Tectonic displacements of the Nansen basin sedimentary cover: causes and consequences

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

It is established that faults in the sedimentary cover of the Nansen basin and seismic anomalies of the “flat spot” type associated with the methane accumulation are grouped into three spatial combinations: 1 – synchronized faults and spots, 2 – spots without faults, 3 – faults without spots. They are distributed mainly between linear magnetic anomalies C20 and C12 over negative variations of the lithosphere density with depths up to ~25–30 km and lateral periodicity ~50 km. The genesis of combination 1 is provided by serpentinization of upper mantle rocks in the presence of water that has depth penetration through previously formed tectonic displacements, an increase in the rock volume and local rise of crystalline blocks, leading to the formation of faults of thrust kinematics, crossing the entire sedimentary cover from the acoustic basement to the ocean bottom. Combination 2 consists in the predominance of “flat spots” also of fluid genesis in the absence of faults, which, with a rare seismic observations, may be missed and not appear in the plane of the sections. Combination 3 consists in the presence of faults without “flat spots” with a spatial step of ~ 10 km above the highs of the acoustic basement. In the Bouguer anomalies this combination is manifested over ~80 km depression of ~25 mGal depth, comparable to the gravity depth under the axis of the Gakkel ridge. This is not due to the linear structure of the ridge, but, perhaps, to a single upper mantle plume. From this follows the mechanism of faults formation above it, associated not with serpentinization, but with the rise of the plume body to the surface. Physical modeling of the structure formation during the slowdown of the spreading rate, which took place in the range C20–C12, showed that the amplitude of the relief drops increases greatly. Comparison with a real acoustic basement shows the similarity of its relief in the corresponding time intervals of spreading slowdown with the areas of relief change in the physical model. The increase in the amplitudes of the basement highs is most likely due to the formation of faults that provide the circulation of water necessary for serpentinization.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

В западной части Российского сектора котловины Нансена вблизи архипелага Земля Франца Иосифа отработано несколько сейсмических разрезов в рамках проекта Арктика-2011 [1, 15] (рис. 1). Эти данные в совокупности с российскими и зарубежными сейсмическими данными легли в основу увязанной сейсмостратиграфической модели котловин глубоководной части Арктики [6]. В разрезах нашего района исследований наблюдаются многочисленные аномалии типа “плоское пятно”, которые интерпретируются как пластовые метановые скопления, возникшие в результате серпентинизации пород верхней мантии [3] и взаимодействия выделившегося водорода с растворенным СО2 в воде, поступающей в кристаллическую часть коры и верхней мантии по системе разломов [7]. Эти аномалии, как правило, связаны с вертикальными тектоническими нарушениями осадочного чехла, которые охватывают всю толщу осадков от поверхности до выступов акустического фундамента (рис. 2), и над которыми они проявлены. Флюидная природа “плоских пятен” подтверждается прогибанием рефлекторов в осадочном чехле под аномалиями данного типа.

 

Рис. 1. Изученность сейсморазведкой по проекту Арктика‑2011 [1, 19] в западной части Российского сектора котловины Нансена. Оси линейных магнитных аномалий даны по [16]. Красной линией показано положение фрагмента сейсмического разреза рис. 2.

 

Рис. 2. Фрагмент разреза Арктика‑2011–06. Желтыми стрелками показано положение выступов акустического фундамента под разломами в осадочном чехле. Голубой стрелкой показан широкий выступ фундамента под плоским пятном с прогибанием рефлекторов в осадочном чехле. Положение фрагмента показано на рис. 1.

 

Определение генезиса тектонических нарушений при помощи анализа гравитационного поля для выявления плотностных неоднородностей в коре и верхней мантии, способных вызвать вертикальную изостатическую адаптацию коры и, соответственно, нарушения накопленного на фундаменте кайнозойского осадочного чехла, является задачей исследования. Существенное изменение в топографии фундамента в районе линейных магнитных аномалий (ЛМА) С21, С20 и С13 проявляется в пределах всего Евразийского бассейна [15]. “Плоские пятна” и разломы в разрезе изученных сейсмических профилей в пространстве расположены преимущественно между линейными магнитными аномалиями (ЛМА) С20 и С12 [7], в интервале между которыми имел место первый этап торможения скорости спрединга и образование более высокоамплитудного рельефа фундамента [4]. Поэтому мы проведем сопоставление выявленных особенностей сейсмических разрезов с распределением скоростей спрединга в котловине Нансена и результатами физического моделирования структурообразования при замедлении спрединговых процессов.

Внутриплитные явления в котловинах, связанные с тектонической активизацией областей без проявлений основных активных геодинамических процессов, обычно наблюдаемых на границах плит, представляют фундаментальный интерес с позиций расслоенного и блокового строения океанических литосферных плит [9]. При отсутствии активных факторов структура котловин должна быть стагнирующим объектом, в котором идет накопление осадочного чехла на спрединговом фундаменте с фоновыми океанографическими процессами, влияющими на характер переноса осадочного материала. Внутриплитные процессы в котловинах развиваются при наличии внеосевого магматизма либо при развитии процессов серпентинизации по существующей разломной сети, которая может быть активизирована при вариациях параметров тектонического режима.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ

В основе решения поставленных задач лежит интерпретация волнового поля разрезов проекта Арктика-2011 [1, 15]. Кроме стратиграфической привязки основных рефлекторов разреза котловин в фокусе исследований находятся такие элементы разрезов, как “плоские пятна” и тектонические нарушения осадочного чехла. Выделение этих объектов в интерпретационных программных средах формирует специфическую базу данных, дающую возможность построения карт их пространственного распределения. Ранее была проведена интерпретация аномалий типа “плоское пятно”, образующихся при скоплении свободного газа под локальным приповерхностным флюидоупором [7] (рис. 3). В настоящей работе к картографической компиляции добавлено выделение тектонических нарушений осадочного чехла котловины (рис. 3).

 

Рис. 3. Пространственное распределение выявленных по сейсмическим данным разломов и аномалии “плоское пятно” по данным [7]. Аномалии Буге рассчитаны по данным Arctic Gravity Project [12] на сетке грида 2500 м с использованием рельефа IBCAO v.3 [14]. Красными линиями показаны профили, вдоль которых была рассчитана инверсия гравитационного поля (рис. 4). Профили проведены вдоль положения сейсмических разрезов (рис. 1) с продолжением на шельф и к пересечению с хребтом Гаккеля. Цифрами обозначены пространственные комбинации наблюдаемых на разрезах аномалий и разломов: 1 – разломы в сочетании с плоскими пятнами; 2 – плоские пятна без разломов; 3 – разломы без плоских пятен.

 

Возможность серпентинизации, приводящей к образованию метана и проходящей с разуплотнением пород до 20% и аналогичным увеличением объема с вертикальными движениями блоков коры, доказывалась в работе [7] решением прямой гравитационной задачи с добавлением подобных тел в верхнюю мантию для сходимости наблюденного и рассчитанного аномального поля. Мощность кристаллической части коры при этом предполагалась фиксированной – 4000 м. Выявлялось наличие неуравновешенного плотностного источника вертикальных движений, связанного с увеличением объема пород верхней мантии при серпентинизации, запускающего изостатический отклик с образованием нарушений в покрывающем фундамент осадочном чехле. Поскольку кровля 2-го океанического слоя в разрезах проекта Арктика-2011 является акустическим фундаментом и более глубокие отражения, которые могли бы задать геометрию для плотностных вариаций, не прослеживаются, было решено провести расчет обратной задачи (инверсии) для редукции Буге без какой-либо пространственной регуляризации.

Аномалии Буге рассчитывались по данным Arctic Gravity Project [12] на сетке грида 2500 м с использованием рельефа IBCAO v.3 [14], сглаженном в плавающем окне 10 км до состояния, при котором амплитудный пространственный спектр рельефа стал сопоставим со спектром гравитационного поля. Значения плотностей использовались следующие: вода – 1.03 г/см3, континентальная кора – 2.67 г/см3, океаническая кора – 2.8 г/см3. Результат расчета показан в качестве топосновы на рис. 3. На этом же рисунке показаны профили, вдоль которых проводился расчет инверсии. Краевые части профилей пролонгированы с выходом на шельф и пересечением оси хребта Гаккеля, что шире пределов сейсмических данных, показанных на рис. 3. Расчет проводился в ПО ZondGM2D [5] с использованием деконволюционных методов и метода Ньютона с фокусирующей регуляризацией. Вертикальная сетка формировалась с фактором увеличения 1.2, что при стартовой глубине 1 км позволяло сформировать грид с глубиной до 100 км на 18 узлах. Рассчитанные вариации плотности по 4 профилям показаны на рис. 4.

 

Рис. 4. Расчет инверсии гравитационного поля вдоль сейсмических разрезов Арктика‑2011 3, 4, 5, 6 (рис. 1) по пролонгированным профилям, положение которых указано на рис. 3. Расчет выполнен в ПО ZondGM2D [5]. На разрезах вариаций плотностей показаны пересечения с линейными магнитными аномалиями по данным [16], разломы и плоские пятна. Красными линиями показаны положения фрагмента разреза на рис. 2 и [7, рис. 4]. Цифрами 1, 2 и 3 обозначены комбинации аномалий и разломов по карте рис. 3. Серыми прямоугольниками показаны области между ЛМА С20 и С12.

 

Поскольку проявления “плоских пятен” и разломов преимущественно между ЛМА С20 и С12 имеют место над фундаментом, сформированным в условиях замедления спрединга, мы провели физическое моделирование этого геодинамического режима для двухэтапного снижения скорости с целью выяснения особенностей структурообразования консолидированной коры (рис. 5). Указанный временной интервал по данным [4] в рельефе акустического фундамента вдоль разреза Арктика-2011-3 выражен характерными высокоамплитудными формами, занимающими промежуточное гипсометрическое положение между рельефом фундамента древнее интервала С20–С12 со сравнительно высокой скоростью спрединга и моложе, но с ультрамедленными значениями. Это обстоятельство создает предпосылки для проведенного моделирования.

 

Рис. 5. Особенности структурообразования на южном фланге хребта Гаккеля при двухэтапном замедлении скорости спрединга по данным физического моделирования (эксперимент № 2737). а – поэтапные фотографии структур моделируемого рифта при направлении растяжения, ортогональном первичной ослабленной зоне; б – схематический разрез сформированного рельефа вдоль линии I‒II с указанием скоростей в физической модели; в – сопоставление разреза рельефа с результатами идентификации магнитных аномалий для профиля Арктика‑2011-3, рельефом фундамента и определением скоростей спрединга по данным [4].

 

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории экспериментальной геодинамики Музея Землеведения МГУ в соответствии с условиями подобия и методиками, описанными в работах [2, 19]. В них на основе экспериментов по растяжению двухслойной модели литосферы была предложена модель рельефо- и сбросообразования на хребтах с медленной или ультрамедленной скоростью растяжения. Модельное вещество представляет собой сложную коллоидную систему, основой которой являются жидкие (минеральное масло) и твердые (церезин, парафин) углеводороды с различными поверхностно-активными добавками. Материал удовлетворяет критерию подобия по модулю сдвига [10]. Для его выполнения требуется, чтобы отношение напряжений в литосфере, вызывающих ее деформации (надгидростатических напряжений), к гидростатическим напряжениям в плите в природе и модели было одинаковым. При поэтапном снижении скорости спрединга в 2 и 1.6 раза, проведенном при моделировании (рис. 5 а), был получен рельеф с характерным структурным стилем (рис. 5 б), который сравнивался с реальным акустическим фундаментом (рис. 5 в).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В результате картографической компиляции разломов и аномалий типа “плоское пятно” (рис. 3) определяются три пространственные комбинации этих элементов сейсмических разрезов осадочного чехла. Наиболее распространенной комбинацией является пространственная синхронизация разломов и пятен (рис. 3, п. 1). Ее очевидной интерпретацией, сформулированной на основании решения прямой гравитационной задачи [7], является серпентинизация пород верхней мантии в присутствии воды, проникшей в глубину по сформированным ранее тектоническим нарушениям, увеличение объема пород и локальный подъем кристаллических блоков, приводящий к образованию разломов взбросовой кинематики, охватывающих весь осадочный чехол от акустического фундамента до поверхности дна (рис. 2). Также по этим разломам выводится метан – продукт взаимодействия растворенного в воде CO2 и водорода [3]. Попадая в зону стабильности газогидратов, метан трансформируется в это агрегатное состояние и сам образует флюидоупор, под которым продолжает накапливаться. На это указывают сходные значения глубин кровли плоских пятен – 390±75 м на всех анализируемых разрезах [7], которые примерно соответствуют теоретической мощности зоны стабильности в глубоководной Арктике [20]. Отсутствие пятен над фундаментом моложе C12 объясняется редуцированием осадочного чехла, в котором они могут образоваться. Отсутствие пятен над фундаментом древнее С20 объясняется возможной миграцией флюидов к континентальному склону.

Комбинация 1 (рис. 3, п. 1), распространенная преимущественно между ЛМА С20 и С12, расположена над отрицательными вариациями плотности на всех разрезах (рис. 4) с глубинами до ~25–30 км. Это значение имеет такой же порядок, как и глубина серпентинизации, определенная в котловине к юго-западу от Зондского желоба по отсутствию сейсмичности в верхней мантии [17] за счет более пластичного состояния пород. Более интересным фактом является латеральная периодичность отрицательных вариаций плотности ~50 км. При средней скорости спрединга в указанный интервал времени ~10 мм/год [4] получается, что формирование литосферы сопровождается такими плотностными аномалиями каждые ~5 млн лет. Возможной интерпретацией этой плотностной периодичности может быть воздействие переменной геодинамической активности на параметры спрединга. Известно [8], что интенсивность тектонических процессов в зоне океанского рифтогенеза напрямую влияет на колебания уровня моря. Спектр мощности эвстатической кривой [13] содержит максимум в районе периодов ~5 млн лет. Несмотря на то, что Евразийская котловина приобрела связь с Мировым океаном всего ~18 млн лет назад, общепланетарная периодичность колебаний уровня моря зависит от общепланетарных геодинамических процессов, которые должны проявляться в Арктике при рифтогенезе на хребте Гаккеля вне зависимости от наличия или отсутствия водной перемычки между океанскими бассейнами. Это также подтверждается характером изменения скорости спрединга в котловине Нансена с периодом ~5 млн лет по данным [1].

Комбинация 2 (рис. 3, п. 2) состоит в преобладании “плоских пятен” при отсутствии разломов. Ее интерпретация может состоять в следующем. По данным [1], на разрезе Арктика-2011–4 аномалии содержат прогибание рефлекторов под ними, что однозначно указывает на их флюидный генезис. Кроме того, эти аномалии расположены над широкими (от 20 до 30 км), с большим перепадом высот (600 и 900 мс) выступами акустического фундамента, что указывает на их связь с коровыми (и мантийными) структурами. Отсутствие видимых смещений рефлекторов по разломам в пределах этих аномалий разреза Арктика-2011–4, скорее всего, говорит о том, что разломы могут находиться вне его плоскости. Учитывая, что шаг между разрезами составляет от 50 до 80 км (рис. 1), пропуск разломов вполне реален. “Плоское пятно” пропустить сложнее, так как флюид после миграции вверх по разрезу распределяется под флюидоупором и создает аномалии с шириной от 2 до 12 км [7]. Также нельзя исключать миграцию флюидов в сторону континентального склона от разломных зон при наличии небольшого градиента приповерхностных рефлекторов.

Комбинация 3 (рис. 3, п. 3) по сейсмическим данным уникальна и состоит в наличии разломов без “плоских пятен”. Они представляют собой (рис. 2) пространственную серию смещений с шагом ~10 км, расположенных над выступами акустического фундамента и поднимающихся в приповерхностные слои около дна выше уровня “плоского пятна” 490 мс под дном в северной части фрагмента разреза, которое находится вне данной серии смещений. В аномалиях Буге эта серия расположена над изометричной депрессией в значениях редукции диаметром ~80 км (рис. 3). Перепад значений в центре и на краях депрессии составляет ~25 мГал, что сопоставимо с отрицательным перепадом аномалий Буге в оси хребта Гаккеля ~50 мГал. Эти особенности хорошо видны на профилях рис. 4. Разрезы по этим профилям показывают, что комбинация 3 на разрезе Арктика-2011–6 расположена в области, сильно отличающейся от верхнемантийных латеральных вариаций плотности с шагом ~50 км и глубинами ~25 км. Характер плотностного разреза под областью комбинации 3 имеет больше сходства с областью разуплотнения под хребтом Гаккеля. Тот факт, что аналогичные разуплотнения в центральной части котловины Нансена на других разрезах отсутствуют, указывает на локальный подъем менее плотного вещества. Оно связано не с линейной структурой хребта Гаккеля, а, возможно, с одиночным верхнемантийным плюмом, который является приповерхностным ответвлением от другой, более крупной системы прогретых субвертикальных каналов в мантии. Косвенно это подтверждается данными сейсмотомографии [11], в которых на разрезе через котловину Нансена восточнее плотностного разреза Арктика-2011-6 выявлен мантийный плюм, поднимающийся с глубин ~550 км. Из плюмовой интерпретации плотностного разреза следует механизм образования разломов над ним, связанный не с серпентинизацией и увеличением объема в остывшей менее 500 °C мантии, а с подъемом вещества плюма к поверхности в котловине с осадочным чехлом, залегающим на сформированном ранее спрединговом фундаменте, при котором происходит изостатическая адаптация среды с вертикальными движениями положительного знака.

Временной интервал С20–С12 характерен снижением скорости спрединга в ~2 раза [1, 4] по сравнению с интервалом С24–С21. После С20–С12 скорость спрединга падает еще в ~1.6 раза. Так как изученные разломы и “плоские пятна”, сопровождающиеся отрицательными вариациями плотности, попадают на этот интервал, было проведено физическое моделирование структурообразования в таком геодинамическом режиме. Эксперименты показали следующее. Сформированный на начальной стадии растяжения грядовый рельеф имеет типичную для спрединговых зон картину (рис. 5 а). В области двухэтапного уменьшения скорости амплитуда перепадов рельефа сильно возрастает. Для медленноспрединговых сегментов рифтов известно, что высокоамплитудные грядовые выступы фундамента, как правило, сопровождаются разломами, уходящими под границу Мохо [18], по которым идет циркуляция флюидов и серпентинизация. Далее, при продолжении, в модели формировался существенно асимметричный рельеф фундамента. Схематичный структурный профиль вдоль линии I–II (рис. 5 б) показывает характерный стиль, в котором просматриваются структуры типа простого сдвига в осевой зоне рифта и высокая вероятность перескока оси растяжения. Этот стиль сопоставлялся с реальным акустическим фундаментом (рис. 5 в) и показывает сходство высот его рельефа в соответствующих временных интервалах с областями изменения рельефа в физической модели. Торможение спрединга в два этапа вызывает увеличение амплитуд выступов фундамента в два этапа, которое связано с образованием разломов в условиях низкого магматического дебета, свойственного медленноспрединговым хребтам. Возможно также влияние инерции движения плиты и скорости корообразования, приводящее к скучиванию сформированных блоков коры в зависимости от соотношения скоростей дрейфа и подъема магмы.

ВЫВОДЫ

  1. В работе исследованы разломы в осадочном чехле котловины Нансена и аномалии сейсмической записи типа “плоское пятно” на разрезах проекта Арктика-2011. Установлено, что эти элементы группируются в три пространственные комбинации: 1 – синхронизированные разломы и пятна, 2 – пятна без разломов, 3 – разломы без пятен.
  2. Интерпретацией генезиса комбинации 1 является серпентинизация пород верхней мантии в присутствии воды, проникшей в глубину по сформированным ранее тектоническим нарушениям, увеличение объема пород и локальный подъем кристаллических блоков, приводящий к образованию разломов взбросовой кинематики, охватывающих весь осадочный чехол от акустического фундамента до поверхности дна. Эта комбинация распространена преимущественно между ЛМА С20 и С12 над отрицательными вариациями плотности с глубинами до ~25–30 км и латеральной периодичностью ~50 км, что при средних скоростях спрединга в котловине Нансена означает формирование таких аномалий в литосфере каждые ~5 млн лет за счет вариаций геодинамической активности.
  3. Комбинация 2 состоит в преобладании “плоских пятен” при отсутствии разломов. Интерпретация генезиса этих аномалий сейсмической записи сводится к скоплениям флюидов, под которыми наблюдается прогибание рефлекторов и широкие, с большим перепадом высот выступы акустического фундамента. Разломы, по которым осуществляется циркуляция флюидов, могут быть пропущены из-за редкой сети наблюдений и находиться вне плоскости разреза. Также не исключена миграция флюидов в сторону континентального склона от разломных зон при наличии небольшого градиента приповерхностных рефлекторов.
  4. Комбинация 3 состоит в наличии разломов без “плоских пятен” с шагом ~10 км над выступами акустического фундамента. В аномалиях Буге эта комбинация на разрезе Арктика-2011–6 расположена над изометричной депрессией ~80 км, в которой перепад значений в центре и на краях депрессии составляет ~25 мГал. Это сопоставимо с отрицательным перепадом аномалий Буге из-за разуплотнения под осью хребта Гаккеля ~50 мГал и сильно отличается от верхнемантийных латеральных вариаций, превалирующих на основных данных в котловине Нансена. Аналогичные разуплотнения в центральной части котловины Нансена на других разрезах отсутствуют, что указывает на локальный подъем менее плотного вещества. Это связано не с линейной структурой хребта Гаккеля, а, возможно, с одиночным верхнемантийным плюмом. Из этого следует механизм образования разломов над ним, связанный не с серпентинизацией, а с подъемом вещества плюма к поверхности и вертикальными движениями положительного знака, нарушающими весь осадочный чехол от спредингового фундамента до дна.
  5. Временной интервал С20–С12 с основным проявлением разломов и пятен характеризуется снижением скорости спрединга в ~2 раза. Физическое моделирование структурообразования при таком геодинамическом режиме показало, что при двухэтапном уменьшении скорости спрединга амплитуда перепадов рельефа сильно возрастает. Высокоамплитудные грядовые выступы фундамента сопровождаются разломами, уходящими под границу Мохо. По ним идет циркуляция флюидов и серпентинизация. При продолжении растяжения был получен существенно асимметричный рельеф фундамента на оси растяжения. Сопоставление с реальным акустическим фундаментом показывает сходство его рельефа в соответствующих временных интервалах замедления спрединга с областями изменения рельефа в физической модели. Показано увеличение амплитуд выступов фундамента, которое связано с образованием разломов.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность: Российскому Федеральному Геологическому Фонду (https://rfgf.ru) за доступ к сейсмическим данным; Кафедре Геофизики Геологического факультета МГУ за консультации и возможность расчета инверсии гравитационного поля.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Работа выполнена при поддержке Проекта РНФ № 22-27-00578 “Новейшая и современная геодинамика Западной Арктики: эволюция и воздействие активных тектонических процессов на структурные элементы и осадочный чехол глубоководных котловин и шельфов”.

×

About the authors

S. Yu. Sokolov

Geological Institute Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sysokolov@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

G. D. Agranov

Geological Institute Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University

Email: sysokolov@yandex.ru

Earth Science Museum

Russian Federation, Moscow; Moscow

V. A. Kulikov

Lomonosov Moscow State University

Email: sysokolov@yandex.ru

Geological Faculty

Russian Federation, Moscow

A. V. Zayonchek

Geological Institute Russian Academy of Sciences

Email: sysokolov@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

A. L. Grokholsky

Lomonosov Moscow State University

Email: sysokolov@yandex.ru

Earth Science Museum

Russian Federation, Moscow

References

  1. Арктический бассейн (геология и морфология) / под ред. В. Д. Каминского, А. Л. Пискарева, В. А. Поселова. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2017. 291 с.
  2. Грохольский А. Л., Дубинин Е. П., Агранов Г. Д., Барановский М. С., Данилов Я. А., Доманская П. А., Максимова А. А., Макушкина А. И., Ращупкина А. О., Толстова А. И., Филаретова А. Н., Шепталина Ю. А., Щербакова Е. Л. Физическое моделирование структурообразующих деформаций в лабора-тории экспериментальной геодинамики Музея Землеведения МГУ (к ٤٠-летию создания лаборатории) // Жизнь Земли. ٢٠٢٠. Т. 42. № 4. С. 485–501. doi: 10.29003/m1778.0514- 7468.2020_42_4/485-501
  3. Дмитриев Л. В., Базылев Б. А., Силантьев С. А., Борисов М. В., Соколов С. Ю., Буго А. Образование водорода и метана при серпентинизации мантийных гипербазитов океана и происхождение нефти // Российский журнал наук о Земле. 1999. Т. 1. № 6. С. 511–519.
  4. Зайончек А. В., Меркурьев С. А. Новые результаты идентификации линейных магнитных аномалий западной части котловины Нансена и их применение при сейсмостратиграфическом анализе // Геология морей и океанов. Материалы XXIV Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. М.: ИО РАН, 2021. С. 70–74. ISBN 978-5-6045110-7-7. doi: 10.29006/978-5-6045110-7-7
  5. Каминский А. Е. Пакет программ ZOND. 2017. (http: // zond-geo.ru)
  6. Никишин А. М., Петров Е. И., Старцева К. Ф., Родина Е. А., Посаментиер Х., Фоулджер Дж., Глумов И. Ф., Морозов А. Ф., Вержбицкий В. Е., Малышев Н. А., Фрейман С. И., Афанасенков А. П., Безъязыков А. В., Доронина М. С., Никишин В. А., Сколотнев С. Г., Черных А. А. Сейсмостратиграфия, палеогеография и палеотектоника Арктического глубоководного бассейна и его российских шельфов. // Труды ГИН. Вып. 632. М.: Геос, 2022. 156 с.
  7. Соколов С. Ю., Geissler W. H., Абрамова А. С., Рыжова Д. А., Патина И. С. “Плоские пятна” в кайнозойских осадках котловины Нансена (Северный Ледовитый Океан): индикаторы процессов серпентинизации, генерации газа и его аккумуляции // Литология и полезные ископаемые. 2023. № 1. С. 3–20. doi: 10.31857/S0024497X22060076
  8. Сорохтин О. Г., Ушаков С. А. Развитие Земли. М.: Изд-во, МГУ, 2002. 560 с.
  9. Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: КДУ, 2005. 560 с.
  10. Шеменда А. И. Критерии подобия при механическом моделировании тектонических процессов // Геология и геофизика. 1983. № 10. С. 10–19
  11. Яковлев А. В., Бушенкова Н. А., Кулаков И. Ю., Добре- цов Н. Л. Структура верхней мантии Аркти-ческого региона по данным региональной сейсмо-томографии // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 10. С. 1261–1272
  12. Forsberg R., Skourup H. Arctic Ocean gravity, geoid and sea-ice freeboard heights from ICESat and GRACE // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L21502. P. 1–4. doi: 10.1029/2005GL023711
  13. Harrison C. G.A. Power spectrum of sea level change over fifteen decades of frequency // Geochemistry Geophysics Geosystems G3. 2002. V. 3. № 8. P. 1–17. doi: 10.1029/2002GC000300
  14. Jakobsson M., Mayer L., Coakley B., et al. The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 3.0 // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39(12). L12609. P. 1–6.
  15. Nikishin A. M., Gaina C., Petrov E. I., et al. Eurasia Basin and Gakkel Ridge, Arctic Ocean: Crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data // Tectonophysics. 2017. V. 746. № 10. P. 64–82.
  16. Jokat W., Micksch U. Sedimentary structure of the Nansen and Amundsen basins, Arctic Ocean // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. L02603. doi: 10.1029/2003GL018352.
  17. Qin Y., Singh S. C. Seismic evidence of a two-layer lithospheric deformation in the Indian Ocean // Nature Communications. 2015. V. 6:8298. doi: 10.1038/ncomms9298
  18. Rajan A., Mienert J., Bünz S., Chand S. Potential serpentinization, degassing, and gas hydrate formation at a young (<20 Ma) sedimented ocean crust of the Arctic Ocean ridge system // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. B03102. doi: 10.1029/2011JB008537
  19. Shemenda A. I., Grocholsky A. L. Physical modeling of slow seafloor spreading // Journal Geophysical Research. 1994. V 99. P. 9137–9153.
  20. Wallmann K., Pinero E., Burwicz E., et al. The global inventory of methane hydrate in marine sediments: a theoretical approach // Energies. 2012. V. 5. P. 2449–2498.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The study of seismic exploration under the Arctic 2011 project [1, 19] in the western part of the Russian sector of the Nansen basin. The axes of linear magnetic anomalies are given according to [16]. The red line shows the position of the fragment of the seismic section in Fig. 2.

Download (2MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Fragment of the Arctic‑2011–06 section. The yellow arrows show the position of the protrusions of the acoustic foundation under the faults in the sedimentary cover. The blue arrow shows a wide ledge of the foundation under a flat spot with deflection of reflectors in the sedimentary cover. The position of the fragment is shown in Fig. 1.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Spatial distribution of faults identified by seismic data and the “flat spot” anomaly according to [7]. The Buge anomalies were calculated according to the Arctic Gravity Project [12] on a 2500 m grid grid using the IBCAO v.3 relief [14]. The red lines show the profiles along which the inversion of the gravitational field was calculated (Fig. 4). The profiles are drawn along the position of the seismic sections (Fig. 1) with continuation to the shelf and to the intersection with the Gakkel ridge. The numbers indicate the spatial combinations of anomalies and faults observed in the sections: 1 – faults in combination with flat spots; 2 – flat spots without faults; 3 – faults without flat spots.

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Calculation of the gravity field inversion along the Arctic seismic sections‑2011 3, 4, 5, 6 ( fig. 1) according to the extended profiles, the position of which is indicated in Fig. 3. The calculation was performed in the ZondGM2D software [5]. The sections of density variations show intersections with linear magnetic anomalies according to [16], faults and flat spots. The red lines show the positions of the section fragment in Fig. 2 and [7, Fig. 4]. The numbers 1, 2 and 3 indicate combinations of anomalies and faults on the map Fig. 3. The gray rectangles show the areas between LMA C20 and C12.

Download (1MB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Features of structure formation on the southern flank of the Gakkel ridge with a two‑stage deceleration of the spreading rate according to physical modeling data (experiment No. 2737). a – step–by‑step photographs of the structures of the simulated rift in the direction of stretching orthogonal to the primary weakened zone; b ‒ schematic section of the formed relief along line I–II with indication of velocities in the physical model; c ‑ comparison of the relief section with the results of identification of magnetic anomalies for the Arctic‑2011-3 profile, the relief of the foundation and the determination of spreading rates according to the data [4].

Download (614KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».