Перечисленные особенности указывают на изолированность бассейнов северной части Норвежско-Гренландского моря, а также на экстраординарную динамику формирования глубоководной впадины с высокими скоростями тектонического погружения в миоцене и особенно в плиоцен-четвертичное время.
Для выяснения структурного и генетического типа хребта Книповича, а также для реконструкции тектонических и геодинамических процессов, ответственных за образование современной морфоструктуры гребневой зоны хребта и рифтовой долины, необходимо обратиться, прежде всего, к общему строению котловины северной части Норвежско-Гренландского бассейна.
Согласно плитотектонической гипотезе образования Норвежско-Гренландского бассейна [Talwani and Eldholm, 1977] раскрытие его северной части началось 36 млн лет назад (13 аномалия), когда Северо-Американская и Евразийская плиты отделились друг от друга, в результате чего образовался океанический рифт. Из подобного сценария тектонической эволюции следует, что олигоценовые отложения, как синхронные начальному этапу раскрытия океанического бассейна, должны локализоваться у противоположных материковых окраин в периокеанических прогибах, а перекрывающие их миоценовые и плиоцен-четвертичные отложения должны характеризоваться более широким распространением, вплоть до зоны хребта.
| Рис. 5 |
субстрат (рис. 5). Распределение осадочного чехла океанической котловины Норвежско-Гренландского бассейна контролируется структурой поверхности гетерогенного акустического фундамента (рис. 4), который по геолого-геофизическим характеристикам можно подразделить на океанический базальтовый фундамент, включающий гребневую зону хребта Книповича, абиссальную ступень и деструцированный континентальный Между континентальным и океаническим фундаментом по сейсмическим данным выделяется переходная зона [Шкарубо, 1996]. В пределах океанической котловины поверхность акустического фундамента в целом характеризуется наклоном в западном и восточном направлении от поднятия хребта Книповича. Наибольшая расчлененность рельефа фундамента наблюдается в области деструкции континентальной коры и в зоне неотектонической активности в гребневой зоне хребта. К западу от хребта Книповича, в Бореальной впадине, поверхность фундамента характеризуется мелкогрядовым расчленением. Вытянутые возвышенности и разделяющие их впадины ориентированы косо по отношению к простиранию хребта. К востоку от хребта осадочный чехол полностью снивелировал неровности тектонического рельефа и морфология подножия склона характеризуется аккумулятивными формами современного рельефа.
Очертания глубоководной впадины подчеркиваются конфигурацией флексурно-разломной зоны материкового склона, представляющей собой континентальный фундамент, разбитый системой листрических сбросов и перекрытый осадочным клином. В районе бровки континентального склона и мористее в структуре осадочного чехла континентальной окраины выделяются вытянутые, кулисно-расположенные периокеанические прогибы.
Характер распределения и сейсмофациальные черты комплексов отложений в котловине Норвежско-Гренландского моря свидетельствует о резкой смене обстановки осадконакопления на рубеже миоцена-плиоцена.
Рифтовая долина хребта Книповича имеет субмеридиональное простирание и на большом протяжении V-образный поперечный профиль (рис. 6). Крутизна склонов западного и восточного бортов меняется по простиранию рифтовой долины. В рифтовой долине наблюдаются многочисленные поднятия, которые в большинстве своем представляют собой действующие подводные вулканы с лавовыми потоками, зафиксированные сонарной съемкой [Crane et al., 1995]. Борта рифтовой долины осложнены террасовидными уступами, подчеркивающими блоковое строение гребневой зоны хребта. Эти ступенчатые сбросы нарушают базальтовый фундамент и весь перекрывающий его осадочный чехол, что указывает на сравнительно недавний возраст дислокаций растяжения. Уступы довольно часто размещены с 500-метровым шагом по глубине друг относительно друга. Как на восточном, так и на западном борту рифтовой долины наблюдается сокращение мощностей сейсмокомплексов в западном направлении. Это, возможно, указывает на "перехлест'' потоков осадков со Шпицбергенской окраины через районы расположения современной рифтовой долины. Можно также предположить, что глубина депрессии на месте современной рифтовой долины в момент отложения осадочных толщ была гораздо меньше. Последующий провал океанического ложа и образование рифта привели к многочисленным нарушениям чехла.
Цепь наиболее высоких вершин гребневой зоны хребта ассоциируется с 3 магнитной аномалией. Осевая аномалия ярко выражена только в северной части хребта Книповича. Вулканические породы хребта Книповича относительно обогащены натрием, кремнием, калием и обеднены железом [Сущевская и др., 1997; Neumann and Schilling, 1984]. В пределах рифтовой долины фиксируется современная гидротермальная активность [Poroshina et al., 1998].
| Рис. 8 |
| Рис. 9 |
Пробуренные на Гренландско-Шпицбергенском пороге скважины глубоководного океанического бурения (# 908 и 909) позволили выполнить стратиграфическую привязку сейсмических горизонтов. Детальный анализ сейсмических данных говорит о широком распространении олигоценового комплекса, который прослеживается вплоть до гребневой зоны хребта Книповича (рис. 7). Этот наиболее древний осадочный комплекс Норвежско-Гренландского моря, вскрытый океаническим бурением [Thiede et al., 1995], в пределах гребневой зоны хребта, по-видимому, сохранился фрагментарно в понижениях поверхности океанического фундамента, где на олигоценовый комплекс несогласно налегают неогеновые отложения. Поверхность несогласия, указывающая на восходящие блоковые движения, в гребневой зоне хребта Книповича фиксируется на многочисленных профилях (рис. 8, 9). Этот перерыв в осадконакоплении отмечен и в разрезе скважины 908 на хребте Ховгард, где отсутствуют миоцен-раннеплиоценовые отложения [Thiede et al., 1995].
Развитие в осадках гребневой зоны хребта стратиграфического перерыва, связанного с неотложением осадков или их возможным размывом позволяет предположить воздымание этой области дна. Судя по конседиментационным деформациям осадочных толщ, наблюдаемым на сейсмических разрезах и выраженным в "задирах'' горизонтов и выклинивании осадочных комплексов по направлению к выступам фундамента, данная область была охвачена воздыманием именно в предпозднемиоценовое время. Амплитуда вертикальных движений в первом приближении соизмерима с относительным превышением гребневой зоны хребта над сопряженной абиссальной равниной (Бореальная впадина) и может достигать 0,5-1,0 км. В это же время формируется цепь наиболее высоких вулканических вершин, составляющих современный подводный хребет и ограничивающий рифтовую долину.
| Рис. 11 |
Сейсмические профили, пересекающие рифтовую долину в южной части хребта Книповича, обнаруживают свидетельства цикличности процессов растяжения (рис. 10, 11). Осадочные толщи на плечах рифта, имеющие мощность до нескольких сотен метров, разбиты системой листрических разломов, относящихся по времени тектонического воздействия к единому импульсу неотектонической активизации. По-видимому, геодинамическая обстановка в районе хребта характеризовалась продолжительными фазами тектонического покоя, за которые успевала накопиться значительная по мощности осадочная толща, и кратковременными вспышками активизации тектонических процессов.