Профіль RomUkrSeis: модель глибинної будови літосфери та її геолого-геофізична інтерпретація. Ч. II. Природа геофізичних неоднорідностей на основі комплексного аналізу
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v47i1.317035Ключові слова:
профіль RomUkrSeis, глибинна будова літосфери, границя літосфера-астеносфера, геолого-геофізична інтерпретація, зона Тейссейре-Торнквіста, Трансільванський басейнАнотація
Уперше проаналізовано глибинну будову літосфери за профілем RomUkrSeis на основі комплексної інтерпретації швидкісної, гравітаційної та геоелектричної моделей з використанням інформації стосовно границі літосфера—астеносфера, аномалій теплового і магнітного полів та ознак сучасної активізації. Виявлено особливості основних шарів земної кори і верхньої мантії. У верхній частині земної кори гір Апусені неоднорідності високої густини можуть бути проінтерпретовані як офіолітові комплекси. Виявлене розущільнення верхньої кори північного сходу гір Апусені та частини Трансільванського басейну, ймовірно, пов’язане з детачментом на глибині 6 км. Природа густинної неоднорідності на глибинах 6—12 км під Внутрішніми Східними Карпатами може бути обумовлена наявністю магматичних порід або є осадовим прогином, що поширюється на південний захід. Деталізовано рельєф поділу Мохо під горами Апусені, де він сягає глибини 38 км. З’ясовано, що занурення або піднімання верхньої кромки астеносфери збігаються з гіпотетичним трасуванням до неї корово-мантійних розломів, а саме: Західні Апусені, Богдан-Драгос Вода, Краковець-Бикаж (Ужоцький), Фразин (Передкарпатський), Рава-Руський, Рівненський, Придністровський і Подільський. Виявлено літосферну зону під Трансільванським басейном, яка проникає в мантію та може бути унікальною системою каналів міграції флюїдів, що зумовлюють формування родовищ метану. Природа аномальної електропровідності Карпатсько-Паннонського регіону підтверджує флюїдну концепцію та задовольняє результати інтерпретації сейсмічної і гравітаційної моделей. У зоні Тейссейре—Торнквіста результатами гравітаційного моделювання підтверджено наявність розущільнення порід осадового прогину та верхньої кори й вузького мантійного кіля в поділі Мохо відповідно до сейсмічних даних та виявлено ущільнення в нижній корі і верхній мантії. За електромагнітними даними зона розміщується між аномаліями електропровідності в земній корі та характеризується потужною літосферою до глибини 100 км. У розрізі профілю розглянуто ймовірне розміщення зони Тейссейре—Торнквіста за глибиною. У районі Волино-Подільської монокліналі профіль перетинає зону сучасної активізації, яка проявляється у геофізичних неоднорідностях (густинній, геоелектричній, тепловій), що пояснюється прогрівом, а також флюїдонасиченостю (можливо, й частковим плавленням) порід кори і верхньої мантії. Скупчення газових родовищ у районі профілю RomUkrSeis (у Трансільванському басейні та фронтальній частині Карпат) можуть бути пов’язані з розломами Бистриця-Прайд, Фразин (Передкарпатський) і Рава-Руський, які, ймовірно, можна розглядати як флюїдно-магматичні канали
Посилання
Amashukeli, T.A. (2021). The structure of the lithosphere of the south-western margin of the East European Platform according to the wide-angle deep seismic soundings profiles. Extended abstract of candidate’s thesis. Kyiv, 26 p. (in Ukrainian).
Ivanіuta, M.M. (Ed.). (1998). Atlas of Oil-and-Gas Fields of Ukraine. Vol. 4, 5 Lviv: Tsentr Yevropy, 710 p. (in Ukrainian).
Burakhovich, T.K. (2004). Quasi-three-dimentional model of the Carpathian region. Geofizicheskiy Zhurnal, 26(4), 63—74 (in Russian).
Burakhovich, T.K. & Kulik, S.N. (2009). Three-dimensional geoelectric model of the Earth‘s crust and upper mantle of the western part of the Ukrainian Shield and its slopes. Geofizicheskiy Zhurnal, 31(1), 88—99 (in Russian).
Burakhovych, T.K., Kushnir, A.M. & Ilyenko, V.A. (2022). Modern geoelectromagnetic researches of the Ukrainian Carpathians. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(3), 21—43. https://doi.org/10.24028/gj.v44i3.261966 (in Ukrainian).
Verkhovtsev, V. (2006). Recent vertical movements of the earth‘s crust in the territory of Ukraine, their relationship with linear and ring structures. In Energy of the Earth, its geological and ecological manifestations, scientific and practical use (pp. 129—137). Kyiv: Publ. of the Taras Shevchenko National University (in Ukrainian).
Belyavskiy, V.V., & Kulik, S.N. (Eds.). (1998). Geoelectric model of the tectonosphere of the Eurasian folded belt and contiguous territories. Kyiv: Znannya, 265 p. (in Russian).
Gintov, O.B., Tsvetkova, T.О., Bugaenko, I.V., Zayats, L.N., & Murovska, G.V. (2022). The deep structure of the Trans-European Suture Zone (based on seismic survey and GSR data) and some insights in to its development. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(6), 63—87. https://doi.org/10.24028/gj.v44i6.273640 (in Ukrainian).
Gordienko, V.V. (2014). Deep processes and seismic activity. Geofizicheskiy Zhurnal, 36(1), 19—42. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i1.2014.116147 (in Russian).
Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Kovachikova, S., Logvinov, I.M., Tarasov, V.N. & Usenko, O.V. (2012). Volyn-podolskaya plate (Geophysics, deep processes). Kiev: Naukova Dumka, 198 p. (in Russian).
Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Kovachikova, S., Logvinov, I.M., Tarasov, V.N., & Usenko, O.V. (2005). Ukrainian Shield (Geophysics, deepprocesses). Kiev: Korvin Press, 210 p. (in Russian).
Entin, V.A. (2005). Geophysical basis of the Tectonic map of Ukraine, scale 1 : 1 000 000. Geofizicheskiy Zhurnal, 27(1), 74—84 (in Russian).
Yegorova, T.P., Verpakhovska, О.O. & Murovska, G.V. (2022). Three-layer structure of the Carpathian sedimentary prism from the results of seismic migration on the PANCAKE and RomUkrSeis WARR profiles. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(2), 152—169 https://doi.org/10.24028/gj.v44i2.25 (in Ukrainian).
Zayats, Kh.B. (2013). Deep structure of the subsoil of the Western region of Ukraine on the basis of seismic research and direction of exploration for oil and gas. Lviv: Center of Europe, 79 p. (in Ukrainian).
Korchin, V.А., Burtny, P.А., & Kobolev, V.P. (2013). Thermobaric petrophysical modeling in geophysics. Kiev: Naukova Dumka, 312 p. (in Russian).
Kulik, S.N., Lankis, L.K. & Lysenko, Е.S. (1995). The results of numerical modeling of deep geoelectric section in the region of the Eastern Carpathians and adjacent territories. Geofizicheskiy Zhurnal, 17(4), 81—87 (in Russian).
Kutas, R.I. (2016). Geothermal Conditions and Mesozoic-Cainozoic Evolution of the Carpatho-Pannonian Region. Geofizicheskiy Zhurnal, 38(5), 75—107. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i5.2016.107823 (in Russian).
Kushnir, A.N., & Burakhovich, T.K. (2012). Electrical conductivity anomalies and intraplate earthquakes in the western part of the Ukrainian Shield and Volyn-Podolsk plate. Geofizicheskiy Zhurnal, 34(4), 157—165 (in Russian).
Chekunov, A.V. (Ed.). (1994). The lithosphere of Central and Eastern Europe. Young platforms and alpine fold belt. Kiev: Naukova Dumka, 331 p. (in Russian).
Makarenko, I.B., Burahovych, T.K., Kozlenko, M.V., Murovska, A.V., Kozlenko, U.V., & Savchenko, O.S. (2024). RomUkrSeis profile: a model of the deep structure of the lithosphere and itsgeological and geophysical interpretation. P. 1. Density heterogeneity and electrical conductivity. Geofizychnyi Zhurnal, 46(6) 81―108. https://doi.org/10.24028/gj.v46i6.314130 (in Ukrainian).
Makarenko, I.B., Starostenko, V.I., Kuprienko, P.Ya., Savchenko, O.S., & Legostaeva, O.V. (2021). Heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent regions according to the results of 3D gravity modeling. Kyiv: Naukova Dumka, 204 p. (in Ukrainian).
Palienko, V.P. (Ed.). (2013). Morphostructural-neotectonic analysis of Ukraine’s territory (conceptual foundations, methods and implementation). Kyiv: Naukova Dumka, 263 p. (in Ukrainian).
Orlyuk, M.I, Bakarjieva, M.I., & Marchenko, A.V. (2023). Magnetic characteristics and tectonic structure of the Earth’s crust of the Carpathian oil and gas region as a component of complex hydrocarbon criteria. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(5), 77―105. https://doi.org/10.24028/gj.v44i5.272328 (in Ukrainian).
Orlyuk, M., Beşutiu, L., Romenets, A., Zlagnean, L., Bakarzhieva, M., Athanasiu, L., Marchenko, A., & Makarenko, I. (2021). Magnetic model of the joint zone of the Eastern Carpathians and the Eastern European craton in the area of the RomUkrSeis geotransect. In Geophysics and Geodynamics: Prediction and Monitoring of Geological Medium (pp. 171—174). Lviv: Rastr-7 (in Ukrainian).
Starostenko, V.I., & Gintov, O.B. (Eds.). (2018). Essays on Geodynamics of Ukraine. Kiev: VI EN EY, 465 p. (in Russian).
Pavlenkova, N.I. (2019). Structural features of the lithosphere of continents and oceans and their nature. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(2), 3―48. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i2.2019.164448 (in Russian).
Starostenko, V.I., Gintov, O.B., & Kutas, R.I. (2011). Geodynamic development of the lithosphere of Ukraine and its role in the formation and location of mineral deposits. Geofizicheskiy Zhurnal, 33(3), 3—22. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i3.2011.116919 (in Russian).
Starostenko, V.I., Gintov, O.B., Murovska, G.V., Mychak, S.V., & Lysynchuk, D.V. (2024). Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Craton within Ukraine. P. II. Geofizychnyi Zhurnal, 46(5), 3—31. https://doi.org/10.24028/gj.v46i5.310287 (in Ukrainian).
Tretyak, K.R., Maksymchuk, V.Yu., & Kutas, R.I. (Eds.). (2015). Modern geodynamics and geophysical fields of the Carpathians and adjacent territories. Lviv: Publ. House of Lviv Polytechnic, 420 p. (in Ukrainian).
Sheremet, E.M., Burakhovich, T.K., Nikolaev, I.Yu., Dudik, A.M., Dudik, K.A., Kushnir, A.N., Shirkov, B.I., Setaya, L.D., & Agarkova, N.G. (2016). Geoelectrical and geochemical studiesin forecasting hydrocarbons in Ukraine. Kyiv: CP «Komprint», 489 p. (in Russian).
Shestopalov, V.M. (2020). On geological hydrogen. Geofizicheskiy Zhurnal, 42(6), 3—35. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i6.2020.222278 (in Ukrainian).
Ádám, A., Szarka, L., Novák, A., & Wesztergom, V. (2017). Key results on deep electrical conductivity anomalies in the Pannonian Basin (PB), and their geodynamic aspects. Acta Geodaetica et Geophysica, 52, 205—228. https://doi.org/10.1007/s40328-0160192-2.
Bala, A., Raileanu, V., Dinu, C., & Diaconescu, M. (2015). Crustal seismicity and active fault systems in Romania. Romanian Reports in Physics, 67(3), 1176—1191.
Beşuţiu, L., Gorie, J., Dordea, D., & Sprinceană, V. (2005). Geophysical setting of the deep well 6042 Deleni in central Transylvania-Romania. Revue Roumaine de Géophysique, 49, 73—84.
Bielik, M., Makarenko, I., Csicsay, K., Legostaeva, O., Starostenko, V., Savchenko, A., Simonova, B., Dererova, J., Fojtikova, L., Pasteka, R., & Vozar, J. (2018). The refined Moho depth map in the Carpathian-Pannonian region. Contributions to Geophysics and Geodesy, 48(2), 179—190. https://doi.org/10.2478/congeo-2018-0007.
Burakhovych, T., Kushnir, A., & Stolpakov, A. (2024). Geoelectric heterogeneities of the Pre-Dobrudga Trough a zone of hydrocarbon manifestations. Geofizychnyi Zhurnal, 46(5), 32—51. https://doi.org/10.24028/gj.v46i5.313534.
Dererova, J., Zeyen, H., Bielik, M., & Salman, K. (2006). Application of integrated geophysical modeling for determination of the continental lithospheric thermal structure in the eastern Carpathians. Tectonics, 25, TC3009. https://doi.org/10.1029/2005TC001883.
Horváth, F., Bada, G., Szafián, P., Tari, G., Ádám, A., & Cloetingh, S. (2006). Formation and deformation of the Pannonian Basin: constraints from observational data. In D. Gee, R. Stephenson (Eds.), European Lithosphere Dynamics (pp. 191―206). Geological Society Memoir 32.
Ionescu, C., Hoeck, V., Tomek, C., Koller, F., Balintoni, I., & Beşuţiu, L. (2009). New insights into the basement of the Transylvanian Depression (Romania). Lithos, 108(1-4), 172—191. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2008.06.004.
Jones, A.G., Plomerova, J., Korja, T., Sodoudi, F., & Spakman, W. (2010). Europe from the bottom up: A statistical examination of the central and northern European lithosphere-asthenosphere boundary from comparing seismological and electromagnetic observations. Lithos, 120, 14—29. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2010.07.013.
Jóźwiak, W. (2013). Electromagnetic study of lithospheric structure in the marginal zone of East European Craton in NW Poland. Acta Geophysica, 61, 1101—1129. https://doi.org/10.2478/s11600-013-0127-z.
Korja, T. (2007). How is the European lithosphere Imaged by magnetotellurics? Surveys in Geophysics, 28, 239—272. https://doi.org/10.1007/s10712-007-9024-9.
Kováč, M., Andreyeva-grigorovich, A., Bajraktarević, Z., Brzobohatý, R., Filipescu, S., Fodor, L., Harzhauser, M., Nagymarosy, A., Oszczypko, N., Pavelić, D., Rögl, F., Saftić, B., Sliva, L., & Studencka, B. (2007). Badenian evolution of the Central Paratethys Sea: paleogeography, climate and eustatic sea-level changes. Geologica Carpathica, 58(6), 579—606.
Linzer, H-G., Frisch, W., Zweigel, P., Girbacea, R., Hann, H-P., & Moser, F. (1998). Kinematic evolution of the Romanian Carpathians. Tectonophysics, 297, 133―156. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00166-8.
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, 775—796. https://doi.org/10.1007/s00531-014-1116-4.
Novák, A., Rubóczki, T., Wesztergom, V., Radulian, M., Szakács, A., Csaba, Molnár, C., & Kovács, I.J. (2024). Lithospheric scale cross-section through the Transylvanian Basin: A joint geophysical and geological survey. Geologica Carpathica, 75(3), 195—211. https://doi.org/10.31577/GeolCarp.2024.11.
Popescu, B.M. (2021). Transcarpathian Petroleum Province in Romania. Geo-Eco-Marina, 27, 5—35. https://doi.org/10.5281/zenodo.5801082.
Schmid, S.M., Bernoulli, D., Fügenschuh, B., Matenco, L., Schefer, S. Schuster, R., Tischler, M., & Ustaszewski, K. (2008). The Alpine-Carpathian-Dinaridic orogenic system: correla-tion and evolution of tectonic units. Swiss Journal of Geosciences, 101, 139―183. https://doi.org/ 10.1007/s00015-008-1247-3.
Seghedi, I., Downes, H., Szakács, A., Mason, P.R.D., Thirlwall, M.F., Roşu, E., Pécskay, Z., Márton, E., & Panaiotu, C. (2004). Neogene-Quaternary magmatism and geodynamics in the Carpathian Pannonian region: a synthesis. Lithos, 72(3-4), 117―146. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2003.08.006.
Semenov, V.Yu., Pek, J., Adam, A., Jozwiak, W., Ladanyvskyy, B., Logvinov, I., Pushkarev, P., & Vozar, J. (2008). Electrical structure of the upper mantle beneath Central Europe: Results of the CEMES project. Acta Geophysica, 56(4), 957—981. https://doi.org/10.2478/s11600-008-0058-2.
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.
Tiliţă, M., Lenkey, L., Maţenco, L., Horváth, F., Suranyi, G., & Cloetingh, S. (2018). Heat Flow Modelling in the Transylvanian basin: Implications for the Evolution of the Intra Carpathian Area. Global and Planetary Change, 171, 148—166. https://doi:10.1016/j.gloplacha.2018. 07.007.
Wybraniec, S., Zhou, S., Thybo, H., Forsberg, R., Perchuc, E., Lee, M., Demianov, G.D., & Strakhov, V.N. (1998). New map compiled of Europe’s gravity field. Eos, Transactions American Geophysical Union, 79, 437—442. https://doi.org/10.1029/98EO00330
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Iryna Makarenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 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).
