Густинна модель земної кори Українських Карпат по профілю PANCAKE

Метою роботи є аналіз та геолого-тектонічна інтерпретація аномального гравітаційного поля Українських Карпат та прилеглих територій, побудова густинної моделі земної кори та верхньої мантії по міжнародному сейсмічному профілю PANCAKE. Потреба побудови густинної моделі вздовж профілю PANCAKE зумовлена значним інтересом широких кіл геологів та геофізиків до результатів сейсмічних досліджень по цьому профілю, а також у зв’язку з певними розбіжностями у сейсмологічних моделях різних авторів. Методика гравітаційного моделювання, яка використана в роботі, містить аналіз геолого-геофізичних карт та моделей, які стосуються геолого-тектонічної будови регіону досліджень, створення початкової структурної частини моделі та визначення густин товщ та блоків моделі. Геометрія та густини моделі уточнюються методом підбору, який базується на інтерактивному розв’язанні прямої задачі гравіметрії та аналізі причин невідповідності розрахованого поля сили тяжіння і аномалій Буге. Методами гравітаційного моделювання досягнута якісна відповідність густинної моделі тектонічній інтерпретації сейсмічного розрізу уздовж профілю PANCAKE. Результати моделювання підтверджують чотирьохшарову будову земної кори: осадовий покрив, верхню, середню та нижню частини кори, які суттєво різняться густиною, а також відмінність у будові земної кори та верхньої мантії літосферної плити ALCAPA, Флішових Карпат та докембрійського кратону. Плита ALCAPA характеризується малою товщиною (до 29 км) та низькою густиною земної кори. Густина верхньої мантії ALCAPA є меншою (3.20-3.21×103 кг/м3) порівняно з верхньою мантією під Українськими Карпатами та Східноєвропейським кратоном (3.28-3.30×103 кг/м3), що може бути пов'язано зі зміною складу та підвищеним тепловим потоком під ALCAPA. Український фрагмент Східноєвропейського кратону у зоні простягання профілю PANCAKE характеризується типовою товщиною кори (~41-45 км). Верхня частина кристалічної кори на відміну від середньої (2.86-2.90×103 кг/м3) і нижньої частини (2.98-3.10×103 кг/м3) характеризується меншою густиною і більшою диференціацією в горизонтальному напрямку та з глибиною (від 2.66×103 кг/м3 до 2.86×103 кг/м3). Складна перехідна зона (зона субдукції, Карпатський ороген) між мікроплитою ALCAPA та Східноєвропейським кратоном зумовлюють інтенсивну від’ємну аномалію гравітаційного поля – Карпатський гравітаційний мінімум, який сягає до -90×10-5 м/с2. Він має комплексну природу: розущільнені породи неогену та палеоген-крейдовий фліш (≤2.50×103 кг/м3) Бориславсько-Покутського покриву, основний величезний скид Передкарпатського розлому (>4 км) на крайньому південно-західному схилі платформи (відносно локальні фактори) та суттєве заглиблення поверхні МОХО під Карпатською спорудою (регіональний фактор). Глибина залягання границі МОХО під фронтом Карпатського насуву за нашою густинною моделлю сягає 56 км.