Западно-Сибирский осадочный бассейн. Сильно неоднородное погружение земной коры – результат метаморфизма, катализированного притоком мантийных флюидов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Образование крупных осадочных бассейнов на континентах большинство исследователей связывают с сильным растяжением литосферного слоя ‒ рифтогенезом. Формирование крупнейшего в мире Западно-Сибирского бассейна объясняют пострифтовым погружением коры вслед за рифтогенезом на рубеже перми и триаса. Такое погружение обычно описывается с помощью классической модели чистого сдвига. Анализ сейсмических профилей общей протяжённостью 2500 км показал, что к Западно-Сибирскому бассейну эта модель неприменима. Скорость пострифтового погружения коры должна быстро и плавно уменьшаться со временем. В Западно-Сибирском бассейне наиболее быстрое погружение происходило, однако, не в триасе, сразу же после предполагаемого растяжения, а в юрское и в меловое время, когда пострифтовое погружение уже должно было практически завершиться. Более того, в мезозое и кайнозое погружение коры имело очень сложный характер, и оно было сильно неоднородным, как во времени, так и на площади. Вдали от активных границ между плитами такое погружение с накоплением до 6‒7 км осадков могло быть обусловлено только значительным уплотнением пород в земной коре в результате проградного метаморфизма, катализированного поступлением в кору поверхностно-активных флюидов из мантии. Сильная неоднородность погружения указывает на то, что приток в кору этих флюидов был также неоднороден во времени, в пространстве и, возможно, по составу.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Артюшков

Институт физики Земли Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: arty-evgenij@yandex.ru

академик РАН

Россия, Москва

П. А. Чехович

Институт физики Земли Российской академии наук; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: p.chekhovich@gmail.com

Музей землеведения

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Artemjev M.E., Artyushkov E.V. Structure and isostasy of the Baikal rift and the mechanism of rifting // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 1197–1211.
  2. McKenzie D. Some remarks on the development of sedimentary basins // Earth Planet. Sci. Lett. 1978. V. 40. P. 25–32.
  3. Allen J.R., Allen P.A. Basin Analysis: Principles and Application to Petroleum Play Assessment, 3rd Edition, 2013, Wiley-Blackwel, 640 p.
  4. Добрецов Н.Л., Полянский О.П., Ревердатто В.В., Бабичев А.В. Динамика нефтегазоносных басейнов в Арктике и сопредельных территориях как отражение мантийных плюмов и рифтогенеза // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 1145–1161.
  5. Сурков В.С., Смирнов Л.В., Жеро О.Г. Раннемезозойский рифтогенез и его влияние на структуру литосферы Западно-Сибирской плиты // Геология и геофизика. 1987. № 9. С. 3–11.
  6. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Западно-Сибирский осадочный бассейн. Отсутствие сильного растяжения земной коры по данным сверхглубокого бурения // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 512. № 2. С. 251–260. https://doi.org/10.31857/S2686739723601175
  7. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Западно-Сибирский осадочный бассейн. Погружение коры вследствие уплотнения пород в ее нижней части в результате проградного метаморфизма // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2024. Т. 515. № 2. С. 258–273. https://doi.org/10.31857/S2686739724040112
  8. Мещеряков К.А., Карасева Т.В. Особенности формирования триасовых прогибов севера Западной Сибири в связи с нефтегазоносностью // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5. № 10. С. 9. EDN OYQEVP
  9. Конторович В.А., Аюнова Д.В., Губин И.А., Ершов С.В., Калинин А.Ю., Калинина Л.М., Канаков М.С., Соловьев М.В., Сурикова Е.С., Шестакова Н.И. Сейсмостратиграфия, история формирования и газоносность структур Надым-Пурского междуречья // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 8. С. 1583–1595. https://doi.org/10.15372/GiG20160810
  10. Конторович В.А., Аюнова Д.В., Губин И.А., Калинин А.Ю., Калинина Л.М., Конторович А.Э., Малышев Н.А., Скворцов М.Б., Соловьев М.В., Сурикова Е.С. История тектонического развития Арктических территорий и акваторий Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 3–4. С. 423–444.
  11. Конторович В.А., Аюнова Д.В., Гусева С.М., Калинина Л.М., Калинин А.Ю., Канаков М.С., Соловьев М.В., Сурикова Е.С., Торопова Т.Н. Сейсмогеологическая характеристика осадочных комплексов и нефтегазоносность Ямальской, Гыданской и Южно-Карской нефтегазоносных областей (Арктические регионы Западной Сибири, шельф Карского моря) // Геофизические технологии. № 4. 2018. С. 10–26. https://doi.org/10.18303/2619–1563–2018–4–3
  12. Kaban M.K., Schwintzer P., Tikhotsky S.A. Global isostatic gravity model of the Earth // Geophys. J. Int., 1999. V. 136. P. 519–536.
  13. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Роль глубинных флюидов в погружении коры древнего кратона. Осадочный бассейн Московской синеклизы в позднем девоне // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 119–131. https://doi.org/10.31857/S2686739722601843
  14. Общая стратиграфическая шкала // ВСЕГЕИ: МСК, 2024. Режим доступа: https://vsegei.ru/ru/about/msk/str_scale/os_scale-03-24.pdf (дата обращения: 12.08.2024)
  15. Конторович А.Э., Конторович В.А., Рыжкова С.В., Шурыгин Б.Н., Вакуленко, Л.Г. Гайдебурова Е.А., Данилова В.П., Казаненков В.А., Ким Н.С., Костырева Е.А., Москвин В.П., Ян П.А. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в юрском периоде // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 972—1012.
  16. Сурков В.С., Смирнов Л.В., Жеро О.Г. Раннемезозойский рифтогенез и его влияние на структуру литосферы Западно-Сибирской плиты // Геология и геофизика. 1987. № 9. С. 3–11.
  17. Артюшков Е.В. Физическая тектоника. М.: Наука, 1993, 457 с.
  18. Добрецов Н.Л., Полянский О.П. О механизмах формирования глубоких осадочных бассейнов: достаточно ли данных для доказательства эклогитизации? (Геология и геофизика, 2010. Т. 51. № 12. С. 1687–1696.
  19. Semprich J., Simon N.S.C., Podladchikov Yu.Yu. Density variations in the thickened crust as a function of pressure, temperature, and composition, Int. J. Earth Sci (Geol. Rundsch.) 2010. V. 99. P. 1487–1510. https://doi.org/10.1007/s00531-010-0557-7
  20. Artyushkov E.V., Mörner N.-A., Tarling D.L. The cause of loss of lithospheric rigidity in areas far from plate tectonic activity // Geophys. J. Int. 2000. V. 143. P. 752–776.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Прил.
Скачать (403KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Сейсмические профили в северной части Западно-Сибирского бассейна и точки, в которых определялись средние скорости погружения. Граница бассейна (по подошве юры) показана пунктиром, контуры грабен-рифтов – цветной заливкой ([8], с изменениями)

Скачать (210KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Сейсмогеологический разрез по региональному профилю № 26 (А) ([9] с изменениями) и диаграммы средних скоростей погружения, определённые в точках х = 180, х = 400 и х = 600 км (Б). Красной линией на диаграммах показаны значения средних скоростей погружения, рассчитанные исходя из теоретической модели за счет растяжения литосферного слоя; 1 – домезозойское основание; мезозойско-кайнозойские сейсмогеологические комплексы (2‒8): 2 – средне-верхнетриасовый терригенный (T2-3), 3 – нижнеюрский (J1), 4 – средне-верхнеюрский (J2-3), 5 – неокомский (K1), 6 – апт-альб-сеноманский (K1-2), 7 – турон-маастрихтский (K2), 8 – кайнозойский (KZ); 9 – разрывные нарушения; отражающие горизонты: P – граница внутри палеозойского комплекса, A – подошва терригенного триаса, Ia – кровля терригенного триаса, C – кровля нижней юры; цифры в кружках – датировки отражающих горизонтов по данным, приведённым в версии ОСШ, актуальной на март 2024 г. [14]. На врезке слева показано местоположение профиля

Скачать (216KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Сейсмогеологический разрез по профилю “Карское море – п-ов Ямал” (А) (профиль Reg_II-II из работы [11] с изменениями) и диаграммы средних скоростей погружения (Б), определённые в точках х = 230, х = 360, х = 570 и 730 км. Сейсмогеологические комплексы (1‒10): 1 – кайнозойский, 2 – турон-маастрихтский, 3 – апт-альб-сеноманский, 4 – неокомский, 5 – средне-верхнеюрский (келловей-титон), 6 – нижнее-среднеюрский, 7 – средне-верхнетриасовый, 8 – нижнетриасовый, 9 – палеозойские платформенные отложения, 10 – породы протерозойско-палеозойского фундамента

Скачать (222KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Сейсмогеологический разрез по профилю “Карское море – полуостровов Гыдан” ([10] с изменениями) (А), диаграммы средних скоростей погружения, определённые в точках х = 280, х = 420, х = 565, 800 км (Б) и диаграммы для региональных профилей 26 и II-II (В и Г). Условные обозначения см. на рис. 3

Скачать (269KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025