Строение и история развития литосферы

Профили 5–5 и 6–6, расположенные в районе архипелага ЗФИ, до выполнения исследований в 25-м рейсе НИС «Ак. Ник. Страхов» были слабо обеспечены геотермическими измерениями. Имелось лишь три определения теплового потока в скважинах «Северная», «Нагурская» и «Хейса», по которым сделана оценка глубинного теплового потока Л.А. Цыбулей и В.Г. Левашкевичем (1992), составившим 76–80 мВт/м². Можно согласиться с этой оценкой, т. к. полученные в 2007 году новые измерения на полигоне вблизи ЗФИ показали весьма контрастные значения: наряду с высокими величинами теплового потока (88 и 97 мВт/м²), измерены и низкие значения (30–35 мВт/м²), так что в среднем мы получим указанные выше оценки. Здесь мы не будем обсуждать причины столь контрастных значений теплового потока. Это сделано в другой статье авторов в этой же книге.

Строение Южно-Карской впадины изучено сейсмическими работами МОВ и МПВ, а также гравимагнитными методами. Результаты этих работ показывают, что впадина представляет собой рифтогенный бассейн мезозойского возраста с заметно утоненной континентальной корой (до 26–30 км) и резко дифференцированной структурой поверхности фундамента. Крупнейшие разломы имеют явно выраженный листрический облик, а амплитуда смещений по ним достигает 3–6 км (Боголепов и др., 2000). Основные тектонические элементы рифтовой системы сформированы в результате последовательного отрыва крупных клиновидных блоков и пластин консолидированной коры по зонам разломов, выполаживающимся и затухающим в нижнекоровом слое. Растяжение земной коры в Южно-Карской впадине составляет около 20 %, что близко к значениям растяжения в рифтогенных Восточно-Баренцевском прогибе и Североморской впадине. Геодинамический режим растяжения всегда сопровождается повышением температур и теплового потока. Именно такой характер геотермического поля наблюдается нами в Южно-Карской впадине.

Южно-Карский седиментационный бассейн, являющийся подводным замыканием Западно-Сибирского мегабассейна, по углеводородному потенциалу является крупнейшим на арктическом шельфе России. Все ресурсы углеводородов приурочены к мезозойским отложениям и представлены в подавляющей своей части газом.

Для описания структуры коры в Карском море были использованы 24 профиля, полученные как в результате глубинного сейсмического профилирования по длинным геотраверсам (10 профилей), так и в результате обработки информации по коротким профилям МОВ (14 профилей) (Поселов и др., 1996) (рис. 10). Вдоль каждого из них был выполнен расчет глубинных температур с помощью программного пакета «TERMGRAF»(рис. 11) (Подгорных и др., 2001). В качестве граничного условия на нижней границе задавался тепловой поток, измеренный в нескольких разведочных скважинах на акватории: (73–76 мВт/м²

– в западной части и 53 мВт/м² – в восточной части, западнее арх. Арктического Института), у западного побережья п-ва Ямал (54–58 мВт/м²) и на о. Белый (54–59 мВт/м²). При расчете использовались значения теплофизических свойств слоев коры, адекватные установленным граничным скоростям (см. табл.1).

Рис. 10. Схема расположения профилей ГСП и их номера, а также точки измерений теплового потока в Карском регионе (мВт/м²).

Рис. 11. Сейсмический и геотермический разрезы вдоль профиля 434-1 в Карском море. 1 – сейсмические границы и значения граничных скоростей, км/с; 2 – изотермы, °С.

Современные знания о геологии шельфа Моря Лаптевых основаны на многоканальных сейсмических исследованиях, которые проводились силами Морской Арктической геологической экспедиции (МАГЭ) в 1986–1990 гг., Московской Лабораторией региональной геодинамики (ЛАРГЕ) в 1989 г. и совместной Российско-Германской экспедицией в 1993–1994 гг. Эти данные позволили проследить структуру рифтовой системы Хребта Гаккеля в осадочном чехле шельфа и разработать сейсмостратиграфическую схему для Моря Лаптевых и для северо-западной части Восточно-Сибирского моря. В шельфовой части этих морей не проводились измерения теплового потока, поэтому при моделировании геотермического поля вдоль профилей в шельфовой части Моря Лаптевых принимались фоновые значения теплового потока для Карского моря.

3. Термическое поле Амеразийского бассейна СЛО

В Северном Ледовитом океане на траверсе Моря Лаптевых и Восточно-Сибирского морей имеются измерения теплового потока, выполненные погружными термоградиентографами с дрейфующих льдов на Хребтах Гаккеля и Ломоносова, а также в Котловинах Подводников (более 40 измерений) (Любимова и др., 1973).