Сейсмотомографія мантії під Дніпровсько-Донецької западиною і її оточенням. Частина I
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i2.2020.201742Ключові слова:
three-dimensional P-velocity model, mantle, Dnieper-Donets Depression, horizontal sections, velocity regionsАнотація
У статті розглядається швидкісна будова мантії під Дніпровсько-Донецької западиною (ДДЗ). Застосовано розв'язок, отриманий методом тейлорового наближення розв'язання тривимірної задачі сейсмічної томографії. Метод не залежить від референтної моделі і дає краще наближення нелінійності відносно класичного розв'язку. Отримана 3D P-швидкісна модель мантії наведена у вигляді горизонтальних і вертикальних перерізів. Горизонтальні перерізи отримано з кроком 25 км у «справжніх швидкостях». Вертикальні перерізи, довготні і широтні, показано з кроком 1° у вигляді нев'язок швидкостей щодо узагальненої середньої швидкості під мантією Євразії та її оточенням. У праці наведено горизонтальні перетини. Показано, що ДДЗ пов'язана з розтягуванням земної кори і її підйомом. Останнє може бути пояснено субгоризонтальним поширенням високошвидкісного шару перехідної зони верхньої мантії з боку Чорного моря в низькошвидкісний шар перехідної зони верхньої мантії Сарматії. Аналіз розподілу швидкостей за горизонтальними перерізами мантії під ДДЗ і її оточенням дає змогу виділити розшарування верхньої мантії та її перехідної зони. Розшарування визначається характерними швидкісними зонами для даної глибини, що обмежені як нульовими ізолініями швидкостей, так і згущенням ізоліній. Усього виділено 5 зон на глибинах: 50—250 км, 300—400 км, 450—550 км, 600—650 км, 650—800 км. На глибинах 300—400 км зона об'єднує Курсько-Бєлгородський блок Курського мегаблоку Воронезького кристалічного масиву, Чернігівський і Лохвицький сегменти ДДЗ, Інгульський і Придніпровський мегаблоки Українського щита і, ймовірно, є частиною Сарматського щита, пов'язаного з мантією під Волго-Уралією, можливої частиною Сарматсько-Уральського макроконтіненту. Виділяються напрямки поширення швидкісних структур, пов'язаних з мантією під ДДЗ: південь—північний схід, південь—північний захід, північ—південь, схід—захід. У більш загальному уявленні це північний схід—південний захід, південь—північ, схід—захід.
Посилання
Geyko, V.S. (1997). Taylor approximation of the wave equation and the eikonal equation in inverse seismic problems. Geofizicheskiy zhurnal, 19(3), 48—68 (in Russian).
Geyko, V.S., Tsvetkova, T.A., Shumlyanskaya, L.A., Bugaenko, I.V., & Zaets, L.N. (2005). Regional 3D P-velocity model of the Sarmatian mantle (south-west of the East European platform). Geofizicheskiy zhurnal, 27(6), 927—939 (in Russian).
Geyko, T.S., Lukin, A.E., Omelchenko, V.V., & Tsoha, O.G. (2013). Tectonic-geodynamic critea of petroleum potential of Dnieper-Donets aulacogen northern flank cryctalline basement. Geological zhurnal, (4), 7―23. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2013.4.139306 (in Russian).
Lukin, A.E., Shestopalov, V.M. From new geological paradigm to the problems of regional geological-geophysical survey. Geofizicheskiy zhurnal, 40(4), 3―72. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.2018.140610 (in Russian).
Mukhametov, R.G. (1977). The inversion problem of a two-dimensional Riemannian metric is integral geometry. Doklady AN SSSR, 232, 32―45 (in Russian).
Starostenko, V.I., Rusakov, O.M., Pashkevich, I.K., Kutas, R.I., Orlyuk, M.I., Kuprienko, P.Ya., Makarenko, I.B., Maksimchuk, P.Ya., Kozlenko, Yu.V., Kozlenko, M.V., Legostaeva, O.V., Lebed, T.V. & Savchenko, A.S. (2015). Tectonics and hydrocarbon potential of the crystalline basement of the Dnieper-Donets depression. Kiev: Galaktika, 211 p. (in Russian).
Starostenko, V.I., Pashkevich, I.K., Makarenko, I.B., Kuprienko, P.Ya., & Savchenko, A.S. (2017a). Geodynamical interpretation of the geological and geophysical heterogeneity of the Dnieper-Donets basin lithosphere. Dopovidi NAN Ukrayiny, (9), 84―94. https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.09.084.
Starostenko, V.I., Pashkevich, I.K., Makarenko, I.B., Kuprienko, P.Ya., & Savchenko, A.S. (2017b). Lithosphere heterogeneity of the Dnieper-Donets basin and its geodynamical consequences. I. Geodynamics interpretation. Geodinamika, (2), 125—138. https://doi.org/10.23939/jgd2017.02.083 (in Russian).
Starostenko, V.I., Pashkevich, I.K., Makarenko, I.B., Kuprienko, P.Ya., & Savchenko, A.S. (2017c). Lithosphere heterogeneity of the Dnieper-Donets basin and its geodynamical consequences. I. Deep structure. Geodinamika, (1), 125—138. https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125 (in Russian).
Stovba, S.N. (2008). The geodynamic evolution of the Dnieper-Donetsk depression and the Donbass: Doctor’s thesis. Kiev: Research Institute of Oil and Gas Industry. 495 p. (in Russian).
Subbotin, S.I. (1979). Issues of gravimetry, studies of the earth's crust and mantle. Theory of tectogenesis. Kiev: Naukova Dumka, 474 p. (in Russian).
Khain, V.E. (2001). Tectonics of continents and oceans. Moscow: Nauchnyy Mir, 604 p. (in Russian).
Tsvetkova, T.A., & Bugayenko, I.V. (2012). Seismotomography of the mantle under the East European Platform: mantle velocity boundaries. Geofizicheskiy zhurnal, 34(5), 161—172. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i5.2012.116672 (in Russian).
Chekunov, A.V. (1972). The structure of the Earth's crust and tectonics of the south of the European part of the USSR. Kiev: Naukova Dumka, 176 p. (in Russian).
Shestopalov, V.M., Lukin, A.E., Zgonnik, V.A., Makarenko, A.N., Larin, N.V., & Boguslavsky, A.S. (2018). Essays on Earth's degassing. Kiev: Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine; Scientific-Ing. Center for Radio-Hydrogeoecological Ground Research of the NAS of Sciences of Ukraine, 632 p. (in Russian).
Bogdanova, S., Lubnina, N.V., & Pisarevsky, S.A. (2013). Proterozoic Baltika: major stages of block reorganization and supercontinent reconstruction. Rodinia 2013: Supercontinental Cycles and Geodynamics Symposium, 20―24 May 2013 Moscow (P. 10).
Shchipansky, A., & Bogdanova, S.V. (1996). The Sarmatian crustal segment: Precambrian correlation between the Voronezh Massif and the Ukrainian Shield across the Dnieper-Donets aulocogen. Tectonophysics, 268(1-4), 109—125. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(96)00227-2.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
