Геофизические процессы и биосфера: статья

Природа земной коры южной части Бенгальского залива и прилегающей части Центральной котловины (Индийский океан)
В.К. Илларионов1,2
О.Ю. Ганжа2
Д.А. Ильинский2
В.Ю. Бурмин1
А.Н. Бойко1
К.А. Рогинский2
А.Ю. Борисова3,4
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, г. Москва, Россия
3 Институт геологических и экологических наук, г. Тулуза, Франция
4 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, г. Москва, Россия
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 21
Номер: 3
Год: 2022
Страницы: 75-97
УДК: 556
DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-7
Ключевые слова: акустический фундамент, базальный осадочно-вулканогенный комплекс, континентальная кора, горстовые блоки, дифференцированные движения, новейшая фаза тектонической активизации.
Аннотация: По материалам глубинного сейсмического зондирования, полученным в 2003 г. с борта НИС «Мезень» в Бенгальском заливе, построены два скоростных разреза, характеризующие строение земной коры в его южной части. Результаты сейсмических исследований показали, что в Бенгальском секторе Восточно-Индийского хребта (ВИХ) развита кора субконтинентального типа, мощность которой достигает 19.5 км. У западного подножья ВИХ скоростной разрез представлен редуцированной переходной корой мощностью 13 км. На основе оцифрованной базы данных мощности осадочного чехла в Индийском океане (NDGS), которая находится в свободном доступе в сети Интернет, построена карта глубин акустичес-кого фундамента, позволившая установить морфологические особенности его строения. Проведен сейсмостратиграфический анализ строения осадочного чехла, развитого на горстовых блоках, сгруппированных у подножья западного склона ВИХ; на гребне ВИХ; в прилегающей части Центральной котловины. Было установлено, что в позднем мелу–палеогене Бенгальский сектор ВИХ и горстовые блоки представляли единую платформенную структуру. В новейшую фазу тектонической активизации (поздний миоцен–плиоцен) платформа была разбита на горстовые блоки, которые испытали дифференцированное погружение. Установлено, что горстовые блоки играют основную роль в строении хребта 85°. Хребет 85° структурно не связан с плато Афанасия Никитина и по своей природе не является «трассерным хребтом».
Список литературы: Артюшков Е.В., Посёлов В.А. Образование глубоководных впадин в Российском секторе Амеразийского бассейна в результате эклогитизации нижней части континентальной коры // Докл. РАН. 2010. T. 431, № 5. С. 680–684.

Белоусов В.В., Павленкова Н.И. Типы земной коры Европы и Северной Атлантики // Геотектоника. 1998. № 3. С. 3–14.

Блюман Б.А. Выветривание базальтов и несогласия в коре океанов: Возможные геодинамические следствия // Региональная геология и металлогения. 2008. № 35. С. 72–86.

Вержбицкий Е.В. Исследование теплового потока в Центральной котловине Индийского океана // Океанология. 1991. Т. 31, вып. 5. С. 792–798.

Ганжа О.Ю., Непрочнов Ю.П. Методика изучения сейсмических параметров и неоднородностей океанской коры // Океанология. 2001. Т. 41, № 5. С. 785–789.

Дотдуев С.И. О покровном строении Большого Кавказа // Геотектоника. 1986. № 5. С. 94–106.

Илларионов В.К., Бойко А.Н., Удинцев Г.Б. Морфоструктура дна Бенгальского залива (Индийский океан), проблема его происхождения // Физика Земли. 2016. № 3. С. 50–67.

Илларионов В.К., Бойко А.Н., Борисова А.Ю. Новая модель формирования Восточно-Индийского хребта, Индийский океан // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 225–240. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-19

Илларионов В.К., Бойко А.Н., Борисова А.Ю., Ильинский Д.А. Природа плато Кергелен и его место в структурном плане Южного сектора Индийского океана // Геофизические процессы и биосфера. 2021. T. 20, № 3. С. 91–117. https://doi.org/10.21455/GPB2021.3-6

Ильинский Д.А., Гинзбург А.А., Воронин В.В., Ганжа О.Ю., Манукин А.Б., Рогинский К А. О создании цифровых донных сейсмических станций нового поколения: Настоящее и взгляд в будущее // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2019. № 2. С. 87–101. https://doi.org/10.31857/S0869-78092019287-101

Кашубин С.Н., Павленкова Н.И., Петров О.В., Мильштейн Е.Д., Шокальский С.П., Эринчек Ю.М. Типы земной коры циркумполярной Арктики // Региональная геология и металлогения. 2013. № 55. С. 5–20.

Кашубин С.Н., Петров О.В., Мильштейн Е.Д., Андросов Е.А., Винокуров И.Ю., Шокальский С.П. Типы земной коры Центральной и Северо-Восточной Азии, дальневосточной и арктической областей перехода континент–океан // Региональная геология и металлогения. 2018. № 73. С. 6–18.

Ломакин И.Э. Террасы подводных гор и некоторые вопросы тектоники дна Индийского океана // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2011. № 2. С. 42–54.

Непрочнов Ю.П., Ганжа О.Ю., Ильин И.А. Методика обработки и интерпретации записей донных сейсмографов при глубинном сейсмическом зондировании в океане // Океанология. 2005. Т. 45, № 3. С. 458–467.

Оллиер К.Д., Пайн К.Ф. Неотектонические поднятия гор и геоморфология // Геоморфология. 2019. № 4. С. 3–26. (На англ. яз.).

Павленкова Н.И. Структура земной коры и верхней мантии и глобальная тектоника // Спорные аспекты тектоники плит и возможные альтернативы / Отв. ред. В.Н. Шолпо. М.: ОИФЗ РАН, 2002. С. 64–83.

Павленкова Н.И. Структура земной коры и верхней мантии по сейсмическим данным // Строение и динамика литосферы Восточной Европы: Результаты исследовании по программе EUROPROBE / Ред. А.Ф. Морозов, Н.В. Межеловский, Н.И. Павленкова. М.: ГЕОКАРТ; ГЕОС, 2006. Вып. 2. С. 559–599.

Попов А.А. Сейсмические модели и строение земной коры северо-востока Индийского океана: Дис. ... канд. геол.-мин. наук. Южно-Сахалинск: ДВНЦ ИМГГ РАН, 1986. 188 с.

Попов А.А., Попов А.А (мл.), Петров А.В., Киктев Ю.В. Сейсмические модели северной части Восточно-Индийского хребта и прилегающих котловин // Океанология. 1985. Т. XXV, вып. 6. С. 983–992.

Ревердатто В.В., Еремеев В.В., Ильичев А.Я., Попов А.А., Сычев П.М., Шарапов В.Н. Находка риолитов и трахитов и геологическая ситуация в северной части подводного Восточно-Индийского хребта // Докл. АН СССР. 1985. Т. 280, № 4. С. 960–963.

Рудич Е.М. Движущиеся материки и эволюция океанического ложа. М.: Недра, 1983. 272 с.

Рудич Е.М. Мелководные фации Мирового океана // Океанизация Земли – альтернатива неомобилизма. Калининград: Изд-во КГУ, 2004. С. 218–234.

Сейсморазведка: Справ. геофизика / Ред. В.П. Номоконов. М.: Недра, 1990. 336 с.

Сычев П.М., Воробьев В.М., Лютая Л.М., Патрикеев В.К., Попов А.А., Ревердатто В.В., Соинов В.В. Тектоника и магматизм юго-запада Бенгальского залива (Индийский океан) // Литосфера и астеносфера континентов и океанов. Новосибирск: Наука, 1985. С. 38–52.

Сычев П.М., Воробьев В.М., Лютая Л.М., Патрикеев В.К., Попов А.А., Ревердатто В.В., Соинов В.В. Складчатые деформации осадочного чехла юго-запада Бенгальского залива // Тихоокеанская геология. 1987. № 1. С. 25–36.

Удинцев Г.Б. Региональная геоморфология дна океанов: Индийский океан. М.: Наука, 1989. 112 с.

Фролова Т.Н., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с.

Яковлев Ф.Л. Опыт построения сбалансированной структуры восточной части альпийского Большого Кавказа по данным количественных исследований линейной складчатости // Вестн. КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2012. № 1. С. 191–214.

Яковлев Ф.Л. Многоранговый деформационный анализ линейной складчатости на примере альпийского Большого Кавказа: Дис. … д-ра геол.-мин. наук. М.: ИФЗ РАН, 2015. 472 с.

Яковлев Ф.Л., Горбатов Е.С. Об использовании факторного анализа для исследования геодинамических процессов формирования Большого Кавказа // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9, № 3. С. 909–926.

Altenbernd T., Jokat W., Geissler W. The bent prolongation of the 85°E Ridge south of 5°N: Fact or fiction // Tectonophysics. 2020. V. 785. P. 1–12.

Banerji R.K. Cretaceous-eocene sedimentation, tectonism and biofacies in the Bengal Basin, India // Palaeogeography. Palaeoclimatology. Palaeoecology. 1981. N 34. P. 57–85.

Borisova A.Y., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V., Sushchevskaya N.M. Petrogenesis of olivine-phyric basalts from the Aphanasey Nikitin Rise: Evidence for contamination by cratonic lower continental crust // J. Petrol. 2001. V. 42 (2). P. 277–319. https://doi.org/10.1093/petrology/42.2.277

Borisova A.Y., Bindeman I.N., Toplis M.J., Zagrtdenov N., Guignard J., Safonov O., Melnik O.E., Marchelli M. Zircon survival in shallow asthenosphere and deep lithosphere // Amer. Mineralogist. 2020. V. 105/11. P. 1662–1671.

Brune J.N., Singh D.D. Continent-like crustal thickness beneath the Bay Bengal sediments // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1986. V. 76, N 1. P. 191–203.

Cowgill E., Forte A.M., Niemi N., Avdeev B., Tye A., Trexler C., Javakhishvili Z., Elashvili M., Godoladze T. Relict basin closure and crustal shortening budgets during continental collision: An example from Caucasus sediment provenance // Tectonics. 2016. V. 35 (12). P. 2918–2947.

Curray J.R. Geological history of the Bengal geosyncline // J. Assoc. Expl. Geophys. 1991. V. XII, N 4. P. 209–219.

Curray J.R., Moore D.G. Growth of the Bengal deep-sea fan and denudation in the Himalayas // Geol. Soc. Amer. Bull. 1971. V. 82. P. 563–572.

Curray J.R., Emmel F.J., Moore D.G., Raitt R.W. Structure, tectonics, and geological history of Northeastern Indian ocean // The oceans basins and margins. V. 6. Indian ocean / Ed. A.E.M. Nairn, G.E. Stehly. N.-Y.; London: Plenum Press, 1982. P. 399–450.

Curray J.R., Emmel F.J., Moore D.G. The Bengal Fan: Morphology, geometry, stratigraphy, history and processes // Marine and Petrol. Geol. 2003. V. 19. P. 1191–1223.

Desa M.A., Ramana M.V. Integrated analysis of magnetic, gravity and multichannel seismic reflection data along a transect southeast of Sri Lanka, Bay of Bengal: New constraints // Marine Geology. 2021. V. 438. P. 1–15.

Divins D.L. Total sediment thickness of the world’s oceans and marginal seas. NOAA Nat. Geophys. Data Center, 2003.

Dreiling J., Tilmann F., Yuan X., Haberland C., Mahinda Seneviratne S.W. Crustal structure of Sri Lanka derived from joint inversion of surface wave dispersion and receiver functions using a bayesian approach // J. Geophys. Res. 2020. V. 125. P. 1–15.

Dupré B., Allègre C. Pb–Sr isotope variation in Indian Ocean basalts and mixing phenomena // Nature. 1983. V. 303. P. 142–146. https://doi.org/10.1038/303142a0

France-Lanord C., Spiess V., Klaus A., Schwenk T., and the Expedition 354 Scientists // Proc. of the Intern. Ocean Discovery Program. Bengal Fan. 2016. V. 354. P. 35.

Hart S. A large-scale isotope anomaly in the Southern Hemisphere mantle // Nature. 1984. V. 309. P. 753–757. https://doi.org/10.1038/309753a0

Homrighausen S., Hoernle K., Wartho J.-A., Hauff F., Werner R. Do the 85°E ridge and Conrad rise form a hotspot track crossing the Indian Ocean? // Lithos. May 2021: 398–399. P. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106234

Krishna K.S., Bull J.M., Scrutton R.A. Evidence for multiphase folding of the central Indian Ocean lithosphere // Geology. 2001. V. 29. P. 715–718.

Liu C.-S., Sandwell D.T., Curray J.R. The negative gravity field over the 85°E ridge // J. Geophys. Res. 1982. V. 87, N B9. P. 7673–7686.

Mahoney J.J., White W.M., Upton B.G.J., Neal C.R., Scrutton R.A. Beyond EM-1: Lavas from Afanasy Nikitin Rise and the Crozet Archipelago, Indian Ocean // Geology. 1996. V. 24 (7). P. 615–618.

Naini B.R., Leyden R. Ganges cone: A wide angle seismic reflection and refraction study // J. Geophys. Res. 1973. V. 78, N 35. P. 8711–8720.

Ningthoujam L.S., Pandey D.K., Nair N., Yadav R., Khogenkumar Sh., Negi S.S., Kumar A. Plume-ridge interactions in the Central Indian Ocean Basin: Insights from new wide-angle seismic and potential field modelling // Tectonophysics. 2022. V. 824. P. 1–16.

Paul D.D., Lian KM. Offshore tertiary basins of South-East Asia, Bay of Bengal to South China Sea // Proc. of the World petrol. congr. Tokyo, 1975. V. 3. P. 107–121.

Radhakrishna M., Subrahmanyam C., Damodharan T. Thin oceanic crust below Bay of Bengal inferred from 3D-gravity interpretation // Tectonophysics. 2010. V. 493. P. 93–105.

Rao D.G., Krishna K.S. Crustal evolution and sedimentation history of the Bay of Bengal since the Cretaceous // J. Geophys. Res. 1997. V. 102, N B8. P. 17747–17768.

Rao G.S., Radhakrishna M., Sreejith K.M., Krishna K.S., Bull J.M. Lithosphere structure and upper mantle characteristics below the Bay of Bengal // Geophys. J. Inter. 2016. V. 206. P. 675–695.

Rao V.V., Nara D. Constraints on the lithospheric structure and tectonics of Archean Dharwar Craton, Southern India, from geophysical and geological data: Evidence for modified lithosphere // Geosystems and Geoenvironment. 2022. P. 1–72.

Sandwell D.T., Smith W.H.F. Global marine gravity from retracked Geosat and ERS-1 altimetry: Ridge segmentation versus spreading rate // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2009. V. 114. P. 1–18. https://doi.org/10.1029/2008JB006008

Sushchevskaya N.M., Levchenko O.V., Belyatsky B.V. To the question of magmatism and origin of the Afanasy Nikitin Rise due to discovery of ancient zircon by three billion years age // Oceanology. 2022. V. 62, N 1. P. 114–126.

Singh S.C., Hananto N., Mukti M., Robinson D.P., Das Sh., Chauhan A., Carton H., Gratacos B., Midnet S., Djajadihardja Yu., Harjono H. Aseismic zone and earthquake segmentation associated with a deep subducted seamount in Sumatra // Nature Geosci. Let. 2011. V. 4. P. 308–311.

Srinivas K., Krishna K.S., Ismaiel M., Mishra J., Saha D. An island chain lost in the Bay of Bengal // Current Sci. 2017. V. 112, N 1096. P.1095–1096.

The expedition SO258/2 of the research vessel Sonne to the Central Indian Ocean in 2017 / Ed. by W. Geissler. Bremerhaven, 2017. 66 p.

Yakovlev F.L. Methods for detecting formation mechanisms and determining a final strain value for different scales of folded structures // Comptes Rendus Geosci. 2012. V. 344 (3–4). P. 125–137.

Yano T., Vasilev B.I., Choi Dong R., Miyagi S., Gavrilov A.A., Adachi H. Continental rocks in the Indian Ocean // New Concepts in Global Tectonics Newsletter. 2011. N 58. P. 9–28.