2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/PMI.2020.5.1 pmi-13359 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13359 Геология Geology Geological structure of the northern part of the Kara Shelf near the Severnaya Zemlya archipelago according to recent studies Геологическое строение северной части Карского шельфа у архипелага Северная Земля по результатам последних исследований Gusev Evgeny A. Гусев Е. А. Gusev Evgeny A. gus-evgeny@yandex.ru 0000-0001-6045-0730 Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint Petersburg, Russia) Krylov Alexey A. Крылов А. А. Krylov Alexey A. akrylow@gmail.com 0000-0001-5539-9758 Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint-Petersburg, Russia) Urvantsev Dmitry M. Урванцев Д. М. Urvantsev Dmitry M. urvichdm@gmail.com 0000-0002-2434-1104 Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint-Petersburg, Russia) Goremykin Yury V. Горемыкин Ю. В. Goremykin Yury V. goremj@mail.ru 0000-0002-7493-8216 Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint-Petersburg, Russia) Krynitsky Petr I. Криницкий П. И. Krynitsky Petr I. p.krin@bk.ru 0000-0003-4634-5269 Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. И.С.Грамберга (Санкт-Петербург, Россия) VNIIOkeangeologia (Saint-Petersburg, Russia) 24 11 2020 2020 245 505 512 17 05 2020 05 10 2020 24 11 2020 © 2020 Е. А. Гусев, А. А. Крылов, Д. М. Урванцев, Ю. В. Горемыкин, П. И. Криницкий © 2020 Evgeny A. Gusev, Alexey A. Krylov, Dmitry M. Urvantsev, Yury V. Goremykin, Petr I. Krynitsky 2020 Е. А. Гусев, А. А. Крылов, Д. М. Урванцев, Ю. В. Горемыкин, П. И. Криницкий Evgeny A. Gusev, Alexey A. Krylov, Dmitry M. Urvantsev, Yury V. Goremykin, Petr I. Krynitsky Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13359

Север Карского шельфа до недавнего времени был совершенно не изучен сейсмическими методами. Появившиеся в последние годы сейсмические и сейсмоакустические данные позволили расшифровать региональные черты геологического строения этой области. Актуальность исследований связана с определением перспектив нефтегазоносности Северо-Карского осадочного бассейна. Целью работы является уточнение возрастной привязки отражающих горизонтов с использованием данных по геологии островной суши, а также определение тектонической позиции структур осадочного чехла и фундамента севера Карского шельфа. Осадочный чехол разделен на три структурных этажа: кембрий-девон, средний карбон-мел, миоцен-квартер. Кембрийско-девонский комплекс выполняет глубокие прогибы Северо-Карского шельфа. Самым ярким несогласием является подошва карбон-пермских пород, залегающих на размытой поверхности складчатых силурийско-девонских сейсмокомплексов. Плитная плащеобразная часть чехла сложена маломощными комплексами карбона-квартера. Сделан вывод о постепенном вырождении пликативных структур Таймыр-Североземельского складчатого пояса в направлении Карского седиментационного бассейна и в сторону континентального склона Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана. К западу от островов Северной Земли прослеживается цепочка узких поднятий в рельефе морского дна, которым соответствуют узкие антиклинали. Далее к западу в пределах Карского шельфа палеозойские породы залегают субгоризонтально. Мезозойская складчатость на севере Карского моря проявлена исключительно в слабой активизации движений по разрывным нарушениям. На неотектоническом этапе развития шельф у Северной Земли был поднят, и мезозойские комплексы были размыты. Современная сейсмическая активность североземельского шельфа связана с продолжающемся формированием континентальной окраины.

Until recently, the North of the Kara Shelf was completely unexplored by seismic methods. Seismic and seismo-acoustic data that have appeared in recent years have made it possible to decipher features of the regional geological structure. This study solves the urgent problem of determining the prospects for the oil and gas potential of the North Kara sedimentary basin. The relevance of the research is associated with determining the prospects of the oil and gas potential of the North Kara sedimentary basin. The aim of the study is to clarify the age of the reflecting horizons using data on the geology of the island, as well as to determine the tectonic position of the sedimentary cover and basement structures in the north of the Kara shelf. The sedimentary cover is divided into three structural levels: Cambrian-Devonian, Middle Carboniferous-Cretaceous, Miocene-Quarter. The Cambrian-Devonian complex fills the deep troughs of the North Kara shelf. The most noticeable discontinuity is the base of Carboniferous-Permian rocks, lying on the eroded surface of folded Silurian-Devonian seismic complexes. The blanket-like plate part of the cover is composed of thin Carbon-Quarter complexes. The authors came to the conclusion that the fold structures of the Taimyr-Severozemelskiy fold belt gradually degenerate towards the Kara sedimentary basin and towards the continental slope of the Eurasian basin of the Arctic Ocean. A chain of narrow uplifts within the seabed relief, which correspond to narrow anticlines is traced to the West of the Severnaya Zemlya islands. Paleozoic rocks have subhorizontal bedding further to the West, within the Kara shelf. Mesozoic folding in the North of the Kara Sea is expressed exclusively in a weak activation of movements along faults. At the neotectonic stage, the shelf near Severnaya Zemlya was raised and the Mesozoic complexes were eroded. The modern seismic activity of the North Zemlya shelf is associated with the ongoing formation of the continental margin.

 Ключевые слова сейсмическое профилирование метода отраженных волн в модификации общей глубинной точки сейсмоакустические данные структура осадочного чехла арктический шельф Карское море Северная Земля Keywords seismic MCS profiling seismo-acoustic data sedimentary cover structure Arctic shelf Kara Sea Severnaya Zemlya Макарьев А.А. Новые данные о возрасте отдельных геологических образований островов и побережья восточной части Карского моря / А.А.Макарьев, Е.М.Макарьева // Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 71-77. Makariev A.A., Makarieva E.M. New Data on the Age of Some Geological Formations on the Islands and Coast of the East-ern Part of Kara Sea. Razvedka i ohrana nedr. 2012. N 8, p. 71-77 (in Russian). Новая модель геологического строения и истории формирования Северо-Карского осадочного бассейна / Н.А.Малышев, В.А.Никишин, А.М.Никишин, В.В.Обметко, В.Н.Мартиросян, Л.Н.Клещина, Ю.В.Рейдик // Доклады Академии наук. 2012. Т. 445. № 1. С. 50-54. DOI: 10.1134/S1028334X12070057 Malyshev N.A., Nikishin V.A., Obmetko V.V., Kleshchina L.N., Reydik Yu.V., Nikishin A.M., Martirosyan V.N. A new model of the geological structure and evolution of the North Kara sedimentary Basin. Doklady Akademii nauk. 2012. Vol. 445. N 1, p. 791-795. DOI: 10.1134/S1028334X12070057 (in Russian). Новые сведения о сейсмичности Российской Арктики по данным пункта сейсмических наблюдений «Северная Земля» / Г.Н.Антоновская, С.М.Ковалев, Я.В.Конечная, В.Н.Смирнов, А.В.Данилов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. № 2. С. 170-181. DOI: 10.30758/0555-2648-2018-64-2-170-181 Antonovskaya G.N., Kovalev S.M., Konechnaya Y.V., Smirnov V.N., Danilov A.V. New information about the seismicity of the Russian Arctic based on the work of the seismic station “Severnaya Zemlya”. Arctic and Antarctic Research. 2018. Vol. 64. N 2. P. 170-181. DOI: 10.30758/0555-2648-2018-64-2-170-181 (in Russian). Новые данные о строении верхних горизонтов осадочного чехла северной части Карского шельфа / Е.А.Гусев, В.В.Шарин, В.А.Дымов, Н.В.Качурина, Х.А.Арсланов // Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 87-90. Gusev Е.А., Sharin V.V., Dymov V.A., Kachurina N.V., Arslanov Kh.A. New data on the upper horizons of the sedimentary cover of the northern part of the Kara sea shelf. Razvedka i ohrana nedr.2012. N 8, p. 87-90 (in Russian). Новый взгляд на сейсмостратиграфию и углеводородные системы палеозойских отложений Северо-Карского шельфа / В.Е.Вержбицкий, Р.Р.Мурзин, В.Е.Васильев, С.В.Малышева, В.В.Ананьев, Д.К.Комиссаров, Ю.В.Рослов // Нефтяное хозяйство. 2011. № 12. С. 18-21. Verzhbitsky V.E. Murzin R.R.,Vasilyev V.E.,Malysheva S.V., Ananyev V.V., Komissarov D.K., Roslov Yu.V. New Look at the Seismic Stratigraphy and Hydrocarbon Systems of Paleozoic Sedimentary Rocks of North Kara Shelf. Oil Industry. 2011. N 12, p. 18-21 (in Russian). Ордовикский эвапоритовый бассейн Урванцева на севере Карского моря / Н.А.Малышев, В.А.Никишин, А.М.Никишин, В.В.Обметко, Л.Н.Клещина // Доклады Академии наук. 2013. Т. 448. № 4. С. 433-436. DOI: 10.7868/S0869565213040221 Malyshev N.A., Nikishin V.A., Obmetko V.V., Kleshchina L.N., Nikishin A.M. The ordovician urvantsev evaporite basin in the northern part of the Kara Sea. Doklady Akademii nauk. 2013. Vol. 448. N 2, p. 157-160. DOI: 10.1134/S1028334X13020062 (in Russian). Сакулина Т.С. Структура земной коры северной части Баренцево-Карского региона по профилю ГСЗ 4-АР / Т.С.Сакулина, Г.А.Павленкова, С.Н.Кашубин // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 11. С. 2053-2066. DOI: 10.15372/GiG20151108 Sakoulina T.S., Pavlenkova G.A., Kashubin S.N. Structure of the Earth's crust in the northern part of the Barents-Kara region along the 4-AR DSS profile. Russian Geology and Geophysics. 2015. Vol. 56. N 11, p. 1622-1633. DOI: 10.1016/j.rgg.2015.10.008 (in Russian). Север Карского моря – высокоперспективная на нефть область Арктического шельфа России / В.Н.Мартиросян, Е.А.Васильева, В.И.Устрицкий, О.И.Супруненко, И.Ю.Винокуров // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 59-69. Martirosyan V.N., Vasiliev E.A., Oystritsky V.I., Suprunenko O.I., Vinokurov I.Yu. The North of the Kara Sea is a highly promising oil region of the Arctic shelf of Russia. Oil and gas geology. 2011. N 6, p. 59-69 (in Russian). Строение Северо-Карского шельфа по результатам сейсмостратиграфического анализа / Л.А.Дараган-Сущова, О.В.Петров, Ю.И.Дараган-Сущов, М.А.Васильев // Геотектоника. 2014. № 2. С. 61-74. DOI: 10.7868/S0016853X14020027 Daragan-Sushchova L.A., Petrov O.V., Daragan-Sushchov Y.I., Vasilev M.A. Structure of the North Kara Shelf from results of seismostratigraphic analysis. Geotektonika. 2014. Vol. 48. N 2, p. 139-150. DOI: 10.1134/S0016852114020022 (in Russian). Структурно-тектонические особенности строения и перспективы нефтегазоносности северной части Баренцево-Карского региона / К.А.Долгунов, В.Н.Мартиросян, Е.А.Васильева, Б.Г.Сапожников // Геология нефти и газа. 2011. № 6. С. 70-83. Dolgunov K.A., Martirosyan V.N., Vasiliev E.A., Sapozhnikov B.G. Structural and tectonic structural features and oil and gas prospects in the northern part of the Barents-Kara region. Russian Oil and Gas Geology. 2011. N 6, p. 70-83 (in Russian). Depth model of the Barents and Kara seas according to geophysical surveys results / N.M.Ivanova, T.S.Sakulina, I.V.Belyaev, Yu.I.Matveev, Yu.V.Roslov // Geological Society. London: Memoirs. 2011. Vol. 35. P. 209-221. DOI: 10.1144/M35.12 Ivanova N.M., Sakulina T.S., Belyaev I.V., Matveev Yu.I., Roslov Yu.V. Depth model of the Barents and Kara seas ac-cording to geophysical surveys results. Geological Society. London: Memoirs. 2011. Vol. 35, p. 209-221. DOI: 10.1144/M35.12 Detrital zircon (U-Th)/He ages from Paleozoic strata of the Severnaya Zemlya Archipelago: Deciphering multiple episodes of Paleozoic tectonic evolution within the Russian High Arctic / V.Ershova, O.Anfinson, A.Prokopiev, A.Khudoley, D.Stockli, J.I.Faleide, C.Gaina, N.Malyshev // Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119. P. 210–220. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.007 Ershova V., Anfinson O., Prokopiev A., Khudoley A., Stockli D., Faleide J.I., Gaina C., Malyshev N. Detrital zircon (U-Th)/He ages from Paleozoic strata of the Severnaya Zemlya Archipelago: Deciphering multiple episodes of Paleozoic tectonic evolution within the Russian High Arctic. Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119, p. 210-220. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.007 Eurasia basin and Gakkel ridge, Arctic ocean: crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data / A.M.Nikishin, S.I.Freiman, C.Gaina, E.I.Petrov, N.A.Malyshev // Tectonophysics. 2018. Vol. 746. P. 64-82. DOI: 10.1016/j.tecto.2017.09.006 Nikishin A.M., Freiman S.I., Gaina C., Petrov E.I., Malyshev N.A. Eurasia basin and Gakkel ridge, Arctic ocean: crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data. Tectonophysics. 2018. Vol. 746, p. 64-82. DOI: 10.1016/j.tecto.2017.09.006 Fomina E. The Structure of the Barents – Kara Continental Margin / E.Fomina, T.Kirillova-Pokrovskaya, S.Pavlov // Conference Proceedings, Saint Petersburg 2018. Vol. 2018. P. 1-5. DOI: 10.3997/2214-4609.201800303 Fomina E., Kirillova-Pokrovskaya T., Pavlov S. The Structure of the Barents – Kara Continental Margin. Conference Pro-ceedings, Saint Petersburg 2018. Vol. 2018, p. 1-5. DOI: 10.3997/2214-4609.201800303 Late Paleozoic – Mesozoic tectonic evolution of the Eastern Taimyr-Severnaya Zemlya Fold and Thrust Belt and adjoining Yenisey-Khatanga Depression / A.K.Khudoley, V.E.Verzhbitsky, D.A.Zastrozhnov, P.O’Sullivan, V.B.Ershova, V.F.Proskurnin, M.I.Tuchkova, M.A.Rogov, T.K.Kyser, S.V.Malyshev, G.V.Schneider // Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119. P. 221-241. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.002 Khudoley A.K., Verzhbitsky V.E., Zastrozhnov D.A., O’Sullivan P., Ershova V.B., Proskurnin V.F., Tuchkova M.I., Rogov M.A., Kyser T.K., Malyshev S.V., Schneider G.V. Late Paleozoic – Mesozoic tectonic evolution of the Eastern Taimyr-Severnaya Zemlya Fold and Thrust Belt and adjoining Yenisey-Khatanga Depression. Journal of Geodynamics. 2018. Vol. 119, p. 221-241. DOI: 10.1016/j.jog.2018.02.002 Lorenz H. Detrital zircon ages and provenance of the Late Neoproterozoic and Palaeozoic successions on Severnaya Zemlya, Kara Shelf: a tie to Baltica / H.Lorenz, D.G.Gee, A.Simonetti // Norwegian Journal of Geology. 2008. Vol. 88. P. 235-258. Lorenz H., Gee D.G., Simonetti A. Detrital zircon ages and provenance of the Late Neoproterozoic and Palaeozoic succes-sions on Severnaya Zemlya, Kara Shelf: a tie to Baltica. Norwegian Journal of Geology. 2008. Vol. 88, p. 235-258. The Current State of the Arctic Basin Study / G.P.Avetisov, V.V.Butsenko, A.A.Chernykh, Y.G.Firsov, V.Yu.Glebovsky, E.A.Gusev, A.A.Kireev, A.A.Krylov, A.G.Zinchenko // Geologic Structures of the Arctic Basin. Springer, Cham, 2019. P. 1-69. DOI: 10.1007/978-3-319-77742-9_1 Avetisov G.P., Butsenko V.V., Chernykh A.A., Firsov Y.G., Glebovsky V.Yu., Gusev E.A., Kireev A.A., Krylov A.A., Zinchenko A.G. The Current State of the Arctic Basin Study. Geologic Structures of the Arctic Basin. Springer, Cham, 2019, p. 1-69. DOI: 10.1007/978-3-319-77742-9_1