Structure of the Earth's crust and tectonic evolution of the Central Bengal basin

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A comprehensive analysis of geological and geophysical data characterizing the structure of the Central Bengal Basin (CBB) and its framing structures was carried out. For the first time, a submeridional section of the deep seismic sounding crossing the CBB was presented. It is found that the consolidated crust in the CBB has a complex block structure. The velocity characteristics of the basement and the gradient two-layer structure of the upper mantle unambiguously indicate that the basin was formed on continental rather than oceanic crust. The mechanism of the CBB basement sinking, the amplitude of which reaches 11 km, may be the compaction of the basic rocks of the lower part of the continental crust at its contact with the heated upper mantle and the transition of gabbroid rocks into eclogites with density of (3.6 g/cm3) which is higher than that of mantle peridotites (3.3 g/cm3). We conclude that the CBB, the 85° E Ridge, and the Bengal sector of the East Indian Ridge are relict fragments of the differentially submerged eastern part of the Indian paleocontinent.

About the authors

V. K. Illarionov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: vkillar@mail.ru
Moscow, Russia

O. Y. Ganzha

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

D. A. Ilyinsky

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

K. A. Roginskiy

Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

L. D. Fleifel

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. Y. Borisova

Institute of Geological and Environmental Sciences in Toulouse

Toulouse, France

References

  1. Артюшков Е.В. Механизм образования глубоких впадин на континентах. Баренцевский прогиб // Докл. РАН. 2004. Т. 396. № 5. С. 644–649.
  2. Артюшков Е.В., Егоркин А.В. Физический механизм образования сверхглубоких осадочных бассейнов. Прикаспийская впадина// Докл. РАН. 2005. Т. 400. № 4. С. 494–499.
  3. Артюшков Е.В., Смирнов О.Е., Чехович П.А. Континентальная кора в западной части амеразийского бассейна. Механизм погружения // Геология и геофизика. 2021. Т. 62. № 7. С. 885–901.
  4. Илларионов В.К., Бойко А.Н., Удинцев Г.Б. Морфоструктура дна Бенгальского залива (Индийский океан), проблема его происхождения // Физика Земли. 2016. № 3. С. 50–67.
  5. 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.
  6. Илларионов В.К., Ганжа О.Ю., Ильинский Д.А. и др. Новые представления о строении и природе коры западной части Бенгальского залива по данным глубинной сейсмики // Океанология. 2024. Т. 64. № 3. С. 526–541.
  7. 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.
  8. Павленкова Н.И. Структурные особенности литосферы континентов и океанов и их природа // Геофизический журнал. 2019. Т. 41. № 2. С. 3–57.
  9. Рудич Е.М. Движущиеся материки и эволюция океанического ложа. М.: Недра, 1983. 272 с.
  10. Bandyopadhyay S. Evolution of the Ganga Brahmaputra Delta: A Review // Geographical Review of India. 2007. V. 69. P. 235–268.
  11. Borisova A.Y. Subalkaline series of the Afanasij Nikitin Seamount, Indian Ocean: Magma genesis and secondary alterations of basalts // Geochemistry International. 2001. V. 39. P. 123–135.
  12. Borisova A.Y., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V., Sushchevskaya N.M. Petrogenesis of Olivine-phyric Basalts from the Aphanasey Nikitin Rise: Evidence for Contamination by Cratonic Lower Continental Crust // J. of Petrology. 2001. V. 42. P. 277–319.
  13. Borisova A.Y., Faure F., Deloule E. et al. Lead isotope signatures of Kerguelen plume-derived olivine-hosted melt inclusions: Constraints on the ocean island basalt petrogenesis // Lithos. 2014. V. 198. P. 153–171.
  14. Borisova A.Y., Bohrson W.A., Grégoire M. Origin of primitive ocean island basalts by crustal gabbro assimilation and multiple recharges of plume-derived melts // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2017. V. 18. P. 2701–2716.
  15. Brune J.N., Singh D.D. Continent-like crustal thickness beneath the Bay Bengal sediments // Bull. Seismol. Soc. Am. 1986. V. 76. № 1. P. 191–203.
  16. Curiale J.A., Covington G.H., Shamsuddin A.H.M. et al. Origin of petroleum in Bangladesh // AAPG Bulletin. 2002. V. 86. № 4. P. 625–652.
  17. Curray J.R., Emmel F.J., More D.G., Raitt R.W. Structure, tectonics and geological history of the northeastern Indian Ocean // Ocean Basins and Margins. 1982. V. 6. P. 399–450.
  18. Dubey C.P., Tiwari V.M. Lithospheric-mantle modification beneath the thick sedimentary fan of Bay of Bengal: Inference from the 3D gravity model // Tectonophysics. 2022. V. 826. P. 1–14.
  19. Frey F.A., Weis D., Borisova A.Y., Xu G. Involvement of continental crust in the formation of the Cretaceous Kerguelen Plateau: new perspectives from ODP Leg 120 sites // J. of Petrology. 2002. V. 43. P. 1207–1239.
  20. Gorain S., Sachdeva H. Mystery beneath the 85° E Ridge // 12th Biennial Int. Conf. Expo. SPG-India, Jaipur, 2017.
  21. Gupta P., Rathore S.S., Raza S. et al. Isotopic and Geochemical Evidences from 85° E Ridge: Implications on Kerguelen Hotspot Linkage // 11th Biennial International Conference & Exposition. JAIPUR–2015.
  22. Ismaiel M., Krishna K.S., Srinivas K. et al. Internal structure of the 85° E Ridge, Bay of Bengal: Evidence for multiphase volcanism // Marine and Petroleum Geology. 2017. V. 80. P. 254–264.
  23. 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. P. 1005–1006.
  24. Kent R.W., Pringle M.S., Müller R.D. et al. 40Ar/39Ar geochronology of the Rajmahal basalts, India, and their relationship to the Kerguelen Plateau // Journal of Petrology. 2002. V. 43. P. 1141–1153.
  25. 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. P. 363–371.
  26. 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. P. 896–898.
  27. Laju M., Krishna K.S. Dating of the 85° E Ridge (northeastern Indian Ocean) using marine magnetic anomalies // Current Science. 2021. V. 100. P. 1314–1322.
  28. Mooney W.D., Kaban M.K. The North American upper mantle: Density, composition, and evolution // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2010. V. 115. P. 1–24.
  29. Naini B.R., Leyden R. Ganges Cone: A Wide-Angle Seismic Reflection and Refraction Study // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. № 35. P. 8711–8720.
  30. Pateria M.L., Rangaraju M.K., Raiverman V. A Note on the Structure and Stratigraphy of Bay of Bengal Sediments // Geological survey of India. Special publication. 1992. № 29. P. 21–23.
  31. Peirce J.W. The northward motion of India since the late Cretaceous // Geophys. J.R. Astron. Soc. 1978. V. 52. P. 277–311.
  32. Rao D.G, Krishna K.S., Sar D. Crustal evolution and sedimentation history of the Bay of Bengal since the Cretaceous // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. № B8. P. 17747–17768.
  33. 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.
  34. Sandwell D.T. New global marine gravity map/grid based on stacked ERS1, Geosat and Topex altimetry // EOS Transactions, American Geophysical Union. 1994. V. 75. № 16. P. 321.
  35. Shang L., Hu G., Pan J. 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.
  36. Sibuet J.-C., Klingelhoefer F., Huang Y.-P. et al. Thinned continental crust intruded by volcanics beneath the northern Bay of Bengal // Marine Petroleum Geology. 2016. V. 77. P. 471–486.
  37. Talwani M., Krishna K.S., Ismaiel M., Desa M.A. Comment on a paper by Sibuet et al. entitled “Thinned continental crust intruded by volcanics beneath the northern Bay of Bengal” // Marine and Petroleum Geology. 2016. V. 88. P. 1123–1125.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».