Литосферные магнитные аномалии полярной Арктики по данным спутника CHAMP

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучение глубинного строения и тектоники Арктического региона актуально не только для решения фундаментальных проблем современной геодинамики, но и в контексте освоения природных ресурсов приполярных областей, а также представляет интерес с геополитической точки зрения при определении границ шельфов окраинных морей. Для анализа аномального магнитного поля в регионе Полярной Арктики были использованы экспериментальные данные спутника CHAMP, полученные на последнем этапе его работы, когда высота орбиты понизилась до 280–260 км, что позволило получить геомагнитные параметры с более высоким пространственным разрешением. Для нескольких секторов Полярной Арктики построены карты распределения поля литосферных магнитных аномалий различных масштабов и степени осреднения по площади. Проведен анализ параметров аномалий, предложено объяснение геологической и физической природы аномалий, являющихся образами наиболее значимых геолого-тектонических структур Северо-Атлантической магматической провинции и комплекса Центрально-Арктических подводных поднятий. Обсуждаются связи обнаруженных особенностей распределения литосферного аномального магнитного поля с известными геологическими структурами Амеразии и Евразии и протекавшими здесь в прошлом и протекающими в настоящее время тектоническими процессами. Полученные результаты представляют интерес для дальнейших комплексных геолого-геофизических исследований и построения обоснованных моделей эволюции литосферы Арктического региона.

Об авторах

Д. Ю. Абрамова

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова (ИЗМИРАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: f.step2014@mail.ru
Россия, Москва, Троицк

Л. М. Абрамова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: labramova@igemi.troitsk.ru

Центр геоэлектромагнитных исследований (ЦГЭМИ ИФЗ РАН)

Россия, Москва, Троицк

Список литературы

  1. Абрамова Л.М., Абрамова Д.Ю. Отражение процессов мантийного плюмового магматизма в литосферных магнитных аномалиях, полученных по данным спутника CHAMP // Исслед. Земли из космоса. № 4. С. 3–14. 2021. https://doi.org/10.1134/S0001433821120021
  2. Абрамова Л.М., Абрамова Д.Ю. Аномальное литосферное магнитное поле горячей точки Эфиопия/Афар (по данным миссии спутника CHAMP) // Исслед. Земли из космоса. № 5. С. 20–29. 2022. https://doi.org/10.1134/S0001433822120027
  3. Абрамова Д.Ю., Филиппов С.В., Абрамова Л.М., Варенцов И.М. Литосферные магнитные аномалии над территориями крупных магматических провинций // Геофизические процессы и биосфера. № 1. С. 33–42. 2022. https://doi.org/10.1134/S0001433822100012
  4. Артюшков Е.В. Континентальная кора на хребте Ломоносова, поднятии Менделеева и в котловине Макарова. Образование глубоководных впадин в неогене // Геология и геофизика. Т. 51. № 11. С. 1515– 1530. 2010.
  5. Глебовский В.Ю. Цифровые базы данных и карты потенциальных полей Северного Ледовитого океана / В.Ю. Глебовский, A.B. Зайончек, В.Д. Каминский, С.П. Мащенков // Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. СПб. С. 134–141. 2002.
  6. Глебовский В.Ю., Астафурова Е.Г., Черных А.А., Корнева М.C., Каминский В.Д., Поселов В.А. Мощность земной коры в глубоководной части Северного Ледовитого океана: результаты 3-D гравитационного моделирования // Геология и геофизика. Т. 54. № 3. С. 327–344. 2013.
  7. Карасик А.М. Основные особенности истории развития и структуры дна Арктического бассейна по аэромагнитным данным // Морская геология, седиментология, осадочная петрография и геология Океана. Л.: Недра. С. 178–193. 1980.
  8. Конторович А.Э., Эпов М.И., Бурштейн Л.М., Каминский В.Д., Курчиков А.Р., Малышев Н.А., Прищепа О.М., Сафронов А.Ф, Ступакова А.В., Супруненко О.И. Геология, ресурсы углеводородов шельфов Арктических морей России и перспективы их освоения // Геология и геофизика. Т. 51. № 1. С. 7–17. 2010.
  9. Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. № 1. С. 3–35. 2013. https://doi.org/10.7868/s0016853x13010050
  10. Петрова А.А., Латышева О.В., Копытенко Ю.А. Глубинное строение Арктики и Антарктики по магнитным аномалиям компонент и аномалиям силы тяжести // Космические исследования. Т. 60. № 4. С. 331–347. 2022.
  11. Поселов В.А., Грамберг И.С., Мурзин Р.Р., Буценко В.В., Каминский В.Д., Сорокин М.Ю., Погребицкий Ю.Е. Структура и границы континентальной и океанической литосферы Арктического бассейна / Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. Ред. Д.А. Додин, В.С. Сурков. СПб.: ВНИИОкеангеология, С. 49–62. 2002.
  12. Филатова Н.И., Хаин В.Е. Тектоника Восточной Арктики // Геотектоника. № 3. С. 3–29. 2007.
  13. Яковлев А.В., Бушенкова Н.А., Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л. Структура верхней мантии Арктического региона по данным региональной сейсмотомографии // Геология и геофизика. Т. 53. № 10. С. 1261–1272. 2012.
  14. Abramova D.Yu., Abramova L.M. Lithospheric magnetic anomalies in the territory of Siberia (from measurements by the CHAMP satellite) // Russian Geology and Geophysics. V. 55. N. 7. P. 854–863. 2014. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.06.005
  15. Allen R., Nolet G., Morgan W., et al. Plume-driven plumbing and crustal formation in Iceland // J. of Geophys. Res.: Solid Earth. 107 (B8). 2163. 2002. https://doi.org/10.1029/2001JB000584
  16. Alley R.B., Andrews J.T., Brigham-Grette J., et al. History of the Greenland ice sheet: paleo-climatic insights // Quaternary Science Rev. V. 29. (15–16). P. 1728–1756. 2010.
  17. Alvey A., Gaina C., Kusznir N.J., Torsvik T.H. Integrated crustal thickness mapping and plate reconstructions for the high Arctic // Earth and Planet. Science Lett. № 27. P. 310–321. 2008. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.07.036
  18. Artemieva I.M., Thybo H. EUNAseis: A seismic model for Moho and crustal structure in Europe, Greenland, and the North Atlantic region // Tectonophysics. V. 609. P. 97–153. 2013. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.08.004
  19. Asudeh I., Green A.G., Forsyth D.A. Canadian expedition to study the Alpha Ridge complex: results of the seismic refraction study // Geophys. J. Intern. V. 92. P. 283– 302. 1988. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1988.tb01140.x
  20. Backman J., Jakobsson M., Frank M. et al. Age model and core-seismic integration for the Cenozoic Arctic Coring Expedition sediments from the Lomonosov Ridge // Paleoceanography. V. 23. PA1S03. 15 p. 2008. https://doi.org/10.1029/2007PA001476
  21. Bokelmann G.H.R., Wustefeld A. Comparing crustal and mantle fabric from the North American craton using magnetics and seismic anisotropy // Earth Planet. Sci. Lett. 277[3-4]. P. 355–364. 2009. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.10.032
  22. Døssing A., Jackson H.R., Matzka J., Einarsson I., Rasmussen T.M., Olesen A.V., Brozena J.M. On the origin of the Amerasia Basin and the High Arctic Large Igneous Province - Results of new aeromagnetic data // Earth and Planet. Science Lett. V. 363. P. 219–230. 2013. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2012.12.013
  23. Fahnestock M., Abdalati W., Joughin I., Brozena J., Gogineni P. High geothermal heat flow, basal melt, and origin of rapid ice flow in Central Greenland // Science. 294 (5550). P. 2338–2342. 2001. https://doi.org/10.1126/science.1065370
  24. Gaina C., Medvedev S., Torsvik T.H., Koulakov I., Werner S.C. 4D Arctic: A Glimpse into the Structure and Evolution of the Arctic in the Light of New Geophysical Maps, Plate Tectonics and Tomographic Models // Surv Geophys. V. 35. P. 1095–1122. 2014. https://doi.org/10.1007/s10712-013-9254-y
  25. Grantz A., Pease V.L., Willard D.A., Phillips R., Clark D. Bedrock cores from 89° North: implication of the geologic framework and Neogene paleoceanography of Lomonosov Ridge and a tie to the Barents shelf // Geol. Soc. Amer. Bull. V. 113. № 10. P. 1272-1281. 2001. https://doi.org/10.1130/0016-7606(2001)113<1272:BCFNIF>2.0.CO;2
  26. Hemant K., Maus S. Geological modeling of the new CHAMP magnetic anomaly maps using a geographical information system technique // J. Geophys. Res. V. 110. P. 1–23. 2005. https://doi.org/10.1029/2005JB003837
  27. Henriksen N. Geological history of Greenland: Four Billion Years of Earth Evolution / Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhagen, 272 p. 2008. https://doi.org/10.1017/S0032247409008560
  28. Hjartarson Á., Erlendsson Ö., Blischke A. The Greenland–Iceland–Faroe Ridge Complex. In: G. Péron-Pinvidic, J.R. Hopper, T. Funck, M.S. Stoker, C. Gaina, J.C. Doornenbal, U.E. Árting (Eds.) The NE Atlantic Region: a reappraisal of crustal structure, tectonostratigraphy and magmatic evolution / Geological Society. London. Special Publications, V. 447. P. 127–148. 2017. https://doi.org/10.1144/SP447.14
  29. Jakovlev A.V., Bushenkova N.A., Koulakov I.Yu., Dobretsov N.L. Structure of the upper mantle in the Circum-Arctic region from regional seismic tomography // Russian Geol. and Geophys. V. 53. № 10. P. 963–971. 2012. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2012.08.001
  30. Lawver L.A., Müller R.D. Iceland hotspot track // Geology. V. 22. № 4. P. 311–314. 1994.
  31. Lawver L.A., Grantz A., Gahagan L.M. Plate kinematic evolution of the present Arctic region since the Ordovician // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. V. 360. Р. 336– 362. 2002.
  32. Lebedeva-Ivanova N.N., Zamansky Y.Y., Langinen A.E., Sorokin M.Y. Seismic profiling across the Mendeleev Ridge at 82 degrees N: evidence of continental crust // Geophys J. Int. V. 165. P. 527–544. 2006. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.02859.x
  33. Maclennan J., McKenzie D., Gronvold K. Crustal accretion under northern Iceland // Earth Planet. Sci. Lett. V. 191. P. 295– 310. 2001. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(01)00420-4
  34. Mosher D., Shimeld J., Hutchinson D., Chian D., Lebedеva-Ivanova N., Jackson R. Canada Basin revealed / Offshore Technology Conference / Arctic Technology Conference. Houston. TX. 2012. https://doi.org/10.4043/23797-MS
  35. Reigber C., Lühr H., Schwintzer P. CHAMP mission status // Advances in Space Research. V. 30 № 2. P. 129–134. 2002. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(02)00276-4
  36. Roest W.R., Verhoef J., Macnab R. Magnetic anomalies and tectonic elements of northeast Eurasia / GSC Open File. 2574. / Geol. Surv. of Can, Dartmouth N. S., 1995.
  37. Saunders A.D., Fitton J.G., Kerr A.C., Norry M.J. Kent R.W. The North Atlantic igneous province. In: Mahoney, J.J., Coffin, M.F. (eds) Large Igneous Provinces / Amer. Geophys. Union, Geophysical Monograph. V. 100. P. 45– 93. 1997. https://doi.org/10.1029/GM100p0045
  38. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V. et al. The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts // Science. V. 316 (5823). P. 412-417. 2007. https://dx.doi.org/10.1126/science.1138113
  39. Vogt P.R., Taylor P.T., Kovacs L.C., Johnson G.L. Detailed aeromagnetic investigation of the Arctic basin // J. Geoph. Res. V. 84. P. 1071-1089. 1979.
  40. Wessel P., Smith W.H.F. The generic mapping tools /Technical reference and cookbook version 4.2. 2007. https://doi.org/10.1029/98EO00426

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024