовать задутсвой бассейн. В области СевероСибирского порога, возможно, проходила зона субдукции, а в центральной части впадины - центр палеоспрединга;

2. В западной части Печороморской впадины в верхней и нижней коре выделяется мощная структура, которая интерпретируется как центр палеоспрединга;

3. Под Беломорской впадиной в коре выделена крупная складчато-надвиговая структура, наличие которой может свидетельствовать о существовавшей обстановке сжатия в районе континентальной окраины;

4. Выявленные на профиле структуры имеют отображение в наблюденном временном поле.

Глава 8. Достоверность и оценка погрешности полученных сейсмических разрезов. В главе исследуется точность построения сейсмических разрезов следующими способами: 1) сопоставлением кривых изменения скорости с глубиной по линии пересечения профилей; 2) расчетом прямой задачи.

Погрешность полученных разрезов можно определить по степени совпадения скоростей на линиях пересечения профилей 1-АР/2-АР и 2-АР/З-АР, так как разрезы вычислены абсолютно независимо и никакие начальные данные не использовались для построения. На графиках кривые изменения скорости с глубиной являются подобными друг другу и довольно хорошо совпадают. Среднеквадратичное отклонение по линиям пересечения профилей 1-АР/2-АР - 0,25 км/с, 2-АР/З-АР - 0,24 км/с. С учетом того, что профили расположены вкрест и вдоль простирания структур, результаты хорошо согласуются.

Решение прямой задачи показало удовлетворительное совпадение рассчитанных и наблюденных годографов. Среднеквадратичное отклонение наблюденных годографов от рассчитанных по профилям составило 0,3-0,5 с. Очень важно, что траектории лучей плотно заполняют разрезы и проникают на всю их глубину.

Достоверность разрезов по геотраверсам можно считать уверенно подтвержденной расчетами и общепринятыми методами оценок.

Глава 9. Сравнительный анализ разрезов, полученных различными методами на геотраверсах.

В главе приводится сопоставление разрезов по методу однородных функций с разрезами, полученными другими авторами различными методами: по отраженным волнам, томографическим, толстослоистым сейсмическим и комплексным геолого-геофизическим.

Разрезы, рассчитанные методом однородных функций, имеют высокую детальность. При этом положение основных сейсмических разделов на новых разрезах близко положению их на разрезах ОГТ, а вычисленные методом однородных функций значения скоростей в среднем совпадают со значениями скоростей на томографических разрезах. Показано, что, используя метод однородных функций, можно получить детальную и более точную сейсмическую основу, и это позволило произвести более детальную геологическую интерпретацию.

Глава 10. Возможная геодинамическая интерпретация.

Рассматривается вариант возможной геодинамики исследуемого региона на основе интерпретации полученных сейсмических разрезов. Под валами Ферсмана и Федынского, в районе Западно-Кольского прогиба (рис. 2), а также под Адмиралтейским поднятием на профиле 2-АР (рис. 3) выделены области, являющиеся предположительно сегментами одного палеоспредингового хребта, разорванного трансформным разломом в районе Лудловской седловины. В исследуемом регионе могло произойти отмирание зон океанского рифтогенеза с формированием палеоспрединговых хребтов [Дубинин Е.П., Ушаков С.А.,2001; Хаин В.Е., Ломизе М.Г., 2005].

На средних отметках глубин (15-30 км) здесь везде отмечаются деформированные куполообразные поднятия коры с повышенными скоростями, а под ними, в пределах нижней коры, расположены области пониженных скоростей. Структура, выделенная под Адмиралтейским поднятием, интерпретирована как центр палеоспрединга. Центры палеоспрединга присутствуют и под валами Ферсмана и Федынского, а также в районе Западно-Кольского прогиба. Эти структуры, пересекаемые профилем 1-АР, располагаются практически на продолжении Атлантического рифта в пределах каледонского орогена

[Breivik A.J. et al., 2002]. что в центральной части Баренцевского региона мощность консолидированной коры повышена.

Между Гренландией и Скандинавией протягивается ось спрединга, уходящая на восток к Баренцевскому региону [Лобковский и др., 2004]. Сейсмические исследования показали, что в регионе существует океаническая кора с аномальной мощностью - до 40 км [Coffin et al., 1992]. Похожая мощность коры наблюдается в пределах сводов в Баренцевском регионе.

Три центра спрединга - под валами Ферсмана и Федынского и в районе Западно-Кольского прогиба - располагаются сравнительно на небольшом расстоянии друг от друга (около 200 км), что позволяет сделать предположение об их возможной принадлежности одной мощной оси палеоспрединга (рис. 1). Возможно, между выделенными центрами проходят трансформные разломы и сдвиги. Во многом идентичное строение Адмиралтейского мегавала и свода Ферсмана заставило предположить, что это сегменты одного палеоспредингового хребта, разорванного трансформным разломом в районе Лудловской седловины, разделяющей Северо-Баренцевскую и Южно-Баренцевскую впадины. По материалам C.B. Аплонова, разлом протягивается на восток до Новой Земли [Аплонов C.B., 1998].

Предположительно, развитие спредингового хребта завершилось его погружением под Новую Землю.

Между Малыгинским грабеном и Северо-Баренцевской впадиной установлено наличие шовной зоны, которую можно рассматривать как область палеотрансформного разлома в районе Лудловской седловины.

Центры палеоспрединга выделены в западной части Печороморской впадины и в районе центральной части Южно-Карской впадины. Выделенные в данной работе палеоспрединговые структуры приурочены к поднятиям фундамента.

Южная часть Баренцевского региона в районе Балтийского щита, а также восточное окончание Новой Земли имеют строение, соответствующее типу пассивной континентальной окраины.

Нижняя кора глубоких осадочных бассейнов в районе исследований утонена, разбита разломами на блоки и подстилается верхней мантией с пониженной скоростью.

Заключение. Произведен большой объем исследований по обработке и интерпретации детальных сейсмических работ ГСЗ в Баренцево-Карском регионе. Исследования выполнены с использованием метода однородных функций и компьютерного пакета программ "Годограф".

Результаты работы свидетельствуют о высокой эффективности метода в условиях сверхдетальной системы наблюдений и сложного неоднородного строения шельфа северных морей России.

Изучена достоверность разрезов и погрешности определения скорости доступными для таких глубин методами: вычислением лучей и теоретических годографов, сопоставлением скоростных кривых на линиях пересечения профилей, сравнением с разрезами, полученными другими методами. Показано, что выделенные структуры (например, поднятий Федынского, Ферсмана, Западно-Кольского прогиба), области пониженных скоростей, разломы, швы имеют отображение в наблюденном временном поле.

Сейсмические профили находятся в пределах крупных геологических структур, известных ранее. Эти структуры также выделяются и на полученных в данной работе разрезах. Главные новые геологические результаты касаются глубинных частей коры, где все другие методы дают или низкую детальность, или недостаточную достоверность. В результате проведенной работы удалось обобщить и проанализировать строение консолидированной коры, детально расчленить ее структуры, а также сделать предположения о механизме их образования.

Выводы. Получены следующие новые данные о геологическом строении региона:

1. Шовная зона на границе между Северо-Баренцевской впадиной и Новой Землей может быть интерпретирована как зона палеосубдукции;

2. Установлено, что в консолидированной коре под поднятиями Ферсмана и Федынского существуют крупные складчато-надвиговые структуры, строение которых свидетельствует о сжатии континентальной окраины. В центральных частях складок выделены области пониженной скорости, возможно, останцы магматических камер, Структуры сводов центральной части Баренцева моря на профиле 1-АР и Адмиралтейского мегавала на профиле 2-АР вместе можно интерпретировать как сегменты палеспредингового хребта, разделенного палеотрансформным разломом в районе Лудловской седловины;

3. В мощной осадочной толще Северо-Баренцезской и Южно-Карской впадин прослежена серия рифтогенных структур, механизм формирования которых можно предположительно связать с возникновением асимметричных рифтов над пологими вязкими сбросами по Вернике. Утоненная нижняя кора глубоких осадочных впадин в районе исследования разбита на блоки и подстилается верхней мантией с пониженной скоростью;

4. Глубинное строение Южно-Карской впадины свидетельствует о том, что в ее пределах мог существовать задуговой бассейн. В центральной части впадины, возможно,

присутствовал центр спрединга, а в районе Северо-Сибирского порога существовала зона субдукции;

5. В западной части Печороморской впадины в верхней и нижней коре выделен возможный центр палеоспрединга, который выражен на разрезе как высокоскоростная структура;

6. Наличие крупной складчато-надвиговой области в коре под Беломорской впадиной может свидетельствовать о существовавшей обстановке сжатия в районе континентальной окраины;

7. Кора в области между Балтийским щитом и Кольской микроплитой, а также у восточной границы Новой Земли осложнена разломами, наклоненными в сторону моря, что свидетельствует предположительно об обстановке пассивной континентальной окраины.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Куницына A.B., Куницын A.B. Оценка перспектив нефтегазоносности палеозойских отложений архипелага Шпицберген // Материалы докладов XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». Москва, МГУ имени М. В. Ломоносова, 11-14 апреля 2007.

2. Куницын A.B., Пийп В.Б. Строение коры Баренцево-Карского региона по данным глубинного сейсмического зондирования // Материалы геофизической конференции и выставки EAGE: Лею ¡село, Санкт-Петербург, Россия. 7-10 апреля 2008.

3. Куницын A.B., Пийп В.Б. Строение коры Баренцево-Карского региона по данным детальных исследований методом глубинного сейсмического зондирования Статья I // Вестник Московского университета. Серия Геология. 2008. №3. С. 55-63.

4. Kunitsyn A.Y. The iithosphsre of the central part of the Barents Sea on the seismic data // EAGE International Geophysical Conference & Exhibition: Moscow, Russia. 1-4 September 2003.

5. Kunitsyn A.V., Roslov Y.V. Comparison of different tomographic approaches on geotransect 2-AR H EAGE International Geophysicai Conference & Exhibition: Lenexpo, Saint Petersburg, Russia. 16- 19 October 2006

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж ¿ГО экз. Заказ № ¿/О

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Куницын, Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы.

Цель работы.

Защищаемые положения.

Научная новизна.

Практическая ценность работы и личный вклад автора.

Фактический материал.

Благодарности.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО БАРЕНЦЕВСКОМУ, КАРСКОМУ, ПЕЧОРСКОМУ И БЕЛОМОРСКОМУ РЕГИОНАМ.

1.1. Тектонико-геологическое строение акваторий Севера России.

1.1.1. Структуры Баренцева моря.

1.1.2. Новая Земля и Карское море.

1.1.3. Стратиграфия отложений осадочного чехла Баренцево-Карского региона.

1.1.4. Структуры Тимано-Печорской плиты в акватории Баренцева моря.

1.1.5. Стратиграфия осадочных толщ Тимано-Печорской плиты.

1.1.6. Беломорская впадина.

1.2. Механизмы формирования глубоких прогибов без растяжения.

1.2.1. Типы коры и рифтогенез.

1.2.2. Механизмы формирования глубоких прогибов без растяжения.

1.3. Магматизм Баренцево-Карского региона.

1.4. Нефтегазоносность акваторий региона.

1.5. Геолого - геофизические исследования на Баренцево-Карском шельфе.

1.5.1. Сейсмические работы.

1.5.2. Гравимагнитные наблюдения.

1.5.3. Параметрическое и поисково-разведочное бурение.

1.5.4. Исследования теплового потока.

1.6. Сейсмичность региона.

1.7. Выводы.

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА, МЕТОДИКА НАБЛЮДЕНИЙ, ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ НА ОПОРНЫХ ПРОФИЛЯХ 1-АР, 2-АР И 3-АР.

2.1. Аппаратура и методика наблюдений.

2.2. Методы обработки и интерпретации.

2.2.1. Глубинное Сейсмическое Зондирование.

2.2.2. Метод отраженных волн.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММНЫЙ ПАКЕТ «ГОДОГРАФ» ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СИСТЕМ ГОДОГРАФОВ ПРЕЛОМЛЕННЫХ ВОЛН.

3.1. Метод однородных функций при решении обратной кинематической задачи сейсморазведки и программа «Годограф».

3.2. Методика интерпретации сейсмических разрезов, полученных в пакете «Годограф».

ГЛАВА 4. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРПОЛЯЦИИ ГОДОГРАФОВ И СЕТОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РАЗРЕЗОВ.

4.1. Обоснование выбора парамертов интерполяции и сеточных размеров.

4.2 Выводы.

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПО ПРОФИЛЮ 1-АР.

5.1. Описание сейсмического разреза.

5.2. Выводы.

ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПО ПРОФИЛЮ 2-АР.

6.1. Описание сейсмического разреза.

6.2. Выводы.

ГЛАВА 7. РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПО ПРОФИЛЮ 3-АР.

7.1. Описание сейсмического разреза.

7.1.1. Карское море.

7.1.2. Печорское море.

7.1.3. Белое море.

12. Выводы.'.

ГЛАВА 8. ДОСТОВЕРНОСТЬ И ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ПОЛУЧЕННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ.

8.1. Сопоставление скоростных кривых по линиям пересечения профилей.

8.2. Решение прямой задачи.

8.3. Выводы.

ГЛАВА 9. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗРЕЗОВ, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ НА ГЕОТРАВЕРСАХ.

9.1. Сопоставление с разрезами МОВ-ОГТ.

9.2. Сравнение с томографическими моделями.

9.3. Сопоставление с толстослоистым разрезом "Севморгео" по профилю 1-АР.

9.4. Сравнение с комплексным геолого-геофизическим разрезом по профилю 2-АР, полученным в "Севморгео".

9.5. Выводы.

ГЛАВА 10. ВОЗМОЖНАЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Глубинное строение шельфа Баренцево-Карского региона по данным сейсмических геотраверсов"

История изучения глубинного строения морских регионов севера Европейской части России насчитывает уже более сорока лет. Проблема строения земной коры и происхождения Баренцевского, Карского, Печорского, Беломорского прогибов интересна многим исследователей в связи с тектоникой плит, геологической историей региона, прогнозированием и поисками минеральных ресурсов. Дискуссии о строении северных акваторий продолжаются с 60-х годов (Vogt P.R., Ostenso N.A. 1970; Деменицкая P.M. и др., 1971; Карасик А.М., 1980; Савостин JI.A. и др., 1984; Верба М.Л. и др., 1984, 2005; Грамберг И.С., 1988; Маловицкий Я.П. и др., 1988; Сенин Б.В., Шипилов Э.В., 1989, 1993; Зоненшайн Л.П. и др., 1990; Цыбуля Л.Я., Левашкевич В.Г., 1992; Рябухин Г.Е. и др., 1993; Соколов Б.А. и др., 1995; Шипелькевич Ю.В., 1995; Аплонов С.В., 1998; Ivanova N.M. et al., 2000, 2006; Neprochnov et al., 2000; Дубинин Е.П. и др., 2001; Левин Л.Е., 2002; Беляев И.В. и др., 2003; Богданов Н.А., 2004; Лобковский Л.И. и др., 2004; New., 2007 и др.).

Исследования земной коры и верхней мантии в Арктическом регионе методом Глубинного Сейсмического Зондирования (ГСЗ) начаты ещё в 1961 г., продолжены в 1970-1978, 1995-1998, 2000-2008 гг., в том числе и иностранными исследователями [Литвиненко И.В., 1968; Павленкова Н.И., 1986; Шаров Н.В., 1993; Матвеев Ю.И. и др., 1996; Костюченко С.Л., 1998; Бяков Ю.А. и др., 2001; Верба М.Л. и др., 2005; Глубинное., 2002; Breivik A J. et al., 2002; Строение., 2005; Шипилов Э.В., Карякин Ю.В., 2008 и др.]. Несмотря на большой объём геолого-геофизических исследований, множество вопросов глубинной тектоники и геодинамики региона, имеющего сложное и изменчивое строение земной коры, остаются неразрешёнными. Содержанием данной работы является построение и геологическая интерпретация разрезов по профилям ГСЗ, выполненных в пределах "Федеральной программы создания сети опорных геофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин" с использованием метода однородных функций. Этот метод в настоящее время развивается на кафедре сейсмометрии и геоакустики МГУ. Совершенствуются алгоритмы, разрабатываются формы представления разрезов (визуализация), исследуются возможности метода при различных системах наблюдений и т.д.

В качестве исходных материалов для получения сейсмических разрезов были использованы наблюденные годографы по профилям ГСЗ в пределах Баренцевоморского, Карского, Печорского и Беломорского бассейнов, предоставленные ФГУ НПП "Севморгео". По результатам обработки автором получены сейсмические разрезы по трем региональным профилям ГСЗ общей длиной более 3000 км.

Исследования направлены на выяснение глубинного строения коры рассматриваемого региона и характера плитных сочленений.

Актуальность проблемы

1. Развитие современных методов интерпретации глубинных сейсмических данных является актуальной проблемой геофизики.

2. Выяснение особенностей строения коры Арктического шельфа России вызывает интерес у многих исследователей с целью изучения тектоники и возможности моделирования древних геодинамических обстановок.

3. Актуальность исследования акваторий Севера России, помимо основной фундаментальной проблемы их формирования и динамики, определяется и практическими задачами, связанными с перспективами обнаружения нефтяных и газовых месторождений.

Цель работы

1. Исследование возможностей метода однородных функций в условиях сложно построенного Баренцево-Карского шельфа для весьма плотной системы наблюдений.

2. Выявление особенностей тектонического и геологического строения коры Арктического шельфа России и прибрежных регионов на основе детальной современной интерпретации данных сейсморазведки.

Задачи, которые необходимо рассмотреть в процессе обработки и интерпретации данных ГСЗ, были следующими:

1. Выбрать оптимальный граф обработки путем перебора параметров (интервалы интерполяции в отношении приемников и источников, размеры сетки поля скорости при построении разрезов);

2. Обосновать достоверность разрезов;

3. Произвести геологическую и тектоническую интерпретацию полученных разрезов;

4. Провести сравнительный анализ полученных разрезов и разрезов по данным других исследователей с учетом гравиметрии, магнитометрии и теплового потока;

5. Сформулировать и обосновать ранее неизвестные черты строения региона, полученные в процессе работы.

Защищаемые положения

1. Метод однородных функций является геологически и геофизически эффективным для обработки и интерпретации очень детальных данных глубинного сейсмического зондирования в Арктическом регионе.

2. Под поднятиями Ферсмана и Федынского, вблизи Западно-Кольского прогиба и в районе Адмиралтейского мегавала в консолидированной коре существуют крупные складчато-надвиговые структуры. В центральных частях складок выделены области пониженной скорости - возможно останцы магматических камер. Глубинное строение указанных поднятий, в целом, соответствует спрединговым центрам. Практически идентичные структуры получены в районах поднятия Ферсмана и Адмиралтейского мегавала. Эти структуры совместно можно рассматривать как сегменты палеоспредингового хребта, включающего крупный палеотрансформный разлом в районе Лудловской седловины.

3. На границе между Северо-Баренцевской впадиной, Новой Землей и структурами Баренцевской плиты на разрезах по профилям 1-АР и 2-АР выделена шовная зона. Предположено, что шовная область проходит в области палеотрансформного разлома. На западном обрамлении Новой Земли в прошлое геологическое время, возможно, существовала зона субдукции.

4. Внутри мощного осадочного слоя Северо-Баренцевской впадины и ЮжноКарской впадины прослежены серии рифтогенных структур, механизм формирования которых предположительно можно связать с возникновением асимметричных рифтов над пологими вязкими сбросами по Вернике. Утоненная нижняя кора впадин разбита разломами на блоки.

5. Глубинный разрез Южно-Карской впадины свидетельствует о том, что здесь в прошлое геологическое время мог существовать задуговой бассейн. В центральной части впадины присутствовал центр спрединга, а в районе Северо-Сибирского порога существовала зона субдукции.

6. Структуры, свидетельствующие об обстановке пассивной континентальной окраины, получены в районе сочленения Балтийского щита и Кольско-Колгуевской моноклинали и у восточной границы Новой Земли.

Научная новизна

Для получения хорошо разрешенных и высоко информативных структурных разрезов с помощью метода однородных функций в рамках данных работ, в районе шельфа Арктических морей, выбрана оптимальная система наблюдений методом перебора параметров интерполяции. Таковой является система с шагом 4 км по профилю между приемниками и с использованием годографов из источников с шагом 10-20 км.

Расшифровано глубинное строение поднятий в Баренцевом море (Ферсмана и Федынского), а также района Западно-Кольского прогиба и Адмиралтейского мегавала как крупно амплитудных складчато-надвиговых структур. Одновременно они могут быть интерпретированы как сегменты палеспредингового хребта, в центральных частях которых существуют останцы магматических камер. Предполагается, что крупный палеотрансформный разлом существует в районе Лудловской седловины.

Впервые с помощью новых сейсмических разрезов обосновано предположение о существовании палеосубдукции в районе шовной зоны, обрамляющей Северо-Баренцевскую впадину со стороны Новой Земли. Также впервые сейсмическими разрезами подтверждено предположение о Южно-Карской впадине как задуговом море в палеозойское время.

В центральной части Южно-Карской впадины и в западной части Печороморской впадины выделяются резко выраженные аномальные скоростные структуры, которые интерпретируются как центры палеоспрединга.

Практическая ценность работы и личный вклад автора

Исследования - обработка, построения и сравнительный анализ, а также геологическая интерпретация и геологические обобщения - выполнены автором лично.

Практическая ценность работы заключается в:

- исследовании возможностей метода однородных функций при интерпретации плотной системы годографов в условиях сложно-построенного шельфа северных морей России;

- получении новой информации о глубинном строении Баренцевого, Карского, Печорского и Белого морей;

- возможном использовании полученных разрезов для оценки перспектив нефтегазоносности регионов;

- возможном включении материалов данного исследования при создании моделей геологической и тектонической эволюции литосферы морей Севера России.

Фактический материал

В качестве данных для построения разрезов использовались годографы преломленных волн, предоставленные "Севморгео", по профилям 1-АР, 2-АР и 3-АР, выполненным в 1995-2005 гг.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, ведущему научному сотруднику В.Б. Пийп за внимание и помощь на всех этапах подготовки работы.

Автор благодарен сотрудникам кафедры сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ: доктору физико-математических наук, профессору М.Л. Владову, кандидатам геолого-минералогических наук А.В. Старовойтову, А.П. Ермакову; профессору кафедры динамической геологии геологического факультета МГУ М.Г. Ломизе, а также коллективу Музея Землеведения МГУ профессорам Е.П. Дубинину и Ю.И. Галушкину за консультации и ценные замечания.

Особую благодарность автор выражает сотрудникам ФГУ НПП «Севморгео» кандидатам физико-математических наук Ю.В. Рослову и Т.С. Сакулиной за предоставленные сейсмические материалы и доктору геолого-минералогических наук М.Л. Вербе за консультацию.

Отдельно автор благодарит свою сестру Куницыну А.В., без помощи которой выход данной работы был бы затруднителен.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Куницын, Андрей Владимирович

выводы

1. Показана высокая эффективность метода однородных функций при его использовании для обработки и интерпретации очень детальных глубинных сейсмических исследований в условиях неоднородного сложного строения шельфа северных морей России.

2. Достоверность разрезов подтверждена расчетами теоретических годографов и сейсмических лучей, а также сопоставлением скоростных кривых по линиям пересечения профилей. Показано, что структуры (например, в области поднятий Федынского, Ферсмана), области пониженных скоростей, разломы, швы имеют отображение в наблюденном временном поле.

3. Произведен сравнительный анализ сейсмических разрезов на геотраверсах, полученных другими методами обработки и интерпретации, и новых рассчитанных разрезов.

Получены следующие новые данные о геологическом строении региона:

1. Шовная зона на границе между Северо-Баренцевской впадиной и Новой Землей может быть интерпретирована как зона палеосубдукции;

2. Установлено, что в консолидированной коре под поднятиями Ферсмана и Федынского существуют крупные складчато-надвиговые структуры, строение которых свидетельствует о сжатии континентальной окраины. В центральных частях складок выделены области пониженной скорости, возможно, останцы магматических камер. Структуры сводов центральной части Баренцева моря на профиле 1-АР и Адмиралтейского мегавала на профиле 2-АР вместе можно интерпретировать как сегменты палеспредингового хребта, разделенного палеотрансформным разломом в районе Лудловской седловины;

3. В мощной осадочной толще Северо-Баренцевской и Южно-Карской впадин прослежена серия рифтогенных структур, механизм формирования которых можно предположительно связать с возникновением асимметричных рифтов над пологими вязкими сбросами по Вернике. Утоненная нижняя кора глубоких осадочных впадин в районе исследования разбита на блоки и подстилается верхней мантией с пониженной скоростью;

4. Глубинное строение Южно-Карской впадины свидетельствует о том, что в ее пределах мог существовать задуговой бассейн. В центральной части впадины, возможно, присутствовал центр спрединга, а в районе Северо-Сибирского порога существовала зона субдукции;

5. В западной части Печороморской впадины в верхней и нижней коре выделен возможный центр палеоспрединга, который выражен на разрезе как высокоскоростная структура;

6. Наличие крупной складчато-надвиговой области в коре под Беломорской впадиной может свидетельствовать о существовавшей обстановке сжатия в районе континентальной окраины;

7. Кора в области между Балтийским щитом и Кольской микроплитой, а также у восточной границы Новой Земли осложнена разломами, наклоненными в сторону моря, что свидетельствует предположительно об обстановке пассивной континентальной окраины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обработка и интерпретация очень детальных сейсмических исследований ГСЗ в Баренцево-Карском регионе позволила выявить неизвестные ранее черты глубинного строения района. Исследования выполнены с использованием компьютерного пакета программ "Годограф", основанного на методе однородных функций.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Куницын, Андрей Владимирович, Москва

1. Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология: теория и методы. М.: Мир, Т.1, 1983. 520 с.

2. Аплонов С.В. Геодинамика Печоро-Баренцевоморского региона: попытка комплексного геофизического анализа // Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц регион. Ч. 2. Апатиты: КНЦ РАН, 1998. С. 82-108.

3. Аплонов С.В., Устрицкий В.И. Осадочные океанические бассейны // ДАН. 1991. Т. 316. №2. С. 425-428.

4. Армишев A.M., Десятков В.М. Результаты поисковых работ на о.Белом Карского моря // Нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа (по материалах бурения на островах и в море). СПб.: ВНИИОкеанология, 1993. С. 75-77.

5. Артюшков Е.В. Геодинамика. М.: Наука, 1979. 328 с.

6. Артюшков Е.В. Физическая тектоника. М.: Наука, 1993. 456 с.

7. Артюшков Е.В., Бацанин С.Ф. Об изменении теплового режима земной коры, связанного с подходом к ее нижней границе аномальной мантии // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. №12. С. 3-9.

8. Артюшков Е.В., Беэр М.А. , Соболев С.В., Яншин A.JL Механизм образования складчатых поясов // Сов. Геология, 1982. №9. С. 22-36.

9. Артюшков Е.В., Беэр М.А. Геодинамические условия образования нефтегазоносных бассейнов // Геология и разведка. 1996. №6. С. 3-13.

10. Ассиновская Б.А. Сейсмичность Баренцева моря. М.: Национальный геофизический комитет РАН, 1994. 128 с.

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

12. Богданов Н.А. О тектонической эволюции окраинных морей // Проблемы глобальной геодинамики. Материалы тектонического семинара ОГГГГН РАН, 1998-1999 гг. М.: ГЕОС, 2000. С. 159-169.

13. Богданов Н.А. Тектоника Арктического океана // Геотектоника. 2004. №3. С. 13-30.

14. Буваев Н.А., Пийп В.Б. Глубинное строение Южно-Каспийской впадины по сейсмическим данным // Вестник Московского Ун-та. Сер. 4. Геология. 2004, № 3. С. 32-37.

15. Верба В.В., Верба М.Л. Структуры растяжения земной коры в Арктическом регионе // Российская Арктика: геологическая история, минералогения, геоэкология. СПб.: ВНИИОкеанология, 2002. С. 93-108.

16. Верба М.Л. Структура верхней части земной коры Баренцевского шельфа // Структура земной коры Мирового океана. Л.: Наука, 1984. С. 46-58.

17. Верба М.Л. Среднепалеозойские рифтогенные структуры Баренцевской плиты // Поиски, разведка и добыча нефти и газа в Тимано-Печорском бассейне и Баренцевом море / Докл. II Междунар. конф. СПб., 24-28 июня 1996. Т.1. СПб: ВНИИГРИ, 1996. С. 89-96.

18. Верба М.Л., Матвеев Ю.И. Эволюция земной коры Баренцевоморского шельфа на основе данных глубинных сейсмических исследований // Региональная геология и металлогения. СПб.: ВСЕГЕИ, 2000. №12. С. 175-185.

19. Виноградов В.А., Лопатин Б.Г., Бурский А.З., Гусев Е.А., Морозов А.Ф., Шкарубо С.И. Основные итоги геологического картографирования масштаба 1:1 000 000 Арктического шельфа России // Разведка и охрана недр. №6, 2005. С. 45-52.

20. Гаврилов В.П., Ю.Ф. Федоровский, Ю.А. Тронов и др. Геодинамика и нефтегазоносность Арктики. Москва: Недра, 1993. 126 с.

21. Гафаров Р.А. Строение докембрийского фундамента севера Русской платформы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 203 с.

22. Геология и полезные ископаемые севера Русской платформы // Сб. трудов. Москва: Недра, 1987. 196 с.

23. Глубинное строение и геодинамика Фенноскандии и внутриплатформенных транзитных зон // Материалы восьмой международной конференции / Отв. ред. Н.В.Шаров. 2002. 288 с.

24. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н.В.Шарова. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2004. С. 150-192.

25. Глубинные сейсмические исследования в восточной части Балтийского щита и на прилегающих территориях // АН СССР. Апатиты, 1974. 142 с.

26. Грамберг И.С. Баренцевоморская шельфовая плита. Л.: Недра, 1988. 263 с.

27. Грамберг И.С. Баренцевоморский пермско-триасовый палеорифт и его значение для проблемы нефтегазоносности Баренцево-Карской плиты // ДАН. 1997. Т. 332, №6. С. 789-791.

28. Грамберг И.С., Ронкина 3.3. Позднепалеозойско-мезозойский этап в истории палеогеографического развития Советской Арктики // Мезозой Советской Арктики. Новосибирск: Наука, 1983. С. 12-19.

29. Девдариани Н.А. Геологическое строение Беломорской впадины // диссертация на соискание уч. ст. канд. г.-м. н. Москва, 1985. 128 с.

30. Деменицкая P.M., Карасик А. М. Проблемы генезиса Северного Ледовитого океана // История мирового океана. М.: Наука, 1971. С. 58-76.

31. Джаниашвили A.M., Ермаков А.П., Пийп В.Б. Строение литосферы Западно-Черноморской впадины по результатам интерпретации данных ГСЗ // Вестник Московского Ун-та. Сер. 4. Геология. 2005, №1. С. 32-37.

32. Дитмар П.Г. Алгоритм томографической обработки сейсмических данных, предполагающий гладкость искомой функции // Физика Земли, 1993, №1. С. 7-12.

33. Дитмар П.Г., Яновская Т.Б. Обобщение метода Бейкуса-Гильберта для оценки горизонтальных вариаций скорости поверхностных волн // Физика Земли, 1987, №6. С. 30-40.

34. Донные отложения и биогеоценозы Баренцева и Белого морей // АН СССР. Апатиты, 1974.

35. Дубинин Е.П., Ушаков С.А. Океанический рифтогенез. М.: ГЕОС, 2001. 292 с.

36. Дучков А.Д., Соколова Л.С. Тепловой режим литосферы Сибири // Современная геодинамика литосферы Сибири. Новосибирск, 1986. С. 46-62.

37. Егоркин А.В. Строение земной коры по сейсмическим геотраверсам // Глубинное строение территории СССР. М.: Наука, 1991. С. 118-135.

38. Ермаков А.П. Глубинное строение Черноморской впадины по результатам новой интерпретации сейсмических данных // Автореферат диссертации на соискание уч. ст. канд. г.-м. н. М.: Изд-во МГУ, 2005. 24 с.

39. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов JI.A. Тектоника литосферных плит территории СССР (в 2-х томах). М.: Недра, 1990. Т.1, 327 е.; Т.2, 334 с.

40. Исанина Э.В., Верба M.JL, Иванова Н.М. и др. Глубинное строение и сейсмологические границы Печенгского района на Балтийском щите и смежной части шельфовой плиты Баренцева моря // Геология рудных месторождений. 2000. Т. 42, №5. с. 491-502.

41. Каныгин А.В., Бахарев Н.К., Беляев С.В. Девонские рифы на Ямале: новые данные о возрасте и геологическом строении // Материалы региональной геол. конф. Геологов Сибири. Томск, 2000. Т. 2. С. 301-302.

42. Карасик A.M. Основные особенности истории развития и структуры дна Арктического бассейна по аэромагнитным данным // Морская геология, седиментология, осадочная петрография и геология океана. Л.: Недра, 1980. С. 178-193.

43. Карус Е.В., Габриэлянц Г.А., Ковылин В.М., Чернышев Н.М. Глубинное строение Западной Сибири // Сов. Геология. 1984. №5. С. 75-84.

44. Каталог геохронологических данных по северо-восточной части Балтийского щита // Приложение №3 к монографии "Геология рудных районов Мурманской области" / Ред. Ф.П.Митрофанов. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. 53 с.

45. Комарницкий В.М., Шипилов Э.В. Новые геологические данные о магматизме Баренцева моря // ДАН. 1991. Т. 320. №5. С.1203-1206.

46. Кораго Е.А., Ковалева Г.Н., Ильин В.Ф., Павлова Л.Г. Тектоника и металлогения ранних киммерид Новой Земли. СПб.: Недра, 1992. 196 с.

47. Костюченко С.Л. Структура и основные черты тектоники континентального обрамления Баренцева моря, Мезенская синеклиза // Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц регион. Ч. 2. Апатиты: КНЦ РАН, 1998. С. 109-129.

48. Костюченко С.Л., Романюк Т.В. Природа мезенского гравитационного максимума // Физика Земли. 1997. №12. С. 3-22.

49. Куницын А.В., Пийп В.Б. Строение коры Баренцево-Карского региона по данным детальных исследований методом глубинного сейсмическогозондирования. Статья I // Вестник Московского ун-та. Серия Геология. 2008 а. №3. С. 55-63.

50. Куницын А.В., Пийп В.Б. Строение коры Баренцево-Карского региона по данным детальных исследований методом глубинного сейсмического зондирования. Статья II // Вестник Московского ун-та. Серия Геология. 2008 б. №6 Принято к публикации.

51. Куницын А.В., Пийп В.Б. Строение коры Баренцево-Карского региона по данным глубинного сейсмического зондирования // Материалы геофизической конференции и выставки EAGE Ленэкспо, Санкт-Петербург, Россия. 7-10 апреля 2008 в. ^

52. Лазуркин Д.В., Сороков Д.С., Супруненко О.И. и др. Тектоническое районирование Карского шельфа // Тектоника осадочных бассейнов Северной Евразии. К 100-летию со дня рождения Н.С. Шатского. Москва: Изд-во РАН. 1995. С. 64-89.

53. Левашкевич В.Г. Закономерности распределения геотермического поля окраин Восточно-Европейской платформы: Баренцевоморский и Белорусско-Прибалтийский регионы // Диссертация на соискание уч. ст. докт. г.-м. н. М., 2005. С. 332.

54. Левашкевич В.Г., Самойлович Ю.Г. Оценка влияния рельефа дна и скорости четвертичного осадконакопления при измерении теплового потока // Геофизические исследования литосферы Европейского севера СССР. Апатиты: КНЦ АН СССР. 1989. С. 49-55.

55. Левин Л.Е. Термический режим и потенциальные ресурсы углеводородов осадочных бассейнов в Арктическом сегменте Земли // Разведка и охрана недр, 2002, №2. С. 17-23.

56. Литвиненко И.В. Особенности глубинного разреза земной коры северо-восточной части Кольского полуострова и южной части Баренцева моря // Геология и глубинное строение восточной части Балтийского щита. Л.: Наука, 1968. С.90-96.

57. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит. М.: Наука, 1988. 254 с.

58. Лобковский Л.И., Никишин A.M., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики. М.: Научный мир, 2004. 612 с.

59. Маловицкий Я.П., Сенин Б.В. Пелагогенные впадины на современных и древних континентальных окраинах // Геотектоника, 1988. №1. С. 11-24.

60. Матвеев Ю.И. и др. Сейсмические исследования литосферы переходной зоны от Балтийского щита к Баранцевоморской впадине // Океанология. Т.36, №4, 1996. 13-18 с.

61. Милановский Е.Е. Геология СССР. 4.1. М.: Изд-во МГУ, 1987. 416 с.

62. Никитин А.А. Статистические методы выделения геофизических аномалий. М.: Недра, 1979. 186 с.

63. Николаев Н.И. Тектоника и сейсмичность Восточно-Европейской платформы // Изв. АН СССР. Серия География. 1967, №2. С. 13-27.

64. Николаева С.Б. Палеосейсмические проявления в северо-восточной части Балтийского щита и их геолого-тектоническая позиция // Геоморфология, 2001, №4. С. 66-74.

65. Объяснительная записка к тектонической карте Баренцева моря и севера Европейской части России масштаба 1 : 2 500 000 / Под ред. Н.А.Богданов, В.Е.Хаин. Институт литосферы РАН. 1996. 94 с.

66. Оловянишников В.Г., Д.Роберте, А.Седлецка. Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE. М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2006. 736 с.

67. Павленкова Н.И. Сопоставление разных вариантов разрезов по профилю ГСЗ в Баренцевом море // Изучение глубинного строения восточной части Балтийского щита и прилегающих акваторий сейсмическими методами. Апатиты: Изд. КФАН СССР, 1986. С. 91-100.

68. Панасенко Г.Д., Загородный В.Г., Ассиновская Б.Л. Кременецкая Е.О. Общие геолого-тектонические черты и сейсмичность Баренцева моря. Апатиты: Изд. КФАН СССР, 1983. 69 с.

69. Панасенко Г.Д. Сейсмичность восточной части Балтийского щита // Сейсмичность и современные движения земной коры восточной части Балтийского щита. Апатиты: Изд. КФАН СССР, 1980. С. 7-24.

70. Пийп В.Б. Локальная реконструкция сейсмического разреза по данным преломленных волн на основе однородных функций. Физика Земли. №10, 1991. С. 24-32.

71. Пожиленко В.И., Гавриленко Б.В., Жиров Д.В., Жабин С.В. Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2002. 359 с.

72. Ронкина 3.3., Бро Е.Г. Литолого-палеонтологическая характеристика юрско-меловых отложений Карского седиментационного бассейна // Нефтегазоносность Мирового океана. Л.: ПГО "Севморгеология", 1984. С. 48-59.

73. Рингвуд А.Е. Состав и происхождение Земли. Серия: Чтения им. В.И. Вернадского. XVII. М.: Наука, 1981. 112 с.

74. Рябухин Г.Е., Зинин В.А. Перспективы нефтегазоносности меловых формаций шельфа арктических морей России // Геология нефти и газа. №8. 1993. С. 18-22.

75. Савостин Л.А., Натапов Л.М., Ставский А.П. Мезозойская палеогеодинамика и палеогеография Арктического региона // Докл. 27-го Международного геологического конгресса. Палеоокеанология. 1984. Т.З. С.172-187.

76. Сапожников Р.Б., Ченборисова Р.З., Берзин Р.Г., Сулейманов А.К., Андрющенко Ю.Н. Эффективность сейсморазведки МОГТ при изучении геологического строения Мезенской синеклизы // Разведка и охрана недр. 2003. №5. С. 32-35.

77. Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц-регион / Под ред. Ф.П.Митрофанова, Н.В.Шарова. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1998. 4.1. 237 с. 42. 205 с.

78. Сенин Б.В., Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. Тектоника арктической зоны перехода от континента к океану. Мурманск: Кн. Изд-во, 1989. 176 с.

79. Сенин Б.В., Шипилов Э.В. Рифтовые системы и их роль в формировании геологической структуры Арктики // Геодинамика и нефтегазоносность Арктики. М.: Недра, 1993. С. 201-222.

80. Смирнов Я.Б. Геотермическая карта Северной Евразии и методы анализа термической структуры литосферы. М.: Геол. Ин-т АН СССР, 1986. 180 с.

81. Соколов Б.А., Пийп В.Б., Ефимова Е.А. Строение земной коры Баренцева моря и севера Западной Сибири по сейсмическим данным. Доклады Академии Наук, 1995, №5, С. 687-691.

82. Соколов Б.А., Пийп В.Б., Ефимова Е.А. Строение фундамента центральной части Восточно-Европейской платформы по сейсмическим данным. Доклады РАН. Т. 336, №1, 1994, С. 93-98.

83. Строение литосферы российской части Баренц-региона / Под ред. Н.В.Шарова, Ф.П.Митрофанова, М.Л.Вербы и др. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005.

84. Тихомиров В.В. О связи процесса перестройки земной коры с вертикально направленными тектоническими движениями // ДАН СССР. 1961. Т. 151, №5. С. 1174-1178.

85. Устрицкий В.И. О тектонической природе Баренцево-Северокарского мегапрогиба // Проблемы нефтегазоносности Мирового океана. М., 1989. С. 182191.

86. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики: Учеб. для вузов. Изд. 2. М.: Книжный дом "Университет", 2005. 560 с.

87. Цыбуля Л.Я., Левашкевич В.Г. Тепловое поле Баренцевоморского региона. Апатиты: КНЦ РАН, 1992 а. 115 с.

88. Червени В. Алгоритмы расчета лучей в трехмерных горизонтально-неоднородных средах // Сейсмическая томография. С приложениями в глобальной сейсмологии и разведочной геофизике. М.: Мир, 1990. С.109-144.

89. Черкесов О.В., Бурдыкина М.Д. О стратификации мезозоя Новой Земли по находкам переотложенной фауны // Палеонтологическая основа стратиграфических схем палеозоя и мезозоя островов Советской Арктики. Л.: НИИГА, 1981. С. 85-99.

90. Чернавских А.В. Условия формирования верхнеюрско-нижнемеловых отложений центральной части Западной Сибири в зоне Сибирских увалов // Геол. нефти и газа. 1994. №4. С. 3-16.

91. Шаров Н.В. Литосфера Балтийского щита по сейсмическим данным. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1993. 145 с.

92. Шипелькевич Ю.В. Тектонико-седиментационная эволюция осадочных бассейнов Баренцевского шельфа в позднем мезозое // Тектоника осадочныхбассейнов Северной Евразии. К 100-летию со дня рождения Н.С. Шатского. Москва: Изд-во РАН. 1995.

93. Шипилов Э.В. О периодичности проявлений основного магматизма в пределах Западно-Арктической окраины Евразии // Вестн. МГТУ. 1998. Т. 1, №3. С. 97-104.

94. Шипилов Э.В. Пермско-триасовая интерференция тектонико-геодинамических режимов в эволюции Арктической периферии Северной Евразии // ДАН. 2003. Т. 393, №3. С. 376-381.

95. Шипилов Э.В., Моссур А.П. Глубинная структура осадочного чехла Арктического региона // Изв. АН СССР. Сер. Геология. 1990. №1. С. 90-97.

96. Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. О генезисе антиклинальных структур месторождений углеводородов восточной части Баренцева моря // ДАН. Т.342, №1. 1995. С.87-88.

97. Шкарубо С.И. Геодинамические аспекты эволюции северной части Норвежско-Гренландского бассейна // 25 лет на Арктическом шельфе России. Мурманск: Изд. МАГЭ, 1999. С. 71-79.

98. Юдахин Ф.Н., Щукин Ю.К., Макаров В.И. Глубинное строение и современные геодинамические процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 2003. 299 с.

99. Яншин А.Л., Артюшков Е.В., Гарецкий Р.Г. и др. Сравнительная характеристика истории возникновения и развития Туранской плиты и Прикаспийской впадины: Тез. докл. // Проблемы тектоники территории СССР и размещения полезных ископаемых. М„ 1977. С.18-21.

100. Aplonov S. The tectonic evolution of the Barents shelf: An attempt at a geophysical analysis // Regional Arctic Project Series, Special Topics Subseries. CASP. 1995. Report 607. 77 p.

101. Austrheim H. The granulite-eclogite facies transition: A comparison of experimental work and a natural occurrence in the Bergen Arcs, western Norway // Litos. 1990. Vol. 25. P. 163-169.

102. Austrheim H. Eclogite formation and dynamics of crustal roots under continental collision zones // Terra Nova. 1991. Vol. 3. P. 492-499.

103. Babel Working Group. Deep seismic reflection/refracprofiling interpretation of crustal structure along BABEL profiles A and В in the southern Baltic Sea//Geophys. J. Int. 1993. Vol. 112. P. 325-343.

104. Beaumont C. Foreland basins // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1981. Vol. 65. P. 291329.

105. Breivik A.J., Mjelde R., Grogan P. et al. A possible Caledonide arm through the Barents Sea imaged by OBS data // Tectonophysics. 2002. Vol. 355. P. 67-97.

106. Coffin M., Eldholm O. Volcanism and continental break igneous provinces // Magmatism and the causes of continental break-up. Geol. Soc. Spec. Publication. 1992. №68. P. 17-30.

107. Collette B.J. On the subsidence of the North Sea area // Geology of the shelf seas. Edinburgh: Oliver and Bayd. 1968. P. 15-30.

108. Davydova N.I., Pavlenkova N.I., Tulina Yu.V., Zverev S.M. Crustal structure of Barents Sea from seismic data // Tectonophysics. 1985. Vol. 114. P. 213-231.

109. Dore A.G. Barents Sea Geology, Petroleum Resources and Commercial potential // Arctic. 1995. Vol. 48 (3). P. 207-221.

110. Eccles J.D., White R.S., Christie P.A. Wide angle converted shear wave analysis of a North Atlantic volcanic rifted continental margin: constraint on sub-basalt lithology // First Break. Vol. 25. 2007.

111. Efimova E.A., Piip V.B. Investigation of the deep structure of the Eastern European Platform using seismic refraction data // Oil and Gas in Alpidic Thrustbelts and Basins of Central and Eastern Europe. EAGE Special Publication, 1996. №5. P. 283-288.

112. Falvey D.A. The development of continental margins in plate tectonic theory // Ausral. Petrol. Explor. 1974. Vol. 14. P. 95-106.

113. Fichler C., Rundhovde E., Johansen S., Saether B. Barents Sea tectonic structures visualized by ERS1 satellite gravity data with indications of an offshore Baikalian trend //First Break. 1997. Vol. 15. P. 355-363.

114. Forsberg R. KMS, Denmark, chairman of AGP. / Open file: http: / 164.214.259 / Grand Gasp / index htm. 2003.

115. Fountain D.M., Christensen N.J. Composition of the continental crust and upper mantle: A review // Geol. Soc. Amer. Mem. 1989. №172. P. 711-742.

116. Fountain D.M., Salisbury M.H. Exposed cross-sections through the continental crust: Implications for crustal structure, petrology, and evolution // Earth and Planet. Sei. Lett. 1981. Vol. 56. P. 263-277.

117. Gilluly J. The tectonic evolution of the western United States // Quart. J. Geol. Soc. London. 1963. Vol. 119. P. 133-174.

118. Haxby W.F., Turcott D.I., Bird J.M. Thermal and mechanic evolution of the Michigan basin // Tectonophysics, 1976. Vol. 36. P. 57-75.

119. Ivanova N.M., Belyev I.V., Leonov Y.G. et al. Deep model Barents-Kara region based on complex interpretation along geotraverses 1-3 AR // EAGE Internationalс

120. Geophysical Conference & Exhibition: Saint Petersburg, Russia. 16-19 October 2006.

121. Ivanova N.M., Verba M.L., Sakoulina T.S., Matveev Yu.I. Rift structures of the Barents Plate from regional geophysical investigations // SEG 2000 Expanded Arstracts. 2000. 4 p.

122. Johansen T.A., Haardeng-Pedersen G., Samuel P. Conversion of satellite altimeter data to free-air gravity anomalies. Technical report 45, 1991. The Hansen Environmental and Remote Sensing Centre, Universitet Bergen. 53 p.

123. Johansen S.E., Ostristy B.K., Birkeland Y., Fedorowsky Y.F. et al. Hydrocarbon potential in the Barents Sea region: play distribution and potential // Arctic Petrology and Petroleum Potential. Elsevier, Amsterdam. 1993. P. 273-320.

124. Kunitsyn A.V. The lithosphere of the central part of the Barents Sea on the seismic data. EAGE International Geophysical Conference & Exhibition: Moscow, Russia. 1 -4 September 2003.

125. Kunitsyn A.V., Roslov Y.V. Comparison of different tomographic approaches on geotransect 2-AR. EAGE International Geophysical Conference & Exhibition: Lenexpo, Saint Petersburg, Russia. 16 19 October 2006.

126. Lyubtsov V.V., Predovsky A.A. et al. Neoproterozoic sedimentary rock successions of the Barents and White Sea. Coasts of the Kola Peninsula, Northwest Russia // Norges Geol. Unders. Rep. 99. 138. Trondheim. 2000. 84 p.

127. McKenzie D. Some remarks on the development of sedimentary basins. Earth Planet. Sci Lett. 1978. Vol. 40. P. 25-32.

128. Mjelde R., Sellevol M.A., Shimamura H., Iwasaki Т., Kanawaza T. A crustal study off Lofoten, N. Norway by use ocean bottom seismographs. Tectonophysics. 1992. Vol. 212. P. 269-288.

129. Moretti I., Pinet B. Discrepancy between lower and upper crustal thinning // Canad. Soc. Petrol. Geol. Mem. 1987. №12. P. 233-239.

130. Moser T.J. Shortest path calculation of seismic rays // Geophysics. 1991. Vol. 56, №1, p. 57-69.

131. Neprochnov Y.I. et al. Comparison of the crustal structures of the Barents Sea and the Baltic Shield from seismic data//Tectonophysics. 2000. Vol. 321, p. 429^47.

132. New exploration areas Arctic-the Barents sea // International Student Conference ISC 2007, Trondheim 9-13th October, 2007.

133. Piip V.B. 2D inversion of refraction traveltime curves using homogeneous functions. Geophysical prospecting. 2001, Vol. 49, p. 461-482.

134. Piip V.B. Deep Seismic refraction Cross Section of Sakhalin (Russia) on the data of reinterpretation using 2-D inversion method. Proceeding of 30th International Congress, 1996. Vol. 20, p. 11-21.

135. Piip V.B., Rodnikov A.G. The Sea of Okhotsk crust from deep seismic sounding data // Russian journal of earth sciences. 2004. Vol. 6, №1, p. 1-14.

136. Piip V.B., Zamozhnyaya N.G., Suleymanov A.K. Detailed velocity structure of salt domes in Pricaspian basin from refraction data // First Break, 2007. Vol. 25. P. 103107.

137. Price R.A. The Cordilleran foreland thrust and fold belt in the Siuthern Canadian Rocky Mountains // Thrust and nappe tectonics. L., 1981.

138. Sakoulina T.S. et al. The results of deep seismic investigations on geotraverse in the Barents sea//Tectonophysics. 2000. Vol. 329, p. 319-331.

139. Sclater J.G., Jaupart C., Galson D. The heat flow through oceanic and continental crust and the heat loss of the Earth // Rev. Geophys. And Space. Phys. 1980. Vol. 18, №1. P. 269-311.

140. Shipilov E.V. Pechora-Barents-Kara platform: Structure and Oil-and-Gas Potential // Geology of the Kola Peninsula. Ed. F.P.Mitrofanov. Kola Science Centre RAS, Geological Institute. Apatity. 1995. P. 124-127.

141. Shkratov P., Stark A.G., Kachurina N.V., Bezrkov V.M., Vinokurov I.Y. Question of oil-gas prospects in northern regions of the Barents-Kara shelf (Franz-Viktor Trough) // First Break. 2003. Vol. 21.

142. Sokolov B.A., Piip V.B., Efimova E.A. Structure of the Earth's crust of the Barents Sea and the northern part of the West Siberia from seismic data // Rap. Russian Acad. Sci. 1995. Vol. 343, p. 687-691.

143. Thybo H., Pharaoh Т., Guterch A. Introduction // Tectonophysics. 1999. Vol. 314, p. 1-5.

144. Ursin В., Bauer C., Zhao H., Fichler C. Combined seismic inversion and gravity modeling of a shallow anomaly in the southern Barents Sea // Geophysics. 2003. Vol. 68. №4. P. 1140-1149.

145. Verba M.L., Volk V.E., Matveev Y.I., Murzin R.R. Deep structure of the Barents Sea shelf by data of complex geophysical investigations // Study of Deep Structure of the

146. Eastern Baltic Shield and Adjacent Ovshore Areas by Seismic Methods. USSR Acad. Sci, Apatity. 1985, p. 16-21.

147. Verhoef J., Roest W.R., Machab R. et al. Magnetic Anomalies of the Arctic and North Atlantic Oceans and Adjacent Land Areas. Geological Survey of Canada. Open file. 3125. 1996.

148. Vogt P.R., Ostenso N.A. Magnetic and gravity profiles across the Alpha Cordillera and their relation to Arctic sea-floor spreading // J. Geoph. Res. 1970. Vol. 75. P. 49254938.ч

149. Wernicke B. Low-angle normal faults in the Basin and Rangen Province: Nappe tectonics in an extending orogen // Nature, 1981. Vol. 291. P. 645-648.

150. Wernicke B. Uniform-sense normal simple shear of the continental lithosphere // Canad. J. Earth Sei. 1985. Vol. 22. P. 108-125.

151. Yliniemi J. Deep seismic sounding in the University of Oulu. Structure and Dynamics of the Fennoscandian Lithosphere, Report S-25. Inst, of Seismology. Univ. of Helsinki, Helsinki, 1991.

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

153. Ziegler P.A. Geological atlas of Western and Central Europe. Amsterdam: Elsevier, 1982. 130 p.