Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана

Жолондз, Сергей Моисеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана"

На правах рукописи

00343очи.

ЖОЛОНДЗ Сергей Моисеевич

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ ЦЕНТРАЛЬНО-АРКТИЧЕСКОМ ОБЛАСТИ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПОДНЯТИЙ АМЕРАЗИЙСКО-ГО СУББАССЕЙНА СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

Специальность - 25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых 25.00.28 - Океанология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук Поселов В.А.

Санкт-Петербург 2008 г.

003456407

Работа выполнена в федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С. Грамберга (ФГУП ВНИИОкеангеология), Санкт-Петербург

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук

Пискарев-Васильев Алексей Лазаревич

Кандидат геолого-минералогических наук

Сергеев Михаил Борисович

Ведущая организация: Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам ГНПП "СЕВМОРГЕО"

Защита состоится «28» ноября 2008 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 216.002.01 при федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С. Грамберга (ФГУП ВНИИОкеангеология), по адресу: 190121, Санкт-Петербург, Английский пр. д. 1, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ВНИИОкеангеология

Автореферат разослан « 23 » октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-м.н., V Андреева И.А.

ВВЕДЕНИЕ

Опыт изучения строения земной коры различных регионов океанов и континентов позволил прийти к выводу, что существует два основных типа земной коры: континентальный и океанический. Разделение земной коры на континентальный и океанический типы основывается, в первую очередь, на различиях в распределении скоростей сейсмических волн по вертикали и в различии мощностей земной коры под континентами и океанами. Как показывает опыт сейсмических работ, подавляющая часть акватории океанов имеет океанический тип земной коры. Большинство поднятий дна в океанах имеют также океанический тип земной коры. Однако в областях с пассивными континентальными окраинами присутствуют континентальные фрагменты.

Геолого-геофизическими исследованиями установлено происхождение большинства поднятий Тихого, Атлантического и Индийского океанов, определены геофизические характеристики земной коры как для поднятий с континентальным типом земной коры, так и с океаническим.

Северный Ледовитый океан (СЛО) уникален в ряду акваторий Мирового океана по своему географическому положению, по площади, которая значительно меньше площади других океанов планеты, по значительно меньшей средней глубине, по большой площади прилегающего шельфа.

Одним из основных отличий СЛО является возраст образования - самый молодой океан.

Центрально-Арктический блок глубоководного Арктического бассейна в который входят трансарктические хребет Ломоносова и система поднятий Альфа-Менделеева, а также котловина Макарова, изучен сейсмическими методами наиболее детально. Однако анализ гидрографической и геофизической изученности акватории Северного Ледовитого океана показывает, что к настоящему времени данных явно недостаточно для создания непротиворечивой модели эволюции литосферы центральной части Арктического бассейна. До сих пор остается дискуссионным вопрос о геологическом происхождении Центрально-Арктической области Северного Ледовитого океана. В связи с этим, решающими аргументами при типизации коры рассматриваемого региона являются не концептуально уязвимые реконструкции, а фактические данные, характеризующие современную структуру этой области океана.

Предлагаемая диссертационная работа является попыткой типизировать земную кору области Центрально-Арктических поднятий, происхождение которой является дискуссионным. В настоящее время в мире накоплен обширный геолого-геофизический материал, позволивший получить информацию о глубинном строении земной коры, как под континентами, так и под океанами и выявить отличия в ее строении. Изучение строения земной коры главным образом опирается на результаты геофизических исследований, основная роль среди которых принадлежит данным сейсморазведки.

Главным объектом исследований диссертации являлось строение земной коры глубоководной провинции Амеразийского суббассейна - области Центрально-Арктических поднятий и поиск аналогов поднятий в Мировом океа-

не. В область Центрально-Арктических поднятий входят: поднятие Менделеева-Альфа, хребет Ломоносова, Чукотское плато и хребет Нортвинд (рис. !)•

Актуальность проблемы. Вопрос о происхождении положительных геоструктур Амеразийского суббассейна остается до сих пор дискуссионным. Можно назвать несколько причин такого положения. Во-первых, на всей глубоководной акватории арктического бассейна не пробурено ни одной скважины, которая вскрыла бы кристаллический фундамент. Во-вторых, не отличаются полнотой геофизические данные: малы объемы сейсмических исследований (рис. 1), аэромагнитная съемка на больших площадях выполнена по редкой сети и с невысокой точностью, чрезвычайно неравномерна гравиметрическая изученность океана. Подавляющий объем уже полученной сейсмической информации в настоящее время подвергается переинтерпретации и новому геологическому истолкованию в связи с развитием вычислительной техники и новому программному обеспечению. Это необходимо для того, чтобы выйти на новый уровень представлений о структуре и мощности осадочного чехла, строении фундамента и земной коры в целом.

Принципиальное значение для понимания эволюции геологических процессов внутри Арктического бассейна имеют данные ГСЗ - МПВ, полученные по геотраверсам в Амеразийском бассейне: СЛО-92 пересекает хребет Ломоносова, «Трансарктика-2000» (профиль проходит через поднятие Менделеева), а также геотраверсы «Арктика - 2005» и «Арктика - 2007», изучившие зону сочленения поднятия Менделеева и хребта Ломоносова с шельфом (рис. 1). Эти геотраверсы являются определяющими для оценки геологической природы поднятий Амеразийского бассейна

Таким образом, актуальность исследований обусловлена необходимостью разработки тектонической модели Северного Ледовитого океана, которая основана на сейсмической информации об осадочном чехле, структуре фундамента и земной коры в целом глубоководных провинций Арктического бассейна, согласуясь при этом с многообразием других геофизических и геологических данных как на акватории, так и на континентальном обрамлении.

Цель работы - это попытка типизировать земную кору положительных структур области Центрально - Арктических поднятий и поиск аналогов глубинного строения земной коры изученных поднятий Мирового океана.

Достижение поставленной цели предполагало решение следующих задач:

- интерпретация временных и глубинных разрезов земной коры Арктического океана, выделение основных ее слоев;

— адаптация и применение методики сейсмогравитационного моделирования к данным, полученным в СЛО и имеющемуся программному обеспечению;

абисс'алъиан .»вон имало рту и па

Чукотская абиссальная равнина

; (Шт'Щ- ■

.Врангеля

Кар О в а

! /■^ЪЦпд*

Рис. 1. Карта рельефа дна Северного Ледовитого океана и схема изученности методом ГСЗ - МПВ.

- анализ опубликованной литературы, освещающей строение земной коры глубоководных поднятий Мирового океана.

Оригинальные фактические материалы и методика исследований.

Экспериментальной основой работы являлась цифровая база сейсмических данных Арктического бассейна, созданная во ВНИИОкеангеология и интегрировавшая материалы как всех российских сейсмических наблюдений за период с 1961 по 2007 гг., так и опубликованных зарубежных (1991-2008 гг.).

Для типизации коры области Центрально-Арктических поднятий использован метод аналогии, который наиболее распространен в геологии. Основная сущность данного метода заключается в том, что из сходства или различия некоторых признаков одних объектов с другими получается новое знание о свойствах исследуемого объекта. Метод аналогии может существенно облегчить решение многих генетических проблем, если они были решены для одного из сравниваемых объектов.

Для того, чтобы использовать метод аналогии и построить на его основе выводы, были соблюдены основные требования:

• Выявлены сходные признаки сравниваемых объектов, которые должны быть существенными и достаточными.

• Выявлены различия объектов, и чем они менее существенные, тем больше оснований для использования метода.

Личный вклад автора. В качестве геофизика автор принимал участие в полевых сейсмических работах и интерпретации полученных данных на Ка-наро-Багамском геотраверсе (1989-1992), Анголо-Бразильском геотраверсе (1984), в Баренцевом море (1979-1980, 1982), а также в высокоширотной арктической экспедиции «Север». Автор выполнил цифровую обработку представленных в диссертации сейсмических данных ГСЗ по профилю «Арктика -2007», принимал участие в обработке сейсмических данных российских ледовых станций в Арктическом океане и моделировании по профилю ГСЗ «Арктика - 2005».

Научная новизна работы состоит, прежде всего, в том, что основные выводы диссертации базируются, в первую очередь, на сейсмических данных, полученных в глубоководных провинциях Арктики и Атлантики. Впервые для интерпретации сейсмометрических и гравиметрических данных, полученных в Северном Ледовитом океане, применена методика сейсмогравимет-рического моделирования в режиме обратной связи. Подтвердилась тесная структурная связь хребта Ломоносова с сопредельной шельфовой областью. Использование метода аналогии позволило подтвердить предположение о континентальном типе земной коры поднятия Менделеева. Сделано обоснованное предположение о континентальной структуре земной коры Центрально - Арктических поднятий.

Практическая значимость и реализация работы. В настоящее время Северный Ледовитый океан является особым для России регионом научных, геополитических, оборонных и экономических интересов.

В 1997 г. Россия ратифицировала «Конвенцию ООН по морскому праву 1982 г.», подготовила и подала на рассмотрение в Комиссию ООН в 2001 г.

Заявку по внешней границе своего континентального шельфа (ВГКШ) в Северном Ледовитом океане (ВНИИОкеангеология - ведущая организация по данной проблеме).

Особое внимание экспертов ООН было сконцентрировано на концепции российской Заявки, которая базируется на принадлежности частей крупнейших поднятий Амеразийского суббассейна (Ломоносова и Менделеева) к компонентам континентальной окраины северо-восточной Евразии. Эксперты ООН расценили такую трактовку как отражающую лишь одну из гипотез; по мнению экспертов, хребет Ломоносова и система поднятий Альфа-Менделеева могут интерпретироваться как геологические образования, на которые не распространяется юрисдикция прибрежных государств. При этом критика концепции России была основана не на экспериментальных данных, а, прежде всего на том, что она не вписывается в популярную на западе мо-билистскую модель эволюции Амеразийского суббассейна.

Предложенная в диссертационной работе типизация земной коры будет использована при составлении обновленной Заявки по внешней границе континентального шельфа РФ.

Апробация работы, основные результаты исследований докладывались на секции геофизики Ученого Совета ВНИИОкеангеология (предварительная защита, протокол от 29.05.2008 г.), отдельных ее разделов и положений осуществлялась на ряде конференций и совещаний, в том числе международных: Девятые и Десятые геофизические чтения им. В.В. Федынского в г. Москве (2007, 2008 гг.), на VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» в г. Москве (2007г.), на V-ой международной конференции по арктическим континентальным окраинам (ICAM V) в г. Тромсе (Норвегия) (2007

г).

Основные положения и выводы диссертации изложены в ряде рукописных научных отчетов и опубликованы в 14-ти научных трудах, в том числе в 2-х коллективных монографиях и в 1-м реферируемом журнале.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения общим объемом 146 стр., включая список литературы из 143 наименования и 49 рисунков.

В 1-ой главе даны общие сведения о существующих представлениях о структуре, обобщенных моделях, строении и мощности как всей океанической земной коры, так и отдельных ее слоев.

2-ая глава посвящена рассмотрению методики интерпретации сейсмических данных МПВ и ГСЗ, комплексной интерпретации данных сейсмометрии и гравиметрии. Сделан вывод о том, что целесообразна постановка задачи итерационного согласования сейсмической и плотностной моделей в режиме обратной связи.

Примером реализации описанной методики является построение генерализованного сейсмоплотностного разреза по геотраверсу «Арктика - 2007». Данная методика применена впервые для построения сейсмоплотностного разреза по геофизическим материалам, полученным в Северном Ледовитом океане.

В 3-ей главе рассмотрена структура и строение земной коры глубоководных поднятий Провинции центрально-арктических поднятий Амеразийского суббассейна. Сделана попытка провести типизацию земной коры поднятий Амеразийского суббассейна на основе полученного фактического материала. Собранные и проанализированные материалы позволяют сделать вывод о континентальной структуре коры Центрально-Арктических поднятий - хребта Ломоносова, поднятия Менделеева, хребта Альфа, Чукотского поднятия и хребта Нортвинд.

В 4-ой главе использован метод аналогии для типизации коры наиболее спорной области Центрально-Арктических поднятий - поднятия Менделеева-Альфа. Рассмотрена структура земной коры хорошо изученных глубоководных поднятий Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Основной целью главы было сравнение глубинного строения земной коры поднятия Менделеева с возможными аналогами в Мировом океане. Проведенное сравнение показало, что наилучшее сходство в строении земной коры наблюдается с поднятиями, имеющими бесспорно континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, поднятие Лорд-Хау, банка Роколл, Сейшельское плато. Исходя из метода аналогии сделан вывод о континентальном типе земной коры поднятия Менделеева - Альфа.

Выражение благодарности. Диссертационная работа выполнена в отделе морской сейсморазведки ВНИИОкеангеология. Автор выражает благодарность докторам геол.-мин. наук Поселову В.А., Павленкину А.Д., кандидатам геол.-мин. наук Буценко В.В. и Верба В.В. за ценные советы, консультации, критический анализ, экспертную оценку и поддержку во время работы над диссертацией, кандидату геол.-мин. наук Астафуровой Е.Г. за проведенное плотностное моделирование.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Защищаемое положение 1. Решение прямой и обратной задач сейсмометрии и гравиметрии в режиме обратной связи позволяет существенно снизить неоднозначность полученных решений путем выбора тех, которые наиболее коррелируют с выделенными в волновых полях структурными особенностями.

Вопрос оценки информативности и достоверности решения обратных кинематических задач является одним из главных этапов интерпретации сейсмометрических данных. Достоверность решения включает в себя возможность получения устойчивого решения и точного определения отдельных параметров модели.

Неоднозначность решения обратных кинематических задач сейсмометрии также связана с неправильным определением природы основных волн. Волны разных типов в области первых вступлений, которые используются при решении обратных кинематических задач, близки между собой, и разделить их чаще всего не представляется возможным. Поэтому вопрос о природе первых

вступлений (рефрагированные или головные волны) очень часто остается открытым.

Большое значение для получения достоверных скоростных моделей среды имеет правильный выбор системы наблюдений. Системы наблюдений с многократными перекрытиями могут, в принципе, существенно уменьшить неоднозначность решения обратной кинематической задачи. В связи с этим, натурным исследованиям должно предшествовать моделирование системы наблюдения. Это может быть осуществлено заданием априорной модели среды. Затем, путем решения прямой задачи сейсмометрии, определяется оптимальная система наблюдения. Подобная методика использовалась при проведении исследований на региональных профилях «Арктика-2005» (поднятие Менделеева) и «Арктика-2007» (хребет Ломоносова).

Важными характеристиками способов решения обратных сейсмометрических задач являются такие показатели, как надежность и детальность.

Надежность решений обратных кинематических задач сейсмометрии различна. Решение тем надежнее, чем полнее используется вся исходная информация при заданном уровне детальности решения. Оценка надежности выделения скоростных неоднородностей производится с учетом густоты сети наблюдений, длины годографов и глубины проникновения рефрагированных лучей из различных источников.

Для увеличения достоверности решения обратной кинематической задачи необходима комплексная интерпретация сейсмометрических материалов с данными других геофизических методов (гравиметрии и магнитометрии).

Комплексная интерпретация данных сейсмометрии и гравиметрии имеет давнюю историю. Она получила название сейсмогравитационного метода, который предложен Г.А. Гамбурцевым. Этот метод дает более полное геологическое представление об объекте исследования, чем каждый из этих методов в отдельности. Сейсмогравитационный метод получил дальнейшее развитие в работах Н.И. Павленковой, В.Н. Страхова, В.И. Старостенко и др.

Использование комплексного подхода к анализу данных этих двух методов является весьма эффективным средством, позволяющим существенно ограничить класс эквивалентных решений задач интерпретации.

Наиболее достоверным подходом к совместной интерпретации данных гравиметрии и сейсмометрии с полной очевидностью следует признать целесообразность постановки задачи итерационного согласования обеих моделей в режиме обратной связи.

Интерпретация должна строиться по следующему плану:

• Построение начальной скоростной модели путем решения прямой и обратной задач сейсмометрии;

• Определение эмпирических зависимостей плотности и скорости упругих волн, выделение блоков с различными зависимостями в реальном диапазоне изменений;

• Использование полученных зависимостей для формирования плотностной модели «нулевого» приближения, решение прямой и обратной задач гравиметрии;

• Корректировка скоростной модели в рамках неоднозначности решения обратной задачи;

• Повторение цикла.

Комплексное решение прямых и обратных задач сейсмометрии и гравиметрии позволяет подбирать согласованные скоростные и плотностные модели, включающие все возможные элементы структуры среды в любом их сочетании, ускорить и упростить процедуру подбора и повысить геологическую эффективность комплексной интерпретации данных сейсмометрии и гравиметрии.

В целом, методика сейсмогравитационного моделирования состоит в подборе скоростного разреза V(x,z) по первым и последующим вступлениям (если они есть), в расчете эффекта Ag от плотностного эквивалента подобранной скоростной модели и во внесении в плотностной разрез локальных изменений, соответствующих аномалиям остаточного поля. Полученная сейсмоп-лотностная модель является не окончательным итогом, а объективной основой для геологической интерпретации полученных результатов.

По сравнению с другими методами интерпретации данная методика позволяет достаточно достоверно выявлять главные черты строения изучаемой среды.

Примером реализации описанной методики является построение сейсмического разреза по геотраверсу «Арктика - 2007». Данная методика применена впервые для интерпретации сейсмометрических и гравиметрических данных, полученных в Северном Ледовитом океане.

Для построения сейсмического разреза были использованы данные ГСЗ. На начальном этапе была построена формализованная скоростная модель нулевого приближения, решение прямой задачи сейсмометрии которой удовлетворяло исходным данным с заданной точностью. В качестве априорных данных для построения модели были использованы рельеф дна и мощность верхнего слоя осадочного чехла, полученные во время проведения точечных зондирований MOB на профиле.

На следующем этапе были уточнены границы акустического фундамента, кровли верхней коры и границы Мохо. В основу одного из альтернативных методов обработки сейсмических записей был положен принцип построения модели скоростного разреза на основе интерактивного сопоставления осей синфазности на зарегистрированных сейсмических записях с теоретическими годографами, построенными для данного скоростного разреза с использованием программного обеспечения SeisWide.

Построение модели скоростного разреза является интерактивным процессом в связи с тем, что форма теоретически рассчитываемого годографа определяется двумя основными факторами: рельефом границы и распределением скорости в вышележащих отложениях. Поэтому процесс подбора оптимальной скоростной модели является наиболее трудоёмкой операцией, поскольку при этом приходится изменять не только рельеф отдельных скоростных границ, но также и пластовые скорости в среде.

В ВИРГ - Рудгеофизика (ФГУНПП «Геологоразведка») была разработана оригинальная технология построения мигрированных глубинных сейсмических разрезов по волнам любых типов, в которой одним из элементов является использование программы Seis Wide.

По этой технологии в процессе построения мигрированного разреза проводится суммирование записей на перекрывающихся участках. Для сохранения первоначальной плотности наблюдений, интервал, в котором производилось суммирование, выбирается равным шагу между пунктами приёма. В сводную сейсмограмму, полученную после суммирования, вводятся кинематические поправки, преобразующие её в мигрированный глубинный сейсмический разрез.

Глубинные сейсмические разрезы, построенные для отдельных сейсмических границ вдоль геотраверса «Арктика - 2007», были объединены в сводный мигрированный глубинный сейсмический разрез, который и является конечным результатом обработки сейсмических данных.

Используя полученный разрез в качестве начального приближения для сейсмотомографического моделирования с использованием системы Х-Томо 1.0 (XGEO Ltd.), была подобрана предварительная модель. Однако решение прямой гравиметрической задачи от обеих моделей показало, что они не согласуются с наблюденным гравитационным полем.

Изменение конфигурации кровли нижней коры в гравиметрической модели позволило получить достаточно хорошее совпадение наблюденного и рассчитанного гравитационного поля для промежуточной модели, которая была использована для следующей итерации сейсмотомографического моделирования. При этом следует отметить, что изменения коснулись только одной границы - внутрикоровой, которая, как правило, является наиболее проблематичной при кинематической интерпретации данных ГСЗ.

Итоговое решение прямой и обратной задач для скорректированной по гравитационному полю модели показало хорошую точность подбора системой Х-ТОМО, что определяет устойчивость решения и надежность результата. Точность характеризуется величиной среднеквадратического расхождения наблюденных и теоретических годографов. Для регионального профиля ГСЗ «Арктика - 2007» значение СКП невязки составило 0.02 с, что свидетельствует об очень высоком (для данных ГСЗ) качестве подбора модели (рис. 2).

В результате обработки была получена модель земной коры по региональному профилю «Арктика - 2007».

Защищаемое положение 2. Континентальная природа земной коры хребта Ломоносова, помимо геофизических характеристик, отвечающих типичным признакам континентальной коры, подтверждается его тесными структурными связями с сопредельной шельфовой областью.

Систематизация сейсмических данных в виде специализированного банка данных открыла возможность исследования пространственного распространения осадочных толщ, принадлежащих к определенным сейсмическим горизонтам, анализу скоростных характеристик земной коры. В последние десятилетия существенный вклад в изучение глубинных разрезов земной коры СЛО внесли работы, выполненные ВНИИОкеангеология и Полярной морской геолого-разведочной экспедицией МПР РФ по системе Арктических геотраверсов. Активизировались и международные исследования в Северном Ледовитом океане; они проводились на ледоколах «Polarstern», «Oden» и «Healy».

В Амеразийском суббассейне по комплексу разнопорядковых форм рельефа и их батиметрическому положению выделена Центрально-Арктическая область поднятий. Анализ рельефа этой провинции дал наиболее значительный результат, позволивший утверждать, что по геоморфологическим параметрам она представляет единое орографическое образование, являющееся естественным продолжением континентальных окраин в океане (рис. 1). Этот вывод был подтвержден материалами районирования потенциальных полей.

Особое положение Северного Ледовитого океана (его ледовитость) осложняет проведение детальных сейсмических работ, позволяющих более полно изучить структуру осадочного чехла и земной коры в целом. Подавляющий объем уже полученной сейсмической информации в настоящее время подвергается переинтерпретации и новому геологическому истолкованию в связи с развитием вычислительной техники и новому программному обеспечению. Это необходимо для того, чтобы выйти на новый уровень представлений о структуре и мощности осадочного чехла, строении фундамента и земной коры в целом.

Хребет Ломоносова.

Строение хребта Ломоносова вызывает меньше всего дискуссий. Хребет служит естественной границей, отделяющей Амеразийский суббассейн от Евразийского. Глубинное строение хребта Ломоносова было исследовано сейсмическими методами ГСЗ и MOB во время работ на субширотном геотраверсе протяженностью 280 км в 1992 г. Исследования включали комплекс сейсмических наблюдений ГСЗ и MOB для определения структуры

и мощности земной коры и осадочного чехла хребта Ломоносова. В результате интерпретации данных была получена сейсмическая модель земной коры хребта Ломоносова. Общая мощность земной коры колеблется в пределах исследуемого региона, достигая на своде максимальной мощности 24- 26 км. В западном направлении мощность коры заметно уменьшается и достигает минимального значения 10.6 км в котловине Амундсена. Это уменьшение мощности достигается за счёт резкого утонения комплекса IV (до 0.5 км), выклинивания комплекса V (Уг = 5.9 - 6.4 км/с) и заметного подъёма границы М. В восточном направлении утонение коры происходит плавно, без резких изменений в поведении выделенных сейсмокомплексов, достигая значения 13 км у восточного подножия хребта Ломоносова.

Неоднородность строения хребта Ломоносова отчетливо проявляется в потенциальных полях. В магнитном поле северо-американскому флангу хребта (Линкольновский блок) отвечают интенсивные короткопериодные магнитные аномалии величиной до 1500 нТл, мало отличимые от аномалий над отрогом Марвин и собственно хребтом Альфа. На евразийском фланге хребта Ломоносова интенсивность аномалий заметно уменьшается и при приближении к архипелагу Де-Лонга равняется приблизительно 100 - 200 нТл.

Предполагается, что магнитные аномалии евразийского фланга хребта Ломоносова связаны с многоэтапным проявлением основного магматизма, начиная с мелового времени.

В гравитационном поле ярко выражено гетерогенное строение хребта Ломоносова. Вдоль его Евразийского и Амеразийского склонов выделяются небольшие по ширине линейные отрицательные аномалии в свободном воздухе. Их природа неясна, возможно, что это линейная зона желобов, заполненных молодыми осадками.

Летом 2007 года ВНИИОкеангеология выполнила программу комплексных геолого-геофизических исследований «Арктика-2007» на присибирском фланге хребта Ломоносова от широты 83° до зоны сочленения с шельфом моря Лаптевых.

Анализ сейсмотомографической модели земной коры по профилю «Арктика-2007» (рис. 3) позволяет предложить следующую геологическую интерпретацию строения земной коры хребта Ломоносова и его зоны сопряжения с прилегающим шельфом.

На южном фланге выделяется периконтинентальный прогиб с мощностью осадочного чехла 11-12 км при общей мощности земной коры 26-28 км. Мощность верхней редуцированной коры не превышает 3 км.

В центральной части геотраверса мощность земной коры резко сокращается до 20 - 22 км, что предположительно соответствует области сопряжения хребта с прилегающим шельфом. Северный фланг геотраверса характеризует строение области хребта Ломоносова, не осложненной присклоновыми структурами. Общая мощность коры хребта здесь составляет 22 - 24 км при сокращающейся на север мощности осадочного чехла до 5 - 6 км.

-20.00

=Са1си1а(йй

41)».1)

■>110 1)

-ЙШЛ

+ 1» л

Рис. 3. Сейсмическая модель земной коры по геотраверсу ГСЗ «Арктика-2007» К, - кровля верхней коры; К2~ кровля нижней коры; М - граница Мохоровичича.

Главной особенностью сейсмической модели геотраверса является редуцированность верхней коры хребта Ломоносова на всем протяжении; ее мощность изменяется от 2 км в южной части геотраверса до 10 - 12 км в центральной и до 6-8 км на северном фланге. Граничная скорость по подошве коры (граница М) составляет 7.9 -8.1 км/с.

Таким образом, по результатам кинематической интерпретации данных ГСЗ зона сочленения хребта Ломоносова с шельфом представлена типично континентальным строением земной коры. При этом верхний слой кристаллической коры (скорости 6.0-6.2 км/с) прослеживается через зону сочленения без разрывов, а его мощность разрастается местами до 12 км за пределами зоны сочленения - в глубоководной части хребта Ломоносова.

На основании данных сейсмических зондирований, выполненных отечественными и зарубежными исследователями, континентальный тип земной коры хребта Ломоносова не вызывает сомнений.

Защищаемое положение 3: Собранные и проанализированные материалы позволяют сделать обоснованное предположение о континентальной структуре коры Центрально-Арктических поднятий - хребта Ломоносова, поднятия Менделеева, хребта Альфа, Чукотского поднятия и хребта Нортвинд.

Чукотское поднятие.

Континентальный тип земной коры данной структуры не дискутируется.

Хребет Нортуинд.

Согласно плотностному моделированию, поверхность Мохоровичича под хребтом Нортуинд находится на глубине 28 км, под впадиной Нортуинд - 23 км.

На хребте Нортуинд под верхнекайнозойским чехлом допускается наличие докембрийского гранито-метаморфического фундамента и распространены палеозойские, триасовые, юрские, раннемеловые и позднемеловые образования. Предполагается пологое залегание и падение всех этих толщ в направлении на юг. В целом хребет Нортуинд представляется останцом древней платформы, расчлененным на горсты и грабены во время тектонических событий мезозоя и кайнозоя.

Вместе с тем совокупность всех приведенных геолого-геофизических данных по хребту Нортуинд дает основание сделать вывод, что по своим характеристикам он принадлежит к блокам континентальной коры, участвующих в строении области поднятий Амеразийского суббассейна.

Хребет Альфа.

Хребет Альфа обладает самой сложной в Амеразийском суббассейне топографией дна.

Современные представления о геологической природе хребта Альфа сводятся к трем альтернативным точкам зрения. Согласно одной из них, хребет является результатом древнего спрединга. Среди зарубежных исследователей эту точку зрения разделяют P.R. Vogt, N.A. Ostenso (1970), Hall (1973). Они считают, что хребет Альфа - это древний срединно-океанический хребет, имеющий характерную для гребневых зон СОХ продольную зональность. В

последние годы российские исследователи С.П. Мащенков (2001), Н.И. Гуре-вич (2006, 2007), разрабатывая эту версию, пришли к выводу, что хребет Альфа сформировался у трех центров спрединга в поздней юре - самом начале мела. Позднее, предположительно в середине мела, ослабленные зоны в Аме-разийском суббассейне подверглись внутриплитному вулканизму и вертикальным тектоническим движениям, создавшим современный хребет Альфа.

Одновременно существует другая точка зрения, согласно которой хребет Альфа-Менделеева - это океаническое вулканическое плато и след активной горячей точки. Такие взгляды разделяют П.Р. Вогт, Л.К. Ковач, Р.К. Пери (1984), П.Т. Тейлор, Д. Форсайт и др. По материалам экспедиции CESAR на хребте Альфа было установлено увеличение мощности так называемого «нижнего базальтового» слоя до 15 км и присутствие в верхней части разреза высокоскоростных пород со скоростью 4,7 - 5,1 км/с. Их мощность составляет 8 км. Анализируя эти особенности скоростного разреза, Д. Форсайт пришел к выводу, что он сопоставим со скоростным разрезом Исландии и Тихоокеанских поднятий Манихики и Онтонг-Ява. По его мнению, земная кора хребта Альфа есть не что иное, как древняя океаническая кора, претерпевшая многократные изменения в более поздние этапы своей эволюции, а на ранних стадиях на месте области Центрально-Арктических поднятий существовал древний срединно-океанический хребет с расчлененным рельефом. Эта позиция, по сути, близка к первой.

Рассматривая данную точку зрения, следует обратить внимание на характер сочленения хребта Альфа с сопредельными глубоководными котловинами. С одной стороны он соседствует с обширной Канадской котловиной, строение которой рассмотрено в ряде работ Grantz (1990); Lawver (1990); Johnson (1994), а с другой он граничит с котловиной Макарова.

Многие исследователи Арктического региона считают хребет Альфа -структурой континентального происхождения. Зарубежными представителями этой точки зрения являются J.R. Sweeney, J.R. Weber, S.M. Blasco (1982). Сторонники этой точки зрения среди российских ученых: Ю.М. Пущаровский (1976, 2001), Ю.Е. Погребицкий (1998, 2002), Н.С. Шатский (1935), В.Е. Хаин (2000, 2007), Ю.Г. Киселев (1986), В.А. Поселов (2000, 2002, 2005,2007), В.В. Верба (1986, 2002, 2006), В.Э. Волк (1996). Все исследователи отмечают большую мощность коры, сходство ее разреза с континентальной корой хребта Ломоносова. По их мнению, магнитные аномалии над хребтом не относятся к типу спрединговых. Этот вывод становится очевиден при сравнении магнитного поля хребта Альфа-Менделеева и Евразийского суббассейна. Также было установлено, что интенсивные короткопериодные магнитные аномалии хребта Альфа имеют продолжение на шельфе к юго-западу от Земли Элсмира, включая террейн Пири.

Поднятие Менделеева.

Профиль ГСЗ, выполненный в 2000 году на НИС «Академик Федоров», пересек поднятие Менделеева в северной его части. Общая мощность земной коры на профиле достигает 30-32 км. Осадочный чехол состоит из двух толщ

общей мощностью 2-4 км. Скорости в верхней толще составляют 1,7 - 3,2 км/с, в нижней - 4,3 - 5,2 км/с.

Поднятие Менделеева и зона сочленения с шельфом было предметом полевых комплексных геолого-геофизических исследований и в 2005 году. В результате было установлено, что консолидированная кора имеет двухслойное строение и мощность от 25 до 30 км. Верхняя кора характеризуется сейсмическими скоростями от 6,0 до 6,5 км/с и мощностью до 7 км. Нижний слой характеризуется скоростями 6,7 - 7,2 км/с и изменчивой мощностью, колеблющейся в пределах от 10 км в Северо-Чукотском прогибе, до 23 км на поднятии Менделеева. Мощность осадочного слоя в периферийной части Севе-ро-Чукотского прогиба достигает 10 км (рис. 4).

Главным структурным признаком перехода с шельфа на поднятие Менделеева является не утрата каких-либо континентальных признаков в строении верхней части земной коры, а существенное увеличение мощности нижнего слоя коры (по сравнению с Северо-Чукотским прогибом) и появление в основании коры высокоплотностной линзы.

Повышенная, по сравнению с шельфовой областью, мощность нижней коры связана, по-видимому, с ее пластическим «стеканием» с мантийных поднятий под сопредельными с поднятием Менделеева структурами (котловинами Подводников и Канадской).

По данным ГСЗ общая мощность земной коры на поднятии Менделеева составляет 25 - 30 км, а поверхность верхней мантии характеризуется граничной скоростью продольных сейсмических волн 7.9 - 8.2 км/с.

Гетерогенное строение поднятия Менделеева отчетливо проявилось не только в рельефе дна, но и в потенциальных полях. В магнитном поле область поднятий Амеразийского суббассейна образует единую провинцию, она характеризуется общей региональной соподчиненностью простираний аномалий, интерференционным мозаичным типом поля, обычно характерным для блоков континентальной коры. В южном направлении интенсивность аномалий над поднятием Менделеева существенно уменьшается.

Всестороннее изучение донно-каменного материала, полученного в результате драгирования и грунтовыми трубками, дало богатый фактологический материал и привели к выводам о том, что «во-первых, породы, послужившие источником осадков, формационно принадлежат типично платформенным образованиям. Во-вторых, исходными породами были преимущественно средне-верхнепалеозойские образования. В-третьих, источник донных осадков представляет собой платформенные отложения не только по условиям формирования, но и по reo структурным особенностям».

Рис. 4. Сейсмическая модель земной коры по геотраверсу ГСЗ «Арктика-2005»

Защищаемое положение 4. Метод аналогии позволяет подтвердить предположение о континентальной природе земной коры поднятия Менделеева. Наилучшее сходство глубинного строения поднятия Менделеева обнаруживается с глубинным строением поднятий, имеющих континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, плато Роколл, поднятием Лорд-Хау, Сейшельским плато.

Для подтверждения вывода о типизации коры наиболее спорной области Центрально-Арктических поднятий - поднятия Менделеева-Альфа воспользуемся методом аналогии, который наиболее распространен в геологии. Основная сущность данного метода заключается в том, что из сходства или различия некоторых признаков одних объектов с другими получается новое знание о свойствах исследуемого объекта. Метод аналогии может существенно облегчить решение многих генетических проблем, если они были решены для одного из сравниваемых объектов.

Для того, чтобы использовать метод аналогии и построить на его основе выводы, требуется соблюсти ряд условий:

• Выявить сходные признаки сравниваемых объектов, которые должны быть существенными и достаточными.

• Выявить различия объектов, и чем они менее существенные, тем больше оснований для использования метода.

Сейсмические данные, полученные в различных районах Мирового океана, позволили выделить существенные неоднородности строения земной коры океанов и окраинных морей, а также выявить в их пределах разнообразные структуры. Так были выделены положительные структуры дна, которые получили название - асейсмичные хребты или поднятия, которые представляют собой системы линейных поднятий, различных по строению, времени заложения, истории развития и степени проявления вулканизма и тектонических деформаций. Рассмотрим ряд поднятий и зон перехода океан-континент.

Следует заметить, что подавляющее большинство океанических поднятий, по мнению разных исследователей, имеют неоднозначное происхождение и тип земной коры. Однако это не может помешать применению принципа ак-туализма при рассмотрении вопроса о типизации земной коры области Центрально-Арктических поднятий.

Для выявления сходных признаков и различий рассмотрены подводные возвышенности Ширшова, Шатского, Хесса, Онтонг-Ява, Лорд-Хау, Гавайское тектоно-вулканическое поднятие, плато Манихики в Тихом океане, Восточно-Индийское поднятие (поднятие 90°), хребет 79°, хребет 85°, хребет Коморин, Мадагаскарский хребет, Маскаренский хребет, плато Эксмут, хребет Броккен, плато Кергелен в Индийском океане, поднятие Сьерра-Леоне, хребет Ян-Майен, Канарское поднятие, плато Воринг, плато Роколл, Восточно-Гренландский хребет в Атлантическом океане.

Несмотря на уникальность каждого из рассмотренных нами поднятий, сравнение глубинного строения земной коры поднятия Менделеева с возможными аналогами в Мировом океане показывают, что наилучшее сходство в строении земной коры наблюдается с поднятиями, имеющими

континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, поднятие Лорд-Хау, плато Роколл, Сейшельское плато. Исходя из метода аналогии, можно прийти к выводу о континентальном типе земной коры поднятия Менделеева - Альфа (рис. 5).

пв о.о-

-5.0

-Ю.О

-15.0-

-В ■е

-ЗО.О"

-зо.о--40.0 -

«» »50

Рис. 5. Сопоставление глубинного строения поднятия Менделеева с Сейшельским плато, плато Роколл и хребтом Лорд-Хау.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе сейсмометрических данных МПВ, ГСЗ и МОВ, выполненных в ходе российских экспедиций в Северный Ледовитый океан, а также на основе анализа большого объема опубликованной литературы выполнена типизация земной коры положительных структур Центрально - Арктической области океанических поднятий Амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана.

Рассмотрен вопрос оценки информативности и достоверности решения обратных кинематических задач, который является одним из главных этапов интерпретации сейсмометрических данных. Достоверность решения включает в себя возможность получения устойчивого решения и точного определения отдельных параметров модели.

Использование комплексного подхода к анализу данных геофизических методов, таких как сейсмометрия и гравиметрия, является весьма эффективным средством, позволяющим существенно ограничить класс эквивалентных решений задач интерпретации.

Согласующее моделирование при решении прямых и обратных задач сейсмометрии и гравиметрии позволяет преодолеть трудности выбора моделей, которые наиболее коррелируют с выделенными в волновых полях структурными особенностями. Применение такого подхода позволяет, кроме нахождения элементов контрастных границ, определить значения аномальной плотности изучаемых пород.

С полной очевидностью следует признать целесообразность постановки задачи итерационного согласования сейсмической и гравиметрической моделей в режиме обратной связи.

В Амеразийском суббасейне по комплексу разнопорядковых форм рельефа и их батиметрическому положению выделена Центрально-Арктическая провинция поднятий. Анализ рельефа этой провинции позволяет утверждать, что по геоморфологическим параметрам она представляет единое орографическое образование, являющееся естественным продолжением континентальных окраин в океане.

В Центрально-Арктической области поднятий выделяются хребет Ломоносова, имеющий ярко выраженное блоковое строение, хребет Альфа и поднятие Менделеева, плато Чукотское и Нортуинд. Поднятия разделяют депрессии - котловины Макарова, Подводников, Чукотская, Менделеева. Особенности строения земной коры поднятий этого региона стали предметом анализа.

В результате проведенного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных сделаны выводы о том, что континентальная природа земной коры хребта Ломоносова, помимо геофизических характеристик, отвечающих типичным признакам континентальной коры, подтверждается его тесными структурными связями с сопредельной шельфовой областью. Собранные и проанализированные материалы позволили прийти к выводу о континентальной структуре коры всех положительных структур Центрально-Арктической области океанических поднятий Северного Ледовитого океана -хребта Ломоносова, поднятия Менделеева, хребта Альфа, Чукотского поднятия и хребта Нортвинд.

Одной из структур в области Центрально-Арктических поднятий, типизация земной коры которой является наиболее спорной, является поднятие Менделеева. Для типизации коры поднятия Менделеева был использован метод аналогии, который наиболее распространен в геологии. Метод аналогии помог облегчить решение данной генетической проблемы, которая решена для одного из сравниваемых объектов. За базу сравнения были выбраны положительные структуры в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах.

поднятий, имеющих континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, плато Роколл, поднятием Лорд-Хау, Сейшельским плато.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Публикация в реферируемом журнале:

1. Поселов В.А., Верба В.В., Жолондз С.М. Типизация земной коры Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана. //Геотектоника, 2007. №4. С.48 - 59

Публикации в нереферируемых изданиях:

2. Горячев Ю.В., Жолондз С.М. Строение осадочного чехла экваториальной Атлантики. //Тезисы докладов VI Всесоюзной школы морской геологии. М. 1984. АН СССР, ИО АН СССР. Т.2. С. 176-177

3. Астафурова Е.Г., Жолондз С.М. Изостатическое состояние и мощность земной коры Тихого океана. //Геолого-геофизические исследования в Мировом океане. Ленинград, Севморгеология. 1987. С.81-88.

4. Литвинов Э.М., Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Жолондз С.М., Шульц A.C. Плотностные неоднородности верхней мантии Мирового океана. //Тезисы докладов III съезда советских океанологов, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987.

5. Литвинов Э.М., Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Жолондз С.М. Комплексное использование данных региональных геофизических съемок - основа изучения глубинного строения дна Мирового океана. //Проблемы геофизики океанского дна. - Тезисы докладов 1-й Всесоюзной конференции по морской геофизике, Москва, 1987, т.1. С.133 - 134.

6. Жолондз С.М. Сейсмометрические исследования. //Глубинная морская геофизика. Ленинград, Недра, 1991. С. 142- 164.

7. Жолондз С.М. Сейсмоплотностная модель коры Канарской котловины. //Геолого-геофизические исследования на геотраверсах Мирового океана, СПб, Севморгеология, 1992. С. 87-91.

8. Литвинов Э.М., Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Жолондз С.М. Плотностные неоднородности верхней мантии. //Глубинное строение и геодинамика литосферы Атлантического и Тихого океанов. М., Наука, 1992. С. 137 -145.

9. Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Бочарова Е.В., Глебовский В.Ю., Жолондз С.М., Зайончек A.B., Степанов C.B. Особенности строения и эволюции дна северной части Центральной Атлантики по результатам геолого-геофизических исследований на Канаро - Багамском геотраверсе. //Сборник рефератов докладов Международной научной конференции "Геофизика и современный мир". М., 1993. С. 185 -186.

10. Верба M.JL, Сакулина Т.С., Жолондз С.М. Баренцевоморская ветвь каледонид по данным комплексных геофизических исследований на профиле I - АР. // Тезисы докладов ICAM - III., 1998.

11. Литвинова Т.П., Атаков А.И., Велик A.B., Жолондз С.М., Матвеев Ю.И., Ржевский H.H. Опыт создания цифровой схематической карты аномального магнитного поля океанов масштаба 1:15 ООО ООО. // Тезисы докладов Всероссийского съезда геологов и научно-практической конференции "Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века", СПб, 2000, т.З. С. 70 - 71.

12. Поселов В.А., Жолондз С.М. Типизация земной коры системы поднятий Альфа-Менделеева. // Тезисы докладов IX Геофизических чтений им. В.В. Федынского, М., 2007. С.28.

13. Поселов В.А., Жолондз С.М. Строение земной коры Центрально -Арктической области океанических поднятий Северного Ледовитого океана. //Доклады VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М., 2007г., т. 1. С. 283.

14. Поселов В.А., Каминский В.Д., Паламарчук В.К., Жолондз С.М. Комплексные геолого-геофизические исследования на хребте Ломоносова. // Тезисы докладов X Геофизических чтений им. В.В. Федынского, М., 2008. С.37.

Подписано к печати 10.10.2008 г. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2. Формат 60x90/16. Тираж 100 экз. Заказ № 18.

Отпечатано в секторе оперативного тиражирования

ФГУП «ВНИИОкеангеология» 190121, Санкт-Петербург, Английский проспект, 1

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Жолондз, Сергей Моисеевич

Введение

Глава 1. Существующие представления о строении океанической земной коры.

1.1. Обобщенные модели океанической земной коры.

1.2. Строение и мощность океанической земной коры.

1.3. Строение и мощность осадочного слоя океанической земной коры.

1.4. Строение и мощность второго слоя океанической земной коры.

1.5. Строение и мощность третьего слоя океанической земной коры.

Глава 2. Методика и технология интерпретации сейсмометрической информации.

2.1. Общие свойства сейсмических волновых полей при наблюдениях ГСЗ, КМГТВ и MOB.

2.2. Определение природы регулярных волн и решение прямых динамических и кинематических задач сейсмометрии.

2.3. Решение обратных динамических и кинематических задач и оценка их достоверности.

2.4. Методика сейсмогравитационнош моделирования.

2.5. Практическое применение методики сейсмогравитационного моделирования.

Глава 3. Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий Амеразийского суббассейна Северного

Ледовитого океана.

Глава 4. Возможные аналоги поднятия Менделеева в Мировом океане.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана"

Изучение строения земной коры различных регионов океанов и континентов позволило прийти к выводу, что существует два основных типа земной коры: континентальный и океанический. Как показывает опыт сейсмических работ, подавляющая часть акватории океанов имеет океанический тип земной коры. Большинство океанических поднятий дна в океанах имеют также океанический тип земной коры. Однако в океанических областях с пассивными континентальными окраинами присутствуют континентальные фрагменты.

Северный Ледовитый океан уникален в ряду акваторий Мирового океана по своему географическому положению, по площади, которая значительно меньше площади других океанов планеты, по значительно меньшей средней глубине, по большой площади прилегающего шельфа.

Одним из основных отличий Северного Ледовитого океана является возраст его образования - он самый молодой океан.

Центрально-Арктический блок глубоководного Арктического бассейна, в который входят трансарктические хребет Ломоносова и система поднятий Альфа-Менделеева, а также котловина Макарова, изучен сейсмическими методами наиболее детально. Однако анализ гидрографической и геофизической изученности акватории Северного Ледовитого океана показывает, что к настоящему времени данных явно недостаточно для создания непротиворечивой модели эволюции литосферы центральной части Арктического бассейна. До сих пор остается дискуссионным вопрос о геологическом происхождении Центрально-Арктической области Северного Ледовитого океана. В связи с этим решающими аргументами при типизации коры рассматриваемого региона являются не концептуально уязвимые реконструкции, а фактические данные, характеризующие современную структуру этой области океана.

Предлагаемая диссертационная работа является попыткой типизировать земную кору области Центрально-Арктических поднятий. В настоящее время в мире накоплен обширный геолого-геофизический материал, позволивший получить информацию о глубинном строении земной коры, как под континентами, так и под океанами и выявить отличия в ее строении. Изучение строения земной коры, главным образом, опирается на результаты геофизических исследований, основная роль среди которых принадлежит данным сейсморазведки.

Разделение земной коры на континентальный и океанический типы основывается, в первую очередь, на различиях в распределении скоростей сейсмических волн по вертикали и в различии мощностей земной коры под континентами и океанами.

Главным объектом исследований диссертации являлось строение земной коры глубоководной провинций Амеразийского суббассейна - области Центрально-Арктических поднятий, сравнение ее строения с типичной корой океанического типа и поиск аналогов поднятий в Мировом океане. В область Центрально-Арктических поднятий входят: поднятие Менделеева-Альфа, хребет Ломоносова, Чукотское плато и хребет Нортвинд.

Актуальность проблемы. Вопрос о происхождении положительных геоструктур Амеразийского суббассейна остается до сих пор дискуссионным. Можно назвать несколько причин такого положения. Во-первых, на всей глубоководной акватории арктического бассейна не пробурено ни одной скважины, которая вскрыла бы кристаллический фундамент. Во-вторых, не отличаются полнотой геофизические данные: малы объемы сейсмических исследований, аэромагнитная съемка на больших площадях выполнена по редкой сети и с невысокой точностью, чрезвычайно неравномерна гравиметрическая изученность океана. Подавляющий объем уже полученной сейсмической информации в настоящее время подвергается переинтерпретации и новому геологическому истолкованию в связи с развитием вычислительной техники и новому программному обеспечению. Это необходимо для того, чтобы выйти на новый уровень представлений о структуре и мощности осадочного чехла, строении фундамента и земной коры в целом.

Принципиальное значение для понимания эволюции геологических процессов внутри Арктического бассейна имеют данные ГСЗ - МПВ, полученные по геотраверсам в Амеразийском бассейне: CJIO-92 пересекает хребет Ломоносова, «Трансарктика-2000» (профиль проходит через поднятие Менделеева), а также геотраверсы «Арктика - 2005» и «Арктика - 2007», изучившие зону сочленения поднятия Менделеева и Ломоносова с шельфом. Эти геотраверсы являются определяющими для оценки геологической природы поднятий Амеразийского бассейна

Таким образом, актуальность исследований обусловлена необходимостью разработки тектонической модели Северного Ледовитого океана, которая основывается на сейсмической информации об осадочном чехле, структуре фундамента и земной коры в целом глубоководных провинций Арктического бассейна, согласуясь при этом с многообразием других геофизических и геологических данных, как на акватории, так и на континентальном обрамлении.

Цель работы — попытка типизировать земную кору положительных структур области Центрально - Арктических поднятий и поиск их аналогов по строению земной коры изученных поднятий Мирового океана.

Достижение поставленной цели предполагало решение следующих задач:

- Построение и интерпретация временных и глубинных разрезов как отдельных слоев, так и всей земной коры Арктического океана, выделение основных ее слоев.

- адаптация и применение методики сейсмогравитационного моделирования к данным, полученным в СЛО и имеющемуся программному обеспечению.

- Типизация земной коры основных поднятий дна Северного Ледовитого океана.

- Поиск аналогов поднятия Менделеева на основе анализа опубликованной литературы, освещающей строение земной коры глубоководных поднятий Мирового океана.

Оригинальные фактические материалы и методика исследований.

Для того чтобы использовать метод аналогии и построить на его основе выводы, были соблюдены основные требования:

•Выявлены сходные признаки сравниваемых объектов, которые должны быть существенными и достаточными.

•Выявлены различия объектов, и чем они менее существенные, тем больше оснований для использования метода.

Личный вклад автора. В качестве геофизика автор принимал участие в полевых сейсмических работах и интерпретации полученных данных на Канаро-Багамском геотраверсе (1989-1992), Анголо-Бразильском геотраверсе (1984-1987), в Баренцевом море (1979-1980, 1982), а также в высокоширотной арктической экспедиции «Север». Автор выполнил цифровую обработку представленных в диссертации сейсмических данных ГСЗ по профилю «Арктика - 2007», принимал участие в обработке сейсмических данных российских ледовых станций и арктических региональных профилей ГСЗ в Арктическом океане.

Научная новизна работы состоит, прежде всего, в том, что основные выводы диссертации базируются, в первую очередь, на сейсмических данных, полученных в глубоководных провинциях Арктики и Атлантики. Впервые для интерпретации сейсмометрических и гравиметрических данных, полученных в Северном Ледовитом океане, применена методика сейсмогравиметрического моделирования в режиме обратной связи. Подтвердилась тесная структурная связь хребта Ломоносова с сопредельной шельфовой областью. Использование метода аналогии позволило подтвердить предположение о континентальном типе земной коры поднятия Менделеева. Сделано обоснованное предположение о континентальной структуре земной коры Центрально -Арктических поднятий.

Основные защищаемые положения:

1. Решение прямой и обратной задач сейсмометрии и гравиметрии в режиме обратной связи позволяет существенно снизить неоднозначность полученных решений путем выбора тех, которые наиболее коррелируют с выделенными в волновых полях глубинными структурными особенностями.

2. Континентальная природа земной коры хребта Ломоносова, помимо геофизических характеристик, отвечающих типичным признакам континентальной коры, подтверждается его тесными структурными связями с сопредельной шельфовой областью.

3. Собранные и проанализированные материалы позволяют сделать обоснованное предположение о континентальной структуре коры Центрально-Арктических поднятий — хребта Ломоносова, поднятия Менделеева, хребта Альфа, Чукотского поднятия и хребта Нортвинд.

4. Метод аналогии позволяет подтвердить предположение о континентальной природе земной коры поднятия Менделеева. Наилучшее сходство глубинного строения поднятия Менделеева обнаруживается с глубинным строением поднятий, имеющих континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, плато Роколл, поднятием Лорд-Хау, Сейшельским плато.

В 1997 г. Россия ратифицировала «Конвенцию ООН по морскому праву 1982 г.», подготовила и подала на рассмотрение в Комиссию ООН в 2001 г. Заявку по внешней границе своего континентального шельфа (ВГКШ) в Северном Ледовитом океане (ВНИИОкеангеология — ведущая организация по данной проблеме).

Особое внимание экспертов ООН было сконцентрировано на концепции российской Заявки, которая базируется на принадлежности частей крупнейших поднятий Амеразийского суббассейна (Ломоносова и Менделеева) к компонентам континентальной окраины северо-восточной Евразии. Эксперты ООН расценили такую трактовку как отражающую лишь одну из гипотез; по мнению экспертов, хребет Ломоносова и система поднятий Альфа-Менделеева могут интерпретироваться как геологические образования, на которые не распространяется юрисдикция прибрежных государств. При этом критика концепции России была основана не на экспериментальных данных, а, прежде всего на том, что она не вписывается в популярную на западе мобилистскую модель эволюции Амеразийского суббассейна.

Предложенная в диссертационной работе типизация земной коры, анализ и сопоставление глубинного строения поднятий Мирового океана будут использованы при составлении обновленной Заявки по внешней границе континентального шельфа РФ.

Апробация работы, основные результаты исследований докладывались на секции геофизики Ученого Совета ВНИИОкеангеология (предварительная защита, протокол от 26.05.2008 г.), отдельных ее разделов и положений осуществлялась на ряде конференций и совещаний, в том числе международных: Девятые и Десятые геофизических чтениях им. В.В. Федынского в г. Москве (2007, 2008 гг.), на VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» в г. Москве (2007г.), на V-ой международной конференции по арктическим континентальным окраинам (ICAM V) в г. Тромсе (Норвегия) (2007 г).

Публикации. Основные положения и выводы диссертации изложены в ряде рукописных научных отчетов и опубликованы в 14-ти научных трудах, в том числе в 2-х коллективных монографиях и в 1-м реферируемом журнале.

Благодарности:

Автор выражает благодарность и искреннюю признательность:

- научному руководителю, доктору геол.-мин. наук Поселову В.А. за конструктивную экспертную оценку диссертации и постоянную идейную и моральную поддержку, методическую помощь на всех этапах работы во время работы над диссертацией;

- доктору геол.-мин. наук Павленкину А.Д. за критический анализ, ценные советы и рекомендации;

- кандидату геол.-мин. наук Буценко В.В. за критический анализ и методическую помощь на всех этапах работы во время работы над диссертацией;

- кандидату геол.-мин. наук Вербе В.В. за консультации, ценные советы и рекомендации;

- кандидату геол.-мин. наук Астафуровой Е.Г. за проведенную работу по решению гравиметрических задач и построение плотностных моделей.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Жолондз, Сергей Моисеевич

Заключение.

На основе сейсмометрических данных МПВ, ГСЗ и MOB, выполненных в ходе российских экспедиций в Северный Ледовитый океан, а также на основе анализа большого объема опубликованной литературы выполнена типизация земной коры положительных структур Центрально — Арктической области океанических поднятий Амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана.

Согласующее моделирование при решении задач прямых и обратных задач сейсмометрии и гравиметрии позволяет преодолеть трудности выбора моделей, которые наиболее коррелируют с выделенными в волновых полях структурными особенностями. Применение такого подхода позволяет кроме нахождения элементов контрастных границ, определить значения аномальной плотности изучаемых пород.

В Амеразийском суббассейне по комплексу разнопорядковых форм рельефа и их батиметрическому положению выделена Центрально-Арктическая провинция поднятий. Анализ рельефа этой провинции дал наиболее значительный результат, позволивший утверждать, что по геоморфологическим параметрам она представляет единое орографическое образование, являющееся естественным продолжением континентальных окраин в океане.

На основании метода аналогии подтверждено предположение о континентальной природе земной коры поднятия Менделеева. Анализ глубинного строения поднятия Менделеева показал сходство с глубинным строением поднятий, имеющих континентальный тип земной коры, такими как плато Воринг, плато Роколл, поднятием Лорд-Хау, Сейшельским плато.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Публикация в реферируемом журнале:

1. Поселов В.А., Верба В .В., Жолондз С.М. Типизация земной коры Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана. //Геотектоника, 2007. №4. С.48 - 59

Публикации в нереферируемых изданиях:

4. Литвинов Э.М., Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Жолондз С.М., Шульц А.С. Плотностные неоднородности верхней мантии Мирового океана. //Тезисы докладов III съезда советских океанологов, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1987.

6. Жолондз С.М. Сейсмометрические исследования. //Глубинная морская геофизика. Ленинград, Недра, 1991. С. 142- 164.

9. Мащенков С.П., Астафурова Е.Г., Бочарова Е.В., Глебовский В.Ю., Жолондз С.М., Зайончек А.В., Степанов С.В. Особенности строения и эволюции дна северной части Центральной Атлантики по результатам геолого-геофизических исследований на Канаро - Багамском геотраверсе. //Сборник рефератов докладов Международной научной конференции "Геофизика и современный мир". М., 1993. С. 185 -186.

Ю.Верба M.JL, Сакулина Т.С., Жолондз С.М. Баренцевоморская ветвь каледонид по данным комплексных геофизических исследований на профиле I - АР. // Тезисы докладов 1С AM - III., 1998.

11. Литвинова Т.П., Атаков А.И., Белик А.В., Жолондз С.М., Матвеев Ю.И., Ржевский Н.Н. Опыт создания цифровой схематической карты аномального магнитного поля океанов масштаба 1:15 ООО ООО. // Тезисы докладов Всероссийского съезда геологов и научно-практической конференции "Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века", СПб, 2000, т.З. С. 70-71.

13.Поселов В.А., Жолондз С.М. Строение земной коры Центрально -Арктической области океанических поднятий Северного Ледовитого океана. //Доклады VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М., 2007г., т. 1. С. 283.

14.Поселов В.А., Каминский В.Д., Паламарчук В.К., Жолондз С.М. Комплексные геолого-геофизические исследования на хребте Ломоносова. // Тезисы докладов X Геофизических чтений им. В.В. Федынского, М., 2008. С.37.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Жолондз, Сергей Моисеевич, Санкт-Петербург

1. Алгоритм и программы для решения прямых задач кинематики и динамики сейсмических волн в трехмерно-неоднородных средах. Метод, указания. //Апатиты, 1980. 55 с. (КФ АН СССР).

2. Алексеев А. С, Гельтуинский Б. Я. О лучевом методе вычислений полей волн в случае неоднородных сред с криволинейными границами раздела. //Вопр. динамической теории распространения сейсмических волн. Л., 1959, №3. С. 107—160.

3. Алексеев А. С, Михайленко Б. Г. Метод вычисления теоретических сейсмограмм для сложных моделей среды. //Докл. АН СССР, 1978. т. 240. С. 1062—1065.

4. Алексеев А. С, Михайленко Б. Г. Решение задачи Лэмба для вертикально-неоднородного полупространства. //Изв. АН СССР, Сер. Физика Земли, 1976, № 12. С. 11—25.

5. Алексеев А. С. Основные тенденции и результаты развития теории численных моделей сейсмических методов исследования. //Геология и геофизика, 1983, № 1.С. 110—124.

6. Андерсон Д. Л., Дзивонский А. М. Сейсмическая томография. //В мире науки, 1984, № 12. С. 16—25.

7. Баранова Е. П., Костюкевич А. С. Программа трассирования сейсмических лучей и ее использование при составлении моделей земной коры. //В кн.: Применение численных методов в исследовании литосферы. Новосибирск, 1982. С. 24— 28. (ВЦ СО АН СССР).

8. Берзон И. С, Кац С. А., Костенко В. И., Ратникова Л. И. Отраженные и проходящие волны от пачек слоев со случайной структурой в квазиоднородной среде. //В кн.: Сейсм. волны в тонкослоистых средах. М., Наука, 1972. С. 10—19.

9. Блюман Б.А. Земная кора континентов и океанов (анализ геолого-геофизических и изотопно-геохимических данных) //СПб, ВСЕГЕИ, 1998. 152с.

10. Буценко В.В., Поселов В.А., Каминский В.Д., Липилин А.В. Строение литосферы и модель эволюции Арктического бассейна в свете проблемы внешней границы континентального шельфа России в CJIO // М.: Недра, Разведка и охрана недр, № 6, 2005. С. 14-23.

11. Буценко В.В., Поселов В.А. Геолого-геофизические исследования на поднятии Менделеева // Известия Челябинского научного центра Уро РАН, № 3 (33), 2006. С. 52-57.

12. Верба В.В. Природа аномального магнитного поля провинции Центрально-Арктических поднятий в Амеразийском бассейне Северного Ледовитого океана //Геофизический журнал, 2006, том 28, № 5. Институт геофизики НАН Украины, Киев. С. 95-103.

13. Верба В.В., Губернов А.П., Каминский В.Д., Подгорных Л.В. Природа потенциальных полей Арктического региона //Российская Арктика. СПб: ВНИИОкеангеология, 2002. С. 142 149.

14. Верба В.В, Волк В.Э., Губернов А.П. Комплексная геолого-геофизическая модель земной коры Арктического бассейна. //Геолого-геофизические исследования Арктического региона, СПб., 1998, вып. 2. С. 12-26

15. Верба В.В., А.А.Петрова. Сравнительная характеристика аномальных магнитных полей Амеразийского суббассейна и древних щитов Евразии и Северной Америки. //Л.: ПГО Севморгеология, 1986. С. 80 — 86.

16. Верба В.В, В.Э.Волк. Геофизические поля Северного Полярного сегмента

17. Земли — основа тектонического районирования. //Российский геоф. журнал. СПб.: ВИРГ Рудгеофизика, № 23 - 24, 2001. С. 49 - 56.

18. Вогт П.Р., Ковач Р.К. Амеразийский бассейн, Северный Ледовитый океан: магнитные аномалии и их расшифровка. //27 МГК, М, 1984. Т4. С. 128136.

19. Волк В.Э. Глубинное строение земной коры Северного Ледовитого океана. //Сов. Геология, 1992. № 6. С.47-55.

20. Волож Ю.А., Шлезингер А.Е., Юров Ю.Г. Консолидированная кора (фундамент) и чехол: принципы выделения и геолого-геофизическая характеристика. //Вестник ОГТГТН РАН, №1 (11). 2000

21. Гамбурцев Г. А., Ризниченко Ю. В. и др. Корреляционный метод преломленных волн. М., 1952. 348 с. (АН СССР).

22. Гервер М. Л., Маркушевич В. М. Определение по годографу скорости распространения сейсмической волны. //Вычислит, сейсмология. М., Наука, 1967, вып. 3. С. 17—26.

23. Грамберг И.С. Сравнительная геология и минерагения океанов и их континентальных окраин с позиции стадийного развития океанов. //Геотектоника, 2001, № 6. С. 3-19.

24. Грамберг И.С., Комарицын А.А. Объяснительная записка к картам Арктического бассейна. //СПб: ВНИИОкеангеология, ГУНИОМОРФ, 1999. 38 с.

25. Гуревич Н.И., Меркурьев С.А. Эволюция хребта Альфа, Северный Ледовитый океан, по магнитометрическим данным. //ДАН РФ. 2005, т. 401. С. 75 79.

26. Гуревич Н.И., Меркурьев С.А., Маликина Ю.Я. «Загадочный» хребет Менделеева: происхождение хребта. //Российский геофизический журнал, 2007. №45-47. С. 33-44.

27. Джексон Г. Р., Джонсон Г. JI. Строение и история развития Амеразийского бассейна. //Тр. 27-го Междунар. геол. конгр. М. 1984. Т. 4. С. 119—127.

28. Ефимов А.А. Возможный вклад российской науки в глобальную проблему третьего слоя современных и древних океанов: прогноз. //Вестник ОГГГТН РАН, № 4(10)'99

29. Заманский Ю.Я., Иванова Н.Н., Лангинен А.Е., Сорокин М.Ю. Сейсмические исследования земной коры в экспедиции "Арктика-2000». //Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб, ВНИИОкеангеология, 2002, вып. 4, с. 24-31.

30. Зверев С. М. О работах по глубинному сейсмическому зондированию на море. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1970, № 1. С. 74—83.

31. Зверев С.М., Капустян Н.К. Сейсмические исследования литосферы Тихого океана. М., Наука, 1980. 208 с.

32. Зверев С. М., Ярошевская Г. А., Тулина Ю. В. и др. Глубинное сейсмическое зондирование подкоровой литосферы в Южной Атлантике. //Докл. АН СССР, 1986, т. 289. С. 322—327.

33. Зверев С. М., Ярошевская Г. А., Тулина Ю. В. Глубинное сейсмическое зондирование океанической литосферы. //Динамика и эволюция литосферы. Конф. нац. раб. органов Междунар. программы «Литосфера». Ташкент, 1986, с. 152—169.

34. Зволинский Н. В. Отраженные и головные волны, возникающие на плоской границе раздела. //Изв. АН СССР. Сер. Геофиз., 1958, № 2. С. 165—174.

35. Ильин А.В. Эволюция морфоструктуры дна океана. //Океангеология, т. 43, №3,2003. С. 428-440.

36. Кабаньков В.Я., Андреева И.А., Иванов В.Н., Петрова В.И. О тектонической природе системы центрально-арктических морфоструктур и геологическое значение донных осадков в ее определении. //Геотектоника, 2004, № 6. С. 33-48.

37. Карасик А. М. Основные особенности истории развития и структуры дна Арктического бассейна по аэромагнитным данным. //Морская геология, седиментология, осадочная петрография и геология океана. JL, Недра, 1980. С. 178-193.

38. Ким Б.И., Глезер З.И. Осадочный чехол хребта Ломоносова (Стратиграфия, история формирования чехла и структуры, возрастные датировки сейсмокомплексов). //Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2007, т. 15, №4. С. 63-83.

39. Киселев Ю.Г. Глубинная геология Арктического бассейна. М., Недра, 1986, 224с.

40. Коган С. Д. О взаимосвязи аномалий времен пробега сейсмических волн с тектонической активностью и тепловыми потоками. //Методика комплексного изучения тектоносферы. М., Радио и связь, 1984. С. 91—98.

41. Козленко В. Г., Костюкевич А. С. Формальное итерационное моделирование как основа совместной интерпретации волнового и гравитационного полей. //Докл. АН УССР. Сер. Б, 1982, № 5. С. 12—15.

42. Косминская И. П., Капустян Н. К. Обобщенная сейсмическая модель коры океанического типа. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1975, № 2. С. 331—336.

43. Косминская И. П., Красилыцикова Г. А., Михота Г. Г. Скоростные разрезы и структура земной коры. //Исландия и срединно-океанический хребет. Глубинное строение, сейсмичность, геотермия. М., Наука. 1970. С. 148—169.

44. Крылов А.А. Глубоководное бурение в Арктике. //Еж. обзор «Экспедиционные исследования ВНИИОкеангеология в Арктике и Мировом океане в 2004 году». СПб, ВНИИОкеангеология, 2005. С. 4-7.

45. Крюков В.Д., Сорокин М.Ю., Липилин А.В., Поселов В.А. Геолого-геофизические аспекты определения внешней границы континентального шельфа России в Северном Ледовитом океане. //Разведка и охрана недр, 1996, №2. С.25-31

46. Кунин Н.Я. Строение литосферы континентов и океанов. М.: Недра, 1989.

47. Кунин Н. Я., Семенова Г. И. Характеристика третьего океанического слоя земной коры ложа Тихого океана. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1983, № 11. С. 44—59.

48. Леонов В.О. Тип земной коры хребтов Альфа и Менделеева в свете корреляционного анализа магнитометрических и батиметрических данных. //Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб, ВНИИОкеангеология, 2000, вып. 3. С. 33-35.

49. Мартынов В. Н. Волновое поле от сосредоточенных источников в транс-версально-изотропных средах. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1986, №11. С. 19—26.

50. Мартынов В. Н., Михайленко Б. Г. Численное моделирование распространения упругих волн в анизотропных неоднородных средах в случае полупространства и сферы. //Мат. методы интерпретации геофиз. наблюдений. Новосибирск, 1979. С. 85—114. (ВЦ СО АН СССР).

51. Марцинковская И. Г., Красавин В. Г. Алгоритм расчета полей отраженных волн в средах с криволинейными границами раздела. //Вопр. динам, теории распространения сейсм. волн. Л., Наука, 1968, № 9. С. 135—144.

52. Матвеева Н. Н. Расчет кинематики в слоистых горизонтально-неоднородных (блоковых) средах. //Программы для интерпретации сейсм. наблюдений.

53. Ч. 3. Л., Наука, 1985. С. 66—123.

54. Методические рекомендации по интерпретации материалов морских работ МПВ — ГСЗ с применением ЭВМ. Л., 1985. 52 с. (ПГО «Севморгеология»).

55. Милашин А.П. О средних значениях мощностей и скоростей продольных волн в слоях земной коры океанов. //Докл. АН СССР, 1978, т. 238. № 6. С. 1430— 1432.

56. Морская сейсморазведка методом преломленных волн. //Под ред. А. М. Епинатьевой. М., Недра, 1984. 173 с.

57. Непрочное Ю.П. и др., Строение земной коры и верхов мантии по данным глубинного сейсмического зондирования. //Геофизика океанского дна . Т. 1. М., Наука, 1979. С. 243-287.

58. Непрочное Ю. П., Мерклин Л. Р., Базовкина И. Г. Строение второго слоя земной коры в океане по геолого-геофизическим данным. //Итоги науки и техники. Общ. геология. Т. 12. М., 1981. 84 с. (ВИНИТИ).

59. Облогина Т. И., Пийп В. Б. Развитие теоретических основ метода рефра-гированных волн. //Вест. МГУ. Сер. Геология, 1971, № 6. С. 23—31.

60. Павленкова Н. И. Комплексная интерпретация данных глубинного сейсмического зондирования и гравиметрии. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1978, №2. С. 38—46.

61. Павленкова Н. И., Пилипенко В. Н., Роман В. А. Методика составления скоростных разрезов земной коры. Киев, Наукова думка, 1972. 214 с.

62. Пейве А. В. Геология раздела Мохоровичича. //Проблемы тектоники земной коры. М., Наука, 1981. С. 7-—13.

63. Петрашень Г. И. Элементы динамической теории распространения сейсмических волн. //Вопр. динам, теории распространения сейсм. волн. Л., 1959, № 3. С. 11—106.

64. Петрашень Г. И. Методика построения решения задач на распространение сейсмических волн в изотропных средах, содержащих толстые плоскопараллельные слои. //Вопр. динам, теории распространения сейсм. волн. Л., 1957, № 1.С. 7—69.

65. Пилипенко В. Н. Применение численного варианта метода полей времен в интерпретации материалов сейсморазведки. /ЛГеофиз. исследования на Украине. Киев. Техника, 1973. 148 с.

66. Погребицкий Ю.Е. Геодинамическая система Северного Ледовитого океана и ее структурная эволюция. //Советская геология. 1976, № 12. С.3-22.

67. Погребицкий Ю.Е. Основные черты геологического развития геодинамической системы Северного Ледовитого океана. //Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб. ВНИИОкеангеология. 1998 г. Вып. 2. С. 9-11.

68. Поселов В.А., Верба В.В., Жолондз С.М. Типизация земной коры Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана. //Геотектоника, 2007, № 4. С. 48-59.

69. Поселов В.А., Грамберг И.С., Мурзин Р.Р., Буценко В.В., Каминский В.Д., Сорокин М.Ю., Погребицкий Ю. Структура и границы континентальной и океанической литосферы Арктического бассейна. //Российская Арктика. СПб, 2002. С. 121-133.

70. Пузырев Н. Н. К теории интерпретации точечных сейсмических наблюдений. //Геология и геофизика, 1963, № 9. С. 17—26.

71. Пущаровский Ю.М. Тектоника Северного Ледовитого океана. //Геотектоника, 1976. №2

72. Пущаровский Ю.М. Фундаментальные проблемы общей тектоники. Тектонические феномены океанов. //М, Научный мир, 2001. 520 с.

73. Пущаровский Ю.М. Тектоника Земли. Этюды. Т.2. Тектоника океанов. М., Наука. 2005. 555 с.

74. Пшенчик И. Программа для расчета кинематики и динамики объемных сейсмических волн в двумерно-неоднородных средах с криволинейными границами раздела. //Программы для интерпретации сейсм. наблюдений. Ч. 3. Л., Наука, 1985. С. 10—65.

75. Свистунов Ю.И. Моделирование образования асейсмичных поднятий океана. //Глубинная морская геофизика. Ленинград, Недра, 1991. С. 189- 196.

76. Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М., Наука, 1980. 184 с.

77. Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц, регион//

78. Сиголов Я. В., Тимошин Ю. В. Численные методы решения обратной многомерной динамической задачи сейсморазведки. М. ВИЭМС. 1986. 47 с.

79. Старостенко В. И., Костюкевич А. С, Козленко В. Г. Комплексная интерпретация данных сейсмометрии и гравиметрии. I. Принципы и методика. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1988, № 4. С. 33^9.

80. Старостенко В. И., Костюкевич А. С, Козленко В. Г. Комплексная интерпретация данных сейсмометрии и гравиметрии. II. Приложение. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1988, № 6. С. 44—54.

81. Старостенко В. И., Костюкевич А. С, Козленко В. Г. Принципы и алгоритмы сейсмогравитационного метода. //Докл. АН УССР. Сер. 5, 1986, № 10. С. 20— 23.

82. Страхов В. Н., Романюк Т. В. Восстановление плотности земной коры и верхней мантии по данным ГСЗ и гравиметрии. //Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1984, № 6. С. 44—63.

83. Тимошин Ю.В., Мартыненко А.И. О преобразовании сейсмической информации с помощью ЭВМ. //Автомат, обработка и преобразование геофиз. информации. М., Недра, 1967. С. 73—89.

84. Троицкий И. Н. Статистическая теория томографии. М., Радио и связь, 1989. 240 с.

85. Удинцев Г.Б. Рельеф и строение дна океана. М. Недра. 1987. 239 с.

86. Устрицкий В. И. К истории формирования современной структуры моря Лаптевых. //Геолого геофизические характеристики литосферы Арктического региона. 2000 . Вып. 3. С. 68 - 81.

87. Фатьянов А. Г'., Михайленко Б. Г. Нестационарные сейсмические волновые поля в неоднородных вязкоупругих моделях сред. //Матем. проблемы геофизики: Модели и численные методы. Новосибирск, 1984. С. 82—131.

88. Хаин В.Е., Филатова Н.И. Основные этапы тектонического развития восточной Арктики. //ДАН, 2007, том 415, № 4. С. 518-523.

89. Хаин В. Е. Тектоника континентов и океанов. М., Научный мир, 2000. 600 с.

90. Яновская Т. Б„ Сурков Ю. А., Игнашкина Е. М. Программа для расчета годографов и амплитуд волн, распространяющихся в осесимметричной неоднородно-слоистой среде. //Программы для интерпретации сейсм. наблюдений. Ч. 1. Л., Наука, 1972. С. 76—136.

91. Backman J., Moran К., Mclnroy D.B., Mayer L.A. Sites M0001-M0004. Expedition 302 Scientists, Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program, Volume 302,2006. P. 1-115.

92. Canales J. P., Danobeitia J. J., Watts A. B. Wide-angle seismic constraints on the internal structure of Tenerife, Canary Islands. //Journal of volcanology and geothermal research. 2001, vol. 103, n 1-4, P. 65-81.

93. Carlson R.L., Christensen N.I., Moore R.P. Anomalous crustal structures in ocean basins: continental fragments and oceanic plateaus. //Earth and Planetary Science Letters. 1980. N 51. P. 171 180.

94. Cerveny V., Klimes L., Psencik I. Paraxial ray approximations in the compa-tation of seismic wave fields in inhomogeneous media. //Geophys. J. Roy. Astron. Soc, 1984, v. 79, N 1. P. 89—104.

95. Cerveny V., Molotkov I. A., Psencik 1. Ray method in seismology. Praha, Harlova Univ. 1977,214 р.

96. Challenger drills deep into basement. //Getimes. 1982. V.27. № 5. P. 26-28.

97. Clark D.L. Geology and Geophysics of the Amerasion basin. //The Ocean Basins and margins, v.5, The Arctic Ocean. Nairn A.E., Churkin MJr. Stehli F.G. (Eds). Plenum Press. 1981. P.590-634.

98. Dutch S. Natural and Applied Sciences, 2002. http://www.uwgb.edu/dutchs

99. Dziewonski A. M., Anderson D. L. Preliminary reference Earth model. //Phys. Earth a. Planet., Inter., 1981, v. 25, N 4. P. 297—356.

100. Dziewonski A. M., Hales A. L., Lapwood E. R. Parametrically simply earth models consistent with geophysical data. //Phys. Earth a. Planet. Inter., 1975, v. 10, N l.P. 12—48.

101. Forsyth D. A., Asudeh I., Green A. G., Jackson H. R. Crustal Structure of the northern Alpha Ridge beneath the Arctic Ocean. //Nature, 1986, v. 322. P. 349-352.

102. Franke D., Hinz K., Reichert Ch. Geology of the East Siberian Sea, Russian Arctic, from seismic images: Structures, evolution, and implications for the evolution Arctic Ocean Basin. //J. of Geoph. Res., vol. 109, 2004. P. 1-19.

103. Franke D., Hinz K., Onno O. The Laptev Sea Rift. //Marine and Petroleum Geology, 2001, 18. P. 1083 1127.

104. Geological Survey of Denmark and Greenland Bulletin. Nr. 4. Review of surwey activities 2003. P. 61-64.

105. Gladczenko T.P., Coffin M.F., Eldholm O. Crustal structure of the Ontong Java Plateau: Modeling of new gravity and existing seismic data. //J. of Geoph. Res., vol. 102, No B10. P. 22711-22729.

106. Grantz A., May S.D., Taylor P.Т., Lowver L.A. Canada Basin. //The Geology of North America. Vol. L. The Arctic Region. The Geological Society of America, 1990. P. 379-402.

107. Grevemeyer I., Flueh E.R., Reichert C. et al. Crustal architecture and deep structure of the Ninetyeast Ridge hotspot trail from active-source ocean bottom seismology. //Geophys. J. Int. 2001, No 144. P. 414-431.

108. Hall J. K. Geophysical evidence for ancient Sea-floor Spreading from Alpha Cordillera and Mendeleyev Ridge. //Arctic Geology, Memoir, No. 19. AAPG, 1973. P. 542-561.

109. Init Rep of the ODP, vol. XLVIII, 1979.

110. Init Rep of the ODP, vol. XXXVIII, 1976.

111. Jackson H.R. and Johnson G.L. Summary of Arctic Geophysics. //Journ. of Geodynamics, 6, 1986. P.245-262.

112. Johnson G.L., Ju. Pogrebitsky, R. Macnab Arctic Structural Evolution: Relationship to Paleoceanography. //The Polar Oceans and Their Role in Shaping the Global Environment. Geophysical Monograph 85. American Geophysical Union. 1994. P. 285-294.

113. Jokat W., Seismic investigations along the western sector of Alpha Ridge, Central Arctic Ocean. //J. Int., No. 152, 2003. P. 185-201.

114. Jokat W., Weigelt E., Kristoffersen Y., Rasmussen T. and Schone T. New insights into the evolution of the Lomonosov Ridge and the Eurasia Basin. //Geophysics Journal International. V.122. 1995. P. 378-393.

115. Jokat W., Jackson R. Seismic studies on Arctic Ridges. //Inter Ridge Workshop: Mapping and Sampling the Arctic Ridges. BGR, Hannover, Germany, 1998. P. 6.

116. Jokat W., Micksch U. Sedimentary structure of the Nansen and Amundsen basins, Arctic Ocean. //Geophysical research letters, Vol. 31, 2004. P. 1-4.

117. Kristoffersen, Y. and Mikkelsen, N. (Eds.). Scientific drilling in the Arctic Ocean and tectonic, paleoceangraphic and climatic evolution of the Polar Basin. JEODI Workshop, Copenhagen, Denmark, January, 2003. (GEUS, 2003).

118. Lafoy Y., Geli L., Klingelhoefer F. et al. Discovery of continental stretching and oceanic spreading in the Tasman Sea. //EOS, 2005, vol. 86, No 10. P. 101-105.

119. Laske G., Masters G. A Global Digital map of Sediment Thickness. 1999. http://mahi.ucsd.edu/Gabi/sediment.html

120. Louden K.E., Tucholke B.E., Oakey G.N. Regional anomalies of sediment thickness, basement depth and isostatic crustal thickness in the North Atlantic Ocean. //Earth and Planetary Science Letters. Vol. 224, Iss. 1-2, 30 July 2004. P. 193-211.

121. Lowver L.A., Scotese C.R. A review of tectonic models for the evolution of the Canada Basin. //The Geology of North America. Vol. L. The Arctic Region. The Geological Society of America, 1990. P. 593 618.

122. Marcussen C., Christiansen F.G., Dahl-Jensen T. et al. Exploring for extended continental shelf claims off Greenland and the Faroe Islands geological perspectives. //Geological Survey of Danmark and Greenland Bull.2004. No 4. P. 61 -64.

123. Mjelde R., Digranes P., Schaack M.V., et al. Crustal structure of the outer Voring Plateau, offshore Norway, from ocean bottom seismic and gravity data. //J. Geophys. Res. 2001, vol. 106, No B4. P. 6769 6791.

124. Mjelde R., Raum Т., Myhren B. et. al. Continent-ocean transition on the Voring Plateau, NE Atlantic, derived from densely sampled ocean bottom seismometer data. //J. of Geoph. Res., vol. 110, 2005, B05101. P. 1-19.

125. Mooney W.D., Laske G., Masters T.G. CRUST 5.1: A global crustal model at 5° X 5°. //J. Geophys. Res. Vol. 103, 1998, No. Bl. P. 727.

126. Morton, J.L., Sleep, N.H. Seismic Reflections from a Lau Basin Magma Chamber: Geology and Offshore Resources of Pacific Island Arcs Tonga Region.

127. Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resourses. Scholl, D.V., and Vallier, T.L. (editors). Earth Science Series. Houston. 1985. V. 2. P. 441-453.

128. Operto S., Charvis P. Deep structure of the southern Kerguelen Plateau (southern Indian Ocean) from ocean bottom seismometer wide-angle seismic data. //Journal of Geophysical Research, 1996, vol. 101, В11. P. 25077-25103.

129. Sandwell D.T. Crustall Structure, Isostasy, and Rheology, 2001.

130. U.S. Geological Survey. Open-File Report 2004-1243. Seismic reflection and refraction data acquired in Canada Basin, Northwind Ridge and Northwind Basin, Arctic Ocean in 1988, 1992 and 1993.

131. Sweeney J. F., Weber J. R., Blasco S. M. Continental Ridges in the Arctic Ocean: LOREX Constraints. //Tectonophysics, 1982, v. 89, N 1-3. P. 217-237.

132. Torne M., Fernandez M., Wheeler W., Karpuz R. Three-dimensional crustal structure of the Voring Margin (NE Atlantic): A combined seismic and gravity image. //J. geophys. Res. 2003, vol.108, No B2, 2115, doi:10.1029/2002JB001838.

133. Verhoef J., Macnab R., Roest W. and members of the Project Team, Arctic and North Atlantic Oceanc and adjacent land areas magnetic anomalies. //Geol. Surv. can. open File, 3282, Sheets, 1:10 000 000 scale, 1996.

134. Verhoef J., Roest W.R., Macnab R. et al. Magnetic anomalies of the Arctic and north Atlantic oceans and adjacent land areas. //Geological Survey of Canada Open file, 3125 a, 1996.

135. 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, v. 75. P. 4925-4938.

136. WattsA.B., Weissel G.H., Dunkan R.A., Larson R.L. Crustal structure, flexure, and subsidence history of the Hawaiian Islands.//J. Geophysical Res., B. 1989. vol. 94, N8. P. 10473-10500.

137. Weber J. R. The Alpha Ridge: Gravity, Seismic and Magnetic Evidence for a Homogenous, Mafic Crust. //G. L. Johnson, K. Kaminuma (Eds.) Polar Geophysics. J. of Geodynamics, 1986, v. 6, N 1-4. P. 117-136.

Информация о работе

Жолондз, Сергей Моисеевич
кандидата геолого-минералогических наук
Санкт-Петербург, 2008
ВАК 25.00.10

Диссертация

Строение земной коры Центрально-Арктической области глубоководных поднятий амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы