Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling
The work was performed to study the density heterogeneity of the crust of Ukraine and adjacent regions analyzing detailed 3D gravity models of the following tectonic regions and separate structures: Dnieper-Donets Basin and Donbas, Ingulsky megablock, Golovanivska suture zone, latitudinal zones of f...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2021
|
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/230190 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-230190 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2021-06-03T08:51:48Z |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| format |
Article |
| author |
Makarenko, I.B. |
| spellingShingle |
Makarenko, I.B. Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| author_facet |
Makarenko, I.B. |
| author_sort |
Makarenko, I.B. |
| title |
Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_short |
Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_full |
Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_fullStr |
Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_full_unstemmed |
Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_sort |
density heterogeneity of the earth’s crust of ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling |
| title_alt |
Плотностная неоднородность земной коры Украины и смежных регионов по данным трехмерного гравитационного моделирования Густинна неоднорідність земної кори України і суміжних регіонів за даними тривимірного гравітаційного моделювання |
| description |
The work was performed to study the density heterogeneity of the crust of Ukraine and adjacent regions analyzing detailed 3D gravity models of the following tectonic regions and separate structures: Dnieper-Donets Basin and Donbas, Ingulsky megablock, Golovanivska suture zone, latitudinal zones of fractures of the Ukrainian Shield, Black Sea megadepression and surrounding areas. The models are constructed on the basis of geological, petrophysical and seismic data along geotravers, DSS profiles, the modern WARR methodsand are calculated using the automated software complex for interpretation of potential fields GMT-Auto. As a result, new information was obtained for the density distribution in the whole Earth’s crust.The density distributions construct for the entire crust of Ukraine and adjacent regions at certain depths (surface of the basement, 10, 20, 30 km, Moho discontinuity). The thickness was determined for conditionally distinguished «granite», «diorite», «basalt» layers of the Earth’s crust and crust-mantle mixture within the whole region of the study. Its values are graphically represented by isolines on the respective schematical maps. The resulting density inhomogeneity became the basis for constructing, for the first time in a three-dimensional version, a scheme for the predictive composition of the Earth’s crust with typification according to the power ratios of its constituent layers. The heterogeneity of the present-day consolidated crust of the whole study area is characterized by granitic, granitic-dioritic, dioritic and basaltoid types. To clearly identify the dismemberment of the lower layer of the crust which is considered inseparable by the classification of the DSS method the basaltoid type is divided into 3 subtypes. The subtype 1 with a content of 40—70 % of basalt, subtype 2, where concent-ration of basalt increases to 70—90 % and subtype 3, which is composed only of basalt.It has been established that the basicity of the Earth’s crust of the USh changes from west to east, respectively, from basalt to diorite type. Decrease in crustal basicity is also observed in suture zones, namely from diorite and basaltoid typein Golovanivskii suture to basaltoid and diorite type in the Inguletsko-Kryvorizckii suture and diorite type in the Orikhivsko-Pavlogradskii suture. In the DDB the crustal basicity increases from northwest to southeast in accordance with the segmentation of this feature. The basaltoid type of the crust is predominant in the Black Sea megadepression and adjacent territories. For the first time, a type of crust was identified that does not coincide with the known ones and is characterized by the presence in the section of the «basalt» and «granite» layers (with a zero or very low «diorite» thickness). A similar type of bark is present in the Ingul megablock of the USh, in the northern side zone of the DDB, as well as in the Black Sea megadepression. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/230190 |
| work_keys_str_mv |
AT makarenkoib densityheterogeneityoftheearthscrustofukraineandadjacentterritoriesfromthreedimensionalgravitymodelling AT makarenkoib plotnostnaâneodnorodnostʹzemnojkoryukrainyismežnyhregionovpodannymtrehmernogogravitacionnogomodelirovaniâ AT makarenkoib gustinnaneodnorídnístʹzemnoíkoriukraíniísumížnihregíonívzadanimitrivimírnogogravítacíjnogomodelûvannâ |
| first_indexed |
2025-07-17T11:12:00Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:12:00Z |
| _version_ |
1837892339721306112 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2301902021-06-03T08:51:48Z Density heterogeneity of the Earth’s crust of Ukraine and adjacent territories from three-dimensional gravity modelling Плотностная неоднородность земной коры Украины и смежных регионов по данным трехмерного гравитационного моделирования Густинна неоднорідність земної кори України і суміжних регіонів за даними тривимірного гравітаційного моделювання Makarenko, I.B. The work was performed to study the density heterogeneity of the crust of Ukraine and adjacent regions analyzing detailed 3D gravity models of the following tectonic regions and separate structures: Dnieper-Donets Basin and Donbas, Ingulsky megablock, Golovanivska suture zone, latitudinal zones of fractures of the Ukrainian Shield, Black Sea megadepression and surrounding areas. The models are constructed on the basis of geological, petrophysical and seismic data along geotravers, DSS profiles, the modern WARR methodsand are calculated using the automated software complex for interpretation of potential fields GMT-Auto. As a result, new information was obtained for the density distribution in the whole Earth’s crust.The density distributions construct for the entire crust of Ukraine and adjacent regions at certain depths (surface of the basement, 10, 20, 30 km, Moho discontinuity). The thickness was determined for conditionally distinguished «granite», «diorite», «basalt» layers of the Earth’s crust and crust-mantle mixture within the whole region of the study. Its values are graphically represented by isolines on the respective schematical maps. The resulting density inhomogeneity became the basis for constructing, for the first time in a three-dimensional version, a scheme for the predictive composition of the Earth’s crust with typification according to the power ratios of its constituent layers. The heterogeneity of the present-day consolidated crust of the whole study area is characterized by granitic, granitic-dioritic, dioritic and basaltoid types. To clearly identify the dismemberment of the lower layer of the crust which is considered inseparable by the classification of the DSS method the basaltoid type is divided into 3 subtypes. The subtype 1 with a content of 40—70 % of basalt, subtype 2, where concent-ration of basalt increases to 70—90 % and subtype 3, which is composed only of basalt.It has been established that the basicity of the Earth’s crust of the USh changes from west to east, respectively, from basalt to diorite type. Decrease in crustal basicity is also observed in suture zones, namely from diorite and basaltoid typein Golovanivskii suture to basaltoid and diorite type in the Inguletsko-Kryvorizckii suture and diorite type in the Orikhivsko-Pavlogradskii suture. In the DDB the crustal basicity increases from northwest to southeast in accordance with the segmentation of this feature. The basaltoid type of the crust is predominant in the Black Sea megadepression and adjacent territories. For the first time, a type of crust was identified that does not coincide with the known ones and is characterized by the presence in the section of the «basalt» and «granite» layers (with a zero or very low «diorite» thickness). A similar type of bark is present in the Ingul megablock of the USh, in the northern side zone of the DDB, as well as in the Black Sea megadepression. Работа выполнена с целью изучения плотностной неоднородности земной коры Украины и сопредельных регионов на основе детальных трехмерных гравитационных моделей земной коры разного масштаба следующих тектонических регионов и отдельных структур: Днепровско-Донецкой впадины и Донбасса, Украинского щита (Ингульский мегаблок, Голованевская шовная зона, широтные зоны разломов), Черноморской мегавпадины и прилегающих структур. Модели построены с использованием комплекса геологических, петрофизических и сейсмических данных вдоль геотраверсов, профилей ГСЗ, современных сейсмических исследований методами WARR и рассчитаны при использовании комплекса автоматизированной интерпретации потенциальных полей GMT-Auto. В результате получены новые сведения о плотностной неоднородности земной коры. Построены схемы распределения плотности в объеме земной коры Украины и сопредельных регионов на определенных глубинах (поверхность фундамента, поверхности 10, 20, 30 км, раздел Мохо). Вычис- лены мощности условно выделенных «гранитного», «диоритового», «базальтового» слоев земной коры и коромантийной смеси для всего региона исследования, в графическом виде представленные изолиниями на соответствующих схемах. Полученная плотностная неоднородность стала основой для построения (впервые в трехмерном варианте) схемы прогнозного состава земной коры с типизацией по соотношению мощностей составляющих ее слоев. Неоднородность современной консолидированной коры региона в целом охарактеризована схемой распространения областей гранитного, гранитно-диоритового, диоритового и базальтоидного типов коры. Для четкого фиксирования расчленения нижнего слоя коры, который по классификации методом ГСЗ считается нераздельным, базальтоидный тип расчленен на 3 подтипа: подтип 1 с содержанием базальта 40—70 %; подтип 2 — 70—90 %; подтип 3 — полностью базальтовый. Установлено, что основность земной коры Украинского щита изменяется с запада на восток, соответственно от базальтоидного к диоритовому типу. В Днепровско-Донецкой впадине основность коры увеличивается с северо-запада на юго-восток, подчиняясь сегментации структуры. В Черноморской мегавпадине и прилегающих структурах преобладает базальтоидный тип коры. Впервые выделен тип коры, который не совпадает с известными и характеризуется наличием в разрезе «базальтового» и «гранитного» слоев (при нулевой или очень малой мощности «диоритового» слоя). Подобный тип коры присутствует в Ингульском мегаблоке Украинского щита, в северной бортовой зоне Днепровско-Донецкой впадины, а также в Черноморской мегавпадине. Робота виконана з метою вивчення густинної неоднорідності земної кори України і суміжних регіонів на основі детальних тривимірних гравітаційних моделей земної кори різного масштабу таких тектонічних регіонів і окремих структур: Дніпровсько-Донецької западини і Донбасу, Українського щита (Інгульський мегаблок, Голо- ванівська шовна зона, широтні зони розломів), Чорноморської мегазападини і прилеглих структур. Моделі побудовано з використанням комплексу геологічних, петрофізичних і сейсмічних даних уздовж геотраверсів, профілів ГСЗ, сучасних сейсмічних досліджень методами WARR і розраховано із застосуванням комплексу автоматизованої інтерпретації потенціальних полів GMT-Auto. В результаті отримано нові відомості стосовно розподілу густини в земній корі. Побудовано схеми розподілу густини в об’ємі земної кори України і суміжних регіонів на певних глибинах (поверхня фундаменту, поверхні 10, 20, 30 км, поділ Мохо). Обчислено потужності умовно виділених «гранітного», «діоритового», «базальтового» шарів земної кори і коромантійної суміші для всього регіону дослідження, які в графічному вигляді зображено ізолініями на відповідних схемах. Отримана густинна неоднорідність стала основою для побудови (вперше у тривимірному варіанті) схеми прогнозного складу земної кори з типізацією за співвідношенням потужностей складових її шарів. Неоднорідність сучасної консолідованої кори регіону в цілому охарактеризована схемою поширення областей гранітного, гранітно-діоритового, діоритового і базальтоїдного типів кори. З метою чіткої фіксації розчленування нижнього шару кори, який за класифікацією методом ГСЗ вважають нероздільним, базальтоїдний тип розчлено- вано на 3 підтипи: підтип 1 — із вмістом базальту 40—70 %; підтип 2 — 70—90 %; під- тип 3 повністю базальтовий. Встановлено, що основність земної кори Українського щита змінюється із заходу на схід, відповідно від базальтоїдного до діоритового типу. В межах Дніпровсько-Донецької западини основність кори збільшується з північного заходу на південний схід, підпорядковуючись сегментації структури. У Чорноморській мегазападині і прилеглих структурах переважає базальтоїдний тип кори. Вперше виділено тип кори, який не збігається з відомими і характеризується наявністю в розрізі «базальтового» і «гранітного» шарів (за нульової або дуже малої потужності «діоритового» шару). Подібний тип кори існує в Інгульському мегаблоці щита, у північній бортовій зоні Дніпровсько-Донецької западини, а також у Чорно- морській мегазападині. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-06-03 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/230190 10.24028/gzh.v43i2.230190 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 2 (2021); 45-95 Геофизический журнал; Том 43 № 2 (2021); 45-95 Геофізичний журнал; Том 43 № 2 (2021); 45-95 2524-1052 0203-3100 rus https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/230190/231123 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |