Тимано-печоро-уральские коромантийные взаимосвязи

Многолетние исследования глубинного строения Европейского Севера России с появлением в 80-х годах прошлого столетия новых данных по глубинному сейсмическому зондированию позволили построить первые геолого-геофизические модели земной коры, в которых наиболее правдоподобно представлены структуры осадочного чехла и земной коры региона в целом. На основе новейших данных по сейсмической томографии было проведено районирование гравитационного поля с учетом особенностей геологического строения региона на верхнемантийном уровне и построена генерализированная модель глубинного строения верхней мантии.

Результаты экспериментального моделирования гравитационного поля позволили выделить следующие гео-структурные элементы: регионы, области, зоны и подзоны, а в вертикальном разрезе верхней мантии — три структурных этажа: верхний (подкоровый) — до глубины 100 км; средний (промежуточный) — до глубин 200 + 400 км; нижний — до глубины 400 + 670 км.

Общий принцип соотношения горизонтальных (латеральных) размеров геоструктурных элементов верхней мантии с глубинами размещения очагов, вызвавших их образование, заключается в прямой зависимости между ними. Формирование геоструктуры больших латеральных размеров (глобальных регионов) обусловлено процессами, протекающими на глубинах, измеряемых многими сотнями километров. Образование структурных элементов малой горизонтальной протяженности (областей) связано с процессами преобразования вещества мантии на меньших глубинах, определяемых многими десятками и первой сотней километров. Соответственно появление структур, соотносимых с более мелкими тектоническими формами (зон), вызвано процессами, протекающими на еще меньших глубинах, не превышающих первые десятки километров, т. е. в зоне мантии, непосредственно подстилающей земную кору.

Гравитационное поле стационарно и, по существу, отражает рас пределение плотностных мантийных неоднородностей на сегодняшний день. Вот когда и в каких условиях образовались те или иные из них — главный вопрос. Именно решением этого вопроса мы и занимались последние годы.

Совмещая границы плотностных мантийных неоднородностей с основными тектоническими элементами (Малышев, 1986) и докембрийскими комплексами севера Урала (Пыс-тин,1994), мы обнаруживаем взаимосвязи западно-северо-западных мантийных неоднородностей с глубинными структурами Тимано-Печорской плиты и предполагаем, что они соотносятся с дофанерозойской историей Тимано-Североуральского сегмента литосферы. А северо-северо-восточные неоднородности соответствуют Уральским структурам и образовались на палеозойском этапе развития литосферы севера Урала и смежных с ним территорий.

На карте теплового потока (q) земной коры Европы на территории Печорской синеклизы выделяются

Схема районирования гравитационного поля Европейского Севера России на верхнемантийном уровне. Составила Т. А. Лыюрова (Пономарева)

1—3 — границы структур, выделенных по высокоградиентным зонам трансформированного поля силы тяжести: 1 — регионов; 2 — областей; 3 — зон (а) и подзон (б); 4 — гравитационные аномалии; 5 — интенсивность трансформированного поля силы тяжести (q = 50 км), мГал: а) 150 ^ —100; б) — 100- ь —50; в) 50 ^ 0; г) 0 ^ 50; д) 50 ^ 100; е) 100 ^ 150; А—С — области: А — Печорская, В — Уральская, С — Зауральская; I—VIII — зоны: I — Печоро-Колвинская, II — Хорейверская, III — Варандей-Адзьвинская, IV — Приуральская, V — ЗападноУральская, VI — Восточно-Уральская, VII — Обская, VIII — Восточно-Зауральская

линейные аномалии западно-северозападного направления со значениями 50 Вт/мК в центральной ее части и изометричные аномалии со значениями 80 Вт/мЧК в юго-восточной. В складчатых зонах байкалид Тимано-Канинской гряды значения теплового потока составляют 40—50 мВт/м2. Величина теплового потока обуслов

Тепловой поток и радиогенная генерация.

1 — изолинии теплового потока земной коры по литературным данным, 2 — объекты с повышенными значениями удельной активности 226Ra, 228Ra, 222Rn, 210Po, 210Pb (по данным А. И. Тас-каева, Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН)

лена радиогенной генерацией и прямо пропорционально зависит от средних содержаний естественных радионуклидов в земной коре.

Над Предуральским прогибом происходит смена направления изолиний q и заметное его снижение. Другие аномалии теплового потока со значением 50 мВт/м2 и ниже име- ют северо-восточное направление, характерное для складчатых зон гер-цинид Уральского кряжа. В Зауралье на территории Западно-Сибирской плиты вновь отмечаются повышенные значения (до 80 мВт/м2) тепловых потоков. Изолинии теплового потока латерально систематизируются в двух направлениях: в западносеверо-западном значения q повышаются, в северо-северо-восточном — понижаются. Распределение тепловых потоков земной коры аналогично неоднородностям верхней мантии находится в прямом соответствии со структурным планом Печорской плиты и складчатого Урала. Комплексная интерпретация геофизических, геологических, тепловых и других данных может быть рекомендована исследователям, которые занимаются глубинным строением горноскладчатых регионов со сложным тектоническим строением.