Структура земной коры Онежско-Кандалакшского палеорифта по данным комплексного анализа аномального магнитного поля акватории Белого моря

Благодаря геолого-геофизическим исследованиям последних лет акватории Белого моря и прилегающей территории появились новые данные о глубинном строении Беломорского региона. Основная цель представляемой работы – составление на основе комплексного анализа аномального магнитного поля и других геолого-геофизических данных модели глубинного строения Онежско-Кандалакшского палеорифта, расположенного в Беломорском бассейне и на прилегающей с юго-востока суше. Основой для анализа магнитного поля Белого моря послужила сводная карта аномального магнитного поля (АМП), составленная авторами по материалам магнитных съемок, выполненных ОАО «Морская арктическая геологоразведочная экспедиция» (МАГЭ) в 2003–2008 гг., которые были дополнены материалами съемок, выполненных Институтом океанологии РАН в 2001–2004 гг. Для решения этой задачи и оценки параметров магнитоактивного слоя в работе были использованы независимые взаимодополняющие методы количественной интерпретации, разработанные в лаборатории геофизических полей Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН. В результате анализа и комплексной интерпретации аномального магнитного поля и других геолого-геофизических данных авторами была создана модель строения и формирования магнитоактивного слоя палеорифтовой системы Белого моря. Исследования показали, что магнитоактивный слой палеорифтовой системы Белого моря имеет сложное строение, которое отражает все основные этапы тектонической активности Беломорского региона – от среднего и позднего рифея до событий последнего оледенения четвертичного периода. Модель магнитоактивного слоя представлена тремя структурными уровнями (горизонтами), каждый из которых отражает определенный этап формирования изучаемой площади. Нижний структурный уровень (основание магнитоактивного слоя) отражает рифтовый этап эволюции Беломорского подвижного пояса в среднем и позднем рифее, характеризующийся проявлением континентального рифтогенеза. Средний структурный горизонт отражает среднепалеозойский (позднедевонский) этап реактивации рифтовой системы, который характеризуется проявлением щелочно-ультраосновного магматизма и представлен роями щелочных даек и трубок взрыва, в том числе и кимберлитового состава. Верхний структурный уровень отражает высокочастотную составляющую аномального магнитного поля и связан с сильномагнитными источниками аномалий, расположенными в верхней части выделяемого структурного уровня. Характеристики этого структурного уровня позволяют предполагать, что верхний горизонт мог быть сформирован во время последнего этапа (поздний плейстоцен – голоцен) тектонической активизации этого региона. Модель магнитоактивного слоя для низкочастотной составляющей АМП отражает глубинное строение земной коры Беломорского бассейна, в юго-восточной части которого сильномагнитным источником аномалий с глубиной нижних кромок до 30 км является насыщенность коры продуктами проявлений магматизма основного (рифей – венд) и щелочно-ультраосновного (средний палеозой) состава, что, вероятно, отражает наиболее активное плюм-литосферное взаимодействие. Выклинивание и воздымание магнитоактивного слоя к северо-западу вдоль простирания Онежско-Кандалакшского рифта связывается с Беломорским глубинным разломом, который являлся долгоживущим магмоподводящим каналом от центральной части плюма, что подтверждается наличием магматических тел основного состава в фундаменте и в центральной части осадочного клина, выполняющего Кандалакшский рифтогенный грабен. Комплексный анализ АМП в пределах акватории Белого моря позволил также спрогнозировать наличие магматических тел различной морфологии в верхней части земной коры.

1. Геодинамика и возможная нефтегазоносность Мезенского осадочного бассейна / Ред. С.В. Аплонов, Д.Л. Федоров. СПб.: Наука, 2006. 319 с.

2. Тектоническая карта Белого моря и прилегающих территорий. Масштаб 1:500000 / Ред. А.С. Балуев. М.: ИПП «Куна», 2012.

3. Baluev A.S., Przhiyalgovskii E.S., Terekhov E.N., 2009a. New data on tectonics of Onega-Kandalaksha paleorift (the White Sea). Doklady Earth Sciences 425 (2), 249–252. https://doi.org/10.1134/S1028334X09020160.

4. Baluev A.S., Zhuravlev V.A., Przhiyalgovskii E.S., 2009b. New data on structure of the central part of the White Sea paleorift system. Doklady Earth Sciences 427A (6), 891–896. https://doi.org/10.1134/S1028334X09060014.

5. Балуев А.С., Журавлёв В.А., Терехов Е.Н., Пржиялговский Е.С. Тектоника Белого моря и прилегающих территорий. (Объяснительная записка к «Тектонической карте Белого моря и прилегающих территорий» масштаба 1:500000). М.: ГЕОС, 2012. 104 с.

6. Brusilovskii Yu.V., Ivanenko A.N., Popov K.V., Filin A.M., 2003. Geomagnetic survey in the White Sea. Oceanology 43 (2), 258–262.

7. Брусиловский Ю.В., Буш В.А. Модель магнитоактивного слоя восточной части Мезенской синеклизы // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 1. С. 69–76.

8. Bush V.A., Kalmykov B.A., 2015. New data on Pre-mezozoic intraplate magmatism in the East European platform. Geotectonics 49 (5), 395–410. https://doi.org/10.1134/S0016852115050027.

9. Cooper G.R.J., 1997. Forward modelling of magnetic data. Computers & Geosciences 23 (10), 1125–1129. https://doi.org/10.1016/S0098-3004(97)00099-X.

10. Добрынина М.И. Рифтогенез в геологической истории докембрия северной части Русской плиты // Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов европейской части СССР / Ред. Ф.П. Митрофанов, В.И. Болотов. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1992. С. 71–78.

11. Гафаров Р.А. Строение докембрийского фундамента Севера Русской плиты. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 212 с.

12. Иваненко А.Н., Брусиловский Ю.В., Филин А.М., Шишкина Н.А. Методики обработки и интерпретации морских магнитных данных при работах на месторождениях нефти и газа на мелководье // Геофизика. 2012. № 3. С. 60–70.

13. Казанин Г.С., Журавлев В.А., Павлов С.П. Структура осадочного чехла и перспективы нефтегазоносности Белого моря // Бурение и нефть. 2006. № 2. С. 26–28.

14. Харитонов Л.Я. Основные черты стратиграфии и тектоники восточной части Балтийского щита // Труды III сессии комиссии по определению абсолютного возраста геологических формаций. М.: Изд-во АН СССР, 1955. С. 51–77.

15. Константиновский А.А. Рифейский Онежско-Кандалакшский грабен Восточно-Европейской платформы // Геотектоника. 1977. № 3. С. 38–45.

16. Last B.J., Kubik K., 1983. Compact gravity inversion. Geophysics 48 (6), 713–721. https://doi.org/10.1190/1.1441501.

17. Portniaguine O., Zhdanov M.S., 1999. Focusing geophysical inversion images. Geophysics 64 (3), 874–887. https://doi.org/10.1190/1.1444596.

18. Валеев Р.Н. Авлакогены Восточно-Европейской платформы. М.: Недра, 1978. 152 с.

19. Зандер В.Н. Геологическое строение и перспективы рудоносности фундамента склонов Балтийского щита. Л.: Недра, 1972. 152 с.

20. Зандер В.Н., Томашунас Ю.И., Берковский А.Н., Суворова Л.В., Дедеев В.А., Кратц К.О. Геологическое строение фундамента Русской плиты. Л.: Недра, 1967. 124 с.

21. Журавлёв В.А. Структура земной коры Беломорского региона // Разведка и охрана недр. 2007. № 9. С. 22–26.

22. Журавлёв В.А., Павлов С.П., Шипилов Э.В. Структура фундамента и осадочного чехла Беломорского сектора Восточно-Европейской платформы // Комплексные исследования процессов, характеристик и ресурсов российских морей Северо-Европейского бассейна (проект подпрограммы «Исследование природы Мирового океана» федеральной целевой программы «Мировой океан») / Ред. Г.Г. Матишов. Вып. 2. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2007. С. 302–310.