Термобарическое петрофизическое моделирование литосферы участков земной коры Украинского щита с зонами низких сейсмических скоростей

Abstract

Методом петрофізичного термобаричного моделювання побудовано розріз розподілу порід з глибиною уздовж центральної частини IV геотраверса ГСЗ, що перетинає декілька зон низьких сейсмічних швидкостей (ЗНШ). Глибинні горизонти земної кори на цій ділянці профілю (до 40 км) сформовані плагіогранітами, діоритами, ендербітами. Виявлені на глибинах 5—15 км ЗНШ, як правило, не пов'язані з мінеральним складом порід і визначаються, в першу чергу, глибинними температурними режимами кори згаданої ділянки Українського щита. ЗНС з’являються тоді, коли градієнт температури на відповідних глибинах перевершує певний поріг і тиск нездатний компенсувати порушення суцільності мінеральної середовища, спричиненого дією температури. Флуктуації температури різного походження на глибинах 7—20 км можуть змінювати параметри ЗНШ аж до зникнення останніх. Спостерігається зв'язок конфігурації ЗНШ (їхні інтенсивність, протяжність за глибиною, заниження швидкості) з тепловими потоками (ТП), виміряними на досліджуваній ділянці. Вищим ТП відповідають інтенсивні ЗНШ, на ділянках з низьким ТП зони реєструються слабо або відсутні.

Cross-section of rocks distribution with depth along the central part of DSS geo-traverse IV, which crosses several zones of low seismic velocities (ZLV) has been plotted using the method of petro-physical thermobaric simulation. Deep horizons of the Earth’s crust within this part of the profile (up to 40 km) are formed by plagiogranites, diorites, enderbites. As a rule, ZLV found at the depth 5—15 km are not dependent from the mineral composition of rocks and are first of all determined by deep temperature regimes of the crust of this area of the USh. Zones of low velocities appear in those cases when temperature gradient at the corresponding depths exceeds some definite threshold and pressure is not able to compensate violation of integrity of mineral medium produced by the action of temperature. Temperature fluctuations at the depths 7—20 km may change parameters of zone of low velocities up to their disappearance. Relation of ZLW configuration (their intensity, extension along the depth, deflation of velocity) to heat flows (HF) measured in the studied area is observed. Intense ZLV correspond to higher HF, within the areas with low HF zones of low velocities are weak or absent

Методом петрофизического термобарического моделирования построен разрез распределения пород с глубиной вдоль центральной части IV геотраверса ГСЗ, пересекающего несколько зон низких сейсмических скоростей (ЗНС). Глубинные горизонты земной коры на этом участке профиля (до 40 км) сформированы плагиогранитами, диоритами, эндербитами. Обнаруженые на глубинах 5-15 км ЗНС, как правило, не связаны с минеральным составом пород и определяются, в первую очередь, глубинными температурными режимами коры указанного участка Украинского щита. ЗНС возникают в тех случаях, когда градиент температуры на соответствующих глубинах превосходит определенный порог и давление не способно компенсировать нарушение сплошности минеральной среды, вызванное действием температуры. Флуктуации температуры различного происхождения на глубинах 7-20 км могут изменять параметры ЗНС вплоть до исчезновения последних. Наблюдается связь конфигурации ЗНС (их интенсивность, протяженность по глубине, занижение скорости) с тепловыми потоками (ТП), измеренными на изучаемом участке. Более высоким ТП соответствуют интенсивные ЗНС, на участках с низким ТП зоны регистрируются слабо или отсутствуют.