Сейсмічний експеримент TTZ-South
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i3.2020.204698Ключові слова:
ГСЗ, сейсмічне моделювання, томографічна інверсія, швидкісна модельАнотація
Сейсмічний профіль TTZ-South з використанням заломлених і відбитих у за критичній зоні заломлених хвиль, відпрацьований у 2018 р., перетинає південно-західний район України і південно-східний регіон Польщі. Профіль TTZ-South був спрямований на вивчення структури земної кори і верхньої мантії Транс'єв ропейської шовної зони (ТЄШЗ) і південно-західного сегмента Східно-Європейського кратона (схила Українського щита). Профіль довжиною ~550 км (~230 км в Польщі і ~320 км на заході України) є продовженням раніше реалізованих проєктів у Польщі — профілю TTZ (1993 р.) і CEL03 (2000 р). Глибинне сейсмічне зондування за профілем TTZ-South, виконане з використанням 320 сейсмічних станцій TEXAN і DATA-CUBE, дало змогу отримати сейсмічні записи високої якості з одинадцяти пунктів вибуху (шість в Україні і п'ять у Польщі). У даній статті представлена спрощена Р-швидкісна модель, що базується на інверсії часів пробігу перших вступів Р-хвиль, побудована з використанням програми сейсмічної томографії перших вступів FAST. Отримане зображення являє собою попередню швидкісну модель, яка складається з осадового шару і кристалічної кори, що включає верхній, середній і нижній її шари. Поверхня Мохо, що апроксимується ізолінією 7,5 км/с, розташована на глибині 45—47 км у центральній частині профілю, здіймається до 40 і 37 км у північній (Радом-Лисогорський блок у Польщі) і південній (Волино-Подільська монокліналь в Україні) частинах профілю відповідно. Особливістю швидкісного розрізу є ряд високошвидкісних тіл, виявлених у діапазоні глибин 10—35 км. Подібні високошвидкісні тіла раніше були виявлені в корі Радом-Лисогірського блоку. Тіла, виявлені на глибині 10—35 км, можуть бути алохтонними фрагментами спочатку єдиного масиву основних порід або окремими тілами основного складу, що впровадилися в кору в неопротерозої під час розколу суперконтінета Родінія, який супроводжувався потужним рифтогенезом. Прояви рифтогенного магматизму відомі в північно-східній частині Волино-Подільської моноклінали, де на поверхню виходять вендські трапи.
Посилання
Berthelsen, A. (1993). Where different geological philosophies meet: the Trans-European Suture Zone. Publications of the Institute of Geophysics, Polish Acadamy of Sciences, A20(255), 19—31.
Bogdanova, S. V., Gorbatschev, R., & Stephenson, R. A. (2001). EUROBRIDGE: Palaeoproterozoic Accretion of Fennoscandia and Sarmatia. Tectonophysics, 339(1-2), 1—237. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(01)00030-0.
Cohen, J. K., & Stockwell, J. W., Jr. (1997). CWP/SU: Seismic Unix Release 30: a free package for seismic research and processing. Golden: Center for Wave Phenomena, Colorado School of Mines.
Dadlez, R., Grad, M., & Guterch, A. (2005). Crustal structure below the Polish Basin: Is it composed of proximal terranes derived from Baltica? Tectonophysics, 411(1-4), 111—128. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2005.09.004.
Geological Atlas of Poland. (2017). Państw. Inst. Geol., Warszawa, 170 p.
Gorbatschev, R., & Bogdanova, S. (1993). Frontiers in the Baltic shield. Precambrian Research, 64(1-4), 3—21. https://doi.org/10.1016/0301-9268(93)90066-B.
Gordienko, V. V., Gordienko, I. V., Zavgorodnyaya, O. V., Logvinov, I. M., & Tarasov, V. N. (2011). Evolution of tectonosphere of Volyno-Podolian plate. Geofizicheskiy zhurnal, 33(6), 30—49 (in Russian). https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116791.
Grad M. (2019). Podolian, Saxonian and baltic plates — Teisseyre-Tornquist Line and the edge of the East European Craton. Geochemistry, 79(3), 422—433. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2019.03.002.
Grad, M., Janik, T., Yliniemi, J., Guterch, A., Luosto, U., Komminaho, K., Środa, P., Höing, K., Makris, J., & Lund, C-E. (1999). Crustal structure of the Mid Polish Trough beneath TTZ seismic profile. Tectonophysics, 314(1-3), 145—160. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00241-3.
Grad, M., Guterch, A., Keller, G. R., Janik, T., Hegedus, E., Vozar, J., Slaczka, A., Tiira, T., & Yliniemi, J. (2006). Lithospheric structure beneath trans-Carpathian transect from Precambrian platform to Pannonian basin CELEBRATION 2000 seismic profile CEL05. Journal of Geophysical Research, 111, B03301. doi:10.1029/2005JB003647.
Guterch, A., & Grad, M. (2006). Lithospheric structure of the TESZ in Poland based on modern seismic experiments. Geological Quaternary, 50, 23—32.
Janik, T., Grad, M., Guterch, A., Dadlez, R., Yliniemi, J., Tiira, T., Keller, G. R., Gaczyński, E., & CELEBRATION 2000 Working Group. (2005). Lithospheric structure of the Trans-European Suture Zone along the TTZ & CEL03 seismic profiles (from NW to SE Poland). Tectonophysics, 411(1-4), 129—156. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2005.09.005.
Janik, T., Grad, M., Guterch, A., & CELEBRATION 2000 Working Group. (2009). Seismic structure of the lithosphere between the East European Craton and the Carpathians from the net of CELEBRATION 2000 profiles in SE Poland. Geological Quaternary, 53(1), 141—158.
Janik, T., Grad, M., Guterch, A., Vozár, J., Bielik, M., Vozárova, A., Hegedűs, E., Kovács, C. S., Kovács, I., Keller, G. R., & CELEBRATION 2000 Working Group. (2011). Crustal structure of the Western Carpathians and Pannonian Basin: seismic models from CELEBRATION 2000 data and geological implications. Journal of Geodynamics, 52(2), 97—113. https://doi.org/10.1016/j.jog.2010.12.002.
Malinowski, M., Żelaźniewicz, A., Grad, M., Guterch, A., Janik, T. & CELEBRATION 2000 Working Group. (2005). Seismic and geological structure of the crust in the transition from Baltica to Palaeozoic Europe in SE Poland — CELEBRATION 2000 experiment, profile CEL02. Tectonophysics, 401(1-2), 55—77. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2005.03.011
Narkiewicz, M., Maksym, A., Malinowski, M., Grad, M., Guterch, A., Petecki, Z., Probulski, J., Janik, T., Majdański, M., Środa, P., Czuba, W., Gaczyński, E., & Jankowski, L. (2015). Transcurrent nature of the Teisseyre-Tornquist Zone in Central Europe: results of the POLCRUST-01 deep reflection seismic profile. International Journal of Earth Sciences, 104(3), 775—796. http://dx.doi.org/10.1007/s00531-014-1116-4.
Narkiewicz, M., & Petecki, Z. (2019). Teisseyre-Tornquist Zone evolving approaches and new data. Przegląd Geologiczny, 67, 837—848. doi: 10.7306/2019.48 (in Polish).
Pharaoh, T. C. (1996). Trans-European Suture Zone: phanerozoic accretion and evolution of contrasting continental lithospheres. In D. G. Gee, & H. J. Zeyen (Eds.), EUROPROBE 1996-Lithosphere dynamics: origin and evolution of continents (pp. 41—54). EUROPROBE Secretariate, Uppsala University, Uppsala.
Pharaoh, T. C., Winchester, J. A., Verniers, J., Lassen, A., Seghedi, A. (2006). The western accretionary margin of the East European Craton: an overview. In D. G. Gee, & R. A. Stephenson (Eds.), European lithosphere dynamics (pp. 291—311). Geol. Soc. London, Memoir 32.
Pease, V., Daly, J. S., Elming, S.-A., Kumpulainen, R., Moсzydłowska, M., Puchkov, V., Roberts, D., Saintot, A., & Stephenson, R. (2008). Baltica in the Cryogenian, 850—630 Ma. Precambrian Research, 160(1-2), 46—65. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.015.
Powell, C. M., Li, Z. X., Meert, J. G., & Park, J. K. (1993). Paleomagnetic constraints on timing of the Neoproterozoic breakup of Rodinia and the Cambrian formation of Gondwana. Geology, 21, 889—892. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1993)021<0889:PCOTOT>2.3.CO;2.
Sliaupa, S., Fokin, P., Lazauskiene, J., & Stephenson, R. A. (2006). The Vendian-Early Palaeozoic sedimentary basins of the East European Craton. In D. G. Gee, & R. A. Stephenson (Eds.), European Lithosphere Dynamics (pp. 449—462). Geol. Soc. London, Memoir 32.
Środa, P., Czuba, W., Grad, M., Guterch, A., Tokarski, A., Janik, T., Rauch, M., Keller, G. R., Hegedüs, E., Vozár, J., & CELEBRATION 2000 Working Group. (2006). Crustal structure of the Western Carpathians from CELEBRATION 2000 profiles CEL01 and CEL04: seismic models and geological implication. Geophysical Journal International, 167, 737—760. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03104.x.
Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Środa, P., Grad, M., Kovács, I., Stephenson, R., Lysynchuk, D., Thybo, H., Artemieva, I. M., Omelchenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Guterch, A., Hegedüs, E., Komminaho, K., Legostaeva, O., Tiira, T., & Tolkunov, A. (2013). Seismic velocity model of the crust and upper mantle along profile PANCAKE across the Carpathians between the Pannonian Basin and the East European Craton. Tectonophysics, 608, 1049—1072. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.07.008.
Teisseyre, W. (1893). Całokształt płyty paleozoicznej Podola galicyjskiego. Rzecz o przyszłych wierceniach głębokich na Podolu opolskiem (Entirety of the Paleozoic plate of Galitsian Podole. About future deep boreholes at Podole) (pp. 319—336). Kosmos, Lwów 18 (in Polish).
Teisseyre, W. (1903). Der paläozoische Horst von Podolien und die ihn umgehenden Senkungsfelder (pp. 101—126). Beiträge zür Paleont. und Geol. Osterreichs—Ungarn und d. Orients, Bd. XV, Vienna.
Tornquist, A. (1908). Die Feststellung des Südwesttrendes des baltisch–russischen Schildes und die geotektonische Zugehöringheit der ost-preussischen Scholle. Schr. Phys.-Ökon. Ges. Königsberg, 49(1), 1—12.
Tornquist, A. (1910). Geologie von Ostpreussen. Berlin: Verlag von Gebrüder Borntraeger, 231 p.
Usenko, O. V. (2010). Deep processes and magmatism of Volyno-Podolian plate. Geofizicheskiy zhurnal, 32(3), 66—77 (in Russian).
Wessel, P., & Smith, W. H. F. (1995). New version of the Generic Mapping Tools released. EOS Transactions American Geophysical, 76(33), 329. https://doi.org/10.1029/95EO00198.
Winchester, J. A., Pharaoh, T. C., & Verniers, J. (2002). Paleozoic Amalgamation of Central Europe: an introduction and synthesis of new results from recent geological and geophysical investigations. In J. A. Winchester, T. C. Pharaoh & J. Verniers (Eds.), Paleozoic Amalgamation of Central Europe (Vol. 201, pp. 1—18). Geol. Soc. London Spec. Publ.
Zelt, C. A. & Barton, P. J. (1998). Three-dimensional seismic refraction tomography: A compa¬ri¬son of two methods applied to data from the Faeroe Basin. Journal of Geophysical Research, 103(B4), 7187—7210. https://doi.org/10. 1029/97JB03536.
##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).
