Природа магнитных аномалий южной части Баренцевоморского шельфа по результатам комплексного анализа

Объектом исследования данной статьи является аномальное магнитное поле южной части Баренцевоморского шельфа.

Материалы и методы. Основой для анализа послужила цифровая матрица (grid) аномального магнитного поля (АМП), составленная по материалам магнитных съемок, выполненных в 2002–2007 гг. рядом научных и научно-производственных организаций. По результатам выполненных исследований была создана модель строения и формирования магнитоактивного слоя южной части Баренцевоморского региона. Анализ радиально осредненного спектра поля позволил установить приуроченность верхних кромок источников поля к нескольким структурным горизонтам. Полосовая фильтрация в частотной области в соответствии с выделенными диапазонами глубин позволила разделить аномалии от разноглубинных источников. Для определения природы источников магнитных аномалий на разных уровнях земной коры применялся комплексный анализ магнитного и гравитационного полей, данных сейсмического профилирования и наземных исследований.

Результаты. Выделены как минимум два уровня источников магнитных аномалий: распределение эффективной намагниченности для низкочастотной составляющей АМП, отражающей глубинное строение региона, и высокочастотной составляющей АМП, которая отражает распределение локальных интрузий в верхней части фундамента и осадочном чехле. Нижний уровень представлен массивными блоками глубинного заложения и отвечает комплексу SDR (Seaward Dipping Reflectors), представляющего собой чередование тектонических пластин континентального материала с базитами-ультрабазитами, внедрившимися в кору на пострифтовой стадии раскола континента. Зона положительных линейных аномалий магнитного поля отражает дивергентную границу древней континентальной плиты Балтика, возникшей при фрагментации суперконтинента Колумбия (Палеопангеи) в среднем рифее и формировании рифейского океанического бассейна. Эта зона затем была завуалирована последующими тектоническими процессами. Верхний структурный уровень свидетельствует о внедрении в верхние слои земной коры по зонам рифтообразующих разломов магмы основного состава в позднедевонское время в процессе континентального рифтинга на Свальбардской плите, что подтверждается наличием проявлений основного магматизма в пределах зоны пропагации Южно-Баренцевской рифтогенной впадины в тело Балтийского щита.

Заключение. По результатам комплексной интерпретации аномального магнитного поля и других геолого‐геофизических данных установлена природа источников магнитных аномалий, расположенных на разных структурных уровнях земной коры юго-западной части шельфа Баренцева моря. Магнитоактивный слой этого региона имеет сложное строение, в разрезе которого присутствуют как минимум два структурных уровня, отражающих определенные этапы эволюции земной коры.

1. Балуев А.С. (2006) Геодинамика рифейского этапа эволюции северной пассивной окраины Восточно-Европейского кратона. Геотектоника. 40(3). 183-196. DOI: 10.1134/S0016852106030034

2. Балуев А.С., Брусиловский Ю.В., Иваненко А.Н. (2018) Структура земной коры Онежско-Кандалакшского палеорифта по данным комплексного анализа аномального магнитного поля акватории Белого моря. Электронный журнал Геодинамика и тектонофизика, 9(4), 1293-1312. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0396

3. Балуев А.С., Морозов Ю.А., Терехов Е.Н., Баянова Т.Б., Тюпанов С.Н. (2016) Тектоника области сочленения Восточно-Европейского кратона и Западно-Арктической платформы. Геотектоника, (5), 3-35. DOI: 10.7868/S0016853X16050027

4. Балуев А.С., Морозов Ю.А., Терехов Е.Н., Щербакова Т.Ф., Баянова Т.Б., Серов П.А. (2020) Массивы дезинтегрированных гранитоидов в зоне сочленения Восточно-Европейской и Западно-Арктической платформ: состав, возраст и углеводородный потенциал. Геотектоника, (2), 32-47. DOI: 10.31857/S0016853X20020022

5. Балуев А.С., Журавлев В.А., Терехов Е.Н., Пржиялговский Е.С. (2012) Тектоника Белого моря и прилегающих территорий (Объяснительная записка к “Тектонической карте Белого моря и прилегающих территорий” масштаба 1 : 1 500 000). Тр. ГИН РАН. Вып. 597. М.: ГЕОС, 104 с.

6. Баренцевоморская шельфовая плита. (1988) Тр. ВНИИ Океангеология. Т. 196. 263 с.

7. Богданов Н.А. (2001) Континентальные окраины: общие вопросы строения и тектонической эволюции. Фундаментальные проблемы общей тектоники. М.: Науч. мир, 231-249.

8. Брусиловский Ю.В., Городницкий А.М., Горшков А.Г., Иваненко А.Н., Филин А.М., Хан Ю.В., Шишкина Н.А. (2007) Анализ геомагнитного поля Белого моря. Океанология, 47(3), 439-447.

9. Волк В.Э. (1984) Геомагнитная характеристика земной коры Северной полярной области Земли. Структура земной коры Мирового океана. Л.: Севморгеология, 38-45.

10. Государственная геологическая карта РФ – R-35-36 м-ба 1:1000000 (третье поколение). (2007) СПб., ВСЕГЕИ.

11. Государственная геологическая карта РФ – R-37-38 м-ба 1:1 000 000 (третье поколение). (2008) С-Пб. ВСЕГЕИ.

12. Журавлев В.А., Павлов С.П., Рыжова Е.Ю., Шлыкова В.В. (2012) Структура земной коры Российской части Баренцева моря. Мат-лы Второй Междунар. науч.-практич. конф. ЕАГО, Сочи.

13. Иваненко А.Н., Брусиловский Ю.В., Филин А.М., Шишкина Н.А. (2012) Современные технологии обработки и интерпретации магнитных данных при работах на морских месторождениях нефти и газа. Геофизика, (3), 60-71.

14. Иваненко А.Н., Шишляев В.В. (2013) Автоматическое картирование источников потенциальных полей. Мат-лы XX Междунар. науч. конф. Школa по морской геологии. Т. 5. М.: ГЕОС, 116-119.

15. Кузнецов Н.Б. (2006) Кембрийская коллизия Балтики и Арктиды, ороген Протоуралид Тиманид и продукты его размыва в Арктике. Докл. АН, 411(6), 788-793.

16. Кузнецов Н.Б. (2008) Кембрийский ороген протоуралид-тиманид: структурные доказательства коллизионной природы. Докл. АН, 423(6), 774-779.

17. Пальшин Н.А., Иваненко А.Н., Алексеев Д.А. (2020) Неоднородное строение магнитоактивного слоя Курильской островной дуги. Геодинамика и тектонофизика, 11(3), 583-594.

18. Сенин Б.В., Шипилов Э.В. (1993). Классификация и номенклатура региональных структурных элементов метаплатформы. Осадочный чехол Западно-Арктической метаплатформы. НИИ Моргеофизики, ИПП “Север”, г. Мурманск, 16-25.

19. Строение литосферы российской части Баренц-региона. (2005) (Ред.: Н.В. Шаров, Ф.П. Митрофанов, М.Л. Верба, К. Гиллен) Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 318 с.

20. Тектоническая карта Белого моря и прилегающих территорий. М-б 1 : 1500 000. (2010) (Гл. ред.: М.Г. Леонов, Г.С. Казанин, отв. ред. А.С. Балуев) М.: ИПП Куна.

21. Терехов Е.Н., Баянова Т.Б., Балуев А.С., Кузнецов Н.Б., Щербакова Т.Ф., Серов П.А. (2020) Геохимия палеозойских долеритовых даек северо-востока Кольского полуострова и их соотношения с трапповым и щеочным магматизмом. Геохимия, 65(8), 752-767. DOI: 10.31857/S0016752520080099

22. Хаин В.Е., Левин Л.Э. (2001) Тектоника континентов и океанов. Геология и геофизика, 42(11/12), 1724-1738.

23. Шельфовые осадочные бассейны Российской Арктики: геология, геоэкология, минерально-сырьевой потенциал (2020), (Ред. Г.С. Казанин). АО “МАГЭ”, Мурманск, СПб., 544 с.

24. Шипилов Э.В., Тарасов Г.А. (1998) Региональная геология нефтегазоносных осадочных бассейнов Западно-Арктического шельфа. Апатиты: КНЦ РАН. 306 c.

25. Шкарубо С.И., Шипилов Э.В. (2007) Тектоника Западно-Арктической платформы. Разведка и охрана недр, (9), 32-47.

26. Филатова Н.И., Хаин В.Е. (2010) Кратон Арктида и неопротерозойские-мезозойские орогенные пояса Циркумполярного региона. Геотектоника, (3), 3-29.

27. Artemieva I.M. (2009) The continental lithosphere: Reconciling thermal, seismic, and petrologic data. Lithos, 109, 23-46.

28. Gee D.G., Pease V., editors al. (2004) The Neoproterozoic Timanide Orogen of eastern Baltica: Introduction. Geol. Soc. Lond., Mem., 30, 1-3.

29. Jauer Ch.D., Oakey G.N., Li Q. (2019) Western Davis Strait, a volcanic transform margin with petroliferous features. Marine and Petrol. Geol., 107, 59-80.

30. Lister R.J., Kerr R.C. (1991) Fluid-mechanical models of crack propagation and their application to magma transport in dykes. J. Geophys. Res. Atmospher., 96(6), 10049-10077. DOI: 10.1029/91jB00600

31. Marello L., Ebbing J., Gernigon L. (2013) Basement inhomogeneities and crustal setting in the Barents Sea from a combined 3D gravity and magnetic model. Geophys. J. Intern. Advance Access published, 1-28. doi: 10.1093/gji/ggt018

32. Puchkov V.N. (1997) Structure and geodynamics of the Uralian orogen. orogeny through time. Geol. Soc. Lond. Spec. Publ., 121, 201-234.

33. Siedlecka A. (1985) Development of the Upper Proterozoic sedimentary basins of the Varanger peninsula, East Finnmark, North Norway Geol. Surv. Finl. Bull., 331, 175-185.

34. Siedlecka A., Negrutsa V., Pickering K. (1995) Upper Proterozoic Turbidite System of the Rybachi Peninsula, northern Russian – a possible stratigraphic counterpart of the Kongsfjord Submarine Fan of the Varanger Peninsula, northern Norway. Nor. Geol. unders. Spec. Publ., 7., 201-216.

35. Talwani M., Abreu V. (2000) Inferences regarding I Rnitiation of oceanic crust formation from the U.S. East Coast Margin and Conjugate South Atlantic. Margins Geophys. Monograph. Ser., 115, 211-233.

36. Verhoef J., Roest W.R., Macnab R. et al. (1996) Magnetic Anomalies of the Arctic and North Atlantic Oceans and Adjasent Land Areas. Geol. Surv. Canada. Open File. 3, 125 a.