Строение и история развития литосферы

Концепция российской Заявки ВГКШ в СЛО базировалась на аргументированных доказательствах принадлежности крупнейших поднятий дна Амеразийского суббассейна – хребта Ломоносова и поднятия Менделеева – к компонентам континентальной окраины северо-восточной Евразии. Комиссия расценивает российскую интерпретацию как отражающую лишь одну из многочисленных, весьма различающихся гипотез, которые к настоящему времени предложены для объяснения происхождения, природы и возраста Амеразийского суббассейна. Наибольшую дискуссию вызывает строение областей сопряжения этих поднятий с окраинами окружающих континентов, в пределах которых обычно прослеживаются шовные зоны, имеющие морфологический облик крупных структурных границ. Поэтому Комиссия ООН считает, что для недвусмысленной классификации в контексте Конвенции каждого из глубоководных поднятий дна в Амеразийском суббассейне российская сторона должна представить убедительные (подкрепленные экспериментальными данными) доказательства их континентальной природы и структурной принадлежности поднятий к континентальной окраине северо-восточной Евразии, а также разработать непротиворечивую геодинамическую модель Арктического бассейна, объясняющую полученные выводы.

С целью выполнения рекомендаций Комиссии ООН в 2007 г. в составе экспедиции «Арктика-2007» ВНИИОкеангеология провела морские комплексные геолого-геофизические исследования и аэрогеофизическую съемку на полигоне на хребте Ломоносова и в зоне сочленения хребта с шельфом морей Лаптевых и Восточно-Сибирского (рис. 1).

Рис. 1. Район геолого-геофизических исследований в экспедиции «Арктика-2007»

Учитывая тяжелые ледовые условия в период проведения работ в районе хребта Ломоносова, морские исследования выполнялись на атомном ледоколе «Россия» Мурманского морского пароходства.

Комплекс геолого-геофизических исследований включал: наледные сейсмические наблюдения ГСЗ (600 км), МПВ вдоль секущего профиля длиной 120 км и сейсмозондирования МОВ; наледные гравиметрические наблюдения; геологические исследования; сейсмоакустическое и телефотопрофилирование; аэрогеофизические (магнитометрические и гравиметрические) наблюдения в полосе геотраверса в масштабе 1:1 000 000.

В работе принимали участие сотрудники ФГУП «ВНИИГеофизика» (Центр-Геон), ФГУП ПМГРЭ и других организаций.

1. Методика комплексных геолого-геофизических исследований

Наледные сейсмические и гравиметрические наблюдения

Основной вид исследований – наледные сейсмические наблюдения вдоль опорного профиля – включал глубинные сейсмические зондирования (ГСЗ), зондирования методом преломленных волн (МПВ) и зондирования методом отраженных волн (МОВ). Наледные работы выполнялись авиадесантным способом с использованием двух вертолетов: МИ-8 и КА-32, базировавшихся на атомоходе «Россия».

Выполнено три расстановки ГСЗ, составивших субмеридиональный профиль протяженностью 600 км вдоль хребта Ломоносова и через зону сопряжения хребта с шельфом морей Лаптевых и Восточно-Сибирского (рис. 2). На каждой из трех расстановок на базе ≈150 км выставлялось 30 регистраторов с шагом 5 км. В качестве источника возбуждения сейсмических волн использовались тротиловые заряды весом от 0.2 до 1.0 тонны. Глубина погружения заряда колебалась от 100 до 80 м в зависимости от величины заряда. Каждая расстановка отрабатывалась из 8 пунктов взрыва через 50 км, 4 из которых в пределах расстановки регистраторов и по 2 выносных; максимальное расстояние взрыв-регистратор – 250 км. Плановая привязка пунктов взрыва и пунктов регистрации выполнялась с помощью спутниковой навигационной системы «НАВСТАР».

Рис. 2 Район геолого-геофизических исследований в экспедиции «Арктика-2007»

В качестве сейсмических регистраторов использовались наледные цифровые сейсмические станции «Дельта-Геон» с интервалом дискретизации записи 7 мс.

Для учета дрейфа льда часть регистраторов «Дельта-Геон» дублировались регистраторами «ГНОМ» (разработка КБ ТЕХМОРГЕО, интервал дискретизации записи 4 мс), оснащенными приемоиндикаторами спутниковой навигационной системы «НАВСТАР».

Наблюдения МПВ выполнены на секущем профиле (в пределах первой расстановки ГСЗ), выбранном с учетом прогнозной модели строения зоны сопряжения хребта Ломоносова с прилегающим шельфом. На базе 60 км было выставлено 30 регистраторов с шагом 2 км. Отработано 5 пунктов взрыва с интервалом 30 км: три в пределах расстановки и два выносных, величина заряда 0.2–0.4 тонны; максимальное расстояние взрыв-регистрация – 90 км.

Схема отработки профилей ГСЗ и МПВ представлены на рис. 3.

Рис. 3. Схемы выполненных наблюдений на профилях ГСЗ (а) и МПВ (б) в экспедиции «Арктика-2007»

Наблюдения МОВ выполнялись на каждой точке регистраторов ГСЗ при их снятии. Для возбуждения сейсмических волн использовались заряды из 10 электродетонаторов, которые опускались в трещины или разводья на глубину 8 м.