Formation of the Eurasian Basin: Results of the Seismic Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article discusses a plate-tectonic model of the formation of the Eurasian Basin based on the results of magnetostratigraphic analysis of linear magnetic anomalies covering the entire basin. According to this model, the Eurasian Basin is underlain by spreading oceanic crust, including wide marginal zones of the Nansen and Amundsen basins. A new reconstruction of formation stages of the Eurasian Basin is proposed, developed by us on the basis of the integrated multichannel seismic reflection data and wide-angle reflection/refraction data with involvement of geological data and materials of the island and coastal framework. The presented data show the superimposed nature of the Gakkel Ridge, which arose as a result of spreading, on the previously existing structural plan of the Eurasian Basin and the tracing of seismic horizons in the sedimentary cover of the basin that are more ancient than the Cretaceous. The stratigraphic reference of the identified complexes was made, the environment of their sedimentation and velocity parameters were clarified, and data on the relief of the unconformity surface were obtained. Based on the results of seismic reflection data, the deposits of the Jurassic‒Early Cretaceous complex of Taimyr Island and the Barents-Kara margin were traced in the sedimentary cover of the Nansen Basin. Based on the results of seismic observations of the CMP, the deposits of the Jurassic‒Early Cretaceous complex of Taimyr Island and the Barents-Kara margin were traced in the sedimentary cover of the Nansen Basin. The development of the Eurasian Basin before the opening of the Fram Strait is noted, and, accordingly, there is no connection with the spreading processes in the North Atlantic.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. A. Poselov

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Author for correspondence.
Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

O. E. Smirnov

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

A. S. Zholondz

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

S. M. Zholondz

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

A. L. Piskarev

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

S. N. Tabyrtsa

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

E. V. Brui

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

K. I. Bulatkina

Academician Gramberg All-Russia Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean

Email: v.poselov@vniio.ru
Russian Federation, 1, Angliysky Ave., Saint Petersburg, 190121

References

  1. Арктический бассейн (геология и морфология). – Под ред. В. Д. Каминского. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2017. 291 с.
  2. Бро Е.Г., Верба В.В., Верба М.Л., Пчелина Т.М., Шварц В.Л., Школа И.В., Иванов Г.А., Стариков В.П., Тюремов В.А., Моисеенко У.И., Чадович Т.З. Физические свойства горных пород Баренцевоморского региона. – Под ред. И.С. Грамберга – Апатиты: Кольский филиал АН СССР. 1987. 81 с.
  3. Буценко В.В., Киреев А.А., Безумов Д.В., Поселова Л.Г., Леонова Н.Е., Смирнов О.Е., Караев Г.Н., Жолондз А.С., Бруй Е.В., Табырца С.Н., Булаткина К.И. Согласованная скоростная модель и актуализированная карта мощности осадочного чехла Арктического бассейна на основе современной обработки новых сейсмических данных. – В сб.: 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. Сборник научных трудов, посвященный 70-летию НИИГА‒ВНИИОкеангеология. – Под ред. В.Д. Каминского, Г.П. Аветисова, В.Л. Иванова – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2018. 554с.
  4. Вейл П.Р., Грегори А.П., Митчем Р.М. (мл.), Шерифф Р.Е. Сейсмическая стратиграфия. – Под ред. Ч. Пейтона – М.: МИР, 1982. 375 с.
  5. Виноградов В.А., Гусев Е.А., Лопатин Б.Г. Возраст и структура осадочного чехла Восточно-Арктического шельфа России. – В сб.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. – Под ред. Г.П. Аветисова – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2004. Т. 5. С. 202‒212.
  6. Глебовский В.Ю., Каминский В.Д., Минаков А.Н., Меркурьев С.А., Чилдерс В.А., Брозина Д.М. История формирования Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана по результатам геоисторического анализа аномального магнитного поля // Геотектоника. 2006. № 4. С. 21‒42.
  7. Грамберг И.С. Сравнительная геология и минерагения океанов и континентальных окраин с позиций стадийного развития океанов. – В кн.: Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. – Под ред. Д.А. Додина, В.С. Суркова. – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. С. 17‒34.
  8. Гусев Е.А., Зайончек А.В., Мэннис М.В., Рекант П.В., Рудой А.С., Рыбаков К.С., Черных А.А. Прилаптевоморское окончание хребта Гаккеля. – В кн.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. – Под ред. – И.С. Грамберга – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. Т. 4. С. 40–54.
  9. Дараган-Сущов Ю.И., Дараган-Сущова Л.А., Поселов В.А. К вопросу о стратиграфии осадочного чехла Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана. – В кн.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. – Под ред. И.С. Грамберга – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. Т. 4. С. 103–113.
  10. Дараган-Сущова Л.А., Петров О.В., Дараган-Сущов Ю.И., Рукавишникова Д.Д. Новый взгляд на геологическое строение осадочного чехла моря Лаптевых // Региональная геология и металлогения. 2010. № 41. С. 5‒16.
  11. Дараган-Сущова Л.А., Поселов В.А., Дараган-Сущов Ю.И. Сейсмогеологический анализ моделей развития Евразийского бассейн. – В кн.: Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. Под ред. – Г.П. Аветисова – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2004. Т. 5. С. 111–124.
  12. Дараган-Сущова Л.А., Соболев Н.Н., Петров Е.О., Гринько Л.Р., Петровская Н.А., Дараган-Сущов Ю.И. К обоснованию стратиграфической привязки опорных сейсмических горизонтов на восточно-арктическом шельфе и в области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2014. № 58. С. 5‒21.
  13. Карасик А.М. Магнитные аномалии хребта Гаккеля и происхождение Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана. – В кн.: Геофизические методы разведки в Арктике. – Под ред. Р.М. Деменицкой – Л.: НИИГА, 1968. Т. 5. С. 8–19.
  14. Ким Б.И., Евдокимова Н.К., Харитонова Л.Я. Фундамент и осадочный чехол восточно-арктического шельфа России // Геология нефти и газа. 2016. № 3. С. 14‒27.
  15. Кириллова-Покровская Т.А. Разработка актуализированной геологической модели моря Лаптевых и сопредельных глубоководных зон для уточнения оценки его углеводородного потенциала // Разведка и охрана недр. 2017. № 10. С. 30‒38.
  16. Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35. doi: 10.7868/S0016853X13010050
  17. Пискарев А.Л. Строение фундамента Евразийского бассейна и центральных хребтов Северного Ледовитого океана // Геотектоника. 2004. № 6. С. 49–66. doi: 10.1134/S0016853X18060061
  18. Погребицкий Ю.Е. Раскрытие Северного Ледовитого океана и сопутствующие геологические процессы на окружающих континентах // Региональная геология и металлогения. 1997. № 7. С. 129‒136.
  19. Поселов В.А., Аветисов Г.П. Российские Арктические геотраверсы. – Под ред. В.Д. Каминского – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2011. 172 с. (Тр. НИИГА‒ВНИИОкеангеология. Т. 220).
  20. Рекант П.В. Гусев Е.А. Сейсмогеологическая модель строения осадочного чехла прилаптевоморской части хребта Ломоносова и прилегающих глубоководных котловин Амундсена и Подводников // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 11. С. 1497‒1512.
  21. Рекант П.В., Гусев Е.А. Структура и история формирования осадочного чехла рифтовой зоны хребта Гаккеля (Северный Ледовитый океан) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 9. С. 1634‒1640. doi: 10.15372/GiG20160903
  22. Трухалев А.И., Шулятин О.Г. Геология Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана – свидетельство в пользу концепции расширяющейся Земли. – В сб.: 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. Сборник научных трудов, посвященный 70-летию НИИГА‒ВНИИОкеангеология. – Под ред. В.Д. Каминского, Г.П. Аветисова, В.Л. Иванова – СПб.: ВНИИОкеангеология, 2018. С. 56–73.
  23. Черных А.А. Крылов А.А. Седиментогенез в котловине Амундсена в свете геофизических данных и материалов бурения ACEX (IODP-302) // ДАН. 2011. Т. 440. № 4. С. 516‒520.
  24. Шипилов Э.В., Лобковский Л.И., Шкарубо С.И., Кириллова Т.А. Гединамические обстановки в зоне сопряжения хребта Ломоносова и Евразийского бассейна с континентальной окраиной Евразии // Геотектоника. 2021. № 5. С. 3‒26. doi: 10.31857/S0016853X21050076
  25. Backman J., Jakobsson M., Frank M., Sangiorgi F., Brinkhuis H., Stickley C., O’Regan M., Lovlie R., Palike H., Spofforth D., Gattacecca J., Moran K., King J., Heil С. Age model and core-seismic integration for the Cenozoic Arctic Coring Expedition sediments from the Lomonosov Ridge // Paleoceanography. 2008. Vol. 23. Art. PA1S03. doi: 10.1029/2007PA00147
  26. Backman J., Moran К. Expanding the Cenozoic paleoceanographic record in the Central Arctic Ocean: IODP Expedition-302 synthesis // Central Europ. J. Geosci. 2009. Vol. 1. No. 2. P. 157‒175. doi: 10.2478/vl0085-009-0015-6
  27. Brozena J.M., Childers V.A., Lawver L.A., Gahagan L.M., Forsberg R., Faleide J.I., Eldholm O. New aerogeophysical study of the Eurasia Basin and Lomonosov Ridge: Implications for basin development // Geology. 2003. Vol. 31. No. 9. P. 825–828. doi: 10.1130/G19528
  28. Bruvoll V., Kristoffersen Y., Coakley B.J., Hooper J.R. Hemipelagic deposits on the Mendeleev and Alpha sub-marine ridges in the Artie Ocean: Acoustic stratigraphy, depositional environment and inter-ridge correlation calibrated by the ACEX results // Marin. Geophys. Res. 2010. Vol. 31. P. 149‒171. doi: 10.1007/sll001-010-9094-9
  29. Cochran J.R., Kurras G.J., Edwards M.H., Coakley B.J. The Gakkel Ridge: Bathymetry, gravity anomalies, and crustal accretion at extremely slow spreading rates // J. Geophys. Res. 2002. Vol. 108 (B2). Art. 2116. doi: 10.1029/2002JB001830
  30. Cochran J.R. Seamount volcanism along the Gakkel Ridge, Arctic Ocean // Geophys. J. Int. 2008. Vol. 174. P. 1153–1173. doi: 10.1111/j.1365-246X.2008.03860.x
  31. Engen Ø., Faleide J.I., Dyreng T.K. Opening of the Fram Strait gateway: A review of plate tectonic constraints // Tectonophysics. 2008. Vol. 450. P. 51–69. Doi: //doi.org/10.1016/j.tecto.2008.01.002
  32. Jokat W., Ickrath M., O’Connor J. Seismic transect across the Lomonosov and Mendeleev ridges: Constraints on the geological evolution of the Amerasia Basin, Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2013. Vol. 40. Is. 19. P. 5047‒5051. doi: 10.1002/grl.50975
  33. Jokat W., Micksch U. Sedimentary structure of the Nansen and Amundsen basins, Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2004. Vol. 31. doi: 10.1029/2003GL018352
  34. Jokat W. The sedimentary structure of the Lomonosov Ridge between 88° N and 80° N // Geophys. J. Int. 2005. Vol. 163. P. 698‒726. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02786.x
  35. Langinen A.E., Lebedeva-Ivanova N.N., Gee D.G., Zamansky Yu.Ya. Correlation between the Lomonosov Ridge, Marvin Spur and adjacent basins of the Arctic Ocean based on seismic data // Tectonophysics 2009. Vol. 472. Is. 1‒4. P. 309–322. doi: 10.1016/j.tecto.2008.05.029
  36. Moran K., Backman J. and IODP Expedition 302 Science Party. The Arctic Coring Expedition (ACEX) Recovers A Cenozoic History of the Arctic Ocean // Oceanography. 2006. Vol. 19. No. 4. P.162‒167. doi: 10.5670/oceanog.2006.14
  37. Moran K., Backman J., Brinkhuis H., Clemens S.C., Cronin T., Dickens G.R., Eynaud F., Gattacceca J., Jakobsson M., Jordan R.W., Kaminski M., King J., Koc N., Krylov A., Martinez N., Matthiessen J., McInroy D., Moore T.C., Onodera J., O′Regan M., Palike H., Rea B., Rio D., Sakamoto T., Smith D.S., Stein R., John K.St., Suto I., Suzuki N., Takahashi K., Watanabe M., Yamamoto M., Frank M., Kubik P., Jokat W., Kristoffersen Y. The Cenozoic palaeo-environment of the Arctic Ocean // Nature. 2006. Vol. 441. P. 601‒605. doi: 10.1038/nature04800
  38. Nikishin A.M., Gaina C., Petrov E.I., Malyshev N.A., Freiman S.I. Eurasia Basin and Gakkel Ridge, Arctic Ocean: Crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data // Tectonophysics. 2018. Vol. 746. P. 64‒82. doi: 10.1016/j.tecto.2017.09.006
  39. Sekretov S.B. Structure and tectonic evolution of the Southern Eurasia Basin Arctic Ocean // Tectonophysics. 2002. Vol. 351. No. 3. P. 193–243. doi: 10.1016/S0040-1951(01)00278-5

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Bathymetric map of the Eurasian basin (according to [1]).

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Map of gravity field anomalies in the Eurasian basin (based on data [1]). The systems are given: "water area-anomalies" - in free air; "land-anomalies" - in Bouguer reduction σ = 2.67 g/cm3.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Map of magnetic anomalies of the Eurasian basin (according to [1]). A digital model with a cell size of 2 × 2 km is given.

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Fragment of seismic profile AWI-91090 with correlation and synthetic seismogram showing stratigraphy along the ACEX well (according to [29]), ACEX model and sediment composition (according to [34]). Density (LR3-LR6) and velocity (U1/2-U3) records from the ACEX well data are shown in the central part of the AWI-91090 profile.

Download (481KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Map of seismic study of the Eurasian basin (according to [1]). 1 - Russian seismic profiles; 2 - seismic profiles of foreign companies; 3 - sonobuoys; 4 - position of ACEX (Arctic Coring Expedition) wells, IOD project.

Download (1MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Depth section of the Eurasian basin along seismic profile 2014-07 (based on data [1]). 1 - bottom; 2-7 - unconformity: 2 - Messinian (MU), 3 - regional (pre-Miocene) (RU), 4 - Eocene (EoU), 5 - post-Campanian (pCU), 6 - Brooks (BU), 7 - Lower Cretaceous (LCU); 8 - discontinuities; 9-10 - basement surface: 9 - oceanic, 10 - crystalline.

Download (799KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Velocity section along seismic profile 2014-07 (based on data [3]). 1-6 - unconformity: 1 - Messinian (MU), 2 - regional (pre-Miocene) (RU), 3 - Eocene (EoU), 4 - post-Campanian (pCU), 5 - Brooks (BU), 6 - Lower Cretaceous (LCU); 7-8 - basement surface: 7 - oceanic, 8 - crystalline; 9 - seismic wave velocity (specify units); 10 - position of sonobuoys.

Download (728KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Time section of seismic profile 90701 (based on data [3]). Inset: shows (bold line in red) the position of profile 90701. 1 - bottom; 2-7 - unconformity: 2 - Messinian (MU), 3 - regional (pre-Miocene) (RU), 4 - Eocene (EoU), 5 - post-Campanian (pCU), 6 - Brooks (BU); 7 - Lower Cretaceous (LCU); 8 - faults; 9 - crystalline basement surface.

Download (1MB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Map of the sedimentary cover thickness (according to [3]). 1 - isopachytes.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».