Геотермический режим Охотоморского региона

C О.В. Веселов. (Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия, e-mail: Veselov@imgg.ru). Геотермический режим Охотоморского региона. ). Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV, cc.40-42, 2007 - http://window.edu.ru/library/pdf2txt/501/70501/45869/page4
http://www.ocean.ru/component/option,com_docman/task,doc_view/gid,64/


К 2007 в пределах Охотского моря получено 270 определений теплового потока. Распределение теплового потока соответствует глубинному тепловому потоку, за исключением отдельных участков современных динамических процессов в верхней части осадочного чехла.

При анализе распределения теплового потока по структурным элементам использована карта структурного районирования осадочного чехла Охотского моря [1] и схемы мощностей осадочных комплексов Охотоморского бассейна.
.
При районировании теплового потока использовались данные его определения на Сахалинe, Хоккайдо, Курильских, п-ова Камчаткe, материалы по термокаратажу скважин на Охотоморском шельфе. При температурном моделировании применялись данные по массовым определениям коэффициента теплопроводности пород скважин Сахалина, Курил, при драгировании и отборе колонок морских осадков, экспериментальные исследования природной радиоактивности и проводилась оценка доли радиогенного тепла в энергетическом балансе недр [2, 3, 4].

Главные положения об особенностях теплового потока в Охотском море, типичные для дальневосточных окраинных морей:

1. Значения теплового потока и мощность кристаллической, консолидированной части земной коры региона связаны обратным соотношением. Это свидетельствует о тепловой активности верхней мантии, термической деструкции земной коры и отчасти о её теплоизолирующем эффекте.

2. Основная доля приповерхностного теплового потока в Охотоморском регионе определяется верхней мантией. Для Южно-Охотской глубоководной впадины и ряда прогибов мантийная составляющая - 80–90%, для остальной части Охотского моря – 60–70%, a для областей континентального обрамления мантийная доля теплового потока не превышает 40%. Mантийные тепловыe потоки Охотоморских прогибов и обрамляющих материковых окраин различаются в 3–4 раза.

3. Локальные аномалии теплового потока при их поперечных размерах в первые десятки км обусловленым: а) нерегулярностью форм рельефа поверхности морского дна или "контрастностной" теплопроводностью нижних слоёв осадочного чехла относительно вмещающей толщи кристаллического фундамента, однако величина аномалии не превышает 25–30% от среднего значения для данной области; б) магматической деятельностью, когда амплитуда теплового потока в 2–3 раза превышает среднее для области значения, а источники подобных аномалий располагаются на глубинах 15–20 км,температуры в источниках дополнительного тепла близки к температурам плавления вмещающих пород.

Ha картe теплового потока Охотоморского региона прослеживается зависимость теплового потока от возраста и длительности последних этапов тектономагматической активизации геоструктур. Oсновная тектономагматическaя активизация фундамента поднятий Центрально-Охотской системы происходила на границе мел-палеоген, а средние значения теплового потока равны 56 и 71 мВт/м2. Первое значение характерно для платформ, испытавших активизацию на границе мела и палеогена, второе – для платформ, активизированных в неогенe. Импульсы тектономагматической активизации кайнозоя наиболее затронули периферийные части поднятий этой системы. В конце палеогена и в постмиоценовое время заложились и активно развивались осадочные бассейны по окраине современного моря, приразломные грабены, активизировались вертикальные и горизонтальные движения при преимущественной деструкции кристаллической части коры на акваториальной части региона. По нормальному распределению теплового потока, апроксимирующему основной массив данных по альпидам, одна мода равна 63+/-12 мВт/м2, две другие равны 73 и 83 мВт/м2.

Геологические данные позволяют связать первое значение со структурными элементами,кристаллический фундамент которых испытал тектономагматическyю активизацию в начале палеогена. Другие средние значения теплового потока соответствуют структурам, фундамент которых подвергался активизации в неогене и квартере (курильская, штирийская, алеутская, аттическая, сахалинская фазы).

Tепловой поток Охотоморской плиты, не затронутой кайнозойской активизацией, характеризуется средним значением 53+/-12 мВт/м2. Активизация в палеогене приводит к возрастанию теплового потока ТПср. до 63 мВт/м2. Последующие циклы тектономагматической активизации в неоген-четвертичное время создают ещё большее возрастание теплового потока, массив данных можно разделить на группы со средними значениями 73, 83 и 97 мВт/м2. Аномалии, связанные с молодой активизацией, рассматриваемых тектоно-структурных элементов имеют два уровня – 24+/-2 и 33+/-3 мВт/м2. Геологические данные позволяют утверждать, что одни зоны активизации возникли в эоцен-олигоцене (Байкальский, Кашеваровский, Северо-Охотские, Дерюгинские прогибы), часть из них продолжает существовать до плейстоцена, другие -в середине миоцена и позже (отдельные участки Дерюгинских и ТИНРО прогибов, поднятие Полевого и др.).

Моделирование на основе полиморфно-адвекционной гипотезы [5] позволяет оценить источники тепловых возмущений как зоны аномально высоких температур шириной до 50–100 км с глубинами кровли 10–65 км и подошвы 60–170 км. Первый тип характеризуется длительным процессом активизации в течение 30 –10 млн. лет и создает аномалии интенсивностью 24+/-мВт/м2. Второй тип зон создается источниками с
возрастом моложе 10 млн лет, на современный тепловой поток оказывает воздействие только их верхняя часть, формируя аномалии уровня 33+/-3 мВт/м2.

Cледует вывод о термической эрозии низов коры Охотоморского региона, подъеме изотерм под прогибами, переработкe "гранитно-метаморфического" слоя и тому подобных признаках, присущих рифтогенным структурам.

1. Тектоническое районирование и углеводородный потенциал Охотского моря. М.: Наука, 2006. 130 с.
2. Веселов О.В., Волкова Н.А. Радиоактивность горных пород Охотоморского региона //Геофизические поля переходной зоны Тихоокеанского типа. Владивосток, 1981. С. 51–70.
3. Волкова Н.А., Веселов О.В., Кочергин А.B. Теплопроводность горных пород Охотоморского региона // Там же. С. 44–50.
4. Веселов О.В. Структура теплового потока Охотоморского региона //Строение земной коры и перспективы нефтегазоносности в регионах Северо-Западной окраины Тихого океана. Южно-Сахалинск, 2000. Т. I. С. 107–129.
5. Тектоносфера Тихоокеанской окраины Азии. Владивосток: ДВО РАН, 1992. 238 с.