Геоелектрична структура Донбасу
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.v44i1.253717Ключові слова:
геомагнітні варіації, магнітотеллуричне зондування, магнітоваріаційне профілювання, аномалії електропровідності, складчастий ДонбасАнотація
Донбас утворився в результаті пізньо-девонського рифтогенезу Східно-Европейського кратону. На протязі карбону опускання басейну і осадонакопичення були максимальними, на Донбасі утворилась 15-кілометрова товща кам’яновугільних відкладень. Загальна потужність відкладень досягає більш ніж 20 км. Наступною важливою подією була складчастість, що відбувалась у пізньому тріасі — ранній юрі та пізній крейді — на початку третинного часу. Інверсія підняла верхню частину складчастого Донбасу і слідом за нею ерозія оголила на поверхні землі кам’яновугільні вугленосні товщі. Дослідження глибинної електропровідності проводилось методами магнітоваріаційного профілювання (МВП) та магнітотеллуричного зондування (МТЗ). Перший значний сеанс спостережень (13 пунктів довгоперіодних МВП та 32 пункти МТЗ) був виконаний у 1986 році, у 1988 виконано ще 30 МТЗ. У 2012—2013 роках за допомогою сучасних приладів, що дають змогу отримувати більш точні результати, було виконано профіль із 15 пунктів МВП-МТЗ. Інтерпретація отриманих даних дозволяє зробити такі висновки. Уздовж головної антикліналі складчастого Донбасу проходить інтенсивна Донбаська аномалія електропровідності (ДАЕ). На північному-заході вона продовжується у ДДВ, на південному-сході — на валу Карпінського. Параметри ДАЕ, що отримані методом МВП: за частотною характеристикою аномального поля оцінена сумарна поздовжня провідність G=(8±2)×108Cм×м. Профільні графіки аномального поля геомагнітних варіацій дають оцінку максимально можливої глибини центру аномальних струмів hмакс.ц.струмів, яка залежить від періоду варіацій. Для ДАЕ на максимумі частотної характеристики Т0≈3600 с вона виходить рівною hмакс.ц.стрімів=18±2 км. Верхній край аномалії оцінюється за даними МТЗ. Більшість із наявних 70 кривих МТЗ ρк починаються на періодах 0.1—1 с приблизно із одного рівня 15 Ом·м±пів порядку. Це означає, що на Донбасі гірські породи верхнього приблизно півкілометрового шару мають, як правило, питомий електричний опір (ПЕО) у діапазоні 5—50 Ом·м. Глибше ПЕО може збільшуватись до сотень і тисяч Ом·м або зменшуватись до одиниць або частин Ом·м. Аналіз МТЗ по площі показав, що об’єкти зниженого опору (ОЗО) розміщені у двох провідних смугах, верхній край яких змінюється від 0.3 до 5 км. Смуги паралельні вісі ДАЕ і їх можна розглядати, як складову частину аномалії. Дуже значна величина G приводить до припущення, що аномальне тіло розповсюджується на значну глибину. Під час зіставлення із даними інших геофізичних методів виявилось, що ДАЕ просторово збігається з інтенсивною (до 90 мВт/м2) лінійною аномалією глибинного теплового потоку. Цей факт дає змогу зробити припущення, що нижня частина ДАЕ може бути зумовлена частковим плавленням збагачених флюїдами розігрітих місцевих порід або вмістом мантійної магми. Отримані результати геоелектрики підтримують ідею про сучасну тектонічну активізацію Донбасу.
Посилання
Alexandrov, A.L., Gordienko, V.V., Derevskaya, E.I., Zemskov, G.A., Ivanov, A.P., Panov, B.S., Shumlyanskiy, V.A., & Epov, O.G. (1996). Deep structure, evolution of fluid-magmatic systems and prospects for endogenous gold potential in the southeastern part of the Ukrainian Donbass. Kiev: IFIUNA, 74 p. (in Russian).
Berdichevskiy, M.N., & Dmytriev, V.I. (2009). Models and methods of magnetotellurics. Moscow: Nauchniy Mir, 680 p. (in Rus-sian).
Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Logvinov, I.M., & Tarasov, V.N. (2005). Dnieper anomaly of heat flow and electrical conductivity. Geofizicheskiy Zhurnal, 27(4), 597—611 (in Russian).
Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Logvinov, I.M., & Tarasov, V.N. (2015). Donbass (geophysics, deep processes). Kiev: Logos, 123 p. (in Russian).
Ilchenko, T.V., & Stepanenko, V.M. (1998). Velocity model of the earth‘s crust and upper mantle of Donbass and its geological interpretation. Geofizicheskiy Zhurnal, 20(2), 95—105 (in Russian).
Lazarenko, E.K., Panov, B.S., & Gruba, V.I. (1975). Mineralogy of the Donets Basin. Part 1. Kiev: Naukova Dumka, 254 p. (in Russian).
Logvinov, I.M., & Tarasov, V.N. (2015). Geoelectrical model of the Earth’s crust and upper mantle along the Novoazovsk-Titovka DSS profile. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(3), 139—152 (in Russian).
Rokityansky, I.I. (1975). Investigation of electrical conductivity anomalies by magnetovariational profiling. Kiev: Naukova Dumka, 279 p. (in Russian).
Rokityansky, I.I., Ingerov, A.I., Baysarovich, M.N., Dzyuba, K.I., Zamaletdinov, A.A., Lysenko, E.S., Popov, V.M., Rokityanskaya, D.A., & Shuman, V.N. (1989) Donbass electrical conductivity anomaly. Geofizicheskiy Zhurnal, 11(3), 30—40 (in Russian).
Rokityansky, I.I., Ingerov, A.I., & Lysenko, E.S. (1994). New data on the Donbass electrical conductivity anomaly. Geofizi-cheskiy Zhurnal, 16(1), 67—71 (in Russian).
Rokityansky, I.I., Lysenko, E.S., & Rokityanskaya, D.A. (1988). Geomagnetic variations anomaly in Donbass. Doklady NAN USSR. Ser. B, (7), 11—14 (in Russian).
Usenko, O.V. (2002). Heat flow and modern activation of the Donets Basin (according to new data). Geofizicheskiy Zhurnal, 24(5), 102—111 (in Russian).
Rokityansky, I.I., Klymkovych, T.A., Babak, V.I., & Isac, A. (2012) Annual and diurnal variations of induction vector in relation to geodynamic processes study. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 3(3), 239—249. https://doi.org/10.1080/19475705.2011.601432.
The DOBREfraction’99 Working Group. (2003). «DOBREfraction’99» — velocity model of the crust and upper mantle beneath the Donbas Foldbelt (East Ukraine).Tectonophysics, 371(1-4), 81—110. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(03)00211-7.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
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).
