Модели глубинного строения земной коры палеорифтовой системы Белого моря по результатам комплексного анализа глубинных сейсмических профилей

Объект исследований. Глубинная структура консолидированной земной коры палеорифтовой системы Белого моря и Мезенской синеклизы.

Материалы и методы. Двумерные сейсмоплотностные модели строения земной коры, построенные на базе опорных сейсмических профилей 3-АР (Кемь–Белое море–п-ов Канин), Агат-2, Агат-3, Кварц-2. Для интерпретации состояния глубинных слоев земной коры использовались распределение эффективной плотности субстрата и модель распределения источников магнитных аномалий, для построения которой применена методика двумерной инверсии аномального магнитного поля. Основой для анализа магнитного поля послужила схематическая карта аномалий магнитного поля, синтезированная авторами по материалам магнитных съемок, выполненных в акваториях Баренцева и Белого морей в разное время и предоставленных для их дальнейшей интерпретации. Главной задачей построения геолого-геофизических моделей глубинного строения консолидированной земной коры палеорифтовой системы Белого моря и Мезенской синеклизы стало установление генетических связей приповерхностных геологических структур с глубинными элементами строения земной коры.

Результаты. По материалам комплексной интерпретации перечисленных выше материалов с учетом данных близповерхностного строения земной коры построены геолого-геофизические модели земной коры до уровня кора–мантия по четырем опорным сейсмическим профилям 3-АР, Агат-2, Агат-3, Кварц-2, пересекающим структуру Мезенской синеклизы в разных направлениях. Кроме того, в восточной части Мезенской синеклизы представлена серия магнитных профилей, демонстрирующих приуроченность источников АМП к двум гипсометрическим уровням на территории, где ранее описано позднепалеозойское Мезенское траппово-дайковое поле, располагающееся в осадочном чехле.

Заключение. Совместная интерпретация сейсмоплотностных моделей и моделей распределения источников магнитных аномалий дала возможность установить связи между физическими параметрами моделей и геологическими структурами или телами и создать обобщенные геолого-геофизические модели исследуемых участков земной коры. На 2D моделях глубинного строения земной коры Мезенской синеклизы земная кора имеет сложное и неоднородное строение. Сложная мозаичная картина, представленная на полученных моделях, отражает слоисто-блоковое строение литосферы. Блоковую структуру фундамента Мезенской синеклизы создают в основном рифтогенные разломы, ограничивающие грабены и горсты палеорифтовой системы Белого моря и разделяющие блоки с разными плотностными свойствами. Главные структурообразующие разломы имеют листрический характер и выполаживаются к основанию верхней или средней коры, приобретая на глубине свойства детачмента. Отмечается определенная корреляция рельефа поверхности Мохо со структурами поверхностного слоя земной коры. Распределение глубинных источников аномального магнитного поля в формате 2D для низкочастотной составляющей магнитного поля также отражает строение земной коры западной части Мезенской синеклизы. Интенсивные длиннопериодные магнитные аномалии отражают здесь, скорее всего, насыщенность продуктами основного-ультраосновного магматизма в верхнем гранитометаморфическом слое земной коры.

1. Балуев А.С. (2006) Геодинамика рифейского этапа эволюции северной пассивной окраины Восточно-Европейского кратона. Геотектоника, (3), 23-28.

2. Балуев А.С., Брусиловский Ю.В., Иваненко А.Н. (2022) Природа магнитных аномалий южной части Баренцевоморского шельфа по результатам комплексного анализа. Литосфера, 22(5), 579-598. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2022-22-5-579-598

3. 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. Геодинамика и тектонофизика, 9(4), 1293-1312. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0396

4. Балуев А.С., Журавлев В.А., Пржиялговский Е.С. (2009) Новые данные о строении центральной части палеорифтовой системы Белого моря. Докл. АН, 427(3), 348-353.

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 1:500 000). М.: ГЕОС, 104 с.

6. Буш В.А., Калмыков Б.А. (2015) Новые данные по домезозойскому внутриплитному магматизму Восточно-Европейской платформы. Геотектоника, 5, 43-61. DOI: 10.7868/S0016853X15050021

7. Гаврилов В.П., Дворецкий П.И., Дунаев В.Ф., Пономарев В.А., Руднев А.Н. (2000) Геология и нефтегазоносность Московской и Мезенской синеклиз. М.: Недра, 144 с.

8. Геодинамика и возможная нефтегазоносность Мезенского осадочного бассейна. (2006) СПб.: Наука, 319 с.

9. Государственная геологическая карта Российской Федерации. (2012) М-б 1:1 000 000 (новая серия), лист Q-38 – Мезень. СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ.

10. Гражданкин Д.В. (2003) Строение и условия осадконакопления вендского комплекса в Юго-Восточном Беломорье. Стратиграфия. Геол. корреляция, 11, (4), 3-23.

11. Егоркин А.В. (1991) Строение земной коры по сейсмическим геотраверсам. Глубинное строение территории СССР. (Ред. В.В. Белоусов, Н.И. Павленкова, Г.И. Кветковская). М.: Наука, 118-135.

12. Журавлев В.А. (2007) Структура земной коры Беломорского региона. Разведка и охрана недр, 9, 22-26.

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. Школа по морской геологии. Мат-лы XX Междунар. науч. конф. Т. 5. М.: ГЕОС, 116-119.

15. Костюченко С.Л., Морозов А.Ф., Кременецкий А.А. (2012) Тиман-Урало-Пайхойская коллизионная область. М.: Геокарт-ГЕОС, 210 с.

16. Костюченко С.Л., Романюк Т.В. (1997) О природе Мезенского гравитационного максимума. Физика Земли, 12, 3-22.

17. Кузнецов Н.Б. (2006) Кембрийская коллизия Балтики и Арктиды, ороген Протоуралид-Тиманид и продукты его размыва в Арктике. Докл. АН, 423(6), 788-793.

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

19. Кузнецов Н.Б., Балуев А.С., Терехов Е.Н., Колодяжный С.Ю., Пржиялговский Е.С., Романюк Т.В., Дубенский А.С., Шешуков В.С., Ляпунов С.М., Баянова Т.Б., Серов П.А. (2021) О времени формирования Кандалакшского и Керецкого грабенов палеорифтовой системы Белого моря в свете новых данных изотопной геохронологии. Геодинамика и тектонофизика, 12(3), 570-607. DOI: 10.5800/GT-2021-12-3-0540

20. Маслов А.В., Гражданкин Д.В., Подковыров В.Н., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П. (2008). Состав питающих провинций и особенности геологической истории поздневендского Мезенского бассейна. Литол. и полезн. ископаемые, 3, 290-312.

21. Морозов А.Н., Ваганова Н.В., Асминг В.Е., Балуев А.С., Асминг С.В. (2022). Сейсмичность Беломорского региона. Сейсмические приборы, 58(1), 5-28. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49349146

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

23. Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. (2022) Глубинное строение Арктики и Антарктики по магнитным аномалиям компонент и аномалиям силы тяжести. Космич. Исследования, 60(4), 331-347.

24. Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Баренц-регион. (1998) (Ред. Ф.П. Митрофанов, Н.В. Шаров). Апатиты: КНЦ РАН. Ч. 1, 237 с.

25. Строение и динамика литосферы Беломорья. (2022) (Отв. ред. Н.В. Шаров). Петрозаводск: Ин-т геологии КарНЦ РАН, 235 с.

26. Тектоническая карта Белого моря и прилегающих территорий м-ба 1:1 500 000. (2010) (Гл. ред. М.Г. Леонов, Г.С. Казанин; отв. ред. А.С. Балуев). М.: Куна. Федонкин М.А. (1981) Беломорская биота венда (докембрийская бесскелетная фауна севера Русской платформы). М.: Наука, 100 с.

27. Филиппова А.И., Филиппов С.В. (2023) Тепловой режим литосферы под полуостровом Таймыр по геомагнитным данным. Геомагнетизм и аэрономия, 63(3), 391-402.

28. Цыганов В.А. (2006) Новые данные о геологическом строении территории Мезенской синеклизы и ее перспективах на углеводороды (по результатам высокоточной аэромагнитной съемки). Георесурсы, 1(18), 2-9.

29. Чамов Н.П. (2016) Строение и развитие Среднерусско-Беломорской провинции в неопротерозое. Тр. ГИН РАН, вып. 609. М.: ГЕОС, 235 с.

30. Черемисина Е.Н., Финкельштейн М.Я., Любимова А.В. (2018). Геоинформатика, 3, 8-17

31. Шаров Н.В. (2017) Литосфера Северной Европы по сейсмическим данным. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 173 с.

32. Шаров Н.В., Бакунович Л.И., Белашев Б.З., Журавлев В.А., Нилов М.Ю. (2020) Геолого-геофизические модели земной коры Беломорья. Геодинамика и тектонофизика, 11(3), 566-582.

33. Шельфовые осадочные бассейны Российской Арктики: геология, геоэкология, минерально-сырьевой потенциал. (2020) (Под ред. Г.С. Казанина) Мурманск: МАГЭ; СПб.: Реноме, 544 с. ISBN 978-5-00125-347-1

34. Artemieva I.M. (2006). Global 1° × 1° thermal model TC1 for the continental lithosphere: implications for lithosphere secular evolution. Tectonophysics, 416, 245-277.

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

36. Kolesnikov A.V. (2019) Stratigraphic correlation potential of the Ediacaran palaeopascichnids. Estudios Geologicos, 75(2), e102. https://doi.org/10.3989/egeol/43588.557