- Рубрики
- Філософія, психологія, педагогіка
- Історія
- Політика, право
- Економіка
- Математика
- Фізика
- Хімія, хімічна технологія
- Біологія, валеологія
- Геодезія, картографія
- Загальнотехнічні науки
- ІТ, комп'ютери
- Автоматика, радіоелектроніка, телекомунікації
- Електроенергетика, електромеханіка
- Приладо-, машинобудування, транспорт
- Будівництво
- Архітектура, містобудування
- Мовознавство
- Художня література
- Мистецтвознавство
- Словники, енциклопедії, довідники
- Журнал "Львівська політехніка"
- Збірники тестових завдань
- Книжкові видання
- Наукова періодика
- Фірмова продукція
№2 (21) / 2016
Requirements for papers arrangment for journal “Geodynamics”.
УДК 550.34
В. Ю. МАКСИМЧУК, О. Я. САПУЖАК, А. В. НАЗАРЕВИЧ
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, вул. Наукова, 3-б, м. Львів, 79060, тел. +38(032)2648563
VI МІЖНАРОДНА НАУКОВА КОНФЕРЕНЦІЯ “ГЕОФІЗИЧНІ ТЕХНОЛОГІЇ
ПРОГНОЗУВАННЯ ТА МОНІТОРИНГУ ГЕОЛОГІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА”
(до 25-річчя КВ ІГФ НАНУ)
Подано огляд тематики та матеріалів VI Міжнародної конференції “Геофізичні технології прогно-зування та моніторингу геологічного середовища” (20–23 вересня 2016 р., м. Львів) до 25-ї річниці з дня створення Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України (м. Львів) та 85-річчю з дня народження його першого керівника, відомого українського геофізика, професора Ярослава Станіславовича Сапужака.
Кількість посилань 1
В. Е. МАКСИМЧУК, О. Я. САПУЖАК, А. В. НАЗАРЕВИЧ
Карпатское отделение Института геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, ул. Научная, 3-б, г. Львов, 79060, тел. +38(032)2648563, эл. почта carp@cb-igph.lviv.ua
VI МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ “ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ”
(К 25-ЛЕТИЮ КО ИГФ НАНУ)
Представлен обзор тематики и материалов VI Международной конференции “Геофизические технологии прогнозирования и мониторинга геологической среды” (20–23 сентября 2016, г. Львов), посвященной 25-й годовщине со дня создания Карпатского отделения Института геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины (г. Львов) и 85-летию со дня рождения его первого руководителя, известного украинского геофизика, профессора Ярослава Станиславовича Сапужака.
V. MAKSYMCHUK, O. SAPUZHAK, A. NAZAREVYCH
Carpathian Branch of S. I. Subbotin Name Institute of Geophysics of NAS of Ukraine, Naukova st., 3-b, Lviv, Ukraine, 79060, tel. +38(032)2648563, e-mail carp@cb-igph.lviv.ua
VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “GEOPHYSICAL TECHNOLOGIES
OF GEOLOGICAL MEDIA PREDICTING AND MONITORING”
(TO THE 25TH ANNIVERSARY OF CB IGPH NASU)
A review of themes and materials of VI International Conference “Geophysical technologies of geological media predicting and monitoring” (20–23 September 2016, Lviv), dedicated to the 25th anniversary of the establishment of the Carpathian Branch of S.I.Subbotin Name Institute of Geophysics of NAS of Ukraine (Lviv) and the 85th anniversary from the day of birth of its first leader, famous Ukrainian geophysicist professor Yaroslav Stanislavovych Sapuzhak.
REFERENCES
Materialy VI Mizhnarodnoyi konferentsiyi “Heofizychni tekhnolohiyi prohnozuvannya ta monitorynhu heolohichnoho seredovyshcha”, 20–23 veresnya 2016 r., m. L'viv [Materials of VI International Conference “Geophysical technologies of geological media predicting and monitoring”, 20–23 September 2016, Lviv]. Lviv, Vyd-vo “Spolom” [Lviv, “Spolom” Publ.], 2016, 310 p. (in Ukrainian).
УДК 551.3.051
А. HONCHAR, S. FEDOSEIENKOV
Science and Technology Center of Panoramic Acoustic Systems of National Academy of Sciences in Ukraine, 1, Chubanova str., Zaporizhzhya, Ukraine, (061)-279-38-77, sec.pas.nanu@gmail.com.
GEO- AND HYDRO-ACOUSTIC COMPLEX AS A STUDY
OF INTERCONNECTION BETWEEN PROCESSES IN WATERS
AND BOTTOM SEDIMENTS
The modern native geo- and hydro-acoustic complex usinged as the study of interconnection between processes in waters and sediments as elements of the difficult geo- and hydrodynamic system is proposed. This previous sentence is totally vague and unclear, after reading it several times over several days I do not know its meaning or intent. Please, what is connected? What is proposed? The relevance of sub-bottom profiling is noticed and it is considered the item of joint presentation for results in bottom survey and its ground maps as three-dimensional (3 D) images. It solved the problem in obtaining unknown information about the state of bottom sediments aside from the carrier of the sonar profiler using the spatial interpolation method. There are the results of complex research of the structure in the upper layers of the bottom sediments and relief of the bottom surface using the designed complex based on the project entitled “Development of the observation system of influence of the economic activity on natural systems and operational control of negative changes in their structure”. There is a specified direction of work that combines geophysical and geochemical research methods of the water areas from the Dnipro river, with its contact in the upper layer of sediments. Herewith contact survey provided divisional analysis and deposition of heavy metals as well as control and conformation of remote survey results. The previous results of analyses found that the presence of distribution regularities in certain lithological types of sediments because silted areas fit with the areas with the minimum hydrodynamic activity as well as dynamic economic activity. Problems of geophysical monitoring, necessity to conduct long-term observations, and complexity of hydro-acoustic research on the shelf set tasks not only to collect and save the information, but to predict the complex data processing with a view to remove the regularities and knowledge creating conditions for the different specialists’ collaboration. The developed geo- and hydro-acoustic complex can solve these problems. 2 times in this above paragraph is used the word “regularities” maybe this word should be “irregularities” but not sure of intent.
Key words: bottom relief, sediment, side-scan sonar, sonar profiler, echo-sounder, hydro-acoustic parameters of sediments
Кількість посилань 15
А. І. ГОНЧАР, С. Г. ФЕДОСЕЄНКОВ
Науково-технічний центр панорамних акустичних систем НАН України, вул. Чубанова, 1, м. Запоріжжя, Україна тел.: (061)-279-38-77, sec.pas.nanu@gmail.com.
ГІДРОГЕОАКУСТИЧНИЙ КОМПЛЕКС ЯК ІНСТРУМЕНТ ВИВЧЕННЯ
ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКУ ПРОЦЕСІВ У ВОДНІЙ ТОВЩІ ТА ДОННИХ ВІДКЛАДЕННЯХ
Запропоновано сучасний вітчизняний гідрогеоакустичний комплекс, що є інструментом вивчення взаємозв’язку водної товщі та донних відкладів як елементів складної геогідродинамічної системи. Наголошено на актуальності донного профілювання і розглянуто питання спільного представлення результатів зйомки рельєфу дна і його ґрунтових карт у вигляді тривимірних зображень (3D). Вирішено питання отримання невідомої інформації про стан донних відкладів, осторонь від носія гідроакустичного профілографу, методом просторової інтерполяції. Наведено результати комплексного дослідження структури верхніх шарів донних ґрунтів і рельєфу донної поверхні за допомогою розробленого комплексу в межах проекту “Створення системи спостережень за впливом господарської діяльності на природні комплекси та оперативного контролю негативних змін у їх складі”. Зазначений напрям робіт поєднував геофізичні та геохімічні методи досліджень акваторії р. Дніпра, контактну та дистанційну зйомку верхнього шару донних відкладень. Контактна зйомка забезпечувала як аналіз розподілу і депонування важких металів у донних відкладах, так контроль та підтвердження результатів дистанційної зйомки. Попередній аналіз результатів свідчить про наявність закономірностей розповсюдження певних літологічних типів донних відкладень – замулені ділянки відповідають районам мінімальної гідродинамічної активності, а також активної господарської діяльності. Проблематика гідрофізичного моніторингу, необхідність проведення тривалих спостережень і складність гідроакустичних досліджень на шельфі залежить не тільки від збору та зберігання інформації, але й передбачає комплексне опрацювання даних з метою вилучення закономірностей і знань, створюючи умови для спільної роботи фахівців різного профілю. Розроблений гідрогеоакустичний комплекс здатен вирішувати ці задачі.
Ключові слова: рельєф дна; донні відклади; гідролокатор бічного огляду; гідроакустичний профілограф; ехолот; геоакустичні параметри донних відкладів.
А. І. ГОНЧАР, С. Г. ФЕДОСЕЕНКОВ
Научно-технический центр панорамных акустических систем НАН Украины, ул. Чубанова, 1, г. Запорожье, Украина тел.: (061)-279-38-77, sec.pas.nanu@gmail.com
ГИДРОГЕОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС КАК ИНСТРУМЕНТ ИЗУЧЕНИЯ
ВЗАИМОСВЯЗИ ВОДНОЙ ТОЛЩИ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Предложен современный гидрогеоакустический комплекс как инструмент изучения взаимосвязи водной толщи и донных отложений, как элементов сложной гео- гидродинамической системы. Отмечается актуальность донного профилирования и рассматриваются вопросы совместного представления результатов съемки рельефа дна и его грунтовых карт в виде трехмерных изображений (3D). Решена задача получения неизвестной информации о состоянии донных отложений, в стороне от носителя гидроакустического профилографа методом пространственной интерполяции. Приведены результаты комплексного исследования структуры верхних слоев донных грунтов и рельефа донной поверхности в рамках проекта “Создание системы наблюдений за влиянием хозяйственной деятельности на природные комплексы и оперативного контроля негативных изменений в их составе”. Указанное направление работ сочетало в себе геофизические и геохимические методы исследований акватории р. Днепра, контактную и дистанционную съемку верхнего слоя донных отложений. При этом контактная съемка обеспечивала как анализ распределения и депонирования тяжелых металлов в донных отложениях, так контроль и подтверждение результатов дистанционной съемки. Предварительный анализ результатов свидетельствует о наличии закономерностей распространения определенных литологических типов донных отложений – заиленные участки соответствуют районам минимальной гидродинамической активности а также активной хозяйственной деятельности. Проблематика гидрофизического мониторинга, необходимость проведения длительных наблюдений и сложность гидроакустических исследований на шельфе ставят задачи не только сбора и хранения информации, но и предусматривают комплексную обработку данных с целью извлечения закономерностей и знаний, создавая условия для совместной работы специалистов разного профиля. Разработанный гидрогеоакустичний комплекс способен решать эти задачи.
Ключевые слова: рельеф дна; донные отложения; гидролокатор бокового обзора; гидроакустический профилограф; эхолот; геоакустични параметры донных отложений.
Надійшла 16.09.2016 р.
УДК [550.8.02/.05+552.52./.524](477.42)
А. М. БАРАН
Центр регіональних геологічних досліджень ДП “Українська геологічна компанія”, пров. Геофізиків, 10, Київ, 02088, тел. (044) 5648630, ел. пошта: baranandrew9@gmail.com
ПРОСТОРОВІ КОРЕЛЯЦІЇ ПЕЛІТ-АЛЕВРИТОВИХ ПОРІД
В ОСАДОВОМУ ЧОХЛІ НОВОГРАДСЬКОГО БЛОКУ
(ВОЛИНСЬКИЙ МЕГАБЛОК УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА)
Метою дослідження є виявлення просторових тенденцій і закономірностей у співзаляганні осадових, передусім пеліт-алевритових порід осадового чохла Українського щита на прикладі Новоградського блоку Волинського мегаблоку для подальшого прогнозування на цій основі деяких рис геологічної будови цього чохла. Методика. Застосовано метод статистичного порівняння. Для цього розраховано низку статистичних величин, що стосуються поширення осадових порід на дослідженій території. Основою для їх розрахунку послугували такі первинні дані свердловин: переважаючий фракційний склад породи, товщина шару, послідовність залягання, кількість свердловин. Результати. Отримано дані про просторовий розподіл порід відносно одна одної. Встановлено як додатні, так і від’ємні просторові кореляції пеліт-алевритових порід, як між собою, так і з псамітами. Вони виражаються у підвищено частішій чи рідшій їхній спільній присутності порівняно з частотами присутності поза полями поширення одна одної, часто в суттєво різних їхній середніх товщинах у полях їх спільного знаходження і поза ними. Показано, що деякі осадові породи переважно залягають вище або нижче у розрізі відносно іншої породи. Розроблено спосіб виявлення непрямих пошукових ознак, який можна використовувати для будь-якої осадової породи. Виявлено такі ознаки для частини досліджуваної групи порід. Наукова новизна. Використаний метод статистичного аналізу осадових відкладів представлено вперше. Його можна використовувати, як для стратифікованих, так і не стратифікованих порід. Він допомагає виявляти приховані кореляції в осадових породах, але головною його перевагою є можливість прогнозування з досить високою імовірністю деяких конкретних характерних ознак геологічної будови осадових товщ кристалічного щита чи інших територій. Практична значущість. Застосований статистичний метод є маловитратним і може бути використаний як під час пошукових робіт в осадовому чохлі кристалічного фундаменту, так і під час регіональних робіт у цій чи інших частинах Українського щита.
Ключові слова: просторові кореляції; Новоградський блок; осадові породи; свердловини; пошукові ознаки.
Кількість посилань 15
А. Н. БАРАН
Центр региональных геологических исследований ГП “Украинская геологическая компания”, пер. Геофизиков, 10, Киев, 02088, тел. (044) 5648630, эл. почта: baranandrew9@gmail.com
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ ПЕЛИТ-АЛЕВРИТОВЫХ ПОРОД
В ОСАДОЧНОМ ЧЕХЛЕ НОВОГРАДСКОГО БЛОКА
(ВОЛЫНСКИЙ МЕГАБЛОК УКРАИНСКОГО ЩИТА)
Целью исследования является обнаружение пространственных тенденций и закономерностей в созалегании осадочных, прежде всего пелит-алевритовых пород осадочного чехла Украинского щита на примере Новоградского блока Волынского мегаблока для дальнейшего прогнозирования на этой основе некоторіх черт геологического строения этого чехла. Методика. Использован метод статистического сравнения. Для этого был рассчитан ряд статистических величин, которые касаются распространения осадочных пород на территории исследования. Основой для этих рассчетов послужили такие первичные данные скважин: преобладающий фракционный состав породы, мощность слоя, последовательность залегания, количество скважин. Результаты. Получены данные о пространственном распределении пород относительно одна другой. Установлены как положительные, так и отрицательные пространственные корреляции пелит-алевритовых пород, как между собой, так и с псаммитами. Они выражаются в повышенно более частом или редком их совместном присутствии по сравнению с частотами присутствия за пределами полей распространения одна другой, часто в существенно разных их средних мощностях в полях их совместного сонахождения и за их пределами. Показано, что некоторые осадочные породы преимущественно занимают болем высокое или низкое положение в разрезе относительно другой породы. Розработан способ обнаружения косвенных поисковых признаков, который может быть использован для любой осадочной породы. Выявлены такие признаки для исследуемой группы пород. Научная новизна. Использованный метод статистического анализа осадочных отложений представлен впервые. Его можно использовать как для стратифицированных, так и не стратифицированных пород. Он помогает обнаруживать скрытые корреляции в осадочных породах, но главным его преимуществом является возможность прогнозирования с достаточно высокой вероятностью некоторых конкретних черт геологического строения осадочных толщ кристаллического щита и других территорий. Практическая значимость. Использованный статистический метод является минимально затратным и может бать использован как при поисковых работах в осадочном чехле кристаллического фундамента, так и при региональных геологических работах на этой или других территориях Украинского щита.
Ключевые слова: пространственные корреляции; Новоградский блок; осадочные породы; скважины; поисковые признаки.
А. M. BARAN
Centre for Regional Geological Studies of the State Enterprise “Ukrainian Geological Company”, 10, Geophizykiv lane, Кyiv, Ukraine, 02088, tel. (044) 5648630, e-mail baranandrew9@gmail.com
SPATIAL CORRELATIONS OF PELITE SILT ROCKS
IN THE SEDIMENTARY COVER OF THE NOVOGRADSKIY BLOCK
(VOLIN MEGABLOCK OF THE UKRAINIAN SHIELD)
Purpose. The goal of the research is to identify spatial trends and patterns in concordant bedding of sedimentary rocks, first of all pelite silt rocks of the sedimentary cover of the Ukrainian shield, using the Novogradskyi block of the Volynskyi megablock as an example, and based on that to forecast, at least several features of the geological structure of the cover. Methodology. The method of statistical comparison has been applied. For this reason, series of statistical values has been determined concerning the expansion of sedimentary rocks over the territory of investigation. The following primary data of the descriptions of wells, prevailing fractional composition of rock, layer thickness, stratification, the number of wells were the basis for calculation. Results. The data on space distribution of rocks relative to each other were obtained. Spatial correlations, positive and negative, of pelite silt rocks were determined both between each other and between those rocks and psammites. They are expressed in increased frequent or sporadical joint availability in comparison with the frequency of availability beyond distribution field of each other, in sufficiently different average thickness in the fields of their joint availability and beyond them. It is shown, that some sedimentary rocks mainly occupy higher and lower position in section relative to another rock. A means of detecting indirect prospecting indicators has been developed which can be used for any sedimentary rock. Such prospecting indicators have been identified for the rocks under the research. Originality. The used method of statistical analysis of sedimentary rocks is represented for the first time. It can be used both for stratified and non-stratified rocks. It help to reveal hidden correlations in sedimentary rocks, but its main advantage is forecasting the possibility with rather high probability of several specific features of geologic structure of crystalline shield surface. Practical significance. The applied statistical method is minimally expensive and can be used both in prospecting works in the sedimentary cover of the crystalline basement and in regional works on this and other territories of the Ukrainian shield.
Key words: spatial correlations; the Novogradskyi block; sedimentary rocks; wells; trends; probability.
REFERENCES
Bochneva A. A., Lalomov A. V., Chefranov R. M. Geostatisticheskij podhod k vyjavleniju potencialnyh titan-cirkonievyh rossypnyh ploshhadej na primere Zauralskogo rossypnogo rajona [Geostatistical approach to detection of potentially titanium-zirconium placers on example of Zauralsky placer deposit]. Litologija i poleznye iskopaemye – Lithology and mineral deposits, 2013, no. 3, pp. 234–255.
Buharev V. P., Zavistovskij A. I. Geologicheskaja karta SSSR, masshtab 1:200000, list M-35-X (Olevsk) [Geologic map of USSR, scale 1:200 000, sheet M-35-X (Olevsk)]. T. 2, 808 s. Kyiv, 1960. PGO Kievgeologija. Zhitomirskaja ekspedicija. Fondi DP “Ukrayinska geologіchna kompanіja”.
Vistelius A. B. Osnovy matematicheskoy geologii [Fundamentals of mathematical geology]. Leningrad: Nauka [Sciensce], 1980, 389 p.
Gejko Yu. V., Drozdeczkyj V. V., Baran A. M. ta in. Poshuky korinnyh rodovyshh almaziv na Novograd-Volynskij ploshhi [The search for primary diamond deposits on the Novohrad-Volyn area]. T. 3, 299 s. T. 4, 299 s. T. 5, 271 s. Kyiv, 2011. PDRGP “Pivnichgeologiya”. Centr regionalnyh geologichnyh doslidzhen. Fondy DP “Ukrayinska geologichna kompaniya”.
Gluhov A. P., Chernysh S. I., Drozdeckij V. V. i dr. Otchet o gruppovoj geologicheskoj semke masshtaba 1:50000 territorii listov M-35-44-A,B,V,G; -32-V (ju.p.); -32-G (ju.p.) za 1984-1989 gg. [Report on group geological survey of the territory of M-35-44-A,B,V,G; -32-V (s.h.); -32-G (s.h.) sheets for 1984-1989, scale 1:50 000]. issue 1, 325 p. issue 4, 325 p. issue 5, 359 p. issue 6, 278 p. issue 7, 272 p. Kyiv, 1989. PGO Sevukrgeologija. Zhitomirskaja GRJe. Fondi DP “Ukrayinska geologіchna kompanіja”.
Labuznyj V. F., Shherbina M. P., Georgin B. V. i dr. Otchet o gruppovoj geologicheskoj semke masshtaba 1:50000 territorii listov M-35-43-A,B,V,G za 1983-1988 g.g. [Report on group geological survey of the territory of M-35-43-A,B,V,G sheets for 1983-1988 years, scale 1:50 000]. issue 1, 241 p. issue 6, 232 p. issue 8, 339 p. Kyiv, 1988. PGO Sevukrgeologija. Zhitomirskaja GRJe. Fondi DP “Ukrayinska geologіchna kompanіja”.
Mazur M. D., Bila T. O., Drozdecz`ky`j V. V. ta in. Geologichna budova ta korysni kopalyny verhiv'ya r.Ubort. Zvit pro geologichne dovyvchennya terytoriyi arkusha M-35-X (Olevsk) masshtabu 1:200 000 [Geologic building and mineral deposits of the head of river Ubort. Report on geologic additional investigation on the territory of M-35-X (Olevsk) sheet, scale 1:200 000]. Kyiv, 2010. issue 1, 281 p. issue 4, 259 p. PDRGP “Pivnichgeologiya”. Rivnenska GE. Fondy DP “Ukrayinska geologichna kompaniya”.
Mazur M. D., T. O. Bila, V. V. Drozdeczkyj, O. R. Gorina, L. M. Sudbina Derzhavna geologichna karta Ukrayiny. Masshtab 1:200 000. Centralnoukrayinska seriya. Arkush: M-35-X (Olevsk) [State geologic map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central Ukrainian series. Sheet: M-35-X]. Kyiv: Derzhavna sluzhba geologiyi ta nadr Ukrayiny, Derzhavne pidpryyemstvo “Ukrayinska geologichna kompaniya”, 2013, 125 p.
Palienko V. P., Barschevckiy M. E., Spytsya R. O. ta in. Morfoctrukturno-neoteknichnyy analiz terytoriyi Ukrayiny [Morphostructural neotectonic analysis of the territory of Ukraine]. Kyiv: Naukova dumka [Scientific thought], 2013, 263 p.
Rukhin L. B. Osnovy litologiyi. Uchenie ob osadochnykh porodakh [Fundamentals of Lithology. Study of sedimentary rocks]. Leningrad: izd-vo neftyanoy i gorno-toplivnoy literatury [Publishing house of the oil and mining and fuel literature], 1961, 779 p.
Tektonichna karta Ukrayiny. Masshtab 1:1 000 000. Poyasnyuvalna zapyska UkrDGRI [Tectonic map of Ukraine. Chart scale 1:1 000 000. Explanatory note]. Gol. red. S. S. Kruglov, D. S. Gurskiy. Kyiv, Derzhavnyy komitet pryrodnykh resursiv [State Committee for Natural Resources], 2006, 132 p.
Tektonichna karta Ukrayiny. Masshtab 1:1 000 000. UkrDGRI [Tectonic map of Ukraine. Chart scale 1:1 000 000. Explanatory note]. Gol. red. S. S. Kruglov, D. S. Gurskiy. Kyiv, Derzhavnyy komitet pryrodnykh resursiv [State Committee for Natural Resources], 2007.
Fenster M. S., Dolan R., Smith J. J. Grain-size distributions and coastal morphodynamics along the southern Maryland and Virginia barrier islands. 2016. Sedimentology. Vol. 63. Is. 4, рp. 809–823.
Pereira M. F., Albardeiro L., Gama C., Chichorro M., Hofmann M., Linnemann U. Provenance of Holocene beach sand in the Western Iberian margin: the use of the Kolmogorov–Smirnov test for the deciphering of sediment recycling in a modern coastal system. 2016. Sedimentology. Vol. 63, Is. 5, рp. 1149–1167.
Suzuki K., Fujiwara H., Ohta T. The evaluation of macroscopic and microscopic textures of sand grains using elliptic Fourier and principal component analysis: Implications for the discrimination of sedimentary environments. 2015. Sedimentology. Vol. 62, Is. 4, pр. 1184–1197.
Надійшла 07.10.2016 р.
УДК 550.311
А. ЦЕРКЛЕВИЧ, О. ЗАЯЦЬ, Є. ШИЛО
Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013 тел. (099)-95-41-434, ел. пошта shyloyevhenii@gmail.com
ПРО НАПРУЖЕНИЙ СТАН ТЕКТОНОСФЕРИ ЗЕМЛІ
Мета. У науках про Землю широкого значення набувають планетарні задачі, які пов’язані з вивченням напруженого стану тектоносфери Землі. Мета цієї роботи показати, як упродовж еволюційного саморозвитку планети в результаті дії гравітаційно-ротаційних сил відбувається перерозподіл мас, що приводить до напруженого стану тектоносфери і як наслідок – до трансформації фігури її поверхні. Вирішуючи обернену задачу за параметрами еволюційних змін фігури поверхні літосфери, можна визначати діючі сили, які зумовлюють динаміку напруженого стану Землі. Методика. З попередніх досліджень авторів виявилось, що фігура поверхні літосфери повернута відносно фігури геоїда. Таке розміщення фігури літосфери і фігури геоїда може створювати напруження, яке спрямоване на узгодженість розподілу мас фігурі геоїда. Вирішення цієї задачі розглянуто на прикладі апроксимації висот поверхні літосфери двовісним еліпсоїдом. Описаний алгоритм застосовується для апроксимації ЦМР ETOPO1. Висоти моделей осереднюються в межах трапецій 5º×5º і на основі цих даних знаходять параметри двовісного еліпсоїда. Ввівши поняття “геоеволюційного” відхилення виска і припустивши, що тангенціальні сили пропорційні куту , який визначається як кут між напрямком ліній виска в минулу геологічну епоху і нинішнім напрямком у заданій точці, можна розрахувати діючі сили у верхній оболонці планети. Результати. Запропоновано оригінальний алгоритм визначення тангенціальних сил і їхню інтерпретацію з позицій дослідження планетарної динаміки фігури Землі та глобального напруженого стану. Наукова новизна. Введено поняття “геоеволюційного” відхилення виска, на основі якого розраховані тангенціальні сили, що діють у верхній оболонці планети. Розглянуто інтерпретацію ролі гравітаційно-ротаційних сил у формуванні глобального поля напружень у тектоносфері Землі. Практична значущість. Подані результати використовуватимуться у подальших дослідженнях, які спрямовані на вивчення планетарних характеристик нашої планети, динаміки їхніх змін у часі та глобального напруженого стану.
Ключові слова: напружений стан тектоносфери, поверхня літосфери Землі, двовісний еліпсоїд, “геоеволюційне” відхилення виска, тангенціальні сили.
Кількість посилань 10
А. ЦЕРКЛЕВИЧ, А. ЗАЯЦЬ, Е. ШИЛО
Национальный университет “Львовськая политехника”, ул. С. Бандеры, 12, Львов, Украина, 79013, тел. (099)-95-41-434, ел. почта shyloyevhenii@gmail.com
О НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ ТЕКТОНОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
Цель. В науках о Земле большое значение приобретают планетарные задачи, связанные с изучением напряженного состояния тектоносферы Земли. Цель данной работы – показать, как в процессе эволюционного саморазвития планеты в результате действия гравитационно-ротационных сил происходит перераспределение масс, что приводит к напряженному состоянию тектоносферы и как следствие – к трансформации фигуры ее поверхности. Решая обратную задачу по параметрам эволюционных изменений фигуры поверхности литосферы, можно определять действующие силы, которые обусловливают динамику напряженного состояния Земли. Методика. Из предыдущих исследований авторов оказалось, что фигура поверхности литосферы имеет иную ориентацию относительно фигуры геоида Такое размещение фигуры литосферы и фигуры геоида может создавать напряжение, которое направлено на приведение распределения масс в соответствии с фигурой геоида. Решение этой задачи рассматривается на примере аппроксимации высот поверхности литосферы двухосным эллипсоидом. Описанный алгоритм применяется для аппроксимации ЦМР ETOPO1. Высоты моделей усредняются в пределах трапеций 5º×5º и на основе этих данных находятся параметры двухосного эллипсоида. Введя понятие “геоеволюцийного” отклонения отвеса и предположив, что тангенциальные силы пропорциональны углу, который определяется как угол между направлением линий отвеса в минувшую геологическую эпоху и нынешним направлением в заданной точке, можно рассчитать действующие силы в верхней оболочке планеты. Результаты. Предложен оригинальный алгоритм определения тангенциальных сил и дана их интерпретация с позиций исследования планетарной динамики фигуры Земли и глобального напряженного состояния. Научная новизна. Введено понятие “геоеволюционного” отклонения отвеса, на основе которого рассчитаны тангенциальные силы, действующие в верхней оболочке планеты. Данная интерпретация роли гравитационно-ротационных сил в формировании глобального поля напряжений в тектоносфере Земли. Практическая значимость. Представленные результаты будут использоваться в дальнейших исследованиях, направленных на изучение планетарных характеристик нашей планеты, динамики их изменений во времени и глобального напряженного состояния.
Ключевые слова: напряженное состояние тектоносферы, поверхность литосферы Земли, двухосный эллипсоид, “геоеволюционное” отклонения отвеса, тангенциальные силы.
A. TSERKLEVYCH, O. ZAYATS, Y. SHYLO
Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, Ukraine, 79013 tel. (099)-98-41-434,
e-mail: shyloyevhenii@gmail.com
ON THE STRAINED STATE TECTONOSPHERE EARTH
Purpose. Planetary problems related to the study of the stress state of Earth tectonosphere became of wide importance in geosciences. The purpose of this paper is show how gravitational-rotational forces cause density redistribution resulting in stress state of tectonosphere and consequently Earth shape and surface transformation during Earth self-evolutionary process. Also it is possible to determine acting forces, that cause the dynamic of the Earth stress state by solving the inverse problem using parameters of evolutionary changes of the lithosphere shape and surface. Methods. Previous studies reveal that the figure of the Earth lithosphere surface is slightly rotated relatively to the geoid figure. Such mutual arrangement of lithosphere surface and geoid result in stress aimed to the density redistribution within the Earth for being in accordance with geoid surface. The solution to this problem is considered based on approximation of the Earth lithosphere by two-axial ellipsoid. Such approach was used for approximation of DTM ETOPO1. For estimating of ellipsoid parameters (smilaxes, shifts, rotations) topographical heights of ETOPO1 model were averaged in the 5º×5º trapezoids. Introducing the notion of “geoevolutionary” a plumb line deviation and assuming that tangential stress forces are proportional to the angle in between directions of plumb lines in the past geological era and nowadays direction at the set point it is possible to estimate acting stress forces in the upper shell of planet. Results. Algorithm for estimation of tangential forces and its interpretations from the point of view of Earth shape planetary dynamics investigations and global stressed state are proposed. The scientific novelty. The concept of “geoevolutionary” plumb line deviation is introduced and is used for computations of tangential forces acting on the top shell of the planet. Interpretation of the role of gravitational and rotation forces in formation of the global stress field in the Earth tectonosphere is given. The practical significance. The results are going to be used in further investigations aimed to the study of planetary characteristics its dynamical variations and global stress state of our planet.
Key words. Stressed state of tectonosphere, surface of Earth lithosphere, two-axial ellipsoid, “geoevolutionary” plumb line deviation, tangential forces.
REFERENCES
Blinov V. F. Rastushhaja Zemlja: iz planet v zvezdy [The growing Earth: from planets to stars]. Kiev: 2011 [in Ukrainian].
Menard G. U. Geologija dna Tihogo okeana [Geology of Pacific Ocean bottom]. Moscow: Mir 1966, in Russian].
Pavlenkova N. I. Nereshennye problemy global'noj tektoniki i vozmozhnye puti ih reshenija[Unsolved problems of global tectonics and possible ways of its solution]. Retrieved from https://www. youtube.com/watch?v=deVM7FB29FE, 2016 [in Russian].
Tiapkin K. F. Izuchenie razlomnyh struktur geologo-geofizicheskimi metodami [The study of fractured structures by the geological and geophysical methods] Moscow: Nedra, 1982 [in Russian].
Tserklevych A. L. & Zaiats' O.S. Heodynamichna evoliutsiia fihury Zemli ta Marsa [Geodynamical evolution of the Earth’s and Mars’s shapes]. Geodynamics, no. 2(13), pp. 38–42 [in Ukrainian].
Tserklevych A. L., Zaiats' O. S. & Shylo Y. O. Aproksymatsiia vysot fizychnoi poverkhni Zemli dvovisnym i tryvisnym elipsoidamy [Approximation of the physical surface of the Earth by biaxial and triaxial ellipsoid] Geodynamics, 2016, no. 1(20), pp. 40–49 [in Ukrainian].
Tserklevych A. L., Zaiats' O. S. & Shylo Y. O. Dynamika transformatsiyi fihury Zemli [Dynamic of the Earth shape transformation] Kynematyka y fyzyka nebesnykh [Kinematics and physics of celestial bodies], 2017, vol. 33. no., pp. 54–69 [in Ukrainian].
Blakey R. Global Paleogeography Retrieved from https://www2.nau.edu/ rcb7/globaltext2.html, 2016 [in USA].
Maloof A. C., G. P. Halverson, J. L. Kirschvink, D. P. Schrad, B. P. Weiss & P. F. Hoffman (2006) Combined paleomagnetic, isotopic, and stratigraphic evidence for true polar wander from the Neoproterozoic Akademikerbreen Group, Svalbard, Norway, Geological Society of America Bulletin, vol. 118, no. 9/10, pp. 1099–1124 [in USA].
National Centers for Environmental Information (2015) ETOPO1 Global Relief Model Retrieved from https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/ global.html [in USA].
Вимоги до оформлення статей журналу “Геодинаміка ”.
УДК 553.98.061.4
Д. Д. ФЕДОРИШИН, О. М. ТРУБЕНКО, С. Д. ФЕДОРИШИН, Я. М. ФТЕМОВ, Я. М. КОВАЛЬ
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, тел. +38(034)2727180, ел.пошта geotom@nung.edu.ua
ПЕРСПЕКТИВИ ЯДЕРНО-ФІЗИЧНИХ МЕТОДІВ
ПІД ЧАС ВИДІЛЕННЯ ГАЗОНАСИЧЕНИХ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ
СКЛАДНОПОБУДОВАНИХ НЕОГЕНОВИХ ВІДКЛАДІВ
Мета. Метою роботи є встановлення особливостей геологічної будови складно побудованих порід-колекторів, створення петрофізичної основи інтерпретації даних комплексних геофізичних досліджень з урахуванням результатів впроваджених новітніх інформативних ядерно-фізичних методів. Методика. Методика досліджень полягає у визначенні розподілу радіоактивних ізотопів U(Ra), Th, K40 у породах-колекторах неогенових відкладів газоконденсатних родовищ Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину для літологічного розчленування тонкошаруватих розрізів та оцінках природи та характеру підвищенної радіоактивності порід. Результати. За даними геофізичних досліджень, петрографії та гамма-спектрометрії на зразках керну, відібраного із неогенових відкладів, встановлено граничні значення інтенсивності гамма-поля продуктивних порід-колекторів та розраховано коефіцієнт їх піщанистості по розрізу сарматських та гельветських ярусів, обґрунтовано ефективність застосування гамма-спектрального методу для оцінювання природної радіоактивності, побудовано петрофізичні взаємозв’язки та кореляційну схема поширення газонасиченості порід нижньодашавської світи сарматського ярусу. Наукова новизна. Розроблено методику оцінювання природи підвищеної радіоактивності неогенових відкладів газо¬конденксатних родовищ Більче-Волицької зони Предкарпатського прогину, суть якої полягає в тому, що для гірських порід неогенових відкладів, які характеризуються підвищеною радіоактивністю, розраховується співвідношення концентрацій урану і торію до калію у складі породи. Враховано те, що кількісна величина вмісту калію в породі зумовлена величиною об’ємної глинистості та органічною речовиною. Зважаючи на той факт, що вміст радіоактивного калію у відкладах геологічного розрізу неогенової системи розподілено нерівномірно у гельветському, баденському та сарматських ярусах, ми розрахували співвідношення урану плюс торію до калію для кожного з цих ярусів (показник “А”). Практична значущість. Удосконалена методика оброблення результатів гамма-каротажу підвищує ефективність комплексних геофізичних досліджень складнопобудованих геологічних розрізів. Її використання разом з результатами комплексу ядерно-фізичних методів дає можливість надійніше виявляти продуктивні газонасичені горизонти. Результати досліджень дали змогу обґрунтувати мінералогічну будову матриці породи-колектора та встановити граничні значення коефіцієнтів залишкового водонасичення.
Ключові слова: гамма-спектрометрія керну; радіоактивний ізотоп; інтенсивність гамма поля.
Кількість посилань 16
Д. Д. ФЕДОРЫШЫН, А. Н. ТРУБЕНКО, С. Д. ФЕДОРЫШЫН, Я. Н. ФТЕМОВ, Я. Н. КОВАЛЬ
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, ул. Карпатская, 15, г. Ивано-Франковск, Украина, 76019, тел. +38(034)2727180, эл.почта: geotom@nung.edu.ua
ПЕРСПЕКТИВЫ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ СЛОЖНОПОСТРОЕННЫХ НЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Цель. Целью работы является установление особенностей геологического строения сложно-построенных пород-коллекторов, создание петрофизической основы интерпретации данных комплекс-ных геофизических исследований с учетом результатов внедренных новейших информативных ядерно-физических методов. Методика. Методика исследований заключается в определении распределения радиоактивных изотопов U(Ra), Th, K40 в породах-коллекторах неогеновых отложений газоконденсатных месторождений Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба для литологического расчленения тонкослоистых разрезов и оценках природы и характера повышенной радиоактивности пород. Результаты. По данным геофизических исследований, петрографии и гамма-спектрометрии на образцах керна, отобранного из неогеновых отложений, установлены предельные значения интенсивности гамма-поля пород-коллекторов и рассчитан коэффициент их песчанистости по разрезу сарматских и гельветских ярусов, обоснована эффективность применения гамма-спектрального метода для оценки естественной радиоактивности, построены петрофизические взаимосвязи, и корреляционная схема распространения газонасыщенности пород нижнедашавськой свиты сарматского яруса. Научная новизна. Разработана методика оценки природы повышенной радиоактивности неогеновых отложений газоконденсатных месторождений Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба, суть которой заключается в том, что для горных пород неогеновых отложений, которые характеризуются повышенной радиоактивностью, рассчитывается соотношение концентраций урана и тория к калию в составе породы. При этом учитывается то, что количественная величина содержания калия в породе обусловлена величиной объемной глинистости и органическим веществом. Учитывая тот факт, что содержание калия в отложениях геологического разреза неогеновой системы распределено неравномерно в гельветском, баденском и сарматском ярусах, нами были рассчитаны соотношения урана плюс тория к калию для каждого из этих ярусов (показатель “А”). Практическая значимость. Усовершенствованная методика обработки результатов гамма-каротажа повышает эффективность комплексных геофизических исследований сложнопостроенных геологических разрезов. Ее использование вместе с результатами комплекса ядерно-физических методов дает возможность более надежно выявлять продуктивные газонасыщенные горизонты. Результаты исследований обеспечили обоснование минералогического строения матрицы породы-коллектора и установление предельных значений коэффициентов остаточного водонасыщения.
Ключевые слова: гамма-спектрометрия керна; радиоактивный изотоп; интенсивность гамма-поля.
D. FEDORYSHYN, A. TRUBENKO, S. FEDORYSHYN, Ya. FTEMOV, Ya. КOVAL
Ivano-Frankivsk national technical university of oil and gas, 15, Karpatska str., Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76019, tel. +38(034)2727180, e-mail geotom@nung.edu.ua
PROSPECTS OF NUCLEAR-PHYSICAL METHODS FOR THE DISTINCTION
OF GAS-SATURATED RESERVOIR ROCKS IN COMPLICATED NEOGENE SEDIMENTS
Purpose. The purpose of this work is to establish features of geological structure of complicated reservoir rocks, creation the petrophysics interpretation basics of integrated geophysical research for the results of the introduction of new, informative, and nuclear methods. Methodology. The methodology of the research is to determine the distribution of radioactive isotopes of U (Ra), Th, K40 in the rocks-reservoirs of the Neogene deposits of gas condensate fields in the Bilche-Volisk zone of the Pre-Carpathian depression for lithological division of thin cross sections and to estimate the character and nature of the isotope increased radioactivity. Results. As a result of these geophysical methods, petrography and gamma spectrometry on core samples, taken from the Neogene sediments, the following has been set: thresholds of intensity gamma fields for productive reservoir rocks was found, net-to-gross ratio of the Sarmatian and Helvetian stage was calculated; efficiency of gamma spectral method for the assessment of natural radioactivity was justified, petrophysical interrelation and correlation diagram of gas saturation distribution for the Lower Dashavsk series of Sarmatian stage were built. Originality. It is developed a methodology for estimating the nature of the increased radioactivity of the Neogene deposits of gas condensate fields in Bilche-Volisk zone of the pre-Carpathian depression, the essence of methodology is follows: concentrated ratio of uranium, thorium and potassium in the composition of rock is calculated for rocks of the Neogene sediments characterized by increased radioactivity. This takes into account the fact that the quantity of potassium content in the rock is caused by the shaliness volume and organic matter. Given the fact that the content of radioactive potassium in the sediments of the geological section of the Neogene system are unevenly distributed in the Helvetica, Badenian and Sarmatian stages, we calculated ratios of uranium plus thorium to potassium for each of these layers (factor A). Practical significance. An advanced technique of processing for gamma logging results and the efficiency of integrated geophysical studies of complex geological sections is presented. The examples of using the results of nuclear-physical methods allows to identify productive gas-saturated horizons. Study results allows to substantiate mineralogical structure of the rock-reservoir matrix and set boundary values of residual water saturation ratios.
Key words: gamma-ray spectrometry of core; a radioactive isotope; the intensity of the gamma field.
REFERENCES
Krupskyi Y. Z. Geody`namichni umovy` formuvannya i naftogazonosnist` Karpats`kogo ta Voly`no-Podil`s`kogo regioniv Ukrayiny` [Geodynamic conditions of formation and oil and gas content in Carpathian and Volyno-Podilsk regions of Ukraine]. Кyiv, UkrDGRІ, 2001, 144 p.
Ellanskyi M. M. Petrofizicheskie osnovy kompleksnoj interpretacii dannyh geofizicheskih issledovanij skvazhin [Petrophysical basis of complex interpretation well logging data]. Edition GERS, 2001, 229 p.
Fedoryshyn D. D., Trubenko A. N., Fedoryshyn S. D. Vydelenija nizkoomnyh gazonosnyh porod-kollektorov neogenovyh otlozhenij Karpatskoj neftegazonosnoj provincii po dannym geofizicheskih issledovanij skvazhin [Determine the low-resistance gas-bearing reservoir rocks in Neogene deposits of the Carpathian oil and gas province according to well logging] Karotazhnik – Karotazhnyk, 2013, no. 7(229), pp.19–30.
Fedoryshyn D. D., Karpenko O. M. Statystychna model' tonkosharuvatoho rozrizu sverdlovyny za danymy HDS [The statistical model of thin-layered well section according to well logging]. Rozvidka ta rozrobka naftovy`x i gazovy`x rodovy`shh – Exploration and development of oil and gas fields, 2003, no. 2(7), pp. 44–49.
Fedoryshyn D. D., Prokopiv V. I. Ocinka geologo-geofizy`chny`x neodnoridnostej pry` doslidzhennyax skladnopobudovany`x porid-kolektoriv [Evaluation of geological and geophysical irregularities at studying reservoir rock with the complicated structure]. Rozvidka ta rozrobka naftovy`x i gazovy`x rodovy`shh – Exploration and development of oil and gas fields, 2003, no. 2(7), pp. 28–34.
Fedyshyn V. O., Bagniyk M. M., Fedoryshyn D. D. Fil`tracijni efekty` u ny`z`kopory`sty`x kolektorax [Filtration effects in low porous reservoirs] Rozvidka ta rozrobka naftovy`x i gazovy`x rodovy`shh – Exploration and development of oil and gas fields, 2002, no. 2(3), pp. 28–31.
Fedoryshyn D. D., Fedyshyn V. O., Fedoriv V. V. Novi dani pro radioakty`vnist` sarmats`ky`x vidkladiv gazovy`x rodovy`shh Bil`che-Voly`cz`koyi zony`[New data on radioactivity Sarmatian deposits at gas fields in Bilche-Volytska zone] Geologiya i geoximiya goryuchy`x kopaly`n – Geology and Geochemistry of Combustible Minerals, 2002. no. 4, pp.71–76.
Fedoryshyn D. D. Osobly`vosti zastosuvannya INNK v umovax ny`z`koyi mineralizaciyi plastovy`x vod na pry`kladi sarmats`ky`x vidkladiv Bil`che-Voly`cz`koyi zony` [Features of use INNL in low mineralization formation water on the example of the Sarmatian deposits Bilche-Volytska zone]. Rozvidka ta rozrobka naftovy`x i gazovy`x rodovy`shh. [Exploration and development of oil and gas fields], 2008, no. 1(26), P. 30–37.
Fedoryshyn D. D., Piatkovska I. O. Kompleksna interpretaciya rezul`tativ impul`snogo nejtron-nejtronnogo karotazhu ta parametriv matematy`chnoyi staty`sty`ky` dlya pidvy`shhennya vy`dobutku gazu iz porid-kolektoriv tonkosharuvaty`x neogenovy`x vidkladiv [Comprehensive interpretation of pulsed neutron-neutron logging and parameters of mathematical statistics to improve the extraction gas from thin reservoir rocks of Neogene]. Naftogazova energety`ka – Oil and gas energy, 2012, no. 2(18). P. 7–15.
Fedak I. O., Starostin V. А. Vy`kory`stannya yaderno-fizy`chny`x metodiv doslidzhen` sverdlovy`n dlya ocinky` mikrotrishhy`nuvatosti kolektoriv karbonatnogo ty`pu [The use of nuclear-physical methods of research wells for evaluation micro fractured in carbonate type of reservoir]. Naukovy`j visny`k – Scientific Journal, 2007, no. 2(16), P. 16–23.
Fedoryshyn D. D. Teoretyko-eksperymental'ni osnovy petrofizychnoyi ta heofizychnoyi diahnostyky tonkoprosharkovykh porid-kolektoriv nafty i hazu (na prykladi Karpat•s'koyi naftohazonosnoyi provintsiyi): Diss. dokt. geol. nauk [Theoretical and experimental bases of petrophysical and geophysical diagnostics tonkoprosharkovyh species of oil and gas (for example, Carpathian oil and gas province). Dr. geol. sci. diss.] Lviv., 1999, 289 p.
Larionov V. V. Radiometrija skvazhin [Radiometry wells]. Moscow, Nedra, 1969, 326 p.
Fedoryshyn D. D., Moroshan R. P., Piatkovska I. O. Method of rapid data interpretation geophysical borehole logging involving large-scale effects of higher order in thinlayers sarmatian deposits of the carpathion foredeep. Scientific bulletin of north university of Baia Mare, 2012 vol. XXVI, no. 2, P. 85–91.
Fedoryshyn D. D., Trubenko O. M., Fedoryshyn S. D., Gromiak O. A., Piatkovska I. O. Method of determining the coefficient of residual water saturation in polymictic sandstones (an example of Dnieper-Donets basin fields). Scientific bulletin of north university centre of Baia Mare, 2014, vol. 28, no. 1, P. 51–59.
Coates G. R., Lizhi Xiao, Prammer M. G. NMR Logging Principles and Applications. Houston: Halliburton Energy Services, 1999. 235 p.
Dunn K.-J., Bergman D. J., LaTorraca G. A. Nuclear Magnetic Resonance. Petrophysical and Logging Applications. New York: Pergamon, 2002, P. 94.
Надійшла 30.09.2016 р.
УДК 550.83:551.435.62
Э. Д. КУЗЬМЕНКО1, И. В. КРИВЮК1*, И. В. КУЗНЕЦОВ2, В. П. ЗИНЧЕНКО3
1 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, ул. Карпатская, 15, Ивано-Франковск, Украина, 76019, тел. +38(0342)504761, эл. почта: kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Научно-исследовательский институт гидрогеологии, инженерной геологии и экогеологии, ул. С. Бандеры, 7а/5, Ивано-Франковск, Украина, 76014
3 ООО Институт прикладных исследований “АРАТТА”, ул. Виталия Шимановского, 2/1, офис 114-А, Киев, Украина, 02660
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДА ЕСТЕСТВЕННОГО ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ В ЗАДАЧЕ МОНИТОРИНГА ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ НА СКЛОНАХ КИЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Цель. Демонстрация эффективности геофизического метода естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) в наземно-скважинном варианте с реализацией режимных наблюдений и увязкой полученных результатов с инженерно-геологическими исследованиями оползней на примере территории, расположенной на правом берегу водохранилища Киевской гидроэлектростанции. Методика. Работы проведены в 2009, 2011 и 2013 годах в площадном варианте и в 2013 – в скважинном. В площадном варианте измерения выполнены по серии профилей на площади до 105 м2. Измерения в инженерно-геологических скважинах проводились с помощью датчика-зонда, соединенного с индикатором кабелем. Результаты. По результатам поверхностных измерений построены графики по отдельным профилям и карты распределения интенсивности электромагнитного поля. На данных картах выделены зоны с аномальным напряженно-деформируемым состоянием пород, которые полностью согласуются как с динамикой развития оползня на участке, так и с данными инженерно-геологических исследований. На основе анализа этих карт и графиков представилось возможным спрогнозировать вероятные границы дальнейшего развития оползня в глубь еще незатронутой территории. В результате зондирования скважин были получены графики распределения электромагнитного поля с глубиной, по аномальным проявлениям которых определены глубины напряжённых поверхностей и зон. В оползнеопасном массиве пород в преобладающем большинстве прозондированных инженерно-геологических скважин обнаружены два уровня концентрации напряжений. Научная новизна. Продемонстрирована эффективность метода ЕИЭМПЗ в наземно-скважинном варианте при изучении оползневых процессов. Полученные результаты полностью согласованны как с данными инженерно-геологических исследований, так и с динамикой развития оползня на рассматриваемом участке. Практическая значимость. Исходя из представленных материалов, метод ЕИЭМПЗ безусловно являться эффективным при исследовании оползневых процессов как на стадии их образования, так и в процессе мониторинга. Применение исследований методом ЕИЭМПЗ в скважинах, в совокупности с площадным вариантом, дает возможность не только оценить напряженно-деформируемое состояния горних пород в пространстве, но и проследить его распределение с глубиной. Поэтому, по возможности, данный метод должен быть включен в основной комплекс геофизических методов исследования оползней. При этом целесообразно проводить предварительные исследования на оползневых или оползнеопасных участках методом ЕИЭМПЗ с целью получения общей картины состояния участка.
Ключевые слова: геофизические методы исследования; метод ЕИЭМПЗ; электромагнитная эмиссия; оползни; оползневая опасность; мониторинг оползневых процессов; прогнозирование оползневых процессов.
Кількість посилань 13
Е. Д. КУЗЬМЕНКО1, І. В. КРИВ’ЮК1*, І. В. КУЗНЕЦОВ2, В. П. ЗІНЧЕНКО3
1 Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, Івано-Франківськ, Україна, 76019, тел. +38(0342)504761, ел. пошта: kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Науково-дослідний інститут гідрогеології, інженерної геології та екогеології, вул. С. Бандери, 7а/15, Івано-Франківськ, Україна, 76014
3 ТОВ Інститут прикладних досліджень “АРАТТА”, вул. В. Шимановського, 2/1, офіс 114-А, Київ, Україна, 02660
ЕФЕКТИВНІСТЬ МЕТОДУ ПРИРОДНОГО ІМПУЛЬСНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛІ
В ЗАДАЧІ МОНІТОРИНГУ ЗСУВНИХ ПРОЦЕСІВ НА СХИЛАХ КИЇВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА
Мета. Демонстрація ефективності геофізичного методу природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) у наземно-свердловинному варіанті з реалізацією режимних спостережень та ув’язкою одержаних результатів з інженерно-геологічними дослідженнями зсувів на прикладі території, розташованої на правому березі водосховища Київської гідроелектростанції. Методика. Роботи проведені в 2009, 2011 та 2013 роках в площинному варіанті та в 2013 – в свердловинному. В площинному варіанті вимірювання виконані по серії профілів на площі до 105 м2. Вимірювання в інженерно-геологічних свердловинах проводились за допомогою датчика-зонда, з’єднаного з індикатором кабелем. Результати. За результатами поверхневих вимірів побудовані графіки по окремим профілям і карти розподілу інтенсивності електромагнітного поля. На даних картах виділено зони з аномальним напружено-деформованим станом порід, які повністю узгоджуються як з динамікою розвитку зсуву на ділянці, так і з даними інженерно-геологічних досліджень. На основі аналізу даних карт та графіків стало можливим спрогнозувати ймовірнісні границі подальшого розвитку зсуву в глибину ще не ураженої території. У результаті зондування свердловин одержані графіки розподілу електромагнітного поля з глибиною, за аномальними проявами яких визначені глибини напружених поверхонь і зон. У зсувонебезпечному масиві порід в більшості прозондованих інженерно-геологічних свердловин виявлено два рівні концентрації напружень. Наукова новизна. Продемонстрована ефективність метода ПІЕМПЗ в наземно-свердловинному варіанті при дослідженні зсувних процесів. Одержані результати повністю узгоджуються як з даними інженерно-геологічних досліджень, так і з динамікою розвитку зсуву на ділянці вишукувань. Практична значущість. Враховуючи представлені матеріали, метод ПІЕМПЗ безумовно є ефективним під час дослідження зсувних процесів як на стадії їх утворення, так і під час моніторингу. Дослідження методом ПІЕМПЗ у свердловинах, у сукупності із площинним варіантом, дають можливість не тільки оцінити напружено-деформований стан гірських порід в просторі, але й простежити його розподіл із глибиною. Тому, по можливості, цей метод потрібно додати до основного комплексу геофізичних методів дослідження зсувів. До того ж доцільно проводити попередні дослідження на зсувних та зсувонебезпечних ділянках методом ПІЕМПЗ з метою одержання загальної картини стану ділянки.
Ключові слова: геофізичні методи дослідження; метод ПІЕМПЗ; електромагнітна емісія; зсуви; зсувна небезпека; моніторинг зсувних процесів; прогнозування зсувних процесів.
E. KUZMENKO1, I. KRYVJUK1*, I. KUZNETSOV2, V. ZINCHENKO3
1 Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Karpatska str., 15, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76019, +38(0342)504761, kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Hydrogeology, Engineering Geology and Ecogeology Research Institute, 7a/5, S. Bandera str.,
Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76014
3 Institute of Applied Research “ARATTA”, LLC, office, 2/1, 114-A, Vitaly Szymanowski str., Kyiv, Ukraine, 02660
EFFICIENCY OF THE NATURAL IMPULSE ELECTROMAGNETIC FIELD OF THE EARTH METHOD FOR MONITORING OF LANDSLIDE PROCESSES ON THE KYIV RESERVOIR SLOPES
Purpose. To demonstrate the natural pulsed electromagnetic field of the Earth (NIEMFE) method efficiency in areal and wells options with monitoring investigations realization and leveling the obtained results with engineering and geological research of landslides, using the area of the right bank of the Kyiv hydroelectric power station reservoir as an example. Methodology. The works were done in 2009, 2011 and 2013 in areal option and in 2013 – in wells option. In the areal option the measurements were done by a series of profiles on the area of up to 105 m2. The measurements in the wells were done with special transducer connected by a cable with an indicator unit. Results. The diagrams on individual profiles and maps of the NIEMFE intensity distribution were built based on the areal measurements results. The areas with abnormal stress-strain state of rock mass were determinated on this maps. These areas were fully agreed with the dynamics of landslide development in this region and with the engineering and geological research data. Probable boundaries of farther landslide advance into the depth of a still unaffected region were forecasted based on the analysis of these diagrams and maps. Diagrams of the NIEMFE intensity distribution with depth were given and the level of stressed surfaces and areas was detected as a result of earth wells sounding. Two levels of stress concentration were detected in the landslide rock mass in the mostly sounded earth wells. Originality. The NIEMFE method efficiency in areal and earth wells options for landslide processes study was demonstrated. The obtained results fully agreed with the engineering and geological researches data and with the dynamics of landslide development in this region. Practical significance. According to the demonstrated result, the NIEMFE method is obviously very effective in the studies of landslide processes at the moment of their starting as well as for their monitoring. Using the NIEMFE method with both areal and earth wells options gives us an opportunity to not only estimate the stress-strain state of the rock mass over the area but also monitor the depth of its distribution. That is why the NIEMFE method should be included as far as possible into the basic complex of geophysical methods of landslide processes studies. Herewith, it is reasonable to provide a preliminary research using the NIEMFE method for the landslide regions with an aim to gеt a general view of the region state.
Key words: geophysical methods of research; NIEMFE method; electromagnetic emission; landslides, landslide hazard; monitoring of landslide processes; forecasting of landslide processes.
REFERENCES
Bessmertnyy A. F. Kompleksnye geofizicheskie issledovaniya opolzney i postroenie prognoznykh modeley ikh aktivnosti (na primere Yuzhnogo berega Kryma): dis. kand. geol. nauk [Complex factoring and signing investigating of the landslides and construction models for presage them activity (on example of South Crimea bank ): PhD in Geology thesis]. Kyiv, 2004, 177 p.
Bileush A. I. Opolzni i protivoopolznevye meropriyatiya [Landslides and landslide control]. Kyiv : Naukova dumka [Scientific thought], 2009, 560 p.
E. D. Kuz'menko, A. F. Bezsmertnij, O. P. Vdovina, І. V. Kriv'juk, V. D. Cheban, L. V. Shtogrin; za red. E. D. Kuz'menka Doslіdzhennja zsuvnih procesіv geofіzichnimi metodami [Investigation of landslides processes by geophysical methods], Іvano-Frankіvsk: ІFNTUNG, 2009, 294 p.
Yerysh I. F. Salomatin V. N. Opolzni Kryma. Chast 1. Istoriya otechestvennogo opolznevedeniya [Landslides of the Crimea. Vol. 1. The history of native landslide sсience]. Simferopol: Apostrof [Apostrophe], 1999, 249 p.
Bokovoy V. P., Levashov S. P., Yakimchuk N. A., Korchagin I. N. Kartirovanie opolznevykh uchastkov i zon povyshennogo obvodneniya gruntov kompleksom geofizicheskikh metodov na sklone r. Dnepr v g. Kiev [Mapping the landslide areas and water-flooded rock areas by the complex of geophysical methods on the Dnepr’s river slopes in the Kyiv]. Dop. NAN Ukraїni [NAS of Ukraine reports]. 2003, no. 11, pp. 96–103.
Koval'chuk S. P. Postav' svoj dom pravil'no, (praktika geofizicheskogo metoda EIJeMPZ) [Put your house properly (practice of MNIMFE geophysical method)], Odessa: Chernomorec, 2003, 112 p.
Kry`vyuk I. V. Vy`znachennya zsuvnoyi nebezpeky` lokal`nogo rivnya z vy`kory`stannyam geofizy`chny`x metodiv: dy`s. kand. geol. nauk [The determination of landslide hazard of a local level using geophysical methods: PhD in Geology thesis]. Kyiv, 2012, 170 p.
Natsionalna dopovid pro stan tekhnohennoi ta pryrodnoi bezpeky v Ukraini u 2014 rotsi [National Report on the State of Techno and Natural Safety in Ukraine in 2014]. Kyiv: DP “Ahenstvo Chornobylinform”, 2015, 365 p.
Cheban V. D. Kompleks heofizychnykh metodiv prohnozuvannya zsuviv na prykladi Zakarpattya [Complex of geophysical methods of landslide forecasting, based on the Trans Carpathian region: PhD in Geology thesis]. Ivano-Frankivsk, 2002, 183 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Volume 1: The International Programme on Landslides (IPL). SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 493 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Vol. 2: Methods of Landslide Studies. SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 851 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Vol. 3: Targeted Landslides. SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 717 p.
Materials of proceedings 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway 6-14th August 2008.
CD-ROM.
УДК 528.22+551.46
К. Р. ТРЕТЯК, С. І. ДОСИН*
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, *ел. пошта solomiya.dosyn@gmail.com
АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТЕЙ ВЕРТИКАЛЬНИХ РУХІВ ЗЕМНОЇ КОРИ БЕРЕГОВОЇ ЛІНІЇ ЄВРОПИ ЗА ДАНИМИ МАРЕОГРАФІЧНИХ ТА GNSS-СПОСТЕРЕЖЕНЬ
Мета. Мета виконаного дослідження – виявлення та дослідження розбіжностей у визначенні швидкостей вертикальних рухів земної кори (ВРЗК) Європи за допомогою двох незалежних методів – мареографічних та GNSS-спостережень. Методика. За результатами обчислення середніх швидкостей ВРЗК з використанням мареографічних ( ± ) та GNSS-спостережень ( ± ) виконано інтерполяцію швидкостей вертикальних рухів ( та ) в рівномірно розташованих точках уздовж берегової лінії Європи (через кожні 10 км) та визначено їхні середньоквадратичні похибки ( та ). Дослідження проводились окремо за даними мареографічних спостережень і окремо – за даними GNSS-спостережень. Результати. На основі опрацювання результатів мареографічних та GNSS-спостережень виявлено різницю (мм/рік) між швидкостями ВРЗК. Під час аналізу цих різниць встановлено, що вона характерна для всієї території Європи. Найбільшого значення вона становить 2,6±0,8 мм/рік на території Фенноскандії, найменшого – на території Нідерландів (0,6±0,2 мм/рік) та Балканського півострова (0,6±0,1 мм/рік). Тобто, змінюється в межах від 0,6 до 2,6 мм/рік. Середня квадратична похибка визначення різниць змінюється в межах від 0,1 до 0,9 мм/рік. Середнє значення для території Європи становить 1,8±0,5 мм/рік. Результати визначення розподілу згруповано в чотири умовні блоки – території, для яких спостерігаються майже однакові в межах точності їх визначення значення середніх різниць . Перший блок (I) – це територія Фенноскандії та Центральної Європи ( = 2,4±0,6 мм/рік), другий (ІІ) – територія Західної Європи ( = 0,7±0,2 мм/рік), третій (ІІІ) – територія Великої Британії та Південної Європи ( = 1,5±0,3 мм/рік), четвертий (IV) – територія Балканського півострова ( = 1,0±0,3 мм/рік). Ця складова є систематичною, постійною в межах певних регіонів і є завжди додатною. Основним фактором, який спричиняє появу , є, очевидно, зростання абсолютного глобального рівня моря, яке проявляється у мареографічних спостереженнях, а також вплив солоності та вітрів. Наукова новизна. У результаті виконаних досліджень з’являється можливість спільного урівноваження мареографічних і GNSS-спостережень для визначення швидкостей ВРЗК уздовж берегової лінії з урахуванням відповідної систематичної поправки , а також можливість прогнозування швидкості ВРЗК. Практична значущість. У результаті виконаних досліджень встановлено систематичну різницю між результатами визначення швидкостей ВРЗК за допомогою мареографічних та GNSS-спостережень. Урахування цієї різниці дає можливість прогнозування зміни положення берегової лінії та зміни рівня моря, які мають важливий соціоекономічний наслідок для населення, яке проживає поблизу морських узбережь. Зміна положення берегової лінії також має вагомий вплив під час проектування та будівництва гідротехнічних споруд та портів на прибережних територіях.
Ключові слова: вертикальний рух земної кори, GNSS-станції, мареограф, різниця швидкостей вертикальних рухів.
Кількість посилань 39
К. Р. ТРЕТЯК, С. И. ДОСИН*
Кафедра высшей геодезии и астрономии, Национальный университет “Львовская политехника”,
ул. С. Бандеры, 12, Львов, Украина, 79013, *эл. почта: solomiya.dosyn@gmail.com
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ
ЗЕМНОЙ КОРЫ БЕРЕГОВОЙ ЛИНИИ ЕВРОПЫ ПО ДАННЫМ МАРЕОГРАФИЧЕСКИХ
И GNSS-НАБЛЮДЕНИЙ
Цель. Цель выполненного исследования – выявление и исследование различий в определении скоростей вертикальных движений земной коры (ВДЗК) Европы с помощью двух независимых методов – мареографических и GNSS-наблюдений. Методика. По результатам вычисления средних скоростей ВДЗК, используя мареографические ( ± ) и GNSS-наблюдения ( ± ), выполнено интерполяции скоростей вертикальных движений ( и ) в равномерно расположенных точках вдоль береговой линии Европы (через каждые 10 км) и определены их среднеквадратичные погрешности ( и ). Исследования проводились отдельно по данным мареографических наблюдений и отдельно – по данным GNSS-наблюдений. Результаты. На основе обработки результатов мареографических и GNSS-наблюдений обнаружено разницу (мм/год) между скоростями ВДЗК. При анализе этих различий установлено, что она характерна для всей территории Европы. Наибольшее значение она составляет 2,6±0,8 мм/год на территории Фенноскандии, наименьшего – на территории Нидерландов (0,6±0,2 мм/год) и Балканского полуострова (0,6±0,1 мм/год). То есть меняется в пределах от 0,6 до 2,6 мм/год. Средняя квадратическая погрешность определения различий меняется в пределах от 0,1 до 0,9 мм/год. Среднее значение для территории Европы составляет 1,8±0,5 мм/год. Результаты определения распределения сгрупировано в четыре условные блоки – территории, для которых наблюдаются почти одинаковые в пределах точности их определения значения средних разниц . Первый блок (I) – это территория Фенноскандии и Центральной Европы ( =2,4±0,6 мм/год),
II – територия Западной Европы ( =0,7±0,2 мм/год), третий (ІІІ) – территория Великобритании и Южной Европы ( = 1,5±0,3 мм/год), четвертый (IV) – територия Балканского полуострова ( =1,0±0,3 мм/год). Эта составляющая имеет систематический характер, является постоянной в пределах определенных регионов и всегда положительной. Основным фактором, который вызывает появление , является, очевидно, рост абсолютного глобального уровня моря, которое проявляется в мареографических наблюдениях, а также влияние солености и ветров. Научная новизна. В результате выполненных исследований появляется возможность совместного уравновешивания мареографических и GNSS-наблюдений для определения скоростей ВДЗК вдоль береговой линии с учетом соответствующей систематической поправки . А также возможность прогнозирования скорости ВДЗК. Практическая значимость. В результате выполненных исследований установлено систематическую разницу между результатами определения скоростей ВДЗК с помощью мареографических и GNSS-наблюдений. Учет этой разницы дает возможность прогнозирования изменения положения береговой линии и изменения уровня моря, имеющих важное социоэкономические последствия для населения, проживающего вблизи морских побережий. Изменение положения береговой линии также существенно влияет при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений и портов на прибрежных территориях.
Ключевые слова: вертикальное движение земной коры, GNSS-станция, мареограф, разница скоростей вертикальных движений.
K. R. TRETYAK, S. I. DOSYN*
Department of Higher Geodesy and Astronomy, Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandery str., Lviv, Ukraine, 79013, *e-mail solomiya.dosyn@gmail.com
ANALYSIS OF THE RESULTS OF VERTICAL CRUST MOVEMENT VELOCITIES
OF THE EUROPEAN COASTLINE PER THE TIDE GAUGE AND GNSS-OBSERVATION DATA
Purpose. The purpose of the study is to detect and investigate the differences in determining vertical crust movement velocities (VCMV) in Europe applying two independent methods: tide gauge and GNSS-observations. Methodology. As the result of the average crust movement velocity calculation applying tide gauge ( ± ) and GNSS-observations ( ± ) the interpolation of vertical crust movement velocities has been conducted ( and ),at points equally set-along the European coastline (every
10 km), their mean-square error ( and ) has been determined. The research has been conducted separately: one has been based on tide gauge observation and the other has been based on GNSS-observations. Results. Based on processing the results of tide gauge and GNSS-observations the difference (mm/year) between vertical crust movement velocities has been determined. Having analyzed these differences, it has been found that it is typical for the whole European territory. The greatest t value of it is 2.6±0.8 mm/year on the territory of Fennoscandia, the least one is on the territory of the Netherlands (0.6±0.2 mm/year) and the Balkans (0.6±0.1 mm/year). To say, varies from 0.6 to 2.6 mm/year. The mean square error of differences varies from 0.1 to 0.9 mm/year. The average value on the European territory is 1.8± 0.5 mm/year. The results of determination of are summarized in 4 set units: the territories which are almost identical in accuracy of determining the value of average differences. The first unit (I) comprises the territory of Fennoscandia and Central Europe ( = 2.4±0.6 mm/year), the second one (II) comprises the territory of Western Europe ( = 0.7±0.2 mm/year), the third unit (III) comprises the territory of the United Kingdom and Southern Europe ( = 1.5±0.3 mm/year), the fourth one (IV) comprises the territory of Appenines Peninsula ( = 1.0±0.3 mm/year). This component has systematic and constant features in certain areas and is always positive. The main factor causing the appearance of is obviously the increase of absolute global sea level, which is manifestated in tide gauge observations as well as salinity and wind impact. Scientific novelty. The results of the study give the possibility of common balancing of tide gauge and GNSS-observations in order to determine vertical-crust movement velocities along the coastline taking into account relevant systematic error and the possibility to predict vertical crust movement velocity. Practical significance. As the result of the study the systematic difference between the results of the determination of vertical crust movement velocities applying tide gauge and GNSS-observations has been set. Taking into consideration this difference gives the possibility to predict changes of the coastline position and sea level changes. It also presents a significant socio-economic impact on people living not far from the seacoast. Changing the position of the coastline is also significant while designing and constructing hydrotechnical structures and ports at seacoasts.
Key words: vertical crust movement, GNSS-stations, tide gauge, difference of vertical crust movement velocities.
REFERENCES
Lyskov, Y. A., Musykhyn, V. V., Kashnykov Yu. A. Monytorynh deformatsyonnykh protsessov zemnoi poverkhnosty metodamy radarnoi ynterferometryy. Vistnyk Permskoho natsynatsionalnoho yssledovatelskoho polytekhnycheskoho unyversyteta. Heolohyia. Neftehazovoe y hornoe delo. 2010, no. 5, pp. 11–16.
Tretyak, K. R, Dosyn, S. I. Rekonstruktsiya vertikalnih ruhiv zemnoii kori za danimi mareografichnih sposterezhen [Reconstruction of vertical movements of the earth's crust, according to tide gauge observations]. Geodynamics, 2014, 2(17), pp. 7–29.
Ablain, M., Cazenave, A. et al. Improved sea level record over the satellite altimetry era (1993–2010) from the Climate Change Initiative project. Ocean Science, 2015, 11, 67–82, doi:10.5194/os-11-67-2015.
Antonov, J. I., Levitus, S. and Boyer, T. P. Steric sea level variations during 1957-1994: Importance of salinity. Journal of Geophysical Research, 2002, 107(C12), 8013, doi:10.1029/2001JC000964.
Barbot, S., Hamiel, Y., Fialko, Y. Space geodetic investigation of the coseismic and postseismic deformation due to the 2003 Mw7.2 Altai earthquake: Implications for the local lithospheric rheology. Journal of Geophysical Research, 2008, Vol. 113, B03403, doi:10.1029/2007JB005063.
Bindoff, N. L. et al. Observations: oceanic climate and sea level, in Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergouvernmental Panel on Climate Change, eds Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Tignor, M. & Miller, H.L., Cambridge University Press, Cambridge, UK, and New York, USA, 2007.
Bingley, R. M., Dodson, A. H., Penna, N. T., Teferle, F. N. and Baker, T. F. Monitoring the Vertical Land Movement Component of Changes in Mean Sea Level Using GPS: Results from Tide Gauges in the UK. Journal of Geospatial Engineering. 2001, Vol. 3(PART 1), pp. 9–20.
Bouin, M. N. and Wöppelmann, G. Land motion estimates from GPS at tide gauges: a geophysical evaluation. Geophysical Journal International, 2010, 180, pp. 193–209. doi: 10.1111/j.1365-246X.2009.04411.x
Brooks, B. A., Merrifield, M. A., Foster, J., Werner, C. L., Gomez, F., Bevis, M. and Gill, S. Space geodetic determination of spatial variability in relative sea level change, Los Angeles basin. Geophysical Research Letters, 2007, Vol. 34, L01611, doi:10.1029/2006GL028171.
Çakir, Z., Chabalier, J.-B., Armijo, R., Meyer, B., Barka, A., Peltzer, G. Coseismic and early post-seismic slip associated with the 1999 Izmit earthquake (Turkey), from SAR interferometry and tectonic field observations. Geophysical Journal International. 2003,doi: 10.1046/j.1365-246X.2003.02001.x.
Cazenave, A. and Nerem, R. S. Present-day sea level change: observations and causes. Reviews of Geophysics, 2004, 42, RG3001, doi:10.1029/2003RG000139.
Cogley, J. C. Geodetic and direct mass balance measurements: Comparison and joint analysis, Annals of Glaciology, 2009, No. 50, p. 96–100, doi:10.3189/172756409787769744
Colesanti, C., Wasowski, J. Investigating landslides with space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) Interferometry. Engineering Geology, 2006, No. 88, p. 173–199.
Farina, P., Moretti, S., Colombo, D., Fumagalli A., Manunta P. Landslide risk analysis by means of remote sensing techniques: results from the ESA/SLAM project. Geoscience and Remote Sensing Symposium, IGARSS'04. Proceedings IEEE International, 2004.
Foumelis, M., Parcharidis I., Lagios, E., Voulgaris N. Evolution of post-seismic ground deformation of the Athens 1999 earthquake observed by SAR interferometry. Journal of Applied Geophysics, 2009, doi: 10.1016/j.jappgeo.2009.02.007.
Gardner, A. S., et al. A reconciled estimate of glacier contributions to sea level rise, 2003-2009. Science, 2013, No. 340, p. 852–857, doi:10.1126/science.1234532.
Gaudio, C. D., Aquino, I., Ricciardi, G. P., Ricco, C., Scandone, R. Unrest episodes at Campi Flegrei: a reconstruction of vertical ground movements during 1905–2009. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2010, 195, pp. 48–56.
Hobbs, W. R., Willis, J. K. Detection of an observed 135 year ocean temperature change from limited data. Geophysical Research Letters, 2013, 40, p. 2252–2258, doi:10.1002/grl.50370.
Hsieh, Ch.-Sh., Tian-Yuan, Sh., Jyr-Ching, H., Hsin, T., Mong-Han, H., Jacques, A. Using differential SAR interferometry to map land subsidence: a case study in the Pingtung Plain of SW Taiwan. Natural Hazards, 2011, Volume 58, Issue 3, p. 1311–1332, doi 10.1007/s11069-011-9734-7.
Johansson, M., Kahma, K., Boman, H. An improved estimate for the long-term mean sea level on the Finnish coast. Geophysica, 2003, 39, p. 51–73.
Johansson, M., Kahma, K., Boman, H., Launiainen, J., Scenarios for sea level on the Finnish coast. Boreal Environmental Research, 2004, 9, p. 153–166.
Johansson, M., Pellikka, H., Kahma K., Ruosteenoja, K. Global sea level rise scenarios adapted to the Finnish coast. Journal of Marine Systems, 2012, 129, p. 35–46, doi:10.1016/j.jmarsys.2012.08.007.
Kumar, V., G. Venkataraman; Y., Rao, S. SAR interferometry and Speckle tracking approach for glacier velocity estimation using ERS-1/2 and TerraSAR-X spotlight high resolution data. Conference Paper August 2009 DOI:10.1109/IGARSS.2009.5417663, Source: IEEE Xplore Conference: Geoscience and Remote Sensing Symposium,2009 IEEE International, IGARSS 2009, Vol. 5.
Kuo, C. Y., Shum, C. K., Braun, A., Mitrovica J. X. Vertical crustal motion determined by satellite altimetry and tide gauge data in Fennoscandia. Geophysical Research Letters, 2004, Vol. 31, L01608, doi:10.1029/2003GL019106.
Kuo, C. Y., Shum, C., Braun, A., Cheng, K. C., Yi, Y. Vertical motion determined using satellite altimetry and tide gauges. Terrrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 2008, 19, p. 21–35.
Levitus, S., Stephens, C., Antonov, J. I, Boyer, T. P. Yearly and year – Season upper ocean temperature anomaly fields, 1948-1998, NOAA Atlas NESDIS 40, Natl. Oceanic and Atmos. Admin., Silver Spring, Md. 2000, (Available at http:// www.nodc.noaa.gov/OC5/PDF/ATLAS/nesdis40.pdf.
Meisina, C., Zucca, F., Conconi, F., Verri, F., Fossati, D., Ceriani, M., Allievi, J. Use of Permanent Scatterers technique for large-scale massmovement investigation. Quaternary International, 2007, 171-172, pp.90–107.
Morice, C. P., Kennedy, J. J., Rayner, N. A., Jones, P. D. Quantifying uncertainties in global and regional temperature change using an ensemble of observational estimates: The HadCRUT4 data set, Journal of Geophysical Research, 2012, 117, D08101, doi:10.1029/2011JD017187.
Nerem, R. S. and Mitchum, G. T. Estimates of vertical crustal motion derived from differences of TOPEX/POSEIDON and tide gauge sea level measurements. Geophysical Research Letter, 2002, Vol. 29, No. 19, doi:10.1029/2002GL015037.
Nerem, R. S., and Mitchum G. T. Observations of sea level change from satellite altimetry, in Sea Level Rise: History and Consequences, edited by B. C. Douglas, M. S. Kearney, and S. P. Leatherman, 2001, pp. 121–163, Academic, San Diego, Calif.
Plant, J. A., Whittaker, A., Demetriades, A., De Vivo, B., Lexa J. The Geological and Tectonic Framework of Europe. In: Salminen R (ed) Geochemical Atlas of Europe. Part 1: background information, methodology and maps. Geological Survey of Finland, Espoo, Finland, 2003.
Pugh D. T. Tides, Surges and Mean Sea-Level. John Wiley & Sons, 1987.
Santamaría-Gómez, A., Gravelle, M., Wöppelmann, G. Long-term vertical land motion from double-differenced tide gauge and satellite altimetry data. Journal of Geodesy, 2014, Volume 88, Issue 3, 207–222, doi: 10.1007/s00190-013-0677-5.
Shepherd, A., et al. A reconciled estimate of ice-sheet mass balance, Science, 2012, 338(6111), 1183–1189, doi:10.1126/science.1228102.
Tal E. The Science of Sea Level Rise and the Impact of the Gulf Stream. July 29, The Latest in Sea Level Rise Science, 2016,
Wadhams, P., Hughes N., and Rodrigues J. Arctic sea ice thickness characteristics in winter 2004 and 2007 from submarine sonar transects, J. Geophys. Res., 2011, 116, C00E02, doi:10.1029/2011JC006982.
Wahl, T., Haigh, I. D., Dangendorf, S., Jensen, J. Inter-annual and long-term mean sea level changes along the North Sea Coastline. Journal of Coastal Research, 2013, Special Issue No. 65, pp. 1987–1992, ISSN 0749-0208.
Zervas, C., Gill, S., Sweet, W. Estimating Vertical Land Motion from Long-Term Tide Gauge Records. Technical Report National Ocean Service (NOS) CO-OPS 065, 2013, 22 p.
Zhongwei, Y., Tsimplis, M. N., and Woolf, D. Analysis of the relationship between the North Atlantic oscillation and sea-level changes in northwest Europe. Int. J. Climatol. 2004, 24, pp. 743–758. doi: 10.1002/joc.1035.
Надійшла 15.10.2016 р
УДК 550.3
В. Ю. МАКСИМЧУК, О. Я. САПУЖАК
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, вул. Наукова, 3-б, м. Львів, 79060, тел. +38(032)2648563, ел. пошта: carp@cb-igph.lviv.ua
КАРПАТСЬКОМУ ВІДДІЛЕННЮ
ІНСТИТУТУ ГЕОФІЗИКИ ІМ. С. І. СУББОТІНА НАН УКРАЇНИ – 25 РОКІВ
Представлено історію створення та 25-річного розвитку Карпатського відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України (м. Львів), зокрема, діяльність його першого директора, професора Я. С. Сапужака (1931–2004 рр.), відзначено основні наукові здобутки Відділення та їхніх авторів, окреслено перспективи розвитку досліджень.
Кількість посилань 4
В. Е. МАКСИМЧУК, О. Я. САПУЖАК
Карпатское отделение Института геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины, ул. Научная, 3-б, г. Львов, 79060, тел. +38(032)2648563, эл. почта: carp@cb-igph.lviv.ua
КАРПАТСКОМУ ОТДЕЛЕНИЮ ИНСТИТУТА ГЕОФИЗИКИ
ИМ. С. И. СУББОТИНА НАН УКРАИНЫ – 25 ЛЕТ
Представлена история создания и 25-летнего развития Карпатского отделения Института геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины (г. Львов), в частности, деятельность его первого директора, профессора Я. С. Сапужака (1931–2004 гг.), отмечены основные научные достижения Отделения и их авторы, намечены перспективы развития исследований.
V. MAKSYMCHUK, O. SAPUZHAK
Carpathian Branch of S. I. Subbotin Name Institute of Geophysics of NAS of Ukraine, 3-b, Naukova str., Lviv, Ukraine, 79060, tel. +38(032)2648563, e-mail: carp@cb-igph.lviv.ua
CARPATHIAN BRANCH OF S.I.SUBBOTIN NAME INSTITUTE
OF GEOPHYSICS OF NAS OF UKRAINE IS 25
The history of foundation and the 25-year development of the Carpathian Branch of Subbotin name Institute of Geophysics of NAS of Ukraine (Lviv, Ukraine), in particular the activities of its first director, professor Ya.S.Sapuzhak (1931-2004), the major scientific achievements of the Branch and their authors are noted, the prospects of the development of researches are outlined.
REFERENCES
Doslidzhennya suchasnoyi heodynamiky Ukrayins'kykh Karpat [Studies of modern geodynamics of Ukrainian Carpathians]. Ed. V .I. Starostenko, Kyiv, Vyd-vo “Naukova dumka” [“Scientific thought” Publ.], 2005,
256 p. (in Ukrainian).
Tretyak K. R., Maksymchuk V. Yu., Kutas R. I. et al. Suchasna heodynamika ta heofizychni polya Karpat i sumizhnykh terytoriy: monohrafiya [Modern geodynamics and geophysical field of Carpathians and adjoining territories: monograph]. Lviv, Vyd-vo L'vivs'koyi politekhniky [Lviv, Publ. of Lviv Polytechnic], 2015, 420 p. (in Ukrainian). ISBN 978-617-607-763-3.
Geodynamics [Scientific Journal]. Lviv, 2016. http://science.lp.edu.ua/jgd
Carpathian Branch of S. I. Subbotin name Institute of Geophysics of NAS of Ukraine. Lviv, 2016. http://www.cb-igph.lviv.ua/
УДК 528.33:551.24
М. FYS, М. YURKIV, А. BRYDUN, V. LOZYNSKYI
Department of Cartography and Geospatial Modeling of Lviv Polytechnic National University, 12, S. Bandera str., 79013, Lviv, Ukraine, e-mail: Mariana.I.Yurkiv@lpnu.ua
ONE OPTION OF CONSTRUCTING THREE-DIMENSIONAL DISTRIBUTION
OF THE MASS AND ITS DERIVATIVES FOR A SPHERICAL PLANET EARTH
Purpose. To build a three-dimensional function of the mass distribution of the Earth's interior according to the parameters (Stokes constant to the second order inclusive) of the external gravitational field of the Earth without considering the minimum deviation from its known density models in geophysics. Methodology. The classic methods of constructing mass distribution use only the Stoke’s constants zero and second orders. In iterative methods of determining the distribution models the reference model of density is taken for zero approximation which is agreed upon by Stoke’s constants up to the second order inclusive. Further, the coefficients of potential expansion to a certain order are taken into account, but their contribution to the function of mass density does not investigate. This research provides an attempt to obtain such an estimation. The proposed method is approximate, but in the iterative process a function of the density is not only used, but also its derivatives. Bringing the order moments of density toward the controlled values (values that are defined on the surface of a sphere) makes it possible to analyze the process of successive approximations. Results. In contrast to the second-order model, which describes the global gross irregularities, the obtained distribution function gives a detailed picture of the placement density anomalies (deviation of three-dimensional functions from the average on the sphere – “izoden”). Analysis of maps at different depths
(2891 km core-mantle, 5,150 km of the inner-outer core) allow making preliminary conclusions about global redistribution of mass due to the rotating component of gravity across the radius: its dilution along the axis of rotation and accumulation of rejecting it. This is particularly evident for the equatorial regions. On the contrary, there is minimum deviation in the polar regions of the Earth, which also have their own justification since the value of the rotation force decreases when moving away from the equator. The function of mass distribution, which is constructed using the proposed method, describes the mass distribution better. Originality. This research is in contrast to the classical results which have been obtained from the Adams-William’s equations for the derivatives of the density of one variable (depth), and make attempted to obtain derivatives using Cartesian coordinates. Using the gravitational field parameters up to second order increases the order of approximation of the distribution function of the masses of three variables from two to four through the possibility of restoring the planet's mass distribution by its derivatives. At the same time, in contrast to previous research, geophysical information accumulated in the reference PREM model is used, therefore, features of the internal structure are taken into account. Practical significance. The received function of mass distribution of the Earth can be used as a zero-order approximation when used in the presented algorithm Stokes constant of higher order. Their applications give the possibility to interpretate of the global anomalies of the gravitational field, and explore the geodynamic processes deep inside the Earth.
Key words: potential, harmonic function, gravitational field of the Earth, mass distribution model, Stoke’s constants.
Кількість посилань 25
М. М. ФИС, М. І. ЮРКІВ, А. М. БРИДУН, В. А. ЛОЗИНСЬКИЙ
Кафедра картографії та геопросторового моделювання, Національний університет “Львівська політехніка”,
вул. С. Бандери, 12, Львів, Україна, 79013, ел. пошта Mariana.I.Yurkiv@lpnu.ua
ОДИН ВАРІАНТ ПОБУДОВИ МОДЕЛІ ТРИВИМІРНОГО РОЗПОДІЛУ МАС НАДР
ТА ЙОГО ПОХІДНИХ ДЛЯ СФЕРИЧНОЇ ПЛАНЕТИ ЗЕМЛЯ
Мета. За параметрами (стоксовими постійними до другого порядку включно) зовнішнього гравітаційного поля Землі побудувати тривимірні функції розподілу мас надр Землі без умови про мінімальне її відхилення від відомої в геофізиці моделі густини та встановити внесок коефіцієнтів розкладу потенціалу в разі їх уточнення. Методика. Класичні методи побудови розподілу мас використовують тільки стоксові постійні нульового та другого порядків. У ітераційних способах визначення модельних розподілів за нульове наближення береться референцна модель густини, узгоджена зі стоксовими постійними до другого порядку включно. Далі враховують коефіцієнти розкладу потенціалу до визначеного порядку, але при цьому не досліджено їхній внесок у функцію густини мас. У роботі зроблено спробу отримання такої оцінки. Запропонований метод також наближений, але в ітераційному процесі використовується не лише функція густини, але також її похідні. Зведення степеневих моментів густини до контрольованих значень (величин, визначених на поверхні кулі) дає можливість аналізувати процес послідовних наближень. Результати. На відміну від моделі другого порядку, яка описує грубі глобальні неоднорідності, отримана функція розподілу дає детальнішу картину розміщення аномалій густини (відхилення тривимірної функції від усередненої по сфері – “ізоденс”). Аналіз карт на різних глибинах (2891 км ядро-мантія, 5150 км внутрішнє-зовнішнє ядро) дає змогу зробити попередні висновки про глобальний перерозподіл мас за рахунок обертової складової сили тяжіння по всьому радіусу: її розрідження вздовж осі обертання та скупчення при відхиленні від неї. Це особливо проявляється для екваторіальних областей. Навпаки, в полярних частинах Землі спостерігається мінімум такого відхилення, що також має своє пояснення: величина сили обертання зменшується при відході від екватора. Побудована за допомогою запропонованого методу функція розподілу мас повніше описує розподіл мас. Наукова новизна. На відміну від класичних результатів, отриманих з рівняння Адамса-Вільямса для похідних густини однієї змінної (глибини), в роботі зроблено спробу одержати похідні за декартовими координатами. Використання в описаному методі параметрів гравітаційного поля до другого порядку включно збільшує порядок апроксимації функції розподілу мас трьох змінних з двох до чотирьох за рахунок можливості відновлення розподілу мас надр планети за її похідними. На відміну від попередніх досліджень, тут використовується геофізична інформація, акумульована в реферецній моделі PREM, а тому враховуються особливості внутрішньої структури. Практична значущість. Отриману функцію розподілу мас Землі можна використати як нульове наближення в разі вживання в поданому алгоритмі стоксових постійних вищих порядків. Її застосування дає можливість інтерпретувати глобальні аномалії гравітаційного поля та вивчати глибинні геодинамічні процеси всередині Землі.
Ключові слова: потенціал, гармонічна функція, гравітаційне поле Землі, модель розподілу мас, стоксові постійні.
М. М. ФЫС, М. И. ЮРКИВ, А. М. БРЫДУН, В. А. ЛОЗЫНСКИЙ
Кафедра картографии и геопространственного моделирования, Национальный университет “Львовская политехника”,
ул. С. Бандеры, 12, Львов, Украина, 79013, ел. почта Mariana.I.Yurkiv@lpnu.ua
ОДИН ВАРИАНТ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАС НЕДР
И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ ДЛЯ СФЕРИЧЕСКОЙ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ
Цель. По параметрам (стоксовым постоянными до второго порядка включительно) внешнего гравитационного поля Земли построить трехмерные функции распределения масс недр Земли не учитывая условия о минимальном ее отклонении от известной в геофизике модели плотности и установить вклад коэффициентов разложения потенциала при их уточнении. Методика. Классические методы построения распределения масс используют только стоксовые постоянные нулевого и второго порядков. В итерационных методах определения модельных распределений нулевым приближением считается референцная модель плотности, которая согласована со стоксовыми постоянными до второго порядка включительно. Далее, учитываются коэффициенты разложения потенциала определенного порядка, но при этом не исследуется их вклад в функцию плотности масс. В работе приведена попытка получения такой оценки. Предложенный метод также приближенный, но в итерационном процессе используется не только функция плотности, но и ее производные. Приведение степенных моментов плотности к контролируемым значениям (величинам, что определены на поверхности шара) дает возможность анализировать процесс последовательных приближений. Результаты. В отличие от модели второго порядка, описывающей грубые глобальные неоднородности, полученная функция распределения дает подробную картину размещения аномалий плотности (отклонения трехмерной функции от усредненной по сфере – “изоденс”). Анализ карт на разных глубинах (2891 км ядро-мантия, 5150 км внутреннее-внешнее ядро) позволяет сделать предварительные выводы о глобальном перераспределении масс за счет вращающейся составляющей силы тяжести по всему радиусу: ее разжижения вдоль оси вращения и скопления при отклонении от нее. Это особенно проявляется для экваториальных областей. Напротив, в полярных частях Земли наблюдается минимум такого отклонения, что также имеет свое объяснение: величина силы вращения уменьшается при отходе от экватора. Построена с помощью предложенного метода функция распределения масс, полнее описывает распределение масс. Научная новизна. В отличие от классических результатов, полученных из уравнения Адамса-Вильямса для производных плотности одной переменной (глубины), в работе предпринята попытка получить производные по декартовым координатам. Использование в описанном методе параметров гравитационного поля до второго порядка включительно увеличивает порядок аппроксимации функции распределения масс трех переменных с двух до четырех за счет возможности восстановления распределения масс недр планеты по ее производными. При этом, в отличие от предыдущих исследований, здесь используется геофизическая информация, аккумулированная в реферецной модели PREM, а потому, учитываются особенности внутренней структуры. Практическая значимость. Полученная функция распределения масс Земли может быть использована как нулевое приближение при наличии в представленном алгоритме стоксовых постоянных высших порядков. Ее применение дает возможность интерпретировать глобальные аномалии гравитационного поля и изучать глубинные геодинамические процессы внутри Земли.
Ключевые слова: потенциал, гармоническая функция, гравитационное поле Земли, модель распределения масс, стоковые постоянные.
Received 01.09.2016
УДК 549.621.2.01/.02(477.8:292.452)
Н. Т. БІЛИК, Л. В. ГЕНЕРАЛОВА, І. Г. ЯЦЕНКО, В. Б. СТЕПАНОВ
Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів; natbilik@i.ua, yatsenko.ivan@i.ua
МІНЕРАЛОГІЯ І ГЕОДИНАМІЧНІ УМОВИ ПЕРЕТВОРЕННЯ ПЕРИДОТИТІВ З ОФІОЛІТІВ МАРМАРОСЬКОЇ ЗОНИ СКЕЛЬ (УКРАЇНСЬКІ КАРПАТИ)
Мета. Метою досліджень є вивчення петрографічних особливостей перидотитів офіолітів Мармароської зони скель, хімічного складу мінералів, встановлення термодинамічних параметрів їхнього перетворення, реконструкція геодинамічних обстановок становлення порід. Методи. Досліджено ділянки поширення перидотитів у басейні рік Мала і Велика Уголька (басейн р. Теребля) геокартувальним методом, лабораторне вивчення перидотитів охоплювало низку методів. Застосовано оптичні петрографічні методи. Хімічний склад мінералів ми вивчали за допомогою сканувального електронного мікроскопа, обладнаного енергодисперсійним детектором. Результати. Офіоліти Мармароської зони скель представлені катаклазованими лерцолітами та гарцбургітами. Їхній мінеральний склад характеризують такі мінерали: олівін, ромбічний піроксен, моноклінний піроксен, амфібол, тальк, серпентин, магнетит, шпінель. Вперше з використанням сканувального електронного мікроскопа-мікроаналізатора в перидотитах з офіолітів виявлені нові типи шпінелідів. Перша група шпінелідів за типохімізмом на діаграмі М. В. Павлова належить до пікотиту, друга – до хромпікотиту. Вперше у перидотитах з офіолітів виділено дві рівноважні асоціації мінералів: перша ─ олівін + шпінель + ромбічний піроксен + моноклінний піроксен; друга ─ шпінель + амфібол + тальк. Асоціації мінералів проаналізовано щодо температур та тисків їхнього перетворення. Для першої асоціації за шпінелевим і олівін-шпінелевим геотермометрами інтервалі температури: 900–1290 С, інтервал тиску 15 кбар. Для другої асоціації температура перетворення порід становить 430–450 С, тиск – 4,0–4,5 кбар. Термодинамічні умови перетворення перидотитів відображаються в ступені їхнього часткового плавлення та швидкості спредінгу. Перша мінеральна асоціація перидотитів характеризує ступінь плавлення, що не перевищує 14 % і притаманний перидотитам зон повільного спредінгу; друга мінеральна асоціація проявляється в ступені часткового плавлення до 25 % і є характерною для асоціацій перидотитів зон швидкого спредінгу. Проаналізувавши взаємовідношення між мінералами досліджуваних порід, ми допускаємо, що дві мінеральні асоціації утворилися послідовно. Перший етап становлення перидотитів слід пов’язувати з умовами повільного спредінгу в зоні шпінелевих перидотитів океанської кори. На другому етапі вони зазнали перетворень у надсубдукційних обстановках в умовах задугового спредінгу. Наукова новизна. Використання сканувального електронного мікроскопа-мікроаналізатора дало змогу уточнити мінеральний склад перидотитів та їхні петротипи; встановити дві рівноважні асоціації мінералів у них, виявити термодинамічні параметри утворення і перетворення перидотитів з офіолітів Мармароської зони скель. Запропонована оригінальна модель багатостадійного становлення перидотитів Українських Карпат. Практичне значення. Вивчення речовинних і геодинамічних характеристик еволюції перидотитів є актуальним з погляду проблеми формування земної кори і літосфери складчастих областей (на прикладі Українських Карпат). Отримані дані є потенційним елементом прогнозної оцінки ймовірного зруденіння, пов’язаного з дослідженими перидотитами.
Ключові слова: Українські Карпати; офіоліти; перидотити; олістостроми; шпінеліди.
Кількість посилань 17
Н. Т. БИЛЫК1, Л. В. ГЕНЕРАЛОВА1, И. Г. ЯЦЕНКО2, В. Б. СТЕПАНОВ1
1Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов; natbilik@i.ua
2Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов; yatsenko-ivan@mail.ua
МИНЕРАЛОГИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИДОТИТОВ
ИЗ ОФИОЛИТОВ МАРМАРОШСКОЙ ЗОНЫ УТЕСОВ (УКРАИНСКИЕ КАРПАТЫ)
Цель. Задачей настоящего исследования является изучение петрографических особенностей перидотитов Мармарошской зоны Утесов, химического состава минералов, установление термодинамических параметров их преобразования и реконструкция геодинамических обстановок становления пород. Методы. Исследованы природные обнажения перидотитов в бассейнах рек Малая и Большая Уголька (бассейн р. Теребля); проведена серия лабораторных работ по изучению вещественного состава пород с использованием петрографических оптических методов. Химический состав минералов определялся при помощи электронного микроскопа оснащенного энергодисперсионным анализатором. Результаты. Офиолиты Мармарошской зоны Утесов представлены катаклазированными лерцолитами и гарцбургитами. Их минеральный состав характеризуется следующими минералами: оливин, ромбический пироксен, моноклинный пироксен, амфибол, тальк, серпентин, магнетит, шпинель. Впервые при помощи микроаналитических исследований в перидотитах офиолитов установлены новые типы шпинелидов. Первая группа шпинелидов по своему типохимизму на диаграмме Н. В. Павлова относится к пикотиту, вторая к хромпикотиту. Впервые в перидотитах офиолитов установлены две равновесные ассоциации минералов: первая – оливин+шпинель+ромбический+моноклинный пироксен; вторая шпинель+амфибол+тальк. Ассоциация минералов была проанализирована в контексте установления температур их преобразования. Для первой ассоциации по шпинелевому и оливин-шпинелевому геотермометрам установлен интервал температур 900–1290 С, интервал давления около 15 кбар. Для второй ассоциации температура преобразования пород составляет 430–450 С, давление – 4,0–4,5 кбар. Термодинамические условия преобразования перидотитов отображаются в степени их частичного плавления пород и скорости спрединга. Первая минеральная ассоциация характеризует степень плавления, которая не превышает 14 % и свойственна медленноспрединговым перидотитам. Вторая минеральная ассоциация проявляет степень частичного плавления до 25 % и характерна для быстроспрединговых ассоциаций. Таким образом, первый этап становления перидотитов связан с условиями медленного спрединга в зоне шпинелевых перидотитов океанической коры. В течении второго этапа они были преобразованы в надсубдукционных обстановках в условиях задугового спрединга. Научная новизна. Использование инструментального метода микроанализа дало возможность уточнить минеральный состав перидотитов и выделить их петротипы, выделить две равновесные минеральные ассоциации, установить термодинамические параметры образования и преобразования перидотитов Мармарошской зоны Утесов. Предложена многостадийная модель становления перидотитов Украинских Карпат. Практический аспект исследования. Изучение вещественных и геодинамических характеристик эволюции перидотитов является актуальным с точки зрения проблем формирования земной коры и литосферы складчатых областей (на примере Украинских Карпат). Полученные данные могут быть использованы как составляющая прогнозной оценки вероятного оруденения связанного с исследованными магматическими комплексами.
Ключевые слова: Украинские Карпаты, офиолиты, перидотиты, олистостромы, шпинелиды.
N. T. BILYK1, L. V. GENERALOVA1, I. G. YATSENKO2, V. B. STEPANOV1
1Lviv Ivan Franko National University, Lviv, natbilik@i.ua
2Lviv Ivan Franko National University, Lviv, yatsenko-ivan@mail.ua
MINERALOGICAL AND GEODYNAMICAL CONDITIONS OF TRANSFORMATION OF PERIDOTITES FROM OPHIOLITES IN THE MARMAROSH ZONE ROCKS (UKRAINIAN CARPATHIAN)
Purpose. The purpose of our research is to reconstruct geodynamic condition of transformation of Marmaroch zone peridotites. This investigation is based on the study of rock petrography, chemical composition of minerals and recognizing of thermodynamic condition of mineral formation. Methodology. The occurrences of peridotites bodies in the basin of Mala Ugolka and Velyka Ugolka river have been studied. Laboratory study includes petrographic microscopic observations and analysis of mineral composition by using scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer. Results. Ophiolites of the Marmaroch zone rocks are represented by cataclastic varieties of lherzolites and harzburgites. Rocks are characterized by the following minerals: olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, amphibole, talc, chlorite, serpentine, magnetite, spinel. Based on microanalitycal data, the new varieties of spinel in peridotites have been recognized for the first time. According to Pavlov’s diagram (Pavlov, 1949), the first group of spinel can be attributed to pycotite, the second one to chrom-pycotite. Two equilibrium mineral association in ophiolite peridotites were originally distinguished: first – olivine+spinel+ orthopyroxene+clinopyroxene, second – spinel +amphibole+talc. In the context of temperature and pressure of mineral transformation, some mineral association have been analysed. For spinel and olivine-spinel geothermometer P-T parameters for first mineral association are estimated in a range – 900–1290 С, 15 kbar; for second mineral association – 430–450 С, 4,0–4,5 kbar. Thermodynamic conditions of transformation of peridotites are displayed in the degree of partial melting and spreading velocity. First mineral association shows melting degree not exceed 14 %, that is the characteristic of slow-spreading peridotites; second mineral association shows 25 %, that is the characteristic of high-spreading peridotites. First stage of peridotite formation can be related to the slow-spreading condition in spinel peridotite zone of oceanic crust. On the second stage, peridotites are changed in above-subduction zone under condition of back-arc spreading. Scientific novelty. Application of scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer enabled to specify the mineral content and petrotypes of peridotites, to distinguish two equilibrium mineral association, to determine thermodynamic conditions of formation and transformation of peridotites from Marmaroch rocks zone. Original model of multistage formation of peridotites in the Ukrainian Carpathians is proposed. Practical meaning. The study of substantial and geodynamic features of peridotite evolution is topical from point of view of problems, that concern Earth crust formation and formation of folded region lithosphere (based on the example of the Ukrainian Carpathians). The obtained results can be bused to forecast estimation of ore potential, related to the studied peridotite complexes.
Key words: the Ukrainian Carpathian; ophiolites; peridotites; olistromes; spinel.
REFERENCES
Antsiferova T. N. Deformatsionnye i reaktsionnye (rasplav/poroda) izmeneniya sostava mineralov restitovykh giperbazitov ofiolitov (Vostochnogo Sayana): petrogeneticheskie aspekty [Deformational and reactionary (melt/rock) changes in composition of minerals of restitic ophiolite hyperbasites (East Sayan): petrogenetic aspects]. Geologiya i poleznye iskopaemye. Izv. Tomskogo politekh. un-ta [Geology and Economic Minerals, News of Tomsk Politechnical University], 2008, Vol. 312, no.1, pp. 21–25.
BarnesS. J. & Roeder P. L. The range of spinel compositions in terrestrial mafik and ultramafic rock. Journal of Petrology. Oxford University Press. Vol. 42, n. 12, 2001, pp. 2279–2302.
Bazyle В. А., Karamata S., Zakariadze G. S. Petrology and evolution of the Brezovica ultramafic massif, Serbia. Ophiolites in Earth History. London: The Geological Society, 2003, pp. 91–108.
Chashchukhin I. S., Votyakov S. L., Pushkarev Ye. V., Anikina Ye. V., Uymin S. G. O temperature stanovleniya ultramafitov Platinonosnogo poyasa Urala [About formation temperature of the ultramafites of Uralian platinum belt]. Yezhegodnik 1999, In-ta geologii i geokhimii UrO RAN [Yearbook-1999 of Geol. and Geochem. Institute of Uralian Branch of Russ. Acad. Scienc], Yekaterinburg, 2000, pp. 210–216.
Gerya T. V. P-T trendy i model formirovaniya granulitovykh kompleksov dokembriya [P-T trends and formation model of Precambrian granulite complexes]. Avtoref. dis. doktora. geol.-min. nauk [Autoabstract of doctoral dissertation in geological and mineralogical sciences], Moscow, 1999, 49 p.
Gnilko O. M. Gnilko S. R., Generalova L. V. Formirovanie struktur utesovykh zon i mezhutesovogo flisha Vnutrennikh Ukrainskikh Karpat – rezultat sblizheniya i kollizii mikrokontinentalnykh terreynov[Structure formation of cliff zones and intercliff flysh of Inner Ukrainian Carpathian – result of convergence and ] collision of terrane]. Vestn. S.-Peterb. un-ta [Bulletin of St. Petersburg University], 2015, ser. 7, iss. 2, pp. 4–24.
Godovikov A. A. Mineralogiy [Mineralogy]. Moscow: Nedra, 1983, 647 p.
Krasnova Ye. A. Magmaticheskaya i metamorficheskaya evolyutsiya mantiynogo substrata litosfery severo-zapadnoy chasti Tikhogo okeana [Magmatic and Metamorphic evolution of mantle substrat of Nord-West Pacific]. Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk. [Autoabstract of candidate dissertation in geological and mineralogical sciences], Moscow, 2014, 26 p.
Lyashkevich Z. M., Medvedev A. P., Krupskiy Yu. Z., Varichev A. S., Timoshchuk V. R., Stupka O. O. Tektono-magmaticheskaya evolyutsiya Karpat. [Tectonic and Magmatic evolution of Carpathian]. Kyiv: Nauk. dumka, 1995, 132 p.
Leake B. E., Woolley A. R., Arps C. E. S., Birch W. D., Gilbert M. C., Grice J. D., Hawtorne F. C., Kato A., Kisch h. J., Krivovschev V. G., Linthout K., Laird J., Mandarino J. A., Maresch V. W., Nikel E. H., Rock N. M. S., Schumacher J. C., Smith D. C., Stephenson N. C. N., Ungaretti L., Wittaker E. J. W., Youzhi G. Nomenklatura amfibolov: doklad podkomiteta po amfibolam komissii po novym mineralam i nazvaniyam mineralov mezhdunarodnoy mezhdunarodnoy mineralogicheskoy assotsiatsii (KNMNM MMA) [Nomenclature of Amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphidoles of the commission on new minerals and mineral names (CNMMN IMA)]. Zap. Vseros. mineral. ob-va [Proc. Rus. Min. Soc.], 1997, no. 6, pp. 82–102.
Pavlov N. V. Khimicheskiy sostav khromshpinelidov v svyazi s petrograficheskim sostavom porod ultraosnovnykh intruzivov [Chemical composition of chromspinels with regard to petrographic rock composition of ultrabasic intrusions]. Trudy Geologicheskogo instituta RAN [Proceedings of the Geological Institute of the Rus. Acad. of Scienc.], 1949, is. 103, no. 3, 91 p.
Pavlyuk M. І., Lyashkevich Z. M, Medvedєv A. P. Ukraїnskі Karpati v strukturі Pankardії (magmatizm і geodinamіka) [Ukrainian Carpathians within Pancardian structure]. Geodynamics, 2013, no.1 (14), pp. 45–60.
Ponomarev G. P., Puzankov M. Yu. Raspredelenie porodoobrazuyushchikh elementov v sisteme osnovnoy-ultraosnovnoy rasplav–shpinel, olivin, ortopiroksen, klinopiroksen, plagioklaz po eksperimentalnym dannym: geologicheskoe prilozhenie [Spreading of rock-forming elements in the system of basic-ultrabasic melt (spinel, olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, plagioclase) according to the experimental date: geological application]. M.: IViS DVO RAN [Moscow: Institute of Vulcanology and Seismology Far Eastern Branch RAS], 2012, 668 p.
Radomskaya T. A. Mineralogiya i geokhimiya Kindashskogo platinoidno-medno-nikelevogo mestorozhdeniya (V. Sayan) [Mineralogy and geochemistry of the Kingash platinum-cooper-nickel deposits]. Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk [Autoabstract of candidate dissertation in geological and mineralogical sciences], Irkutsk, 2012, 23 p.
Stupka O. O. Ofіolіti Ukrayinskikh Karpat: geokhіmіya і mіneralogіya [Ophiolites of Ukrainian Carpathians: geochemistry and geology]. Avtoref. dis. kand. geol. nauk [Autoabstract of candidate dissertation in geological sciences], Lviv, 2013, 20 p.
Tretyak K. R., Maksymchuk V. Yu, Kutas R. I at al. Suchasna heodynamika i heofizychni polya Karpat ta sumizhnykh terytoriy [Modern geodynamics and geophysical fields of the Carpathians and the adjacent territories]. Lviv: Lviv Polytechnic Publishing House, 2015, 420 p. (in Ukrainian).
Usal I., Ersoy E. Y., Karsli O., Dilek Y., Sadiklar M. B., Ottley C. J., Tiepolo M., Meisel T. Coexistence of abyssal and ultra-depleted SSZ type mantle peridotites in a Neo-Tethyan Ophiolite in SW Turkey: Constraints from mineral composition, whole-rock geochemistry (major-trace-REE-PGE), and Re-Os isotope systematics. Litos 132–133, 2012, pp. 50–69.
Надійшла 25.10.2016 р.
UDC 528.2/.3:551.24
О. А. TADYEYEV
Department of Geodesy and Cartography, National University of Water and Environmental Engineering, 11, Soborna str., Rivne, Ukraine, 33028, tel. +38(096)7488449, e-mail: oleksandrtad@gmail.com
EVALUATION OF THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION FIELDS OF THE EARTH BY METHODS OF THE PROJECTIVE DIFFERENTIAL GEOMETRY.
THE MAIN LINEAR DEFORMATIONS
Aim. The aim is to solve the problem of evaluating the Earth’s topographic surface deformations using projective differential geometry methods as an expression of the space metric tensor and the group of main linear deformation parameters in the spatial geocentric coordinate system. Methodology. Solving the problem is based on using the homeomorphism transformation (mapping) properties of the three-dimensional continuous and closed domains of the space with the hypothesis that this transformation has a geophysical origin and was caused by the deformation. If the base functions meet homeomorphism requirements, the functional model transformation is capable of transmitting the change of metric properties of the domain by different characteristics that, in the accepted hypotheses, are its deformation parameters. The main carrier of these characteristics is the metric tensor of three-dimensional Euclidean space. A tensor is formed by the metric form of the transformed domain of space as the square of the linear element length, which is expressed by differentials of the transformation domain coordinates and then full differentials of base functions e are taken into account. Results. Solving the task is carried out on the condition that the transformation domain of space is outlined by the Earth’s topographic surface and coordinated on a three-dimensional rectangular geocentric system. The solution results are working formulas for calculating the main spatial linear deformations, which are expressed by coefficients of elongation, compression, and shear of the topographic surface. Directions of these parameters are defined in the geocentric polar system. Various coefficients of elongation and their directions are expressed in metric tensor components. Formulas are obtained for calculating the parameters in any given direction, along the directions of coordinate axis, on projections to coordinate planes, and for the extreme values triad with the respective spatial orientation. Scientific novelty and practical significance. It is grounded that studies of the Earth’s deformation fields by methods of the projective differential geometry has greater potential capabilities when compared to methods of linear continuum mechanics and also provides generalized solutions. The homeomorphic functional model as the basis for the formation of the tensor allows the expression of the deformation of any character. Formulas for expressing the main linear deformations are obtained. Results are suitable for evaluation of three-dimensional deformation fields of any scale. Deformation parameters are attributed directly to the topographic surface of the Earth. The sufficient coverage of the Earth by GNSS stations and representational observational data that defines the completeness of functional model construction, together with the obtained results are able to provide the evaluation and interpretation of the real deformations, but not within the traditional model surfaces.
Key words: spatial deformations of the Earth; topographic surface; space mapping; space metric form; space metric tensor; coefficient of linear distortion.
Кількість посилань 32
ТАДЄЄВ О. А.
Кафедра геодезії та картографії, Національний університет водного господарства та природокористування,
вул. Соборна, 11, Рівне, Україна, 33028, тел. +38(096)7488449, ел. пошта: oleksandrtad@gmail.com
ОЦІНЮВАННЯ ТРИВИМІРНИХ ДЕФОРМАЦІЙНИХ ПОЛІВ ЗЕМЛІ МЕТОДАМИ
ПРОЕКТИВНО-ДИФЕРЕНЦІАЛЬНОЇ ГЕОМЕТРІЇ. ГОЛОВНІ ЛІНІЙНІ ДЕФОРМАЦІЇ
Мета. Оцінювання деформацій топографічної поверхні Землі методами проективно-диференціальної геометрії спрямоване на вираження метричного тензора простору і групи параметрів головних лінійних деформацій у геоцентричній просторовій системі координат. Методика. Виконання завдання ґрунтується на використанні властивостей гомеоморфізму перетворення (відображення) тривимірної замкненої неперервної області простору за гіпотези, що це перетворення має геофізичне походження і спричинене деформацією. За умови відповідності базових функцій вимогам гомеоморфізму, функціональна модель перетворення здатна передавати різними характеристиками зміну метричних властивостей області, які, за прийнятої гіпотези, є параметрами її деформації. Основним їхнім носієм є метричний тензор тривимірного евклідового простору. Тензор формується метричною формою перетвореної області простору – квадратом довжини лінійного елемента, вираженого за диференціалами координат області перетворення з урахуванням повних диференціалів базових функцій. Результати. Виконання завдання здійснено за умови, що область перетворення простору окреслена топографічною поверхнею Землі і координована в геоцентричній тривимірній прямокутній системі. Результатом виконання є робочі формули для обчислення головних просторових лінійних деформацій – коефіцієнтів розширення, стиснення та зсуву топографічної поверхні. Напрями цих показників визначено в геоцентричній полярній системі. Різні коефіцієнти розширень та їхні напрями виражені в компонентах метричного тензора. Одержано формули для обчислення параметрів у довільному заданому напрямі, вздовж напрямів координатних осей, у проекціях на координатні площини, а також для тріади їхніх екстремальних значень з відповідною просторовою орієнтацією. Наукова новизна і практична значущість. Обґрунтовано, що під час досліджень деформаційних полів Землі методи проективно-диференціальної геометрії мають більші потенційні можливості порівняно з методами лінійної механіки суцільного середовища і забезпечують узагальнені розв’язки. Гомеоморфна функціональна модель як основа формування тензора дає змогу виражати будь-які деформації. Одержано розрахункові формули для вираження головних лінійних деформацій. Результати придатні для оцінювання тривимірних деформаційних полів будь-яких масштабів. Параметри деформації зараховують безпосередньо до топографічної поверхні Землі. Достатнє покриття Землі GNSS-станціями і репрезентативні дані спостережень, що визначає повноту побудови функціональної моделі, разом з одержаними результатами здатні оцінити та інтерпретувати реальні деформації, а не ті, що належать до традиційних модельних референцних поверхонь.
Ключові слова: просторові деформації Землі; топографічна поверхня; відображення простору; метрична форма простору; метричний тензор простору; коефіцієнт лінійного спотворення
ТАДЕЕВ А. А.
Кафедра геодезии и картографии, Национальный университет водного хозяйства и природопользования,
ул. Соборная, 11, Ровно, Украина, 33028, эл. почта: oleksandrtad@gmail.com
ОЦЕНИВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ ЗЕМЛИ МЕТОДАМИ
ПРОЕКТИВНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ. ГЛАВНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ
Цель. Решение задачи оценивания деформаций топографической поверхности Земли методами проективно-дифференциальной геометрии направленное на выражение метрического тензора пространства и группы параметров главных линейных деформаций в геоцентрической пространственной системе координат. Методика. Решение задачи основывается на использовании свойств гомеоморфизма преобразования (отображения) трехмерной замкнутой непрерывной области пространства при гипотезе, что это преобразование имеет геофизическое происхождение и обусловлено деформацией. При условии соответствия базовых функций требованиям гомеоморфизма, функциональная модель преобразования способна передавать различными характеристиками изменения метрических свойств области, которые, в соответствии с гипотезой, являются параметрами ее деформации. Основным их носителем является метрический тензор трехмерного евклидова пространства. Тензор формируется метрической формой преобразованной области пространства – квадратом длины линейного элемента, выраженного дифференциалами координат области преобразования с учетом полных дифференциалов базовых функций. Результаты. Решение задачи осуществлено при условии, что область преобразования пространства очерчена топографической поверхностью Земли и координирована в геоцентрической трехмерной прямоугольной системе. Результатом решения есть рабочие формулы для вычисления главных пространственных линейных деформаций – коэффициентов расширения, сжатия и сдвига топографической поверхности. Направления этих показателей определены в геоцентрической полярной системе. Различные коэффициенты расширения и их направления выражены в компонентах метрического тензора. Получены формулы для вычисления параметров в произвольном заданном направлении, вдоль направлений координатных осей, в проекциях на координатные плоскости, а также для триады их экстремальных значений с соответствующей пространственной ориентацией. Научная новизна и практическая значимость. Обосновано, что при исследовании деформационных полей Земли методы проективно-дифференциальной геометрии имеют большие потенциальные возможности в сравнении с методами линейной механики сплошной среды и обеспечивают обобщенные решения. Гомеоморфная функциональная модель, как основа формирования тензора, позволяет выражать деформации не только линейного характера. Получены расчетные формулы для выражения главных линейных деформаций. Результаты пригодны для оценивания деформационных полей всех масштабов. Параметры деформации отнесены непосредственно к топографической поверхности Земли. Достаточное покрытие Земли GNSS-станциями и репрезентативные данные наблюдений, определяющие полноту построения функциональной модели, вместе с полученными результатами способны обеспечить оценки и интерпретацию реальных деформаций, а не отнесенных к традиционным модельным референцным поверхностям.
Ключевые слова: пространственные деформации Земли; топографическая поверхность; отображение пространства; метрическая форма пространства; метрический тензор пространства; коэффициент линейного искажения
Received 09.09.2016
Пам’яті Віталія Григоровича Осадчого..
Пам’яті Володимира Миколайовича Шумана.
УДК 551.245 (477.8)
С. В. МЫЧАК1, С. И. КУРИЛО2, В. Н. БЕЛЬСКИЙ2, А. В. МУРОВСКАЯ1
1Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, пр. Палладина 32, Киев, Украина, 03680,
тел. +38(097)6884656, эл. почта: sergiimychak@gmail.com, murovskaya@gmail.com
2Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. М.П. Семененка НАН Украины, пр. Палладина, 34, Киев-142, Украина, 03680, эл. почта: kurylo.sergiy@gmail.com, belskyi.vm@gmail.com
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
РОСИНСКОГО МЕГАБЛОКА УКРАИНСКОГО ЩИТА
НА УЧАСТКЕ ВЕРХНЕГО ТЕЧЕНИЯ
Р. РОСЬ (ФУРСЫ-БОРЩАГОВКА)
Целью данной работы является тектонофизическое изучение земной коры территории верхнего течения р. Рось, сопровождаемое петрологическим и изотопно-геохимическим исследованием горных пород, для последующего построения геодинамической модели западной части Украинского щита (УЩ). До последнего времени эта часть УЩ была наименее изучена геолого-геофизическими методами. В данной статье приведены новые результаты тектонофизического и геологического изучения верхней части земной коры указанной территории, выполненые в 2015 г. Методика. Полевые тектонофизические исследования выполнены структурно-парагенетическим методом тектонофизики для I–II уровней глубинности. Для построения стереограмм трещиноватости применялась программа Stereonet 32 (K. Röller, C. Trepmann). Результаты. В статье приведены результаты тектонофизического анализа хрупкой трещиноватости горных пород. Мы полагаем, что изученные трещины отдельности формировались при остывании интрузивных массивов и/или при последующей деформации при их внедрении. Для горных пород изученной территории характерными является сдвиговые деформационные режимы. Причем наблюдается чередование режимов субширотного и субмеридионального сжатия. В соответствие с нашими результатами значительная часть трещин в пределах исследованной территории соотносится с этапами формирования и активизации Немировской зоны разломов. На участке сел Кашперовка – Борщаговка реконструированное поле напряжений аналогично преобладающему полю напряжений Новоград-Волынского и Уманского массивов, отражающему их деформацию ~2.05 млрд лет назад. Научная новизна. Впервые изучено напряженно-деформированное состояние кристаллических горных пород в верхнем течении р. Рось, дающее представление о деформациях земной коры западной части УЩ в раннем протерозое и имеющее важное значение для построения геодинамической модели региона. Практическое значение. Построение геодинамической модели необходимо для дальнейших инженерно-геологических исследований и составления различного рода картографических документов.
Ключевые слова: деформации, поля напряжений, зоны разломов, геодинамика, Росинский мегаблок, Украинский щит.
Кількість посилань 19
С. В. МИЧАК1, С. І. КУРИЛО2, В. М. БЕЛЬСЬКИЙ2, А. В. МУРОВСЬКА1
1 Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, пр. Палладіна, 32, Київ, Україна, 03680, тел. +38 (097) 6884656,
ел. пошта: sergiimychak@gmail.com, murovskaya@gmail.com
2 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України, пр. Палладіна, 34, Київ-142, Україна, 03680, ел. пошта: kurylo.sergiy@gmail.com, belskyi.vm@gmail.com
НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН РОСИНСЬКОГО МЕГАБЛОКУ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА НА ДІЛЯНЦІ ВЕРХНЬОЇ ТЕЧІЇ Р. РОСЬ (ФУРСИ-БОРЩАГІВКА)
Метою цієї роботи є тектонофізичні вивчення земної кори території верхньої течії р. Рось, супроводжуване петрологічними й ізотопно-геохімічними дослідженнями гірських порід, для подальшої побудови геодинамічної моделі західної частини Українського щита (УЩ). До останнього часу ця частина УЩ була найменш вивчена геолого-геофізичними методами. Наведено нові результати тектонофізичного і геологічного вивчення верхньої частини земної кори зазначеної території, виконані в 2015 р. Методика. Польові тектонофізичні дослідження виконані структурно-парагенетичним методом тектонофізики для I–II рівнів глибинності. Для побудови стереограм тріщинуватості застосовували програму Stereonet 32 (K. Röller, C. Trepmann). Результати. Наведено результати тектонофізичного аналізу крихкої тріщинуватості гірських порід. Вважаємо, що вивчені тріщини окремо формувалися під час охолодження інтрузивних масивів і/або за подальшої деформації в разі їх впровадження. Для гірських порід вивченої території характерними є зсувні деформаційні режими. Причому спостерігається чергування режимів субширотного і субмеридіонального стиснення. Відповідно до наших результатів значна частина тріщин у межах дослідженої території співвідноситься з етапами формування та активізації Немирівської зони розломів. На ділянці с. Кашперівка – Борщагівка реконструйоване поле напружень аналогічно переважному полю напруг Новоград-Волинського та Уманського масивів, що відображає їхню деформацію ~ 205 млрд років тому. Наукова новизна. Вперше вивчено напружено-деформований стан кристалічних гірських порід у верхній течії р. Рось, що дає уявлення про деформації земної кори західної частини УЩ у ранньому протерозої і має важливе значення для побудови геодинамічної моделі регіону. Практичне значення. Побудова геодинамічної моделі необхідно для подальших інженерно-геологічних досліджень і складання різних картографічних документів.
Ключові слова: деформації; поля напружень; зони розломів; геодинаміка; Росинський мегаблок; Український щит.
S. MYCHAK1, S. KURYLО2, V. BELSKYI2, A. MUROVSKAYA1
1 S. I. Subbotin Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 32, Palladina avenue, Kyiv, Ukraine, 03680,
tel. +38 (097) 6884656, e- mail: sergiimychak@gmail.com, murovskaya@gmail.com
2M. P. Semenenko Institute of geochemistry, mineralogy and ore formation of the National Academy of Sciences of Ukraine, 34, Palladina avenue, Kyiv-142, Ukraine, 03680, e-mail: kurylo.sergiy@gmail.com, belskyi.vm@gmail.com
STRESS-STRAIN STATE OF ROSYNSK BLOCK OF THE SHIELD FOR UPSTREAM
OF THE ROS’ RIVER (FURSY – BORSCHAHIVKA)
The purpose of this work is to fulfill tectonophysical study of the Earth's crust of the area of the river Ros upstream, followed by the petrological and isotope-geochemical study of rocks for the subsequent construction of geodynamic model of the western part of the Ukrainian shield (USH). Until recently, this part of the USH was the least studied using geological and geophysical methods. This article presents new results of tectonophysical and geological study of the area upper crust, performed in 2015. Methodology. Tectonophysical field studies were carried out using the structural and paragenetic method to I–II levels of depth. In processing and interpreting of the paragenetic related fractures the structurally paragenetic method and the program Stereonet 32 by K. Ruller and K.Trepmann was applied. Results. The paper presents the results of the tectonophysical study of rock brittle fractures. We assume the studied fractures of jointing to be formed during the cooling intrusive massifs and / or during the subsequent deformation during their implementation. Within the study area the srike-slip deformation regimens are characteristic. Moreover, there is an alternation of W-E and N-S compression regimes. In accordance with our results significant portion of fractures within the study area corresponds to the stages of formation and activation of the Nemirovskaya fault zone. In the area of Kashperovka – Borshhagivka reconstructed stress field is similar to the prevailing stress field within the Novograd-Volyn and Uman massifs, reflecting their deformation ~ 2.05 billion years ago. Originality. For the first time the stress-strain state of crystalline rocks upstream of the river Ros was studied, which gives an idea of crustal deformation in the western part of the Ukrainian Shield in the Early Proterozoic time and are important for the construction of geodynamic model of the region. Practical significance. Construction of geodynamic model is necessary for further geotechnical investigations and preparation of various types of cartographic documents.
Key words: deformations; stress field; faults zones; geodynamics; Rosynsk block; Ukrainian shield.
REFERENCES
Bezvynnyy V. P., Tsyba M. M., Donets' H. A. et.al. Derzhavna heolohichna karta Ukrayiny. Tsentral'noukrayins'ka seriya. Masshtab 1:200 000, arkushi: M-36-XIX (Bila Tserkva), M-36-XXV (Uman') [State geological map of Ukraine. Central Ukrainian series. Scale 1: 200 000 sheets: M-36-XIX (Bila Tserkva), M-36-XXV (Uman')]. Kyiv, State Geological Service, PDRHP “Pivnichgeologiya”.
Bogdanova S., Gorbatschev R., Grad M., Guterch A., Janik T., Kozlovskaya E., Motuza G., Skridlaite G., Starostenko V., Taran L., 2006. EUROBRIDGE: New insight into the geodynamic evolution of the East European Craton In: Gee, D.G., Stephenson, R.A. (Eds.), European Lithosphere Dynamics, Geological Society, London, Memoirs, 32. Geological Society London, pp. 599–628.
Bogdanova S. V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T. N., Kozlov V. I., Puchkov V. N., Volozh Y. A., 2008. The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia Precambrian Research 160, pp. 23–45.
Bogdanova S., Gintov O., Kurlovich D., Lubnina N., Nilsson M., Orlyuk M., Pashkevich I., Shumlyanskyy L., Starostenko V. 2012. Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield of Volgo-Sarmatia caused by rotation during the assembly of supercontinent Columbia (Nuna). Lithos 174, 196–216. http: // dx. doi. org /10.1016/ j.lithos.2012.11.002.
Elming S. A., Mikhailova N. P., Kravchenko S. N. 2001, Palaeomagnetism of Proterozoic rocks from the Ukrainian Shield: new tectonic reconstructions of the Ukrainian and Fennoscandian shields: Tectonophysics, vol. 339, pp. 19–38, doi: 10.1016/S0040-1951(01)00032-4.
Elming S. A., Kravchenko S. N., Layer P., Rusakov O. M., Glevasskaya A. M. Mikhailova N. P., Bachtadze V. Paleomagnetism and 40Ar/ 40Ar age determinations of the Edicarian traps from the southwestern margin of the East European Craton, Ukraine: Relevance to the Rodinian Breakup. J. Geol. Soc. 2006, 162(6), pp. 131–133.
Geohronologiya rannego dokembriya Ukrainskogo schita. Proterozoi [Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian shield. Proterozoic]. Kyiv, Naukova dumka, 2008, 240 p.
Gintov O. B. Polevaya tectonofizika i ee primenenie pri izuchenii deformaziy zemnoy kori Ukrainy [Field tectonophysics and its application in the study of crustal deformation of Ukraine]. Feniks. Kyiv. 2005. 572 p.
Gintov O. B. Problemy heodynamyky Ukraynskoho shchyta v dokembryy [Problems of the Ukrainian shield in the Precambrian geodynamics]. Geophysical Journal, 2015, vol. 37, no. 2, pp. 3–22.
Gintov O. B. Shema periodizacii etapov razlomoobrazovania v zemnoy kore Ukrainskogo shita – novye dannye I isledovaniya [The scheme of periodization phases of faulting in the crust of the Ukrainian Shield - the new data and investigation.]. Geophysical Journal, 2014, vol. 36, no. 1. pp. 3–18.
Gintov O. B., Mychak S. V. Heodynamycheskoe razvytye Inhulskoho mehabloka Ukraynskoho shchyta po heoloho-heofyzycheskym y tektonofyzycheskym dannym. I [Geodynamic development Ingul block Ukrainian shield according to geological and geophysical and tectonic data. I]. Geophysical Journal, 2011, vol. 33, no. 3, pp. 102–118.
Gintov O. B., Mychak S. V. Kinematika formirovaniya Ukrainskogo shita v period 1, 80 – 1,73 mlrd let nazad po rezultatam izychenia treshinovatosti gornyh porod Korostenskogo i Korsun’-Novomirgorodskogo plutonov [Kinematics of the formation of the Ukrainian shield in the period 1, 80 - 1.73 Ga as a result of the study of fracturing rocks Korosten and Korsun-Novomirgorod plutons.] Geofizicheskii zhurnal Geophysical Journal, 2014, vol. 36, no. 4, pp. 24–36.
Gintov O. B., Mychak S. V. Napryajennye sostoyania i deformacii zemnoi kory centralnoy chasti Ingulskogo megabloka po materialam Tectonofizicheskogo izucheniya Novoukrainskogo massiva [The stress state and deformation of the crust of the central part of the Ingul block materials tectonophysical study Novoukrainsk massif]. Geophysical Journal, 2011, vol. 33, no. 2, pp. 28–45.
Gintov O. B., Mychak S. V. Napryajennye sostoyania i deformacii zemnoi kory centralnoy chasti Ingulskogo megabloka po materialam Tectonofizicheskogo izucheniya Novoukrainskogo massiva [The stress state and deformation of the crust of the central part of the Ingul block materials tectonophysical study Novoukrainsk massif]. Geophysical Journal, 2011, vol. 33, no. 2, pp. 28–45.
A.V. Antsyferov, E.M. Sheremet, K.E. Esypchuky. Geologo-heofyzycheskaya model' Nemyrovsko-Kocherrovskoy shovnoy zoni Ukraynskoho shchyta [Geological and geophysical model Nemirovskaya-Kocharovskaya seam zonі Ukrainian shield], Ukrainian State Research and Design Institute of Mining Geology, Geomechanics and Mine Surveying. Donetsk: Publishing House “Weber”, 200, 253 p.
Hlevasskyy E. B. Reshenye nekotoryh problem petrolohyy y stratyhrafyy Ukraynskoho shchyta s pozytsyy plytotektonyky [The solution of some problems of petrology and stratigraphy of the Ukrainian shield from the standpoint of plate tectonics.]. Mineralogical Journal. 2005, T. 27, no. 3, pp. 57—66.
K. Y. Yesypchuk, O. B. Bobrov, Stepanyuk L. M., M. P. Shcherbak ta in. Korelyatsiyna khronostratyhrafichna skhema ranego dokembriyu Ukrayins'kogo shchyta (poyasnyuval'na zapyska) [Correlation scheme hronostratyhrafichna Early Precambrian Ukrainian Shield (explanatory note)]. Kyiv: UkrDHRI, 2004, 30 p.
Mychak S. V. Deformatsiya hirs'kykh porid Umans'koho, Novohrad-Volyns'koho ta Novoukrayins'koho masyviv v period 2,02-2,05 mlrd rokiv tomu za rezul'tatamy tektonofizychnoho vyvchennya [Deformation rocks Uman, Novograd-Volynsk and Novoukrainsk massif between 2,02-2,05 Ga tectonic research]. “Geodynamics” no. 2 (17), 2014, pp. 150–162
Mychak S. V. Kynematyka formyrovanyya zapadnoy i tsentral'noy chastey Ukraynskoho shchyta v peryod 2,05-2,02 mlrd let nazad [Kinematics of formations of the western and central parts of the Ukrainian shield between 2.05-2.02 Ga ago]. Geofizicheskii zhurnal - Geophysical Journal. 2015, vol. 37, no 1, pp. 83–99.
Shcherbakov I. B. Petrolohiya Ukraynskoho shchyta [Petrology Ukrainian shield]. Lviv: ZUKTs, 2005, 366 p.
Zyul'tsle V. V., Dorkovs'ka Z. M., Vykhodtsev M. K. ta in. Derzhavna heolohichna karta Ukrayiny masshtabu arkusha 1:200000 M-35XXIV (Skvyra) [Ukraine State Geological map sheet scale 1: 200,000 L-35 XXIV (Skvyra)]. Central Ukrainian series. Kyiv, the State Committee for Natural Resources of Ukraine, the State Geological Service, PDRHP “Pivnichgeologiya”, 135 p.
Skempton A. W. Some observations on tectonic shear zones. Proc. I Int. Congr. Rock Mech. 1966, 1, pp. 55–58.
УДК 552.578.3.061.3:551.734.5 (477.8)
Ю. М. СЕНЬКОВСЬКИЙ, В. П. ГНІДЕЦЬ, К. Г. ГРИГОРЧУК, Ю. В. КОЛТУН, І. Т. ПОПП, Н. Я. РАДКОВЕЦЬ, М. В. МОРОЗ, П. В. МОРОЗ, В. Б. РЕВЕР, А. О. РЕВЕР,
Л. В. БАЛАНДЮК, О. М. КОХАН, Ю. П. ГАЄВСЬКА, Г. Я. ГАВРИШКІВ, Л. Б. КОШІЛЬ
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, м. Львів, вул. Наукова, 3-а, 79060, тел. +38(032)2634161 e-mail: igggk@mail.lviv.ua
ГЕОЛОГО-ПАЛЕООКЕАНОГРАФІЧНІ МОДЕЛІ КАРПАТО-ЧОРНОМОРСЬКОЇ КОНТИНЕНТАЛЬНОЇ ОКРАЇНИ ОКЕАНУ ТЕТІС
Мета. З’ясувати геолого-палеоокеанографічні умови седименто-літогенезу мезозой-кайнозойських відкладів Карпато-Чорноморської континентальної окраїни океану Тетіс. Методика. Багатоаспектний комплексний підхід до діагностики обстановок давнього осадонагромадження ґрунтується на порівняльно-літологічному, літолого-фаціальному, літологічному, фаціально-генетичному та мінералого-петрографічному методах. Результати. У роботі розглянуто пріоритетну фундаментальну проблему сучасної геології: формування та еволюція осадових комплексів давніх континентальних окраїн. Створено серію геолого-палеоокеанографічних моделей обстановок седиментації та виділено осадові асоціації для окремих віків пізнього мезозою та кайнозою Карпато-Чорноморської континентальної окраїни океану Тетіс. Охарактеризовані регіональні особливості просторово-вікового поширення теригенних, карбонатних, кременистих, вулканітових та змішаних осадів пізньоюрської, ранньо- та пізньокрейдової, еоценової та олігоцен-ранньоміоценової епох. Локалізовані осадові утворення, що пов’язані як з першим (шельфові карбонатні банко-рифові та теригенні алювіально-дельтові утворення), так і з другим рівнем седиментації (фени підніжжя континентальних схилів, утворення мезопелагіальних рівнин). Наукова новизна. Геолого-палеоокеанографічні моделі дали змогу відтворити цілісну картину еволюції процесів седиментації під впливом комплексу палеоокеанографічних факторів, таких як евстатичні зміни рівня Світового океану, глобальні аноксичні події тощо. Запропонована концепція еволюції Карпато-Чорноморської континентальної окраїни океану Тетіс з погляду розвитку процесів лавинної седиментації на різних структурних уступах, а саме на шельфі та в підніжжі континентального схилу, дала змогу по-новому пояснити утворення цих потужних осадових верств, де коливання рівня моря контролювали розподіл осадового матеріалу між епіпелагічною та мезопелагічною частиною басейнів. Практична значущість. Встановлені осадові утворення, що пов’язані як з першим (шельфові карбонатні банко-рифові та теригенні алювіально-дельтові утворення), так і з другим рівнем лавинної седиментації (фени підніжжя континентальних схилів). Ці осадові акумулятивні тіла становлять важливі об’єкти, перспективні на нафту і газ у давніх і сучасних осадових басейнах Світового океану. Ідентифікація цих утворень у межах давньої Карпато-Чорноморської континентальної окраїни океану Тетіс надає нові дані стосовно перспектив нафтогазоносності цього регіону.
Ключові слова: Карпато-Чорноморський сегмент океану Тетіс, континентальна окраїна, епіпелагічне та мезопелагічне осадонагромадження, титон, неоком-апт, пізній альб, сеноман, маастрихт, середній еоцен, олігоцен-ранній міоцен (майкоп).
Кількість посилань 58
Ю. Н. СЕНЬКОВСКИЙ, В. П. ГНИДЕЦ, К. Г. ГРИГОРЧУК, Ю. В. КОЛТУН, И. Т. ПОПП, Н. Я. РАДКОВЕЦ, М. В. МОРОЗ, П. В. МОРОЗ, В. Б. РЕВЕР, А. А. РЕВЕР, Л. В. БАЛАНДЮК, О. М. КОХАН, ГЮ. П. АЕВСКАЯ, Г. Я. ГАВРЫШКИВ, Л. Б. КОШИЛЬ
Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины, ул. Научная, 3-а, г. Львов, 79060,
тел. +38 (032) 2634161, эл. почта: igggk@mail.lviv.ua
ГЕОЛОГО-ПАЛЕООКЕАНОГРАФИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КАРПАТО-ЧЕРНОМОРСКОЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ ОКЕАНА ТЕТИС
Цель. Выяснить геолого-палеоокеанографические условия седименто-литогенеза мезозой-кайнозойских отложений Карпато-Черноморской континентальной окраины океана Тетис. Методика. Многоплановый комплексный подход к диагностике обстановок древнего осадконакопления основывается на сравнительно-литологическом, литолого-фациальном, литмологическом, фациально-генетическом и минералого-петрографическом методах. Результаты. В работе рассмотрена приоритетная фундаментальная проблема современной геологии: формирование и эволюция осадочных комплексов древних континентальных окраин. Создана серия геолого-палеоокеанографических моделей обстановок седиментации и выделены осадочные ассоциации для отдельных веков позднего мезозоя и кайнозоя Карпато-Черноморской континентальной окраины океана Тетис. Охарактеризованы региональные особенности пространственно-возрастного распространения терригенных, карбонатных, кремнистых, вулканитовых и смешанных осадков позднеюрской, ранне- и позднемеловой, эоценовой и олигоцен-раннемиоценовой эпох. При этом локализованы осадочные образования, связанные как с первым (шельфовые карбонатные банко-рифовые и терригенные аллювиально-дельтовые образования), так и со вторым уровнем седиментации (фены подножия континентального склона, образования мезопела¬гических равнин). Научная новизна. Геолого-палеоокеанографические модели позволили воссоздать целостную картину эволюции процессов седиментации под влиянием комплекса палеоокеано¬графических факторов, таких как эвстатические изменения уровня Мирового океана, глобальные аноксические события и тому подобное. Предложенная концепция эволюции Карпато-Черноморской континентальной окраины океана Тетис с точки зрения развития процессов лавинной седиментации на разных структурных уступах, а именно, на шельфе и в подножии континентального склона, позволила по-новому объяснить образование этих мощных осадочных толщ, где колебания уровня моря контролировали распределение осадочного материала между эпипелагической и мезопелагической частями бассейнов. Практическая значимость. Выделены осадочные образования, связанные как с первым (шельфовые карбонатные банко-рифовые и терригенные аллювиально-дельтовые образования), так и со вторым уровнем лавинной седиментации (фены подножия континентального склона). Эти осадочные аккумулятивные тела представляют собой важные объекты, перспективные на нефть и газ в древних и современных осадочных бассейнах Мирового океана. Идентификация этих образований в пределах древней Карпато-Черноморской континентальной окраины океана Тетис представляет новые данные о перспективах нефтегазоносности этого региона.
Ключевые слова: Карпато-Черноморский сегмент океана Тетис; континентальная окраина; эпипелагическое и мезопелагическое осадкообразование; титон; неоком – апт; поздний альб; сеноман; маастрихт; средний еоцен; олигоцен – ранний миоцен (майкоп).
Y. SENKOVSKYI, V. GNIDETS, K. GRIGORCHUK, Y. KOLTUN, I. POPP, N. RADKOVETS, M. MOROZ, P. MOROZ, V. REVER, A. REVER, L. BALANDYUK, O. KOHAN, Y. GAYEVSKA, G. GAVRYSHKIV, L. KOSHIL`
Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals of National Ukrainian Academy of Sciences, Lviv, 3-а, Naukova str., Lviv, Ukraine, 79060, tel. +38 (032) 2634161, e-mail: igggk@mail.lviv.ua
GEOLOGICAL AND PALEOOCEANOGRAPHIC MODELS
OF THE CARPATHIAN-BLACK SEA CONTINENTAL MARGIN OF THE TETHYS
Purpose. To clear up geological-paleooceanographic conditions of sediment-lithogenesis of the Mesozoic-Cenozoic deposits of the Carpathian-Black Sea continental margin of the Tethys. Methodology. Multi-aspect complex approach of diagnostics of paleosedimentation environments includes comparative-lithologic, lithofacial, lithmological, facial-genetic and mineralogy-petrographic analyses. Results. In this work the primary fundamental problem of modern geology. i.e.: formation and evolution of sedimentary complexes of ancient continental margins has been reviewed. A series of geological-paleooceanographic models of sedimentation environments has been made and sedimentary associations for specific ages of the late Mesozoic and Cenozoic Carpathian-Black Sea continental margin of the Tethys have been distinguished. Regional features of space-age spread of terrigenous, carbonaceous, siliceous, volcanic and mixed sediments of the Late Jurassic, Early and Late Cretaceous, Eocene and Oligocene-Early Miocene ages have been characterized. In addition to that sedimentary formations associated with both the first (shelf carbonate bank-reef and terrigenous alluvial delta formations) and the second level of sedimentation (fen’s foot of the continental slopes, the formation of mesopelagic plains) have been localized. Originality. Geological-paleooceanographic models allowed to recreate a complete picture of the evolution of sedimentation processes influenced paleooceanographic complex factors such as eustatic changes in sea level, global anoxic events, etc. The proposed concept of the evolution of the Carpathian-Black Sea continental margin of the Tethys in terms of processes of avalanche sedimentation on various structural levels, namely on the shelf and at the foot of the continental slope, allowed in a new way to explain the formation of these sedimentary strata, where the sea level fluctuations controlled distribution of sedimentary material between epipelagic and mesopelagic parts of basins. Practical significance. Sedimentary formations associated with both the first (shelf carbonate bank-reef and terrigenous alluvial delta formations) and the second level of avalanche sedimentation (fen’s foot of the continental slopes) have been established. These sediment accumulation bodies represent important objects prospective for oil and gas in the ancient and modern sedimentary basins of the oceans. Identification of these formations within the ancient Carpathian-Black Sea continental margin of the Tethys provides new data on the oil and gas bearing potential of the region.
Keywords: The Carpathian- Black Sea segment of the Tethys; continental margin; epipelagic and mesopelagic sedimentation; Tithonian, Neocomian – Aptian; Late Albian; Senomanian; Maastrichtian; Middle Eocene; Oligocene – Early Miocene (Maicopian).
REFERENCES
Afanaseva I. M. LitogenesigeohimijaflishevojformatsiisevernogosklonaSovetskihKarpat [Lithogenesis and geochemistry of flysch formation of the northern slope of the Soviet Carpathians]. Kyiv, Izd. Nauk.dumka, 1983, 183 p. (in Russian).
Senkovskyi Yu. M., Koltun Yu. V., Hryhorchuk K. H., Hnidets V. P., Popp I. T., Radkovets N. Ya. Bezkysnevi podii okeanuTetis [Anoxic events of the Tethys ocean]. Kyiv, Izd. Nauk. Dumka, 2012, 184 p. (in Ukrainian).
Vakhrameev V. A. Jurskije I mjelovyje flory i klimaty Zjemli [Jurassic and Cretaceous flora and climates of the Earth]. Moscow, Izd. Nedra, 1988, 214 p. (in Russian).
Gevorkyan V. H. Geologija nizhnjemjelovyh otlozhenij jugo-zapadnoj okrainyVostochno-Jevropejskoj platformy [Geology of Low Cretaceous deposits of South-Western part of Eastern European platform]. Kyiv, Izd. Nauk.dumka, 1976, 158 p. (in Russian).
Edited by Anton Atanasov Geologija i njeftjegasonosna pjerspjektivnost na Misijskata platforma v tsentralnaseverna Blgarija [Geology and oil-gas bearing prospects on Moesia platform in the central Bulgaria]. Sofia, Tekhnika,1983, 287 p. (in Bulgarian).
Senkovskyi Yu. M., Hryhorchuk K. H., Hnidets V. P., Koltun Yu. V. Geologichna paleookeanografija okeanuTetis[Geology paleookeanography of the Tethys ocean]. Kyiv, Izd. Nauk.Dumka, 2004, 172 p. (in Ukrainian).
Edited by Petr Bokov, Hristo Chemberski Geolozhki pjerspjektavki za njeftjegasonosta na severoistochna Blgarija [Geology oil-gas bearing prospects in north-eastern Bulgaria]., Sofia, Tekhnika,1987, 331 p.
Danysh V. V. Litilogo-fatsialnyje tipy karpatskoho flisha i ikh sedimentologicheskije osobjennosti [Lithofacial types of the Carpathians flysch and their sediment features]. Kyiv, Izd. Nauk.dumka, 1984, pp. 33–38 (in Russian).
Dosin G. D. Njekotoryje osobjennosti uslovi jsjedimejntatsii oligotsenovoj epokhi v pridjelakh vnjeshnje karpatskoj geosinklinali [Some features of sedimentary conditions of Oligocene within inner Carpathian geosyncline]. Materialso Х Congr. Carp.-Balkan. Geol. Assos.: Sedimentology. Section 2, Bratislava, 1974, pp. 59–63
Popov S. V., Akhmetev M. A., ZaporozhetsN. I. et al. Istorija vostochnovo Paratetisa v posdnjem eotsenje – rannjem miotsenje[History of eastern Paratethys in Late Eocene- Early Miocene]. Strasigrafiya, geologicheskaya korelyatsiya, 1993, vol. 1, no. 6, pp. pp. 10–39 (in Russian).
Vyalov O. S., Gavura S. P., Danysh V. V. et al. Istorija geologicheskogo rasvitija Ukrainskih Karpat[History of geology development of the Ukrainian Carpathians].Kyiv, Izd. Nauk.dumka, 1981, 180 p. (inRussian).
Zonenshtain L. P., Derkur Zh., Kazmin V. G. et al. Istorija okeana Tetis [History of the Tethys ocean]. Moscow, Izd. Nedra, 1987, pp. 104–115 (in Russian).
Nevesskaya L. A., Voronina A. A., GoncharovaI.A. et al. Istorija Paratetisa [History of the Paratethys Ocean]. 27 Intern. Geol. Cong. Moscow, Izd. Nedra, 1984, pp. 91–101 (in Russian).
Kazmin V. G., Tikhonova N. F. Pozdnemezozojskije-eotsenovyje okrainnyje morja v Chernomorsko-Kaspijskom regionje: paleologicheskije rekonstruktsiji [Late Mesozoic –Eocene Fringing seas in the Black Sea – Caspian region: Paleotectonic Reconstructions]. Geotectonika, 2006, no. 3, pp. 9–22 (in Russian).
Krasilov V. A. Melovoj period. Evolutsija zemnoj kory i litosfery[Cretaceous. Evolution of Earth crust and lithosphere]. Moscow, Izd. Nauka, 1985, 240 p. (in Russian).
Lisitsin A. P. Protsessy terigennoj sedimentatsii v morjah i okeanah [Process of terrigenous sedimentation in seas and oceans]. Moscow, Izd. Nauka, 1991, 271 p. (in Russian).
Burgel N. K., Bobrynskiy B. M., Avdeevskiy Yu. F. et al. Litologija mezozoiskikh otlozhenij Dnestrovsko-Prutskogo mjezhdurjechja [Lithology of Mesozoic deposits of the area between the Dniester and the Prut]. Kishinev, 1969, 258 p. (in Russian).
Nikishin A. M., Bolotov S. N., Baraboshkin Ye. Yu. et al. Mezokajnozojskaja istorija i geodinamika Krymsko-Kavkazskogo-Chornomorskogo regiona[Mesozoic-Cenozoic history and geodynamics of Crimea- Caucaus-Black Sea region]. Vest. MGU, Ser. Geologiya, 1997, no. 3, pp. 6–16 (in Russian).
Naidin D. P., Pokhpalainen V. P., Kats Yu. I., Krasilov V. A. Melovoj period. Paleogeografija I paleookeanologija [Cretaceous. Paleography and Paleooceanology]. Moscow: Nauka, 1986, 262 p. (in Russian).
Edited by Anton Atanasov Njeftje-gazonosnostnanaPredbalkana[Oil-gas bearing on Pre-Balkan]. Sofia, Tekhnika, 1980, 207 p. (in Bulgarian).
Okulovskiy S. N. Majkopskijeotlozhenijasevero-zapadnogoshelfaChjernogoMorja[Maicopian deposits of North-Westrn shelf of the Black Sea]. Geologiyaneftiigasa. 1987, no. 10, pp. 36-40 (in Russian).
Edited by Garetskiy R. G. Osadkonakopljenije I paleogeografija zapada Vostochno-Jevropejskoj platformy v mezozoje [Sedimentation and paleogeography of western part of East-European platform in Mesozoic]. Minsk, Nauka I Tekhnika, 1985, 216 p. (in Russian).
Edited by Kazmin V. G.,Natapov A. M. Paleogeograficheskij atlas Severnoj Jevrasii. Paleogen [Paleographic Atlas of Northern Eurasia. Paleogene]. Moscow, 1998. (in Russian).
Pylypchuk A. S., Vul M. Ya. Paleotsen-eotsenovyj flish severnogo sklona Ukrainskikh Karpat – otlozhenija drevnikh morskikh glubokovodnykh konusov vynosa [Paleocene-Eocene flysch of northern slope of the Ukrainian Carpathians – deposits of ancient sea deep of cones of dejection]. Geologiya neftegasonosnykh plastovykh reservuarov. Мoscow: Nauka, 1981, pp. 33–42 (in Russian).
Plakhotnyi L. G., Grigorieva V. A., Gaiduk I. S. et al. Ossobennosti rasprostranjenija pjeschano-alevritovykh pachek v majkopskikh otlozhenijakh na juge Ukrainy[Peculiarities of spreading sand-silts bed sets in Maicopian deposits on the South of Ukraine]. Geol. Zhurnal. 1971, T. 31, issue 4, pp. 41–52 (in Russian).
Edited by Tsankov V., Spasov Kh. Stratigrafija na Blgarija [Stratigraphy of Bulgaria]. Sofia: Nauka I izkuctvo. 1968, 390 p. (in Bulgarian).
Gozhyk P. F., Maslun N. V., Plotnikova L. F. et al. Stratygrafija mezokajnozojskykh vidkladiv pivnichno-zakhidnogo shelfu Chornogo morja[Stratigraphy of Mesozoic-Cenozoic deposits of north-western shelf of the Black Sea]. Kyiv.: IGNNANU, 2006, 171 p. (in Ukrainian).
TeslenkoYu. V., Yanovskaja G. G. K paleogeografii territorii Ukrainy v jurskom periode[According to paleogeography of the territory of Ukraine in Jurassic]. Geologicheskiy zhurnal, 1999, no. 1, pp. 77–80
(in Russian).
Hellem A. Jurskiy period [Jurassic]. L.: Nedra, 1978, 272 p. (in Russian).
Yasamanov N. A. Landshaftno-klimaticheskije uslovija jury, mela I paleogena juga SSSR[Landscape-climatic conditions of Jurassic, Cretaceous, Paleogene of southern part of the USSR]. Moscow: Nedra, 1978, 224 p. (in Russian).
Edited by Nikishin A. M. 400 millionov let geologicheskoj istoriij uzhnoj chaste Vostochnoj Evropy[400 million years of geology history of southern part of Eastern Europe]. Moscow: Geokart, GEOS, 2005, 338 p.
(in Russian).
Anastasiu N., Popa M., Varban B. Oligocene turbiditic sequences of the east Carpathians (Romania); facies analysis architecture and cyclic events / St. cerc. geologie, T. 39, pp. 35–43. Bucuresti, 1994.
Arthur M.A., Schlanger S.O. Cretaceous “ Oceanic anoxic events” as casual factors in development of reef-reservoired Giant oil fields // AAPG Bull. Vol. 63/6, 1979, pp. 870–885.
Atlas paletransportu osadów detrytycznych w łuku Karpacko-Bałkańskim. Część I. Tuton i kreda dolna 1 : 2000 000. Redaktor naukowy Andrzej Ślączka. Warszawa: Instutut geologiczny, 1976.
Buchem F.S. P., Razin P, Homewood P. W., Oterdoom W. H. Stratigraphic organization of carbonate ramps and organic – rich intrashelf basins: Natih Formation (Middle Cretaceous) of Northern Oman. AAPG Bull.,
vol. 86, no. 1, 2002, pp. 21–53.
Demaison G. J., Moore G. T. Anoxic environments and oil source bed genesis. Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 1980. Vol. 64, No. 8, pp. 1179–1209.
Dragastan O., H. Gielisch, D. K. Richter, T. Grewer, T. Kaziur, B. Cube, C. Radusch. Jurassic algae of the Perachora – Peninsula: Biostratigraphical and paleoecological implications. Beitrage zur palaontologie.
No. 19, Wien: 1994, pp. 49–80.
Świdrowska J. Hakenberg M., Poluhtovič B., Seghedi A., Višnâkov I. Evolution of the Mesozoic basins on the southwestern edge of the East European Craton (Poland, Ukraine, Moldavia, Romania). 2008. Studia Geologica Polonica, 130: Part 1: 3–130, Part 2: Plates.
Golonka J., Krobicki M. Upwelling regime in the Carpathian Tethys: a Jurassic − Cretaceous paleogeographic and paleoclimatic perspective. Geologogical Quarterly, 2001, 45(1), pp. 15–32.
Golonka. J., Ross M. I. , Scotese C. R. Paleogeographic and paleoclimatic modelling maps, 2003, 351.
Hac B. U., Hardenbol J., Vail P. R. Chronology of fluctuating sea level since the Triassic. Science, 1987,
vol. 235, no. 4793, pp. 1156–1167.
Jarvis J., Carson G.A., Cooper M. K. et. al. Microfossil assemblages and the Cenomanian-Turonian
(Late Cretaceous) oceanic anoxic event. Cretaceous Research, 1988, v. 9, nо 1, pp. 3–103.
Kempe S. Аlkalinity: the link between anaerobic basins and shallow water carbonates. Naturwissenshaften. 1990, 77, no. 9, pp. 426–427.
Misik M Microfacies of the Mezozoic and Tertiary Limestones of the West Carpathians. Vyd. Slov. Akad. Vied. Bratislava. 1966, 269 p.
Neagu Th., Dragastan O. Stratigrafia depozitelor neojurasice si eocretacice din Dobrogea de sud. St. cerc. Geol.,Geofiz., Geogr., Ceologie, T. 29, No. 1, pp. 80–87. Bucuresti, 1984.
Oszczypko N., Uchman A., Malata E. Rozwój paleotektoniczny basenów Karpat Zewnętrznych i pienińskiego pasa skałkowego. Kraków, 2006, 199 p.
Paleogeographie des Albs auf dem westlichen Territorium des europeischen Teils der UdSSR Zeitschrift angewandte Geologie. Berlin: Zentrales Geologiches Institut, 1978, band 24, heft 11, pp. 451–456.
Dercourt J., Gaetani M., Vrielynck B. et al. Peri-Tethys paleogeographical atlas. 2000, P. 24.
Porębski S. I. Šrodowisko depozycyjne sukcеsij nadewaporatowej w rejone Kraków Brztsko (Zapadlisko Przedkarpackie). Prace Paňstwowego Inst-ty Gelogicznego, CLXVIII, 1999, pp. 97–118.
Schlanger S. O. High frequency sea level fluctuations in Cretaceous time – an emerging geophysical problem. Mezozoic and Cenozoic oceans. Washington (D.C.) Boulder (Colo). 1986, pp. 6–74.
Schlanger S. O., Jenkyns H. C. Cretaceous oceanic anoxic events: causes and consequences. Geologie en Mijnbouw. 1976, vol. 55, no 3–4, pp. 179–184.
Smith A. G., Briden J. C., Drewry G. E. Phanerozoic wirld maps in organisms and continents through time. Paleont. Assoc. London Spec. Papers in Paleontology. 1973, V. 12.
Costea I., Vinogradov C., Comsa Doina. Studiul microfacial al depozitelor cretacice din platforma Moldoveneasca si depresiunea Birladului. St. cerc. Geol., Geofiz., Geogr., Ceologie, T. 26, no. 2, pp. 257–292. Bucuresti, 1981.
Nikishin Anatoly M., Aral Okay, Okan Tüysüz, et al. The Black Sea basins structure and history: New model based on new deep penetration regional seismic data. Part 2: Tectonic history and paleogeography. Marine and Petroleum Geology. 2014, pp. 1–15.
Torsvik T.H., Müller R.D, Van Der Voo R., Global plate motion frames: Toward an unified model. Steinberger B., and C. Gaina. Reviews of Geophysics, 2008, no. 46, pp. 1–44.
Vail P. R., Mitshum R. M., Thompson J. R. S. Seismic stratigraphy and global changes of sea level. Part 4: Global cycles of relative changes of sea level. In: Payton, 1977, pp. 83–97.
Vinogradov C., Costea I., Comsa D. Microfaciesuri jurasice superioare din platforma Moesica corelata cu depozite sincrone din zone invecinate. St. cerc. Geol., Geofiz., Geogr., Ceologie, T. 23, No. 1, pp. 65–72. Bucuresti, 1978.
Wyksztalcenie wapieni skalistych Bramy Bolechowickiej: przewodnik sesji terenowych [Pierwszy Polski Kongres Geologiczny] (Krakow, 26–28 czerwca 2008. Red. Grzegorz Haczewski. Krakow, Polskie Towarzystwo Geologiczne, 2008, 120 р.