Геофизический центр Российской академии наук
Мировой центр данных по солнечно-земной физике       Мировой центр данных по физике твердой Земли
Menu

   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.

URL:   http://www.wdcb.ru/arctic_antarctic/arctic_moho.ru.html

©   МЦД по СЗФ, МЦД по ФТЗ, ГЦ РАН, 1995-2022


    Creative Commons License

МЦД по солнечно-земной физике


http://doi.org/10.17616/R3DC7Z

МЦД по физике твердой Земли


http://doi.org/10.17616/R38P52

Regular Members
WDC for STP & WDC for SEP
are certified by