Тимано-Печоро-Уральские коро-мантийные взаимосвязи Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ТНМАНО-ПЕЧОРО-УРАЛЬСКНЕ КОРО-МАНТИЙНЫЕ ВЗАИМОСВЯЗИ

Сотрудниками лаборатории региональной геологии разработан эффективный способ поиска и исследования плотност-ных неоднородностей земной коры и верхней мантии в пространстве и во времени.

Многолетние исследования глубинного строения Европейского Севера России с появлением в 80-х годах прошлого столетия новых данных по глубинному сейсмическому зондированию позволили построить первые геолого-геофизические модели земной коры, в которых наиболее правдоподобно представлены структуры осадочного чехла и земной коры региона в целом. На основе новейших данных по сейсмической томографии было проведено районирование гравитационного поля с учетом особенностей геологического строения региона на верхнемантийном уровне и построена генерализированная модель глубинного строения верхней мантии.

Результаты экспериментального моделирования гравитационного поля позволили выделить следующие гео-структурные элементы: регионы, области, зоны и подзоны, а в вертикальном разрезе верхней мантии — три структурных этажа: верхний (подкоровый) — до глубины 100 км; средний (промежуточный) — до глубин 200^400 км; нижний — до глубины 400^670 км.

Общий принцип соотношения горизонтальных (латеральных) размеров геоструктурных элементов верхней мантии с глубинами размещения очагов, вызвавших их образование, заключается в прямой зависимости между ними. Формирование геоструктуры больших латеральных размеров (глобальных регионов) обусловлено процессами, протекающими на глубинах, измеряемых многими сотнями километров. Образование структурных элементов малой горизонтальной протяженности (областей) связано с процессами преобразования вещества мантии на меньших глубинах, определяемых многими десятками и первой сотней километров. Соответственно появление структур, соотносимых с более мелкими тектоническими формами (зон), вызвано процессами, протекающими на еще меньших глубинах, не превышающих первые десятки километров, т. е. в зоне мантии, непосредственно подстилающей земную кору.

Гравитационное поле стационарно и, по существу, отражает рас-

пределение плотностных мантийных неоднородностей на сегодняшний день. Вот когда и в каких условиях образовались те или иные из них — главный вопрос. Именно решением этого вопроса мы и занимались последние годы.

Совмещая границы плотностных мантийных неоднородностей с основными тектоническими элементами (Малышев, 1986) и докембрийскими комплексами севера Урала (Пыс-тин,1994), мы обнаруживаем взаимосвязи западно-северо-западных мантийных неоднородностей с глубинными структурами Тимано-Печорской плиты и предполагаем, что они соотносятся с дофанерозойской историей Тимано-Североуральского сегмента литосферы. А северо-северо-восточ-ные неоднородности соответствуют Уральским структурам и образовались на палеозойском этапе развития литосферы севера Урала и смежных с ним территорий.

На карте теплового потока (д) земной коры Европы на территории Печорской синеклизы выделяются

‘ёеакМис, сентябрь, 2010 г., № 9

Схема районирования гравитационного поля Европейского Севера России на верхнемантийном уровне.

Составила Т. А. Лыюрова (Пономарева)

1—3 — границы структур, выделенных по высокоградиентным зонам трансформированного поля силы тяжести: 1 — регионов; 2 — областей; 3 — зон (а) и подзон (б); 4 — гравитационные аномалии; 5 — интенсивность трансформированного поля силы тяжести (д = 50 км), мГал: а) —150+ —100; б) —100+ —50; в) —50+0; г) 0+50; д) 50+100; е) 100+150; А—С — области: А — Печорская, В — Уральская, С — Зауральская; I—VIII — зоны: I — Печоро-Колвинская, II — Хорейверская, III — Варандей-Адзьвинская, IV — Приуральская, V — ЗападноУральская, VI — Восточно-Уральская, VII — Обская, VIII — Восточно-Зауральская

линейные аномалии западно-северозападного направления со значениями 50 Вт/мК в центральной ее части и изометричные аномалии со значениями 80 Вт/мЧК в юго-восточной. В складчатых зонах байкалид Тимано-Канинской гряды значения теплового потока составляют 40—50 мВт/м2. Величина теплового потока обуслов-

лена радиогенной генерацией и прямо пропорционально зависит от средних содержаний естественных радио -нуклидов в земной коре.

Над Предуральским прогибом происходит смена направления изолиний д и заметное его снижение. Другие аномалии теплового потока со значением 50 мВт/м2 и ниже име-

Тепловой поток и радиогенная генерация.

1 — изолинии теплового потока земной коры по литературным данным, 2 — объекты с повышенными значениями удельной активности 226Яа, 228Яа, 222Кп, 210Ро, 210РЬ (по данным А. И. Тас-каева, Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН)

ют северо-восточное направление, характерное для складчатых зон гер-цинид Уральского кряжа. В Зауралье на территории Западно-Сибирской плиты вновь отмечаются повышенные значения (до 80 мВт/м2) тепловых потоков. Изолинии теплового потока латерально систематизируются в двух направлениях: в западносеверо-западном значения д повышаются, в северо-северо-восточном — понижаются. Распределение тепловых потоков земной коры аналогично неоднородностям верхней мантии находится в прямом соответствии со структурным планом Печорской плиты и складчатого Урала. Комплексная интерпретация геофизических, геологических, тепловых и других данных может быть рекомендована исследователям, которые занимаются глубинным строением горноскладчатых регионов со сложным тектоническим строением.

Литература

Лыюрова (Пономарева) Т. А. Глубинное строение Полярного Урала: Автореф. дис... к. г.-м. н. Сыктывкар, 1997.16 с.

Пономарева Т. А. Соотношение структуры литосферной мантии с главными элементами архитектуры подлитос-ферной верхней мантии // Литосфера Тимано-Североуральского региона: геологическое строение, вещество, геодинамика. Сыктывкар: Геопринт, 2008. С. 174—176.

К. г.-м. н. Т. А. Пономарева