Строение и история развития литосферы

Мощность рассматриваемого комплекса в целом небольшая и варьирует от 1.0–1.5 км в окраинно-шельфовом прогибе до 0.7–1.0 км в пределах южной части хребта Ломоносова. Это объясняется тем, что профиль следует по осевой части поднятия с сокращенной мощностью чехла. Кроме того, по данным МОВ ОГТ, окраинно-шельфовый прогиб при пересечении с хребтом Ломоносова испытывает поперечный перегиб с существенным уменьшением мощности мел-палеогеновых отложений. Восточнее, в окраинно-шельфовом прогибе Вилькицкого, мощность этих отложений составляет 7–8 км.

Породы III-го скоростного комплекса с V = 4.0–4.5 км/с и средней плотностью 2.53 г/см³

представляют собой промежуточный осадочный терригенный чехол, залегающий на консолидированной коре. Мощность его подвержена значительным колебаниям, наибольших значений (6–8 км) она достигает в окраинно-шельфовом прогибе. На отрезке профиля 300–500 км мощность комплекса уменьшается до 1.5–2.5–3.0 км, а затем вновь возрастает до 3.5–4.0 км. К рассматриваемому комплексу приурочена большая часть выделенных на профиле кромок магнитных тел. Возрастной диапазон его формирования определяется как палеозой – нижний мел. Такая интерпретация основывается на материалах сейсмических исследований на Восточно-Арктическом шельфе, прежде всего на шельфе моря Лаптевых (Franke et al., 2001; Виноградов и др. 2004; Ким и др. 2007) и на данных глубоководного бурения ACEX-2004.

Предположение о возможном присутствии в рассматриваемом комплексе пермо-триасовых магматических образований основывается на прослеживании в южную часть хребта Ломоносова зоны глубинных разломов СВ-простирания, являющихся продолжением магмоактивных пермо-триасовых разломов в фундаменте мезозойского рифтогенного Енисей-Хатангского прогиба (Пискарев, 2004; Косько, 2006

).

Нижележащий комплекс IV со скоростями 5.9–6.0 – 6.3–6.4 км/с характеризуется значительными вариациями мощности – от 2.5–3 км в осевой части окраинно-шельфового прогиба до 10–11 км в центральной части профиля (интервал 250–530 км) и 6–7.5 км в его северной части. Внутреннее строение комплекса также неоднородно: наряду с преобладающей для него плотностью 2.75 г/см³ в нем выделяются менее плотные (2.74 г/см³

) блоки. Они приурочены к зоне максимальных мощностей рассматриваемого комплекса. Здесь же отмечается неровный, с мелкими изгибами рельеф верхней поверхности комплекса и зона уменьшенных мощностей перекрывающего его нижнего осадочного комплекса.

Диапазон скоростей в рассматриваемом комплексе типичен для верхней коры, выделяемой обычно под названием гранитно-метаморфического слоя, служащего кристаллическим фундаментом осадочного чехла древних платформ.

Однако на профиле «Арктика-2007» образования гранитно-метаморфического фундамента и древнего осадочного чехла не разделяются. Здесь выделяется единый скоростной (плотностной) комплекс консолидированной коры, залегающий между верхнепалеозойско-нижнемеловым осадочным чехлом (комплекс III) и нижней корой (комплекс V) – промежуточный комплекс или комплекс акустического фундамента (комплекс IV).

Следует отметить, что зоны повышенных мощностей рассматриваемого комплекса располагаются на продолжении зон крупных разломов древнего заложения северо-западного и северо-восточного простирания. Разломы северо-западного простирания контролируют расположение крупных окраинно-шельфовых рифтогенных прогибов (Северо-Чукотского, Вилькицкого и др.), выполненных мощными осадочными толщами большого возрастного диапазона. Судя по предполагаемому возрасту нижних сейсмокомплексов в этих прогибах (венд – средний палеозой и верхний палеозой (Виноградов и др., 2005), начальные стадии формирования этих структур и, соответственно, контролирующих их разломов связаны с проявлениями герцинского (раннеэлсмирского), каледонского и, возможно, более древнего рифтогенеза.

Систему разломов СВ– и ВСВ-простирания, прослеживающихся по потенциальным полям от Таймыра и устья Хатангского залива в южную часть хребта Ломоносова, мы связываем с проявлением позднепалеозойской-раннемезозойской активизации. Разломы Таймырской складчатой системы образовались в процессе каменноугольно-триасового тектогенеза, сущность которого Ю.Е. Погребицкий определил как омоложение платформы – преобразование фундамента и чехла древней платформы в складчатое основание молодой платформы (Погребицкий, 1971).

Возможно, эти процессы проявлялись и в пределах хребта Ломоносова и обусловили невозможность расчленения по сейсмическим данным пород кристаллического фундамента и нижних горизонтов платформенного чехла, образующих единый скоростной комплекс. Как было показано выше, присутствие в составе коры хребта Ломоносова образований кристаллического фундамента и древнего платформенного чехла подтверждается результатами донного опробования на профиле «Арктика-2007».