Швидкісна будова мантії в суміжній зоні Східноєвропейскої та Західноєвропейскої платформ

Автор(и)

  • Т. О. Цвєткова Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • І. В. Бугаєнко Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • Л. Н. Заєц Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244080

Ключові слова:

сейсмічна томографія, мантія, Східноєвропейська платформа, Західноєвропейська платформа, надглибинні флюїди, нафтогазоносні родовища

Анотація

Стаття присвячена вивченню швидкісної будови мантії в суміжній зоні Східноєвропейської та Західноєвропейської платформ, кора яких розділена зоною Тейсейра—Торнквіста. Досліджено мантію під територіями Польщі та Західної України. Використано тривимірну Р-швидкісну модель мантії, яку побудовано за методом тейлорового наближення, розробленим В. С. Гейком. Переваги методу полягають в незалежності від початкового наближення (референтної моделі) і найліпшому наближенню до нелінійності. В указаній вище зоні глибина дослідження становить 2500 км південніше 50° пн.ш. і 1700 км на північ від 50° пн.ш. Проведено детальний аналіз горизонтальних перетинів тривимірної Р-швидкісної моделі мантії до глибини 850 км з кроком 50 км. Проаналізовано зміну просторового розподілу нульової сейсмічної швидкісної межі за глибиною. Ця межа розділяє високошвидкісну верхню мантію Східноєвропейської платформи і низькошвидкісну верхню мантію Західноєвропейської. На глибинах перехідної зони верхньої мантії межа розділяє низкошвідкиісну верхню мантію Східноєвропейської платформи і високошвидкісну верхню мантію Західноєвропейської (у цій геосфері відбулася інверсія швидкостей відносно верхньої мантії).

У широтних перетинах виділено два похилі шари. Один з них пов’язаний з верхньою мантією під Дніпровсько-Донецькою западиною і доходить до мантії під Карпатами, де починає занурюватися у низькошвидкісну перехідну зону верхньої мантії. Другий шар тяжіє до мантії під північно-західним закінченням Балтійської синеклізи і поширюється до мантії під Передсудетською монокліналлю, де також занурюється у низькошвидкісну перехідну зону верхньої мантії. У довготних перетинах виділено похилі шари, що поширюються від мантії під Південноскандинавським мегаблоком Балтійського щита до мантії під Богемським масивом і Карпатами, де занурюються у низькошвидкісну перехідну зону верхньої мантії.

У дослідженій зоні виділено три надглибинні флюїди, які характеризуються підвищеним розшаруванням середовища (чергуванням підвищених і понижених швидкостей). До першого належать відомі нафтогазоносні родовища Середньоєвропейського нафтогазового басейну (Помор’я і Передсудетська монокліналь (Польща)), з другим пов’язані нафтогазоносні родовища Північнопередкарпатського нафтогазового басейну (південно-східна Польща) та Карпатського нафтогазового басейну (Західна Україна). Виділений надглибинний флюїд у мантії Балтійського моря відповідає родовищам Гданської затоки Балтійського моря та Калінінградським родовищам (південний схід Балтійського моря).

Посилання

Chekunov, A. V. (1993). Geophysical research of the lithosphere: Collection of scientific works. Kiev: Naukova Dumka, 155 p. (in Russian).

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 3-D P-velocity model of the Sarmatian mantle (south-west of the East European platform). Geofizicheskiy Zhurnal, 27(6), 27—39 (in Russian).

Gufeld, I. L. (2007). Seismic process. Physico-chemical aspects. Scientific publication. Koro¬lev: TSNIIMash, 160 p. (in Russian).

Letnikov, F. A. (1999). Fluid facies of the continental medium and problems of ore formation. Smirnovsky collection (pp. 63—95). Moscow: Publ. house of Moscow State University (in Rus¬sian).

Lukin, A. E., & Shestopalov, V. M. (2018). 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).

Pavlenkova, N. I. (2001). The structure of the earth’s crust and upper mantle and the mechanism of motion of deep matter. Vestnik OGGGGN RAN, (4), 1—18 (in Russian).

Pushcharovskiy, Yu. M., & Pushcharovskiy, D. Yu. (2010). Geology of the Earth’s mantle. Moscow: Geos, 138 p. (in Russian).

Rodkin, M. M., Rundkvist, D. V. (2017). Geofludynamics. Appendix to seismologists, tectonics, processes of ore and oil and gas. Dolgoprudnyy: Intellect Publishing House, 288 p. (in Russian).

Guterh, A., Prosen, D., & Sollogub, V. B. (Eds.). (1978). Structure of the Crust and Upper Mantle of the Central and Eastern Europe. Kiev: Naukova Dumka, 271 p. (in Russian).

Khain, V. E. (2001). Tectonics of continents and oceans. Moscow: Nauchnyy Mir, 604 p. (in Rus¬sian).

Khain, V. E., & Lomize, M. G. (2005). Geotectonics and fundamentals of Geodynamics. Moscow: Publ. house of Moscow State University 480 р. (in Russian).

Tsvetkova, T. A., & Bugaenko, 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).

Shestopalov, V. M., Lukin, A. E., Zgonnik, V. A., Makarenko, A. N., Larin, N. V., & Boguslavskiy, A. S. (2018). Essays on Earth degassing. Kiev: Publ. of the Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine; Radioenvironmental Center, 632 p. (in Russian).

Yanovskaya, T. B., & Koroleva, T. Y. (2012). The velocity structure of the upper mantle in the transition zone from the East European platform to Western Europe from seismic noise data. Fizika Zemli, (7-8), 3—9 (in Russian).

Geyko, V. S. A general theory of the seismic travel-time tomography. Геофиз. журн. 2004. Т. 26. № 1. С. 3—32.

Grad, M., Tiira, T., & ESC Working group (2009). The Moho depth map of the European Plate. Geophysical Journal International, 176(1), 279—282. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2008. 03919.x.

Janik, T., Starostenko, V., Aleksandrowski, P., Yegorova, T., Czuba, W., Środa, P., Murovskaya, A., Zajats, K., Kolomiyets, K. Lysynchuk, D., Wójcik, D., Mechie, J., G łuszyński, A., Omelchenko, V., Legostaeva, O., Tolkunov, A., Amashukeli, T., Gryn, D., Chulkov, S. Сейсмический эксперимент TTZ-South. Геофиз. журн. 2020. Т. 42. № 3. С. 3—15. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i3.2020.204698.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-11-24

Як цитувати

Цвєткова, Т. О., Бугаєнко, І. В. ., & Заєц, Л. Н. . (2021). Швидкісна будова мантії в суміжній зоні Східноєвропейскої та Західноєвропейскої платформ. Геофізичний журнал, 43(5), 181–192. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244080

Номер

Розділ

Статті