Морфоструктура Онежского полуострова и дна прилегающей акватории Белого моря на основе статистических моделей рельефа (стр. 2 из 2)
Характеристика блоковой структуры территории различными авторами трактуется несколько по-разному (рис. 2А) [8–12], в связи с чем выделяемые разломы часто не совпадают по своему пространственному положению. Причиной этому является, по-видимому, отсутствие достаточно надежной методики их выделения. Вместе с тем, отмечается главенствующая роль разломов северо-западного и северо-восточного простираний, определяющих основные особенности геологического строения. В структуре фундамента Онежский мегавал выделяется как относительно опущенная грабенообразная полоса северо-западной ориентировки, образованная средне- и верхнепротерозойскими породами и ограниченная блоками, сложенными археем (см. рис. 2А).
При этом все основные элементы морфоструктуры территории достаточно отчетливо различаются в ее геологическом строении (рис. 2Б).
Соловецкому поднятию соответствуют образования среднего протерозоя, Мяндозерской морфоструктуре – область распространения мощных рифей-вендских отложений, а на большей части площади Солозерского поднятия разрез чехла наращивается палеозойскими породами. Наиболее погруженная северо-западная часть прогиба Двинской губы сформирована на архейском основании, а его юго-восточное продолжение сопоставляется с областью распространения в фундаменте среднепротерозойских пород. Достаточно высокая степень корреляции наблюдается между основными разломными зонами территории и структурными линиями (см. рис. 2Б), что предполагает возможность использовать эти линии в комплексе с другими данными для уточнения пространственного положения разломных зон, а также их инфраструктуры.
Подобные соотношения свидетельствуют о тесной генетической связи блоковой структуры фундамента с морфоструктурой региона. Эта связь обеспечивается, прежде всего, значительным консерватизмом сети разломов, формирующих своеобразную структурную раму, которая, несмотря на многократную смену направлений движений, способствует сохранению общего структурного плана территории.
В глубинной модели территории по сейсмическим данным обособлены три слоя земной коры с различными реологическими свойствами [1, 13]. Верхний слой мощностью около 12 км отличается резкой изменчивостью скоростей упругих волн (от 5, 4 до 6, 5 км/с при средних значениях около 6 км/с). Такая его особенность, по-видимому, объясняется, с одной стороны, неоднородностью вещественного состава, обусловленного сохранением реликтовой структуры коллизионного этапа, а с другой – резким преобладанием хрупких деформаций в условиях относительно низких температур и давлений плитной стадии развития платформы. Онежский мегавал расположен в пределах зоны аномально низкой мощности верхнего слоя – от 5 до 10 км. Эта зона в целом имеет ширину около 80 км и ориентирована в северо-восточном направлении. Вдоль северо-восточной границы мегавала мощность верхнего слоя резко увеличивается до 10–15 км. Важно отметить, что вдоль этой границы проходит ось сейсмогенной зоны с магнитудами землетрясений от 4 до 6 и более баллов [12].
Промежуточный слой земной коры, средняя мощность которого в пределах территории составляет около 10 км, характеризуется скоростями сейсмических волн от 6 до 6, 8 км/с при преобладающих средних значениях 6, 5 км/с. В области Онежского мегавала наблюдается плавное уменьшение мощности в северо-восточном направлении (до 7, 5 км в прогибе Двинской губы) и ее такое же плавное возрастание в юго-западном направлении (до 12 км в пределах Онежской губы). Важным отличительным свойством промежуточного слоя является наличие в нем большого количества волноводов и скоростных аномалий. Эти особенности можно связать со значительной расслоенностью и возможным развитием поверхностей горизонтальных срывов (detachment fault).
Промежуточный слой в реологическом отношении занимает, вероятно, переходное положение, где, наряду с хрупкими деформациями, начинают в возрастающей степени проявляться пластические деформации.
Нижний слой коры в пределах региона обладает мощностью от 10 до 15 км и характеризуется скоростями упругих волн от 6, 5 с до 7, 5 км/с. Его важной особенностью является распространение высокоскоростных образований, что может быть объяснено геодинамическим влиянием мантии [12]. Для нижнего слоя, по-видимому, основное значение имеют пластические деформации, зарождение которых связано еще с процессами нагнетания корового вещества на коллизионной стадии. В пределах описываемой территории выделяется полоса северо-западного простирания с пониженной (менее 10 км) мощностью нижнего слоя коры. Пространственно она совмещается с Онежским мегавалом. В прилегающих к мегавалу морфоструктурах мощность нижней коры возрастает в среднем до 12, 5 км.
В рельефе подошвы коры Онежскому мегавалу соответствует выступ с пологими бортами и глубиной залегания поверхности Мохоровичича около 38 км [9]. К северо-востоку и юго-западу, в сторону смежных прогибов, глубина залегания подошвы коры увеличивается до 40–42 км со средним градиентом 40–80 м/км.
Таким образом, основные элементы морфоструктуры региона коррелируются с неотектоническими структурами, находят отражение в блоковом строении фундамента, обладают отличительными признаками на уровне верхнего, промежуточного и нижнего слоев земной коры, а также в рельефе подошвы коры. Закономерное расположение морфоструктур – чередование зон линейных прогибов и валов, в целом конформная такому чередованию структура поверхности Мохо, а также отдельных слоев коры позволяет предполагать образование основных элементов морфоструктуры Онежского полуострова и дна прилегающей акватории по механизму литосферной (коровой) складчатости [14]. При этом обращает на себя внимание сокращение мощности слоев коры в замках антиформ (Онежский мегавал) и ее возрастание в замках синформ (смежные прогибы). Эта особенность обуславливает возможность рассматривать складки не как складки продольного изгиба, а, скорее всего, как складки поперечного изгиба, образовавшиеся преимущественно при вертикальном или близком к вертикальному направлению приложения сил и компенсационному характеру тектонического течения. Такой вывод подтверждается определенной автономностью в режиме вертикальных движений отдельных частей Онежского мегавала и смежных с ним прогибов и отмеченным смещением их осей, которое указывает на наложенный характер латеральной составляющей тектонического течения. Несомненно, эти обстоятельства необходимо учитывать при разработке соответствующих геодинамических моделей внутриплитной тектоники древних платформ.
Список литературы
1. Юдахин Ф. Н. Глубинное строение и современные геодинамические процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы / Ф. Н. Юдахин, Ю. К. Щукин, В. И. Макаров. – Екатеринбург : УрО РАН, 2003. – 300 с.
2. Порядин В. С. Стохастические модели в морфометрическом анализе / В. С. Порядин. – М. : Недра, 1985. – 152 с.
3. Трегуб А. И. Неотектоническая структура Онежской площади и ее соотношение с палеотектонической структурой среднего карбона и блоковой структурой фундамента / А. И. Трегуб [и др.]. – Деп. ВИНИТИ – 874-В93, 1993. – 24 с.
4. Спиридонов А. И. Геоморфологическое картографирование / А. И. Спиридонов. – М. : Недра, 1974. – 184 с.
5. Рыжов И. Н. Неотектоника Европейского Севера СССР / И. Н. Рыжов. – Л. : Наука, 1988. – 92 с.
6. Макаров В. И. Об активных разломах и их рельефообразующей роли на Русской платформе / В. И. Макаров // Геоморфология. – 1999. – № 3. – С. 39–41.
7. Ласточкин А. Н. Морфодинамический анализ / А. Н. Ласточкин. – Л. : Недра, 1987. – 255 с.
8. Соколов Р. И. Геологическая карта России и прилегающих территорий. Масштаб 1 : 10 000 000 / Р. И. Соколов, Б. Г. Лопатин, И. М. Гашева. – СПб. : ВСЕГЕИ, 1995.
9. Костюченко С. Л. Структура и тектоническая модель земной коры Мезенской синеклизы по результатам комплексного геолого-геофизического изучения / С. Л. Костюченко // Геология и охрана недр. – 1995. – № 35. – С. 2–7.
10. Геологическая карта Архангельской области. Масштаб 1 : 1000 000 / ред. В. П. Гриб. – Архангельск, 1980.
11. Ассиновская Б. А. Карта активных разломов северной части Восточно-Европейской платформы / Б. А. Ассиновская [и др.] ; под ред. В. Г. Трифонова. – М., 1996.
12. Юдахин Ф. Н. Особенности проявления сейсмичности на территории Балтийского щита и прилегающих к нему площадей / Ф. Н. Юдахин // Геологической службе России 300 лет : тез. докл. Междунар. геофизической конференции. – СПб. : ВИГР – Рудгеофизика, 2000. – С. 61–62.
13. Краснопевцева Г. В. Объемная глубинная модель земной коры Восточно-Европейской платформы по данным региональных сейсмических исследований / Г. В. Краснопевцева, Ю. К. Щукин // Региональная геология и металлогения. – 2000. – № 10. – С. 73–84. 14. Лобковский Л. И. Современные проблемы геотектониники и геодинамики / Л. И. Лобковский, А. М. Никишин, В. Е. Хаин. – М. : Научный мир, 2004. – 612 с.