Геотектоника, 2023, № 6, стр. 43-77

Тектоника Баренцевоморского континентального шельфа (Россия): этапы формирования фундамента и осадочного чехла

О. В. Грушевская 1*, А. В. Соловьев 12, Е. А. Васильева 3, Е. П. Петрушина 3, И. В. Аксенов 3, А. Р. Юсупова 1, С. В. Шиманский 4, И. Н. Пешкова 1

1 Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт (ВНИГНИ)
105118 Москва, ш. Энтузиастов, д. 36, Россия

2 Геологический институт РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., д. 7, Россия

3 Акционерное общество “Севморнефтегеофизика” (АО “СМНГ”)
183025 Мурманская обл., Мурманск, ул. Карла Маркса, д. 17, Россия

4 Федеральное агентство по недропользованию “Роснедра”
125993 Москва, ул. Большая Грузинская, д. 4/6, Россия

* E-mail: grushevskaya@vnigni.ru

Поступила в редакцию 19.06.2023
После доработки 08.08.2023
Принята к публикации 25.10.2023

Аннотация

В настоящей статье приведены результаты полевых комплексных геофизических исследований в северо-западной части российского сектора Баренцевоморского шельфа, включая обработку и комплексную интерпретацию новых и ретроспективных геофизических материалов в объеме 25 500 пог. км и данных глубокого бурения скважин. В разрезе осадочного чехла Баренцева моря авторами выделены региональные тектоностратиграфические единицы между отражающими горизонтами (ОГ): (i) палеозойский комплекс (ОГ VI(PR?) и ОГ I2(P‒T)); (ii) триасовый комплекс (ОГ I2(P‒T) и ОГ Б(T‒J)); (iii) юрский комплекс (ОГ Б(T‒J) и ОГ В′(J3‒K1)); (iv) мел‒кайнозойский комплекс (ОГ В′(J3‒K1) и дном моря). По результатам структурного анализа установлены три структурных этажа: нижний структурный этаж включает рифейские терригенно-эффузивные и нижнепалеозойские‒нижнепермские терригенно-карбонатные отложения; средний структурный этаж сформирован преимущественно карбонатными отложениями верхнего девона–нижней перми; верхний структурный этаж объединяет терригенные отложения нижней и верхней перми, мезозойские и кайнозойские отложения. Авторами представлена новая тектоническая модель Баренцевоморского региона, включающая элементы всех выделенных структурных этажей. В соответствии с тектоническим районированием, палеоструктурным и палеотектоническим анализом, в статье рассмотрены основные этапы развития Баренцевоморского шельфа: этап компрессионного сжатия в позднем непротерозое и континентальный рифтогенез в раннем–среднем палеозое (I), этап позднепалеозойской стабилизации (II), раннемезозойский этап тектогенеза (III), среднемезозойский этап термического проседания (IV), позднеюрский этап стабилизации (V), меловой этап прогибания (VI) и завершающий этап развития шельфа ‒ кайнозойский подъем (uplift) значительной части Баренцевоморского шельфа (VII). В северо-западной части российского сектора Баренцевоморского шельфа происходило синхронное погружение подошвы осадочного чехла, связанное со спредингом и образованием Северного Ледовитого океана.

Ключевые слова: тектоническое районирование, континентальный рифтогенез, Баренцевоморский шельф, Восточно-Баренцевский мегапрогиб, палеотектонический анализ, палеоструктурный анализ, компрессионный орогенез, комплексная интерпретация

Список литературы

  1. Артюшков Е.В., Беляев И.В., Казанин Г.С. и др. Механизмы образования сверхглубоких прогибов: Северо-Баренцевская впадина. Перспективы нефтегазоносности. // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5–6. С. 821‒846.

  2. Баренцевская шельфовая плита. ‒ Под ред. И.С. Грамберга. ‒ Л.: Недра, 1988. 263 с. (Тр. ВНИИокеангеология. 1988. Т. 196).

  3. Басов В.А., Василенко Л.В., Вискунова К.Г. и др. Эволюция обстановок осадконакопления Баренцево-Северо-Карского палеобассейна в фанерозое // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009. № 4. С.1‒44. http://www.ngtp.ru/rub/2/3_2009.pdf

  4. Богданов Ю.Б. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист R-(35), 36 – Мурманск. ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. 281 с.

  5. Бургуто А.Г., Журавлев В.А., Заварзина Г.А., Зинченко А.Г. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист S-(36), 37 – Баренцево море (западн., центр. части). ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2016. 144 с.

  6. Верба М.Л. Современное билатеральное растяжение земной коры в Баренцево‒Карском регионе и его роль при оценке перспектив нефтегазоносности // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2007. № 2. С. 1‒37.

  7. Геология и полезные ископаемые России. Т. 5. Арктические и дальневосточные моря. ‒ Кн. 1. ‒ Арктические моря. ‒ Под ред. И.С. Грамберга, В.Л. Иванова, Ю.Е. Погребицкого. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. 468 с.

  8. Грамберг И.С., Супруненко О.И., Шипелькевич Ю.В. Штокмановско-Лунинская Мегаседловина – высокоперспективный тип структур Баренцево-Карской плиты // Геология нефти и газа. 2001. № 1. С. 10‒16.

  9. Григорьева В.А., Назарова Л.Н. Палеогеография и нефтегазоностность триасовых отложений шельфа Печорского и Баренцева морей // Геология нефти и газа. 1998. № 9. С. 10‒17.

  10. Грушевская О.В., Соловьев А.В., Васильева Е.А., Петрушина Е.П., Кот О.Н., Крюкова Г.Г., Шиманский С.В., Щепелев Ф.С. Условия формирования и развития клиноформных комплексов в Баренцевом море // Геология нефти и газа. 2023. № 4. С. 25‒45.

  11. Казанин Г.С., Тарасов Г.А., Федухина Т.Я. и др. Новые данные геолого-геофизических исследований в прогибе Атка (Западно-Шпицбергенский шельф // ДАН. 2005. Т. 405. № 5. С. 646‒651.

  12. Лопатин Б.Г., Астафьев Б.Ю., Вискунова К.Г., Воинова О.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско‒Баренцевоморская. ‒ Лист R-37, 38 – м. Святой Нос, м. Канин Нос. ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. 251 с.

  13. Маргулис Е.А. Эволюция Баренцевоморского региона и его углеводородные системы // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2009. № 4. С. 1‒14.

  14. Маргулис Е.А. История формирования осадочного чехла Баренцево-Карского региона // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2014. Т. 9. № 4. С. 1‒25.

  15. Милановский Е.Е. Рифтогенез и его роль в развитии Земли // Соросовский образовательный журнал, № 8. 1999. Науки о Земле.

  16. Никишин А.М., Петров Е.И., Старцева К.Ф. и др. Сейсмостратиграфия, палеогеография и палеотектоника Арктического глубоководного бассейна и его российских шельфов. ‒ Отв. ред. Н. Б. Кузнецов. ‒ М.: ГИН РАН, 2022. 156 c. doi:

  17. Петров Е.О. Условия формирования мезозойских отложений Баренцевоморского региона. ‒ Автореф. дис. … к. г.-м. н. ‒ М.: ВСЕГЕИ, 2010. С. 1–23.

  18. Пчелина Т.М. Палеогеографические реконструкции Баренцево-Карского региона в триасовом периоде в связи с нефтегазоносностью ‒ Тр. Третьей Междунар. конф. “Освоение шельфа Арктических морей России”, г.Санкт-Петерург 23–26 сент. 1997 г. ‒ СПб.: КГНЦ, 1998. С. 261‒263.

  19. Симонов Д.М., Губерман Д.М., Яковлев Ю.Н. и др. Полуостров Рыбачий (Баренцево море): новые данные о тектонике и перспективах нефтегазоносности рифейских отложений прибрежной зоны Кольского полуострова // ДАН. 2002. Т. 384. № 6. С. 795‒801.

  20. Соборнов К.О. Региональная структура, диапиризм солей и нефтегазоносный потенциал акваториальной части Тимано-Печорского бассейна // Научный журнал Российского газового общества. 2023. Т. 37. № 1. С. 18–31.

  21. Соловьев А.В., Соболев П.О., Грушевская О.В., Васильева Е.А., Левочская Д.В., Хисамутдинова А.И., Прокофьев И.Н., Шиманский С.В., Белова М.А., Хоуриган Дж.K. Эволюция источников сноса и нефтегазоносность мезозойских отложений Баренцева моря: U/Pb LA ICP-MS датирование обломочных цирконов из скважины Ферсмановская-1 // Геология нефти и газа. 2023. №3. С. 118‒120.

  22. Сорохтин Н.О., Козлов Н.Е., Глазнев В.Н. и др. Геологическое строение и потенциальная нефтегазоносность западной части Тимано-Варангерского пояса // Вестн. КНЦ РАН. 2015. Т. 23. № 4. С. 3–11.

  23. Сорохтин Н.О., Лобковский Л.И., Козлов Н.Е. и др. Нефтегазоносность неопротерозойских осадочных комплексов Тимано-Варангерского пояса // Вестн. МГТУ. 2014. Т. 17. № 2. С. 349‒363.

  24. Ступакова А.В. Развитие осадочных бассейнов древней континентальной окраины и их нефтегазоносность (на примере Баренцевоморского шельфа) // Геология нефти и газа. 2000. № 4. С. 51‒57.

  25. Ступакова А.В., Кирюхина Т.А. Нефтегазоносность Баренцевоморского шельфа. ‒ В кн.: Геология, методы поисков, разведки и оценки месторождений топливно-энергетического сырья. ‒ Вып.6 ‒ Обзорная информация ‒ М.: Геоинформмарк, 2001. С. 1‒60.

  26. Ступакова А.В. Развитие бассейнов Баренцевоморского шельфа и их нефтегазоносность.– Автореф. дис. … д. г.-м.н. ‒ М.: МГУ, 2001. 238 с.

  27. Ступакова А.В. Структура и нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа и прилегающих территорий // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 99‒115.

  28. Ступакова А.В., Кирюхина Т.А., Суслова А.А. и др. Перспективы нефтегазоносности мезозойского разреза Баренцевоморского бассейна // Георесурсы. 2015. Т. 61. № 2. С. 13‒27.

  29. Суслова А.А., Ступакова А.В., Мордасова А.В. и др. Структурные перестройки восточного сектора Баренцева моря на мезо-кайнозойском этапе его развития и их влияние на перспективы нефтегазоносности // Георесурсы. 2021. Т. 23. № 1. С. 78–84. https://doi.org/10.18599/grs.2021.1.8

  30. Устрицкий В.И. Геология полярных областей Земли. ‒ В кн.: Возраст и генезис Восточно-Баренцевского Мегапрогиба. ‒ Мат-лы XLII Тектонического совещания,– М.: ГЕОС, 2009. С. 253‒256.

  31. Шаров Н.В. Природа сейсмических границ в кристаллической коре с учетом материалов сверхглубокого бурения // Современные проблемы механики. 2018. Т. 33. № 3. С. 51‒59.

  32. Шельфовые осадочные бассейны Российской Арктики: геология, геоэкология, минерально-сырьевой потенциал. ‒ Под ред. Г.С. Казанина ‒ СПб.: Реноме, 2020. 544 с.

  33. Шипилов Э.В., Тарасов Г.А. Региональная геология нефтегазоносных осадочных бассейнов Западно-Арктического шельфа России. ‒ Апатиты: ММБИ КНЦ РАН, 1998. 306 с.

  34. Шипилов Э.В., Шкарубо С.И., Лобковский Л.И. Средне-позднепалеозойский дуплетный рифтинг Баренцевоморской континентальной окраины и его роль в формировании Восточно-Баренцевского мегабассейна // ДАН. 2018б. Т. 482. № 5. С. 572‒ 576.

  35. Шкарубо С.И., Бургуто А.Г., Зуйкова О.Н., Костин Д.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. ‒ М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). ‒ Серия Северо-Карско-Баренцевоморская. ‒ Лист S-38 – Баренцево море (вост. часть). ‒ Объяснительная записка. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. 160 с. + 10 вкл.

  36. Atlas “Geological history of the Barents Sea”. ‒ (Geol. Surv. Norway, Trondheim, Norway. 2009), P.1‒138.

  37. Corseri R., Faleide T., Faleide J. et al. A diverted submarine hannel of Early Cretaceous age revealed by high-resolution seismic data, SW Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2018. Vol. 98. P. 462–476.

  38. Eide Ch.H., Klausen T.G., Katkov D, Suslova A.A., Helland-Hansen W. Linking an Early Triassic delta to antecedent topography: Source-to-sink study of the southwestern Barents Sea margin // GSA Bull. 2017. Vol. 129. № 8. P. 272‒273.

  39. Eldholm O., Talwani M. The sediment distribution and structural framework of the Barents Sea // GSA Bull. 1977. Vol. 88. № 7. P. 1015‒1029.

  40. Faleide J.I., Pease V., Curtis M., Klitzke P., Minakov A., Scheck-Wenderoth M., Kostyuchenko S., Zayonchek A. Tectonic implications of the lithospheric structure across the Barents and Kara shelves // Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2018. Vol. 460. № 1. P. 285–314.

  41. Gee D.G., Bogolepova O.K., Lorenz H. The Timanide, Caledonide and Uralide orogens in the Eurasian high Arctic, and relationships to the palaeo-continents Laurentia, Baltica and Siberia. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed.by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc., London, Mem. 2006. № 32), P. 507–520.

  42. Gilmullina A., Klausen T., Paterson N., Suslova A., Eide C. Regional correlation and seismic stratigraphy of Triassic strata in the Greater Barents Sea: Implications for sediment transport in Arctic basins // Basin Research. 2020. Vol. 33. P. 1546‒1579. https://doi.org/10.1111/bre.12526

  43. Hassaan M., Faleide J., Gabrielsen R.,Tsikalas F. Carboniferous graben structures, evaporite accumulations and tectonic inversion in the southeastern Norwegian Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2020. Vol. 112. P. 104038. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo. 2019.104038.

  44. Ivanova N.M., Sakulina T. S., Belyaev I.V., Matveev Y.I., Roslov Y.V. Depth model of the Barents and Kara seas according to geophysical surveys results // Geol. Soc. London. Mem. 2011. Vol. 35. P. 209–221.

  45. Lutz R., Klitzke P., Weniger P. Basin and petroleum systems modelling in the northern Norwegian Barents Sea // Marin. Petrol. Geol. 2021. Vol. 130. P. 2‒17.

  46. Marello L.,Ebbing J., Gernigon L. Magnetic basement study in the Barents Sea from inversion and forward modelling // Tectonophysics. 2010. Vol. 493. P. 153‒ 171.

  47. Nikishin A., Ziegler P., Stephenson R., Cloetingh S., Furne A., Fokin P., Ershov A., Bolotov S., Korotaev M., Alekseev A., Gorbachev V., Shipilov E., Lankreijer A., Bembinova E., and Shalimov I., 1996. Late Precambrian to Triassic history of the East-European Craton: dynamics of sedimentary basin evolution. Tectonophysics, 268, 23–63.

  48. Pease V., Drachev S., Stephenson R., Zhang X. Arctic lithosphere: A review // Tectonophysics. 2014. Vol.  628. P. 1‒25. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2014.05.033

  49. Startseva K.F., Nikishin A.M., Malyshev N.A., Nikishin V.A., Valyushcheva A.A. Geological and geodynamic reconstruction of the East Barents megabasin from analysis of the 4-AR regional seismic profile // Geotectonics. 2017. Vol. 51. P. 383–397.

  50. Zastrozhnov D., Abdelmalak M.M., Schmid D.W., Faleide J.I., Gernigon L., 2017. Tectonic evolution and extension at the Møre Margin — Offshore mid-Norway // Tectonophysics. Vol. 721. P. 227–238. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2017.09.00

  51. Windfriend K., Dallman, Andresen A., Bergh S.G. et al. Tertiary fold-and-trust belt of Spitsbergen Svalbard. ‒ (Norsk PolarInstitutt, Oslo, Norway. 1993). P. 5‒50.

Дополнительные материалы отсутствуют.