Новые представления о строении и природе коры западной части Бенгальского залива по данным глубинной сейсмики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен комплексный анализ геолого-геофизических данных, характеризующих строение восточной материковой окраины Индии и прилегающей части дна Бенгальского залива. По структурно-тектоническим особенностям выделено три сектора: южный, центральный и северный, естественными границами между которыми служат разломные зоны авлакогенов Маханади и Годавари-Кришна. В центральном секторе к материковому склону прилегает периконтинентальное Восточно-Индийское плато. В 2003 г. с борта НИС “Мезень” в данном регионе на двух профилях были выполнены работы методом глубинного сейсмического зондирования. Полученные данные и их геологическая интерпретация позволили выделить “редуцированную” континентальную кору. Она характеризуется сокращенной мощностью верхнего, среднего и нижнего слоя. Сделан вывод о континентальной природе Восточно-Индийского плато и, прилегающей к нему, северной части Хребта 85°. Легкие сиалические и эффузивные породы, которые участвуют в строении вершины хребта, дают отрицательную гравиметрическую аномалию в редукции Фая, которая является его выдающийся особенностью.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. К. Илларионов

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН; Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vkillar@mail.ru
Россия, Москва; Москва

О. Ю. Ганжа

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: vkillar@mail.ru
Россия, Москва

Д. А. Ильинский

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: vkillar@mail.ru
Россия, Москва

К. А. Рогинский

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: vkillar@mail.ru
Россия, Москва

А. Ю. Борисова

Институт геологических и экологических наук

Email: vkillar@mail.ru
Франция, Тулуза

Список литературы

  1. Атлас “Опорные геолого-геофизические профили России”. Глубинные сейсмические разрезы по профилям ГСЗ, отработанным в период с 1972 по 1995 год”. Электронное издание. СПб: ВСЕГЕИ, 2013. 94 с.
  2. Белоусов В.В. Переходные зоны между континентами и океанами. М.: Недра, 1982. 152 с.
  3. Долгинов Е.А. К проблеме происхождения океана // Бюл. Моск. об-ва испыт. природы. Отд. Геол. 1979. Т. 54. Вып. 1. С. 22–46.
  4. Илларионов В.К., Ганжа О.Ю., Ильинский Д.А. и др. Природа земной коры южной части Бенгальского залива и прилегающей части Центральной котловины (Индийский океан) // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21. № 3. С. 75–97.
  5. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли (рифтогенез на древних платформах). М.: Недра, 1983. 280 с.
  6. 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.
  7. Субботин С.И., Соллогуб В.Б., Чекунов А.В. и др. Глубинные сейсмические исследования Индийского щита // Геофизический журнал.1979. Т. 1. № 1. С. 3–18.
  8. Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Внеальпийская Азия и Австралия // М.: Недра, 1979. 356 с.
  9. Anand S.P., Rajaram M., Majumdar T.J., Bhattacharyya R. Structure and tectonics of 85° E Ridge from analysis of Geopotential data // Tectonophysics. 2009. V. 478(1-2). P. 100–110.
  10. Baksi A.K. Geochemistry and geochronology of the Rajmahal Flood Basalt Province, northeastern India: Genetic links to Kerguelen hotspot activity // Journal Earth System Science. 2022. V. 131(3). 157.
  11. Bastia R., Radhakrishna M., Srinivas T. et al. Structural and tectonic interpretation of geophysical data along the eastern continental margin of India with special reference to the deepwater petroliferous basins // Journal of Asian Earth Sciences. 2010. V. 39. P. 608–619.
  12. Bea F., Fershtater G.B., Montero P. et al. Recycling of continental crust into the mantle as revealed by Kytlym dunite zircons, Ural Mts, Russia // Terra Nova. 2001. V. 13. P. 407–412.
  13. Bharali B.R., Srivastava S.K., Ravichandran V. Seismostratigraphic analysis of Cretaceous-Tertiary seguence of the Mahanadi offshore Basin // Recent geoscientific studies in the Bay of Bengal and the Andaman Sea. Geological Survey of India, Special Publications. 1992. V. 29. P. 247–254.
  14. Biswas S.K. Mesozoic Volcanism in the East Coast Basins of India // Indian Journal of Geology. 1996. V. 68(40). P. 237–254.
  15. Borisova A.Y., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V., Sushchevskaya N.M. Petrogenesis of Olivine-phyric Basalts from the Athanasy Nikitin Rise: Evidence for Contamination by Cratonic Lower Continental Crust // Jour. Petrology. 2001. V. 42(2). P. 277–319.
  16. Borisova A.Y., Bindeman I.N., Toplis M.J. et al. Zircon survival in shallow asthenosphere and deep lithosphere // Am. Mineralogist. 2020. V. 105(11). P. 1662–1671.
  17. Borisova A.Y., Bohrson W.A, Grégoire M. Origin of primitive ocean island basalts by crustal gabbro assimilation and multiple recharge of plume-derived melts // Geochemistry. Geosciences. Geosystems. 2017. V. 18(7). P. 2701–2716.
  18. Cambeses A., Chakrabort S., Jön N. et al. How does inherited zircon survive in partially molten mantle: Insights on modes of magma transport in the mantle from nanoscale melt-crystal interaction experiments // Earth and Planetary Science Letters. 2023. V. 601. 117911.
  19. Choudhuri M., Nemčok M., Stuart C. et al. 85°E Ridge, India – Constraints on its Development and Architecture // J. Geol. Soc. India. 2015. V. 84(5). P. 513–530.
  20. Curray J.R, Munasinghe T. Origin of the Rajmahal Traps and the 85°E Ridge: Preliminary Reconstructions of the Trace of the Crozet Hotspot // Geology. 1991. V. 19. P. 1237–1240.
  21. Dobmeier C., Simmat R. Post-Grenvillian transpression in the Chilka Lake area, Eastern Ghats Belt – implications for the geological evolution of peninsular India // Precambrian Res. 2002. V. 113. P. 243–268.
  22. Dupré B., Allègre C. Pb–Sr isotope variation in Indian Ocean basalts and mixing phenomena // Nature. 1983. V. 303. P. 142–146.
  23. France-Lanord C., Spiess V., Klaus A. et al. Proc. of the Intern. Ocean Discovery Program. Bengal Fan. 2016. V. 354. P. 35.
  24. Fuloria R.C., Pandey R.N., Bharali B.R., Mishra J.K. Stratigraphy, structure and tectonics of Mahanadi offshore basin // Recent geoscientific studies in the Bay of Bengal and the Andaman Sea. Geological Survey of India, Special Publications. 1992. V. 29. P. 255–265.
  25. Hart S. A large-scale isotope anomaly in the Southern Hemisphere mantle // Nature. 1984. V. 309. P. 753–757.
  26. Heinonen J.S., Spera F.J., Bohrson W.A. Thermodynamic limits for assimilation of silicate crust in primitive magmas // Geology. 2022. V. 50(1). P. 81–85.
  27. Ismaiel M., Krishna K. The 24 August 2021 Mw 5.1 Earthquake, 320 km northeast of Chennai, India: Brittle Rupture of a Fault Line // Current Science. 2021. V. 121(8). P. 1005–1006
  28. Kaila K.L., Roy Chowdhury K., Reddy P.R. et al. Crustal structure along Kavali-Udipi profile in the Indian peninsular shield from deep seismic sounding // J. Geol. Soc. India. 1979. V. 20(7). P. 307–333.
  29. Kostitsyn Yu.A., Belousova E.A., Bortnikov N.S., Sharkov E.V. Zircons in Gabbroid from the Axial Zone of the Mid Atlantic Ridge: U–Pb Age and 176Hf/177Hf Ratio (Results of Investigations by the Laser Ablation Method) // Doklady Earth Sciences. 2009. V. 429. P. 1305–1309.
  30. Kostitsyn Yu.A., Belousova E.A., Silantʹev S.A. et al. Modern Problems of Geochemical and U–Pb Geochronological Studies of Zircon in Oceanic Rocks // Geochemistry International. 2015. V. 53. P. 759–785.
  31. Kostitsyn Yu.A., Silantʹev S.A., Belousova E.A. et al. Time of the Formation of the Ashadze Hydrothermal Field in the Mid Atlantic Ridge (12°58ʹ N): Evidence from Zircon Study // Doklady Earth Sciences. 2012. V. 447. P. 1301–1305.
  32. Krishna K.S., Ismaiel M., Srinivas K. Oceanic rocks beneath the landmass and continental rocks below the ocean – geological complexities in Indian waters // Current Science. 2020. V. 119(6). P. 896–898.
  33. Krishna K.S., Ismaiel M., Srinivas K. et al. Sediment pathways and emergence of Himalayan source material in the Bay of Bengal // Current Science. 2016. V. 110(3). P. 363–371.
  34. Krishna K.S., Ismaiel M., Srinivas K., Saha D. Post-breakup deformations in the Bay of Bengal: Response of crustal strata to the sediment load // Journal Earth Syst. Sci. 2020. V. 129. 159.
  35. Liu C.-S., Sandwell D.T., Curray J.R. The negative gravity field over the 85°E ridge // J. Geophys. Res. 1982. V. 87. № B9. P. 7673–7686.
  36. Mahoney J.J., White W.M., Upton B.G.J. et al. Beyond EM-1: Lavas from Afanasy-Nikitin Rise and the Crozet Archipelago, Indian Ocean // Geology. 1996. V. 24(7). P. 615–618.
  37. Mall D.M., Rao V.K., Reddy P.R. Deep sub-crustal features in the Bengal basin: Seismic signatures for plume activity // Geophysical Research Letters. 1999. V. 26(16). P. 2545–2548.
  38. Mishra D.C., Chandra Sekhar D.V., Venkata Raju D. Ch., Vijaya Kumar V. Crustal structure based on gravity-magnetic modelling constrained from seismic studies under Lambert Rift, Antarctica and Godavari and Mahanadi rifts, India and their interrelationship // Earth and Planetary Science Letters. 1999. V. 172. P. 287–300.
  39. Mishra D.C., Arora K., Tiwari V.M. Gravity anomalies and associated tectonic features over the Indian Peninsular Shield and adjoining ocean basins // Tectonophysics. 2004. V. 379. P. 61–76.
  40. Murthy K.S. Exploring the Passive Margins–a case study from the Eastern Continental Margin of India // J. Ind. Geophys. Union. 2015. V. 19(1). P. 11–26.
  41. Nemčok M., Sinha S.T., Stuart C.J. et al. East Indian margin evolution and crustal architecture: integration of deep reflection seismic interpretation and gravity modelling // Geological Society, London, Special Publications. 2013. V. 369. P. 477–496.
  42. 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.
  43. Rao G.S., Radhakrishna M. Crustal structure and nature of emplacement of the 85° E Ridge in the Mahanadi offshore based on constrained potential field modeling: Implications for intraplate plume emplaced volcanism // Jour. Asian Earth Sciences. 2014. V. 85. P. 80–96.
  44. Rao G.S., Radhakrishna M., Sreejith K.M. et al. Lithosphere structure and upper mantle characteristics below the Bay of Bengal // Geophys. J. Inter. 2016. V. 206. P. 675–695.
  45. Rickers K., Mezger K., Raith M.M. Evolution of the continental crust in the Proterozoic Eastern Ghats Belt, India and new constraints for Rodinia reconstruction: implications from Sm-Nd, Rb-Sr and Pb-Pb isotopes // Precambrian Res. 2001. V. 112. P. 183–212.
  46. Shang L., Gang Hu, Jun Pan et al. Hotspot volcanism along a leaky fracture zone contributes the formation of the 85° E Ridge at 11° N latitude, Bay of Bengal // Tectonophysics. 2022. V. 837. P. 1–14.
  47. Sastri V.V., Venkatachala B.S., Narayanan V. The Evolution of the East coast of India // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1981. V. 36. P. 23–54.
  48. Sreejith K.M., Radhakrishna M., Krishna K.S., Majumdar T.J. Development of the negative gravity anomaly of the 85о E Ridge, northeastern Indian Ocean –A process oriented modelling approach // J. Earth Syst. Sci. 2011. V. 120(4). P. 605–615.
  49. Starostenko V., Janik T., Lysynchuk D. et al. Mesozoic(?) lithosphere-scale buckling of the East European Craton in southern Ukraine: DOBRE-4 deep seismic profile // Geophys. J. Int. 2013. V. 195. P. 740–766.
  50. 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 lion years age // Oceanology. 2022. V. 62(1). P. 114–126.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Батиметрическая карта западной части Бенгальского залива. Схема сейсмических профилей ION/GX Technology (2007) по [41]; белыми звездочками отмечены скважины промышленного бурения А и B по [33]; желтая звездочка – скважина IODP-1444 по [23]. М4 и М5 – профили ГСЗ (НИС “Мезень”, 2003).

Скачать (790KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Скоростная глубинная модель разреза земной коры по профилю М4. Пунктирной линией с точкой показан “бугор” второго (западного) горстового поднятия. Положение профиля см. рис. 1.

Скачать (318KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Карта глубин фундамента Восточно-Индийского плато и прилегающих котловины Джессор и Восточно-Индийского грабена (по [11] c доп.). Цифрами в кружках обозначены: 1 – котловина Джессор; 2 – Восточно-Индийское плато; 3 – Восточно-Индийский грабен. Условные обозначения: 1 – ледниково-моренные комплексы нижней гондваны; 2 – позднемезозойский-раннекайнозойский осадочный чехол, по [8]. ВГСП – Восточно-Гатский складчатый пояс.

Скачать (198KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Скоростная глубинная модель разреза земной коры по профилю М5. Пунктирной линией с точкой обозначена денудированная поверхность архейского фундамента. Положение профиля см. рис. 1, 4.

Скачать (314KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Структурно-тектоническая схема района исследований. 1 – Восточно-Гатский складчатый пояс; 2 – позднемезозойский-раннекайнозойский осадочный чехол, по [8]; 3 – комплексы нижней гондваны по [8]; 4 – сбросовые нарушения новейшей фазы тектоно-магматической активизации по [33]; 5 – выходы на поверхность верхнемантийных ультраосновных пород; скважины промышленного бурения 6 – на внутреннем и 7 – на внешнем шельфе по [24]; 8 – изогипсы (км). Профиль ГСЗ – по [7].

Скачать (345KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Фрагменты разрезов профилей ОГТ, характеризующие строение Восточно-Индийского плато, (по [43] с доп.). Положение профилей см. рис. 3, 5.

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Глубинный сейсмический разрез по профилю Бадвел-Кавали, характеризующий строение Куддапахского блока на границе с Бенгальским заливом, по [7, 28]. На разрезе видно, что граница Мохо с разрывами в виде ступеней погружается в сторону Бенгальского залива. 1 – граница Мохо; 2 – сильные отражающие границы в низах коры; 3 – пологонаклоненные отражающие границы. Положение профиля см. рис. 5.

Скачать (114KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Карта гравиметрического поля Бенгальского залива в редукции Фая (по [46] с доп.). В западной части залива выделяются два типа отрицательных аномалий: протяженные узкие и изометрично овальные. Пояснения в тексте. Звездочками отмечены скважина А и скважина B [33], которые вскрыли верхний гранитогнейсовый слой континентальной коры. М4 и М5 – профили ГСЗ.

Скачать (365KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Карта глубин фундамента Бенгальского залива (по [44] с доп.). 1 – зона субдукции. Цифры в кружках: 1 – о. Шри-Ланка; 2 – Восточно-Индийский грабен; 3 – Хребет 85°; 4 – Центрально-Бенгальский бассейн; 5 – Восточно-Индийский хребет; 6 – периконтинентальное Восточно-Индийское плато

Скачать (295KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».