|
Глубина раздела Мохо в восточной части Российской Арктической зоны
Раздел Мохоровичича (Мохо) — одна из важнейших границ в пределах Земли, для которой характерны
сильные изменения всех физических параметров, например, [Rabbel et al., 2013].
Поэтому знания глубины Мохо чрезвычайно важны для многих геофизических моделей и для понимания
строения и динамики литосферы.
Прямые данные о глубине Мохо можно получить только из сейсмических исследований, покрытие которых
крайне неоднородно. В частности, сейсмические данные практически отсутствуют в восточной части Арктической
зоны России, которая является крайне труднодоступной территорией, например, [Petrov et al., 2016].
Новая карта Мохо была недавно получена для этого региона 60–75° с.ш., 110–190° в.д. [Kaban et al., 2022].
Этот район уникален по своему строению, так как включает в себя несколько разновозрастных тектонических
элементов — от палеозоя до раннего кайнозоя [Petrov, Smelror, 2021].
Карта Мохо основана на совместной инверсии различных геофизических полей, в первую очередь,
поля остаточных аномалий силы тяжести и вертикальных градиентов силы тяжести. Исходная карта [Petrov et al., 2016]
была скорректирована в соответствии с этими полями с дополнительными ограничениями из нескольких сейсмических профилей.
Новая глубинная модель Мохо (рис. 1б) была детально сопоставлена с исходной моделью
[Petrov et al., 2016] (рис. 1а). Новая модель демонстрирует некоторые принципиальные
особенности, отсутствовавшие ранее:
- В новой модели под Верхоянским хребтом находится корень литосферы глубиной 47 км по сравнению
с относительно небольшим понижением Мохо в исходной модели. Такое утолщение земной коры характерно для горных
хребтов, что подтверждает надежность полученной модели.
- Получено значительное отличие в глубине Мохо (от 25–40 до 38–45 км) в северной
континентальной части района исследований и на шельфе. Мы предполагаем, что это утолщение земной коры связано
с андерплейтингом из-за активности плюма, имевшей место ранее.
- Акваторная часть Чукотского микроконтинента в новой модели характеризуется мощностью земной
коры 38–42 км на окраине Верхояно-Чукотского складчатого пояса и 42–44 км под Чукотским полуостровом.
Зона относительно тонкой (26–28 км) коры, подстилающая Чукотское море, оказалась менее протяженной
по сравнению с исходной моделью. С другой стороны, максимум глубины Мохо (42 км) под
Охотско-Чукотским вулканогенным поясом в новой модели не изменился.
- Мощность земной коры под расположением Анадырско-Корякской складчатой системы
увеличилась до 10 км. Это соответствует общим представлениям о развитии этой складчатой
системы [Sokolov, 1982; Tsukanov, Lobkovsky, 2020].
Рисунок 1.
Исходная карта глубины Мохо (а) и скорректированная карта Мохо (b), глубина от уровня моря
Модель также была сопоставлена с моделью ArcCrust [Lebedeva-Ivanova et al., 2019],
основанной на трехмерной гравитационной инверсии, ограниченной другими геофизическими данными. Модель ArcCrust
дает гораздо меньше деталей по сравнению с нашей картой в континентальной части, в частности, для максимума,
связанного с северной частью Верхоянского хребта. В целом модель ArcCrust описывает более мощную кору для
северной части района исследований, что, вероятно, связано с недостаточным разрешением исходных данных.
Поскольку новая модель Мохо идеально соответствует тектонической фрагментированности изучаемой территории
и основным этапам ее развития, ее можно рассматривать как существенное усовершенствование предыдущих моделей
для арктической зоны России.
Набор данных включает в себя электронную таблицу данных, полученную в результате моделирования раздела
Мохо с использованием вышеуказанного комплекса геофизических данных.
Данные находятся в свободном доступе.
Район исследований простирается от 60° до 75° северной широты и от 110° до 190° восточной долготы,
охватывая северо-восточную часть Евразии, включая восточно-российский арктический сегмент.
Значения данных в км с пространственным разрешением 1°x1° привязаны к географическим координатам,
где долгота проходит в восточном направлении (179–170° з.д. для удобства обозначены как 181–190° в.д.).
Данные имеют следующие обозначения: mw21-vs-cor.dat — файл данных глубины Moho,
moho_format.ru.pdf - описание формата данных.
Список литературы
Filatova, N. I., Khain, V.E. (2008). Development of the Verkhoyansk–Kolyma orogenic
system as a result of interaction of adjacent continental and oceanic plates.
Geotectonics, 42, 258. https://doi.org/10.1134/S001685210804002X.
Kaban, M. K., Sidorov, R. V., Soloviev, A. A., Gvishiani, A. D., Petrunin, A. G.,
Petrov, O. V., Sergey N. Kashubin, Evgeniy A. Androsov, and Milshtein, E. D. (2022).
A New Moho Map for North-Eastern Eurasia Based on the Analysis of Various Geophysical Data.
Pure and Applied Geophysics, 1-14, https://doi.org/10.1007/s00024-021-02925-6.
Kashubin, S. N., Pavlenkova, N. I., Petrov, O. V., Milshtein, E. D., Shokalsky, S. P.
and Erinchek, Yu. M. (2013) Crustal types in the Circumpolar Arctic.
Regional Geology and Metallogeny, 55, 5–20 (in Russian).
Lebedeva-Ivanova, N., Gaina, C., Minakov, A., & Kashubin, S. (2019).
ArcCRUST: Arctic crustal thickness from 3-D gravity inversion. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 20 (7), 3225-3247.
Petrov, O., Morozov, A., Shokalsky, S., Kashubin, S., Artemieva, I. M., Sobolev, N., ...
& Smelror, M. (2016). Crustal structure and tectonic model of the Arctic region.
Earth-Science Reviews, 154, 29-71.
Petrov, O. V., Smelror, M. (2021). Tectonics of the Arctic.
Springer Geology. 208 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-46862-0.
Rabbel W., Kaban M., Tesauro M. (2013). Contrasts of seismic velocity,
density and strength across the Moho. Tectonophysics, 609, 8 December 2013, Pages 437–455.
Sokolov, S. D. (1982) Accretionary tectonics of the Koryak-Chukotka
segment of the Pacific belt. Moscow: Nauka., 182
Tsukanov, N. V., Lobkovsky, L. I. (2020). Cretaceous–Early Cenozoic
geodynamics of the Olyutorka–Kamchatka accretionary zone. Doklady Earth Sciences, 492 (2), 402–406.
|
|
|
|