Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структура литосферы центральной части Арктического глубоководного бассейна по сейсмическим данным

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Поселов, Виктор Антонович

Ст.р.

Список иллюстраций

Введение.

Глава 1. Информационное обеспечение проблемы.

1.1 Информационная база геофизических данных, использованная при исследованиях (анализ изученности и оценка результатов исследований центральной части Арктического бассейна геофизическими методами). ^

1.1.1 Батиметрическая изученность.

1.1.2 Сейсмическая изученность и методические особенности сейсмических полевых наблюдений, состояние исходных сейсмических материалов.

1.1.3 Изученность потенциальными методами.

1.1.4 Обзор западных сейсмических исследований в Арктике.

Выводы.

Глава 2. Постановка задачи.

2.1. Геологические проблемы (структура мантии, фундамент, осадочный чехол).

2.2. Тектонические проблемы - геодинамика, эволюция.

2.3. Проблема внешней границы континентального шельфа России в Северном Ледовитом океане.

2.4. Проблема обработки сейсмических материалов: МОВ -дрейфующих станций «Северный полюс» (СП) и площадных наблюдений экспедиций «Север», ГСЗ- МПВ.^

2.5. Задачи исследований.

Выводы

Глава 3. Совершенствование методики обработки данных многоволновой сейсморазведки Арктического бассейна.

3.1. Методика создания цифрового банка сейсмических данных (БАНКСЛО).

3.1.1 Методика оцифровки исходных сейсмических данных.

3.1.2 Систематизированная база сейсмических данных БАНКСЛО.

3.2. Методические особенности обработки наледных сейсмических 62 материалов MOB при нестандартных системах наблюдений.

3.3. Сейсмотстратиграфические критерии сейсмокомплексов в осадочном чехле Арктического бассейна.

3.3.1 Скоростная расслоенность осадочного чехла Арктического бассейна.

3.4 Сейсмотомографическая обработка данных ГСЗ-МПВ.

Выводы.

Глава 4. Результаты обработки данных многоволновой сейсморазведки.ЮЗ

4.1. Глубинные разрезы MOB.

4.2. Скоростные разрезы ГСЗ-МПВ.

4.2.1 Сейсмоскоростная модель земной коры по геотраверсу Евразийского бассейна МПВ-86.

4.2.2 Сейсмоскоростная модель земной коры по геотраверсам

Амеразийского бассейна (СЛО-89-91, СЛО-92, Арктика-2000).

Выводы.

Глава 5. Структура и границы континентальной и ^42 океанической литосферы Арктического бассейна.

5 1 Состояние вопроса.

5.2. Рельеф и морфоструктура глубоководных бассейнов Северного Ледовитого океана.

5.3. Анализ структуры осадочного чехла и земной коры глубоководной части Арктического по данным сейсмометрии.

5.3.1 Схема мощности осадочного чехла глубоководной части Арктического бассейна.

5.3.2 Схема рельефа поверхности фундамента глубоководной части Арктического бассейна.

5.3.3 Модель структуры земной коры зоны раздела континент-океан в Евразийском бассейне.

5.4. Современное представление о структуре литосферы глубоководной части Арктического бассейна.

5.5. Геологические аргументации положения внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне.

5.5.1 Правовой аспект определения положения границы континентального шельфа.

5.5.2 Схема внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне.

5.6. Нефтегазовый потенциал.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Структура литосферы центральной части Арктического глубоководного бассейна по сейсмическим данным"

В пределах центральной части Арктического глубоководного бассейна, площадь которого составляет около 5.3 млн. кв.км, по батиметрическим и геофизическим данным выделяются две тектонически обособленные крупные морфоструктуры: Евразийский и Амеразийский бассейны. Геологическое строение литосферы Евразийского и юго-западной части Амеразийского бассейнов является предметом диссертационных исследований. Ограничение Амеразийского бассейна юго-западной его частью связано в первую очередь с тем, что этот регион из всего бассейна наиболее обеспечен сейсмическими материалами. Кроме того, на значительную часть площади акватории этого региона, расположенной за пределами исключительной экономической зоны (200 миль от исходных линий) нашей страны, при представлении мировому сообществу аргументированных геологических доказательств, может быть распространена юрисдикция Российской Федерации. Под юго-западной частью Амеразийского бассейна здесь понимается регион включающий: котловину Подводников с ее двумя батиметрическими ступенями с перепадом глубин в 500 м (Подводников-1 с преобладающими глубинами 3000 м и Подводников-П с глубинами около 3500 м), котловину Макарова с глубинами до 3800 м и хребты Ломоносова, Альфа и Менделеева.

В исследуемый район входят границы литосферных плит, океанические и континентальные блоки и их границы (зоны раздела). Именно структура литосферы зоны раздела континент-океан представляет фундаментальный и прикладной интерес при исследовании глубинного строения и эволюции геодинамических систем. Под зоной раздела понимается не обособленные ¡к структуры, а систем^взаимосвязанных в своем развитии структур коры и мантии в пределах контакта различных литосферных ступеней.

Структура зон сочленения различных литосферных блоков и их природа представляется важной в современный период с нескольких позиций.

Первая-связана с оценкой перспектив нефтегазоносности. В настоящее время можно считать доказанным, что арктический континентальный шельф России входит в состав колоссального циркумполярного нефтегазоносного супербассейна, на окраинах которого открыты гигантские месторождения нефти и газа. Наибольший интерес в отношении нефтегазоносности в глубоководной части представляют собой присклоновые и периокеанические прогибы, характеризующиеся обычно развитием мощных осадочных комплексов. Здесь и далее в тексте под периокеаническим прогибом понимается осадочный бассейн (серия линейно вытянутых локальных впадин, образующих единую геоструктуру) расположенный на континентальном подножии и приуроченный к зоне раздела континент - океан. В соответствии с существующими геологическими концепциями в периокеанических прогибах Евразийского бассейнов мощность ксГлЬ^Р осадочных образовании может йервые единицы километров, в присклоновых прогибах Амеразийско^г бассейн^более 10 км.

Вторая—связана с особо актуальной проблемой, входящей в жизненные интересы России, определения внешней границы континентального (юридического) шельфа России (ВГКШ) в Северном Ледовитом океане. Вопрос касается делимитации морских границ приарктических государств Дании, Канады, Норвегии, России и США. Недостаточно высокий, особенно со стороны западных приарктических государств, уровень геолого-геофизической изученности Арктического бассейна, порождает различные геологические концепции его формирования. При этом появляется неоднозначность трактовки глубинного строения недр бассейна, что и обуславливает значительные сложности в определении внешних границ континентального шельфа приарктических государств. Связано это с тем, что при определении границы подводной материковой окраины или ВГКШ в соответствии с положениями «Конвенции по морскому праву ООН, 1982» наряду с батиметрическими данными широко привлекаются геологические факторы, характеризующие мощность осадочного чехла, глубинное строение и природу земной коры различных геоструктур, а также структуру их зон сочленения.

Третья связана с проблемой планетарной геодинамики и носит фундаментальный характер. Начало систематических крупномасштабных геофизических исследований в Северном Ледовитом океане приходится на 60-ые годы. В связи с этим, долгое время по уровню изученности и обеспеченности итерпретационными, в частности сейсмическими данными, Арктический бассейн оставался «белым пятном» в Мировом океане. Появление в последнее время, в том числе в результате диссертационных исследований автора, новых сейсмических материалов о глубинном строении литосферы позволяет перейти от умозрительных представлений о литосфере к более обоснованным выводам и тем самым повысить научный уровень геологических знаний, связанных с формированием и эволюцией литосферы северного полушария.

Актуальность темы диссертации.

В теоретическом плане важной геологической проблемой Северного Ледовитого океана (СЛО) является структура и природа литосферы Евразийского и Амеразийского бассейнов, выяснение связей между характером строения литосферы и процессами формирующими ее структуру, формирование зон сочленения различных литосферных блоков в сечении континент-океан, представляющих собой огромные области нефтегазонакопления. Особое место в СЛО занимает Амеразийский бассейн, морфологически связанная система поднятий которого с террасовидным характером рельефа и сопряженные с ними впадины, а также характерные особенности аномального магнитного поля делают этот бассейн не похожим ни на один бассейн Мирового океана.

Появление в процессе исследований огромного количества принципиально новых материалов современных глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ) в комплексе с данными MOB и потенциальных полей способствовали созданию новых моделей отдельных геоструктур и дали возможность трактовать структуру и эволюционные процессы формирования континентальной и океанической литосферы Арктического бассейна на объективном уровне знаний.

Актуальность темы диссертации определяется также ее вкладом в решении международно-правовой проблемы. Известно, что в последнее время Арктический бассейн стал объектом всесторонних национальных и международных исследований Канады, США, Норвегии, Германии и других стран. Интерес к арктическим акваториям, включая шельф окраинных морей и его глубоководное продолжение, связан как с оборонными проблемами приарктических государств, так и с минеральными ресурсами этого региона. В связи с этим, получение аргументированных геолого-геофизических материалов с целью построения обоснованной карты внешней границы континентального шельфа Российской Федерации в Арктике является в настоящее время для Геологической Службы Министерства природных ресурсов (МПР) РФ и, в частности, для ВНИИОкеангеология одной из приоритетных научных и прикладных задач. Кроме того, Постановлением Правительства РФ от 16.06.97 № 717 предусматривает^/ передача карты внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне за пределами 200-мильной зоны, подготовленной в рамках «Конвенция ООН по морскому праву 1982 г.» (ратифицирована Россией в 1997 г), в Комиссию ООН по границам континентального шельфа в конце 2001 г.

Фактологической базой исследований послужили материалы многоволновой сейсморазведки, полученные сотрудниками организаций Мингео СССР и МПР России (ВНИИОкеангеология, ПМГРЭ, МАГЭ), ГУНиО МО, ААНИИ за последние 40 лет (начиная с 1963г.) при изучении рельефа дна и глубинного строения Арктического бассейна. В работе использованы также сейсмические материалы западных экспедиций в виде опубликованных данных и частично твердых копий временных разрезов MOB и сейсмозондирований МПВ, предоставленных автору на правах участника западных экспедиций в Арктике в 1996г. и 1998г.

Практически весь материал, полученный в Арктике российскими исследователями, был зарегистрирован в аналоговой форме. В связи с этим, актуальными являются методологические разработки, связанные с технологией оцифровки, созданием систематизированных баз данных, разработкой специальных программных средств обработки и комплексной интерпретации материалов многоволновой сейсморазведки, учитывающих нестандартные системы наблюдений в условиях дрейфующих льдов.

Цель работы.

Сбор, оцифровка, обработка, обобщение и анализ всех имеющихся на современном уровне изученности Арктического бассейна материалов многоволновой сейсморазведки и выявление на их основе особенностей в строении литосферы Евразийского и западной части Амеразийского бассейнов; обоснование геологических критериев при определении положения внешней границы континентального шельфа.

Основные задачи исследования:

• разработка новых методологических приемов и программных средств обработки данных сейсмозондирований MOB и ГСЗ-МПВ;

• разработка концептуальной модели базы сейсмических данных в Арктическом регионе и ее реализация в виде открытой модульной системы БАНКСЛО,

• анализ структуры осадочного чехла и глубинного строения основных геоструктур Евразийского и западной части Амеразийского бассейнов;

• выявление основных признаков континентальной и океанической коры;

• выявление в Амеразийском бассейне блоков с континентальной природой коры;

• геологическое обоснование положения внешней границы континентального шельфа Российской Федерации в Арктическом бассейне.

Защищаемые положения.

1 Разработанный под руководством и при участии автора методико-технологический комплекс, включая программное обеспечение, оцифровки исходной аналоговой сейсмической записи, модульный открытый банк данных многоволновой сейсморазведки БАНКСЛО и новый пакет прикладных программ обработки гидрографических и сейсмических данных, учитывающий специфику методики сейсмических наблюдений в условиях дрейфующих льдов, позволили получить временные, скоростные и глубинные сейсмические разрезы земной коры Арктического бассейна, существенно отличающиеся по своей геологической информативности от ранее используемых.

2. Впервые в осадочном чехле Арктического бассейна по материалам наблюдений MOB выделено шесть сейсмостратиграфических комплексов, представленных двумя структурными этажами.

Верхний структурный этаж состоит из двух сейсмокомплексов, сложенных нелитифицированными осадками неоген-четвертичного возраста. Нижний структурный этаж включает четыре сейсмокомплекса с множеством рефлекторов, указывающих на чередование литологического состава литифицированных отложений этажа. Возрастной диапазон осадков выше кровли акустистического фундамента — верхний мел-поздний олигоцен. Границей структурных этажей служит поверхность крупнейшего регионального несогласия позднеолигоценового возраста, являющегося главным стратиграфическим репером Арктического бассейна.

3. Впервые в области подножия континентального склона Евразийского бассейна выделены периокеанические прогибы, в пределах которых локализуются отдельные глубокие впадины.

Выявленное в Евразийском бассейне по данным MOB, МПВ падение границ верхних сейсмокомплексов от хребта Гаккеля в направлении хребта Ломоносова, в отличии от поведения границ нижних комплексов, направление падение которых противоположное, позволили сделать вывод о доспрединговом существовании Евразийской бассейна, включающим в то время и акваторию хребта Ломоносова.

4. Выявлена типичная для континентальной коры вертикальная и латеральная расслоенность коры и верхней мантии блока Амеразийского бассейна, представленного поднятиями Ломоносова, Менделеева и разделяющей их котловиной Подводников. Верхняя кора редуцирована и включает верхний градиентный слой со скоростями 5.8-6.5 км/с и однородно-инверсионный слой (волновод) со скоростями 6.3-6.6 км/с. Нижняя кора также двухслойна и состоит из верхнего слоя со скоростями 6.8-7.2 км/с и нижнего коро-мантийного слоя со скоростями 7.4-7.7 км/с. Мантия представлена слоями- М - 7.8-8.3 км/с и N -8.4-9.0 км/с. Полученное распределение скоростей говорит о сейсмической гетерогенности земной коры и верхней мантии этого блока и позволяет отнести его по сейсмическим признакам к континентальному типу. Эволюция литосферы этого палеоплатформенного блока связана с растяжением, деструкцией верхней коры, ступенчатым обрушением и вулкано-тектонической активизацией.

5. Получены новые данные о структуре осадочного чехла и генетической природе основных геоструктур Амеразийского бассейна, позволившие, по сравнению с батиметрическими критериями, расширить внешние границы континентального шельфа российского сектора Арктики за пределами 200-мильной исключительной экономической зоны, оценив его площадь в 1.2 млн. кв. км с прогнозным запасом 4.9 млрд. т. условного топлива.

Научная новизна работы.

В процессе исследований собран, оцифрован, обработан, обобщен и проанализирован обширный сейсмический материал ГСЗ-МПВ и MOB по Арктическому бассейну, создана база данных многоволновой сейсморазведки БАНКСЛО. На основе материалов MOB дрейфующих станций «Северный полюс» (СП) и экспедиций ГУНиО МО «Север» удалось выполнить в пределах глубоководной части Арктического бассейна детальную сейсмическую стратиграфию осадочного чехла и выделить в нем шесть сейсмостратиграфических комплексов, образующих два структурных этажа. Выявлено региональное несогласие, являющееся одновременно главным стратиграфическим репером Арктического бассейна и границей структурных этажей. Впервые в котловинах

Евразийского бассейна по реальным сейсмическим данным MOB, МПВ выделена система глубоких впадин, образующая периокеанические прогибы. Созданные схемы мощности осадочного чехла и рельефа поверхности фундамента представляют основу для исследования эволюции земной коры и прогнозной оценки запасов углеводородного сырья в Евразийском бассейне. По результатам обработки данных ГСЗ-МПВ удалось выявить сейсмическую гетерогенность литосферы основных геоструктур западной части Амеразийского бассейна, что позволило трактовать их природу как континентальную. В нижней части редуцированной верхней коры (глубина около 15 км) прослежены зоны пониженной скорости-волноводы. В верхней мантии выделен по данным ГСЗ высокоскоростной слой N (8.6-9.0 км/с).

Практическая значимость работы.

Полученные в процессе диссертационных исследований новые данные о глубинном строении основных геоструктур Арктического бассейна и выявленные на этой основе: критерии оценки природы геоструктур; глубинное строение зон сочленения континент-океан и связанных с ними периокеанических прогибов; данные о мощности осадочного чехла в прогибах - все это составило геологическую основу для оценки перспектив нефтегазоносности глубоководной зоны Арктического бассейна и обоснования положения внешней границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне. При участии автора составлена карта внешней границы континентального шельфа РФ в Северном Ледовитом океане, в которой использованы геологические разработки диссертанта. В настоящее время карта размещена на сайте Комиссии ООН по границам континентального шельфа и проводится согласование основных ее положений и аргументаций на уровне экспертов.

Полученные новые данные по структуре литосферы использованы при создании Геолого-геофизического атласа Арктики, геологических карт масштаба 1:1 ООО ООО и являются геофизической основой для тектонических построений в Арктике.

Отдельные рекомендации методического плана внедрены в практику работ производственной экспедиции ГП ПМГРЭ.

Фактический материал.

В основу диссертационной работы положены геолого-геофизические материалы, полученные за 40-летний период исследований НИИГА-ВНИИОкеангеология- Севморгеология совместно с ГУНиО МО в Северном Ледовитом океане и его окраинных морях. Общий объем российских сейсмических наблюдений, использованных в работе, составил: более 41000 сейсмозондирований MOB, включая площадные наблюдения, 1200 сейсмозондирований ГСЗ. Привлекались также сейсмические материалы шельфов окраинных морей Арктического бассейна.

Личный вклад автора заключался в научном руководстве и участии в качестве ответственного исполнителя в многолетних тематических исследованиях, связанных с проблемой обоснования положения внешней границы континентального шельфа России в Арктике на основе батиметрических и геологических критериев в соответствии с «Ковенцией ООН по морскому праву, 1982 г». Результаты этих исследований составили основу диссертационной работы. Автор принимал участие в двух международных морских экспедициях, которые выполняли на научно-исследовательских ледоколах («Oden» - 1996 г. и «Polarstern»-1998г.) комплексные геофизические, в том числе сейсмические исследования в глубоководной части Северного Ледовитого океана. Материалы этих и других зарубежных экспедиций также были использованы в данной работе.

Научный вклад автора состоит в решении следующих вопросов:

• разработка методики оцифровки и структуры модульного банка данных многоволновой сейсморазведки (БАНКСЛО);

• разработка методики и программных средств для обработки сейсмических данных при нестандартных системах наблюдений в условиях дрейфующих льдов;

• обобщение и анализ всех доступных сейсмических материалов;

• проведение сейсмической стратиграфии осадочного чехла Арктического бассейна и выделение в его составе сейсмостратиграфических комплексов;

• выделение и прослеживание регионального несогласия, являющегося главным стратиграфическим репером для всего Арктического бассейна;

• разработка новых представлений о природе Евразийского бассейна;

• уточнение представлений о глубинном строении основных геоструктур западной части Амеразийского бассейна.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на различных отечественных и международных научных конференциях: Международная геофизическая конференция БЕС (Санкт-Петербург, 95), совещание приарктических государств по проблеме внешняя граница континентального шельфа (Ломоносов, 1996; Санкт-Петербург, 1998; Ломоносов, 2000), Международная конференция 1САМ-Ш (Селле Германия, 1998), Международная конференция (Кембридж, 2000), Всероссийская конференция - 50-летие морской геофизики (Геленджик, 1999), Всероссийская конференция - 50-летие ГСЗ (Новосибирск, 1999), Всероссийский съезд геологов (Санкт-Петербург, 2000), Международная конференция «Полярные области Земли: геология, тектоника, ресурсное значение, природная среда» (Санкт-Петербург, 2001).

Отдельные положения диссертации докладывались на научно-практической конференции Миннефтепрома по нефти и газу Арктического шельфа (Санкт-Петербург, 1998); на многих заседаниях Ученого Совета ВНИИОкеангеология; на рабочих совещаниях в Министерстве природных ресурсов РФ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 30 научных работ, в том числе четыре коллективные монографии и один сборник статей, в котором диссертант выступает в роли одного из редакторов и авторов.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 222 стр. в т.ч. 54 иллюстрации.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Поселов, Виктор Антонович

Выводы.

1. Данные ГСЗ свидетельствуют о глубокой связи структуры осадочного чехла, поверхности фундамента (морфоструктур) со структурой литосферы, что позволяет установить отличительные черты континентальной и океанической литосферы, тем самым оценить природу земной коры отдельных геоструктур Арктического бассейна;

2. На континентальном склоне вплоть до подножья структура литосферы аналогична континентальной равнине. Специфику процессов определяет интенсивное растяжение и связанное с ним быстрое сокращение мощности коры к океану по системе ступеней, ограниченных листрическими сбросами;

3. Установлена континентальная природа земной коры блока Амеразийского бассейна, представленного поднятиями Ломоносова и Менделеева-Альфа и разделяющей их Русской депрессией, включающей впадины Подводников и Макарова;

4. Выявлена в этом блоке типичная для эталонной континентальной коры вертикальная расслоенность коры и верхней мантии. Верхняя кора двухслойна и включает верхний градиентный слой со скоростями 5.8-6.5 км/с, однородно-инверсионный слой со скоростями 6.3-6.6 км/с. В нижней части верхней коры прослежен волновод. Нижняя кора двухслойна и включает верхний слой со скоростями 6.8-7.2 км/с. и нижний коро-мантийный слой со скоростями 7.4-7.7 км/с;.

5. Выявлена также резкая латеральная и вертикальная скоростная неоднородность литосферы геторогенного типа

6. Мантия представлена слоями- М - 7.8-8.3 км/с и N - 8.4-9.0 км/с.

7. Результаты комплексной интерпретации батиметрических и геолого-геофизических данных позволили, в соответствии с положениями Конвенции выделить в Северном Ледовитом океане за пределами 200-мильной зоны участок континентального шельфа, на который распространяются суверенные права и юрисдикция Российской Федерации, площадью 1,2 млн. кв. км с прогнозными запасами углеводородного сырья равными 4.9 млрд.т условного топлива.

Продвижение границы континентального шельфа России вглубь Северного Ледовитого океана имеет принципиальное значение, как для оборонных интересов страны, так и для расширения ее минерально-сырьевой базы, учитывая высокую перспективность исследуемых районов в отношении нефтегазоносности.

Заключение.

Полученные автором данные, базирующиеся на новых сейсмических материалах, вынуждают пересмотреть некоторые распространенные представления об истории формирования отдельных морфоструктур Арктического бассейна. Результаты исследований свидетельствуют о том, что литосфера глубоководной части Арктического бассейна имеет сложно организованную структуру

Итоги проведенных исследований сводятся к следующему.

1. Разработаны методико-технологическое и программное обеспечение оцифровки аналоговой исходной сейсмической записи. Создан на модульном принципе систематизированный банк данных многоволновой сейсморазведки БАНКСЛО, включающий базу оцифрованных исходных записей - более 41 тысяч сейсмозондирований MOB по линии дрейфа станций СП и центральных баз, 2500 площадных наблюдений MOB, 1200 сейсмозондирований ГСЗ-МПВ; программные пакеты обработки гидрографических и сейсмических данных; результаты обработки и интерпретации, включая временные и глубинные разрезы, материалы скоростных анализов, структурные схемы и карты. Разработанный комплекс прикладных программ, учитывающих специфику методики сейсмических наблюдений в условиях дрейфующих льдов Арктики, обеспечил высокий уровень обработки данных MOB, ГСЗ-МПВ.

2. Результаты анализа волновых полей MOB, МПВ, полученных после обработки оцифрованных исходных данных, позволили выделить и проследить на большей части площади Арктического бассейна шесть сейсмостратиграфических комплексов осадочного чехла, представленных двумя структурными этажами.

Границей структурных этажей служит поверхность крупнейшего регионального несогласия позднеолигоценового возраста, являющегося главным стратиграфическим репером Арктического бассейна.

3. По данным MOB, МПВ построены схемы мощности осадочного чехла и рельефа поверхности фундамента Арктического бассейна, на которых впервые выделены в области подножия континентального склона Евразийского бассейна периокеанические прогибы, осложненные отдельными глубокими впадинами. Прогибы локализуется крутыми бортами, что позволяет считать их тектонически ограниченными разломами листрического типа, характерных для континентального рифтогенеза

4. Полученные новые сейсмические данные по осадочному чехлу Евразийского бассейна позволяют сделать выводы о том, что хребет Гаккеля и возможно западная часть хребта Ломоносова являются наложенными структурами, возникшими в новейшее время. До их появления на месте современного Евразийского бассейна существовал единый осадочный бассейн.

5.Результаты обработки данных ГСЗ-МПВ свидетельствуют о глубокой связи структуры осадочного чехла, поверхности фундамента со структурой литосферы, что позволяет установить отличительные черты континентальной и океанической литосферы, тем самым оценить природу земной коры отдельных геоструктур Арктического бассейна.

Механизм эволюции континентальной литосферы определяет интенсивное растяжение и связанное с ним быстрое сокращение мощности верхней коры к океану по системе ступеней, ограниченных листрическими сбросами;

6. Выявленное сочетание сейсмических критериев: повышенная мощность осадочного чехла, состоящего из двух (возможно трех) структурных этажей; наличие регионального несогласия с признаками мелководного трансгрессивного выравнивания, разделяющего синрифтовые и пострифтовые комплексы осадков; неотектоническая блоковая раздробленность коры со ступенчатым погружением блоков и внедрением вулканитов; гетерогенная тип литосферы, обусловленный резкой латеральной и вертикальной скоростной неоднородностью ее структуры; присутствие субгоризонтальных волноводов коре позволили сделать вывод о континентальной природе земной коры блока Амеразийского бассейна, представленного поднятиями Ломоносова, Менделеева и разделяющей их котловиной Подводников.

Эволюция литосферы этого палеоплатформенного блока связана с деструкцией, ступенчатым обрушением и вулкано-тектонической активизацией.

7. Конечным прикладным итогом проведенных исследований являются установленные наряду с батиметрическими данными по геологическим критериям «Конвенции ООН по морскому праву 1982 г.» новые внешние границы континентального шельфа России в Арктическом бассейне, что позволило нарастить площадь акватории российского сектора Арктики, расположенного за пределами 200-мильной исключительной экономической зоны России, на 1.2 млн. кв. км с прогнозным запасом углеводородов порядка 4.9 млрд. тонн.

Рекомендации.

Несмотря на аргументации, базирующиеся в большей степени на материалах потенциальных полей в пользу континентальной природы коры хребта Альфа, вопрос этот до сих пор остается дискуссионным. Для получения прямых данных о глубинном строении этой геоструктуры необходимо провести натурные наблюдения ГСЗ на геотраверсе, пересекающем хребет Альфа с увязкой его с геотраверсом «Трансарктика -2000» (поднятие Менделеева).

Вторая рекомендация касается проведения наблюдений ГСЗ по геотраверсу через Евразийский бассейн, результаты которого могли бы уточнить границы подводной окраины материка в этом регионе.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

Монографии:

1. Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы. Баренц регион ./Кол. авт. под ред. Митрофанова Ф.П., Шарова Н.В. Апатиты, изд. КНЦ РАН, 1998. -4.1 -237с.; ч.П -205с.

2. Объяснительная записка к картам Арктического бассейна:Орографическая карта Арктического бассейна, Рельеф дна Северного Ледовитого океана. /Кол.авт. под ред, Комарицына A.A. СПб.,ВНИИОкеангеология,1999, 38с. +9 цв.ил.

3. Арктика на пороге третьего тысячелетия (ресурсный потенциал и проблемы экологии). /Кол.авт. под ред Грамберга И.С., Лаверова Н.П., Додина Б.А.-СПб,; Наука, 2000. -247с.

4. Геологическое строение и геоморфология Северного Ледовитого океана в связи с проблемой внешней границы континентального шельфа Российской Федерации в Арктическом бассейне./ Под ред. Грамберга И.С., Комарицына A.A. СПб., ВНИИОкеангеология, 2000. 117с.

Статьи:

5. Поселов В.А.,.Павленкин А.Д, Дараган-Сущова Л.А., Буценко В.В. «Глубинное строение зоны сочленения Балтийского щита и Баренцевской плиты»/ «Геофизика», журнал ЕАГО, 1995, №4, с.55 - 61

6. ПавленкинА.Д., Поселов В.А., Буценко В.В. Структура литосферы по геотраверсам ГСЗ в Арктике. Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб ВНИИОкеангеология, 1996, с.56 - 64.

7. Поселов В.А., Павленкин А.Д., Буценко В.В. Структура литосферы пассивных окраин в переходных зонах «континент - шельф - океан» в Арктике по данным глубинной сейсмометрии. СПб ВНИИОкеангеология, 1996, Вып. 1 с. 156- 171.

8. Поселов В.А., Павленкин А.Д., Буценко В.В., Булаткина К.И. Переходные зоны континент-океан пассивных окраин/ жур. Геолого-геофизические

212 характеристики литосферы Арктического региона, вып.2, СПб ВНИИОкеангеология, 1998,с.79-88

9. Дараган-Сущова Л.А., Павленкин А.Д., Поселов В.А., Мурзин P.P., Дараган-Сущов Ю.И. История геологического развития Баренцево-Карского региона по результатам комплексного анализа геолого-геофизической информации/ жур. Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона, вып.З, СПб ВНИИОкеангеология, 2000,с.145-160.

10. Поселов В.А., Павленкин А.Д., Пргребицкий Ю.Е., Каминский В.Д., Мурзин P.P., Сорокин М.Ю. Структура литосферы Арктического бассейна по сейсмическим данным в связи с проблемой внешне границы континентального шельфа России. /М., «Недра»,жур. «Разведка и охрана недр», 2000., с.48-54.

П.Андреева И. А., Буценко В.В., Заманский Ю.Я., Каминский В. Д., Мурзин P.P., Погребицкий Ю.Е., Поселов В.А., Сорокин М.Ю. Обоснование внешней границы континентального шельфа России в Арктике: основные результаты и направления работ на ближайшую перспективу./ Инф.-аналит.сб. Мировой океан: минеральные ресурсы мирового океана, Арктики и Антарктики.,вып.З, М.,2001., с.210-219.

12. ARCTIC 98: The Exedition ARK-XIV/la of "Polarstern" in 1998 / Edited by W.Jokat / Report on Polar Research. N308/ AWI/ Germany. 1999.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Поселов, Виктор Антонович, Санкт-Петербург

1. Аветисов Г.П. Еще раз о землетрясениях моря Лаптевых. СПб., ВНИИОкеангеология, 2000. Вып. 3. С. 104-114.

2. Аветисов Г.П. Сейсмоактивные зоны Арктики. СПб., ВНИИОГ, 1996. 183 с. Аплонов С.В .Древняя океаническая литосфера в фундаменте Арктического шельфа России / Природа. 1996. №2. С. 118-119.

3. Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология // Л., изд. ЛГУ, 1987. 298 с. Атлас Арктики. Изд. ГУГК, М. 1985.

4. Багданов H.A., Хаин В.Е., Богацкий В.И., Костюченко Л.С., Сенин Б.В., Шипилов Э.В., Соболев С.Ф. Тектоническая карта Баренцева моря и северной части европейской России. Масштаб 1:2 500 000. М. 1996. 2л.

5. Бараш М.С. Четвертичная палеоокеанология Атлантического океана / М., Наука, 1988. 272 с.

6. Батурин Д.Г. Строение и развитие Шпицбергенской континентальной окраины Норвежско-Гренландского и Евразийского океанического бассейнов // Автореферат дисс. канд. геол.-мин. наук. М., 1988. 23 с.

7. Белов H.A., Дибнер В.Д. Результаты геолого-геоморфологических исследований Арктического бассейна // Проблемы Арктики и Антарктики./ Вып. 28, Л., 1968. С. 94-111.

8. Белое H.A., Лапина H.H. Донные отложения Арктического бассейна / Ленинград, Изд. «Морской транспорт», 1961. 150 с.

9. Верба В.В., Ким Б.И., Волк В.Э. Строение земной коры Арктического региона по геофизическим данным. В кн.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб., ВНИИОкеангеология, 1998. Вып. 2. С. 12-28.

10. Витте JI.B. Проблемы эволюции коры. Новосибирск: Наука, 1983. 176 с. Вишняков А.Э., Черкашев Г.А., Пискарев A.JI. и др. Детальное картирование глубоководных донных осадков буксируемым геофизическим комплексом / ДАН, 1992. Т. 324, N 1.С. 77-80.

11. Волъвовский Б.С., Волъвовский И.С. Структура и геофизические параметры «безгранитных» впадин-крупнейших нефтегазоносных бассейнов мира. М., 1988. 66 с. (ВИЭМС))

12. Временное научно-техническое руководство Комиссии по границам континентального шельфа. Нью-Йорк, 31 августа 4 сентября 1998 г. Рабочие материалы.

13. Геншафт Ю.С., Салтыковский А.Я. Исландия: глубинное строение, эволюция и интрузивный магматизм. М.:ГЕОС. 1999. 363 с.

14. Грамберг И.С., Киселев Ю.Г., Коновалов В.В. Сейсмические исследования с дрейфующих станций «Северный Полюс» // Советская геология. М., 1991. 3. С.45-54.

15. Дитмар Н.Г., Рослое Ю.В., Чернышев М.К. Пакет программ для интерпретации времен пробега сейсмических волн методом сей смотомографии. Л. ЛГУ. 1995. 120 с.

16. Зверев С.М., Касминская И.П.,Красилъщикова Г.А., Михота Г.Г. Глубинное строение Исландии и Исландско-Фарерско-Шетландского региона по результатам сейсмических исследований (НАСП-72). Бюллетень М. О-ВА. Исп. Природы. Отд. Геологии. T. L (3). 1975.

17. Зубаков В. А. Глобальные климатические события плейстоцена / Л., Гидрометеоиздат, 1986. 287 с.

18. Кабанъков В.Я. Верхнедокембрийские отложения Арктики. // Геология докембрия. Наука, Л., 1968. С. 111-115.

19. Караев Н.А., Рабинович Г.Я. Рудная сейсморазведка. М.: ЗАО Геоинформмарк, 2000-366 с.

20. Карасик А. М. Основные особенности истории развития и структуры дна Арктического бассейна по аэромагнитным данным. // Морская геология, седиментология, осадочная петрография и геология океана. Л., Недра, 1980, с. 178193.

21. Карсола А.Дж., Фишер Р.Л., Шипек КДж., Шамвей Г. Батиметрия моря Бофорта. // Геология Арктики / М., Мир, 1964. С. 431-439.

22. Ким Б.И., Верба В.В., Дик Г.Г. Новые представления о строении хр. Ломоносова // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб., ВНИИОкеангеология, 1998. Вып.2. С.89-97.

23. Нарышкин Г.Д. Орографическая карта Арктического бассейна / ГУНиО, ВНИИОкеангеология, 1995 г.

24. Погребицкий Ю.Е. Геодинамическая система Северного Ледовитого океана и ее структурная эволюция. Сов. геология. 1976. № 12. с. 3-22.

25. Пущаровский Ю.М. Тектоника Северного Ледовитого океана. Геотектоника. 1976. N 2 и 3.

26. Сейсмическая стратиграфия /под. ред. Ч. Пейтона/ Мир. М: 1982 Секретов С.Б. Геологическое строение Лаптевоморского шельфа по материалам сейсмических исследований МОГТ. // Автореферат дисс. канд. геол.-мин. наук. СПб., 1993. 23с.

27. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). М. Научный мир, 2001, с. 606.

28. Шварцахер В., Ханкинс К. Гальки, поднятые при драгировании в Центральной части Северного Ледовитого океана.// Геология Арктики./ М., Мир, 1964. С. 419430.

29. ARCTIC'98: The Expedition ARK-XIV/la of RV "Polarstern" in 1998 /ed. by W. Jokat/ Reports on Polar Research. AWI. N. 308.1999. P. 14-25.

30. Bergsten H. Recent benthic foraminifera of a transect from the North Pole to Yermak

31. Plateau, eastern central Arctic Ocean / Marine Geology, 119, 1994, pp.251-267.

32. Clark D.L. Magnetic reversals and sedimentation rates in the Arctic Ocean // Geological

33. Society of America Bulletin. V.81. October 1970. N10. P. 3129-3124.

34. Clark D.L. The Pliocene records in the central Arctic Ocean // Marine micropaleontology,27, 1996, pp. 157-164.

35. Clark D.L., Whitman R.R., Morgan K.A., Mackay S.D. Stratigraphy and glacial-marine sediments of the Amerasian Basin, central Arctic Ocean. Geological Society of America Special Paper, 181,1980, pp. 1-57.

36. Jackson H. R., Oakey G.H. Sedimentary thickness map of the Arctic ocean, 1988. The Geological Socity of America.

37. Jokat W., Weigelt E., Kristoffersen Y„ Raasmussen T., Schone T. New insights into the evolution of the Lomonosov Ridge and the Eurasian Basin // Geophys. Int. 1995. 122. P.378-392.

38. Phillips R.L., Grantz A. Quatornary history of see ise and paleoclimate in the Amerasia basin, Arctic Ocean, as recorded in the cyclical strata of Northwind Ridge.G.S.A Bulletin,v.l09, № 9, 1997, pp. 1101-1115.

39. Rea D.K., Basov I.A. et al. Inital Reports, 145 / College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1993. 1040 p.

40. Sobczak L. W., Hearty D. B., Forsberg R. et al. Gravity from 64° N to the North Pole. In: Grantz A., Johnson L., Sweeney J. F. (Eds.) The Geology of North America. Vol. L., The Arctic Ocean Region. The Geol. Soc. of Amer. 1990, p. 101-108.

41. 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.

42. Батурин Д.Г. и др. Отчет о региональных геофизических исследованиях на Шпицбергенском шельфе в 1985-86 годах в двух томах. СПб., Фонды ВНИИОкеангеология, 1987г., 460 с.

43. Карасик А. М., Рождественский С. С. и др. Составление сводной магнитной карты Северного Ледовитого океана масштаба 1:2500000 (Отчёт по теме 588). СПб, Фонды ВНИИОкеангеология, 1976.

44. Мащенков С.П. и др. Глубинное строение литосферы и тектоника Амеразийского суббассейна Северного Ледовитого океана на основе новых компьютерных геофизических карт и геотрансектов (Отчет по теме 439). СПб, Фонды ВНИИОкеангеология, 2000

45. Павленкин А.Д. Глубинная структура Евразийского бассейна и зон его сочленения с континентальными окраинами в свете новых сейсмических данных. СПб., Фонды ВНИИОкеангеология, 2001г., 125 с

46. Павлов Ю.А. Комплексные геолого-геофизические исследования на трассе дрейфа научной станции «Северный Полюс 31» в 1988-1989 г.г. / Фонды ПМГРЭ, Ломоносов. 1990.