Геодинаміка. – 2023. – №1(34)

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/61308

Науковий журнал

Науковий журнал «Геодинаміка» містить три наукові розділи – «Геодезія», «Геологія», «Геофізика». У ньому опубліковано українською, російською та англійською мовами статті українських та зарубіжних вчених із зазначених дисциплін, які стосуються проблем геодинаміки та суміжних питань. Для спеціалістів – геодезистів, геологів та геофізиків, науковців академічних і галузевих установ, викладачів, аспірантів та студентів закладів вищої освіти, які займаються проблемами геодинаміки та дослідженнями у суміжних галузях наук. Номери журналу «Геодинаміка», починаючи з 2014 р., внесено в базу «Index Copernicus». Статті, опубліковані в журналі «Геодинаміка», визнає ДАК України для захисту кандидатських та докторських дисертацій як наукометричні. Журнал «Геодинаміка" входить до електронного міжнародного каталогу періодичних видань Ulrich's Web Global Serials Directory Науковий журнал «Геодинаміка» охоплює Індекс цитування пошукових джерел (ESCI) – новий індекс у Web of Science™ Core Collection.

Геодинаміка : науковий журнал / Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка», Державна служба геодезії, картографії та кадастру України, Національна академія наук України, Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна, Інститут геології і геохімії горючих копалин, Львівське астрономо-геодезичне товариство ; головний редактор К. Р. Третяк. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2023. – № 1 (34). – 100 с. : іл.

Геодинаміка

Зміст

1. Титульний аркуш до “Геодинаміка”	1
2. Ксенак Л., Бартош К., Пуканська К., Кішеля К. Просторово-часовий аналіз надійності методів виокремлення поверхневої води за даними супутника COPERNICUS	5
3. Зигар А. Застосування крос-спектрального аналізу, та швидкого перетворювання Фур’є для виявлення коливань ґрунту в природно-технічній геосистемі Дністровської ГАЕС	19
4. Кучин О., Бруй Г., Янкін О., Ішутіна Г. Взаємозв’язок між опусканням земної поверхні та опорним тиском над очисним вибоєм	28
5. Радковець Н., Колтун Ю. Літологія, фації та динаміка формування альб-сеноманських порід-колекторів Покутсько-Буковинської частини автохтону Карпат	37
6. Гордієнко В., Гордієнко І. Розподіл температури в корі і верхній мантії території України	47
7. Календа П., Нойманн Л., Вандрол І., Прохазка В., Остриханський Л. Теорія дрейфу материків – причини руху. Історичний огляд і спостереження	57
8. Малицький Д., Гнип А. Фокальний механізм індукованого землетрусу 2015-06-13 (Альберта, Канада), визначений за допомогою обернення хвильових форм	70
9. Юрас С., Орлюк М., Левонюк С., Друкаренко В., Круглов Б. Потенціал нетрадиційного сланцевого газу нижньовізейських багатих на органіку товщ Глинсько-Солохівського газонафтоносного району	80
10. Зміст до “Геодинаміка”	97

Content

1. Tytulnyi arkush do "Heodynamika"	1
2. Kseňak Ľ., Bartoš K., Pukanská K., Kyšeľa K. Spatio-temporal analysis of surface water extraction methods reliability using COPERNICUS satellite data	5
3. Zyhar A. Application of cross-spectral analysis and fast Fourier transform to detect soil vibrations in the natural and technical geosystem of the Dniester PSPP	19
4. Kuchin O., Brui H., Yankin O., Ishutina H. The relationship between lowering the Earth's surface and bearing pressure above the advancing longwall face	28
5. Radkovets N., Koltun Y. Lithology, facies and dynamics of formation of the albian-cenomanian reservoir rocks of the Pokuttya-Bukovyna part of the Carpathian autochthon	37
6. Gordienko V., Gordienko I. Temperature distribution in the crust and upper mantle of the territory of Ukraine	47
7. Kalenda P., Neumann L., Wandrol I., Procházka V., Ostřihanský L. Theory of continental drift – causes of the motion. Historical review and observations	57
8. Malytskyy D., Gnyp A. Focal mechanism of the induced earthquake of 2015-06-13 (Alberta, Canada), based on waveform inversion	70
9. Iuras S., Orlyuk M., Levoniuk S., Drukarenko V., Kruhlov B. Unconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region	80
10. Zmist do "Heodynamika"	97

Browse

Now showing 1 - 10 of 10

Application of cross-spectral analysis and fast Fourier transform to detect soil vibrations in the natural and technical geosystem of the Dniester PSPP
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Зигар, Андрій; Zyhar, Andrii; Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича; Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University
Основна мета дослідження полягає у виявленні залежності між змінами рівня води та деформацією ґрунту, девіатором напружень якого є циклічна зміна навантажень на ложе резервуара водосховища, тобто резервуар ГАЕС виконує роль осцилятора поперечних коливань, а ґрунтовий екстензометр – функцію зчитування та фіксації цих коливань. Методика. Для вирішення завдання потрібно записати часовий ряд коливань рівня води та часовий ряд коливань датчиків екстензометрів на всіх горизонтах заглиблення, виконати швидке перетворення Фур’є для коливань рівнів води окремо, далі аналогічно коливань кожного із датчиків екстензометра, розрахувати спектр потужності сигналів окремо всіх датчиків у ґрунті, зіставивши амплітудно-частотні, фазово-частотні складові спектрів потужності коливань рівня води та вертикальних коливань екстензометричних датчиків. Результати. Під час досліджень встановлено, що водосховище ГАЕС, є джерелом генерації низькочастотних коливань у широкому спектральному діапазоні. Ці коливання мають дуже довгі хвилі, вимірювані десятками тисяч кілометрів, які можуть поширюватися на великі відстані, як по фронту геологічних шарів, так і вглиб. Наукова новизна. Дослідження дають змогу точніше оцінити частотний спектр коливань і визначити резонансні явища, що можуть виникати в ґрунтах під час роботи енергооб’єкта. Крім того, це дослідження виконано в конкретному регіоні, що дає змогу отримати точніші дані про вплив низькочастотних коливань на геосистему в цьому регіоні. Отже, це дослідження може становити інтерес для фахівців у галузі геотехніки, геології та енергетики, а також може бути використане під час планування та експлуатації інших енергооб'єктів у подібних умовах. Практична значущість. Низькочастотні хвилі можна виявити за допомогою сейсмічних приладів, таких як сейсмометри. Результати цього дослідження допоможуть коригувати аналіз та інтерпретацію сейсмограм, що важливо для розуміння процесів, які відбуваються в зоні експлуатації гідроелектростанції.
Focal mechanism of the induced earthquake of 2015-06-13 (Alberta, Canada), based on waveform inversion
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Малицький, Дмитро; Гнип, Андрій; Malytskyy, Dmytro; Gnyp, Andriy; Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України; Carpathian Branch of Subbotin Institute of Geophysics, NAS of Ukraine
Розуміння механізму вогнища індукованих землетрусів важливе, щоб уміти відрізняти їх від природних. Основною метою нашого дослідження було виявлення параметрів фокального механізму, які з найбільшою ефективністю можна використати для ототожнення індукованих землетрусів. Досліджено також можливість визначення цих параметрів за даними обмеженої кількості станцій, або й навіть однієї. Ми обчислюємо версії тензора сейсмічного моменту і відповідні фокальні механізми індукованої події 2015-06-13 (t0 = 23:57:53.00 UTC, φ = 54.233˚N, λ = –116.627˚E, hs = 4 km, ML4.4) поблизу Фокс Крік, Альберта, Канада, оберненням лише прямих хвиль, записаних на одній, двох, трьох і семи станціях. Усі версії виявилися практично однакові, що свідчить про перевагу використання лише прямих хвиль і про саму можливість визначення фокального механізму з використанням записів лише на одній станції, що може бути особливо актуально у регіонах з малою кількістю сейсмічних станцій. Ці версії виявилися також дуже схожими на отриману в [Wang, 2018], що можна вважати додатковим аргументом на користь надійності нашого методу. Часова функція вогнища події в Альберті виявилася довшою (~4 s), ніж це типово для тектонічних землетрусів такої самої сили. Є півідстави припустити, що ця ознака може бути характерною саме для індукованих землетрусів і може бути використана разом з іншими для того, аби відрізняти їх від тектонічних.
Lithology, facies and dynamics of formation of the albian-cenomanian reservoir rocks of the Pokuttya-Bukovyna part of the Carpathian autochthon
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Радковець, Наталія; Колтун, Юрій; Radkovets, Natalia; Koltun, Yuriy; Інститут геології і геохімії горючих копалин, НАН України; Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals, NAS of Ukraine
Метою цього дослідження є вивчення псамітового комплексу верхнього альбу–нижнього сеноману платформового фундаменту Покутсько-Буковинської частини Передкарпатського прогину, який є однією із основних колекторських товщ Лопушнянського нафтового родовища. Методологія. Комплекс досліджень охоплює кореляцію геофізичних досліджень свердловин, літологічні дослідження кернового матеріалу та мінералого-петрографічний аналіз порід та палеогеографічне вивчення седиментаційного басейну. Результати. На основі аналізу всіх наявних свердловин встановлено, що відклади пізньоальбського-ранньосеноманського віку у межах всієї території автохтону Покутсько-Буковинських Карпат представлені здебільшого пісковиками, які складаються із кварцу (50–80 %), польового шпату (1– 5 %), мусковіту (0,1–3 %), піриту (0,1–3 %), акцесорних мінералів – циркону й епідоту. Значну частку в складі пісковиків становлять аутигенні мінерали і мінеральні утворення – глауконіт (10–15, іноді до 45 %) та фосфатна речовина (1–3, до 10 %). Цемент у породах переважно поровий і контактово-поровий (10–15 % від об’єму породи), що забезпечує цим псамітам хороші колекторські властивості. На основі палеогеографічних реконструкцій встановлено, що у пізньоальбському-ранньосеноманському віці на теренах усього шельфового басейну Карпатської гілки Мезо-Тетису переважала теригенна седиментація, що спричинило нагромадження потужної товщі пісковиків. Занурення і постседиментаційна еволюція відкладів відбувались під впливом насування Карпатського складчастого поясу, результатом якого стало формування порід-колекторів і пасток у нашаруваннях верхнього альбу – нижнього сеноману. Особливості міграції вуглеводнів у дослідженому регіоні вказують на високу ймовірність відкриття нових родовищ в автохтоні Покутсько-Буковинських Карпат. Наукова новизна. Застосований комплекс літологічних, геолого-геофізичних та палеогеографічних досліджень дав змогу дослідити особливості поширення альб-сеноманського псамітового комплексу порід як по площі, так і у розрізі, їх мінералогопетрографічних характеристик, умов седиментації. Постседиментаційна еволюція досліджених відкладів та особливості міграції вуглеводнів зумовлені динамікою насування Карпатського флішового поясу на край Східноєвропейської платформи. Практична значущість. Одержані результати показують, що верхньоальбські-нижньосеноманські пісковики, які є нафтогазоносними на Лопушнянському родовищі, з огляду як на товщини, так і на речовинний склад, є потенційними колекторами у межах усього автохтону Покутсько-Буковинських Карпат. Оскільки Покутський розлом міг слугувати шляхом міграції вуглеводнів із флішової товщі Карпат у відклади платформового фундаменту, висока ймовірність відкриття нових родовищ в аналогічних до Лопушнянської структурах, виявлених сейсмічними дослідженнями в автохтоні Покутсько-Буковинських Карпат.
Spatio-temporal analysis of surface water extraction methods reliability using COPERNICUS satellite data
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Ксенак, Любомир; Бартош, Кароль; Пуканська, Катаріна; Кішеля, Каміль; Kseňak, Ľubomir; Bartoš, Karol; Pukanská, Katarina; Kyšeľa, Kamil; Кошицький технічний університет; Technical University of Košice
Метою цього дослідження є порівняння та подальша оцінка придатності використання SAR (радара із синтетичною апертурою) та мультиспектральних (MSI) супутникових даних програми Copernicus для картографування та точної ідентифікації поверхневих водних тіл, враховуючи раптові зміни, спричинені значними кліматичними впливами. Методологія виділення наземних навігацій для видалення радіолокаційних шумів, то для цієї мети найкраще підходять фільтри Lee і Lee Sigma. Використовуваний розмір вікна залежить від конкретного типу об’єкта, а також від його просторового розміру. Екстракція водних поверхонь із зображення MSI обробляється за допомогою нормалізованого індексу різниці води (NDWI), модифікованого нормалізованого індексу різниці води (MNDWI), пари індексів автоматичного індексу вилучення води (AWEI) та індексу співвідношення води (WRI). Оцінка отриманих значень вилучення – графічна та числення – для уточнення результатів (з використанням кількісних показників точності). Автоматичне виділення водних поверхонь із зображень MSI у середовищі платформи GEE є порівняно точним, швидким і ефективним інструментом для визначення справжнього рівня ґрунтових вод. Підсумовуючи, можна сказати, що результати цих досліджень дають змогу достовірніше оцінювати раптові гідрологічні зміни, спричинені міжрічними коливаннями водойм країни. У поєднанні з різночасовим моніторингом цих змін вони можуть бути ефективним інструментом постійного моніторингу повеней і посух. передбачає стандартну попередню обробку зображень SAR і завершення визначення порогових значень у генерації бінарної маски. Опрацювання зображень MSI охоплює автоматичну алгоритмічну обробку та подальшу генерацію водяних масок через хмарну платформу Google Earth Engine. Результати опрацювання зображення SAR показують, що тип конфігурації поляризації VV (вертикальна–-вертикальна) є відповідним типом поляризації. Якщо брати інструменти фільтрації
Temperature distribution in the crust and upper mantle of the territory of Ukraine
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Гордієнко, Вадим; Гордієнко, Іван; Gordienko, Vadim; Gordienko, Ivan; Інститут геофізики ім. С. І. Суботіна НАН України; S. I. Subbotin Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Мета – побудова тривимірної теплової моделі кори та верхньої мантії на території України. Її методична основа – схема глибинних процесів у тектоносфері, що враховує, передусім, результати тепломасоперенесення за сучасної активізації. Вони накладаються на моделі платформи (крім території Східно-Європейської платформи, до неї зараховано і Донбас), альпійської геосинкліналі Карпат та герцинсько-кіммерійської геосинкліналі Скіфської плити. Незавершений процес сучасної активізації неможливо точно описати геологічною теорією, яку використали автори. Для вибору варіанта адекватної схеми тепломасоперенесення попередньо виконано гравітаційне моделювання за системою профілів навколо північної півкулі загальною довжиною понад 30000 км, що перетинають Євразію, Північну Америку, Атлантичний та Тихий океани. Виділено схему процесу, найвідповіднішу реальності. Застосувавши її для України, з більшою точністю визначили активізовану площу. Таке завдання вирішено вперше. На півдні модель обмежена западиною Чорного моря, за глибиною – 400 км. Температури у перехідній зоні до нижньої мантії не розглядалися. Тестові теплові моделі зіставлені з геотермометрами, визначено похибку (50 °С) розрахунку та перерізу ізотерм (150 °С для глибин від 50 до 400 км, на глибині 25 км похибка нижче, переріз ізотерм – 100 °С). Встановлено зони часткового плавлення порід кори та верхньої мантії. Вони поширені у середній частині кори, у верхніх горизонтах мантії (50–100 км). На глибині близько 400 км часткове плавлення трапляється лише під неактивізованою частиною платформи. Описано відмінності моделі від представленої, пов’язані з можливими варіаціями віку процесу, його особливостями на різних поверхах тепломасоперенесення. Практична значущість. Простежено розташування родовищ корисних копалин щодо теплових аномалій та інших параметрів середовища.
The relationship between lowering the Earth's surface and bearing pressure above the advancing longwall face
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Кучин, Олександр; Бруй, Ганна; Янкін, Олександр; Ішутіна, Ганна; Kuchin, Oleksandr; Brui, Hanna; Yankin, Oleksandr; Ishutina, Hanna; Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”; Придніпровська державна академія будівництва та архітектури; Dnipro University of Technology; Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture
Мета дослідження – розробити методику визначення приросту напруги над рухомим очисним вибоєм шахт Західного Донбасу. У роботі наведено варіант вирішення поставленого завдання на основі аналізу результатів інструментальних спостережень за деформацією масиву гірських порід над очисним вибоєм, що рухається. Основними геометричними показниками зони підвищеного гірського тиску є її ширина (довжина) і дальність поширення в покрівлю і підошву пласта, що відпрацьовується. Кількісні показники цієї зони поки що не розглянуто, а її ширину (довжину) в Західному Донбасі визначено з точністю 50 %. Отже, дослідження у цьому напрямі актуальні. Експериментальною основою для досліджень є результати інструментальних вимірювань деформацій у двох вертикальних свердловинах, що розташовані попереду рухомого очисного вибою та результати опрацювання геодезичних спостережень на 30 спостережних станціях, розташованих на земній поверхні. На основі аналізу геодезичних інструментальних спостережень за зсувом масиву, що підробляється, уточнено геометричні параметри зони підвищеного гірського тиску. Запропоновано методику визначення коефіцієнта приросту напруги над очисним вибоєм шахт Західного Донбасу, що рухається. Встановлено емпіричні коефіцієнти функції розподілу вертикальної напруги в межах зони опорного тиску. Встановлено взаємозв’язок між опусканням земної поверхні попереду очисного вибою, що рухається, і приростами напруг у крайовій частині розроблюваної очисної виробки. Достовірність отриманих результатів підтверджено геофізичними дослідженнями у Західному Донбасі, а також результатами натурних спостережень.
Theory of continental drift – causes of the motion. Historical review and observations
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Календа, Павел; Нойманн, Лібор; Вандрол, Іво; Прохазка, Вацлав; Остриханський, Любор; Kalenda, Pavel; Neumann, Libor; Wandrol, Ivo; Procházka, Václav; Ostřihanský, Lubor; CoalExp Pražmo; Anect Praha; Сілезький університет Опава; Чеський технічний університет; Nad Palatou Praha; CoalExp Pražmo; Anect Praha; Silesian University Opava; Czech Technical University; Nad Palatou Praha
Теорія дрейфу материків була опублікована ще в 1912 р., але механізм і джерело енергії цього руху досі не з’ясовані. Загальноприйнята модель конвекційних течій у мантії в багатьох випадках суперечить таким спостереженням, як розпоширення дна океану, розтяг рифтів від потрійних точок на всі боки, більш-менш односторонній рух літосфери щодо мантії тощо. У першій частині статті відображено еволюцію поглядів на цю проблематику, а також дані вимірювань, які документують важливу роль позаземних джерел енергії для руху літосферних плит у добовому, річному та довгостроковому кліматичних циклах. У другій частині статті буде викладена вся теорія механізму руху літосферних плит, яка ґрунтується на накопиченні енергії, що надходить від Сонця, в породах кори, храповому механізмі та проникненні термопружної хвилі із земної поверхні через всю кору.
Unconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26) Юрас, Святослав; Орлюк, Михайло; Левонюк, Сергій; Друкаренко, Вікторія; Круглов, Богдан; Iuras, Sviatoslav; Orlyuk, Mykhailo; Levoniuk, Serhii; Drukarenko, Viktoria; Kruhlov, Bohdan; Інститут геофізики НАН України; АТ «Укргазвидобування»; Київський національний університет імені Тараса Шевченка; Institute of Geophysics NAS of Ukraine; JSC Ukrgazvydobuvannya; Taras Shevchenko National University of Kyiv
Актуальність розвідки нетрадиційних ресурсів газу в Україні дуже висока, особливо для досягнення енергетичної незалежності України та Європи. Видобуток з наявних нафтових і газових родовищ та використання альтернативних джерел енергії є недостатнім для задоволення потреб населення сьогодні. Поки що неможливо повністю заповнити ці прогалини за допомогою енергоресурсів. В статті досліджено геологічне середовище, вік, мінералогічний склад та термальну зрілість нетрадиційних сланцевих і карбонатних газових колекторів нижнього візе в одному з найбільших родовищ Дніпровсько-Донецького басейну (ДДБ). Представлено вуглеводневий потенціал двох основних досліджуваних горизонтів В-23 і В-24-25 з використанням інтегрованого підходу до інтерпретації наявних даних аналізу керна. Результати геохімічного аналізу показують, що в рудівських шарах (В-23) рівень термальної зрілості сланців міститься в нафтовому вікні (Ro~0,8 %), що може давати змогу генерувати нафту в ранній фазі зрілості. Подібний рівень зрілості спостерігається у візейських карбонатів В-24-25 (Ro ~ 0,77 %). У досліджуваних породах високий загальний вміст органіки (TOC) – у середньому від 2 % для карбонатів, багатих на органіку, до 5,6 % для сланців, що свідчить про порівняно хороший або відмінний генеративний потенціал материнської породи. За даними XRD аналізу мінералів чорносланцевої товщі переважають кремнеземні мінерали (54,6 %), кальцит та глини (25,6 %) з незначною кількістю альбіту, польового шпату та піриту. Карбонатний горизонт В-24-25 логічно має значно більший вміст кальциту – 52,2 % за невеликої кількості доломіту – 5,5 %. Також є характерним доволі високий вміст кварцу – в середньому 30,7 %. Глинисті мінерали не ідентифікуються в кожному зразку, але за середніми значеннями їх вміст становить близько 18,9 %. Вміст піриту становить близько 6,8 %, що свідчить про безкисневе середовище цільових візейських утворень в межах Глинсько-Солохівського газонафтоносного району. Ці дані підтвердили, що горизонти В-23 і В-24-25 є крихкими шарами, сприятливими до багатостадійних гідророзривів. Аналіз шліфів підтверджує результати з мінералогічного погляду. Наявність тріщин у зразках керна є додатковим індикатором для здійснення гідророзриву та видобування газу з таких типів колекторів. Отже, нижньовізейські багаті на органіку шари Глинсько-Солохівського газонафтоносного району В-23 і В-24-25 є термально зрілими, мають високий вміст органічного вуглецю, достатню потужність (30–120 м) та велику площу залягання. Їх можна розглядати як потенційний об’єкт для видобутку газу.
Зміст до “Геодинаміка”
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26)
Титульний аркуш до “Геодинаміка”
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-26)