ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2019, том 20, № 2, с. 5-18. https://doi.org/10.21455/gr2019.2-1

УДК 550.34.09

Аннотация  Литература  Полный текст

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТОСФЕРНЫХ МАГНИТНЫХ АНОМАЛИЙ ГРЕНЛАНДСКО-ИСЛАНДСКО-ФАРЕРСКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЙ НА СПУТНИКЕ CHAMP

© 2019 г. Д.Ю. Абрамова(1), Л.М. Абрамова(2), Ив.М. Варенцов(2), С.В. Филиппов(1)

(1) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН,  г. Москва, г. Троицк, Россия

(2) Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта, г. Москва, г. Троицк, Россия

Анализируется распределение поля региональных литосферных магнитных аномалий над территорией Гренландско-Исландско-Фарерского вулканического комплекса, являющегося частью Северо-Атлантической магматической провинции, одной из крупнейших магматических провинций в мире. Данные получены по измерениям геомагнитного поля, выполненным в последний год работы низколетящего спутника CHAMP (Германия), когда высота его полета существенно снизилась. Для выделения части, связанной с полем литосферных магнитных аномалий, разработана специальная оригинальная технология вычленения из общего объема записей спутника CHAMP долей поля, определяемых наличием глубинных источников региональных аномалий. Создана база экспериментальных данных модуля полного вектора индукции Та аномального литосферного магнитного поля на спутниковой высоте. Построены разномасштабные карты аномального литосферного магнитного поля на высоте 280 км над Гренландско-Исландско-Фарерским вулканическим комплексом. При их построении использованы различные виды медианного осреднения по блокам размером 80×80 км и 10×10 км средствами GMT.

Обсуждаются связи выявленных литосферных магнитных аномалий со структурами изучаемой магматической провинции и с активными тектоническими процессами, протекающими в ней по настоящее время. Обширная область отрицательных значений аномального магнитного поля, наблюдаемая на высоте 280 км, отражает суперпозицию процессов спрединга Срединно-Атлантического хребта и магматической деятельности, которые протекают в этой зоне не только непосредственно вдоль оси хребта, но и по его периферийным ответвлениям. Прослеженные положительные магнитные аномалии, по-видимому, фиксируют наличие отдельных фрагментов древней континентальной коры, погруженных под мощные структуры базальтового основания.

Построенные по данным спутника CHAMP карты аномалий магнитного поля Та на высоте 280 км над территорией Гренландско-Исландско-Фарерского вулканического комплекса хорошо согласуются с представлениями об активных тектонических процессах, протекающих в исследуемой области.

Ключевые слова: спутниковые измерения, литосферные магнитные аномалии, Гренландско-Исландско-Фарерский вулканический комплекс, спрединг, мантийный плюм, древняя континентальная кора.

Литература

Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М. Литосферные магнитные аномалии на территории Сибири (по измерениям спутника СНАМР) // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. С.1081–1092.

Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М., Варенцов Ив.М., Филиппов С.В. Анализ аномалий литосферного магнитного поля в рамках геолого-геофизического исследования корово-мантийных структур Карпато-Балканского региона // Геофизика. 2017. № 2. С.71–78.

Абрамова Д.Ю., Абрамова Л.М., Варенцов Ив.М., Филиппов С.В. Роль спутниковых литосферных магнитных аномалий при анализе геолого-геофизических данных в Центрально-Азиатской коллизионной зоне // Проблемы геодинамики и геоэкологии внутриконтинентальных орогенов (Материалы VI международного симпозиума). Бишкек: НС РАН, 2015. С.45–54.

Артюшков Е.В. Континентальная кора на хребте Ломоносова, поднятии Менделеева и в котловине Макарова. Образование глубоководных впадин в неогене // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 11. С.1515–1530.

Головков В.П., Зверева Т.И., Чернова Т.А. Метод создания пространственно-временной модели главного магнитного поля путем совместного использования методов сферического гармонического анализа и естественных ортогональных компонент // Геомагнетизм и аэрономия. 2007. T. 47, № 2. C.272–278.

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. 2010. Т. 51, № 1. С.7–17.

Коротаев С.М., Жданов М.С., Орехова Д.А., Кругляков М.С., Трофимов И.Л., Шнеер В.С., Щорс Ю.Г. Перспективы магнитотеллурических зондирований на некоторых крупных структурах Северного Ледовитого океана // Физика Земли. 2010. № 9. С.48–54.

Печерский Д.М., Геншафт Ю.С. Петромагнетизм континентальной литосферы и природа региональных магнитных аномалий: обзор // Российский журнал наук о Земле. ИФЗ РАН. 2001. Т. 3, № 2. http://elpub.wdcb.ru/journals/rjes/rus/v03/rje01059/rje 1059.htm.

Порохова Л.Н., Абрамова Д. Ю., Порохов Д.А. Модели электропроводности мантии, построенные методом эффективной линеаризации по глобальным наземным и спутниковым данным // Геомагнетизм и аэрономия. 1996. Т. 34, № 5. С.137–146.

Ротанова Н.М., Харитонов А.Л., Фрунзе А.Х., Филиппов С.В., Абрамова Д.Ю. Аномальные магнитные поля из измерений на спутнике CHAMP для территории Курской магнитной аномалии // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. Т. 45, № 5. С.712–719.

Яковлев А.В., Бушенкова Н.А., Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л. Структура верхней мантии Арктического региона по данным региональной сейсмотомографии // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. С.1261–1272.

Abramova D.Yu., Abramova L.M. Morphology of the East Europe deep structure by results of magnetic field measurements from the CHAMP satellite // Bulgarian Geophysical Journal. 2009. V. 35. P.17–32.

Allen R., Nolet G., Morgan W., Vogfjord K., Nettles M., Ekstrom G., Bergsson B., ErlendssonP., Foulger G., Jakobsdottir S., Julian B., Pritchard M., Ragnarsson S., Stefansson R. Plume-driven plumbing and crustal formation in Iceland // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. ESE 4-1–ESE 4-19, https://doi.org/10.1029/2001JB000584

Alvey A., Gaina C., Kusznir N.J., Torsvik T.H. Integrated crustal thickness mapping and plate reconstructions for the high Arctic // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 27. P.310–321.

Arkani-Hamed J., Langel R.A., Purucker M.E. Magnetic anomaly maps of Earth derived from POGO and Magsat data // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P.24075–24090.

Bijwaard H., Spakman W. Tomographic evidence for a whole-mantle plume below Iceland // Earth Planet. Sci. Lett. 1999. V. 166. P.121–126.

Boðvarsson G., Walker G.P.L. Crustal drift in Iceland // Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society. 1964. V. 8. P.285–300. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1964.tb06295.x

Brooks, C.K. Rifting and Doming in Southern East Greenland // Nature Physical Science. 1973. V. 244. P.3.

Dahl-Jensen T., Larsen T.B., Woelbern I., Bach T., Hanka W., Kind R., Gregersen S., Mosegaard K., Voss P., Gudmundsson O. Depth to Moho in Greenland: Receiver-function analysis suggests two Prot erozoic blocks in Greenland // Earth Planet. Sci. Lett. 2003. V. 205. P.379–393.

Fitton J.G., Saunders A.D., Norry M.J., Hardarson B.S., Taylor R.S. Thermal and chemical structure of the Iceland plume // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 153. P.197–208.

Foulger G.R., Anderson D.L. A cool model for the Iceland hotspot // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2005. V. 141. P.1–22.

Funck T., Hopper J.R. Crustal structure. Tectonostratigraphic Atlas of the North-East Atlantic Region // Geological Surv. of Denmark and Greenland (GEUS). Copenhagen, Denmark, 2014. P.69–128.

Gaina C., Gernigon L., Ball P. Palaeocene–Recent plate boundaries in the NE Atlantic and the formation of the Jan Mayen microcontinent // Journal of the Geological Society. London. 2009. V. 166. P.601–616. https://doi.org/10.1144/0016-76492008-112

Haase C., Ebbing J., Funck T. A 3D crustal model of the NE Atlantic based on seismic and gravity data // The NE Atlantic Region: A Reappraisal of Crustal Structure, Tectonostratigraphy and Magmatic Evolution / Eds. G. Peron-Pinvidic, J.R. Hopper, T. Stoker, C. Gaina, H. Doornebal, T. Funck, U. Arting. Geological Society, London, Special Publications. 2016. V. 447, N 12. https://doi.org/10.1144/SP447.8/

Hemant K., Maus S. Geological modeling of the new CHAMP magnetic anomaly maps using a geographical information system technique // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. P.1–23.

Hemant K., Maus S., Haak V. Interpretation of CHAMP crustal field anomaly maps using a geographical information system (GIS) technique // Earth Observation with CHAMP: Results from Three Years in Orbit. 2005. P.249–254.

Henriksen N., Higgins A.K., Kalsbeek F., Pulvertaft T.C.R. Greenland from Archaean to Quaternary. Descriptive text to the Geological map of Greenland 1:2 500 000 // Geology of Greenland Survey Bull. 2000. N 185. 93 p.

Hjartarson A., Erlendsson O., Blisghke A. The Greenland–Iceland–Faroe Ridge Complex. Geological Society London Special Publications. April 2017. 21 p.

Hjartarson A., Sæmundsson K. Geological Map of Iceland. Bedrock. 1:600 000. Iceland Geo-Survey (I´SOR). 2014. Reykjavik, Iceland.

Langel R.A., Hinze W.J. The Magnetic Field of the Earth’s Lithosphere: The Satellite Perspective. U.K. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1998.

Larsen L.M., Watt W.S. Episodic volcanism during break-up of the North Atlantic: evidence from the East Greenland plateau basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 1985. V. 73. P.105–116, https://doi.org/ 10.1016/0012-821X(85)90038-X

Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle // Nature. 1971. V. 230. P.42–43.

Reigber C., Lühr H., Schwintzer P. CHAMP mission status // Adv. Space Res. 2002. V. 30 (2). P.129–134.

Rickers F., Fichtne A., Trampert J. The Iceland–JanMayen plume system and its impacton mantle dynamics in the North Atlantic region // Earth Planet. Sci. Lett. 2013. V. 367. P.39–51.

Saunders A.D., Fitton J.G., Kerr A.C., Norry M.J., Kent R.W. The North Atlantic igneous province / Eds. J.J. Mahoney, M.F. Coffin. Large Igneous Provinces. American Geophysical Union, Geophysical Monograph. 1997. V. 100. P.45–93.

Søager N., Holm P.M. Extended correlation of the Paleogene Faroe Islands and East Greenland plateau basalts // Lithos. 2009. V. 107. P.205–215. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2008.10.002

Thordarson T., Larsen G. Volcanism in Icelandin historical time: Volcano types, eruption styles and eruptive history // Journal of Geodynamics. 2007. V. 43. P.118–152.

Torsvik T.H., Amundsen H.E.F. Continental crust beneath southeast Iceland // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2015. V. 112. P.1818–1827.

White R., McKenzie D. Magmatism at rift zones: the generation of volcanic continental margins and flood basalts // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P.7685–7729.