Mantle heat flow in the territory of Ukraine

В.В. Гордієнко; І.В. Гордієнко

doi:10.24028/gj.v47i3.323482

Автор(и)

В.В. Гордієнко Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ, Україна, Україна http://orcid.org/0000-0001-9430-7801
І.В. Гордієнко Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v47i3.323482

Ключові слова:

мантійний тепловий потік, схеми тепломасоперенесення, сучасна активізація

Анотація

Проведено другий етап вивчення теплового поля України — розглянуто два варіанти розрахунку мантійного теплового потоку. Перший варіант (HFm1) був обчисленням різниці між спостереженим тепловим потоком і встановленим на першому етапі дослідження тепловим потоком, викликаним радіогенною теплогенерацією у породах земної кори. Другий варіант (HFm2) розраховувався як сума кількох ефектів. Було враховано: загальне остигання Землі, теплогенерація в нерухомих породах верхньої мантії та відображення процесів тепломасоперенесення в тектоносфері (практично лише у фанерозої). До останніх віднесено і сучасну активізацію. Охолодження представлене як суто кондуктивний процес, що почався 4.2 млрд років тому з температури солідуса в породах верхньої мантії. Внесок у мантійний тепловий потік радіогенної теплогенерації розглянуто для її рівнів під докембрійською платформою та геосинкліналлю. Показано, що значна різниця між ними існує в останні приблизно 2,5 млрд років, а внесок у сучасний кондуктивний тепловий потік з мантії у цих регіонах помітно не відрізняється. Різниця в енергії, що виділилася, компенсується різною кількістю актів конвективного тепломасопереносу. Ефекти останніх подій розглянуто для випадків, коли вони помітні у сучасному мантійному тепловому потоці. Фактично це стосується герцинських і молодших геосинкліналей. Ефекти розраховані для Донбасу, Люблінсько-Львівського прогину, Скіфської плити та Карпат. Особливу увагу приділено сучасній активізації, глибинний процес якої повністю ще не вивчений. Результати обчислень обох варіантів HFm збігаються на території України із прийнятною розбіжністю. Таким чином, незалежними даними проконтрольовано прийняті авторами схеми тепломасоперенесення. Це дає можливість перейти до третього етапу дослідження — побудови повної теплової моделі тектоносфери України.

Посилання

Belousov, V.V. (1975). Fundamentals of Geotectonics. Moscow: Nedra, 262 p. (in Russian).

Gordienko, V.V. (2017). Thermal processes, geodynamics, deposits, 285 p. Retrieved from https://ivangord2000.wixsite.com/tectonos.

Gordienko, V.V. (2022). About geological theory. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(2), 68—92. https://doi.org/10.24028/gj.v44i2.256266.

Gordienko, V.V. (2023). On energy balance of the tectonosphere. Geodynamics, (2), 62—71. https://doi.org/10.23939/jgd2023.02.062.

Gordienko, V.V., & Gordienko, I.V. (2025). Crustal heat flow in Ukraine. Geofizychnyi Zhurnal, 47(1), 108—119. https://doi.org/10.24028/gj.v47i1.311435.

Gordienko, V.V., & Gordienko, I.V. (2022). Kriging maps of clay heat flow and geothermal resources of Ukraine. Geologiya i korysni kopalyny Svitovogo okeanu, (4), 41—52 (in Ukrainian).

Gordienko, V.V., & Gordienko, I.V. (2024). Heat flow of Eurasian, North American and Atlantic regions. Geologiya i korysni kopalyny Svitovogo okeanu, (1), 20—32 (in Ukrainian).

Gordienko, V., & Gordienko, I. (2023a). Thermal models of the continents and oceans tectonosphere. NCGT Journal, (2), 113—130.

Gordienko, V., Gordienko, L. (2023b). Mantle gravitational anomalies in zones of different endogenous earth regimes. NCGT Journal, (1), 63—77.

Gordienko, V.V., & Gordienko, L.Ya. (2023c). Mantle gravity anomalies of Eurasia, North America and Atlantic regions. Geologiya i korysni kopalyny Svitovogo okeanu, (2), 50—62 (in Ukrainian).

Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Kovachikova, S., Logvinov, I.M., Tarasov, V.N. & Usenko, O.V. (2011). Ukrainian Carpathians (geophysics, deep processes). Kiev: Logos, 129 p. (in Russian).

Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Logvinov, I.M., & Tarasov, V.N. (2015). Donbass (geophysics, deep processes). Kiev: Logos, 159 p. (in Russian).

Gordienko, V.V., Gordienko, I.V., Zavgorodnyaya, O.V., Logvinov, I.M., & Tarasov, V.N. (2017). South-Ukrainian monocline, Scythian plate, Black Sea (geophysics, deep processes), 131 p. Retrieved from https://ivangord2000.wixsite.com/tectonos (in Russian).

Le Gal, V., Lucazeau, F., Cannat, M., Poort, J., Monnin, C., Battani, A., Fontaine, F., Goutorbe, B., Poitou, C., Blanc-Valleron, M., Piedade, A., & Hipólito, A. (2018). Heat flow, morphology, pore fluids and hydrothermal circulation in a typical Mid-Atlantic Ridge flank near Oceanographer Fracture Zone. Earth and Planetary Sciences Letters, 483, 423—433. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.11.035.

Matthews, D., & Bath, J. (1967). Formation of magnetic anomaly pattern of Mid-Atlantic ridge. Geophysical Journal International, 13(1-3), 349—357. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X. 1967.tb02165.x.