Формы проявления мелового вулканизма и интрузивного магматизма в районе поднятия Менделеева (Арктический океан) по данным сейсморазведки

. Работа основана на интерпретации сейсмических профилей МОВ ОГТ для Амеразийского бассейна. По результатам интерпретации сейсмических данных практически повсеместно в пределах поднятия Альфа-Менделеева и сопряженных с ним бассейнов в полуграбенах и впадинах выделен синрифтовый сейсмостратиграфический комплекс. На сейсмических профилях в составе синрифтового комплекса обнаружены различные проявления магматизма: платобазальты; силлы и дайки; рефлекторы, похожие на SDRs (Seaward Dipping Reflectors Sequences или последовательности рефлекторов, наклонных в сторону моря), и вулканы. Региональное растяжение и синхронный широко распространенный магматизм, вероятно, связаны с образованием в апт-альбское время Большой магматической провинции Высокой Арктики (HALIP, High Artic Large Igneous Province). С учетом данных о изотопном возрасте магматических пород для поднятия Менделеева сделано предположение, что кровля синрифтового сейсмостратиграфического комплекса имеет возраст приблизительно 100 млн лет, подошва — 125 млн. Повсеместность распространения синрифтового комплекса и его единый сейсмостратиграфический уровень позволяют предположить, что поднятие Альфа-Менделеева и сопряженные бассейны начали формирование синхронно в апте–альбе. Вдоль поднятия Альфа-Менделеева можно провести осевую линию. Западнее осевой линии высокоамплитудные рефлекторы, похожие на SDRs, падают в сторону бассейна Подводников, восточнее — в сторону бассейнов Толля, Менделеева, Наутилуса и Стефанссона. Рефлекторы сходятся в центральных частях бассейнов. Здесь проходят центральные оси растяжения. Поднятие Альфа-Менделеева — двусторонняя вулканическая пассивная континентальная окраина. Бассейны Подводников, Толля, Менделеева, Наутилус и Стефанссона — рифтовые бассейны с утоненной континентальной корой в основании. Их развитие было прервано до начала спрединга и образования океанической коры.

1. Гусев Е.А., Лукашенко Р.В., Попко А.О. и др. Новые данные о строении склонов подводных гор поднятия Менделеева (Северный Ледовитый океан) // Докл. РАН. 2014. Т. 455, № 2. С. 184–188.

2. Драчев С.С. Тектоника и мезокайнозойская геодинамика района Новосибирских островов: Автореф. канд. дисс. М., 1989.

3. Дараган-Сущова Л.А., Зинченко В.Н., Дараган-Сущов Ю.И., Савельев И.Н. О времени главного погружения до океанических глубин и масштабах разновозрастного рифтогенеза в Арктическом бассейне по результатам интерпретации сейсмических данных // Региональная геология. 2019. № 80. С. 1–16.

4. Дараган-Сущова Л.А., Соболев Н.Н., Петров Е.О и др. К обоснованию стратиграфической привязки опорных сейсмических горизонтов на Восточно-Арктическом шельфе и в области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология. 2014. № 58. С. 5–21

5. Косько М.К., Соболев Н.Н., Кораго Е.А и др. Геология Новосибирских островов — основа интерпретации геофизических данных по Восточно-Арктическому шельфу России // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2013. Т. 8, № 2. С. 1–36.

6. Морозов А.Ф., Петров О.В., Шокальский С.П. и др. Новые геологические данные, обосновывающие континентальную природу области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2013. № 53. С. 34–55.

7. Никишин А.М., Петров Е.И., Малышев Н.А., Ершова В.П. Рифтовые системы шельфа Российской Восточной Арктики и арктического глубоководного бассейна: связь геологической истории и геодинамики // Геодинамика и геофизика. 2017. № 8 (1). С. 11–43.

8. Поселов В.А., Верба В.В., Жолондз С.М., Буценко В.В. Поднятия Амеразийского бассейна в Северном Ледовитом океане и возможные аналоги в Атлантическом океане // Океанология. 2019. Т. 59, № 5. С. 810–825. https://doi.org/10.31857/S0030-1574595810-825

9. Сколотнев С.Г., Федонкин М.А., Корнийчук А.В. Новые данные о геологическом строении юго-западной части поднятия Менделеева (Северный Ледовитый океан) // Докл. РАН. 2017. Т. 476, № 2. С. 190–196.

10. Сколотнев С.Г., Фрейман С.И., Хисамутдинова А.И. и др. Осадочные породы фундамента поднятия АльфаМенделеева в Северном Ледовитом океане // Литология и полезные ископаемые. 2022. № 2. С. 136–160. https://doi.org/10.31857/S0024497X22020082

11. Abdelmalak M.M., Meyer R., Planke S. et al. Pre-breakup magmatism on the Vøring Margin: Insight from new sub-basalt imaging and results from Ocean Drilling Program Hole 642E // Tectonophysics. 2016. Vol. 675. P. 258–274. https:// doi.org/10.1016/j.tecto.2016.02.037.

12. Abdelmalak M.M., Planke S., Polteau S. et al. Breakup volcanism and plate tectonics in the NW Atlantic // Tectonophysics. 2019. Vol. 760. P. 267–296. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.08.002

13. Brumley K. Geologic history of the Chukchi Borderland, Arctic Ocean // Stanford University, 2014.

14. Calves G., Schwab A.M., Huuse M. et al. Seismic volcanostratigraphy of the western Indian rifted margin: The pre‐ Deccan igneous province // J. Geophys. Res. 2011. Vol. 116. P. 1–28. DOI: 10.1029/2010JB000862

15. Chernykh A., Glebovsky V., Zykov M., Korneva M. New insights into tectonics and evolution of the Amerasia Basin // J. Geodyn. 2018. Vol. 119. P. 167–182. https://doi.org/10.1016/j.jog.2018.02.010

16. Conti B., Perinotto J.A. de J., Veroslavsky G. et al. Speculative petroleum systems of the southern Pelotas Basin, offshore Uruguay // Marin. and Petrol. Geol. 2017. Vol. 83. P. 1–25. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2017.02.022.

17. Dove D., Coakley B., Hopper J. et al. Bathymetry, controlled source seismic and gravity observations of the Mendeleev ridge; implications for ridge structure, origin, and regional tectonics // Geophys. 2010. N 183. P. 481–502.

18. Drachev S., Saunders A. The Early Cretaceous Arctic LIP: its geodynamic setting and implications for Canada Basin opening // Proceed. Fourth Internat. Confer. on Arctic Margins ICAM IV. US Department of the Interior, 2006. Р. 216–223.

19. Eldholm O., Thiede J., Taylor A. Evolution of the Norwegian Continental margin — background and objectives // Proc. Ocean Drill. Program Sci. Results. 1987. Vol. 104. Р. 5–25. https://doi.org/10.2973/odp.proc.ir.104.1987.

20. Elliott G.M., Parson L.M. Influence of margin segmentation upon the break-up of the Hatton Bank rifted margin, NE Atlantic // Tectonophysics. 2008. Vol. 457, Iss. 3–4. P. 161–176. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2008.06.008.

21. Estrada S., Damaske D., Henjes-Kunst F. et al. Multistage Cretaceous magmatism in the northern coastal region of Ellesmere Island and its relation to the formation of Alpha Ridge — evidence from aeromagnetic, geochemical and geochronological data // Norweg. J. Geol. 2016. Vol. 96. P. 1–31. http://dx.doi.org/10.17850/njg96-2-03.

22. Evangelatos J., Funck T., Mosher D.C. The sedimentary and crustal velocity structure of Makarov Basin and adjacent Alpha Ridge // Tectonophysics. 2017. Vol. 696–697. P. 99–114. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2016.12.026

23. Evangelatos J., Mosher D.C. Seismic stratigraphy, structure and morphology of Makarov Basin and surrounding regions: tectonic implications // Marine Geol. 2016. Vol. 374. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2016.01.013.

24. Gaina C., Werner S.C., Saltus S. et al. Circum-Arctic mapping project: new magnetic and gravity anomaly maps of the Arctic // Arctic Petrol. Geol. Soc. Memoir. 2011. Vol. 35. P. 39–48.

25. Geoffroy L. Volcanic passive margins // Comptes Rendus Geosci. 2005. N 337, Iss. 16. P. 1395–1408. https://doi.org/10.1016/j.crte.2005.10.006.

26. Geoffroy L., Burov E.B., Werner P. Volcanic passive margins: another way to break up continent s// Sci. Rep. 2015. Vol. 5. P. 1–12. https://doi.org/10.1038/srep14828

27. Geoffroy L., Guan H., Gernigon L. et al. The extent of continental material in oceans: C-Blocks and the Laxmi Basin example // Geophys. J. Intern. 2020. Vol. 222. P. 1471–1479. DOI: 10.1093/gji/ggaa215.

28. Harkina C., Kusznira N., Robertsb A. et al. Origin, composition and relative timing of seaward dipping reflectors on the Pelotas rifted margin // Marin. Petrol. Geol. 2020. Vol. 114. 104235. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.104235.

29. Hinz K. A hypothesis on terrestrial catastrophes; wedges of very thick oceanward dipping layers beneath passive continental margins// Geologisches Jahrbuch Reihe Geophysic. 1981. Bd. 22. S. 3–28.

30. Ilhan I., Coakley B.J. Meso–Cenozoic evolution of the southwestern Chukchi Borderland, Arctic Ocean // Marin. Petrol. Geol. 2018. Bd 95. P. 100–109. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.04.014

31. Jackson H.R., Chian D. The Alpha-Mendeleev ridge a large igneous province with continental affinities // GFF. 2019. https://doi.org/10.1080/11035897.2019.1655789

32. Jakobsson M., Grantz A., Kristoffersen Y., Macnab R. Physiographic provinces of the Arctic Ocean seafloor // Geol. Soc. Amer. Bull. 2003. N 115. P. 1443–1455.

33. Jokat W. Scientific Deep drilling in the Arctic Ocean: Status of the Seismic site survey data base // Polarforschung. 2012. Vol. 82 (1) P. 73–81.

34. Kashubin S.N., Petrov O.V., Artemieva I.M. et al. Crustal structure of the Mendeleev Rise and the Chukchi Plateau (Arctic Ocean) along the Russian wide-angle and multichannel seismic reflection experiment “Arctic-2012” // J. Geodyn. 2018. Vol. 119. P. 107–122. https://doi.org/10.1016/j.jog.2018.03.006.

35. Koopmann H., Franke D., Schreckenberger B. et al. Segmentation and volcano-tectonic characteristics along the SW African continental margin, South Atlantic, as derived from multichannel seismic and potential field data // Marin. Petrol. Geol. 2014. Vol. 50. P. 22–39. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2013.10.016.

36. Larsen L., Pederen A., Tegner C. et al. Age of Tertiary volcanic rocks on the West Greenland continental margin: Volcanic evolution and event correlation to other parts of the North Atlantic Igneous Province // Geol. Mag. 2016. Vol. 153 (3). P. 487–511. DOI: 10.1017/S0016756815000515

37. Lebedeva‐Ivanova N., Gaina C., Minakov A., Kashubin S. ArcCRUST: Arctic crustal thickness from 3D gravity inversion // Geochem., Geophysic., Geosystems. 2019. Vol. 20. P. 3225–3247. https://doi.org/10.1029/2018GC008098.

38. McDermott C., Lonergan L., Collier J.S. et al. Characterization of seaward-dipping reflectors along the South American Atlantic margin and implications for continental breakup // Tectonics. 2018. Vol. 37. P. 3303–3327. https://doi.org/10.1029/2017TC004923

39. Meyer R., Hertogen J., Pedersen R.B. et al. Interaction of mantle derived melts with crust during the emplacement of the Vøring Plateau, N.E. Atlantic // Marin. Geol. 2009. Vol. 261, Iss. 1–4. P. 3–16. ISSN 0025-3227. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2009.02.007.

40. Mukasa S.B., Andronikov A., Brumley K. et al. Basalts from the Chukchi Borderland: 40Ar/39Ar ages and geochemistry of submarine intraplate lavas dredged from the western Arctic Ocean // J. Geophys. Res.: Solid Earth. Amer. Geophys. Union (AGU). 2020. Vol. 125 (7). DOI: 10.1029/2019JB017604

41. Nemcok M., Rybar S. Rift-drift transition in a magma-rich system: the Gop Rift-Laxmi Basin case study, West India // Geol. Soc. Lond. Spec. Publ. 2016. Vol. 455. http://dx.doi.org/10.1144/SP445.5

42. Nikishin A.M., Petrov E.I., Cloetingh S. et al. Arctic Ocean Mega Project: Pap. 1 — Data collection. Earth. Sci. Rev. 2021a. Vol. 217. 103559. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103559.

43. Nikishin A.M., Petrov E.I., Cloetingh S. et al. Arctic Ocean Mega Project: Pap. 2 — Arctic stratigraphy and regional tectonic structure // Earth Sci. Rev. 2021b. 217. 103581. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103581

44. Nikishin A.M., Petrov E.I., Cloetingh S. et al. Arctic Ocean Mega Project: Pap. 3 — Mesozoic to Cenozoic geological evolution // Earth. Sci. Rev. 2021c. 217. 103034. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.103034

45. Oakey G.N., Saltus R.W. Geophysical analysis of the Alpha–Mendeleev ridge complex: Characterization of the High Arctic Large Igneous Province // Tectonophysics. 2016. Vol. 691. P. 65–84. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2016.08.005

46. Paton D.A., Pindell J., McDermott K. et al. Evolution of seaward-dipping reflectors at the onset of oceanic crust formation at volcanic passive margins: Insights from the South Atlantic // Geology. 2017. Vol. 45(5). P. 439–442. https://doi.org/10.1130/g38706.1

47. Petrov O., Morozov A., Shokalsky S. et al. Crustal structure and tectonic model of the Arcticregion // Earth Sci. Rev. 2016. N 154. P. 29–71.

48. Piskarev A., Poselov V., Kaminsky V. Geologic Structures of the Arctic Basin // Springer Intern. Publ. Cham. 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77742-9

49. Planke S., Eldholm O. Seismic response and construction of seaward dipping wedges of flood basalts: Voring volcanic margin // J. Geophys. 1994. Vol. 99. P. 9263–9278. https://doi.org/10.1029/94JB00468.

50. Planke S., Symonds P.A., Alvestad E., Skogseid J. Seismic volcanostratigraphy of large-volume basaltic extrusive complexes on rifted margins // J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105 (B8). P. 19335–19351. https://doi.org/10.1029/1999JB900005

51. Poselov V.A., Butsenko V.V. et al. Seismic Stratigraphy of Sedimentary Cover in the Podvodnikov Basin and North Chukchi Trough // Dokl. Earth Sci. 2017. Vol. 474 (2). P. 688– 691. https://doi.org/10.1134/S1028334X17060137

52. Saltus R.W., Miller E.L., Gaina C., Brown P.J. Chapter 4 Regional magnetic domains of the Circum-Arctic: a framework for geodynamic interpretation // Geol. Soc. Lond. 2011. Vol. 35 (1). P. 49–60. https://doi.org/10.1144/M35.4

53. Sapin F., Ringenbach J.C., Clerc C. Rifted margins classification and forcing parameters // Sci. Rep. 2021. Vol. 11. https://doi.org/10.1038/s41598-021-87648-3

54. Shimeld J.W., Boggild K., Mosher D.C., Jackson H.R. Reprocessed multi-channel seismic-reflection data set from the Arctic Ocean, collected using icebreakers between 2007–2011 and 2014–2016 for the Canadian Extended Continental Shelf program // Geol. Surv. of Canada. 2021. Open File 8850, 2021. https://doi.org/10.4095/329248

55. Shimeld J.W., Chia D., Jackson H.R. et al. Evidence for an important tectonostratigraphic seismic marker across Canada Basin and southern Alpha Ridge of the Arctic Ocean // Geol. Surv. of Canada. 2011. Open File 6822. DOI: 10.4095/289234

56. Skaarup N., Jackson H.R., Oakey G. Margin segmentation of Baffin Bay/Davis Strait, eastern Canada based on seismic reflection and potential field data // Marin. Petrol. Geol. 2006. Vol. 23 (1). P. 127–144. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2005.06.002

57. Skolotnev S., Aleksandrova G. et al. Fossils from seabed bedrocks: Implications for the nature of the acoustic basement of the Mendeleev Rise (Arctic Ocean) // Marin. Geol. 2019. Vol. 407. P. 148–163. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2018.11.002.

58. Skolotnev S.G., Fedonkin M.A., Korniychuk A.V. New data on the geological structure of the southwestern Mendeleev Rise, Arctic Ocean // Dokl. Earth Sci. 2017. Vol. 476. P. 1001–1006. https://doi.org/10.1134/S1028334X17090173

59. Vail P.R., Mitchum R.M. Seismic stratigraphy and global changes of sea level, 1, Overview// Mem. Amer. Assoc. Petrol. Geol. 1977. Vol. 22. P. 51–52.

60. Van Wagoner N.A., Williamson M.-C., Robinson P.T., Gibson I.L. First samples of acoustic basement recovered from the Alpha Ridge, Arctic Ocean: new constraints for the origin of the ridge // J. Geodyn. 1986. Vol. 6. P. 177–196.

61. Watkinson M.P., Hart M.B., Joschi A. Cretaceous tectonostratigraphy and the development of the cauvery Basin southeast India // Petrol. Geosci. 1977. Vol. 13. P. 181–191.

62. Weber J.K. The Structures of the Iceland-Faeroe Ridge, Implications for the Alpha Ridge, Arctic Ocean and North Atlantic: Comparisons and Evolution of the Canada Basin // Marin. Geol. 1990. Vol. 93. P. 43–68.

63. Weigelt E., Jokat W., Franke D. Seismostratigraphy of the Siberian Sector of the Arctic Ocean and adjacent Laptev Sea Shelf // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2014. Vol. 119. P. 5275– 5289, doi:10.1002/2013JB010727.

64. Williamson M.-C., Kellett D., Miggins D. et al. Age and Eruptive Style of Volcanic Rocks Dredged from the Alpha Ridge, Arctic Ocean // Geophys. Res. Abstr. EGU General Assembly. 2019. Vol. 21. EGU2019-6336.

65. White R.S., Smith L.K. Crustal structure of the Hatton and the conjugate East Greenland rifted volcanic continental margins, NE Atlantic // J. Geophys. 2009. Vol. 114 (B2). https://doi.org/10.1029/2008JB005856