Глибинна будова Транс’європейської шовної зони (за матеріалами сейсмотомографії та ГСЗ) і деякі уявлення про її розвиток
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v44i6.273640Ключові слова:
Транс’європейська шовна зона, кора, мантія, сейсмотомографія, Авалонія, субдукція, палеотектонікаАнотація
Розглянуто глибинну корову і мантійну будову Транс’європейської шовної зони (ТЄШЗ) за результатами геолого-геофізичних досліджень у межах від Балтійського до Чорного морів. Основу вивчення корової будови ТЄШЗ склали матеріали ширококутних глибинних сейсмічних зондувань, виконаних міжнародними науковими колективами за участю Інституту геофізики НАН України. Мантійну будову ТЄШЗ досліджено до глибини 800 км за розробленою в Інституті 3D Р-швидкісною моделлю мантії Євразії згідно з методом тейлорового наближення. Зроблено висновок, що глибинна корова і мантійна будова зони є результатом одночасної дії плито- і плюмтектонічних процесів. ТЄШЗ утворилась на двох основних колізійних етапах: наприкінці ордовіку—на початку силуру внаслідок приєднання до Східноєвропейської платформи (СЄП) мікроконтиненту Авалонія, і наприкінці карбону — на початку пермі з приєднанням до СЄП європейских герцинських (варисційських) терейнів. Корова структура ТЄШЗ являє собою трог завширшки 150 (іноді до 200) км і завглибшки від декількох кілометрів до 21 км. Він складений алохтонним комплексом палеозоїд, які зазнали каледонського і герцинського орогенезу за межами трогу. За результатами сейсмотомографічних досліджень мантійна будова ТЄШЗ має подвійну природу: з одного боку, зона простежується субвертикально до глибини 700 км, з іншого — в її межах повсюдно виділяються похилі шари — слеби, що занурюються на південний захід на глибини 350—600 км, тобто є слідами субдукційних процесів, які передували або супроводжували утворення цієї зони. Обидві структурні особливості накладаються одна на одну, чим утруднюється палеотектонічний і геоісторичний аналіз формування ТЄШЗ. Занурення ТЭШЗ на великі глибини у мантію може бути пояснене її підсиленою проникливістю для адвекції надглибинних мантійних флюїдів, які встановлюються тут сейсмотомографічними та палеомагнітними методами. Передбачається декілька варіантів утворення ТЄШЗ — А- або В-субдукція під час підсування північно-східної плити під південно-західну за всіх варіантів.
Посилання
Bakhmutov, V.G., & Polyachenko, E.B. (2018). Paleomagnetic data. In Essays of geodynamics of Ukraine (pp. 323—340). Kiev: VI EN EY (in Russian).
Geyko, V.S., Tsvetkova, T.A., Sannikova, N.P., Livanova, L.P., & Geyko, K.V. (1998). Regional 3-D P-velocity structure of the mantle of northwestern Eurasia — I. Europe.1. Geofizicheskiy Zhurnal, 20(3), 67—91 (in Russian).
Chebanenko, I.I. (Ed.). (1990). Geotectonics of Volyn-Podoliy. Kiev: Naukova Dumka, 244 p. (in Russian).
Gintov, O.B. (2019). Plate-plume tectonics as an integrated mechanism of geodynamic development of the tectonosphere of Ukraine and adjacent regions. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(6), 3—34. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i6.2019.190064 (in Russian).
Gintov, O.B., Bubnyak, I.N., Vykhot, Yu.M., Murovskaya, A.V., Nakapelyukh, M.V., & Shla¬pin¬skiy, V.E. (2014a). Tectonophysical and pa¬linspatic sections of the Ukrainian Carpa¬thi¬¬ans along the geo-traverse DOBRE-3 (PAN¬CAKE). Geofizicheskiy Zhurnal, 36(3), 3—33. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i3. 2014.116050 (in Russian).
Gintov, O.B., Yegorova, T.P., Tsvetkova, T.A., Bugaenko, I.V., & Murovskaya, A.V. (2014б). Geodynamic features of joint zone of the Eurasian plate and the Alpine-Himalayan belt within the limits of Ukraine and adjacent areas. Geofizicheskiy Zhurnal, 36(5), 26—63. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i5.2014. 111568 (in Russian).
Hnylko, O.M. (2016). Geological structure and evolution of the Ukrainian Carpathians. Extended abstract of Doctor’s thesis. Lviv, 46 p. (in Ukrainian).
Derevska, K.I. (2008). Paleogeothermal regime of lithogenesis and hypogene ore formation within the Baltic-Dniester pericratonic zone of depressions in the Riphean-Phanerozoic. Extended abstract of Doctor’s thesis. Kyiv, 38 p. (in Ukrainian).
Zayats, H.B. (2013). The deep structure of the depth of the Western region of Ukraine based on seismic research and the directions of exploration for oil and gas. Lviv: Tsentr Evropy, 80 p. (in Ukrainian).
Zonenshayn, L.P., Kuzmin, M.I., & Natapov, L.M. (1990). Tectonics of the lithospheric plates of the territory of the USSR. Book 2. Moscow: Nedra, 340 p. (in Russian).
Kopp, M.L. (2005). Mobilist neotectonics of the platforms of South-Eastern Europe. Moscow: Nau¬ka, 340 p. (in Russian).
Chekunov, A.V. (Ed.). (1994). Lithosphere of Central and Eastern Europe. Young platforms and Alpine folded belt. Kiev: Naukova Dumka, 331 p. (in Russian).
Lukin, A.E., & Shestopalov, V.M. (2018). From new geological paradigm to the regional geological and geophysical survey. Geofizicheskiy Zhurnal, 40(4), 3—72. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.2018.140610 (in Russian).
Shatsky, N.S. (Ed.). (1962). International tectonic map of Europe. 1:2 500 000. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, GUGK, 16 p. (in Russian).
Bogdanova, A.A., & Khain, V.E. (Ed.). (1981). International tectonic map of Europe and adjacent regions. 1:2 500 000. Moscow: UNESCO, Academy of Sciences of the USSR, GUGK, 20 p. (in Russian).
Murovska, G.V. (2019). Deep structure and alpine geodynamics of the Carpathian and Crimean-Black Sea regions of Ukraine. Extended abstract of Doctor’s thesis. Kyiv, 40 p. (in Ukrainian).
Patalakha, E.I., Senchenkov, I.K., & Trofimenko, G.L. (2004). Problems of the tectono-geodynamic evolution of the southwestern foreland of the East European craton and its orogenic framework. Kyiv, 234 p. (in Russian).
Polyachenko, E., Bakhmutov, V., Konstantinenko, L., Teyser-Elenska, M., Kadzialko-Hofmo¬kl, M., Skarboviychuk, T., & Yakuhno, V. (2014). New results of paleomagnetic studies of red-colored Silurian deposits. Geofizicheskiy Zhurnal, 36(3), 34—47. https://doi.org/10.24028/gzh. 0203-3100.v36i3.2014.116052 (in Russian).
Pushcharovsky, Yu.M., & Pushcharovsky, D.Yu. (2010). Geology of the Earth’s mantle. Moscow: Geos, 138 p. (in Russian).
Spytsa, R.O. (2016). Neotectonically active fracture faults of the junction zone of the Ukrainian Carpathians and platformed plains. Ukrainian Geographical Journal, (3), 206—214 (in Ukrainian).
Stupka, O.S. (2018). «Young platforms» — traditional ideas and reality (geodynamic aspect). Geodynamika, (1), 51—59 (in Ukrainian).
Tectonics of the Ukrainian Carpathians. Explanatory note to the tectonic map of the Ukrainian Carpathians. 1:200 000. (1986). Kiev: Ed. of the Ministry of Geology of the Ukrainian SSR, Ukrainian Research and Geological Survey Institute, 152 p. (in Russian).
Khain, V.E. (Ed.). (1985). Tectonic map of Europe. Moscow: Edition of the Ministry of Geology of the USSR (in Russian).
Gurskyi, D.S., & Kruglov, S.S. (Eds.). (2007). Tectonic map of Ukraine. 1:1000 000. Part 1. Explanatory note. Kyiv: Kyiv: Publ. of the Ukrainian State Geological Prospecting Institute, 95 p. (in Ukrainian).
Khain, V.E., & Bozhko, N.A. (1988). Historical geotectonics. Precambrian. Moscow: Nedra, 384 p. (in Russian).
Khain, V.E., & Seslavinskiy, K.B. (1991). Historical geotectonics. Paleozoic. Moscow: Nedra, 398 p. (in Russian).
Tsvetkova, T.A., & Bugaenko, I.V. (2012). Seismoto¬ography 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).
Tsvetkova, T.A., Bugaenko, I.V., & Zaets, L.N. (2019). The main geodynamic border and seis¬mic visualization of plumes under the East Euro¬pean Platform. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(1), С. 137—152. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i1.2019.158868 (in Russian).
Tsvetkova, T.A., Bugaenko, I.V., & Zaets, L.N. (2021). Speed structure of the mantle of the border of the Eastern European and West European platforms. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(5), 181—192. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244080 (in Russian).
Yudin, V.V. (2007). Geodynamics of the Black Sea-Caspian region. Kyiv: Publ. of the Ukrainian State Geological Prospecting Institute, 143 p. (in Russian).
Yanovskaya, T.B., & Koroleva, T.Yu. (2012). Velocity structure of the upper mantle in the transition zone from the East European platform to Western Europe according to seismic noise data. Fizika Zemli, (7-8), 3—9 (in Russian).
Andrusov, D. (1968). Grundriss der Tektonik der Nordlichen Karpaten. Bratislava: Publ. House SAV, 188 p.
Bogdanova, S., Gorbatschev, R., Grad, M., Gu¬terch, A., Janik, T., Kozlovskaya, E., Motu¬za, G., Skridlaite, G., Starostenko, V., & Ta¬ran, L. (2006). EUROBRIDGE: New insight into the geodynamic evolution of the East European Craton. In D.G. Gee & R.A. Stephen¬son (Eds.), European Lithosphere Dynamics (Vol. 32, pp. 599―625). Geol. Soc., London, Mem. https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2006. 032.01.36.
Cocks, L.R.M., McKerrow, W.S., & van Staal, C.R. (1997). The margins of Avalonia. Geological Magazine, 134(5), 627—636. https://doi.org/10.1017/S0016756897007425.
Cocks, L.R.M., & Torsvik, T.H. (2006). European geography in a global context from the Vendian to the end of the Palaeozoic. In D.G. Gee & R.A. Stephenson (Ed.), European Lithosphere Dynamics (Vol. 32, pp. 83—95). Geol. Soc., London, Mem.
Csontos, L., & Vörös, A. (2004). Mesozoic plate tectonic reconstruction of the Carpathian region. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 210(1), 1—56. https://doi.org/10. 1016/j.palaeo.2004.02.033.
Dumitrescu, I., Săndulescu, M., Lăzărescu, V., Mi¬răuta, O., Pauliuc, S., & Georgescu, C. (1962). Memoire a la carte tektonique de la Rou¬manie. Anuarul Comitetului Geologic Romaniei, 33, 5—96.
Geyko, V.S. (2004). A general theory of the seismic travel-time tomography. Geofizicheskiy Zhurnal, 26(1), 3—32.
Gertner, H.R. (1960). Uber die Verbindung der Bryuchstucke des kaledonischen Gebirges in nordischen Mitteleuropa. XXI Intern. Geol. Congr. Pt. 19 (pp. 96—101).
Grad, M., Janik, T., Guterch, A., Środa, P, Czuba, W. EUROBRIDGE’94-97, POLONAISE’97 and CELEBRATION 2000 Seismic Working Groups. (2006). Lithospheric structure of the western part of the East European Craton investigated by deep seismic profiles. Geological Quarterly, 50(1), 9—22.
Grand, S.P., Hilst, R.D., & Widiyantoro, S. (1997). High resolution global tomography: a snapshot of convection in the Earth. Geological Society of America Today, 7(4), 2—7.
Hippolyte, J.-C. (2002). Geodynamics of Dobrogea (Romania): new constraints on theevolution of the Tornquist—Teisseyre Line, the Black Sea and the Carpathians. Tectonophysics, 357(1-4), 33—53. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00361-X.
Janik, T., Starostenko, V., Aleksandrowski, P., Yego¬rova, T., Czuba, W., Środa, P., Murovskaya, A., Zayats, K., Mechie, J., Kolomiyets, K., Lysynchuk, D., Wójcik, D., Omelchenko, V., Legostaieva, O., Głuszyński, A., Tolkunov, A., Amashukeli, T., Gryn’, D., & Chulkov, S. (2022). Lithospheric Structure of the East European Cra¬ton at the Transition from Sarmatia to Fennoscandia Interpreted from the TTZ-South Seismic Profile (SE Poland to Ukraine). Minerals, 12, 112. https://doi.org/10.3390/min12020112.
Karnkowsky, P. (1977). Wqiebne Podloze Karpat. Prz. Geol., (6), 289—297.
Li, Z.-X., & Zhong, S. (2009). Supercontinent—superplume coupling, true polar wander and plume mobility: Plate dominance in whole-mantle tectonics. Physics of the Earth and Planetary In¬teriors, 176(1-4), 143—156. https://doi.org/10. 1016/j.pepi.2009.05.004.
McKerrow, W.S., Mac Niocaill, C., Ahlberg, P.E., Clayton, G., Cleal, C.J., Eagar, R.M.C. (2000). The late Palaeozoic relations between Gondwana and Laurussia. Geol. Soc., London, Spec. Publ., 179, 9—20. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2000.179.01.03.
Mikołajczak, M., Mazur, S., & Gągała, Ł. (2019). Depth-to-basement for the East European Craton and Teisseyre-Tornquist Zone in Poland based on potential field data. International Journal of Earth Sciences, 108, 547—567. https://doi.org/10.1007/s00531-018-1668-9.
Munteanu, M., & Tatu, M. (2003). The East-Carpathian Crystalline-Mesozoic Zone(Romania): Paleozoic Amalgamation of Gondwana — and East European Craton — derived Terranes. Gondvana Research, 6(2), 185—196. https://doi.org/10.1016/S1342-937X(05)70969-2.
Nance, R.D., Gutiérrez-Alonso, G., Keppie, J.D., Linnemann, U., Murphy, J.B., Quesada, C., Strachan, R.A., & Woodcock, N.H. (2010). Evolution of the Rheic ocean. Gondwana Research, 17(2-3), 194—222. https://doi.org/10.1016/j.gr. 2009.08.001.
Pozaryski, W., Brochwicz-Lewinski, W., & Tomczyk, H. (1982). Sur le caractere heterochronique de la ligne Teisseyre-Tornquist, entre Europe centrale et orientale. C. R. Acad. Sci., 295(6), 691—697.
Rast, N., & Skehan, J.W. (1983). The evoluti¬on of the Avalonian plate. Tectonophysics, 100, 257—286. https://doi.org/10.1016/0040-1951(83) 90191-9.
Rogers, J.J.W. (1996). A history of continents in the past three billion years. The Journal of Geology, 104(1), 91—107. https://doi.org/10.1086/629803.
Rogers, J.J.W., & Santosh, M. (2002) Configuration of Columbia, a Mesoproterozoic Supercontinent. Gondwana Research, 5, 5—22. http://dx.doi.org/10.1016/S1342-937X(05)70883-2.
Starostenko, V.I., Murovskaya, A.V., Yegorova, T.P., Gintov, O.B., & Amashukelі, T.A. (2022). The relationship of the oil and gas fields of the Forecarpathian region with the regional faults system and deep structure. Геофиз. журн. Т. 44. № 1. С. 111—123. https://doi.org/10.24028/gzh.v44i1.253713.
Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Środa, P., Grad, M., Kovacs, I., Stephen¬son, R., Lysynchuk, D., Thybo, H., Artemieva, I.M., Omelchenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Guterch, A., Hegedűs, 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.
Starostenko, V., Janik, T., Mocanu, V., Stephenson, R., Yegorova, T., Amashukeli, T., Czuba, W., Środa, P., Murovskaya, A., Kolomiyets, K., Lysynchuk, D., Okoń, J., Dragut, A., Omelchenko, V., Legostaieva, O., Gryn, D., Mechie, J., & Tolkunov, A. (2020). RomUkrSeis: Seismic model of the crust and upper mantle across the Eastern Carpathians — From the Apuseni Mountains to the Ukrainian Shield. Tectonophysics, 794, 228620. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2020.228620.
Torsvik, T.H., Van der Voo, R., Preeden, U., Niocaill, C.M., Steinberger, B., Doubrovine, P.V., Van Hinsbergen, D.J.J., Domeier, M., Gaina, C., Tohver, E., Meert, J.G., McCausland, P.J.A., & Cocks, R.L.M. (2012). Phanerozoic polar wander, palaeogeography and dynamics. Earth-Science Reviews, 114(3-4), 325—368. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.06.007.
Swidzinski, H. (1953). Mapa geologiczna Karpat Polskich. 1:200 000. Warszawa.
Zielhuis, A., & Nolet, G. (1994). Deep seismic expression of an ancient plate boundary in Europe. Science, 265, 79—81. https://doi.org/10. 1126/science.265.5168.7.
##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).
