Литосферные магнитные аномалии полярной Арктики по данным спутника CHAMP

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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