WWW.LIT.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - различные публикации
 


«Седиментация и геологическое строение подводной окраины Западного Шпицбергена В.С. Захаренко Факультет естествознания, физической культуры и безопасности жизнедеятельности Мурманского ...»

Захаренко В.С. Седиментация и геологическое строение…

УДК 553.981.04 + 551.35 (248 : 268.45)

Седиментация и геологическое строение

подводной окраины Западного Шпицбергена

В.С. Захаренко

Факультет естествознания, физической культуры и безопасности

жизнедеятельности Мурманского государственного гуманитарного

университета, кафедра географии и экологии

Аннотация. Анализ четвертичных отложений исследуемой акватории по сейсмоакустическим данным (ОАО

МАГЭ) показывает, что для них характерна определенная последовательность и ритмичность накопления, формировавшихся в ледниковые и межледниковые эпохи. Впервые выделены два уровня повышенной седиментации: верхний – у бровки шельфа и нижний – конусы выноса на континентальном подножии .

Выявленное в результате данного исследования накопление мощных осадочных масс объясняется лавинной седиментацией, которая, в свою очередь, связана с тектонической обстановкой и геодинамическими условиями в переходной зоне "континент – океан". Важным результатом проведенных исследований является также факт установления аккумулятивной природы внешней части Шпицбергенского шельфа .

Abstract. Quaternary sediments analysis of the investigated offshore zone has shown certain sediment succession formed during glacial – interglacial periods. Two levels of higher intensity sedimentation have been revealed for the first time: the upper level within the shelf edge, and the lower one represented by sedimentary fans within the continental rise. Thick sedimentary accumulation units revealed as a result of the research might be accounted for avalanche sedimentation rate which could be explained in its turn by tectonics and geodynamic conditions within the "ocean – continent" transition zone. The important result of this study is also definition of accumulative nature of the Svalbard’s outer shelf .

Ключевые слова: континентальная окраина Западного Шпицбергена, сейсмоакустическое профилирование, конусы выноса, четвертичная геология, лавинная седиментация Key words: West-Svalbard continental margins, seismic-acoustic sounding, sedimentary fans, Quaternary period, avalanche sedimentation

1. Введение Исследование седиментогенеза Западно-Арктического шельфа и подводной окраины Западного Шпицбергена, в частности, привлекает внимание ученых разных стран. Это связано с тем, что при большом научном интересе к самому Шпицбергену – уникальному пространству, открытому для международных научных экспедиций, его внешний шельф и, особенно, континентальный склон и его подножье изучены до сих пор недостаточно. Сочленение нескольких крупных тектонических структур, близость современных рифтовых зон, современное покровное оледенение и мощное ледниковоморское осадконакопление – все это делает этот вопрос ключевым для моделирования процессов седиментогенеза на гляциальных шельфах .

Планомерные комплексные геологогеофизические исследования ведутся здесь с 2003 года силами Морской арктической геологогеофизической экспедиции г. Мурманска. В результате этих работ получены сведения о фундаменте, изучено строение осадочного чехла, особенности осадконакопления, выражающиеся в лавинных темпах седиментации с формированием конусов выноса на континентальном склоне и подножии (Захаренко, 2008; Захаренко и др., 2010;

Шипилов, Шкарубо, 2007). Для изучения верхней части разреза, в комплексе с другими видами работ проводилось непрерывное сейсмоакустическое Рис. 1. Район исследования профилирование, интерпретация полевых материалов которого проводилась автором .





Вестник МГТУ, том 14, №4, 2011 г. стр.758-762

2. Методы интерпретации Интерпретация волнового поля по геофизическим разрезам, а также построение карт осуществлялось с помощью цифровой интерактивной системы Kingdom Software 8.2 SMT. Выделение сейсмокомплексов проводилось в следующей последовательности: 1) увязка со скважиной 986. В результате, выделены горизонты R1,R2, R3,R4; 2) увязка с сейсморазведкой МОВ ОГТ по горизонту R4;

3) батиметрический контроль; 4) анализ волнового поля; 5) при геоморфологическом анализе использовались математические трансформации батиметрической карты. Эти трансформации выполнялись с помощью стандартных программных средств: Surfer 7, Arc View GIS 3.x, модулей расширения Spatial Analyst (1996), 3-D Analyst (1997) (Васильева, Захаренко, 2005) .

3. Морфоструктурная характеристика района исследования Шельф. Край шельфа располагается вдоль банок на глубинах 170-230 м. В местах его расчленения поперечными желобами глубина достигает 250-340 м. Вдоль северной и западной части о. Западный Шпицберген ширина шельфа варьирует от 20 до 70 км. О-ва Шпицберген и Медвежий имеют общий шельф с глубинами менее 200 м. Между о-вами Эдж и Медвежий простирается обширное мелководье, средняя часть которого с глубинами менее 50 м известна под названием Шпицбергенской банки. Южнее о. Западный Шпицберген в материковую отмель вдается желоб Южного мыса с глубинами 200-300 м, простирающийся к выходу в пролив Стур-фьорд. По мере движения на юг глубина Баренцева моря увеличивается и составляет в основном свыше 200 м .

В морфоструктурном плане банки следует рассматривать как структурные плато с небольшим наклоном поверхности к внешнему краю шельфа. Шельф расчленен глубокими (150-350 м) поперечными желобами Исдьюпет, Белльсунндьюпет, Бредъюпет. Эти желоба (кроме желоба Бредъюпет) являются прямым продолжением на шельфовой равнине горных грабенообразных долин (фьордов) Западного Шпицбергена, образовавшихся в результате сводового неотектонического поднятия и дробления архипелага (Матишов, 1984). Желоб Бредъюпет не связан с современной сушей и является крупной котловиной с глубиной более 300 м .

Континентальный склон и подножие. Континентальный склон начинается резким перегибом на бровке шельфа с крутыми углами наклона в верхней, прибровочной части (4-7), в средней части углы наклона составляют от 2 до 4 и в нижней от 2 до 1. Подножие континентального склона характеризуется углами 0.5-1 и контролируется изобатами 2000м. Склон осложнен обвальным участком на севере и разломом ССЗ 30 Рис. 2. Карта углов наклона (Васильева, Захаренко, 2005;

направления сдвигового характера, что, Захаренко, 2008) вероятно, связано с действием изолинии углов наклона, в градусах проведены через 0.5°;

тангенциальных сил и неравномерным 1 – желоб Исдъюпет;

погружением различных блоков 2 – плато Исфиорд;

окраины континента. Континентальный 2а – терраса Исфиорд;

склон в средней и нижней части 3 – желоб Бельсунндъюпет;

осложнен конусами выноса, особенно, 4 – плато Хорнсунн;

на продолжении желобов, что связано с 5 – желоб Бредъюпет;

интенсивным выносом терригенного 6 – континентальный склон и подножье материала .

Захаренко В.С. Седиментация и геологическое строение…

4. Сейсмогеологическая характеристика разреза В разрезе четвертичных отложений по данным непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСАП) выделены следующие сейсмостратиграфические комплексы:

эоплейстоценовый (ССК А), нижнесредненеоплейстоценовый (ССК В), верхненеоплейстоцен – голоценовый (ССК С) и 6 подкомплексов (рис. 3). Дополнительно, по сейсмическим данным выделяется нижнеэоплейстоценовый ССК (сейсмостратиграфический комплекс), который распространен повсеместно на Шпицбергенской континентальной окраине и представляет собой проградационную клиноформу. Проградация осадочных клиньев – региональная особенность северо-западной ЕвропейскоАтлантической окраины, датируемая с раннего плиоцена .

Присутствие обломочного материала в керне скважины 986 в нижнеэоплейстоценовых отложениях может свидетельствовать о выдвижении ледников на шельф (Матишов, 1984; Solheim et al., 1998; Forsberg et al., 1999), что подтверждается и нашими работами .

Анализ четвертичных отложений исследуемой акватории по данным НСП показывает, что для них характерна определенная последовательность и ритмичность накопления, формировавшихся в ледниковые и межледниковые эпохи .

Обычно в разрезе выделяются несколько горизонтов ледниково-морских осадков, коррелируемых с поздне- и ранневюрмской, рисской и более древними ледниковыми эпохами, а также ряд горизонтов межледниковых морских осадков. В районе Поморского прогиба впервые выделены четыре ступени верхнего звена неоплейстоцена, соответствующие периодам трансгрессивных и регрессивных фаз развития шельфа .

Рис. 3. Пример интерпретации по профилю 200606 (Захаренко и др., 2010)

5. Анализ изменения мощности По построенным картам мощностей четвертичных комплексов видно, что изменение мощности четвертичных отложений подчиняется принципу зональности: от областей денудации в прибрежных районах к области аккумуляции в сторону океана. Минимальные мощности четвертичных отложений наблюдаются на банках. На этих участках на поверхность дна выходят коренные породы, они контролируются изобатами 60-80 м, а максимальные – формируются по двум уровням повышенной седиментации: верхний – у бровки шельфа и нижний – конусы выноса на континентальном подножии .

Их интенсивность пространственно приурочена к продолжению фиордовых долин. У бровки шельфа мощность достигает 320-480 м в устье желоба Зюйдкап, 450-500 м в устье желоба Бельсунд и 700-1000 м в устье желоба Исдъюпет. На нижнем уровне, в пределах Шпицбергенской континентальной окраины в распределении мощностей установлено три эоплейстоценовых конуса выноса: Стурфьордский, Хорнсуннский и общий для заливов Ис-фьорд-Бельсунн (рис. 4) .

В формировании как различных типов рельефа, так и условий осадконакопления доминирующую роль сыграло блоковое строение района и резко дифференцированные неотектонические движения .

Возвышенности, выраженные на шельфах в виде отмелей и банок, соответствуют валам, сводам и поднятиям в фундаменте и в различных горизонтах осадочного чехла. Все крупные морфоструктуры Шпицбергенского

–  –  –

шельфа сформированы в результате эндогенных процессов, в то время как средние и мелкие формы связаны, преимущественно, с экзогенными процессами .

Рис. 4. Карта мощности неоплейстоцен-голоценовых отложений (Захаренко, 2008):

1 – изопахиты; 2 – участки ледниковой денудации; 3 – бровка шельфа

6. Лавинная седиментация Для Шпицбергенской континентальной окраины и Поморского прогиба характерен лавинный тип седиментации, проявившейся в неогеновый период и продолжавшийся в плейстоцене. Лавинная седиментация – это процесс очень быстрого, лавинного накопления осадочного материала на участках дна водоемов, который приводит к возникновению уникальных свойств донных отложений и пород и имеет важные тектонические следствия – ведет к изостатическому прогибанию земной коры, что в свою очередь приводит к созданию особых термобарических условий (Лисицын, 1978). Области лавинной седиментации опоясывают континенты и занимают полосу, переходную между континентом и океаном, а также прилежащие части океана: континентальное подножие, краевые части абиссальных равнин (рис. 5) .

Нами установлено, что на бровке шельфа скорость седиментации 1-1.5 м за тысячелетие. Это высокие скорости, особенно, если учесть, что здесь активно происходит вынос материала с верхнего уровня на нижний. Обычно, скорости осадконакопления измеряются первыми сантиметрами и миллиметрами за тысячелетие. На нижнем уровне, в нижней части континентального склона в эоплейстоценовом конусе выноса скорость седиментации достигает 170 м за тысячелетие. Таким образом, мы можем говорить о явлении лавинной седиментации, имевшей место в неоген-четвертичный период .

7. Заключение В районе работ выявлены два уровня лавинной седиментации: первый, верхний уровень приурочен к бровке шельфа, особенно к устьям желобов, и второй – нижний – с образованием конусов выноса на континентальном склоне и подножии. Следует отметить, что ранее многие ученые считали, что у бровки шельфа и в верхней части склона преобладают процессы выноса материала и на картах обозначались выходы коренных пород. В результате данного исследования выявлено, что мощности четвертичных отложений необычайно велики и достигают 1000 м в устье желоба Исдъюпет, а ледниковой эрозии подвержены лишь локальные участки, ныне погруженной континентальной окраины (Захаренко и др., 2010) .

Захаренко В.С. Седиментация и геологическое строение…

Рис. 5. Объемная модель по карте углов наклона. Конусы выноса (Захаренко, 2008):

А – хребет Книповича с рифтовой долиной; В – абиссальная равнина; С – материковый склон; D – шельф Важно, что к зонам повышенной седиментации часто приурочены месторождения полезных ископаемых. В результате интерпретации сейсмоакустических материалов, нами на верхнем уровне в устье Ис-фиорд обнаружена аномалия типа "Факел", а на нижнем уровне в конусах выноса в Поморском прогибе отмечена зона газонасыщения неоплейстоценовых осадков. Обе зоны, предположительно, связаны с газогидратами (Лисицын, 1978) .

Основное скопление осадочного вещества на современном этапе и в геологическом прошлом отвечает главным тектоническим и морфологическим границам между двумя типами земной коры – континентальной и океанической. Термин "континентальная окраина" приобретает, таким образом, не только морфологический и тектонический, но также и литологический смысл (Матишов, 1984) .

Важным результатом проведенных исследований является также факт установления аккумулятивной природы внешней части Шпицбергенского шельфа, в отличие от большинства известных в настоящее время краевых плато пассивных окраин континентов, представляющих часть палеошельфа и испытавших впоследствии погружение (рис. 3) .

Литература Forsberg C.F., Solheim A., Elverhi A., Jansen E., Channell J., Andersen E.S. The depositional environment of the western Svalbard margin during the late Pliocene and the Pleistocene: Sedimentary facies changes at site 986. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, v.162, p.233Solheim A., Faleide J.I., Andersen E.S., Elverhi A., Forsberg C.F., Vanneste K., Uenzelmann-Neben G., Channell J.E.T. Late Cenozoic seismic stratigraphy and glacial geological development of the east Greenland and Svalbard-Barents sea continental margins. Quaternary Science Reviews, v.17, p.155-184, 1998 .

Васильева Е.Г., Захаренко В.С. Использование альтернативных форм представления информации при построении геоморфологической карты Западно-Шпицбергенского шельфа. Сб. материалов V междун. конференции. Апатиты, КНЦ РАН, с.154-157, 2005 .

Захаренко В.С. Особенности осадконакопления и палеогеография Шпицбергенского шельфа в плейстоцене. Дис. … к.г.н., Мурманск, c.130, 2008 .

Захаренко В.С., Шлыкова В.В., Тарасов Г.А. Особенности образования газогидратов на континентальной окраине Западного Шпицбергена. Разведка и охрана недр, № 8, с.30-32, 2010 .

Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М., Недра, 392 с., 1978 .

Матишов Г.Г. Дно океана в ледниковый период. Л., Наука, с.176, 1984 .

Шипилов Э.В., Шкарубо С.И. Геодинамика формирования северного сегмента НорвежскоГренландского бассейна: новая модель. Разведка и охрана недр, № 9, с.47-52, 2007 .






Похожие работы:

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР СПЕРМА БЫКОВ ЗАМОРОЖЕННАЯ МЕТОДЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОСТ 2 7 7 7 7 -8 8 (СТ СЭВ 5 9 6 1 -8 7 ) Издание официальное S' Цена 3 коп. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва льняные скатерти УДК 619:611-013.11.001.4:006.354 Гр...»

«УДК 615.32 МОРФОЛОГО-АНАТОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОДОВ ЛАБАЗНИКА ШЕСТИЛЕПЕСТНОГО (FILIPENDULA HEXAPETALA GILIB.) Сазанова К.Н., Шарипова С.Х., Рыжов В.М., Куркин В.А., Тарасенко Л.В. ГБОУ ВПО "Самарский государственный медицинский ун...»

«Journal of Siberian Federal University. Chemistry 4 (2010 3) 369-386 ~~~ УДК 665.777.43 Нефтяной кокс для алюминиевой промышленности . Технология и свойства В.П. Твердохлебова, С.А. Храменкоа*, Ф.А. Бурюкина, И.В. Павловб, С.Е. Прошкинб Сибирский федеральный университет, а Институт...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА ЯКОВЛЕВИЧА ЛЕВАНИДОВА Vladimir Ya. Levanidov's Biennial Memorial Meetings 2003 Вып. 2 ЛИЧИНКИ ПАЛЕАРКТИЧЕСКИХ ВИДОВ РОДА HAPLOPERLA NAVAS (PLECOPTERA, CHLOROPERLIDAE). В.А.Тесл...»

«1. Цель освоения дисциплины Целью изучения дисциплины является формирование у студентов навыков проведения хирургических операций на животных и умения осуществлять диагностику, разрабатывать лечение и меры предупреждения хирургических болезней, учитывая этиологию, патогенез, семиотику, прогноз...»

«Жамурина Надеязда Алексеевна ПОПУНЯЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ДИК0РАСТУ1ДИХ ВИДОВ POPULUSL. НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОГО ПРИУРАЛЬЯ 03.00.05.-ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических н^к V V. Оренбург, 2006 Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Оренбургский государственный аграрный университет" в 2002-2005 гг. Нау...»

«БИОЛОГИЯ УДК 631 ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАДМИЕМ НА ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО © Е. И. Новоселова*, С. А. Башкатов Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32. *Email: novoselova5...»







 
2018 www.lit.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.