Тривимірна геоелектрична модель земної кори та верхньої мантії Добрузького регіону

Тетяна Бурахович; Антон Кушнір; І. Ю. Ніколаєв; Б. І. Ширков

Мета. Метою досліджень є створення тривимірної геоелектричної моделі земної кори та верхньої мантії та отримання відповідей на деякі питання глибинної будови і геодинаміки Північної Добруджі та Перед-Добрузького прогину. Методика. Методика включає в себе докладний аналіз глибинної будови регіону на основі результатів моделювання 3D експериментальних електромагнітних даних і пошуку взаємозв'язків між аномаліями електропровідності в земній корі і верхній мантії та вогнищами сейсмічних подій. Результати. Виявлено аномалії високої електропровідності на глибинах від поверхні до вехньої мантії. Витягнуті на сотні кілометрів аномалії високої електропровідності приурочені до глибинних розломів різного рангу та їх перетинів: Фрунзенського, Саратського, Болградського, Кагульско-Ізмаїльського, Чадирлунгського та інших. Високопровідний шар складної конфігурації виділяється на Південному борті Перед-Добрузького прогину та залягає на глибинах, які відповідають нижній корі та верхам верхньої мантії. Північний борт Перед-Добрузького прогину характеризується розподілом електропровідності у верхній мантії таким же, як у надрах СЄП, в той час як Південний відрізняється від Північного наявністю високопровідної структури на глибинах від 110 до 160 км. Вогнища землетрусу, як і аномалії високої електропровідності, в основному, корелюють з активними глибинними тектонічними розломами та зонами зчленування геологічних структур, такими, якими є різновікові докембрійська СЄП та кіммерійська Скіфська плита на території Добрузького регіону. Наукова новизна. Тривимірна геоелектрична модель, побудована за сучасними експериментальними результатами МТЗ та MВП, відображає неоднорідний розподіл електричної провідності в глибині на території Перед-Добрузького прогину та Північної Добруджі. Практична значущість. Результати досліджень дадуть можливість більш надійно оцінювати особливості сейсмічної небезпеки для Добрузького регіону України та конкретних сейсмоактивних зон і структур.

3D геоелектричні моделі

аномалії електропровідності

сейсмічність

Добруджа

1. Bugaenko I. V., Shymlanskaya L. A., Zaets L. N., Tsvetkova T. A. Three-dimensional P-velocity mo¬del of the mantle of the Black Sea and adjacent territories. Geophys. Journal, 2008, vol. 30, no. 5, рр. 145–160 (in Russian).
2. Burakhovich T. K., Kulik S. N., Logvinov I. M. Geo-electric model of the crust and upper mantle of PeriDobrudga deflection and North Dobrogea. Geophys. Journal, 1995, vol. 17, no. 4, рр. 81–87 (in Russian).
3. Burakhovich T. K. Kvazi-3D geoelectric model of the Carpathian region. Geophys. Journal, 2004, vol. 26, no. 4, рр. 63–74 (in Russian).
4. Burakhovich T. K., Kulik S. N., Kushnir A. N., Zai-tsev G.N., Ganiev A.Z., Sheremet E.M., Nikola-ev Y.I., Nikolaev I.Y. 3D geoelectric model of Dobrudga and PeriDobrudga depression. Trans-actions of UkrNDMІ NASU, 2011, vol. 9, no. 2, рр. 381–391 (in Russian).
5. Chekunov A. V. Veselov A. A., Gilkman A. I. Geo-logical structure and history of the development the Black Sea trough. Kyiv, "Nauk. Dumka" Publ., 1976, 156 p. (in Russian).
6. Drumea A. V., Ustinova T. I., Schukin J. K. Problems of tectonics and Seismology of Moldova. Kishinev, "Karty Modvii" Publ. 1964, 119 p. (in Russian).
7. Hain V. E. Tectonics of the continents and oceans. Moscow, "Scientific World" Publ. 2001, 586 p. (in Russian).
8. Ingerov A. I., Bugrimov L. P. et al. The results of MTZ on the site Kealia – Krivoy Rog – Kharkov. Lithosphere of Central and Eastern Europe. Geo-traverses ІV, VІ, VІІ. Kyiv, "Nauk. Dumka" Publ., 1988, рр. 145–150 (in Russian).
9. Kulik S. N. Lankis L. K., Lysenko E. S. The results of numerical modeling of deep geoelectric section in the region of the Eastern Carpathians and adjacent territories. Geophys. Journal, 1995, vol. 17, no. 4, рр. 81–87 (in Russian).
10. Kulik S. N. The northern branch of the Eurasian conductivity anomalies. Geophys. Journal, 2009, vol. 31, no. 4, рр. 168–180 (in Russian).
11. Kutas V. V., Omelchenko V. D., Ostroukhova O. A. Epicenters of earthquakes in the southwest Ukrai-ne. Geophys. Journal, 2005, vol. 27, no. 6, рр. 96–96 (in Russian).
12. Mackie R. L., Madden T. R., Wannamaker P. E. Three-dimensional magnetotelluric modeling using difference equations – theory and comparison to integral equation solutions. Geophysics, 1993, Vol. 58, pp. 215–226.
13. Mackie R. L., Smith J. T., Madden T. R. Three-dimen¬sional magnetotelluric modeling using dif-ference equations. The magnetotelluric example, Radio Science, 1994, Vol. 29, no. 4, pp. 923–935.
14. Nikonov A. A., Nikonova K. I. On the seismic hazard in Danube River delta according to the data of the historical earthquakes. Problems of engineering seismology, 1990, Vol. 31, pp. 127-134 (in Russian).
15. Pinna E., Soare A., Stanica D., Stanica M. Carpathian conductivity anomaly and its relation to deep structure of the substratum. Acta. Geod., Geoph. Et Mont. Hung., 1982, Vol. 27, no. 1, рр. 35–45.
16. Pustovitenko B. G., Kulchytsky V. E., Pustovitenko A. A. New maps of general seismic division into districts of the territory of Ukraine. Features of the model of long-term seismic hazard. Geophys. Journal, 2006, Vol. 28, no. 3, рр. 54–77 (in Russian).
17. Rokityansky I. I., Logvinov I. M., Rokityanskaya D. A. Black Sea branch of the Carpathian anomaly of electric conductivity. Geophys. Journal, 1979, no. 87, рр. 65–67 (in Russian).
18. Stănică M., Stănică D., Marin-Furnica C. The place-ment of the Trans-European Suture Zone on the Romanian territory by electromagnetic arguments. Earth Planet. Space, 1999, Vol. 51, рр. 1073–1078.
19. Tsvetkova T. A., Bugaenko I. V. Seismotomography of mantle beneath the East European platform : velocity mantle boundary. Geophys. Journal, 2012, vol. 34, no. 5. рр. 161–170 (in Russian).
20. Zhdanov M. S., Golubev N. G., Varentsov I. M., Abramova L. M., Shneer V. S., Berdichevsky M. N., Zhdanova O. N., Gordienko V. V., Bilins-ky A. I., Kulik S. N. 2D model fitting of a geomagnetic anomaly in the Soviet Carpathians. Annal. Geophys., 1986, Vol. 4B, no. 3, рр. 335–342.