Розглянуто основні закономірності формування густинних моделей неоднорідностей літосфери з урахуванням їх спрямованості до стану ізостатичної рівноваги за гравітаційної диференціації речовини у полі сили тяжіння Землі. На теоретичних моделях проведено порівняльне вивчення результатів двох і тривимірного моделювання. Досліджено результати заміни повністю ізостатично врівноваженої структури латеральними неоднорідностями. Вперше виконано числове гравітаційне моделювання ізостатично врівноважених западин однакової глибини, заповнених осадками різної густини. Показано, що саме ізостатично врівноважені западини створюють поля, за морфологією та інтенсивністю подібні з досліджуваними у різних регіонах. На теоретичних густинних моделях і розрахованих за основними профілями ГСЗ розглянуто питання доцільності виділення регіонального фону. На підставі використання концепції ізотатичного врівноваження структур та їх сукупностей розроблено систему оцінки можливих методологічних помилок, що виникають під час операції геологічного редукування. Побудовано густинну модель вздовж профілю ГСЗ Путивль - Кривий Ріг з урахуванням виявлених у процесі теоретичного моделювання закономірностей. Здійснено розподіли густини з глибиною у блоках, які перетинаються профілем, на підставі яких одержано нові дані про структурну будову та густинні неоднорідності регіону.

  Скачати повний текст

Уперше показано, що прогрів верхньої мантії супроводжується утворенням шарів часткового плавлення з верхньою межею на глибині близько 250-ти км, які є гравітаційно стійкими, тому що густина розплавів у них не менша за густину твердої фази. Розроблено модель теплової нестійкості зони знижених сейсмічних швидкостей у центральній Європі як зони часткового плавлення з верхнею межею поблизу рівня інверсії густин (РІГ). Одержано оцінки характерних масштабів і часів нестійкості та показано, що вони узгоджуються з результатами спостережень. Установлено, що джерелами кімберлітового магматизму є шари часткового плавлення, що майже цілком лежать глибше за РІГ. Вперше запропоновано геодинамічну модель походження кімберлітів. Здобуто нові розв'язки для тріщини Дагдейла - Баренблатта розтягу та зсуву. Продемонстровано, що для неї існує макроскопічний параметр, який має розмірність довжини - так звану критичну довжину, що є природним масштабом. Розроблено модель підготовки землетрусів інтрузивного типу та з'ясовано умови, за яких тріщина гідро/магморозриву може спричинити утворення сейсмогенної кінцевої тріщини зсуву. Зазначено, що передбачення моделі, включаючи існування зростаючого поверхневого купола над магматичною камерою, специфічний вигляд механізму вогнища землетрусу та сильна залежність сейсмічної енергії від глибини гіпоцентру, спостерігаються у природі. Добуто нові точні розв'язки для напружень і зміщень у пружному напівпросторі, що викликаються накачкою круглої горизонтальної тріщини гідро/магморозриву. Доведено, що дані рішення дозволяють виконувати інтерпретацію сучасних високоточних супутникових геодезичних спостережень.

  Скачати повний текст

Побудовано глибинну геоекологічну модель земної кори та верхньої мантії (до глибини 200 км) територій України та суміжних регіонів. Виявлено зони та шари аномально високої електропровідності, а також пояснено природу їх виникнення. У 2 500 пунктах проаналізовано дані магнітопрофілювання та магнітотелуричного зондування. Розроблено методику побудови геоекологічних моделей земної кори та частини верхньої мантії, яка грунтується на використанні апарату квазітривимірного плівкового та двовимірного моделювання у зоні низькочастотних природних електромагнітних полів. На підставі результатів сумісного аналізу квазітривимірних плівкових і двовимірних моделей запропоновано об'ємне уявлення про глибинний розріз кори та мантії Землі. Виділено та побудовано геоекологічні моделі земної кори та верхньої мантії України, які містять зони з аномально низькими значеннями електричного опору: Коростенську, Гайворон-Добровеличківську, Кіровоградську, Приазовську, Волинську, Чернівецько-Коростенську, Яворівську, Донбаську, Тарханкутську, Керченську, Гірського Криму, Степового Криму, Добрузьку, Карпатську. Виявлено зони аномально високого опору порід земної кори у межах Придніпровського блока Українського щита (УЩ) та частини складчастого Lонбасу. Виокремлено зони, що характеризуються анізотропними властивостями уявного електричного опору, які досягають одного порядку у земній корі УЩ. Аномалії високої електропровідності у надрах кори виявлено практично в усіх геологічних структурах України незалежно від їх віку та просторового розподілу. Геоекологічну астеносферу зафіксовано практично повсюдно в імерійських й альпійських утвореннях та тільки фрагментарно - під докембрійським Українським щитом. Зроблено висновок, що природа високої аномальної провідності значною мірою пов'язана з комбінованою дією електронної провідності графіту або вуглецю та іонної провідності флюїдів різного походження. Зауважено, що просторовість території, зайнятої аномаліями флюїдів електропровідності, свідчить про існування розгалуженої сітки електричної зв'язності різного масштабу - від плівок на зернах кристалів усередині породи до сітки тріщин та розломів різного залягання.

  Скачати повний текст

У ході дослідження проаналізовано Р-швидкісну модель мантії до глибини 850 км під територією України. Дана модель є частиною загальної Р-швидкісної моделі мантії для Євразії, побудованої в Інституті геофізики ім. С.І.Субботіна під керівництвом В.С. Гейко з використанням розробленого ним методу. Проведений аналіз швидкісної моделі мантії під територією України показав шарувато-блокову будову мантії. Розроблено схуму побудови швидкісних мантійних структур, які одержали назву "мантійні блоки". Виокремлено наступні блоки: Волино-Подільської плити, Волино-Подільський, Росино-бузький, Інгуло-Середньопридніпровський, Приазовський, Придністровський, Причорноморський, Західно-Чорноморський, Кримський, Східно-Чорноморський, Чернігівський, Дніпровський, Донецький. Виділено вірогідні зони підвищеної проникливості для мантійних флюїдів. Показано просторову кореляцію їх з родовищами та перспективними областями для виявлення вуглеводнів та проявів кімберліт-лампроїтового магматизму. Зроблено припущення, що ці зони можуть бути використані як одна з ознак у ході пошуків корисних копалин регіонального масштабу. На підгрунті знайденої просторової кореляції зроблено припущення, що вірогідні субвертикальні зони підвищеної проникливості можуть бути каналами проходження флюїдів.

  Скачати повний текст