УДК 551.24 (477.8)
О. М. ГНИЛКО
Інститут геології і геохімії НАН України, вул. Наукова, 3-а, Львів, 79060, Україна, e-mail: ohnilko@yahoo.com
СТРУКТУРИ ЛАТЕРАЛЬНОГО ВИТИСКАННЯ В КАРПАТАХ
https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.018
Мета. Метою роботи є виявлення структурних форм латерального витискання у західній частині Українських Карпат і розроблення попередньої концептуальної моделі їх утворення. Методика. Застосовано методи геологічного картування та структурний аналіз. Важливу роль, особливо для діагностики зсувних зон, відігравали аналіз прирозривних складок, інших деформацій (зокрема меланжів), реставрація стандартним методом полів напружень за спряженими тріщинами, дешифрування космознімків. Виявлені структурні форми порівнювались з діагностичними структурними рисунками, характерними для зон латерального витискання. Результати. Вперше у західній частині Українських Карпат виявлено структурні ансамблі, вірогідно, утворені під час латерального витискання. До них належать, по-перше: видовжені блоки – західні частини Буркутської і Свидовецької тектонічних одиниць Східних Зовнішніх Карпат, які обмежені на флангах попутніми зсувами, а на язикоподібних західних закінченнях – дугоподібними поперечними структурами; по-друге: більш крупна структура – клиноподібний тектонічний блок флішових утворень, обмежений з північного сходу Латорицько-Стрийською правосторонньою зсувною зоною, а з південного заходу – лівосторонніми зсувами, розвиненими вздовж Пенінської зони. Наукова новизна. Запропонована концептуальна модель утворення цих структурних форм: горизонтальне витискання флішових мас Зовнішніх Карпат із сильно стисненої області (перед терейном Тисія-Дакія) до північного заходу в менш стиснену область (перед терейном Алькапа). Практична значущість. Виявлені в долині р. Пиня (поблизу джерел мінеральних вод) зсувні зони і тектонічні меланжі, які приурочені до границь між блоками Східних і Західних Зовнішніх Карпат, можуть мати глибоке проникнення та виводити на поверхню вуглекислі мінеральні води, породжуючи відомі родовища типу “Поляни Квасової”. Картування цих утворень підвищить ефективність пошуків мінеральних вод.
Ключові слова: Карпати; латеральне витискання; зсувні зони; тектоніка; покрив; акреційна призма.

Література – 19.

УДК 536.242
В. М. КАРПЕНКО1, Ю. П. СТАРОДУБ2
1 Національна акціонерна компанія “Нафтогаз України”, вул. Богдана Хмельницького, 6, Київ, 01601, Україна,
тел. +38(066)3814781, ел. пошта: intexnaftogaz@ukr.net
2 Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, вул. Клепарівська, 35, Львів, 79000, Україна,
тел. +38 067 2663182, ел. пошта: George_Starodub@yahoo.com
ДОСЛІДЖЕННЯ ФАКТОРІВ ГЕОТЕРМАЛЬНОЇ ЕНЕРГІЇ
В ГЛИБОКИХ СВЕРДЛОВИНАХ
https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.085
Метою роботи є розроблення і дослідження енергетичного методу видобування геотермальної енергії з глибоких свердловин, яку генерують гірські породи до внутрішнього простору свердловин під час циркуляції в ній промивальної рідини у різних геологічних умовах світу, зокрема в Україні. Методика досягнення мети передбачає результати експериментальних і теоретичних досліджень стаціонарного процесу притоку тепла від геологічного середовища до простору глибокої свердловини на різних продуктивностях бурових помп, у різних геологічних умовах, за різних властивостей промивальної рідини. Дослідження враховували моделі “холодної” і “гарячої” Землі. Як результат, досліджено теплообмін у глибоких свердловинах у різних геологічних умовах світу, вивчено питання про фізику зареєстрованого теплового потоку, про максимальну можливу щільність теплового потоку і від яких фізичних і технологічних параметрів вона залежить. Вивчено дію фактора геотермальної енергії з боку гірських порід на простір свердловини під час циркуляції в ньому промивальної рідини за різних продуктивностей помп. Встановлено, що значення щільності теплового потоку від гірських порід у свердловину значно перевищують відомі значення, які визначаються геофізичним законом теплопровідності Фур’є на основі використання даних геотермального градієнта. Запропоновано енергетичний метод визначення реальних енергетичних характеристик фактора геотермальної енергії, який показав здатність глибоких свердловин генерувати теплову енергію з промисловими значеннями. Підтверджена правомірність моделей “холодної” Землі зі зменшенням і “гарячої” Землі з стабільними значеннями температур на вибої свердловини. Наукова новизна полягає в розв’язанні задачі ідентифікації параметрів експериментальної функції теплообміну системи геологічне середовище-свердловина-повітря з геофізичними параметрами процесу, на основі розробленого енергетичного методу теплообміну в просторі свердловини, надано наукове пояснення збільшеному і зменшеному значенням щільності теплових потоків у процесах теплообміну в глибоких свердловинах на основі “холодної” і “гарячої” моделей Землі. Практична значущість отриманих результатів полягає в обґрунтуванні доцільності і можливості побудови геотермальних станцій з промисловою потужністю видобування геотермальної енергії на основі використання окремих ізольованих від пластових флюїдів глибоких свердловин.
Ключові слова: глибокі свердловини, геологічне середовище, геотермальна енергія, промислові значення.

Література – 14.

UDK 548.4:550.83:553.98:551.73 (477.8)
I. NAUMKO, I. KUROVETS’, M. ZUBYK, N. BATSEVYCH,
B. SAKHNO, P. CHEPUSENKO
Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals of NAS of Ukraine, 3-a, Naukova Str., 79060, Lviv, Ukraine, phone +38(032)2636014, e-mail: naumko@ukr.net
HYDROCARBON COMPOUNDS AND PLAUSIBLE MECHANISM
OF GAS GENERATION IN “SHALE” GAS PROSPECTIVE
SILURIAN DEPOSITS OF LVIV PALEOZOIC DEPRESSION
https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.036
Purpose. Investigations of composition of gas within closed porosity (fluid inclusions and closed pores in rocks) of prospective gas-bearing Silurian graptolitic argillites of Lviv Paleozoic depression and ground of plausible mechanism and dynamics of gas generation during “shale” gas formation in productive strata of black-shale formations of the region. Methodology. The composition of volatile of fluid inclusions and closed pores of rocks, and their relative gas saturation and water saturation were determined by mass spectrometric chemical method. Inclusions and closed pores were opened by crushing a standard sample (sample weight 200 mg, +1-2 mm fraction) in a small metal cylindrical mortar between two plane-parallel hard carbide alloy (pobedit) surfaces in high vacuum (approx. 1×10-3 Pa). Results. According to data for mineral-fluidological research, methane prevails (up to 100 vol.%) with minor content of ethane, carbon dioxide and nitrogen in gas phase of fluid inclusions and closed pores of Silurian graptolitic argillites of Lviv Paleozoic depression. Lack of the steam may indicate “dryness” of hydrocarbon-bearing systems, and low values of relative gas saturation – the conversion of organic matter as a source of volatile hydrocarbon compounds at the low (mainly, litostatic) pressures. This indicates the reality of passage of processes of gas production during the transformation of organic matter of argillite strata. Higher by one order the relative gas saturation of inclusions in calcite, which healed subvertical fractures in argillites, had the appearance of the steam indicates the likely influx of deep-seated migrating fluids via powerful crack systems. It was grounded that the plausible mechanism and dynamics of gas generation followed by capture of gas in free state and sorption and occlusion within rocks, intensified by influence of deep-seated fluids. It is based on a comparison of data on the composition of volatile compounds of fluid inclusions and closed pores of prospective gas-bearing argillites and sorption-generation processes of methane generation in coal, based on the principle of unity of nature of transformation of dispersed and concentrated form of organic matter. Originality. For the first time relics of renewable, almost substantially hydrocarbon anhydrous (dry) fluids in fluid inclusions and closed pores (cavities, cracks) of shale gas prospective graptolitic argillites of the Paleozoic of the Volyn-Podillya there were found. This indicates the presence geo-fluid-dynamic conditions, both for the generation of hydrocarbons in the conversion of organic matter, absorbed and occluded by mineral and organic component of rocks at the stage of katagenesis, and the influx of deep-seated hydrocarbon fluids, and thus confirms shale gas potential of mineral resources of the region. Practical significance. The influence of volatile compounds in closed porosity (fluid inclusions and closed pores of host rocks (graptolitic argillites)) for the total gas-bearing potential of shale-bearing strata is estimated, which will be significant, regardless of other aspects of the problem (especially social and environmental issues), for the eventual estimate of shale gas resources (reserves).
Key words: volatile; fluid inclusions; closed pores; “shale” gas; graptolitic argillites; Silurian; Lviv Paleozoic depression.

Література – 41.

УДК 550.344
Р. М. ПАК
Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, вул. Героїв Майдану, 32, Львів, 79012, Україна, тел. +38(032)2584426, ел. пошта: rpak@ukr.net
МОДЕЛЮВАННЯ ХВИЛЬОВОГО ПОЛЯ,
ЗБУДЖЕНОГО ГЛИБИННИМ АБО ПОВЕРХНЕВИМ ДЖЕРЕЛОМ
У ГОРИЗОНТАЛЬНО-ШАРУВАТОМУ ПІВПРОСТОРІ
https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.114
Мета. Метою роботи є проведення математичного моделювання процесів збудження і поширення сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому ізотропному пружному півпросторі; узагальнення отриманих результатів на випадок поглинаючих середовищ; числова реалізація розробленої методики розрахунку сейсмічних хвиль, збуджених точковим джерелом у вигляді простої сили (яка залежить від часу) у горизонтально-шаруватому середовищі з поглинанням; побудова стійких алгоритмів і програм для числових розрахунків синтетичних сейсмограм; проведення обчислювальних експериментів для верифікації результатів. Методика. Методика передбачає введення первинних хвильових полів, збуджених простою силою на поверхні або всередині горизонтально-шаруватого ізотропного пружного півпростору з поглинанням. Вона ґрунтується на використанні інтегралів Бесселля–Мелліна, матричного методу Томсона–Хаскелла та його модифікацій. Результати. Розроблено ефективний і стійкий метод обчислення синтетичних сейсмограм для багатошарового горизонтально-шаруватого ізотропного середовища з поглинанням. Метод враховує наявність вільної поверхні, наявність точкового джерела у вигляді простої сили, розміщеного на поверхні або всередині півпростору, інтерференційні явища, пов’язані з тонкошаруватістю. Для підвищення стійкості розрахунку хвильового поля зроблено перехід від характеристичних матриць четвертого порядку до матриць шостого порядку. Проведено моделювання явища резонансу в горизонтально-шаруватому півпросторі, причиною якого є наявність верхнього шару знижених швидкостей. Наукова новизна. За допомогою введення первинних хвильових полів, використовуючи матричний метод, розроблено чисельно-аналітичний підхід до моделювання хвиль у горизонтально-шаруватих ізотропних неідеально пружних середовищах. Побудовано алгоритми і програми для розрахунку синтетичних сейсмограм на вільній поверхні таких середовищ. Ці програми дають змогу досліджувати вплив зміни параметрів середовища і джерела у вигляді зосередженої довільно спрямованої сили на синтетичні сейсмограми. Практична значущість. Практичне значення розробленої методики полягає у можливості, як аналітично, так і чисельно досліджувати хвильові процеси, що протікають у шаруватих середовищах. Побудований алгоритм розрахунку сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому півпросторі можна використати для розроблення методики обчислення хвильового поля, породженого зсувною дислокацією, для розроблення способів виявлення механізму і визначення параметрів вогнищ землетрусів.
Ключові слова: математичне моделювання; сейсмічне хвильове поле; метод Томсона–Хаскелла; горизонтально-шарувате середовище; сейсмічна добротність; точкова сила; синтетична сейсмограма; локальний резонанс.

Література – 13.

УДК 551.14+551.2.03+551.241 (477)
В. И. СТАРОСТЕНКО, И. К. ПАШКЕВИЧ, И. Б. МАКАРЕНКО, П. Я. КУПРИЕНКО, А. С. САВЧЕНКО
Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, пр. Палладина, 32, Киев, 03680, Украина,
тел. +38(044)4242100, эл. почта: irinam@igph.kiev.ua
НЕОДНОРОДНОСТЬ ЛИТОСФЕРЫ ДНЕПРОВСКО-ДОНЕЦКОЙ ВПАДИНЫ
И ЕЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ
ЧАСТЬ I. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ
https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125
Цель. Исследовать неоднородность литосферы Днепровской части Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) и ее этажей по результатам 3D гравитационного и магнитного моделирования с использованием данных ГСЗ, сейсмотомографии, геологического строения докембрийского фундамента и осадочного чехла для дальнейшей геодинамической интерпретации. Методика. Методика включает анализ 3D гравитационной модели осадочного слоя, консолидированной земной коры и ее магнитной модели, полученных с использованием комплекса программ автоматизированной интерпретации данных потенциальных полей (GMT-Auto) и программы решения прямой задачи магниторазведки, совместно с данными ГСЗ, сейсмотомографии и геологическими данными для установления закономерных связей строения и состава разных этажей литосферы. Результаты. Сегментация консолидированной коры, выполненная нами ранее, сопоставлена со структурой различных этажей литосферы ДДВ и смежных регионов. Рассмотрены общие закономерности изменения мощности коры, отдельных ее слоев и коромантийной смеси в пределах ДДВ. К таковым относятся также: поднятие подошвы коры, согласное с простиранием впадины, наличие “сопряженных” с ним прогибов за пределами сегментов впадины и торцовых сочленений форм рельефа раздела Мохо. Сегментация консолидированной коры находит отражение в мощности пострифтовых осадочных отложений, рельефе фундамента, мощности консолидированной коры, а разломная тектоника последней обнаруживает связь с разрывами кровли девонских подсолевых отложений. Глубинные магнитные источники впадины не согласованы с глубинными магнитными телами Украинского щита (УЩ) и юго-западного склона Воронежского массива (ВМ) и имеют разное структурное положение относительно оси девонского рифта и форм рельефа подошвы коры ДДВ. Сегментация консолидированной коры обнаруживает неоднозначную связь со скоростной неоднородностью подкоровой мантии. Научная новизна. Впервые установлены структурные связи неоднородности консолидированной коры, ее разломной тектоники и сегментации с мощностью пострифтового осадочного комплекса, рельефом фундамента и разломной тектоникой девонских подсолевых отложений, отражающие обусловленность формирования осадочного слоя структурой консолидированной коры ДДВ. Обнаружено, что сегментация консолидированной коры не имеет однозначной связи с рельефом подошвы современной сейсмической литосферы, за исключением подъема ее в Лохвицком сегменте, что свидетельствует о неоднородности пострифтовых процессов. Сделано заключение, что по комплексу признаков рифтов только этот сегмент можно рассматривать как проявление типичного рифта. Практическая значимость. Полученные в результате анализа геолого-геофизические особенности строения разных этажей литосферы, в том числе разломной тектоники, могут быть использованы при оценке нефтегазоносности ДДВ с учетом значительного вклада углеводородов абиогенного происхождения в формирование их месторождений.
Ключевые слова: Днепровско-Донецкая впадина; геодинамика; неоднородность литосферы; глу¬бинное строение.

Література – 23.