Проблемы геологического строения и тектоники наиболее полно и подробно изложены в публикациях В.А. Виноградова, В.Л. Иванова, Б.И. Кима, М.К. Косько, Д.В. Лазуркина, С.Б. Секретова, О.И. Супруненко, С.Д. Яшина и ряда других исследователей Восточно-Арктического шельфа [1, 2, 4—7, 9, 11—15, 18]. В статье для создания структурно-тектонической модели фундамента и осадочного чехла в восточно-арктических акваториях использованы современные технологии бассейнового моделирования — программа Petromod. В качестве основы для бассейнового анализа использована модель, разработанная специалистами Equinor [14], которая охватывает временной период с триаса по палеоген включительно и учитывает плито-тектонические реконструкции, выполненные Dor'e и соавт. в 2015 г. восточно-арктические акватории включены в единую модель в связи с тем, что изучаемые осадочные бассейны входят в состав одной континентальной окраины и их границы не всегда совпадают с условными границами акваторий. Стратегия моделирования акваторий определялась особенностями геологического строения и эволюции осадочных бассейнов, а также качеством доступной геолого-геофизической и геохимической информации. Для формирования структурно-тектонического каркаса модели осадочных бассейнов Восточной Арктики были использованы структурные построения масштаба 1:5 000 000, выполненные специалистами ВСЕГЕИ в 2014 г. Сформированная модель включает четыре основных осадочных комплекса: доаптский, апт-верхнемеловой, палеогеновый, неоген-четвертичный (рис. 1).

Структурная модель охватывает акватории моря Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского морей и включает пять основных поверхностей: подошву осадочного чехла, предаптское несогласие, подошву кайнозоя, несогласие в нижней части олигоцена и подошву четвертичных отложений, а также современный рельеф дна (рис. 2).

Плитная модель базируется на представлении о последовательном трехэтапном раскрытии Арктики: Канадский бассейн, Котловина Подводников и Евразийский бассейн. Ключевым для формирования осадочного чехла рассматриваемых осадочных бассейнов является существование с конца палеозоя — начала триаса Аляскинско-Чукотского микроконтинента (ACMC) и его последующая трансформация под влиянием тектонических факторов. В течение мезо-кайнозоя ACMC являлся областью рифтогенеза и заложения осадочных бассейнов и наконец в мелу сформировал большую часть шельфа ВосточноСибирского моря. Палеозойские (допермские) и более древние породы входят в состав фундамента всех рассматриваемых осадочных бассейнов за исключением прогиба Ханна [9].

Структурно-тектонические особенности моря Лаптевых. В региональном плане море Лаптевых соответствует одноименной плите [6], занимающей промежуточное положение между подвижными платформами (метаплатформами) Западнои Восточно-Арктической [17], также характеризуемой высокой подвижностью и сформированной над областью стыка блоков и зон разновозрастного фундамента. Согласно существующим представлениям [10], в западной и юго-западной частях акватории фундамент образован, в основном, блоками карельского и гренвильского фундамента. На востоке акватории, в пределах Восточно-Лаптевской ступени, преобладает киммерийский (или герцинско-киммерийский) фундамент Новосибирско-Чукотской складчатой системы. Такой же фундамент предполагается в некоторых шовных зонах между массивами карельской и гренвильской консолидации на юго-западе и в центральной части акватории (Южно-Лаптевский вал и вал Минина, возможно, представляющий собой ветвь Верхояно-Колымской складчатой системы). Главными элементами внутренней структуры мегабассейна являются системы положительных и отрицательных форм субмеридионального и северо-западного простирания, таких как прогибы (грабены) Оленёкско-Бегичевский, Центрально-Лаптевский, Омолойский, а также Лено-Таймырская зона поднятий, вал Минина и ряд менее крупных элементов (рис. 3). В составе осадочного чехла моря Лаптевых выделяются промежуточный и плитный структурный этажи [10, 16]. Первый охватывает интервал от верхнего рифея до нижнего мела и развит, в основном, в центральной и западной частях акватории. Второй включает отложения верхнего мела и кайнозоя, развитые на всей акватории.

Промежуточный этаж делится на три комплекса: верхнерифейско-вендский, нижне-среднепалеозойский и верхнепалеозойско-нижнемеловой, выделяемые на основе сейсмостратиграфического анализа и по аналогии с континентальными разрезами.

Плитный этаж также включает три комплекса: верхнемеловой-палеогеновый (мел-палеоценовый) [8], миоценовый (палеоцен-среднемиоценовый) и плиоцен-четвертичный (среднемиоцен-плейстоценовый). Существуют региональные особенности развития отложений этого этажа. Так, на материке кайнозойские отложения резко несогласно залегают на позднемезозойском складчатом основании, а отложения верхнемелового-палеогенового (палеоцен-эоцен) комплекса в большинстве районов обрамления моря Лаптевых отсутствуют, что часто рассматривается как свидетельство регионального пенеплена конца мела-палеогена.

Структурно-тектонические особенности Восточно-Сибирского моря. Согласно сформированной модели в распределении глубин поверхности фундамента и ее морфологии в направлении от побережья Восточно-Сибирского моря к внешнему краю его шельфа наблюдается определенная зональность, следующая примерно параллельно берегу. В ближней к берегу зоне шириной примерно 300—400 км поверхность фундамента залегает на небольших глубинах, в основном от 0,5 км и менее до 1,0—1,5 км, реже — до 2,0 км, и образует своеобразную региональную ступень.

Эта ступень разделена неглубокими депрессиями на отдельные «плато», или террасы. Некоторые из этих террас в плане продолжают по простиранию антиклинории, выраженные в складчато-орогенной структуре прилегающего побережья (Анюйский антиклинорий и Северо-Чукотский мегантиклинорий), а разделяющие их депрессии — синклинальные зоны между ними. Некоторые террасы увенчаны узкими грядами, продолжающими по простиранию островные антиклинальные поднятия (о-ва Ляховский и Котельный). При этом генеральное простирание этих гряд также соответствует ориентировке складчатых зон киммерид Северной Чукотки.

На основе комплекса исходных данных и выполненных по результатам их анализа и синтеза построений и моделирования разработана структурно-тектоническая модель Восточно-Сибирского и Чукотского морей и прилегающих районов, отражающая распределение главных структурных элементов, их пространственные взаимоотношения, а также их региональную иерархическую номенклатуру (рис. 4).

В качестве надрегиональных элементов структуры региона выделяются окраинно-континентальные (или — материковые) подвижные платформы и плиты, палеоплатформенные области, складчато-орогенные пояса и другие элементы. В составе региональных элементов выделяются плиты, системы поднятий и депрессионные системы, отдельные структурные объекты положительного и отрицательного знака, в том числе антиклинории и синклинории, зоны сбросовоблоковых структур, некоторые другие элементы. В число субрегиональных и прочих структурных элементов включены меньшие по масштабам формы, характеризуемые тем или иным уровнем отношений соподчиненности с более масштабными структурно-геологическими объектами.

Наряду с традиционно выделяемыми структурно-тектоническими элементами авторы сочли целесообразным и полезным для понимания тенденций развития структуры на основе комплекса геолого-геофизических данных и моделирования выделять такой элемент, как «палеоплатформенная область», или палеоплатформа. Теоретической предпосылкой для выделения этого элемента являются идеи Л.П. Зоненшайна и Л.М. Натапова об эпигренвильском кратоне Арктида и более ранняя — Н.С. Шатского о Гиперборейской платформе [3, 12]. Как считают эти исследователи, фрагментами указанной платформы, разрушенной в настоящее время, являются выходы докембрийского фундамента Таймыра, Канадской Арктики, Аляски, Чукотки; ее обломки занимают, по их мнению, всю полярную область, включая шельфы и острова Баренцева, Восточно-Сибирского и Чукотского морей, поднятия Ломоносова, Менделеева, Чукотского плато и др.

Учитывая, что часть фрагментов этой древней платформы (кратона) в современной структуре Арктики вошла в состав новых платформенных образований (например, Восточно-Сибирской и Чукотско-Бофортской), а остальные части либо ушли в «самостоятельное плавание» в виде «террейнов» или срединных массивов, либо образовали более или менее компактные глыбово-блоковые ассоциации, мы приходим к выводу о целесообразности выделения этих последних в качестве палеоплатформ или палеоплатформенных областей.

В рассматриваемой части Арктического региона можно наблюдать два типа таких образований, возможно, отображающих разные стадии развития их структуры.

В Центрально-Арктическом регионе, примыкающем с севера к Восточно-Арктической окраинно-материковой подвижной платформе, такая область представлена совокупностью поднятых блоков и зон докембрийского и палеозойского основания, местами прикрытого мезозойско-кайнозойским чехлом, и разделяющих их глубоких трогов с корой субконтинентального, субокеанического или океанического типов и местами, возможно, с зачаточными явлениями спрединга.

Эта область ограничена двумя абиссальными котловинами — Евразийской и Канадской, Иннуитским складчатым поясом севера Гренландии и окраинно-материковой платформой Восточно-Арктической окраины Евразии.

Географически и структурно она включает поднятия Ломоносова, Менделеева-Альфа, Чукотского плато и более мелкие возвышенности, разделяющие их глубоководные бассейны, и в геодинамическом отношении представляет собой область многоосного растяжения и погружения, возможно, с присутствием «вращательной» составляющей.

Другим типом палеоплатформенной области, представленным в пределах континентального региона, является Колымско-Омолонская, включающая древние массивы (Колымский, Приколымский, Омулевский, Омолонский), ряд межблоковых складчатых зон и ограниченная со всех сторон мезозойскими или мезозойско-кайнозойскими складчатыми или вулканическими поясами. В отличие от предыдущей области, где массив разделен зонами растяжения, в этом случае они разделяются зонами смятия, возникшими, по-видимому, на месте межблоковых трогов, подобных современным океаническим, существовавших здесь в перми — ранней-средней юре.

Таким образом, эта палеоплатформенная область в геодинамическом отношении представляет собой область многоосного сжатия, так же, возможно, включающего и сдвигово-вращательную составляющую.

Ключевым элементом класса структурно-тектонических комплексов региона океанообразования является Трансарктическая система рифтогенно-океанических прогибов и впадин, включающая в качестве региональных элементов впадину Подводников-Толля, прогиб Вилькицкого и Северо-Чукотский прогиб. Эта система разделяет области океанического и окраинно-континентального структурообразования и содержит огромные объемы осадочного разреза, который является одним из наиболее мощных в регионе генераторов углеводородного сырья.

Ключевым элементом класса комплексов окраинно-континентальных подвижных платформ и плит в регионе является Восточно-Арктическая окраинно-континентальная подвижная платформа, а в ее составе — четыре плиты, отделенные друг от друга системами (поясами) продольных и поперечных по отношению к шельфовой зоне нарушений: плита

Анжу, Восточно-Арктическая (или Восточно-Сибирская) плита, Чукотско-Бофортская плита и Врангелевско-Чукотская плита. Каждая из плит характеризуется сложным сочетанием субрегиональных и более дробных положительных и отрицательных структурно-тектонических элементов, в том числе более или менее мощным разрезом осадочного чехла, залегающим, по большей части, на древнем докаледонском или каледонском фундаменте. Исключение составляет только Врангелевско-Чукотская плита, осадочный чехол который залегает на киммерийском основании и имеет, скорее всего, кайнозойский или мел-кайнозойский возраст.

Особенностью структурных элементов, относимых к классу комплексов континентальных и островных систем, является, как правило, незначительная мощность осадочного чехла, перекрывающего фундамент в их пределах. Мощности отложений, имеющих в основном мел-кайнозойский возраст, здесь увеличиваются лишь в обособленных и пространственно разобщенных орогенных впадинах.

Как следует из материалов полевых исследований, в регионе распространены три мегаформационных мегакомплекса, представленные фундаментом, промежуточным мегакомплексом и осадочным чехлом (плитный мегакомплекс).

Промежуточный мегакомплекс в целом представляет собой складчатый чехол останца (блока) выделенной здесь в 1930-е годы Н.С. Шатским Гиперборейской платформы. Породы мегакомплекса занимают стратиграфический диапазон от верхнего протерозоя до верхней юры — нижнего мела и встречены как в складчатом, так и в недислоцированном платформенном залегании. Мегакомплекс представлен карбонатно-терригенными, темноцветно-глинистыми терригенными и терригенно-карбонатными формациями, скорее всего, морского происхождения.

Плитный мегакомплекс соответствует этапу заложения наблюдаемых в современной структуре седиментационных бассейнов и датируется второй половиной раннего мела — неогеном. Мегакомплекс с несогласием залегает на породах фундамента или промежуточного мегакомплекса. Он состоит из двух ярусов (комплексов), разделенных скользящей в возрастном отношении (диахронной) границей между ними. Нижний, меловой комплекс представлен преимущественно терригенно-угленосной, паралической черносланцевой формациями, верхний — палеогеновыми или неогеновыми преимущественно терригенными формациями, а также базальтовой формацией (о-в Жохова).

Заключение

В результате применения технологии бассейнового моделирования программа Petromod создала структурно-тектонические модели фундамента и осадочного чехла в восточно-арктических акваториях, которые включены в единую модель в связи с тем, что изучаемые осадочные бассейны входят в состав одной континентальной окраины и их границы не всегда совпадают с условными границами акваторий. Сформированная модель включает четыре основных осадочных комплекса: доаптский, апт-верхнемеловой, палеогеновый, неоген-четвертичный. Структурная модель охватывает акватории моря Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского морей и включает пять основных поверхностей: подошву осадочного чехла, предаптское несогласие, подошву кайнозоя, несогласие в нижней части олигоцена и подошву четвертичных отложений, а также современный рельеф дна.

Наряду с традиционно выделяемыми структурно-тектоническими элементами для понимания тенденций развития структуры на основе комплекса геолого-геофизических данных и моделирования выделяется такой элемент, как «палеоплатформенная область», или палеоплатформа, в геодинамическом отношении представляющий собой область многоосного сжатия, также, возможно, включающего и сдвигово-вращательную составляющую.

Ключевым элементом класса структурно-тектонических комплексов региона океанообразования является Трансарктическая система рифтогенно-океанических прогибов и впадин, включающая в качестве региональных элементов впадину Подводников-Толля, прогиб Вилькицкого и Северо-Чукотский прогиб. Эта система разделяет области океанического и окраинно-континентального структурообразования и содержит огромные объемы осадочного разреза, который является одним из наиболее мощных в регионе генераторов углеводородного сырья.

В регионе распространены три мегаформационных мегакомплекса, представленных фундаментом, промежуточным мегакомплексом и осадочным чехлом (плитный мегакомплекс).