Геодинаміка
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/3291
Browse
17 results
Search Results
Item Determination of horizontal deformation of the Earth's crust on the territory of Ukraine based on GNSS measurements(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Доскіч, Софія; Савчук, Степан; Джуман, Богдан; Doskich, S.; Savchuk, S.; Dzhuman, B.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМетою досліджень є виявлення горизонтальних деформацій земної поверхні території України, використавши тільки перевірені і придатні для геодинамічної інтерпретації ГНСС станції. Вхідними даними є спостереження з 30 ГНСС станцій за період 2017 до 2020 р. Методика. Методика включає аналіз сучасних деформацій земної кори території України. У результаті вперше проаналізовано вплив часових серії координат, створених двома різними методами: точного позиціонування PPP і класичним диференційним методом, на визначення деформаційних процесів. Встановлено, що на сьогоднішній день для задач моніторингу, в тому числі і геодинамічного, варто використовувати метод точного позиціонування PPP, точність визначення швидкостей ГНСС станцій якого в результаті перевірки виявилась вищою ніж в класичному диференційному методі. Результати. Побудовано карту горизонтальних деформацій земної кори на території України за даними часових рядів координат ГНСС станцій. Визначено ділянки розтягу земної кори в районах Шепетівка- Старокостянтинів Хмельницької області, Бориспіль – Прилуки- Переяслав-Хмельницький Київської і Чернігівської області, а також ділянку стиску земної кори в Ніжин – Степові Хутори – Козелець Чернігівської області. Додатково побудовано карту горизонтальних зміщень ГНСС-станцій, де спостерігаємо різнононаправленість цих зміщень, що швидше всього спричинено наявністю сучасних субвертикальних і субгоризонтальних розломів та розломних зон. Для кращої інтерпретації отриманих результатів необхідно залучити геолого-геофізичні дані тектонічної активності території України.Item Algorithm for constructing the subsoil density distribution function considering its value on the surface(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Фис, Михайло; Бридун, Андрій; Вовк, Андрій; Fys, M.; Brydun, A.; Vovk, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНа відміну від широко вживаного ітераційного методу побудови тривимірного розподілу мас Землі, що використовує поетапно стоксові постійні до встановленого порядку, в роботі запропонований алгоритм одночасного їх урахування. Функція розподілу мас надр планети подається сумою многочленів трьох змінних, коефіцієнти розкладу якої визначаються з системи рівнянь. Ця система одержується диференціюванням функції Лагранжа, яка будується з урахуванням мінімального відхилення тривимірного розподілу мас надр планети від референтного одновимірного. Додатковою умовою, крім урахування стоксових постійних, для однозначного розв’язання задачі є задання значення функції на поверхні еліпсоїдальної планети. Кліткова структура матриці системи дає можливість апроксимації високих порядків та можливість збільшити його у вісім разів, що є наслідком групування стоксових постійних, а отриманий зв'язок між індексами величин сумування в ряд розкладу та їх одновимірними аналогами в системі лінійних рівнянь дає можливість просто реалізовувати процес обчислень. Подається контрольний приклад, що ілюструє ефективність застосування наведеного алгоритму. При його реалізації береться спрощений варіант задання густини на поверхні океану, що приймається за одиницю. В подальшому планується використати одну з моделей густини земної кори та провести чисельне інтегрування поверхневих інтегралів для більш повного відображення реальності Результати обчислень узгоджуються з дослідженнями, проведеними за допомогою інших методів, наприклад, методів сейсмічної томографії, що підтверджує доцільність такого підходу та необхідність розширення даної методики та, можливо, долученням інших умов для однозначного розв’язування оберненої задачі теорії потенціалу. Мета. Створити та реалізувати алгоритм, який враховує значення густини надр планети на її поверхні. Методика. Функція розподілу мас надр планети подається за допомогою розкладу в біортогональні ряди, коефіцієнти розкладу якого визначаються з системи лінійних рівнянь. Система рівнянь отримується з умови мінімізації функції відхилення шуканого розподілу мас від початково визначеного двовимірного розподілу густини (референцна модель PREM). Результати. На основі описаного алгоритму отримана тримірна модель густин розподілу мас надр в середині Землі, що враховує стоксові постійні до восьмого порядку включно та відповідає поверхневому розподілу мас океанічної моделі Землі, а також подано її стислу інтерпретацію.Item Theory of continental drift – causes of the motion. Outline of the theory(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Календа, Павел; Нойманн, Лібор; Вандрол, Іво; Прохазка, Вацлав; Остриханський, Любор; Kalenda, P.; Neumann, L.; Wandrol, I.; Procházka, V.; Ostřihanský, L.; Сілезький університет Опава; Чеський технічний університет; CoalExp Pražmo; Anect Praha; Silesian University Opava; Czech Technical University; Nad Palatou PrahaТеорія мантійних конвекційних течій, що спричиняють рух літосферних плит, має кілька основних проблем, включаючи відсутність адекватного джерела енергії. Як показано в нашому попередньому дослідженні, неупереджена інтерпретація геохімічних даних не підтверджує припущень про значну кількість радіонуклідів у нижній мантії або навіть у ядрі. Ми стверджуємо, що сонячне випромінювання є основним джерелом енергії в літосфері. Ця енергія перетворюється в механічну за допомогою термопружних хвиль навіть на глибині з мінімальними коливаннями температури. Це було підтверджено різними методами безперервного вимірювання напружень. Періодичні та квазіперіодичні реверсивні деформації, такі як термопружні добові та річні цикли (включно з припливними деформаціями), також можуть викликати незворотні деформації через храповий механізм. 2D-модель показала, що межа міцності перевищена в 0,3 % усіх добових циклів протягом року. Як наслідок, континенти мають тенденцію до розширення, тоді як океанічна літосфера зсувається і субдукується між континентами. Середньоокеанічні хребти, подібні до континентальних рифтів, заповнені висхідною магмою, яка є одним із прикладів храпового механізму. Підсумкові рухи плит визначаються розподілом основних континентів і загальним дрейфом літосфери на захід, який є повільнішим для глибоко вкорінених плит, таких як Індійська. Великі зіткнення з астероїдами є важливими триггерами (і, можливо, значними джерелами енергії) окремих подій, таких як утворення гарячих точок і великих магматичних провінцій.Item Earth crust of eastern segment of Ukrainian Carpathians in the regional profile RP-5 zone: structure, geodynamics, oil and gas bearing(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Шеремета, Петро; Назаревич, Андрій; Назаревич, Леся Тарасівна; Sheremeta, P.; Nazarevych, A.; Nazarevych, L.; Українська нафтогазова академія; Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України; The Ukrainian Oil and Gas Academy; Carpathian branch of Subbotin Institute of geophysics of NAS of UkraineМетою роботи є широко представити для наукової спільноти і детально проаналізувати будову та нафтогазоносність літосфери Буковини (східної частини Карпатського регіону України) за унікальними даними по регіональному профілю МВХ-СГТ РП-5 та по сусідніх регіональних профілях з залученням інших геолого-геофізичних даних. Методика включає детальний комплексний аналіз глибинної будови і нафтогазоносності та нафтогазоперспективності регіону та його окремих зон на основі сейсморозвідувальних даних по регіональному профілю РП-5 та сусідніх нафтогазоносних і нафтогазоперспективних районах з залученням комплексу геолого-геофізичних даних. Результати. У зоні профілю РП-5 детально простежено залягання в земній корі Буковини осадових товщ і покривів Складчастих Карпат, Передкарпатського прогину і краю Східноєвропейської платформи, включно з різноглибинними ярусами карпатських насувів і складок. Встановлено ступінчасте занурення тут краю Східноєвропейської платформи під Карпати (в загальному подібно, як і в інших сегментах Українських Карпат). Встановлено наявність тут під Карпатськими насувами мало дислокованих автохтонних шарів порід мезозойського віку. У цих горизонтах виявлено кілька смуг складок карпатського простягання, до деяких з них, зокрема, до Лопушнянської складки, приурочено відкриті нафтогазові родовища. Виявлено потовщення горизонтів нижньої кори під осьовою частиною Буковинських Складчастих Карпат. У передкарпатській частині профілю простежуються 2 заглиблені древні «сейсмофокальні» зони різного віку утворення та різної вергентності (детально досліджені С.Г. Слоницькою за спеціальними методиками), а також ряд апофізоподібних інтрузій. У результаті комплексного аналізу простежено вплив характерних рис місцевого альпійського геодинамічного процесу – альпійського (карпатського) стиску літосфери в ортогональному до Карпат північно-східному напрямку і відповідні насуви аллохтону на попередньо ступічасто занурений у південно-західному напрямку в результаті подібних до рифтових преальпійських геодинамічних процесів південно-західний край Східноєвропейської платформи. Наукова новизна. Встановлено особливості глибинної будови, геодинаміки, сейсмічності та нафтогазоносності літосфера Буковини за даними по регіональному профілю РП-5 з урахуванням нових даних нафтогазопошукових досліджень у субрегіоні і даних про різні складові геодинамічного процесу в цілому Карпатському регіоні України. Спрогнозовано і підтверджено нафтогазоперспективність ряду глибинних складок автохтонних мезозойських порід у піднасуві Покутсько-Буковинських Карпат. Практична значущість. Результати досліджень дають можливість більш чітко обгрунтовувати напрямки нафтогазопошукових робіт в субрегіоні.Item Identification of natural and technogenic seismic events by energy characteristics(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Осадчий, Володимир; Андрущенко, Юрій; Лящук, Олександр; Osadchii, V.; Andrushchenko, Yu.; Liashchuk, O.; Головний центр спеціального контролю НЦУВКЗ ДКА України; Main Center for Special Control NSMC SSA of UkraineОднією з ключових проблем сейсмічного моніторингу є ідентифікація землетрусів і сигналів від джерел техногенного походження, виявлених мережею сейсмічних станцій. У мирний час техногенні події пов’язані в основному із промисловими гірничими розробками, однак з початком повномасштабної агресії росії проти суверенної України сейсмологічною мережею Головного центру спеціального контролю Державного космічного агентства України зареєстровано тисячі сейсмічних сигналів від вибухів у результаті ракетних, авіаційних, артилерійських ударів, що значно ускладнює процес оцінки сейсмічності та робить надзвичайно актуальним питання визначення природи зареєстрованих подій. На основі аналізу сейсмічних сигналів визначені співвідношення між енергетичними класами (K), магнітудами (mb), максимальними амплітудами поздовжніх об’ємних фаз , і потужностями (Y) вибухів в тротиловому еквіваленті у Київській, Житомирській, Вінницькій, Хмельницькій, Чернігівській областях. Енергетичні характеристики можуть бути використані для ідентифікації природи сейсмічних подій, а результати аналізу співвідношень , , дозволяють здійснювати оцінки потужностей вибухів в тротиловому еквіваленті і визначати за отриманими даними ймовірні типи боєприпасів. Енергія від джерела сигналу у випадку вибухової події може бути визначена додатково за інфразвуковими даними, наявність акустичної хвилі слугує додатковим критерієм для ідентифікації події. Разом з тим енергетичні характеристики дозволяють ідентифікувати і природні джерела, прикладом якого є тектонічний землетрус 26.05.2023 року в Полтавській області.Item 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 PrahaТеорія 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.Item Geodynamic aspects of hydrocarbon deposit formation in carbonate complex of lower carbon of the Dnieper-Donets basin and peculiarity of their forecasting and industrial development(Видавництво Львівської політехніки, 2028-02-22) Лазарук, Ярослав; Lazaruk, Yaroslav; Інститут геології і геохімії горючих копалин Національної академії наук України; Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals of NAS of UkraineМета досліджень – аналіз впливу геодинаміки регіону на формування колекторів вуглеводнів у карбонатній нижньовізейсько-турнейській товщі, обґрунтування пасток вуглеводнів у межах Мачусько-Тищенківської ділянки південної прибортової зони Дніпровсько-Донецької западини, завдання пошукового буріння на нафту і газ і нових ефективних методів стимуляції припливів газу до свердловин. Методика. В роботі використано стратиграфічний, літологічний, тектонічний, палеотектонічний методи вивчення геології та нафтоносності, а також метод геологічних аналогій. Результати. Досліджено газоносні карбонатні породи ранньовізейсько-турнейського віку на Мачусько-Тищенківській ділянці. За результатами порівняння з іншими нафтогазоносними регіонами доведено, що вони є куполами карбонатних платформ (уолсортськими фаціями). В межах ділянки виділено три ешелони біогермних вапняків, показано етапи їхнього формування. Визначено залежність колекторських властивостей вапняків від їхніх біофаціальних типів. Показано роль тектонічної тріщинуватості у формуванні порід-колекторів. Зазвичай тектонічні тріщини зацементовані кальцитом внаслідок дії пластових вод. Висловлено припущення про формування мікротріщинуватості у щільних вапняках внаслідок плюмтектоніки. Воно полягає у вторгненні високоенергетичних флюїдів з глибин землі, природному флюїдорозриві порід і формуванні в них неантиклінальних вуглеводневих скупчень. Ймовірними місцями прориву флюїдів можуть бути зони глибинних розломів: Мачусько-Тищенківську ділянку перетинає Інгулецько-Криворізько-Крупецька шовна зона. Заповнення мікротріщин вуглеводнями запобігає їх цементуванню. Наведено приклади мікротріщинуватості в керні свердловин. Встановлено зменшений винос керна з мікротріщинуватих пластів. Для виділення у карбонатних товщах інтервалів з мікротріщинуватістю пропонується застосовувати інформацію про зменшення винесення керна, а також швидкості буріння порід. З метою стабілізації та збільшення припливів газу з карбонатних колекторів до свердловин запропоновано застосування скерованих багатоступеневих гідророзривів, а також кислотних гідророзривів, які забезпечать зв’язок свердловин з газонасиченими колекторами. Визначено ймовірні чинники негативного впливу на довкілля під час проведення гідророзривів. Наукова новизна. На значних глибинах крім тектонічної тріщинуватості можлива адіабатична мікротріщинуватість щільних літотипів порід, зумовлена природним флюїдоророзривом осадової товщі вуглеводневими газами. Це дає можливість відкриття вуглеводневих скупчень нового типу, які не пов’язані з антиклінальними пастками. Практична значущість. Рекомендовано геофізичні дослідження та розміщення шести свердловин з метою пошуків покладів вуглеводнів на Мачусько-Тищенківській ділянці. Рекомендовано застосовувати ефективні методи збільшення припливу газу до свердловин з низькопроникних карбонатних порід.Item Investigation of the asymmetry of the Earth's gravitational field using the representation of potentials of disks(Видавництво Львівської політехніки, 2028-02-22) Фис, Михайло; Бридун, Андрій; Юрків, Мар`яна; Согор, Андрій; Губар, Юрій; Fys, Mykhailo; Brydun, Andrii; Yurkiv, Mariana; Sohor, Andrii; Hubar, Yurii; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ роботі розглянуто подання зовнішнього гравітаційного поля Землі, які доповнюють його традиційну апроксимацію рядами за кульовими функціями. Необхідність додаткових засобів опису зовнішнього потенціалу продиктована потребою його вивчення та використання в точках простору, що є близькими до поверхні Землі. Саме в таких областях виникає потреба дослідження збіжності рядів за кульовими функціями та адекватного визначення значення потенціалу. Представлення зовнішнього гравітаційного поля Землі інтегралами простого та подвійного прошарку із залученням апарату апроксимації кусково-неперервної функції в середині еліпса дає змогу розширити для рядів, що подають потенціал, область збіжності до всього простору поза еліпсом інтегрування. Тому, як результат, значення гравітаційного потенціалу збігається зі значеннями цих рядів поза тілом, що містить маси надр (крім еліпса інтегрування). Це дає можливість оцінювати поведінку гравітаційного поля в приповерхневих областях та виконувати з більшою достовірністю дослідження геодинамічних процесів. Апроксимація гравітаційного поля за допомогою поверхневих інтегралів окреслює також геофізичний аспект задачі. Адже під час її розв’язання здійснюється побудова двовимірних підінтегральних функцій, що однозначно визначаються набором стоксових сталих. При цьому коефіцієнти їх розкладів у ряди визначаються за лінійними комбінаціями степеневих моментів їх функцій. Отримані розклади функцій можуть бути використані для дослідження особливостей зовнішнього гравітаційного поля, наприклад, вивчення його асиметрії відносно екваторіальної площини.Item Modern deformations of earth crust of territory of Western Ukraine based on «Geoterrace» GNSS network data(Видавництво Львівської політехніки, 2028-02-22) Третяк, Корнилій; Брусак, Іван; Tretyak, Kornyliy; Brusak, Ivan; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ роботі проаналізовано сучасні тенденції горизонтальних та вертикальних зміщень території заходу України за ГНСС-даними, з побудовою відповідних карт рухів та з виділенням зон деформацій верхнього шару земної кори. Об’єктом дослідження є горизонтальні та вертикальні деформації верхнього шару земної кори. Мета – виявлення та аналіз деформаційних зон на Заході України. Вихідними даними є горизонтальні та вертикальні швидкості 48 ГНСС-станцій з 2018 до 2021 років мережі “Geoterrace” на Заході України, відомі тектонічні карти території та описові матеріали. Методика передбачає порівняння та аналіз сучасних деформацій земної кори регіону з його відомою тектонічною структурою. У результаті вперше побудовано карти горизонтальних швидкостей ГНСС-станцій та деформацій верхнього шару земної кори Заходу України як єдиного регіону і вертикальних швидкостей ГНСС-станцій. Встановлено, що деформації території Заходу України є складними і лише частково співвідносяться з відомою тектонічною будовою в регіоні. Більшість ГНСС-станцій зазнають висотних просідань, імовірно, в зв’язку з денудаційними процесами, але Галицько-Волинська западина практично не просідає. На схилах Українського щита помітна кореляція вертикальних зміщень та глибини залягання поверхні кристалічних порід. Зони стиску виділяються на Закарпатті, що відповідає території Закарпатського глибинного розлому, а інша – на північному-заході регіону. Окремо необхідно виділити регіон довкола міста Хмельницький, де спостерігаються аномальні вертикальні та горизонтальні зміщення. Подано геодинамічну інтерпретацію аномальних зон деформацій. Визначені швидкості ГНСС-станцій зі збільшенням часового інтервалу спостережень дадуть можливість встановити особливості просторового розподілу руху земної кори на території Заходу України та в майбутньому створити відповідну регіональну геодинамічну модель.Item Modern magnetotelluric researches of the Ukrainian Carpathians(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-23) Кушнір, Антон; Бурахович, Тетяна; Ільєнко, Володимир; Ширков, Богдан; Kushnir, Anton; Burakhovych, Tatiana; Ilyenko, Volodymyr; Shyrkov, Bogdan; Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна Національної академії наук України; Institute of Geophysics by S. I. Subbotin name of the NAS of UkraineДля дослідження глибинної будови південного заходу Українських Карпат, де розташована Карпатська аномалія електропровідності, в 2015 та 2020 рр. виконано сучасні синхронні магніто- телуричні дослідження за профілями: Мукачеве – Сколе, Середнє – Бориня та Карпатський в двадцяти трьох пунктах та отримано просторово-часову картину розподілу геомагнітних варіацій та електричного поля на поверхні Землі, за якою можна оцінити електропровідність та геоелектричну структуру регіону. Експериментальні матеріали опрацьовано за допомогою програмного комплексу PRC_MTMV, що забезпечує спільне перешкодозахищене оцінювання імпедансу за синхронними магнітотелуричними записами. Надійно отримані криві позірного питомого електричного опору (амплітудних значень та фаз імпедансу) від 10 до 10000 с. Спільний аналіз кривих позірного питомого електричного опору і фаз імпедансу та формальна інтерпретація кривих глибинного магнітотелуричного зондування із вико- ристанням трансформації Ніблетта свідчать про наявність просторово неоднорідного провідника як у земній корі, так і у верхній частині верхньої мантії. Ланцюг локальних електропровідних ділянок у земній корі збігається із осьовою частиною Карпатської аномалії електропровідності. Високу електропровідність верхньої мантії зафіксовано в Українських Карпатах від Закарпатського прогину до Скибових покривів. Показано, що вона не є однорідним шаром, спостерігається загальне поглиблення верхньої кромки на північний схід від 40–60 км (Закарпатський прогин) до 90–100 км (Кросненського покриву), різке поглиблення вздовж Поркулецького та Дуклянського покривів. Інформація про існування глибинного провідника та його параметри повинні стати основою для кількісної інтерпретації та побудови 3D глибинної геоелектричної моделі.