Балтийская синеклиза

В 1982 г. мы провели детальную гидромагнитную съемку в Балтийском море (рис. 77), явившуюся продолжением работ, начатых в 1973 – 1975 гг. на локальных структурах фундамента Балтийской синеклнзы (Ороленок и др., 1993). При общем линейном характере аномалий поле DТ Балтийского моря оказалось значительно (в два-три раза) интенсивнее поля рассмотренных океанических областей. Аномалии изометрической и вытянутой формы интенсивностью +800 ¸ +1300 и даже 2170 нТ простираются вдоль оси Балтийской синеклизы, причем фундамент здесь погружен на глубину 1,5 – 3,5 км (рис. 77). Оказывается, гранитометаморфический комплекс заведомо континентальной коры обладает большей намагниченностью, чем молодая «океаническая» кора океана. Факт, казалось бы, парадоксальный. Однако это лишь на первый взгляд. Дело в том, что океанологи практически не сравнивали морские наблюдения с сухопутными и строили свои выводы лишь на основе собственных материалов. Расчеты верхних и нижних кромок для Балтийской синеклизы показали (табл. X.2), что мощность магнитоактивного слоя здесь почти такая же, как и в Гренландской котловине – 5-7 км, но заметно выше намагниченность пород – 2000-2700×10^-3 А×м^-1. При трансформации вверх поле выполаживается на тех же уровнях (рис. 78).

Продолжим наше рассмотрение на примере детальной съемки поля DZ в сухопутной части Балтийской синеклизы в районах Ладушкинского и Ушаковского локальных поднятий фундамента (Калининград­ская обл. (рис. 78 а,б)). На средних магнитных широтах поле DZ, как известно, мало отличается от поля DТ. Поэтому аномальные значения DZ суши можно сравнивать с аномальными значениями DТ акватории Балтики.

В общем плане геологической обстановки изученные структуры занимают различное положение. Ушаковская структура площадью 50 км² располагается в континентальной части синеклизы. Фундамент здесь лежит на глубине 2150 м; высота поднятия 125 – 150 м. Примерно такой же площади Ладушкинская структура находится в более погруженной приморской части синеклизы, на берегу Вислинского залива. Фундамент залегает на глубине 2250 м; высота поднятия 125 м. Как известно, магнитные аномалии существуют при наличии двух условий: различия в физических свойствах пород (главным образом магнитной восприимчивости c и намагниченности I) и негоризонтальности

Рис. 77. Карта аномального магнитного поля (DТ) центральной части

Балтийского моря (на уровне нТл) (по Орлёнку, 1993)

залегания границ раздела пород с различными физическими свойствами. Располагая данными о петрофизических характеристиках пород фундамента, а также материалами сейсмических исследований МОВ и КМПВ о структуре поверхности фундамента, можно оценить реализацию этих двух условий в пределах изучаемых поднятий.

При использовании известных параметров намагниченности и глубины залегания кромки фундамента можно оценить магнитный эффект над центром локального поднятия. При аппроксимации последнего шаром получаем DZ = 50¸500 нТ. Изменение h на 100 м дает эффект в несколько нанотесл. Следовательно, при достигнутой нами точности съемки 6 – 9 нТ аномалии, созданные топографическим поднятием фундамента данной амплитуды, не будут зафиксированы. Таким

Рис. 78. Аномальные магнитные поля Ушаковской (а)

и Ладушкинской (б) структур:

1 – положительные; 2 – нулевые; 3 – отрицательные; 4 – изогипсы опорного отражающего горизонта; 5 – скважины. Поле трансформаций (в)

образом, полученное аномальное поле DZ в Балтийской синеклизе, в том числе и над широко распространенными здесь локальными поднятиями типа Ушаковского и Ладушкинского (к которым приурочены все известные в Прибалтике промышленные скопления нефти), будет отражать петрофизические неоднородности в теле фундамента и, в меньшей степени, – вертикальные контакты. По глубине залегания основной контактной поверхности осадки (фундамент – 2300 м) условия магнитной съемки в Балтийской синеклизе близки к условиям наблюдений в Северной Атлантике (с глубинами 2 – 3 км).

Аномальное магнитное поле в пределах Ушаковской структуры (см. рис. 78, а) характеризуется большой интенсивностью (375 – 800 нТ). Само поднятие фундамента не оказывает влияния на поле DZ. На Ладушкинской структуре (см. рис. 78, б) картина существенно меняется. На фоне слабоаномального поля -25 ¸ +25 нТ купольная зона поднятия практически совпадает с аномалией DZ, увеличивающейся здесь до 75 нТ (Орлёнок, Феськов, 1978). Полное выравнивание поля при трансформации на высоту 3 км свидетельствует о том, что мощность магнитоактивной толщи (с учетом глубины погружения фундамента) может быть оценена в 5 – 6 км.

Интенсивная Ушаковская аномалия сравнима с аномалиями над подводными горами Гренландского моря и даже превышает их (на уровне фундамента (Z>1000 нТ). Следовательно, по петрофизическим (магнитным) характеристикам породы данного участка фундамента синеклизы сходны с базальтами океанических гор. Полное распадение аномалий на уровне 1000 м свидетельствует о существенной неоднородности пород, слагающих фундамент рассматриваемого участка Восточно-Европейской платформы. Слабомагнитные блоки чередуются с сильномагнитными.

Таким образом, приведенные данные о структуре магнитного поля различных регионов не обнаруживают принципиального различия в строении и мощности магнитоактивного слоя, а следовательно, и литологии континентальных и океанических областей.

Постулируемые в литературе различия – лишь кажущиеся и обусловлены методическим подходом. Сравнению подвергаются материалы наблюдений, полученные на существенно разных уровнях съемки от верхней кромки магнитоактивного фундамента. Устранение этого недостатка путем приведения всех наблюдений к уровню фундамента унифицирует разновысотные наблюдения. Выявляемые же при этом изменения в структуре полей будут отражать вариации состава фундамента. Последние же, как мы видели на конкретных примерах, не столь уж велики, чтобы делать вывод о принципиальном различии в составе коры континентов и океанов, во всяком случае, на материалах магнитометрии.