Характеристика основных типов побережий Северного Ледовитого Океана

Глава 2. Геологическое строение шельфа Северного  Ледовитого океана. Характеристика основных типов побережий Северного Ледовитого океана

2.1. Основные черты строения Баренцева  моря и его побережий

Баренцево море  расположено в западной части Евроазиатского шельфа. Граница  с Атлантическим океаном проходит по линии: мыс Нордкап - о. Медвежий - мыс Серкапп, архипелаг Шпицберген. От Северного Ледовитого океана - по линии: мыс Лаура, архипелаг Шпицберген - о. Белый - архипелагом Земля Франца-Иосифа (север Земли Александры - о-ва Рудольфа и Ева-Лив). С Карским морем  граница проходит по линии: восток о. Грэм-Белл (запад архипелага Земля  Франца-Иосифа) - мыс Желания на севере архипелага Новая Земля - мысы Кусов  Нос - Рогатый - Белый Нос (Пай-Хой). На юге Баренцево море ограничено побережьями  Норвегии, полуостровов Кольского и  Канин, а также линией побережья  от хребта Пай-Хой до полуострова  Канин.

Основные  черты геологического строения Баренцевоморского  региона 

Баренцево море имеет континентальную кору докембрийского возраста гетерогенного  строения, которая в пермское и  мезозойское время претерпела несколько  этапов деструкции. Выделяются районы с возрастом формирования континентальной  коры архейского, гренвильского и  байкальского возрастов. Первая развита  в пределах подводного продолжения  Восточно-Европейской платформы, вторая - на Баренцевоморской (Свальдбардской) плите, третья - в Тимано-Печорской провинции.⁹

Структуры Баренцева моря расположены на сочленении нескольких крупных тектонических областей - Восточно-Европейской платформы (Балтийского щита, Мезенской и Тимано-Печорской синеклиз), раннекиммерийского Пайхой-Новоземельского покровно-складчатого сооружения, Предпайхойского и Предвайгачского прогибов, а также байкалид Тиманского кряжа. На западе регион граничит со структурами Атлантического, а на севере и Северного Ледовитого океанов. Восточнее расположен Карско-Ямальский сектор Западно-Сибирской плиты.

Основные  черты геологического строения Кольского  полуострова.¹⁰

Балтийский  щит Восточно-Европейской платформы  и фундамент Мезенской синеклизы  сложены метаморфическими архейско - доверхнепротерозойскими образованиями. Вдоль северо-восточного побережья  Кольского полуострова расположен Мурманский блок, в пределах которого развиты нижнеархейские гранулиты, гнейсы, и другие метаморфические  породы. Стратиграфически выше залегают верхнепротерозойские слабо метаморфизованные  комплексы. Мурманский блок надвинут на структуры Центрально-Кольской зоны. На северо-востоке на него, в свою очередь, надвинуты складчатые образования  тиманид байкальского возраста.¹¹

На западе и северо-западе Скандинавии на структуры  Балтийского щита и северо-западную часть тиманид надвинут каледонский  пакет покровов с амплитудой горизонтального  перемещения не менее чем в  500 км. В строении орогена принимают участие породы с возрастом от раннего протерозоя до раннего - среднего девона. Верхнерифейские толщи представлены преимущественно терригенными отложениями континентальной окраины, вендские - тиллитами, песчаниками и алевросланцами. Кембрий сложен маломощными битуминозными сланцами, ордовик и силур - терригенными и карбонатными осадками, а девон - мощными молассовыми толщами. В строении скандинавских каледонид установлены также ордовикские офиолиты - фрагменты палеоокеана. Основная эпоха деформаций и метаморфизма приходится на конец силура - начало девона, а заключительная - на конец среднего - начало позднего девона.

Основные  черты геологического строения архипелага Шпицберген

Архипелаг Шпицберген расположен в северо-западной части Баренцева моря. Он включает в себя четыре главных острова и около 150 мелких. Площадь - более 62 тыс. км2. Максимальная высота 1717 м (г. Ньютон). Около 60% территории архипелага покрыто ледниками.

Каледониды Шпицбергена по своему строению и истории развития ближе к каледонидам Гренландии, чем Скандинавии. Основные складчатые и разрывные структуры имеют меридиональные простирания. Крупными разломами, по которым предполагаются в конце силура - начале девона левосторонние сдвиговые перемещения до тысячи километров, архипелаг разделяется на три главных зоны - Западную, Центральную и Восточную.

Разрез  Центрального блока определяют верхнерифейско - ордовикские образования. Верхнерифейские  породы представлены метапелитами, метапсаммитами, мраморами и метавулканитами  основного состава, которые метаморфизованы  вплоть до амфиболитовой фации и  мигматизированы. Венд имеет карбонатно-терригенный  состав. Он включает также тиллиты  и вулканиты основного состава. Нижнепалеозойские отложения представлены карбонатными породами.¹² Их мощность может достигать 2500 м. В северо-восточной части блока расположен грабен, выполненный нижне-среднедевонскими молассами, мощность которых достигает 10 000 м. Западная зона архипелага Шпицберген обладает примерно тем же разрезом каледонского комплекса, что и Центральная, но чехол слагается конгломератами, карбонатными отложениями и каменноугольно-пермскими эвапоритами, а также триас - нижнемеловыми терригенными толщами. Разрез завершают континентальные угленосные толщи палеоцена -эоцена. В конце юры - начале мела отмечены слабые несогласия и внедрение силлов и даек долеритов. Время образования складчатых структур Западного Шпицбергена - от начала палеоцена до конца эоцена.

Основные  черты геологического строения архипелага Земля Франца-Иосифа

Архипелаг островов Земля Франца-Иосифа расположен в северной части Баренцева моря. Он включает порядка 190 островов, которые разделены глубоководными (400 - 650 м) проливами (Кембридж, Британский канал и Австрийский) на три группы - западную, центральную и восточную. Площадь составляет порядка 12 тыс. км2. Максимальная высота 620 м. Около 60% территории архипелага покрыто ледниками.

Древнейшие  образования вендского возраста были пробурены (скважина Нагурская, о. Земля Александры) на западе архипелага. Они представлены кварцитами, которые  прорваны мезозойскими долеритами. Там  же были вскрыты терригенные породы с прослоями каменного угля раннекаменноугольного  возраста и известняки верхнего карбона. Основная часть архипелага слагается  терригенными породами верхнего триаса - верхней юры. В них, в позднем  триасе - поздней юре, внедрялись дайки  и силлы долеритов, штоки габбро и габбро-диоритов. Установлены также  и покровы базальтов. Внедрение  даек и силлов долеритов продолжилось до конца раннего мела.¹³

Основные  черты геологического строения архипелага Новая Земля и хребта Пай-Хой 

Архипелаг Новая Земля расположен в восточной  части Баренцева моря. Он включает в себя два главных острова и множество мелких. Площадь составляет около 81 тыс. км2. Максимальная высота 1547 м (пик к северо-востоку от п-ова Адмиралтейства). Около 30% территории севера архипелага покрыто ледниками.

С геологической  точки зрения регион состоит из Северо-Новоземельского  и Пайхой-Южно-Новоземельского сегментов. Их разделяет Байдарацкий разлом, отсекающий северо-восточную часть  Южного острова Новой Земли и  далее протягивающийся вдоль  юго-западного побережья Байдарацкой губы Карского моря.

Первый  сегмент слагается нижне - среднепротерозойским метаморфическим комплексом, который  обнажен на северо-западном побережье  о. Северный. Эти образования (мраморы, кристаллические сланцы, амфиболиты) рассматриваются как основание  Свальбардской (Баренцевоморской) плиты. На нем несогласно залегают отложения  верхнего протерозоя и кембрия - силура. Низы палеозоя, до среднего ордовика включительно, сложены слабометаморфизованными  флишоидами, а верхи - молассоидными  и известково-глинистыми толщами. Структура  Северо-Новоземельского сегмента представляет собой серию антиформ и синформ, которые надвинуты на Баренцевоморскую плиту.¹⁴ Деформации охватывают все отложения до триасовых включительно. Они неоднородны и надвиговые чешуи с изоклинальной складчатостью чередуются с полосами более спокойного строения. Возраст основных движений - раннекиммерийский. Структуры прорваны интрузиями гранитоидов с возрастом 210-180 млн. лет (ладинский век - плинсбах). Они были вовлечены в надвиговые структуры, из чего следует, что возраст складчатости не древнее конца ранней юры. На рубеже плиоцена и плейстоцена на о. Северном архипелага Новая Земля были сформированы эксплозивные образования залива Басова (побережье Карского моря).

Пайхой - Южно-Новоземельский сегмент включает на материке покровно-надвиговые горные сооружения Пай-Хоя, а также о. Вайгач и Южного острова Новой Земли. Он имеет северо-западное простирание, пересечен широтным разломом, проходящим через пролив Карские Ворота. Байкальский  фундамент, представлен интенсивно дислоцированной флишоидной толщей позднерифейско - вендского возраста и перекрыт палеозоем с угловым  и азимутальным несогласием. На материке Пайхойское складчато-покровное сооружение окаймляется с юго-запада широким (до 100 км) Коротаихинским прогибом. Его фундамент погружен на глубину до 12-14 км и примерно на 2/3 выполнен верхнепермско - триасовой молассой. В пределах акватории он продолжается (Привайгачский прогиб) до разлома пролива Карские Ворота. Пайхой-Южно-Новоземельские структуры надвинуты в западном направлении на оба прогиба. Внутренняя структура Коротаихинского прогиба осложнена складками и надвигами, разделенными более широкими участками пологого залегания слоев.

Основные  черты геологического строения Печорской  впадины 

Основание Тимано-Печорской (Печорской) плиты  было сформировано в байкальский  этап тектогенеза (венд - кембрий). Оно  обнажается в отдельных блоках Тиманского кряжа, на п-ове Канин, на п-овах Рыбачьем и Варангер. Его рифейско-вендские породы слабо метаморфизованы и  относительно умеренно деформированы  и представляют собой реликты  пассивной окраины Восточно-Европейского континента, его шельфа и континентального склона. Мощность пород составляет 4000 - 6000 м, возрастая на п-ове Варангер до 10 000 и более м. В верхнем рифее выделены породы барьерного рифа, а также интрузивные тела мафитов и ультрамафитов. ¹⁵

Основными структурными элементами Тимано-Печорской плиты в пределах суши являются (с запада на восток и очень схематично): блоки Канин-Тиманской гряды, которые надвинуты на край Русской плиты, Ижма-Печорская впадина, Малоземельско-Колгуевская моноклиналь, Печоро-Колвинский силурийский авлакоген, Хорейверская впадина, наложенная на Большеземельский погребенный свод и Варандей-Адзьвинский блок. Восточнее расположены структуры Предуральско-Предпайхойских прогибов.

В юго-западной части Печорской впадины (Ижма-Печорской  зоне) фундамент погружен на 2 - 4 км, а в ее северо-восточной части (Большеземельской зоне) - до 5-9 км. Эти части впадины разделяет вытянутая в северо-западном направлении Печоро-Колвинская зона, состоящая из двух сближенных палеозойских авлакогенов - Печоро-Колвинского и Колвинского. Фанерозойский плитный чехол Печорской впадины по особенностям своего строения близок к соответствующим комплексам северной и восточной частей Русской плиты, но отличается от него большими мощностями, а также маломощными континентальными и мелководно-морскими четвертичными образованиями.¹⁶

Морская часть Тимано-Печорской плиты  отделена от континентальной зоной  левых сдвигов, простирающихся вдоль  побережья. К северу от этой зоны рельеф поверхности фундамента сглаживается и затухают практически все структуры  кроме наиболее восточной - Варандей-Адзьвинской  зоны. Мощность чехла возрастает, особенно за счет девона, перми и триаса. Северным ограничением Тимано-Печорской плиты, отделяющим ее от Свальбардской, служит разлом, расположенный на траверзе пролива Карские Ворота.

Основные  черты геологического строения Баренцевоморской (Свальбардской) плиты. Баренцевоморская (Свальбардская) плита занимает большую часть Баренцева моря. Ее фундамент представлен добайкальскими комплексами, которые обнажены на востоке архипелага Шпицберген, на острове Медвежьем и на севере архипелага Новая Земля.

В восточной части Баренцева моря расположен Восточно-Баренцевский трог, который имеет северо-северо-восточное простирание. Он протягивается субпараллельно архипелагу Новой Земли на расстояние более 1500 км и имеет ширину от 300 до 600 км. Фундамент этой структуры местами расположен на глубинах 18-20 км и более. Трог распадается на две впадины Южную и Северную, разделенных Лудловской седловиной. Мощность коры во впадинах, особенно южной, составляет до 25-20 км. В осадочном выполнении впадин наибольшие мощности приходятся на долю терригенных отложений верхней перми - триаса (6-8 км), а также девона, в то время как каменноугольно-пермские карбонаты имеют мощность менее 1 км. Весь разрез до нижнего мела включительно насыщен силлами долеритов, сходных по составу и возрасту с известными на Земле Франца-Иосифа.

В юго-западной части Баренцева моря установлены  две системы прогибов с корой  субокеанического типа. Первая (Варангерский грабен), протягивается параллельно  границе байкалид и Свальбардской  плиты. Глубина грабена возрастает с востока на запад от 8-9 до 12 - 14 км. Он выполнен палеозойскими и мезозойскими (до меловых включительно) отложениями. Вторая система (Нордкапский грабен) сочленяется в Варангерским на западе, но отклоняется затем в северо-восточном направлении. Грабен, глубина которого составляет 13 - 16 км, заполнен девонско-палеогеновыми породами. В разрезе карбона и перми, а возможно и девона, установлены эвапориты, которые формируют соляные купола.¹⁷

Остальная площадь Свальбардской плиты  занята поднятиями (Персея, Медвежинское и др.) и разделяющими их понижениями  более или менее изометричной формы, выраженными по поверхности  фундамента горстами и в меньшей  степени грабенами, и отраженными  в структуре осадочного чехла  нередко со значительными смещениями. ¹⁸