15.3 Исходные данные для моделирования

Эволюция теплового режима литосферы Чёрного моря рассматривается на примере четырёх псевдоскважин (рис. 3-15): 1 и 2, представляющих осадочный разрез Восточной и Западной впадин Чёрного моря с корой океанического типа, и псевдоскважин 3 и 4, представляющих осадочные разрезы валов Андрусова и Шатского с корой континентального типа. Положение псевдоскважин 3 и 4 соответствует южным частям профилей, показанных на нижних врезках рис.5-15. Для вала Шатского оно

Рис. 5-15. Структура коры валов Шатского (а) и Андрусова (б) (по (Finetti et al., 1988) с изменениями и упрощениями) в районе псевдоскважин 3, 4.

отвечает пересечению широтного профиля рис. 3-15 (около 43° с. ш.) с соответствующей структурой вала. Обобщённая история формирования осадочных разрезов Черноморского бассейна в районе рассматриваемых псевдоскважин представлена в табл. 1-15. Для псевдоскважин 1 и 2, представляющих Восточную и Западную впадины Чёрного моря, история осадконакопления включала по предположению верхнемеловой и кайнозойский этап развития бассейна. Для псевдоскважин валов Шатского и Андрусова осадочный разрез также содержал толщу верхнемеловых отложений, но включал большой перерыв в осадконакоплении в период с палеоцена по олигоцен (рис. 1-15). При моделировании история осадконакопления делилась на 5-6 этапов (табл. 1-15), Для псевдоскважин 1 и 2 она учитывала уточнённую интерпретацию сейсмических данных в работах (Шрейдер и др., 1997; 2001; 2002; 2003). История бассейна в районе вала Андрусова основана на геологическом разрезе, основанном на интерпретации сейсмических данных в работах (Finetti et al., 1988; Исмагилов, Коган, 1989), обобщённых в рис. 5-15. Данные в табл. 1-15 для вала Шатского также использовали сейсмическую информацию, обобщённую в геологическом разрезе на рис. 5-15 из работы (Finetti et al., 1988).

Мощность коры оценивалась по данным глубинного сейсмического зондирования (рис. 4-15; Золотарёв и др., 1989а,б) и уточнялась из анализа аномального гравитационного поля Черноморского района (рис. 6-15; Starostenko et al., 2004).

Рис. 6-15. Глубина гра-ницы Мохоровичича (км), полученная на основании анализа сейсмических и гра-витационных данных по (Starostenko et al., 2004) с упрощением.

Согласно результатам глубинного зондирования минимальная мощность коры приурочена к внутренним районам Западно-Черноморской впадины, где она составляет 19-20 км при мощности консолидированной коры 5-7 км. В пределах центральной части Восточной впадины мощность коры увеличивается до 22-24 км, а толщина консолидированной коры возрастает до 12-15 км (Золотарёв и др., 1989а). Под Центрально-Черноморским поднятием (вал Андрусова) консолидированная кора имеет мощность более 20 км, но является сильно утонённой. По периферии впадин и в горных обрамлениях мощность коры возрастает до 25-30 км (рис. 4-15; 6-15).

Согласно данным глубинного сейсмического зондирования (Вольвовский и др., 1989а,б; Золотарёв и др., 1989а,б) мощность "гранитного" слоя со скоростями V_P = 5,6+6,3 км/с изменяется от нулевой в центральных частях впадин Чёрного моря до 5 - 10 км на его шельфе (рис. 4-15). На валах Андрусова, Архангельского и Шатского мощность "гранитного" слоя достигает 5 – 7 км. Тем самым, мощность "гранитного'¹' слоя сильно сокращена по сравнению со структурами обрамления в Крыму и на Кавказе.

При моделировании истории погружения и теплового эволюциии рассматриваемых четырёх площадей глубоководной части Чёрного моря предполагалось, что современная литосфера впадин с мощностью консолидированной коры около 13 и 6 км, соответственно, формировалась в течение кайнозоя путём нескольких этапов растяжения литосферы с консолидированной корой мощностью 40-42 км, из которых гранитный слой (до растяжения) составлял всего лишь 2 – 4 км. Такая литосфера с утонённым гранитным и утолщённым «базальтовым» слоями могла быть создана либо в процессе задугового спрединга, либо, что более вероятно, в процессе континентального рифтогенеза по механизму Вернике (рис. 1-2). И напротив, современная литосфера валов Андрусова и Шатского получалась растяжением (в значительно меньшей степени) континентальной литосферы, начальные характеристики которой приведены в табл. 2-15.

Таблица 2-15. Строение континентальной литосферы, предполагаемое до растяжения в кайнозое в районе поднятий Андрусова и Шатского и свойства слагающих её пород, использованные в реконструкции истории погружения и тепловой эволюции района.

Слой	Гранитный		“Базальтовый”	Мантия
Глубина основания слоя, км	5,0	15,0	35,0	> 35
Плотность, г/см3	2,75	2,75	2,90	3,30
Теплопроводность, Вт/м°К	2,72	2,72	1,88	K = f (T)*
Генерация тепла, мкВт/м3	1,26	0,71	0,21	0,004

^*Согласно (Schatz and Simmons, 1972) – см. табл. 2-5).

Характеристики литосферы в этой таблице отличаются от аналогичных для стандартной модели в табл. 2-5 лишь слегка уменьшенной теплогенерацией пород гранитного слоя.

Следовательно, на этих площадях толщина коры перед растяжением литосферы составляла 35 км, с мощностью гранитного слоя 15 км и псевдобазальтового слоя - 20 км. В результате нескольких этапов растяжения литосфера бассейна приобретает вид, согласующийся с имеющимися геофизическими данными по толщине и составу корового слоя современного Черноморского бассейна (см. ниже).