Складчатые деформации на Западном Шпицбергене были вызваны коллизией двух континентальных плит, разделенных трансформным разломом Книповича, по которому происходило правостороннее смещение. На рубеже эоцена и олигоцена (50–30 млн. лет) и в миоцене (15–5 млн. лет) был интенсивный подъем Баренцевоморского региона. Последний вызвал оживление тектонических движений. В четвертичное время были сформированы вулканические постройки и трубки взрыва в зоне разлома Брейбоген – Бокк-фиорд (север о. Западный Шпицберген). Четвертичные базальты по своему составу относятся к производным щелочно – оливин – базальтовой магмы.
В восточной части архипелага Шпицберген расположен архипелаг Короля Карла. Его максимальная высота составляет 270 м. Он включает в себя множество небольших островков и скал, а также три главных острова. Наиболее восточный (о. Абельсойа) сложен базальтами мелового возраста. Более западные (о-ва Конгсойа и Свенксойа) сложены осадочными, в основном, терригенными породами позднетриас – раннемелового возраста, а также лавами меловых базальтов.
Архипелаг островов Земля Франца-Иосифа включает в себя порядка 190 островов, которые разделены глубоководными (400–650 м) проливами (Кембридж, Британский канал и Австрийский). Площадь архипелага составляет порядка 12 тыс. км2. Его максимальная высота составляет 620 м. Около 60 % территории архипелага покрыто ледниками.
Основная часть архипелага слагается терригенными породами верхнего триаса – верхней юры. В строении архипелага Земля Франца-Иосифа участвуют также образования двух главных магматических комплексов позднеюрского– и ранннемелового возрастов. Во время их становления внедрялись дайки и силлы долеритов, штоки габбро– и габбро-диоритов. Установлены также и покровы базальтов. Они различаются по вещественному составу вулканических пород и физико-химическим параметрам формирования расплавов. Первый, трапповый, был сформирован в результате действия обширного плюма и характеризует собой начальный этап развития Канадского бассейна. Второй был образован в совершенно иной геодинамической обстановке, по большинству параметров сопоставимой с действием «горячей точки».
3. Район архипелага Земля Франца Иосифа
В ходе работ НИС «Академик Николай Страхов» была проведена батиметрическая съемка шельфа архипелага Земля Франца Иосифа в масштабе 1:500 000 (рис. 3). Здесь шельф Баренцева моря представляет собой систему пологих поднятий и депрессии с глубинами 300–400 м. На долготе 43°в.д. и широте 80°30’с.ш. в южной части желоба Франц-Виктория был отснят детальный полигон (рис. 4). Установлено, что на глубинах порядка 300 м широко развиты борозды ледового выпахивания. При протяженности в километры их ширина достигает 30–40 м, а врез – до 6–8 м. Борозды формируют два типа рисунка: хаотический и групповой. Последний представлен крупными рвами с длинными прямолинейными сегментами, повторяющими рисунок соседних борозд. Последовательность наложений борозд друг на друга показывает разновозрастную историю движения килевых частей айсбергов по дну моря, и представляет собой предмет изучения гидрологической обстановки в голоцене.
Рис. 3. Схема работ НИС «Академик Николай Страхов» в районе архипелага Земля Франца Иосифа. Условные обозначения см. рис. 1.
Рис. 4. Оттененный рельеф в верховьях желоба Франц-Виктория, показывающий ледниковые борозды вспахивания. Изобаты проведены с шагом 5 метров.
4. Желоба Эрик-Эриксен, Орли и континентальный склон Северного Ледовитого океана
Желоб Орли представляет собой, по данным (IBCAO, 2005), дугообразную морфоструктуру, которая соединяется на юге с желобом Эрик-Эриксен (см. рис. 2), а на севере «открывается» в сторону континентального склона.
Полигонная съемка (рис. 5.) показала, что желоб имеет более сложный рельеф, чем было показано ранее (IBCAO, 2005). На самом юге полигона он имеет асимметричное строение с более крутым западным бортом, глубины на поверхности которого составляют 60–80 м. Вдоль него расположена наиболее погруженная часть дна с глубинами 420–480 м. Ширина желоба изменяется от 2 до 4–5 км. В районе 80°25’ с.ш. происходит его резкое (до 400–500 м) сужение и вдоль западного борта проходит канал, протяженность которого достигает 6 км. На севере полигона он соединяется с резким расширением морфоструктуры (до 10 км). В отличие от южных участков максимальные глубины дна располагаются около восточного борта. Участки желоба разделены холмами или их группами, которые вытянуты вдоль простирания желоба. Глубины на их вершинах располагаются в диапазоне 180–250 м. Для холмов характерны более крутые южные склоны, которые, как правило, шире северных. Все особенности строения дна полигона свидетельствуют о существовании сильных придонных течений, которые направлены в северном направлении и обеспечивают возникновение эрозионных форм рельефа.
Рис. 5. Оттененный рельеф средней части желоба Орли
Интересной особенностью рельефа желоба Орли является наличие кольцевой структуры на северо-востоке отснятого полигона с координатами центра 80°28’ с.ш. и 29°52’ в.д. Диаметр структуры составляет около 1700 м высота бортов до 90 метров. Анализ магнитных данных (Olesen et al, 1997) показывает, что структура расположена в пределах интенсивной линейной субмеридиональной аномалии отрицательного знака. Это может свидетельствовать о том, что выявленная структура является результатом действия четвертичного вулканизма. Известно, что сходные образования, в пределах архипелага Шпицберген (The Geology…, 1997), где они также отражены магнитной аномалией положительного знака. Учитывая тот факт (Хуторской и др., 2009), что тепловой поток в данном желобе превышает фоновый в 10 раз (до 500 мВ/м2), можно говорить о рифтогенной природе данной структуры.
В области перехода от шельфа к котловине Нансена в устье желоба Орли, севернее 81°30’с.ш. была сделана серия профилей, расположенных вкрест и параллельно простирания бровки шельфа (рис. 6). Здесь, на расстоянии порядка 35 км, происходит резкое нарастание глубин от 200 до 2500 и более м. На континентальном склоне, особенно в западной части отснятого района, широко развиты крупные оползневые тела, которые встречаются до глубин 2400–2500 м. На востоке преобладают крупные прямолинейные борозды.
На севере Баренцева моря характерно распространение континентальных морен, залегающих на коренных породах, экранирующих проникновение сигналов высокочастотного профилографа. Разрез по данным (Мурдмаа, Иванова, 1999, Murdmaa et al., 2006) состоит из трех горизонтов послеледниковых отложений. Нижний из них (горизонт III) представлен песчано-алевритово-пелитовыми илами с большим количеством рассеянных обломков, в том числе окатанных, различных континентальных пород. Горизонт отличается от вышележащих повышенной плотностью осадков. Возраст этого горизонта оценивается древнее 13 тыс. лет. Его видимая мощность превышает 50 м. Средний (горизонт II) рассматривается как переходный к горизонту I. Его мощности и литологический состав сильно варьируют (Мурдмаа, Иванова, 1999). Он представлен переслаиванием осадков пелитовой – песчаной размерности. В других случаях это могут быть однородные алеврито-пелитовые илы. Контакт с нижележащим горизонтом III резкий. На записи профилографа по данным (Мурдмаа, Иванова 1999) горизонт II акустически представлен полупрозрачной слоистой толщей, облекающей неровности подстилающего горизонта. Его возраст оценивается как 9.5–13 млн. лет, мощность составляет 20–60 м. Верхний (горизонт I) также сложен алеврито-пелитовым илами голоценового возраста. На профилях выражен в виде акустически прозрачного слоя. Его мощность – 1–5 м.
Рис. 6. Оттененный рельеф континентального склона в устье желоба Орли
По данным исследования НИС «Академик Николай Страхов» в юго-западной части желоба Эрик-Эриксен наблюдается маломощный акустически прозрачный горизонт мощностью около 2 м, который представляет собой голоценовые илы (горизонт I). Ниже идет хаотически построенная толща мощностью более 5 м, нижняя граница которой не видна. Вероятно, что эта толща представляет собой моренные отложения, либо постгляциальные отложения толщи III. Далее к западу, по мере уменьшения глубин в сторону Земли Короля Карла, начиная с 34°45’в.д., толща I присутствует фрагментарно и непосредственно на поверхность дна выведены отложения толщ III и IV (моренные). Начиная с глубин 250 м, запись становится акустически непрозрачной. По всей видимости, склоны поднятия островов Земли Короля Карла сложены плотными моренными отложениями, либо, что менее вероятно, здесь, на поверхности выходят коренные породы. Толща I местами достигает мощности 5 м. Она прорезана многочисленными мелкими каньонами на северном склоне поднятия Земли Короля Карла. Здесь же установлены следы выпахивания айсбергами в виде борозд глубиной до 3–5 м.
