Thermobaric petrophysical modeling of the lithosphere of the parts of the earth's crust of the Ukrainian shield with zones of low seismic velocities

Authors

  • V. A. Korchin Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
  • P. A. Burtnyi Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116795

Abstract

Cross-section of rocks distribution with depth along the central part of DSS geo-traverse IV, which crosses several zones of low seismic velocities (ZLV) has been plotted using the method of petro-physical thermobaric simulation. Deep horizons of the Earth’s crust within this part of the profile (up to 40 km) are formed by plagiogranites, diorites, enderbites. As a rule, ZLV found at the depth 5-15 km are not dependent from the mineral composition of rocks and are first of all determined by deep temperature regimes of the crust of this area of the USh. Zones of low velocities appear in those cases when temperature gradient at the corresponding depths exceeds some definite threshold and pressure is not able to compensate violation of integrity of mineral medium produced by the action of temperature. Temperature fluctuations at the depths 7-20 km may change parameters of zone of low velocities up to their disappearance. Relation of ZLW configuration (their intensity, extension along the depth, deflation of velocity) to heat flows (HF) measured in the studied area is observed. Intense ZLV correspond to higher HF, within the areas with low HF zones of low velocities are weak or absent.

References

Азаров Н. Я., Анциферов А. В., Шеремет Е. М., Глевас ский Е. Б., Есипчук К. Е., Кулик С. Н., Бурахо вич Т. К., Пигулевский П. И., Николаев Ю. И., Николаева М. Ю., Сетая Л. Д., Захаров В. В., Курлов Н. К. Геолого-геофизическая модель Криворожско-Кременчугской шовной зоны Ук раинского щита. - Киев: Наук. думка, 2006. - 194 с.

Берзенин Б. З., Бобров А. Б., Орса В. И., Росихина А. И., Сиворонов А. А. Некоторые черты геологии и петрологии гранитоидов северовосточного обрамления Сурской структуры // Геологический журн. - 1983. - № 2. - С. 90-96.

Геологическая карта кристаллического основания Украинского щита м-ба 1:500 000. Объяснительная записка. - Киев, 1983. - 101 с.

Гордиенко В. В., Завгородняя О. В., Ковачикова С., Логвинов И. М., Тарасов В. Н., Усенко О. В. Украинский щит (геофизика, глубинные процессы). - Киев: Корвін пресс, 2005. - 210 с.

Каляев Г. И., Крутиховская З. А., Жуков Г. В., Прусс А. К., Рябенко В. А., Комаров А. Н. Тектоника Украинского щита. - Киев: Наук. думка, 1972. - 300 с.

Колий В. Д., Сиворонов А. А. Поперечная структурноформационная зональность Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области // Геотектоника. - 1989. - № 5. - С. 71-81.

Колий В. Д., Сиворонов А. А., Бобров А. Б., Некряч А. И. Стратиграфия нижнего докембрия Среднеприднепровского геоблока Украинского щита // Геолог. журн. - 1991. - № 4. - С. 28-40.

Корчин В. А. Термобарическое петроструктурное моделирование земной коры Украинского щита и природа некоторых сейсмических границ // Матер. V геофиз. чт. им. В. В. Федынского. - Москва: Центр ГЕОН, 2003. - С. 83.

Корчин В. А. Структурные особенности минеральной среды в РТ-условиях различных глубин земной коры // Геофиз. журн. - 2007. - 29, № 3. - С. 49-77.

Корчин В. А., Буртный П. А., Карнаухова Е. Е. Породы гранулитового комплекса: их упругие параметры и прогноз распространения в земной коре Украинского щита // Геофиз. журн. - 2007. - 29, № 3. - С. 99-109.

Корчин В. А., Буртный П. А., Карнаухова Е. Е. Прогнозирование геологической среды земной коры по материалам ГСЗ и петрофизического термобарического исследования минерального вещества // Геодинаміка. - 2009. - № 1(8). - С. 67-75.

Кутас Р. И. Поле тепловых потоков и теоретическая модель земной коры. - Киев: Наук. думка, 1978. - 140 с.

Кутас Р. И. Тепловое состояние и динамика литосферы // Тектоносфера Украины: Сб. науч. тр. - Киев: Наук. думка, 1989. - С. 17-21.

Лебедев Т. С., Корчин В. А., Савенко Б. Я., Шаповал В. И., Шепель С. И. Физические свойства ми не рального вещества в термобарических усло ви ях литосферы. - Киев: Наук. думка, 1986. - 200 с.

Лебедев Т. С., Корчин В. А., Савенко Б. Я., Шаповал В. И., Шепель С. И., Буртный П. А. Петрофизические исследования при высоких РТ-параметрах и их геофизические приложения. - Киев: Наук. думка, 1988. - 248 с.

Литосфера Центральной и Восточной Европы. Геотраверсы IV, VI, VIII. - Киев: Наук. думка, 1988. - 169 с.

Орса В. И. Гранитообразование в докембрии Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области. - Киев: Наук. думка, 1988. - 202 с.

Сиворонов А. А., Сирота М. Г., Бобров А. Б. Тектоническое строение фундамента Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области // Геолог. журн. - 1983. - № 6. - С. 52-64.

Соллогуб В. Б. Литосфера Украины. - Киев: Наук. думка, 1986. - 184 с. Старостенко В. И., Пашкевич И. К., Кутас Р. И. Глубинное строение Украинского щита // Геофиз. журн. - 2002. - 24, № 6. - С. 36-48.

Структура земной коры Центральной и Восточной Европы. - Киев: Наук. думка, 1980. - 280 с.

Трипольский А. А., Шаров Н. В. Литосфера докембрийских щитов северного полушария земли по сейсмическим данным. - Петрозаводск: Карел. науч. центр РАН, 2004. - 159 с.

Чекунов А. В., Кившик Н. К., Харитонов О. М., Омельченко В. Д., Толкунов А. П. Профиль ГСЗ Путивль- Кривой Рог через сверхглубокие скважины Украины // Геофиз. журн. - 1992. - 14, № 1. - С. 3-10.

Щербаков И. Б. Петрология Украинского щита. - Львов: ЗУКЦ, 2005. - 304 с.

Korchin V. A. Thermobaric Seismic Stratification of the Lithosphere // 12 International Symposium on Deep Structure of the Continents and their Margins. - September 24-29, 2006. - Shonan Village Centre, Hayama, Japan. - NHA-P02. - CD-ROM.

Korchin V. A., Burtny P. A., Karnaukhova E. E. Thermobaric Petrostructural Modelling of the Earth’s Crust and the Nature of some Seismic Boundaries // 12 International Symposium on Deep Structure of the Continents and their Margins. - September 24-29, 2006. - Shonan Village Centre, Hayama,Japan. - IMC-P05.

Published

2011-12-01

How to Cite

Korchin, V. A., & Burtnyi, P. A. (2011). Thermobaric petrophysical modeling of the lithosphere of the parts of the earth’s crust of the Ukrainian shield with zones of low seismic velocities. Geofizičeskij žurnal, 33(6), 82–95. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116795

Issue

Section

Articles