Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони
У 2017 року в центральній частині Ятранського блоку Голованівської шовної зони виконані майданні синхронні вимірювання зовнішнього змінного низькочастотного природного електромагнітного поля Землі і побудова тривимірного глибинного розподілу питомого опору в земній корі Тарасівській структури (48 °...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2018
|
| Назва видання: | Геофизический журнал |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145420 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони / Т.К. Бурахович, В.А. Іл´єнко, А.М. Кушнір, Б.І. Ширков // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 2. — С. 108-122. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-145420 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1454202019-01-22T01:23:57Z Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони Бурахович, Т.К. Іл´єнко, В.А. Кушнір, А.М. Ширков, Б.І. У 2017 року в центральній частині Ятранського блоку Голованівської шовної зони виконані майданні синхронні вимірювання зовнішнього змінного низькочастотного природного електромагнітного поля Землі і побудова тривимірного глибинного розподілу питомого опору в земній корі Тарасівській структури (48 ° 32 'пн, 30 ° 37' в . Д.). Аналіз експериментальних даних (криві глибинного магнітотелуричного зондування для діапазону періодів 10-10000 з і комплексні індукційні параметри для періодів 20-6900 с) свідчить про складну тривимірної ситуації, яка передбачає наявність поверхневої і, можливо, глибинної електропровідний аномалії. За результатами тривимірного моделювання Тарасівська структура фрагментарно проявляється в низькому електричному опорі ρ, її субширотно перетинають електропровідні зони з різним ρ, в яких саме низькі значення від 10 Ом · м на півдні до 100 Ом · м на півночі знаходяться в її контурі. У вертикальному розрізі структуру можна представити у вигляді декількох шарів: перший - електропровідний з ρ = 10 ÷ 250 Ом · м - з поверхні до 10 м (на північ від 48'30 °) і 100 м (на південь від 48 ° 30 '), швидше за все, пов'язаний не тільки з високою електропровідністю поверхневих осадових відкладень, а й із зоною дезінтеграції порід кристалічного фундаменту; другий - високого опору з ρ = 10 000 Ом · м - з 100 м до 2 км може бути представлений однорідної недифференцированностью товщею; третій - електропровідний з ρ = 10 ÷ 250 Ом · м з 2-3 км до 10 км, ймовірно, може пояснюватися особливим складом порід земної кори на цих глибинах (графітизацією, сульфідізаціей і т. д.) або флюїдизації різного походження. Все частіше за останніми даними природу аномалій розглядають як результат спільного Вляна електронного та іонного типів електропровідності. В 2017 г. в центральной части Ятранского блока Голованевской шовной зоны выполнены площадные синхронные измерения внешнего переменного низкочастотного естественного электромагнитного поля Земли и построение трехмерного глубинного распределения удельного сопротивления в земной коре Тарасовской структуры (48°32' с.ш., 30°37' в.д.). Анализ экспериментальных данных (кривые глубинного магнитотеллурического зондирования для диапазона периодов 10-10000 с и комплексные индукционные параметры для периодов 20-6900 с) свидетельствует о сложной трехмерной ситуации, которая предусматривает наличие поверхностной и, возможно, глубинной электропроводящей аномалии. По результатам трехмерного моделирования Тарасовская структура фрагментарно проявляется в низком электрическом сопротивлении ρ, ее субширотно пересекают электропроводящие зоны с различным ρ, в которых именно низкие значения от 10 Ом·м на юге до 100 Ом·м на севере находятся в ее контуре. В вертикальном разрезе структуру можно представить в виде нескольких слоев: первый - электропроводящий с ρ=10÷250 Ом·м - с поверхности до 10 м (севернее 48'30°) и 100 м (южнее 48°30'), скорее всего, связан не только с высокой электропроводностью поверхностных осадочных отложений, но и с зоной дезинтеграции пород кристаллического фундамента; второй - высокого сопротивления с ρ=10 000 Ом·м - с 100 м до 2 км может быть представлен однородной недифференцированой толщей; третий - электропроводящий с ρ=10÷250 Ом·м с 2-3 км до 10 км, вероятно, может объясняться особым составом пород земной коры на этих глубинах (графитизацией, сульфидизацией и т. д.) или флюидизацией различного происхождения. Все чаще по последним данным природу аномалий рассматривают как результат совместного вляния электронного и ионного типов электропроводности. In 2017 the field simultaneous areal measurements of the external low-frequency natural electromagnetic field of the Earth and the construction of a three-dimensional deep resistivity distribution in the crust of the Tarasivka structure (48032' N, 30037' E) were performed in the central part of the Yatran Block of the Golovanivsk suture zone. The analysis of experimental data (the curves of deep magnetotelluric sounding for a period of 10—10000 s and the complex induction parameters for periods of 20—6900 s) indicates a complex three-dimensional situation, which involves the presence of a nearsurface and possibly deep conductivity anomalies. According to the results of three-dimensional modeling, the Tarasivka structure is fragmentarily manifested as a low resistivity, the conductive zones with different resistivity cross it in a sublatitudinal direction, in which the lowest values from 10 Ohm·m in the south to 100 Ohm·m in the north are in its contour. In the vertical section it can be represented in as several layers: the first one is the conductor with ρ=10ч250 Ohm·m — from the surface to 10 m (south of 48030ў) to 100 m (north of 48030ў), most likely linked not only with high electrical conductivity of surface sediment deposits, but also with the zones of disintegration of rocks of the basement; the second one is a high resistivity layer with ρ=10000 Ohm·m — from 100 m to 2 km, possibly it is represented by the uniform non-differentiated thickness; the third layer is the electrical conductor with ρ=10ч250 Ohm∙m from 2—3 km to 10 km, probably linked with the special composition of the earth’s crust at these depths (graphitization, sulfidization, etc.) or fluidization of different origins, more often it is considered according to the modern data that the nature of the conductive anomalies is the result of the joint influence of the electron and ion types of electrical conductivity. 2018 Article Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони / Т.К. Бурахович, В.А. Іл´єнко, А.М. Кушнір, Б.І. Ширков // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 2. — С. 108-122. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. 0203-3100 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145420 550.372/373+551.24.055 DOI: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i2.2018.128934 uk Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
У 2017 року в центральній частині Ятранського блоку Голованівської шовної зони виконані майданні синхронні вимірювання зовнішнього змінного низькочастотного природного електромагнітного поля Землі і побудова тривимірного глибинного розподілу питомого опору в земній корі Тарасівській структури (48 ° 32 'пн, 30 ° 37' в . Д.). Аналіз експериментальних даних (криві глибинного магнітотелуричного зондування для діапазону періодів 10-10000 з і комплексні індукційні параметри для періодів 20-6900 с) свідчить про складну тривимірної ситуації, яка передбачає наявність поверхневої і, можливо, глибинної електропровідний аномалії. За результатами тривимірного моделювання Тарасівська структура фрагментарно проявляється в низькому електричному опорі ρ, її субширотно перетинають електропровідні зони з різним ρ, в яких саме низькі значення від 10 Ом · м на півдні до 100 Ом · м на півночі знаходяться в її контурі. У вертикальному розрізі структуру можна представити у вигляді декількох шарів: перший - електропровідний з ρ = 10 ÷ 250 Ом · м - з поверхні до 10 м (на північ від 48'30 °) і 100 м (на південь від 48 ° 30 '), швидше за все, пов'язаний не тільки з високою електропровідністю поверхневих осадових відкладень, а й із зоною дезінтеграції порід кристалічного фундаменту; другий - високого опору з ρ = 10 000 Ом · м - з 100 м до 2 км може бути представлений однорідної недифференцированностью товщею; третій - електропровідний з ρ = 10 ÷ 250 Ом · м з 2-3 км до 10 км, ймовірно, може пояснюватися особливим складом порід земної кори на цих глибинах (графітизацією, сульфідізаціей і т. д.) або флюїдизації різного походження. Все частіше за останніми даними природу аномалій розглядають як результат спільного Вляна електронного та іонного типів електропровідності. |
| format |
Article |
| author |
Бурахович, Т.К. Іл´єнко, В.А. Кушнір, А.М. Ширков, Б.І. |
| spellingShingle |
Бурахович, Т.К. Іл´єнко, В.А. Кушнір, А.М. Ширков, Б.І. Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони Геофизический журнал |
| author_facet |
Бурахович, Т.К. Іл´єнко, В.А. Кушнір, А.М. Ширков, Б.І. |
| author_sort |
Бурахович, Т.К. |
| title |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони |
| title_short |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони |
| title_full |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони |
| title_fullStr |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони |
| title_full_unstemmed |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони |
| title_sort |
тривимірна глибинна геоелектріческіх модель тарасівської структури голованівської шовної зони |
| publisher |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145420 |
| citation_txt |
Тривимірна глибинна геоелектріческіх модель Тарасівської структури Голованівської шовної зони / Т.К. Бурахович, В.А. Іл´єнко, А.М. Кушнір, Б.І. Ширков // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 2. — С. 108-122. — Бібліогр.: 27 назв. — укр. |
| series |
Геофизический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT burahovičtk trivimírnaglibinnageoelektríčeskíhmodelʹtarasívsʹkoístrukturigolovanívsʹkoíšovnoízoni AT ílênkova trivimírnaglibinnageoelektríčeskíhmodelʹtarasívsʹkoístrukturigolovanívsʹkoíšovnoízoni AT kušníram trivimírnaglibinnageoelektríčeskíhmodelʹtarasívsʹkoístrukturigolovanívsʹkoíšovnoízoni AT širkovbí trivimírnaglibinnageoelektríčeskíhmodelʹtarasívsʹkoístrukturigolovanívsʹkoíšovnoízoni |
| first_indexed |
2025-07-10T21:40:03Z |
| last_indexed |
2025-07-10T21:40:03Z |
| _version_ |
1837297690057113600 |
| fulltext |
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
108 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
Вступ. Шовні зони — унікальні геологіч-
ні структури. Їм властиві особлива будова
структурних поверхів, прояви активних
геодинамічних процесів і наявність багато-
го набору корисних копалин. Шовні зони
щитів і давніх платформ найчастіше про-
являються як зони підвищеної електропро-
відності, які супроводжуються родовища-
ми цинку, свинцю, золота та міді (Австра-
лія [Lilley et al., 2001; Wannamaker, 2005;
Fon, 2011], Нова Зеландія [Wannamaker et
al., 2001]), алмазів (Африка [Birt et al., 1997;
Khoza et al., 2013а,б]), Північна Америка
[Jones et al., 2001; Brasse et al., 2002; Spratt
et al., 2009]) та ін.
УДК 550.372/373+551.24.055 DOI: 10.24028/gzh.0203-3100.v40i2.2018.128934
Тривимірна глибинна геоелектрична модель
Тарасівської структури Голованівської шовної зони
© Т. К. Бурахович, В. А. Іл´єнко, А. М. Кушнір, Б. І. Ширков, 2018
Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, Київ, Україна
Надійшла 23 січня 2018 р.
В 2017 г. в центральной части Ятранского блока Голованевской шовной зоны
выполнены площадные синхронные измерения внешнего переменного низкоча-
стотного естественного электромагнитного поля Земли и построение трехмерного
глубинного распределения удельного сопротивления в земной коре Тарасовской
структуры (48°32' с.ш., 30°37' в.д.). Анализ экспериментальных данных (кривые глу-
бинного магнитотеллурического зондирования для диапазона периодов 10—10000 с
и комплексные индукционные параметры для периодов 20—6900 с) свидетельствует
о сложной трехмерной ситуации, которая предусматривает наличие поверхностной
и, возможно, глубинной электропроводящей аномалии. По результатам трехмерного
моделирования Тарасовская структура фрагментарно проявляется в низком элек-
трическом сопротивлении ρ, ее субширотно пересекают электропроводящие зоны
с различным ρ, в которых именно низкие значения от 10 Ом·м на юге до 100 Ом·м
на севере находятся в ее контуре. В вертикальном разрезе структуру можно пред-
ставить в виде нескольких слоев: первый — электропроводящий с ρ=10÷250 Ом·м — с
поверхности до 10 м (севернее 48'30°) и 100 м (южнее 48°30'), скорее всего, связан не
только с высокой электропроводностью поверхностных осадочных отложений, но
и с зоной дезинтеграции пород кристаллического фундамента; второй — высокого
сопротивления с ρ=10 000 Ом·м — с 100 м до 2 км может быть представлен однород-
ной недифференцированой толщей; третий — электропроводящий с ρ=10÷250 Ом·м
с 2—3 км до 10 км, вероятно, может объясняться особым составом пород земной
коры на этих глубинах (графитизацией, сульфидизацией и т. д.) или флюидизаци-
ей различного происхождения. Все чаще по последним данным природу аномалий
рассматривают как результат совместного вляния электронного и ионного типов
электропроводности.
Ключевые слова: Голованевская шовная зона, ЗD геоэлектрическая модель,
МТ/МВ методы, аномалии электропроводности.
Основний результат геоелектричних
досліджень Українського щита (УЩ) —
виявлення численних локальних і регі-
ональних аномалій електропровідності,
низь коомних глибинних аномалій уздовж
протяжних зон розломів, у шовних зонах,
приурочених до зон метасоматозу, спря-
женість низькоомних аномалій з метало-
генічними рудними вузлами і геохімічними
аномаліями [Бурахович и др., 2015а, б].
Голованівська шовна зона (ГШЗ) УЩ
характеризується дуже складною в гео-
електричному сенсі структурою, яка є по-
хідною від геолого-тектонічної обстановки
у цьому регіоні [Геолого-геофизическая…,
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 109
2008]. З одного боку, власне шовна зона,
яка витягнута у квазімеридіональному на-
прямку, проходить під добре електро про-
відними осадовими відкладами Дніп ров-
сько-Донецької западини (ДДЗ) на півночі
і Причорноморської — на півдні. Остання
має субширотне простягання, тоді як ДДЗ
— діагональне, з північного заходу на пів-
денний схід. ГШЗ складається з двох іс-
тотно різних частин: широкої південної і
вузької північної; крім того, зони розломів і
межі блоків шовної зони в основному суб-
меридіональні. Подібну орієнтацію має
і потужна регіональна глибинна Кірово-
градська аномалія електропровідності. У
такій складній в геоелектричному розумін-
ні ситуації часто дані магнітотелуричного
зондування (МТЗ) і магнітоваріаційного
профілювання (МВП) не збігаються, і їх
тлумачення можливе тільки з викорис-
танням підходів тривимірної інтерпретації
за допомогою розв’язання прямої (моде-
лювання) або оберненої (інверсія) задачі
геоелектрики.
Природа аномалій електропровіднос-
ті ГШЗ, погляди щодо якої підтверджені
та набули подальшого розвитку [Шир-
ков та ін., 2017; Николаев и др., 2014;
Burakhovych, Shyrkov, 2012], може бути зу-
мовлена графітизацією та сульфідизацією,
що пов’язані з наявністю залізорудних ро-
довищ переважно карбонатно-залізисто-
кременисто-метабазитової формації і ро-
довищ залізисто-кременистої формації,
що містять рудопрояви графіту, хрому і
нікелю, родовища і рудопрояви урану і
золота в лужних метасоматитах, кобаль-
ту, платиноїдів; аномалії підвищеної елек-
тропровідності в земній корі на глибинах
10—30 км і у верхах верхньої мантії (від
50 до 70—120 км) пояснюють процесами
сучасної флюїдизації.
Установлено [Геолого-геофизическая…,
2008; Ширков, Бурахович, 2017], що низь-
коомні аномалії переважно приурочені до
зон метасоматозу уздовж протяжних зон
розломів на сході ГШЗ і до районів поши-
рення графітизованих гнейсів і сланців
у західній частині шовної зони; у їхніх
межах розміщуються більшість родовищ
і рудопроявів рудних корисних копалин,
зокрема Савранське і Капітанівське рудні
поля, Молдовське, Секретарське, Лащів-
ське, Новоселицьке родовища залізних
руд, Заваллівське родовище графіту, Пів-
денне, Лозуватське і Калинівське родови-
ща урану, Майське родовище золота, а та-
кож рудопрояви графіту, урану (Голованів-
ське, Шамраївське, Коханівське), титану,
золота, залізних руд, літію, міді, кобальту,
хрому, нікелю (Демов’ярське) та ін.
У статті [Гинтов и др., 2016, с. 22—23]
сформульовано завдання подальших на-
укових геофізичних досліджень з ви-
вчення та оцінювання перспектив рудо-
носності ГШЗ. Одна з них: «…выявить и
изучить несистемные локальные геолого-
геофизические объекты на территории
ГШЗ, которые могут потенциально нести
специфическую рудную нагрузку (алма-
зоносность, редкие и цветные металлы)».
Показано, що перспективними при цьому
є ізометрично-овальні структури різних
генетичних типів, наприклад, Молдовська,
Секретарська, в районі с. Таужне, Троян-
ська і Тарасівська.
Мета роботи — вивчення геоелектрич-
ними методами зовнішнього змінного
низькочастотного природного електро-
магнітного поля Землі та побудова триви-
мірного глибинного розподілу питомого
опору в земній корі Тарасівської струк-
тури (48°32’ пн.ш., 30°37' сх.д.) блоково-
підвернутого генетичного типу, яка, за
даними [Гинтов та ін., 2016], є масивом
ультра- і метабазитів, кальцифірів і дво-
піроксенових кристалосланців, що пере-
тинаються та провертаються зонами зсуву.
Сучасні експериментальні МТ/МВ-
дослідження. Історія вивчення регіону
геоелектричними методами навіть протя-
гом дуже короткого часу зазнала суттєвих
змін. Огляд попередніх і сучасних дослі-
джень ГШЗ методами МТЗ та МВП про-
аналізовано у статті [Бурахович, Ширков,
2015] з посиланнями на публікації [Ингеров
и др., 1988а,б; Кулик та ін., 1989; Ingerov et
al., 1999; Геолого-геофизическая…, 2008].
Сучасні експериментальні МТ/МВ-
дослідження в ГШЗ виконуються почина-
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
110 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
ючи з 2007 р. [Геолого-геофизическая…,
2008; Бурахович, Ширков, 2015; Бурахович
та ін., 2015; Бурахович и др., 2015а; Ширков
и др., 2017], за допомогою цифрових магні-
тотелуричних станцій LEMI-417.
Польові дані було оброблено на осно-
ві програмного комплексу PRC_MTMV
[Варенцов, 2013]. Отримано криві ГМТЗ
(амплітудні та фазові) для діапазону пері-
одів (Т) 10—10000 с і типери для Т від 64
до 4096 с. Хоча обробка PRC_MTMV дає
змогу отримувати діаграми передавальних
операторів МТ-поля, візуалізацію здійсню-
вали в системі координат північ—південь
— схід—захід, оскільки зміни геоелек-
тричних параметрів краще проявляються
у перпендикулярному до простягання на-
прямку, а для ГШЗ характерні в основному
субмеридіонально (уздовж осі х) витягнуті
тектонічні структури. За наборами псевдо-
розрізів найінформативніших компонент
функцій відгуку наочно відображено отри-
мані результати, особливо для виділення у
просторі локальних зон високої електро-
провідності.
Загалом більшість аномалій підвищеної
електропровідності співвідносяться з го-
лов ними тектонічними елементами ГШЗ,
а саме з локалізацією глибинних зон роз-
ломів [Ширков и др., 2017]. Характерна
особливість псевдорозрізів по профілю
Первомайський — наявність вузьких зон
високої електропровідності з позірним
опором (ρп) до 10 Ом·м, які знаходяться на
відстані 8—14, 40—42, 78—82 км, мінімума-
ми фаз імпедансу (ϕz) на рівні –75°…–90°
[Бурахович, Ширков, 2015], що просторо-
во збігаються із зонами розломів: Тальнів-
ською, поміж Молдовською та Довгоприс-
танською, із західною межею Первомай-
ської відповідно. Крім того, слід виділити
аномалію високої електропровідності на
відстані 60 км (проявляється яскравіше у
субширотному напрямку), яка збігається з
Ємилівською (Краснополянською) зоною
розломів, що виходить на Троянську струк-
туру, однотипну з Тарасівською (рис. 1).
За просторовим розподілом передаваль-
них операторів МТ-поля у статтях [Бура-
хович, Ширков, 2015; Бурахович и др.,
2015а] якісно оцінено електропровідність
ГШЗ. Так, це наявність яскравих аномалій
амплітудних значень ρп, що збігаються з
глибинними розломними зонами УЩ: По-
дільською, Тальнівською, Гвоздавською,
Врадіївською, Первомайською, Ємилів-
ською, поміж Молдавською та Довгоприс-
танською. За фазовими кривими вони ви-
діляються лише фрагментарно.
Основні особливості розподілу величин
типерів відповідають регіональній текто-
нічній будові і великим геоелектричним
неоднорідностям у земній корі досліджу-
ваної території, а саме пов’язані з впливом
високої провідності осадових відкладів
Причорноморської западини і потужної
регіональної Кіровоградської аномалії
електропровідності.
Якісна характеристика експеримен-
тальних даних дає змогу припустити як
субширотну, так і субмеридіональну орієн-
тацію поверхневих і глибинних аномалій
електропровідності [Ширков и др., 2017].
Привести до задовільного зіставлення кри-
вих ρп (рівень ρп для напрямку південь—
північ більший за 1000 Ом·м, схід—захід
— 10—100 Ом·м в усьому частотному діа-
пазоні) можливо за субширотної орієнтації
в просторі окремих гальванічно зв’язаних
об’єктів у верхній частині розрізу: 1) між
Лисянським та Ятранськими блоками ГШЗ
(профіль Уманський); 2) західним продов-
женням Суботсько-Мошоринської суб-
широтної зони розломів (профіль Перво-
майський). Водночас аналіз експеримен-
тальних даних МВП припускає наявність
субмеридіональних структур підвищеної
електропровідності, які відповідають саме
Тальнівській і Первомайській зонам роз-
ломів ГШЗ.
Сучасні експериментальні МТ/МВ-
дослідження Тарасівської структури. У
2017 р. в центральній частині Ятранського
блока ГШЗ, у районі Тарасівської струк-
тури, виконано площові польові роботи
методами глибинного МТЗ (ГМТЗ) і МВП.
Кількість точок вимірювань із синхронним
записом — 7, відстань становить від 1 до
2,5 км (рис. 1, вставка). Три пункти спосте-
режень розташовано саме в Тарасівській
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 111
Рис. 1. Розподіл позірного електричного опору (вертикальна шкала — у логарифмічному масштабі) субме-
ридіональної, субширотної та ефективної кривих МТЗ по профілю Первомайський на геолого-структурній
карті поверхні кристалічного фундаменту центральної частини ГШЗ [Гинтов и др., 2016] і контур району 3D
геоелектричної моделі Тарасівської структури (вставка). Зони розломів: ТА — Тальнівська, М-ДП —поміж
Молдовською та Довгопристанською, ЄМ(КП) — Ємилівська (Краснополянська), ПМ — Первомайська.
На вставці — пункти спостережень МТЗ і МВП (2017 р.) Тарасівської структури: Польовий стан (PLS),
Тарасівська (STR), Шевченко (SHV), Перегонівка (PRG), урочище Слюсаренко (SLS), Копенькувате (KPN),
Тарасівка (TRS).
структурі (Польовий стан (PLS), структура
Тарасівська (STR), Шевченко (SHV)), ще
по два: на заході — Перегонівка (PRG) та
урочище Слюсаренко (SLS), і на сході від
неї Копенькувате (KPN) та Тарасівка (TRS).
Отримано криві ГМТЗ (амплітудні та фазо-
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
112 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
ві) для діапазону Т 10—10000 с і комп лексні
індукційні параметри для Т 20—6900 с.
Кут між частинами комплексного ти-
пера є магнітоваріаційним параметром
асиметрії, і в разі двовимірної структу-
ри вони колінеарні та перпендикулярні
до її простягання. Максимум частотної
ха рактеристики має діапазон періодів Т
500—1200 с, азимут типера залежно від
Т майже не змінюється і спрямований на
північний захід (рис. 2, б). Зі збільшенням
періоду ImW росте та зорієнтований на
південний схід, ReW та ImW колінеар-
ні. Такий просторовий напрямок на цих
періодах Т можна пояснювати спільним
впливом субмеридіональної регіональної
Кіровоградської аномалії та субширотної
локальної аномалії електропровідності на
межі Ятранського та Голованівського бло-
ків (на глибинах від 10 до 30 км з ρ 250 Ом·м
завдовжки понад 100 км) [Ширков и др.,
2017].
На періодах від 8 до 11 с типери майже
на всіх пунктах спостережень зазнають
значного впливу від техногенних пере-
шкод різної природи, незважаючи на про-
цедуру RR (двоточкову), яку передбачає
програма обробки електромагнітного поля
PRC_MTMV [Варенцов, 2013] (рис. 2, а). Зі
збільшенням періоду до 50 с колінеарність
ReW та ImW порушується, кут між ними
сягає 90°, їх величина на більшості пунктів
співмірна та дорівнює 0,1—0,25, основний
напрямок ReW — захід—північний захід.
Найменші величини типерів спостеріга-
ються в центральній точці Тарасівської
структури (STR), на південному заході
(SLS) та сході (TRS). Цей аналіз магніто-
варіаційних відгуків свідчить про складну
тривимірну характеристику Тарасівської
структури у приповерхневій частині роз-
різу.
На рис. 3 показано криві МТЗ, отримані
за результатами тільки одноточкової об-
робки, двоточкова обробка з референтним
пунктом PLS майже не покращила якість
передавальних операторів МТ-поля. Прак-
тично на всіх пунктах відсутня конформ-
ність кривих МТЗ, розбіжність кривих
ρп за напрямками вимірювальних ліній
властива всьому частотному діапазону,
збільшується за періодом Т і становить
1—3,5 порядку. Частотні залежності ρп
не відповідають рівню глобальних даних.
Усі меридіональні амплітудні криві ρху ха-
рактеризуються висхідними гілками до Т
1000—2000 с, де значення ρху досягають
максимумів понад 10 000 Ом·м (PLS, KPN,
TRS) і 1000 Ом·м на інших пунктах. На ба-
гатьох широтних амплітудних кривих ρух
спостерігаються мінімуми на періодах по-
над 2000 с (PLS, STR, SHV, KPN, TRS), яким
відповідає специфічна поведінка фаз імпе-
дансу, особливо у пунктах PLS, SHV, TRS.
Рис. 2. Комплексні типери по площі Тарасівської структури.
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 113
Рівень ρух коливається від 5 до 500 Ом·м
і дорівнює в середньому 10 Ом·м. Якісна
інтерпретація кривих ρух припускає наяв-
ність на глибинах 100—200 км витягнутої
структури з провідністю 2000—4000 См.
Проте ці оцінки можуть бути недостовір-
ними, оскільки аномалія проявляється тіль-
ки на одній поляризації і на таких частотах,
де спостережені електромагнітні поля ма-
ють малі значення; крім того, на цих час-
тотах можливий неоднорідний вплив пер-
винного джерела [Шуман, Савин, 2011].
Упевнено можна стверджувати тільки
наявність поверхневої локальної аномалії
електропровідності, тому що на це вказує
розбіжність кривих ρп за напрямками ви-
мірювальних ліній.
Таким чином, згідно з аналізом експе-
риментальних даних, складна тривимірна
ситуація в межах Тарасівської структури
передбачає наявність поверхневої та, мож-
ливо, глибинної електропровідної аномалії.
Це і є питання, які має вирішити тривимір-
не моделювання.
Тривимірне геоелектричне моделюван-
ня глибинної будови Тарасівської струк-
тури. Якщо об’єктом електромагнітних до-
сліджень є шовна зона, яка відзначається
Рис. 3. Криві МТЗ по площі Тарасівської
структури, отримані за допомогою програ-
ми PRC_MTMV [Варенцов, 2013] (а — амп-
літудні, б — фазові) та розраховані модельні
значення ρп для серії періодів 10, 100, 1000 і
10000 с.
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
114 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
наявністю не досить потужних, але суттєво
неоднорідно розподілених осадових відкла-
дів, існуванням електропровідних припо-
верхневих розломів та іншими факторами
(наприклад, близьким розміщенням регі-
ональних структур високої провідності),
необхідно використовувати відповідний
інструмент тривимірного моделювання
низь кочастотних електромагнітних полів.
При розрахунках електромагнітного поля
був застосований пакет програмного забез-
печення Mtd3fwd [Mackie, Booker, 1999].
Методика побудови моделей розподілу
глибинної електропровідності потребує ви-
конання вимог щодо розміру комірок та їх
кількості, а також урахування впливу на
низькочастотне магнітотелу ричне поле в
локальній зоні не тільки параметрів гли-
бинного «нормального» горизонтально-
шарового розрізу, а й регіо наль них лате-
раль но-неоднорідних структур, усере дині
яких розташовані об’єкти дослідження.
Так, локальну Тарасівську структуру
змодельовано у регіональній моделі ГШЗ
[Ширков и др., 2017].
Центральна частина ГШЗ характеризу-
ється низькими значеннями та суттєвою
мінливістю сумарної поздовжньої провід-
ності (S) приповерхневого шару — від 5 до
100 См. При моделюванні електромагніт-
ного поля розподіл S першого провідного
шару розглядали як апріорну інформацію,
для Тарасівської структури було прийнято
S =1 См.
Регіональну і локальну аномальні зони
досліджували на фоні добре відомого для
УЩ одновимірного (1D) розрізу, який
характеризується такими питомим елек-
тричним опором (ρ) і потужністю (Н):
ρ1 = 10 Ом·м, H1 = 2 км; ρ2 = 1000 Ом·м,
H2 = 158 км; ρ3 = 600 Ом·м, H3 = 40 км;
ρ4 = 250 Ом·м, H4 = 50 км; ρ5 = 100 Ом·м,
H5 = 70 км; ρ6 = 50 Ом·м, H6 = 80 км;
ρ7 = 20 Ом·м, H7 = 100 км; ρ8 = 10 Ом·м,
H8 = 100 км; ρ9 = 5 Ом·м, H9 = 160 км;
ρ10 = 1 Ом·м, H10 = 200 км; ρ11 = 0,1 Ом·м,
H11 = ∞ км.
Для побудови моделі розподілу питомо-
го електричного опору порід Тарасівської
структури деталізували зону моделювання
ГШЗ. Горизонтальні розміри комірок у зоні
структури було зменшено з 5 до 1 км, від-
повідно до напрямків горизонтальних осей
розташовано комірки (5×5), кожна з яких
характеризується однорідним опором ρ.
Вертикальні розміри комірок змінювали
від 25 (у верхніх) до 40 км (у глибинних ша-
рах), як і для моделі ГШЗ. Планшет моде-
лювання Тарасівської структури за коор-
динатами такий: 48°34’ пн.ш., 30°28’ сх.д.;
48°34' пн.ш., 30°46' cх.д.; 48°28’ пн.ш.,
30°28’ cх.д.; 48°28’ пн.ш., 30°46’ cх.д. (див.
рис. 1, 4).
3D моделювання полягало в реалізації
двох етапів: на першому підбирали модель
розподілу електропровідності, для якої роз-
раховані магнітоваріаційні параметри мали
відповідати експериментальним даним
(див. рис. 2); на другому уточнювали піді-
брану модель за даними ГМТЗ (див. рис. 3).
На першому етапі моделювання було
проаналізовано індукційні параметри вже
розрахованих моделей ГШЗ у межах Тара-
сів ської структури. Майже на всіх періодах
від 100 с значення величин (се реднє 0,15—
0,3) та орієнтацію на північ ний захід типе-
рів можна пояснювати спільним впливом
субмеридіональної регіональної Кірово-
градської аномалії та субширотної локаль-
ної аномалії електропровідності на межі
Ятранського та Голованівського блоків (на
глибинах від 10 до 30 км з ρ = 250 Ом·м, дов-
жина понад 100 км) [Ширков и др., 2017].
Тарасівська структура під час модельних
розрахунків слабко проявилася на періодах
до 100 с, але найменші значення типерів
відповідають найбільш електропровідним
частинам глибинного розлому, що пере-
тинає структуру у широтному напрямку.
В подальшому, на другому етапі моде-
лювання, використовували сучасні ГМТЗ,
виконані у 2017 р. (рис. 3).
У цілому основні кроки моделювання
за даними ГМТЗ подібні: задання елек-
тропровідності осадового чохла на фоні
«нормального» розрізу; введення відомих
регіональних аномалій електропровіднос-
ті; насамкінець, моделювання локальних
зон аномально низького або високого пи-
томого опору.
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 115
Низька індивідуальна інтерпретаційна
здатність одиничних кривих ГМТЗ унаслі-
док розташування точок зондувань з різ-
ними параметрами (рівнем позірного опо-
ру, наявністю чи відсутністю мінімумів на
певних періодах, розходженням кривих)
завдає значних труднощів при моделю-
ванні. Для їх подолання було порівняно
результати розрахунків для серії Т 10, 100,
1000 і 10000 с геомагнітних варіацій, які від-
повідають різним глибинним рівням.
Перший глибинний рівень відповідає
періоду варіацій 10 с. Значення позірного
опору на цій частоті залежать переважно
від розподілу осадових відкладів, які мають
підвищену електропровідність щодо крис-
талічних порід фундаменту.
Розглянуто декілька варіантів моделей:
М1 — поверхневий провідник відповідає
геології Тарасівської структури; М2 — за
якісною інтерпретацією кривих ГМТЗ.
Аналіз розрахунків М1 не відповідає
експериментальним даним, а саме спо-
стерігається зворотна поляризація, криві
ρп розходяться майже в 2 рази, але не до-
сягають потрібного рівня.
У серію моделей М2 було закладено
декілька електропровідних об’єктів за-
Рис. 4. Аномалії електропровідності за результатами тривимірного моделювання електромагнітного поля на
геолого-структурній карті поверхні кристалічного фундаменту ГШЗ за даними [Гинтов и др., 2016]: а — на
глибинах до 10—100 м; б — від 2—3 до 10 км.
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
116 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
хідної—східної та північно-західної—
південно-східної орієнтації з поверхні до
глибин від 10 м до 2 км з ρ від 1 до 250 Ом·м.
Чисельні розрахунки на періоді 10 с дали
змогу визнати найкращими такі параметри
верхньої частини моделі (див. рис. 3, 4, а).
Різниця в розрахунках моделей, за якою
обрано оптимальний варіант, становила
від 2 до 17 %. Всі об’єкти мають глибину
залягання до 100 м; просторові розміри від
1×5 км2 до 1×13 км2; ρ від 10 до 250 Ом·м
(рис. 4, а, 5).
Розподіл кривих ρп такої моделі набли-
зився до розподілу, спостереженого на
Т = 10 с, співвідношення кривих за поля-
ризацією тут задовільне: субмеридіональні
криві знаходяться на рівні від 100 до більш
як 1000 Ом·м, а рівень субширотних кривих
на порядок і більше менший (див. рис. 3).
Проте для Т=100 с зберігається необхідне
співвідношення кривих за поляризаціями,
але модельні розрахунки ρп у напрямку
північ—південь мають тенденцію знижу-
ватися. Тому наступна серія моделей М3
пов’язана з моделюванням зони високого
опору. Було відбраковано альтернативні
моделі, коли шари високого опору дохо-
дили до земної поверхні або коли одно-
вимірний розріз складався тільки з трьох
верхніх шарів.
На цьому етапі підібрана модель ха-
рактеризується підвищенням нормально-
го фонового опору з 1000 до 10 000 Ом·м,
яким у моделі ГШЗ характеризувались
Уманський масив гранітоїдів та Корсунь-
Новомиргородський плутон. Також у мо-
делі закладено верхню кромку ізолятора
на глибині не 10 км (як у моделі ГШЗ), а
100 м тільки в районі Уманського масиву.
Крім того, на глибинах від 10 км Уманський
масив і Корсунь-Новомиргородський плу-
тон з’єднано вставкою високого опору
10 000 Ом·м під Ятранським блоком ГШЗ.
Така модель дала змогу наблизити розра-
хунки ρп у напрямку північ—південь до
спостережених, у деяких пунктах удалося
збільшити їх значення майже в 3 рази, при
цьому рівень ρп у напрямку захід—схід не
зазнавав суттєвих змін.
Моделювання субширотної локальної
(відносно ГШЗ) зони високої електропро-
відності на глибинах від 2—3 до 6—10 км
теж сприяло розведенню рівня кривих
ρп за поляризаціями. Тому в модель М4
було введено аномалію складної форми з
ρ = 10÷250 Ом·м, що має просторові роз-
міри 25×9 км2 та гальванічно не зв’язана
з електропровідними зонами, такими як у
моделі ГШЗ: субмеридіональною — Пер-
вомайською зоною розломів (на глибинах
від 0,1 до 2,5 км з ρ = 50 Ом·м), субширот-
ною — на межі Ятранського та Голованів-
ського блоків (на глибинах від 10 до 30 км
з ρ = 250 Ом·м) та ізометричною у північній
частині Голованівського блока (на глиби-
нах від 3 до 10 км з ρ = 10÷250 Ом·м) [Шир-
ков и др., 2017]. Кінцева модель має анома-
лію електропровідності на глибині від 2 до
10 км, південна та північна межі якої трасу-
ються вздовж ліній субширотних розломів.
Аномалія поділяється на дві зони з різним
опором: північно-західну з ρ = 10÷50 Ом·м
та південно-східну з ρ = 100 Ом·м (див.
рис. 4, б, 5).
Таким чином, розраховані модельні
електромагнітні параметри задовольня-
ють експериментальні дані (див. рис. 3,
5): по-перше, зберігається співвідношен-
ня кривих ρп за поляризаціями; по-друге,
розбіжність кривих ρп за напрямками ви-
мірювальних ліній характерна для всього
частотного діапазону та збільшується з
періодом і становить 1—2,5 порядку; по-
третє, найбільша неузгодженість спостері-
гається на великих періодах і може сягати
2—3 разів за абсолютними значеннями; по-
четверте, на коротких періодах похибки
можуть сягати 20 %.
3D модель. У загальному плані у геологіч-
них межах Тарасівська структура не про-
явилася у аномальній електропровідності.
Однак велика кількість розломних зон, які
оконтурюють та перетинають її, виявили-
ся складними аномальними об’єктами як
у плані, так і за глибиною (див. рис. 4, 5).
Так, верхні 100 м характеризуються
субширотним перемежуванням зон висо-
кого (1000 Ом·м) та низького опору (див.
рис. 4, а). Найдовша аномальна зона, що
перетинає Тарасівську структуру май-
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 117
же по центру та просторово збігається з
розломом, який виділено за гравімагніт-
ними та геологічними даними, простя-
гається на 25 км і має ширину 1—2 км з
ρ = 50÷250 Ом·м (ρ = 250 Ом·м на заході
структури, у її межах ρ = 100÷10 Ом·м, на
схід від неї ρ = 100 Ом·м). Найбільш елек-
тропровідна аномалія спостерігається на
півдні структури, де ρ = 10 Ом·м. Аномалія
субширотно простягається і за межі струк-
тури, де ρ = 100 Ом·м. Складна за розпо-
ділом ρ = 10÷100 Ом·м аномалія з різними
Рис. 5. Розподіл позірного електричного опору (вертикальна шкала Т — у логарифмічному масштабі) суб-
меридіональної (ρху) та субширотної (ρух) кривих МТЗ: ρ (сп) — спостережений, ρ (мод) — модельний; ано-
мальний питомий електричний опір 3D моделі Тарасівської структури по профілю А—Б (див. рис. 4).
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
118 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
поперечними розмірами оконтурює Та-
расівську структуру з північного сходу.
Ця аномалія також частково трасується
вздовж розломів різної орієнтації та їх
перетинів і має загальний напрямок з пів-
нічного заходу на південний схід. Нові піді-
брані електропровідні об’єкти (див. рис. 5)
добре узгоджуються з аномальними еле-
ментами моделі ГШЗ (на глибинах до 10 м
з ρ = 100 Ом·м) [Ширков и др., 2017].
Нижче за 100 м вмісне середовище
характеризується високим опором —
10 000 Ом·м. В інтервалі глибин від 2 до
10 км поміж ліній субширотних розломів
аномалія електропровідності, яка звужу-
ється на захід та розширюється на схід,
поділяється на дві зони з різним опо-
ром: північну з ρ = 50 Ом·м та південну з
ρ = 100 Ом·м (рис. 4, б, 5). Окремим дис-
кусійним елементом цієї моделі на глиби-
нах 2—10 км є субширотно витягнута на
відстань близько 13 км зона з ρ = 10 Ом·м,
яка знаходиться за межею Тарасівської
структури на північному сході та просторо-
во залягає під найбільш електропровідним
елементом зони розлому, що оконтурює
структуру на глибинах до 100 м. Вся ано-
мальна структура гальванічно не зв’язана
з глибинною структурою (від 3 до 10 км з
ρ = 250 Ом·м) у північній ч астині Голованів-
ського блока ГШЗ.
Висновки. За просторовим розподі-
лом передавальних операторів МТ-поля
можна якісно оцінити електропровідність
ГШЗ. Так, це наявність яскравих аномалій
амплітудних значень ρп, що збігаються з
глибинними зонами розломів УЩ: Поділь-
ською, Тальнівською, Гвоздавською, Вра-
діївською, Первомайською, Ємилівською,
між Молдавською та Довгопристанською.
За фазовими кривими ці зони виділяються
лише фрагментарно.
Основні особливості розподілу типерів
відповідають регіональній тектонічній бу-
дові і великим геоелектричним неоднорід-
ностям у земній корі ГШЗ, а саме пов’язані
з впливом високої провідності осадових
відкладів Причорноморської западини і
потужної регіональної Кіровоградської
ано малії електропровідності.
Якісна характеристика експеримен-
тальних даних дає змогу припустити де-
кілька типів орієнтації аномалій електро-
провідності — субширотну та субмериді-
ональну, що відповідають поверхневим і
глибинним аномаліям електропровіднос-
ті. Привести до задовільного зіставлення
кривих ρп (рівень позірного ρ для напрям-
ку південь—північ більший за 1000 Ом·м, а
для напрямку схід—захід — 10—100 Ом·м
в усьому частотному діапазоні) можна
за субширотною орієнтацією у просторі
окремих гальванічно зв’язаних об’єктів
у верхній частині розрізу: 1) між Лисян-
ським та Ятранськими блоками ГШЗ (про-
філь Уманський); 2) можливим західним
продовженням Суботсько-Мошоринської
субширотної зони розломів (профіль Пер-
вомайський). Водночас за аналізом експе-
риментальних даних МВП припускаємо
наявність субмеридіональних структур
підвищеної електропровідності, які від-
повідають саме розломним зонам ГШЗ —
Тальнівській та Первомайській.
На території Тарасівської структури
аналіз експериментальних даних засвідчує
складну тривимірну ситуацію, яка перед-
бачає наявність поверхневої та, можливо,
глибинної електропровідних аномалій.
Власне Тарасівська структура фрагментар-
но проявляється у низькому електричному
опорі, її субширотно перетинають елек-
тропровідні зони з різною величиною ρ,
в яких саме низькі значення від 10 Ом·м
на півдні до 100 Ом·м на півночі змодельо-
вано в її контурі. У вертикальному розрізі
(рис. 5) цю структуру можна уявити у ви-
гляді кількох шарів: перший — електро-
провідний з ρ = 10÷250 Ом·м — з поверхні
до глибини 10 м (південніше за 48°30’) і до
100 м (північніше за 48°30’), наймовірніше
пов’язаний не тільки з високою електро-
провідністю поверхневих осадових від-
кладів, а й із зоною дезінтеграції порід
кристалічного фундаменту; другий — ви-
сокого опору з ρ = 10 000 Ом·м, глибина від
100 м до 2 км, можливо, представлений од-
норідною недиференційованою товщею
апогаброїдів; третій — електропровідний
з ρ = 10÷250 Ом·м — глибина від 2—3 до
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 119
10 км, імовірно, можна пояснювати осо-
бливим складом порід земної кори на цих
глибинах (графітизацією, сульфідизаці-
єю та ін.) або флюїдизацією різного похо-
Бурахович Т. К., Ганієв О. З., Ширков Б. І. Мо-
делювання глибинної будови Голованівської
шовної зони за даними геоелектрики. Вісник
Київ. нац. ун-ту імені Тараса Шевченка.
Геологія. 2015. № 2. С. 52—59.
Бурахович Т. К., Николаев И. Ю., Шеремет Е. М.,
Ширков Б. И. Геоэлектрические аномалии
Украинского щита и их связь с рудопроявле-
ниями полезных ископаемых. Геофиз. журн.
2015a. Т. 37. № 6. С. 42—63. doi: https://doi.
org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i6.2015.111171.
Бурахович Т. К., Шеремет Е. М., Николаев И. Ю.,
Ширков Б. И. Возможности МТ/МВ иссле-
дований для прогнозирования месторожде-
ний полезных ископаемых на Украинском
щите. XIV th EAGE Int. Conf. on Geoinformat-
ics — Theoretical and Applied Aspects, 11—14
May 2015. Kyiv, 2015б. 4 p. doi: 10.3997/2214-
4609.20141235.
Бурахович Т. К., Ширков Б. І. Глибинні геоелек-
тричні дослідження Голованівської шовної
зони. Геоінформатика. 2015. № 1(53). С. 61—
69.
Варенцов И. М. Программная система prc_mtmv
для обработки данных синхронных МТ/МВ
зондирований. Материалы VI Всероссий-
ской школы-семинара по ЭМ зондировани-
ям им. М. Н. Бердичевского и Л. Л. Ваньяна.
Новосибирск: Изд. ИНГГ СО РАН, 2013.
С. 1—4.
Гинтов О. Б., Ентин В. А., Мычак С. В., Пав-
люк В. Н., Зюльцле В. В. Структурно-
петрофизическая и тектонофизическая
основа геологической карты кристалличе-
ского фундамента центральной части Голо-
ваневской шовной зоны Украинского щита.
Геофиз. журн. 2016. Т. 38. № 3. С. 3—28.
doi: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.
v38i3.2016.107777.
Геолого-геофизическая модель Голованевской
шовной зоны Украинского щита. Под ред.
дження. Все частіше за останніми даними
природу аномалій розглядають як резуль-
тат спільного впливу електронного та іон-
ного типів електропровідності.
Список літератури
А. В. Анциферова. Донецк: Вебер, 2008.
305 с.
Ингеров А. И., Бугримов Л. П., Колдунов А. А.,
Попов В. М., Рокитянский И. И., Дзюба К. И.,
Лысенко Е. С., Рокитянская Д. А. Результаты
МТЗ на участке Килия—Кривой Рог. В кн.:
Литосфера Центральной и Восточной Ев-
ропы. Геотраверсы IV, VI, VIII. Киев: Наук.
думка, 1988а. С. 145—149.
Ингеров А. И., Попов В. М., Рокитянский И. И.,
Лысенко Е. С., Рокитянская Д. А., Шуман В. Н.
Геоэлектрический разрез участка Винни-
ца—Евпатория. В кн.: Литосфера Централь-
ной и Восточной Европы. Геотраверсы IV, VI,
VIII. Киев: Наук. думка, 1988б. С. 106—111.
Кулик С. Н., Логвинов И. М., Бурахович Т. К. Ге-
оэлектрические исследования на Украине.
В кн.: Тектоносфера Украины. Киев: Hаук.
думка, 1989. С. 58—63.
Николаев И. Ю., Шеремет Е. М., Бурахо-
вич Т. К., Кривдик С. Г., Калашник А. А.,
Николаев Ю. И., Сетая Л. Д., Агаркова Н. Г.
Ингульский мегаблок Украинского щита
(глубинная геоэлектрическая модель и по-
лезные ископаемые). Донецк: Ноулидж,
2014. 180 с.
Ширков Б. І., Бурахович Т. К. Електромагнітні
методи при прогнозуванні рудопроявів ко-
рисних копалин. Вісник Київ. нац. ун-ту
імені Тараса Шевченка. Геологія. 2017. № 4.
С. 40— 45.
Ширков Б. И., Бурахович Т. К., Кушнир А. Н.
Трехмерная геоэлектрическая модель Голо-
ваневской шовной зоны Украинского щита.
Геофиз. журн. 2017. Т. 39. № 1. С. 41—58.
doi: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.
v39i1.2017.94010.
Шуман В. Н., Савин М. Г. Математические мо-
дели геоэлектрики. Киев: Hаук. думка, 2011.
226 с.
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
120 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
Birt C. S., Maguire P. K. H., Khan M. A., Thybo H.,
Keller R. K., Patel J., 1997. The influence of
preexisting structures on the evolution of the
southern Kenya Rift Valley: Evidence from
seismic and gravity studies. Tectonophysics
278(1-4), 211—242.
Brasse H., Lezaeta P., Rath V., Schwalnberg K.,
Soyer W., Haak V., 2002. The Bolivian Al-
tiplano conductivity anomaly. J. Geophys.
Res. 107(B5), EPM 4-1—EPM 4-14. doi:
10.1029/2001JB000391.
Burakhovych T. K., Shyrkov B. I., 2012. Three-
dimensional geoelectric model of the Earth’s
crust of Кirovograd ore region of the Ukrai-
nian Shield. Tез. докл: XI Междунар. конф.
«Геоинформатика: теоретические и при-
кладные аспекты», 14—17 мая 2012 г. Киев:
ВАГ, 2012. С. 25—53. CD-ROM.
Fon L. T., 2011. Magnetotellurics and Geomag-
netic Depth Sounding in Queensland, South
Eastern Australia — Evidence for the Tas-
man Line? Doctoral thesis. http://hdl.handle.
net/11858/00-1735-0000-0006-B538-D.
Ingerov A. I., Rokityansky I. I., Tregubenko V.
I., 1999. Forty years of MTS studies in the
Ukraine. Earth Planets Space 51, 1127—1133.
https://doi.org/10.1186/BF03351586.
Jones A. G., Snyder D., Spratt J., 2001. Magnetotel-
luric and teleseismic experiments as part of the
Walmsley Lake project, Northwest Territories
experimental designs and prelimenary result.
Geol. Surv. Can. Curr. Res. C 6, 1—10.
Khoza T. D., Jones A. G., Muller M. R., Evans R. L.,
Miensopust M. P., Webb S. J., 2013a. Litho-
spheric structure of an Archean craton and
adjacent mobile belt revealed from 2-D and
3-D inversion of magnetotelluric data: Exam-
ple from southern Congo craton in northern
Namibia. J. Geophys. Res. Solid Earth. 118(8),
4378—4397. doi:10.1002/jgrb.50258.
Khoza T. D., Jones A. G., Muller M. R., Evans R. L.,
Webb S. J., Miensopust M., the SAMTEX team,
2013б. Tectonic model of the Limpopo belt:
Constraints from magnetotelluric data. Pre-
cambrian Res. 226, 143—156. http://dx.doi.
org/10.1016/j.precamres.2012.11.016.
Lilley F. E. M., Wang L. J., Chamalaun F. H., Fer-
guson I. J., 2001. The Carpentaria electrical
conductivity anomaly, Queensland, as a major
structure in the Australian Plate. GSAA Mono-
graph 201, 1—16.
Mackie R. L., Booker J., 1999. Documentation for
mtd3fwd and d3-to-mt. GSY-USA Inc., 2261
Market St., Suite 643, San Francisco, CA 94114.
Spratt J. E., Jones A. G., Jackson V. A., Collins L.,
Avdeeva A., 2009. Lithospheric geometry of
the Wopmay orogen from Slave craton to Bear
Province magnetotelluric transect. J. Geophys.
Res. 114, B0110. doi:10.1029/2007JB005326.
Wannamaker P., 2005. Anisotropy versus hetero-
geneity in continental solid Earth electromag-
netic studies: fundamental response charac-
teristics and implications for physicochemi-
cal state. Surv. Geophys. 26(6), 733—765. doi:
10.1007/s10712-005-1832-1.
Wannamaker P., Jiracek G. R., Stodt J. A.,
Caldwell T. G., Gonzalez V. M., McKnight J. D.,
Porter A. D., 2001. Fluid generation and move-
ment beneath an active compressional orogen,
the New Zealand Southern Alps, inferred from
magnetotelluric data. J. Geophys. Res. 107, B6.
doi: 10.1029/2001JB000186.
Three-dimensional deep geoelectric model of the Tarasivka
structure of the Golovanivsk suture zone
© T. K. Burakhovich, V. A. Ilyenko, A. M. Kushnir, B. I. Shirkov, 2018
In 2017 the field simultaneous areal measurements of the external low-frequency natu-
ral electromagnetic field of the Earth and the construction of a three-dimensional deep
resistivity distribution in the crust of the Tarasivka structure (48032' N, 30037' E) were
performed in the central part of the Yatran Block of the Golovanivsk suture zone. The
analysis of experimental data (the curves of deep magnetotelluric sounding for a period
ТРИВИМІРНА ГЛИБИННА ГЕОЕЛЕКТРИЧНА МОДЕЛЬ ТАРАСІВСЬКОЇ СТРУКТУРИ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018 121
Burakhovych T. K., Haniyev O. Z., Shyrkov B. I.,
2015. Modeling of the deep structure of Golo-
van’s seam zone according to geoelectric data.
Visnyk Kyyivskoho natsionalnoho universtetu
imeni Tarasa Shevchenka. Heolohiya (2), 52—
59 (in Ukrainian).
Burakhovich T. K., Nikolayev I. Yu., Sheremet Ye. M.,
Shirkov B. I., 2015a. Geoelectric anomalies of the
Ukrainian shield and their relation to mineral
deposits. Geofizicheskiy zhurnal 37(6), 42—63
(in Russian). doi: https://doi.org/10.24028/
gzh.0203-3100.v37i6.2015.111171.
Burakhovich T. K., Sheremet Ye. M., Nikolaev I. Yu.,
Shirkov B. I., 2015a. Possibilities of MT/MB
studies for forecasting mineral deposits on
the Ukrainian Shield. XIV th EAGE Int. Conf.
on Geoinformatics — Theoretical and Applied
Aspects, 11—14 May 2015. Kyiv, 2015b. 4 p. (in
Russian). doi: 10.3997/2214-4609.20141235.
Burachovich T. K., Shyrkov B. I., 2015. Depth
geoelectric study of the Golovanivsk suture
zone. Geoinformatika (1), 61—69 (in Ukrainian).
Varentsov I. M., 2013. Software system prc_mtmv
for data processing of synchronous MT/
MV probing. Materials of the VI All-Russian
School of Seminar on EM Sounding on be-
half of M. N. Berdichevskiy and L. L. Vanyan.
Novosibirsk: INGG SB RAS, P. 1—4 (in Rus-
sian).
of 10—10000 s and the complex induction parameters for periods of 20—6900 s) indicates
a complex three-dimensional situation, which involves the presence of a nearsurface and
possibly deep conductivity anomalies. According to the results of three-dimensional mod-
eling, the Tarasivka structure is fragmentarily manifested as a low resistivity, the conductive
zones with different resistivity cross it in a sublatitudinal direction, in which the lowest
values from 10 Ohm·m in the south to 100 Ohm·m in the north are in its contour. In the
vertical section it can be represented in as several layers: the first one is the conductor
with ρ=10÷250 Ohm·m — from the surface to 10 m (south of 48030¢) to 100 m (north of
48030¢), most likely linked not only with high electrical conductivity of surface sediment
deposits, but also with the zones of disintegration of rocks of the basement; the second
one is a high resistivity layer with ρ=10000 Ohm·m — from 100 m to 2 km, possibly it is
represented by the uniform non-differentiated thickness; the third layer is the electrical
conductor with ρ=10÷250 Ohm·m from 2—3 km to 10 km, probably linked with the spe-
cial composition of the earth’s crust at these depths (graphitization, sulfidization, etc.)
or fluidization of different origins, more often it is considered according to the modern
data that the nature of the conductive anomalies is the result of the joint influence of the
electron and ion types of electrical conductivity.
Key words: Golovanivsky suture zone, 3D geoelectric model, MT/MV methods, elec-
trical conductivity anomalies.
References
Gintov O. B., Entin V. A., Mychak S. V., Pavlyuk V. N.,
Zyultsle V. V., 2016. Structural-petrophysical
and tectonophysical base of geological map of
crystalline basement of the central part of Go-
lovanevsk suture zone of the Ukrainian Shield.
Geofizicheskiy zhurnal 38(3), 3—28 (in Rus-
sian). doi: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-
3100.v38i3.2016.107777.
Geological and geophysical model of the Go-
lovanevsk suture zone of the Ukrainian shield.
Ed. A. V. Antsiferov. Donetsk: Veber, 2008.
305 p. (in Russian).
Ingerov A. I., Bugrimov L. P., Koldunov A. A., Pop-
ov V. M., Rokityanskiy I. I., Dzyuba K. I., Ly-
senko E. S., Rokityanskaya D. A., 1988a. The
MTZ results for site of Kiliya—Krivoy Rog.
In: Lithosphere of Central and Eastern Europe.
Geotraverses IV, VI, VIII. Kiev: Naukova Dum-
ka, P. 145—149 (in Russian).
Ingerov A. I., Popov V. M., Rokityanskiy I. I., Ly-
senko E. S., Rokityanskaya D. A., Shuman V. N.,
1988b. Geoelectric section of the Vinnytsia-
Evpatoria plot. In: Lithosphere of Central and
Eastern Europe. Geotraverses IV, VI, VIII. Kiev:
Naukova Dumka, P. 106—111 (in Russian).
Kulik S. N., Logvinov I. M., Burakhovich T. K., 1989.
Geoelectric researches in Ukraine. In: Tectono-
sphere of Ukraine. Kiev: The Naukova Dumka,
P. 58—63 (in Russian).
Т. К. БУРАХОВИЧ, В. А. ІЛ´ЄНКО, А. М. КУШНІР, Б. І. ШИРКОВ
122 Геофизический журнал № 2, Т. 40, 2018
Nikolaev I. Yu., Sheremet Ye. M., Burakhovich T. K.,
Krivdik S. G., Kalashnik A. A., Nikolaev Yu. I.,
Setaya L. D., Agarkova N. G., 2014. The Ingulsky
megablock of the Ukrainian shield (deep
geoelectric model and minerals). Donetsk:
Noulidzh, 180 с. (in Russian).
Shyrkov B. I., Burachovich T. K., 2017. Electro-
mag netic methods at prediction of mineral
mani festations of minerals. Visnyk Kyyivs-
koho natsionalnoho universtetu imeni Tarasa
Shevchenka. Heolohiya (4), 52—59 (in Ukrai-
nian). С. 40—45.
Shirkov B. I., Burakhovich T. K., Kushnir A. N.,
2017. Three-dimensional geoelectric model
of the Golovanevsk suture zones of the Ukrai-
nian Shield. Geofizicheskiy zhurnal 39(1), 41—
58 (in Russian). doi: https://doi.org/10.24028/
gzh.0203-3100.v39i1.2017.94010.
Shuman V. N., Savin M. G., 2011. Mathematical
models of geoelectrics. Kiev: Naukova Dumka,
226 p. (in Russian).
Birt C. S., Maguire P. K. H., Khan M. A., Thybo H.,
Keller R. K., Patel J., 1997. The influence of
preexisting structures on the evolution of the
southern Kenya Rift Valley: Evidence from
seismic and gravity studies. Tectonophysics
278(1-4), 211—242.
Brasse H., Lezaeta P., Rath V., Schwalnberg K., Soy-
er W., Haak V., 2002. The Bolivian Altiplano con-
ductivity anomaly. J. Geophys. Res. 107(B5), EPM
4-1—EPM 4-14. doi: 10.1029/2001JB000391.
Burakhovych T. K., Shyrkov B. I., 2012. Three-
dimensional geoelectric model of the Earth’s
crust of Кirovograd ore region of the Ukrai-
nian Shield. Tез. докл: XI Междунар. конф.
«Геоинформатика: теоретические и при-
кладные аспекты», 14—17 мая 2012 г. Киев:
ВАГ, 2012. С. 25—53. CD-ROM.
Fon L. T., 2011. Magnetotellurics and Geomag-
netic Depth Sounding in Queensland, South
Eastern Australia — Evidence for the Tas-
man Line? Doctoral thesis. http://hdl.handle.
net/11858/00-1735-0000-0006-B538-D.
Ingerov A. I., Rokityansky I. I., Tregubenko V. I.,
1999. Forty years of MTS studies in the Ukraine.
Earth Planets Space 51, 1127—1133. https://doi.
org/10.1186/BF03351586.
Jones A. G., Snyder D., Spratt J., 2001. Magnetotel-
luric and teleseismic experiments as part of the
Walmsley Lake project, Northwest Territories
experimental designs and prelimenary result.
Geol. Surv. Can. Curr. Res. C 6, 1—10.
Khoza T. D., Jones A. G., Muller M. R., Evans R. L.,
Miensopust M. P., Webb S. J., 2013a. Litho-
spheric structure of an Archean craton and
adjacent mobile belt revealed from 2-D and
3-D inversion of magnetotelluric data: Exam-
ple from southern Congo craton in northern
Namibia. J. Geophys. Res. Solid Earth. 118(8),
4378—4397. doi:10.1002/jgrb.50258.
Khoza T. D., Jones A. G., Muller M. R., Evans R. L.,
Webb S. J., Miensopust M., the SAMTEX team,
2013б. Tectonic model of the Limpopo belt:
Constraints from magnetotelluric data. Pre-
cambrian Res. 226, 143—156. http://dx.doi.
org/10.1016/j.precamres.2012.11.016.
Lilley F. E. M., Wang L. J., Chamalaun F. H., Fer-
guson I. J., 2001. The Carpentaria electrical
conductivity anomaly, Queensland, as a major
structure in the Australian Plate. GSAA Mono-
graph 201, 1—16.
Mackie R. L., Booker J., 1999. Documentation for
mtd3fwd and d3-to-mt. GSY-USA Inc., 2261
Market St., Suite 643, San Francisco, CA 94114.
Spratt J. E., Jones A. G., Jackson V. A., Collins L.,
Avdeeva A., 2009. Lithospheric geometry of
the Wopmay orogen from Slave craton to Bear
Province magnetotelluric transect. J. Geophys.
Res. 114, B0110. doi:10.1029/2007JB005326.
Wannamaker P., 2005. Anisotropy versus hetero-
geneity in continental solid Earth electromag-
netic studies: fundamental response charac-
teristics and implications for physicochemi-
cal state. Surv. Geophys. 26(6), 733—765. doi:
10.1007/s10712-005-1832-1.
Wannamaker P., Jiracek G. R., Stodt J. A., Cald-
well T. G., Gonzalez V. M., McKnight J. D., Por-
ter A. D., 2001. Fluid generation and movement
beneath an active compressional orogen, the
New Zealand Southern Alps, inferred from
magnetotelluric data. J. Geophys. Res. 107, B6.
doi: 10.1029/2001JB000186.
|