Шпицбергенский шельф

Шпицбергенская континентальная окраина имеет сложное геологическое строение, разнообразие видов тектонического воздействия, знакопеременность и изменение направлений тектонических движений во времени, включая кайнозойской. Традиционно складчато-надвиговый пояс Шпицбергена рассматривался как пример «сдвигового орогена» (Harland & Horsfield 1974). Известны попытки объяснения тектонической структуры архипелага как результата тектоники кручения (Lowell, 1972), или конвергентной тектоники (Dallmann 1992; Dallmann et al., 1993 и др.). При этом образование складчато-надвигового пояса Шпицбергена в моделях связывается с раскрытием сопряженного Норвежско-Гренландского бассейна, но при этом мало учитывают структуры, продолжающиеся мористее, а учет этих структур ограничивается возрастом магнитных аномалий, определяющих время начала раскрытия Норвежско-Гренландского бассейна.


Из моделирования тектонических процессов вытекает, что в тыловых и фронтальных частях складчатых и складчато-надвиговых сооружений, сформированных в режиме сжатия, обычно образуются впадины, в пределах которых господствует режим растяжения. Впадины существуют в период активных движений в пределах сопряженных подвижных поясов, а после затухания тектонических процессов компенсируются осадконакоплением и отмирают как тектонические структуры, в связи с чем они являются важными индикаторами возраста складчатости и надвигообразования смежных подвижных поясов и складчатых сооружений.


На западной окраине Баренцевской шельфовой плиты таковыми являются складчато-надвиговый пояс Шпицбергена и Центральный Третичный бассейн и система периокеанических прогибов Норвежско-Гренландского бассейна. Названную структуру осложняет система грабенов - полуграбенов Форлансуннет - Белльсунн с мощностью осадочного выполнения 2-6 км. Центральный Третичный бассейн является предфронтальным по отношению к складчато-надвиговому поясу Шпицбергена, и «заполняет» его очертания, при этом породы нижнего палеоцена у границы пояса вовлечены в дислокации незначительно, и степень деформации, а также амплитуды горизонтальных перемещений в надвиговых структурах для подстилающих мезозойских и палеозойских толщ гораздо больше, чем те же параметры для третичных слоев. Кроме того, под Центральным Третичным бассейном по данным норвежских исследователей «надвиги громоздятся на глубине», деформируя толщи гораздо более консолидированных плотных пород, нежели палеогеновые осадки. Лишь в нескольких местах в пределах распространения палеогеновых осадков на поверхность проецируются единичные малоамплитудные надвиговые структуры, масштаб которых не идет ни в какое сравнение с величиной перемещения допалеогеновых пород.


Известны надвиги (Lyberis & Manby), выклинивающиеся у подошвы палеогеновых осадков, которые лишь местами незначительно внедряются в их толщу, быстро затухая и вырождаясь. Сторонники неогенового возраста складчато-надвигового пояса Шпицбергена объясняют это наличием под третичными слоями (состав которых более песчанистый), горизонтов пластичных глинистых сланцев формации Янусфьеллет. Г. Махер и В. Дальманн считают, что в неогеновый период этот горизонт ввиду своей пластичности был деформирован сильнее, чем более компетентные толщи палеогена. Однако состав фаций Центрального Третичного бассейна вблизи складчато-надвигового пояса Шпицбергена указывает на существование области сноса к западу, что показывает, что горст Западного Побережья оформился до палеогена и стал источником сноса. Возмижно к этому времени движения в пределах пояса уже затухали, так как осадки Центрального бассейна заполняли неровности в очертаниях пояса, то есть берег бассейна как бы маркирует фронт деформаций. Вряд ли толщи нелитифицированных осадков палеогена были преградой для одностороннего горизонтального сжатия и не были вовлечены в надвиговые структуры. Поэтому Либерис и Мэнби утверждают, что возраст большей части деформаций в пределах складчато-надвигового пояса Шпицбергена поздне(?)-меловой.


Исследования по программе CASE показали (Tessensohn F., 1998), что складчатые пояса Западного Шпицбергена и Северной Гренландии образовались во внутриконтинентальной компрессионной позиции. Кроме того, вергенция надвиговых структур - одинаковая по полярности в обеих складчатых системах, а не направлена в противоположные стороны от океанического бассейна. Это еще раз доказывает, что движения в пределах складчато-надвиговых поясов Шпицбергена и Северной Гренландии к моменту образования Норвежско-Гренландского бассейна уже отмирали. Океанические структуры и границы Норвежско-Гренландского бассейна являются наложенными и несогласными по отношению к простиранию и вергенции складчатых поясов.


Контрастные и разнонаправленные вертикальные движения, происходившие в неогеновый период на континентальной окраине Шпицбергена, привели к образованию горстов и грабенов, простирающихся согласно с бровкой современного шельфа. В частности, грабен Форлансуннет оформился как грабеновая структура уже после отложения эоцен-олигоценовых осадков, а в олигоцене борта прогиба располагались шире современной грабеновой структуры. На сейсмических профилях, пересекающих систему грабенов Форлансуннет - Белльсунн, встречаются структуры постседиментационного растяжения и сжатия. В эту эпоху существовала и горизонтальная составляющая перемещений, однако горизонтальные движения были второстепенными, сопровождающими преобладающие по амплитуде вертикальные. О главенстве вертикальных перемещений свидетельствует наличие растяжения в тылу всего складчато-надвигового пояса, в то время как при горизонтальном сжатии соответствующие структуры выдержаны по направлению вектора сжатия. Так, на сейсмических профилях плиоцен-четвертичный чехол приконтинентальной части периокеанических прогибов повсеместно нарушен многочисленными листрическими сбросами. Таким образом, если время образования системы грабенов, пересекающих весь складчато-надвиговый пояс и выходящих далеко за его пределы, действительно неогеновое, то возраст активных движений в пределах пояса древнее неогена, а по силе деформаций - древнее эоцена. Поэтому вероятно, что движения, которые вовлекли в складчатость и надвиги палеогеновые толщи, были вызваны неравномерностью аплифта купольной структуры архипелага в неогене, а подавляющая часть деформаций со значительными амплитудами горизонтальных перемещений имела место в позднемеловую - ранне-палеоценовую эпоху.


Возможно, Гренландско-Шпицбергенское плато и примыкающий к нему асейсмичный хребет Ховгард, имеющий континентальную кору, являются останцами оседания некогда единого Гренландско-Шпицбергенского киммерийского подвижного пояса, вовлеченного в процесс океанизации.

Е.А. Гусев. К вопросу о возрасте складчатости Шпицбергенской континентальной окраины