1. 1(34)2023
  2. Розподіл температури в корі і верхній мантії території України

Розподіл температури в корі і верхній мантії території України

JGD.
2023;
Випуск 1(34)2023, Номер 1(34)
: 47-56
https://doi.org/10.23939/jgd2023.01.047
Надіслано: Квітень 07, 2023
Автори:
  1. Вадим Гордієнко
  2. Іван Гордієнко
1
Інститут геофізики ім. С. І. Суботіна НАН України
2
Інститут геофізики ім. С. І. Суботіна НАН України

Мета. Побудова тривимірної теплової моделі кори та верхньої мантії на території України. Її методична основа – схема глибинних процесів у тектоносфері, що враховує, перш за все, результати тепломасоперенесення при сучасній активізації. Вони накладаються на моделі платформи (крім території Східно-Європейської платформи до неї зараховано і Донбас), альпійської геосинкліналі Карпат та герцинсько-кіммерійської геосинкліналі Скіфської плити. Незавершений процес сучасної активізації не може бути точно описаний геологічною теорією, використаною авторами. Для вибору варіанта адекватної схеми тепломасоперенесення попередньо проведено гравітаційне моделювання за системою профілів навколо північної півкулі загальною довжиною понад 30000 км, що перетинають Євразію, Північну Америку, Атлантичний та Тихий океани. Виділено найбільш відповідну реальності схему процесу. Вона застосована для України, чим з більшою точністю визначено активізовану площу. Таке завдання вирішено вперше. На півдні модель обмежена западиною Чорного моря, по глибині – 400 км. Температури у перехідній зоні до нижньої мантії не розглядалися. Тестові теплові моделі зіставлені з геотермометрами, визначено похибку (500С) розрахунку та перерізу ізотерм (1500С для глибин від 50 до 400 км, на глибині 25 км похибка нижче, переріз ізотерм – 1000С). Встановлено зони часткового плавлення порід кори та верхньої мантії. Вони поширені у середній частині кори, у верхніх горизонтах мантії (50-100 км). На глибині близько 400 км часткове плавлення трапляється лише під неактивізованою частиною платформи. Описано відмінності моделі від представленої, пов'язані з можливими варіаціями віку процесу, його особливостями на різних поверхах тепломасоперенесення. Практична значущість. Намічено притаманність родовищ корисних копалин до теплових аномалій та інших параметрів середовища.

сучасна активізація
глибинний процес
тектоносфера
теплова модель
  1. Багрий И. Д. Интервью сайту «Главком». 25.08,2020. https://glavcom.ua/new_energy/publications/dvichi-pisav-zelenskomu-yak-u...
  2. Баранова Е. П., Егорова Т. П., Омельченко В. Д. Переинтерпретация сейсмических данных ГСЗ и гравитационного моделирования по профилям 25, 28 и 29 в Черном и Азовском морях. Геоф. журнал. Киев, 2008. № 5. С. 124-144. JCI 0.20.
  3. Баранова Е.П., Егорова Т.П., Омельченко. В.Д. Обнаружение волновода в фундаменте северо-западного шельфа Черного моря по результатам переинтерпретации данных ГСЗ по профилям 26 и 25. Геоф. журнал. Киев, 2011. № 6. С. 15-28. JCI 0.20. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116790
  4. Верховцев В. (2006) Новітні вертикальні рухи земної кори території України, їх взаємозв'язок з лінійними та кільцевими структурами. Енергетика Землі, її геолого-екологічний прояв, науково-практичне використання: Зб. наук. пр. ред.: М. І. Толстой. Київ: КНУ. С. 129-137.
  5. Гордиенко В. В., Гордиенко И. В., Завгородняя О. В., Усенко О. В. Тепловое поле территории Украины: монографія. Киев: Знание, 2002. 170 с. https://www.researchgate.net/profile/Vadim-Gordienko/publication/3309338...
  6. Гордієнко В.В. Мантійна гравітаційна аномалія та активізація  території України. Геологія та корисні копалини Світового океану. 2022. №1. С. 3-21. https://doi.org/10.15407/gpimo2022.01.003
  7. Демьянов В. В., Савельева Е. А. Геостатистика: теория и практика: монографія. Москва: Наука, 2010. 327 с.
  8. Козленко М.В., Козленко Ю.В., Лисинчук Д.В. Глубинное строение земной коры в западной части Черного моря по результатам комплексной переинтерпретации геофизических данных по профилю ГСЗ №. 25. Геофиз. журнал, Киев, 2009. Т. 31, № 6. С. 77-91. JCI 0.20. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/12486
  9. Палієнко В. П., Спиця Р. О. Неотектонічна геодинаміка як чинник просторово-часових змін геоморфогенезу. Український географічний журнал. 2013, № 4 с. 21-26. https://ukrgeojournal.org.ua/sites/default/files/UGJ_2013_4_21-25.pdf
  10. Покатилов В. П., Бокатчук П. Д. О природе левосторонней асимметрии долин рек Молдавского Припрутья. Тектоника и стратиграфия. 1976. 11. С. 41-44.
  11. Светов С. А., Смолькин В. Ф. (2003) Модельные PT-условия генерации высокомагнезиальных докембрийских магм Фенноскандинавского щита. Геохимия. 2003. № 8. С. 879-892. Импакт фактор 0,869.
  12. Трипольский А. А., Шаров Н. В. Литосфера докембрийских щитов северного полушария Земли по сейсмическим данным. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2004. 159 с.
  13. Щербаков И. Б. Петрология Украинского щита. Львов: Западно-Украинский консалтинговый центр, 2005. 366 с.
  14. Chulick, G. S., & Mooney, W. D. (2002). Seismic structure of the crust and uppermost mantle of North America and adjacent oceanic basins: A synthesis. Bulletin of the Seismological Society of America, 92(6), 2478-2492. SJR 1.347. https://doi.org/10.1785/0120010188
  15. Davis, J. C., & Sampson, R. J. (1986). Statistics and data analysis in geology (Vol. 646). New York: Wiley. https://www.kgs.ku.edu/Mathgeo/Books/Stat/ClarifyEq4-81.pdf
  16. Gordienko, V. V. (2022c). About geological theory. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(2), 68-92. JCI 0.20. https://doi.org/10.24028/gj.v44i2.256266
  17. Gordienko, V. V. (2022a). Density Models of the Tectonosphere of Continents and Oceans. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 58(7), 783-800. SJR: 0.339. https://doi.org/10.1134/S0001433822070040
  18. Gordienko, V. V. Thermal processes, geodynamics, deposits. 2017. 283p. https10. ://ivangord2000.wixsite.com/tectonos
  19. Grad, M., Guterch, A., Keller, G. R., Janik, T., Hegedűs, E., Vozár, J., ... & Yliniemi, J. (2006). Lithospheric structure beneath trans‐Carpathian transect from Precambrian platform to Pannonian basin: CELEBRATION 2000 seismic profile CEL05. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 111(B3). https://doi.org/10.1029/2005JB003647
  20. Houser, C. (2016). Global seismic data reveal little water in the mantle transition zone. Earth and Planetary Science Letters, 448, 94-101.. SJR: 2.348. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2016.04.018
  21. International Seismological Centre, On-line Bulletin, http://www.isc.ac.uk, Internal. Seismol. Cent., Thatcham, United Kingdom, 2014.
  22. Mooney, W. D., Prodehl, C., & Pavlenkova, N. I. (2002). Seismic velocity structure of the continental lithosphere from controlled source data. International Geophysics Series, 81(A), 887-910.
  23. Olea, R. A. (2018). A practical primer on geostatistics. US Geological Survey.. Open-File Report 2009-1103. 2018. Version 1.4, 348 р. https://pubs.usgs.gov/of/2009/1103/ofr20091103.pdf
  24. Pavlenkova, G. A., & Pavlenkova, N. I. (2006). Upper mantle structure of the Northern Eurasia from peaceful nuclear explosion data. Tectonophysics, 416(1-4), 33-52.SJR: 1.545. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2005.11.010
  25. Peslier, A., Schonbacher, M., Busenmann, H., & Karato, S. Water in the Earth’s interior: distribution and origin. Space Science Reviews, 2017.  v.212. 1-2. pp.743-810. https://doi.org/10.1007/s11214-017-0387-z SJR: 2.474
  26. Starostenko, V., Janik, T., Yegorova, T., Farfuliak, L., Czuba, W., Środa, P., ... & Tolkunov, A. (2015). Seismic model of the crust and upper mantle in the Scythian Platform: the DOBRE-5 profile across the north western Black Sea and the Crimean Peninsula. Geophysical Journal International, 201(1), 406-428.. SJR: 1.389. https://doi.org/10.1093/gji/ggv018
  27. Tauzin, B., van Der Hilst, R. D., Wittlinger, G., & Ricard, Y. (2013). Multiple transition zone seismic discontinuities and low velocity layers below western United States. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 118(5), 2307-2322. SJR: 1.983. https://doi.org/10.1002/jgrb.50182
  28. Yanchilina, A. G., Ryan, W. B., McManus, J. F., Dimitrov, P., Dimitrov, D., Slavova, K., & Filipova-Marinova, M. (2017). Compilation of geophysical, geochronological, and geochemical evidence indicates a rapid Mediterranean-derived submergence of the Black Sea's shelf and subsequent substantial salinification in the early Holocene. Marine Geology, 383, 14-34. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2016.11.001