Швидкісна будова мантії під Дніпровсько-Донецькою западиною та її оточенням. Ч. II
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i3.2020.204706Ключові слова:
тривимірна Р-швидкісна модель, мантія, Дніпровсько-Донецька западина, головна геодинамічна межа, сверхглибинні флюїдиАнотація
Стаття є продовженням аналізу швидкісної будови мантії під Дніпровсько-Донецькою западиною та її оточенням, до якої віднесено північ Українського щита та південь Воронезького кристалічного масиву (на підставі тривимірної Р-швидкісної моделі мантії). Дніпровсько-Донецька западина за геологічними даними складається з 4 сегментів. Згідно із Р-швидкісною моделлю, мантія під западиною ділиться на 2 частини: перша відповідає Чернігівському та Лохвицькому сегментам, до другої належать Ізюмський і Донецький сегменти. Виявлено вплив на першу частину Волино-Оршанського, на другу — Північноазовського плюмів.
Виділено надглибинні флюїди, що впливають на характеристику Дніпровсько-Донецької западини. Ізюмському сегменту відповідають південне закінчення Курсько-Білгородського флюїду (флюїд f4) та північні закінчення флюїдів f3 та f12. До Лохвицького сегмента належить північно-західна частина флюїду f3, а також північно-західне закінчення флюїду f2, південно-західне закінчення флюїду f4.
Північно-східне закінчення флюїду f2 належить до Чернігівського сегмента, північно-східна частина флюїду f12 — до Донбаського сегмента. Землетруси на цій ділянці додатково підтверджують розподіл її на Чернігівський, Лохвицький, Ізюмський та Донецький сегменти.
Проведено аналіз зміни градієнта швидкості з глибиною для вказаної ділянки, що дає змогу визначити сейсмічні межі мантії (точки перегину градієнтів швидкісних кривих відповідають швидкісним межам). На їх підставі виділено глибину залягання головної геодинамічної межі мантії (підошви перехідної зони верхньої мантії). Під Лохвицьким, Ізюмським та Донецьким сегментами Дніпровсько-Донецької западини вона визначена як 625 км. Глибиною залягання 575 км характеризується більша частина Чернігівського сегмента та північно-західна частина — Ізюмського, що відповідає Курсько-Бєлгородському флюїду. Така глибина залягання головної геодинамічної межі мантії відповідає процесам дегазації. Зміна градієнтів швидкості з глибиною ще раз вказує на поділ досліджуваної ділянки на дві частини. У східній, до якої належать Ізюмський і Донецький сегменти, виділено зону підкорових хвилеводів. Для Чернігівського та Лохвицького сегментів підкорові хвилеводи не виділяються, за винятком крайнього північного сходу Лохвицького сегмента, куди поширюється зона Курсько-Білгородського флюїду. Пояснення структури, що спостерігається, у східній частині верхньої мантії (Ізюмський і Донецький сегменти) засновано на припущенні, що формування в ній хвилеводів пов’язане з режимом нерівномірного підіймання до поверхні надглибинних флюїдів.
Посилання
Bogatikov, O. A., Kovalenko, V. I., & Sharkov, E. V. (2010). Magmatism. Tectonics. Geodynamics of the Earth. Moscow: Nauka, 607 p. (in Russian).
Burakhovich, T. K., Kushnir, A. N., & Ilyenko, V. A. (2018). Geoelectric studies of the oil and gas bearing area on the southern slope of the central Dnieper-Donets Basin part. Geofizicheskiy zhurnal, 40(5), 172—190. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147479 (in Russian).
Gufeld, I. L. (2007). Seismic process. Physico-chemical aspects. Scientific publication. Korolev: TSNIIMash, 160 p. (in Russian).
Evseev, M. N. (2012). Interaction of mantle plumes with the lithosphere. Retrieved from http://tph_2012.ifz.ru/Tez/050_Evseev.pdf (in Russian).
Zharkov, V. N. (1983). Internal structure of the Earth and planets. Moscow: Nauka, 416 p. (in Russian).
Karakin, A. V., Kuryanov, Yu. A., & Pavlenkova, N. I. (2003). Faults, fractured zones and waveguides in the upper layers of the earth’s shell. Moscow: State Scientific Center of the Russian Federation - VNIIgeosystem, 222 p. (in Russian).
Kushnir, A. N., & Burakhovich, T. K. (2016). The results of electromagnetic studies of the Bragin-Loev ledge and the Chernihiv block of the DDD. Geofizicheskiy zhurnal, 38(3), 128—137. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i3.2016.107785 (in Russian).
Kushnir, A. N, Burakhovich, T. K., Shyrkov, B. I., & Dzhaoshvili, V. B. (2017). Electromagnetic studies of the northern slope of the central part of the Ukrainian Shield. Dopovidi NAN Ukrainy, (10), 60—69. https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.10.060 (in Russian).
Lobkovsky, L. I., Nikishin, A. M., Khain, V. E. (2004). Current problems of geotectonics and geodynamics. Moscow: Nauchnyy Mir, 612 p. (in Russian).
Pavlenkova, N. I. (2001). The structure of the earth’s crust and upper mantle and the mechanism of the movement of deep matter. Vestnik OGGGGN RAN, 19(4), 1—18 (in Russian).
Rodkin, M. V., & Rundkvist, D. V. (2017). Geofluidogeodynamics, application to seismology, tectonics, ore and oil processes. Dolgoprudny: Intellekt, 287 p. (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 Dniepr-Donets basin lithosphere. Dopovidi NAN Ukrainy, (9), 84—94. https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.09.084 (in Russian).
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. Deep structure. Geodynamika, 22(1), 125—138. https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125 (in Russian).
Shirkov, B. I., Hischyuk, O. V., & Kushnir, A. M. (2015). Geoelectric studies of the Belgorod-Sumy megablock of the northern slope of the Dnieper-Donets Trough. Geofizicheskiy zhurnal, 37(5), 176—182. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i5.2015.111163 (in Ukrainian).
Tsvetkova, T. A., & Bugaenko, I. V. (2012). Seismotomography of the mantle under the East European platform: mantle velocity boundaries. Geofizicheskiy zhurnal, 34(5), 161—179. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i5.2012.116672 (in Russian).
Tsvetkova, T. A., & Bugaenko, I. V. (2016). The structure of velocity mantle number of horizons under Phennoscandia according to seismic-tomography data. Geofizicheskiy zhurnal, 38(1), 57—77. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i1.2016.107723 (in Russian).
Tsvetkova, T. A., Bugaenko, I.V., & Zaets, L.N. (2019). The main geodynamic border and seismic visualization of plumes under the East European Platform. Geofizicheskiy zhurnal, 41(1), 108—136. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i1.2019.158868 (in Russian).
Tsvetkova, T. A., Bugaenko, I. V., & Zaets, L. N. (2017). Seismic visualization of plumes and super-deep fluids in mantle under Ukraine. Geofizicheskiy zhurnal, 39(4), 42—54. http://dx.doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i4.2017.107506 (in Russian).
Tsvetkova, T. A., Bugaenko, I. V., & Zaets, L. N. (2020). Speed structure of the mantle under the Dniper-Donets depression and its surrounding. Part I. Geofizicheskiy zhurnal, 42(2), 71—85 (in Russian).
International Seismological Centre. (2019). Retrieved from http://www.isc.ac.uk.
Nataf, H.-C. (2000). Seismic imaging of mantle plumes. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, (28), 391—417. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.28.1.391.
##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).
