Геодинаміка. – 2016. – №1(20)

Permanent URI for this collection

Науковий журнал

Науковий журнал “Геодинаміка” містить і наукові розділи – “Геодезія”, “Геологія”, “Геофізика”. У ньому опубліковано українською, російською та англійською мовами статті українських та зарубіжних вчених з зазначених дисциплін, які стосуються проблем геодинаміки та суміжних питань. Для спеціалістів - геодезистів, геологів та геофізиків, науковців академічних і галузевих установ, викладачів, аспірантів та студентів вищих навчальних закладів, які займаються проблемами геодинаміки та дослідженнями в суміжних галузях наук. Номери журналу “Геодинаміка”, починаючи з 2014 p., внесені в базу “Index Copernicus”. Статті, опубліковані в журналі “Геодинаміка”, визнаються ДАК України для захисту кандидатських та докторських дисертацій як наукометричні.

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, 2016. – № 1 (20). – 204 с. : іл.

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 17 of 17
  • Item
    Сейсмічність, геологія, сейсмотектоніка і геодинаміка району Теребле-Ріцької ГЕС (Українське Закарпаття)
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Назаревич, А. В.; Назаревич, Л. Є.; Шлапінський, В. Є.
    Мета. Метою роботи є провести комплексний аналіз сейсмічності, геології, сейсмотектоніки та різномасштабних геодинамічних процесів у районі Теребле-Ріцької ГЕС в Українському Закарпатті (23.35-23.87ºS, 48.23-48.51ºN) для уточнення оцінок геоекологічних ризиків. Методика. Методика досліджень – це комплексний аналіз сейсмічних, геологічних та геодезичних даних, зокрема з залученням сучасних методик та найновіших результатів досліджень, зокрема, даних про сейсмічність Карпатського регіону України за історичний період та період інструментальних спостережень, нових методик аналізу макросейсмічних полів та уточнення гіпоцентрії Закарпатських землетрусів, аналіз геології та тектоніки поширених тут приповерхневих покривів насувного типу, геоморфологічний аналіз особливостей рельєфу та сучасних рельєфотворчих процесів, проведення спеціальних геодезичних (зокрема моніторингових) досліджень (тріангуляція, світловіддалемірні, GPS-дослідження) та аналіз отриманих даних. Результати. За геолого-тектонічними даними Теребле-Ріцька ГЕС розташована на геологічних структурах Буркутського (Поркулецького) покриву Українських Карпат, приблизно на 2 км південніше від лінії його контакту з Дуклянсько-Чорногірським (Дуклянським) покривом. Зона ГЕС знаходиться на відстані близько 16–18 км на північний схід від зони сейсмоактивного Закарпатського глибинного розлому (сутури) і на відстані близько 28–30 км від зони зчленування його з також сейсмо- активним Оашським меридіональним розломом Закарпатського прогину. За результатами сейсмоло- гічних досліджень на заході району (на 23.43±0.03ºS) простежена субмеридіональна глибинна (з вогни- щами землетрусів до глибини 38–52 км) сейсмотектонічно активна зона контакту терейнів Алькапа і Тисія-Дакія в Карпатському регіоні України. На півдні і південному сході сейсмоактивною (активність до глибин 31 км) є діагональна (північно-західно – південно-східного напрямку, аз. 117±5º) зона Закарпатського глибинного розлому. Центральна частина зони (район водосховища) є в сейсмічному відношенні порівняно слабкоактивною. За макросейсмічними даними район ГЕС і водосховища зазнавав струшувань силою до 3–4 балів від історичних землетрусів у Чумальово (1935 р.) і Драгово (1937 р.), а також від Углянських (1978 р.) та Колочавського (2011 р.) землетрусів. Сейсмічна активність наявних тут приповерхневих (0–6 км) геологічних структур – покривів насувної кінематики є відносно невеликою (13 слабких землетрусів з М=0,8–2,2 на територію розміром 26×30 км за 55 років). У прилеглій до Закарпатського глибинного розлому зоні простежена “сейсмофокальна” площина, яка занурюється від зони розлому (з глибини 6 км) під кутом 55±3º у північно-східному напрямку під карпатські структури (до глибини 32 км) і є індикатором сучасної залишкової активності процесу так званої “крокодилової тектоніки” в Карпатському регіоні України. Наукова новизна. Вперше проведено детальний комплексний аналіз сейсмічності, геології, сейсмотектоніки та різномасштабних геодинамічних процесів у районі Теребле-Ріцької ГЕС. Визначено основні особливості глибинно-просторового розподілу сейсмічної активності в районі досліджень, зокрема, встановлено наявність сейсмофокальної площини, що простягається по азимуту близько 110º вздовж Закарпатського глибинного розлому (на відстані 8–10 км на південь від майданчика ГЕС), занурючись від нього під Карпати з глибин 5–6 км і до глибин 20–30 км з кутом падіння близько 57º, що чітко ілюструє успадковану загасаючу активність процесів так званої “крокодилової тектоніки” в регіоні. Також встановлено наявність зони “сейсмічного затишшя” для землетрусів з М≥1 у радіусі 7–9 км від майданчика ГЕС за період інструментальних спостережень (з 1961 року) і у радіусі 15 км для землетрусів з М≥2,5 за останні 170 років. Оцінено реалізовану (3–4 бали за останні 170 років) і прогнозовану (до 5–7 балів) інтенсивність сейсмічних струшувань для майданчика ГЕС. Простежено зв’язок місцевої сейсмічної активності з наявними тут на глибинах 10–11 км зонами підвищеної провідності в земній корі. Практична значущість. Результати досліджень дають можливість оцінити ймовірні сейсмічні та деформаційні впливи на споруди Теребле-Ріцької ГЕС і водосховище, розробити на цій основі проект організації геофізичного і геодезичного геодинамічного моніторингу у зоні майданчика ГЕС з метою детального вивчення різномасштабних геодинамічних процесів на цій території і розробки необхідних інженерно-технічних заходів для забезпечення надійної та екологічно безпечної експлуатації ГЕС. Цель. Цель работы – провести комплексный анализ сейсмичности, геологии, сейсмотектоники и разномасштабных геодинамических процессов в районе Теребле-Рицкой ГЭС в Украинском Закарпатье (23.35-23.87ºS, 48.23-48.51ºN) для уточнения оценок геоэкологических рисков. Методика. Методика исследований включает комплексный анализ сейсмических, геологических и геодезических данных, в том числе с привлечением современных методик и новейших результатов исследований, в частности, данных о сейсмичности Карпатского региона Украины за исторический период и период инструментальных наблюдений, новых методик анализа макросейсмических полей и уточнения гипоцентрии закарпатских землетрясений, анализ геологии и тектоники распространенных здесь приповерхностных покровов надвигового типа, геоморфологический анализ особенностей рельефа и современных рельефообразовательных процессов, проведения специальных геодезических (в том числе мониторинговых) исследований (триангуляция, светодальнемерные, GPS-исследования) и анализ полученных данных. Результаты. По геолого-тектоническим данным Теребля-Рицкая ГЭС расположена на геологических структурах Буркутского (Поркулецкого) покрова Украинских Карпат, примерно на 2 км южнее линии его контакта с Дуклянско-Черногорским (Дуклянским) покровом. Зона ГЭС находится на расстоянии примерно 16–18 км к северо-востоку от зоны сейсмоактивного Закарпатского глубинного разлома (сутуры) и на расстоянии порядка 28–30 км от зоны сочленения его с также сейсмоактивным Оашским меридиональным разломом Закарпатского прогиба. По результатам сейсмологических исследований на западе района (на 23.43±0.03ºS) прослежена субмеридиональная глубинная (с очагами землетрясений до глубины 38–52 км) сейсмотектонически активная зона контакта террейнов Алькапа и Тиссия-Дакия в Карпатском регионе Украины. На юге и юго-востоке сейсмоактивной (активность до глубин 31 км) является диагональная (северо-западно – юго-восточного направления, аз. 117±5º) зона Закарпатского глубинного разлома. Центральная часть зоны (район водохранилища) является в сейсмическом отношении сравнительно слабоактивной. По макросейсмическим данным район ГЭС и водохранилища испытывал сотрясения силой до 3–4 баллов от исторических землетрясений в Чумалёво (1935 г.) и Драгово (1937 г.), а также от Углянского (1978 г.) и Колочавского (2011 г.) землетрясений. Сейсмическая активность имеющихся здесь приповерхностных (0–6 км) геологических структур – покровов надвиговой кинематики относительно небольшая (13 слабых землетрясений с М=0,8–2,2 на территорию размером 26×30 км за 55 лет). В прилегающей к Закарпатскому глубинному разлому зоне прослежена “сейсмофокальная” плоскость, которая погружается от зоны разлома (с глубины 6 км) под углом 57±2º в северо-восточном направлении под карпатские структуры (до глубины 32 км) и является индикатором современной остаточной активности процесса так называемой “крокодиловой тектоники” в Карпатском регионе Украины. Научная новизна. Впервые проведен детальный комплексный анализ сейсмичности, геологии, сейсмотектоники и разномасштабных геодинамических процессов в районе Теребле-Рицкой ГЭС. Определены основные особенности глубинно-пространственного распределения сейсмической активности в районе исследований, в частности, установлено наличие сейсмофокальной плоскости, простирающейся по азимуту около 110º вдоль Закарпатского глубинного разлома (на расстоянии 8–10 км к югу от площадки ГЭС), погружаясь от него под Карпаты с глубин 5–6 км и до глубин 20–30 км с углом падения около 57º, что четко иллюстрирует унаследованную затухающую активность процессов так называемой “крокодиловой тектоники” в регионе. Также установлено наличие зоны “сейсмического затишья” для землетрясений с М≥1 в радиусе 7-9 км от площадки ГЭС за период инструментальных наблюдений (с 1961 года) и в радиусе 15 км для землетрясений с М ≥2,5 за последние 170 лет. Оценена реализованная (3–4 балла за последние 170 лет) и прогнозируемая (до 5–7 баллов) интенсивность сейсмических сотрясений для площадки ГЭС. Прослежена связь местной сейсмической активности с имеющимися здесь на глубинах 10–11 км зонами повышенной проводимости в земной коре. Практическая значимость. Результаты исследований дают возможность оценить вероятные сейсмические и деформационные воздействия на сооружения Теребле-Рицкой ГЭС и водохранилище, разработать на этой основе проект организации геофизического и геодезического геодинамического мониторинга в зоне площадки ГЭС с целью детального изучения разномасштабных геодинамических процессов на этой территории и разработки необходимых инженерно-технических мер для обеспечения надежной и экологически безопасной эксплуатации ГЭС. Purpose. The aim of the work is to conduct the complex analysis of seismicity, geology, seismotectonics and difference scale geodynamic processes in the Tereblya-Rika hydro power station (HPS) area in the Ukrainian Transcarpathians (23.35-23.87ºS, 48.23-48.51ºN) to refine estimation of geo-ecological risks. Methods. Research methodology includes comprehensive analysis of seismic, geological and geodetic data, including those involving modern techniques and the latest research results, including data on seismicity of Carpathian region of Ukraine during the historical period and the period of instrumental observations, new methods of analysis of macroseismic fields and Transcarpathian earthquakes fosi refinement, analysis of geology and tectonics of widespread here nearsurface thrust nappes, geomorphological analysis of relief features and modern relief generating processes, special (including monitoring) geodetic surveying research (triangulation and optical range finder measurements, GPS-studies) and an analysis of obtained data. Results. According to geological and tectonic data Tereblya-Rika HPS is located on geological structures of Burkut (Porkulets) nappe of the Ukrainian Carpathians, about 2 km south of the line of his contact with Duklya-Chornogora (Duklya) nappe. HPS zone is at a distance of 16–18 km north-east of the Transcarpathian seismically active deep fault (suture) and at a distance of 28–30 km from the junction of him with also seismoactive Oash meridional fault of Transcarpathian depression. By results of seismological studies in the West of area (at 23.43±0.03ºS) the submeridional depth (from earthquake to 38–52 km depth) seismotectonically active zone of contact of terrane Alkapa and Tisza- Dacia in the Carpathian region of Ukraine is traced. In the south and southeast the seismically active (activity to 31 km depths) is diagonal (northwest – southeast direction, az. 117 ±5º) Transcarpathian deep fault zone. The central part of the zone (HPS reservoir area) is relatively low seismically active. By macroseismic data the HPS and reservoir area undergo by seismic shakings with intensity to 3–4 points from historical 1935 Chumalovo and 1937 Drahovo earthquakes and from 1978 Uhlya and 2011 Kolochava earthquakes. Seismic activity of available here near surface (0-6 km) geological structures – thrust nappes is relatively low (13 weak earthquakes with M=0,8–2,2 on 26×30 km territory during 55 years). In adjacent to the Transcarpathian deep fault zone the “seismic focal surface” (plane) was traced, which fall down from the fault zone (from the depth of 6 km) at an 57±2º angle in the north-east under the Carpathian structures (to a depth of 32 km) and it is an indicator of current residual activity of the process of so-called “crocodile tectonics” in the Carpathian region of Ukraine. Originality. For the first time a detailed comprehensive analysis of seismicity, geology, seismotectonics and difference scale geodynamic processes in Tereblya-Rika HPS area was carried out. The main features of deepspatial distribution of seismic activity in the area, in particular, the presence of “seismic focal surface” (plane) that extends approximately 110º azimuth along the Transcarpathian deep fault (at a 8–10 km distance in south from the HPS site) fall down from him under the Carpathians (from depths of 5–6 km to depths of 20–30 km) with the dip angle of about 57º, that clearly illustrates the inherited decreasing activity of so-called “crocodile tectonics” processes in the region. Also the presence of “seismic lull” zone for M≥1 earthquake within 7–9 km radius from HPS site for the period of instrumental observations (since 1961) and within 15 km radius for earthquakes with M≥2,5 for last 170 years. Realized (3–4 points over last 170 years) and predicted (5–7 points) seismic shakings intensity for HPS site was estimated. The connection of local seismic activity with available here at depths of 10-11 km zones of increased conductivity in the Earth's crust was traced. Practical significance. The research results make it possible to assess the possible seismic and deformation influences on Tereblya-Rika HPS constructions and reservoir, to develop on this basis a project of geophysical and geodetic geodynamic monitoring in the site HPS area with the aim of detailed study of multiscale geodynamic processes in the area and development the necessary engineering measures to ensure reliable and ecologically safe operation of HPS.
  • Item
    Зміст до «Геодинаміка» № 1 (20)
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016)
  • Item
    Моделювання напружено-деформованого стану основ інженерних конструкцій для оцінки сейсмічного впливу
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ю. П. Стародуб; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.
    Мета. Метою проведеної роботи була оцінка зміни передаточної характеристики сейсмічного середовища за додаткового навантаження на нього масивних інженерних конструкцій. Такий аналіз дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час досліджень передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами вже на етапі проектування самих конструкцій. Методика. Частотну характеристику середовища отримано розв’язанням прямої динамічної задачі сейсміки. Для вирішення цієї задачі та розрахунку напружено-деформованого стану середовища використовувався метод скінчених елементів. Цінність цього методу математичного моделювання полягає в можливості проводити розрахунки для середовищ із складною геометричною будовою та різноманітними включеннями. Задаючи сигнал у вигляді, близькому до дельта імпульсу, отримуємо відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткової обробки вхідних та вихідних сигналів. Результати. Здійснений розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару під великими інженерними конструкціями. Змодельоване хвильове поле у середовищі. Розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару та моделювання хвильового поля для цього середовища проводилося для трьох моделей: перша – модель осадового шару без інженерних конструкцій; друга та третя моделі – те саме середовище з розміщеними на них інженерними конструкціями з основою фундаменту 46 м та 86 м відповідно. Розраховано передаточну характеристику осадового шару для трьох моделей. Проведене моделювання показало, що передаточна характеристика середовища суттєво змінюється залежно від навантаження, яке викликане спорудами. Наукова новизна. Показаний підхід дає змогу розрахувати передаточну характеристику осадового шару, яка характе- ризуватиме середовище після зміни напружено-деформованого стану, математичними методами, не проводячи інструментальних досліджень. Практична значущість. Запропонована методика дає можливість оцінювати передаточну характеристику сейсмічного середовища та зміну її на етапі проектування складних конструкцій і вносити необхідні виправлення вже на цьому етапі. Цель. Целью проведенной работы является оценка изменения передаточной характеристики сейсмической среды при дополнительной нагрузке мощными инженерными конструкциями. Такой анализ позволяет более точно оценивать характеристики осадочных слоев при исследовании передаточных характеристик середы под инженерными сооружениями уже на этапе проектирования. Методика. Частотные характеристики среды было получено путем решения прямой динамической задачи сейсмики. Для решения этой задачи и расчета напряженно-деформированного состояния среды использовался метод конечных элементов. Ценность этого метода математического моделирования в том, что он позволяет проводить расчеты для сложных геометрически сред и с разнообразными включениями. Используя сигнал в виде, близком к дельта импульсу, ми получаем отзыв среды в полном диапазоне частот колебаний модели, без дополнительной обработки входных и выходных сигналов. Результаты. Проведен расчет напряженно- деформированного состояния осадочного слоя под большими инженерными конструкциями. Смоделировано волновое поле в среде. Расчет напряженно-деформированного состояния осадочного слоя и моделирования волнового поля для этой среды проводилось для трех моделей: первая – модель осадочного слоя без инженерных конструкций; вторая и третья модели – та же среда с размещенными на них инженерными конструкциями с основанием фундамента 46 м и 86 м соответственно. Рассчитано передаточную характеристику осадочного слоя для трех моделей. Проведенное моделирование показало, что передаточная характеристика среды существенно меняется в зависимости от нагрузки, вызванной сооружениями. Научная новизна. Данный подход позволяет рассчитать передаточную характеристику осадочного слоя, которая будет характеризовать среду после изменения напряженно-деформированного состояния, математическими методами, не проводя инструментальных исследований. Практическая значимость. Эта методика позволяет оценивать передаточную характеристику сейсмической среды и изменение ее на этапе проектирования сложных конструкций, а также вносить необходимые исправления уже на этом этапе. Purpose. The aim of this work was to evaluate changes in the transfer characteristics of the seismic environment with additional loading of massive engineering structures. This analysis will help to more accurately assess the characteristics of sedimentary layer in the study of the transfer characteristics of environment under the engineering structures already at the design stage of construction. Methodology. Frequency characteristic of environment was obtained by solving the direct dynamic seismic problem. To solve this problem and calculate the stress-strain state of the environment was used finite element method. The value of this method of mathematical modeling is the ability to make calculations for environments with complex geometrical structure and various inclusions. Setting a signal as close to the delta impulse, we receive environment response in the full possible frequency range of fluctuations in the models, without additional processing input and output signal. Results. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer under the large engineering structures was carried out. Wave field in the surrounding environment was modeled. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer and modeling of wave field for this environment was conducted for the three models: the first – the model of the sedimentary layer without engineering structures; the second and third model – the same environment with placed engineering structures with base of the foundation 46 m and 86 m, respectively. Transfer characteristics of sedimentary layer of the three models were calculated. The conducted simulation showed that the transfer characteristic of environment changes significantly depending on the load caused by buildings. Scientific innovation. Showed approach allows us to calculate the transfer characteristics of the sedimentary layer that will characterize the environment after the change of the stress-strain state, only using mathematical methods without making instrumental studies. Practical significance. This technique allows to evaluate the transfer characteristics of the seismic environment and its change at the design stage of complex structures and make necessary corrections already at this stage.
  • Item
    Збудження землетрусів у літосфері Азово-Чорноморського басейну сейшовим деформуванням дна
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Анахов, П. В.
    Мета. Оцінка можливих причин землетрусів у зоні водойм через порівняння деформацій поверхні Землі, зумовлених власними коливаннями води, із деформаціями, що зумовлені навантаженням від створеного водоймами тиску. Методика. Методика засновується на припущенні щодо можливості збудження землетрусу за рахунок порушень утоми, які накопичуються в межах напруженого тектонічного розлому в разі подразнення його сейшовою хвилею. Літосферні деформації від тиску сейшової хвилі утворюють решітку з ліній пучностей. Результати. Підвищення середнього рівня океану на 104,99 м за останні 17,7 тисяч років привело до наповнення котловини Азовського моря і збільшення площі Чорного моря. Порівняння величин деформацій дна Чорного моря, що викликані навантаженням від створеного водоймами тиску, із деформаціями сейшового походження не спростовує припущення про те, що коливання поверхні води у морі, спричинені стоячими хвилями, можуть сприяти збудженню землетрусів. Допускається вплив на сейсмічну інтенсивність водного басейну сейш Азовського моря, максимальний ефект утоми від дії яких порівняний із ефектом утоми від дії сейш Чорного моря. Таким чином, непрямо підтверджується можливий вплив на зміну нормативної сейсмічності зони водойм як статичного навантаження, зумовленого вагою води і створений цим поровий тиск, так і порівняно з ними варіації порового тиску, що зумовлені режимом підземних вод. У нашому випадку режим підземних вод є функцією власних, сейшових коливань води. Крім того, вплив сейш на сейсмічно активний тектонічний розлом відрізняє положення силових ліній, які утворюють решітку. Наукова новизна. Розроблено модель сейшового деформування дна. Відповідно до моделі, силові лінії поля довгоперіодних сейшових коливань утворюють решітку, розміри комірок якої залежать від морфометричних характеристик водойм. Зміни сейсмічної інтенсивності зони водойми відбуваються за рахунок накопичення порушень утоми сейсмічно активного тектонічного розлому, зосередженого в околиці силових ліній. Практична значущість. Використання решіточної моделі сейшового деформування дна дасть змогу прогнозувати можливі землетруси. Для оцінки сейсмічної інтенсивності слугують два критерії: тип сейсмічно активного тектонічного розлому і його місце розташування відносно силових ліній поля сейшових коливань; спрямованість зміни величини порушень утоми розлому. Цель. Оценка возможных причин землетрясений в зоне водоемов путем сравнения деформаций поверхности Земли, обусловленных собственными колебаниями воды, с деформациями, которые вызваны нагрузкой от созданного водоемами давления. Методика. Методика основывается на предположении о возможности возбуждения землетрясения за счет усталостных нарушений, которые накапливаются в пределах напряженного тектонического разлома при раздражении его сейшевой волной. Литосферные деформации от давления сейшевой волны образуют решетку из линий пучностей. Результаты. Повышение среднего уровня океана на 104,99 м за последние 17 700 лет привело к наполнению котловины Азовского моря и увеличению площади Черного моря. Сравнение величин деформаций дна Черного моря, вызванных нагрузкой от созданного водоемами давления, с деформациями сейшового происхождения не опровергает предположения о том, что колебания поверхности воды в море, вызванные стоячими волнами, могут способствовать возбуждению землетрясений. Допускается влияние на сейсмическую интенсивность водного бассейна сейш Азовского моря, максимальный усталостный эффект от действия которых сравним с усталостным эффектом от действия сейш Черного моря. Таким образом, косвенно подтверждается возможное влияние на изменение нормативной сейсмичности зоны водоемов как статической нагрузки, обусловленной весом воды и созданное этим поровое давление, так и сравнимые с ними вариации порового давления, которые обусловлены режимом подземных вод. В нашем случае режим подземных вод является функцией собственных, сейшевых колебаний воды. Кроме того, влияние сейш на сейсмически активный тектонический разлом отличает положение силовых линий, которые образуют решетку. Научная новизна. Разработана модель сейшевого деформирования дна. Согласно модели, силовые линии поля длиннопериодных сейшевых колебаний образуют решетку, размеры ячеек которой зависят от морфометрических характеристик водоемов. Изменения сейсмической интенсивности зоны водоема происходят за счет накопления усталостных нарушений сейсмически активного тектонического разлома, сосредоточенного в окрестности силовых линий. Практическая значимость. Использование решеточной модели сейшевого деформирования дна позволит прогнозировать возможные землетря- сения. Для оценки сейсмической интенсивности служат два критерия: тип сейсмически активного тектонического разлома и его местоположение по отношению к силовым линиям поля сейшевых колебаний; направленность изменения величины усталостных нарушений разлома. Purpose. Evaluation of possible causes of earthquakes in the area of waters by comparing the Earth's surface deformations, caused by their own variations of water, with deformations, caused by stress from pressure created ponds. Method. The method is based on the hypothesis of the possibility of excitation of the earthquake as a result of the fatigue defects, which accumulated in the intense tectonic fault due to oscillation of seiche-triggered wave. Lithosphere deformations, caused by pressure of seiche-triggered waves, form the lattice of antinode lines. Results. Increasing of mean sea level at 104.99 meters in the last 17 700 years has led to the filling of the basin of Azov Sea and to the increase of the area of Black Sea. Comparison of deformations of the Black Sea bottom, which caused by the load from the pressure created by waters, with deformations of seiches origin does not disprove the assumption that fluctuations of water surface in the sea, caused by standing waves, can contribute to the excitation of the earthquake. It is assumed impact on seismic intensity of the basin from seiches of Azov Sea, the maximum fatigue effect of which is comparable to the effect of fatigue actions seiches of Black Sea. Thus, indirectly confirmed the possible impact on normative seismicity of water seismic zone static load, caused by the weight of the water and created this pore pressure, and compared these changes with the variation of pore pressure conditions, caused by groundwater. In our case, groundwater condition is a function of its own, seiche fluctuations of water. In addition, the impact on seiche seismically active tectonic fault distinguished position power lines that form a grid. Originality. We developed model of seiche-triggered deformation of the ground. According to the model, field lines of the field of long-period seiches oscillations form lattice with sizes of cells, which depend on the morphometric characteristics of waters. Changes of the seismic intensity of zone of waters occur due to the accumulation of fatigue defects in seismically active tectonic fault, concentrated in the vicinity of field lines. Practical significance. Using the lattice model of seiche-triggered deformation of the ground allows predicting possible earthquakes. To evaluate the seismic intensity we propose two criteria: type of seismically active tectonic fault and its location relative to the field lines of seiche-triggered oscillations; direction of change of the fatigue defects of the fault.
  • Item
    Теоретичні й експериментальні частотні характеристики приповерхневих шарів під сейсмічними станціями “Тросник”, “Ужгород” і “Міжгір’я”
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гнип, А. Р.
    Мета. У роботі експериментальні спектральні співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень у коливаннях, збуджених місцевими землетрусами і шумами, зареєстро- ваними сейсмічними станціями Ужгород, Тросник і Міжгір’я (частотні характеристики середовища під станціями), порівнюються з обчисленими теоретично за швидкісними моделями, побудованими на основі даних буріння у приповерхневих шарах; оцінюється ступінь збігу резонансних частот і перспектива використання експериментальних і теоретичних частоних характеристик у регіональних сейсмологічних дослідженнях. Методика. Теоретичні спектральні співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень на вільній поверхні ідеально-пружного горизонтально-шаруватого півпрос- тору для джерела у вигляді плоскої поздовжної хвилі обчислювалися з використанням алгоритму, побудованого на основі матричного методу, і порівнювалися з експериментальними, обчисленими за відрізками записів малих землетрусів і шумів, виправлених за вплив сейсмографа, довжина яких обиралася такою, щоб забезпечити відсів глибинних фаз, можливо не врахованих під час обчислення теоретичних співвідношень через недостатню загальну товщину моделей, а також фаз, утворених падінням прямих поперечних хвиль від джерела. Ступінь збігу між частотними характеристиками оцінювався обчисленням функції взаємної кореляції. Результати. Найвищі ступені взаємної кореляції виявлено між експериментальними частотними характеристиками середовища під сейсмічними станціями Карпатської мережі, обчисленими за записами місцевих землетрусів, й теоретичними характеристиками для горизонтальних фазових швидкостей, що відповідають швидкостям вступів поздовжних хвиль на станціях від землетрусів. Про невипадковість збігу можна судити за величиною максимумів функції, яка досягала  0,8 і більше, і з огляду на невелике зміщення відповідних максимумів по частоті,  0,2 Гц і менше. Це може свідчити, з одного боку, як про адекватність моделей, побудованих за даними буріння, використаних для обчислення теоретичних частотних характеристик, так і про придатність експериментального співвідношення для оцінювання резонансних частот середовища під станціями, де дані буріння відсутні, з іншого. Виявлено також і високі ступені кореляції між експериментальними спектральними співвідношеннями між компонентами записів малих землетрусів на станціях і співвідношеннями для шумів, що уможливлює використання саме останніх для оцінювання резонансних властивостей середовища. Наукова новизна. Уперше інтерференційні резонансні властивості приповерхневих шарів середовища під сейсмічними станціями Міжгір’я, Тросник і Ужгород оцінено з використанням двох альтернативних підходів – обчислення теоретичного спектрального співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень на вільній поверхні за моделями, побудованими за даними буріння, та визначення експериментального співвідношення за компонентами записів малих землетрусів і шумів на цих станціях. Доведено збіжність результатів цих підходів та доцільність їхнього використання в сейсмологічних дослідженнях у Карпатському регіоні. Практична значущість. Частоти інтерференційних резонансів у шаруватому середовищі під сейсмічними станціями необхідно враховувати під час оцінювання впливу середовища на записи сейсмічних сигналів на станціях, оцінюванні параметрів можливого сейсмічного впливу тощо. Запропоновано надійні й ефективні методи оцінювання цих частот і товщин поверхневих шарів за допомогою теоретичного моделювання частотних характеристик середовища і їхнього експериментального визначення за записами землетрусів і шумів на станціях. Цель. В работе экспериментальные спектральные соотношения между горизонтальной и вертикальной составляющими смещений в колебаниях, возбужденных местными землетрясениями и шумами, зарегистрированных сейсмическими станциями Ужгород, Тросник и Межгорье (частотные характеристики среды под станциями), сравниваются с рассчитанными теоретически с использованием скоростных моделей, построенных по данным бурения в приповерхностных слоях; оценивается степень совпадения резонансных частот и перспектива использования экспериментальных и теоретических частотных характеристик в региональных сейсмологических исследованих. Методика. Теоретические спектральные соотношения между горизонтальной и вертикальной составляющими смещений на свободной поверхности идельно-упругого горизонтально-слоистого полупространства для источника в виде продольной плоской волны рассчитывались с использованием алгоритма, построенного на основе матричного метода, и сравнивались с экспериментальными, рассчитанными с использованием отрезков записей малых землетрясений и шумов, исправленных за влияние сейсмографа, длину которых выбирали такой, чтобы обеспечить отсев глубинных фаз, возможно не учтенных при рассчете теоретических соотношений вследствие недостаточной общей толщины моделей, а также фаз, образованных падением прямых поперечных волн от источника. Степень совпадения между частотными характеристиками оценивалась путем вычисления функции взаимной корреляции между ними. Результаты. Самые высокие степени взаимной корреляции получены между экспериментальными частотными характерис- тиками среды под сейсмическими станциями Карпатской сети, определенных с использованием записей местных землетрясений, и теоретическими характеристиками для горизонтальных фазовых скоростей, которые соответствуют скоростям вступлений продольных волн на станциях от землетрясений. О неслучайном характере совпадения можна судить по высоким значениям максимумов функции, которые достигали  0,8 и более, и с учетом незначительных значений смещений по частоте,  0,2 Гц и менее. Это может свидетельствовать, с одной стороны, как об адекватности моделей, построенных по данным бурения и использованных для рассчета теоретических частотных характеристик, так и о применимости экспериментального соостношения для оценивания резонансных частот среды под станциями, где данные бурения отсутствуют, с другой. Получены также и высокие степени корреляции между экспериментальными спектральными соотношениями между составляющими записей малых землетрясений и соотношениями для шумов, что позволяет использовать только шумы для оценивания резонансных свойств среды. Научная новизна. Впервые интерференционные резонансные свойства слоев среды под сейсмическими станциями Межгорье, Тросник и Ужгород оценены с использованием двух альтернативных подходов – рассчета теоретического спектрального соотношения между горизонтальной и вертикальной составляющими смещений на свободной поверхности с использовапнаием моделей, построенных по данным бурения, и определения экспериментального соотношения с использованием записей малых землетрясений и шумов на этих станциях. Доказана сходимость результатов этих подходов и целесообразность их использования в сейсмологических исследованиях в Карпатском регионе. Практическая значимость. Частоты интерференционных резонансов в слоистой среде под сейсмическими станциями необходимо учитывать при оценивании влияния среды на записи сейсмических сигналов на станциях, параметров возможного сейсмического воздействия и т.п. Предложены надежные и эффективные методы оценивания этих частот и мощности поверхностных слоев путем теоретического моделирования частотных характеристик среды и их экспериментального определения с использованием записей землетрясений и шумов на станциях. Purpose. In the paper, experimental spectral ratios between horizontal and vertical components of displacements from local earthquakes and noise recorded at the stations Uzhgorod, Trosnyk and Mizhgirya (frequency characteristics of the medium under the stations) are compared to synthetic ratios calculated using the velocity models built based on the data of drilling in near-surface layers; correlation between the resonance frequencies is evaluated, as well as the applicability of experimental and synthetic frequency characteristics in the regional seismological investigations. Methodology. The synthetic spectral ratios between horizontal and vertical components of displacements on the free surface of perfectly elastic horizontally-layered half-space were calculated using the algorithm designed based on matrix method and plane P-wave as a source and compared subsequently to the experimental ones obtained, after the deconvolution of seismograph response, from the portions of records of small earthquakes and noise as short as to eliminate the deep phases, possibly not accounted for in the synthetic ratios owing to insufficient total thickness of the models, and phases arising after the arrival of direct S-wave from the earthquake. Similarity between the synthetic and experimental frequency characteristics was evaluated by calculating a function of cross-correlation between them. Results. The highest rates of cross-correlation were obtained between experimental frequency characteristics of the medium under the stations of Carpathian network estimated from the records of local earthquakes and synthetic characteristics calculated at horizontal phase velocities corresponding to velocities of first arrivals of P-waves from the earthquakes at the stations. That the correlation was not of incidental character might be concluded both from high values of corresponding maxima, achieving 0.8, and more, and from insignificant values of their frequency shift,  0.2 Hz, and less. The high rates of correlation might be considered as an adequacy test for the velocity models, built based on the data of drilling and used subsequently in calculation of synthetic frequency characteristics, on the one hand, and as a test on reliability of resonance frequencies estimated from the experimental ratios in the locations where data of drilling would not be available, on the other. The high rates of cross-correlation also obtained between experimental spectral ratios for small earthquakes recorded at the stations and the ratios for noise seemed to justify only the using of noise for estimation of resonance properties of near-surface medium. Originality. For the first time, resonance properties of near-surface layers under the seismic stations Mizhgirya, Trosnyk and Uzhgorod have been estimated based on two alternative approaches – by calculating the synthetic spectral ratios between horizontal and vertical components of displacements on the free surface using velocity models built based on the data of drilling, and by calculating the experimental ratios between the components of records of small earthquakes and noise at the stations. It has been confirmed that the results of both the approaches converge well, which justifies their eventual application in seismological investigations in the Carpathian region. Practical significance. The frequencies of interferential resonances in a layered medium under the seismic stations should be accounted for during the analysis of seismic signals recorded at the stations, in estimation of parameters of seismic load etc. Reliable and effective methods have been suggested for estimation of the frequencies and of the thicknesses of near-surface layers by theoretical modeling of frequency characteristics of the medium, and experimentally, from the records of earthquakes and noise at the stations.
  • Item
    О глубинном строении Евлах-Агджабединского прогиба Азербайджана по данным гравимагнитометрических исследований
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гадиров, В. Г.; Гадиров, К. В.; Гамидова, А. Г.
    Цель. Целью исследований являются вопросы вычисления глубины залегания кристаллического фундамента, выяснения его структурного положения по отношению к поверхности мезозоя и закономерности распределения вулканогенных образований в Евлах-Агджабединском прогибе Азербайджана. Методика. Методика основывается на использование данных грави– и магниторазведки, позволяющих построению регрессионных уравнений для вычисления глубины залегания фундамента и построения пространственного положения вулканогенных образований. Результаты. Построена новая структурная схема кристаллического фундамента по Евлах-Агджабединскому прогибу. Установлено, что наиболее опущенная часть фундамента смещена к югу на 20 км по сравнению с предыдущей схемой. По вновь построенной схеме на западе прогиба по фундаменту установлен глубинный разлом с большой амплитудой, соответствующий глубинным разломам по мезозою, выявленной сейсморазведкой МОГТ. Была сравнена структурное положение поверхностей кристаллического фундамента и мезозойского комплекса отложений, изучена прост- ранственное положение вулканогенных тел развивающихся, в основном, между этими поверхностями. Также установлено, что структурное положение фундамента и мезозоя в некотором виде повторяются, а вулканогенные образования развиты в бортовых частях прогиба. Распределение эффузивных образований в локальном ареале дает основание считать, что в Куринской впадине и смежных с нею территориях в мезозое были выполнены, главным образом, отложениями в осадочной фации с обильным содержанием в них органических веществ, т.е. тех исходных материалов, необходимых для образования углеводородов. Предполагается наличие ловушек нефти и газа под мощными слоями вулканического происхождения. Научная новизна. Выявлено, что построить единую корреляционную зависимость, позволяющая вычислить глубины залегания кристаллического фундамента по всему Евлах-Агджабединскому прогибу не представляется возможным. Установлено, что на западной части Евлах-Агджабединского прогиба проходит глубинный разлом с большой амплитудой и западная часть приподнята на несколько километров. Практическая значимость. Полученные результаты успешно могут быть использованы при уточнении структурного положения кристаллического фундамента а также, при оценке нефтегазоносности глубинных ловушек, связанных с вулканогенными постройками. Мета. Метою досліджень є питання визначення глибини залягання кристалічного фундаменту, з’ясування його структурного положення відносно поверхні мезозою і закономірності розподілу вулканогенних утворень у Євлах-Агджабедінському прогині Азербайджану. Методика. Методика ґрунтується на використанні даних граві- і магніторозвідки, що дають змогу побудувати регресійні рівняння для обчислення глибини залягання фундаменту і побудувати просторове положення вулканогенних утворень. Результати. Побудовано нову структурну схему кристалічного фундаменту по Євлах-Агджабедінському прогину. Встановлено, що найбільш опущена частина фундаменту зміщена на південь на 20 км порівняно з попередньою схемою. За новозбудованою схемою на заході прогину по фундаменту встановлено глибинний розлом з великою амплітудою, відповідною до глибинних розломів по мезозою, виявленою сейсморозвідкою МОГТ. Було позрівняно структурне положення поверхонь кристалічного фундаменту і мезозойського комплексу відкладень, вивчено просторове положення вулканогенних тіл, що розвиваються, переважно, між цими поверхнями. Також встановлено, що структурне положення фундаменту і мезозою в деякому вигляді повторюються, а вулканогенні світи розвинені в бортових частинах прогину. Розподіл еффузивних утворень у локальному ареалі дає підставу вважати, що в Курінській западині і суміжних з нею територіях у мезозої були, головним чином, відкладення в осадової фації з рясним вмістом у них органічних речовин, тобто тих вихідних матеріалів, необхідних для утворення вуглеводнів. Передбачається наявність пасток нафти і газу під потужними шарами вулканічного походження. Наукова новизна. Виявлено, що побудувати єдину кореляційну залежність, що дає змогу обчислити глибини залягання кристалічного фундамента по всьому Євлах- Агджабедінському прогину не можливо. Встановлено, що на західній частині Євлах-Агджабедінського прогину проходить глибинний розлом з великою амплітудою і західна частина піднята на кілька кілометрів. Практична значущість. Отримані результати успішно можна використати у разі уточнення структурного положення кристалічного фундаменту, а також під час оцінювання нафтогазоносності глибинних пасток, пов’язаних з вулканогенними будівлями. Purpose. The aim of research is the question of calculating the depth of the crystalline basement, determine its structural position against the surface of the Mesozoic and the laws of the dimension distribution of volcanic rocks in the Yevlakh-Agjabedi trough Azerbaijan. Methodology. The technique is based on the use of these gravitational and magnetic, allowing the construction of the regression equation to calculate the depth of the foundation and construction of the spatial position of volcanic formations. Results. It built a new block diagram of the crystalline basement on the Yevlakh-Agjabedi deflection. It was found that the most lowered part of the foundation shifted south by 20 km compared to the previous scheme. For newly built circuit in the west of the foundation set deep fault trough with large amplitude corresponding to the deep faults detected by Mesozoic seismic CDP. Was to compare the structural position of the crystalline basement of the complex surfaces and Mesozoic sediments, studied the spatial position of the volcanic bodies developing mainly between these surfaces. It is also established that the provisions of the structural foundation of the Mesozoic and some form of repeated and volcanic rocks developed in the side parts of the trough. Distribution of volcanic formations in the local habitat gives reason to believe that in the Kura depression and its related areas in the Mesozoic were carried out mainly in sedimentary facies sediments with abundant content of organic substances, i.e. the raw materials necessary for the formation of hydrocarbons. It is assumed the presence of oil and gas traps under thick layers of volcanic origin. Originality. It was revealed that build a single correlation dependence for calculating the depth of the crystalline basement around the Yevlakh-Agjabedi deflection is not possible. It was established that on the western part of Yevlakh-Agjabedi flexure runs deep fault with large amplitude and the western part is raised for several kilometers. The practical significance. These results can successfully be used in the refinement of the structural position of the crystalline basement and, when assessing the oil and gas potential of deep traps associated with volcanic structures.
  • Item
    Сейсмодислокации на поверхности земли в результате сильных землетрясений на Западном Тянь-Шане
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Хамидов, Х. Л.
    Цель. Целью исследований является оценка параметров сейсмодислокаций на примере сильных землетрясений на Туранской платформе и в примыкающей к ней горной части Западного Тянь-Шаня, а также установление связи между магнитудами землетрясений и длинами разрывов для плейстосейстовых зон. Методика. Методика основывается на анализе современных и палеосейсмодислокаций, выявленных при макросейсмических обследованиях эпицентральных зон сильных тектонических землетрясений, с реализацией эмпирических оценок, а также выявлением основных и палеонапряжений. Результаты. Проанализирован характер изменений перемещений, влияющий на деформацию исследуемых зон в период “работы” сейсмических очагов, выявлен ряд особенностей деформирования поверхности Земли. Оказывается, что сильным землетрясениям в западном Тянь-Шане, в том числе в локальных сейсмо- генных зонах, соответствуют низкоамплитудные деформации на поверхности Земли, и возможные дви- жения оставляют след в виде дополнительных вертикальных или горизонтальных перемещений с опре- деленной предельной деформацией, и в виде сейсмодислокаций. Показано, что вертикальные переме- щения проявляются по всей зоне наблюдений в параметрах смещений, и с большей интенсивностью – в пунктах измерений, расположенных в плейстосейстовой зоне, в которой накапливаются дополнительные сейсмодислокации, что не противоречит общепризнанным основам процесса подготовки очагов землетрясений. Выявлено, что деформации на поверхности при осредненных значениях глубин очагов получились связанными с образованием сейсмодислокаций только для ближних эпицентральных зон и мало выраженными в скальных породах. Научная новизна. Установлено, что, изучая изменения и проведя численные определения для нескольких типов сейсмодислокаций, а также проведя анализ распределения деформаций на поверхности Земли, можно определить вероятную магнитуду M земле- трясения, от которого могли образоваться сейсмодислокации с наблюденной длиной L. Это дало возможность определить эмпирическую закономерную зависимость между магнитудой и длиной сейсмодислокации. Практическая значимость. Изучение сейсмодислокаций на поверхности земли после сильных тектонических землетрясений уточняют визуальные макросейсмические определения и существенно увеличивают устойчивость оценок при сейсмическом микрорайонировании территорий, особенно в зонах низкоскоростных четвертичных отложений. Мета. Метою досліджень є оцінка параметрів сейсмодіслокацій на прикладі сильних землетрусів на Туранській плиті і прилеглій до неї гірській частині Західного Тянь-Шаню, а також встановлення зв’язку між магнітудами і довжинами розривів у плейстосейстових зонах. Методика. Методика ґрунтується на аналізі сучасних і палеосейсмодислокацій, виявлених за макросейсмічних обстежень епіцентральних зон сильних тектонічних землетрусів, з реалізацією емпіричних оцінок, а також з виявленням основних і палеонапружень. Результати. Проаналізовано характер змін переміщень, який впливає на деформацію досліджуваних зон у період “роботи” сейсмічних вогнищ, виявлено низку особливостей деформування поверхні землі. Виявляється, що сильним землетрусам у Західному Тянь-Шані, зокрема у локальних сейсмогенних зонах відповідають низькоамплітудні деформації на поверхні землі, і можливі рухи залишають слід у вигляді додаткових вертикальних або горизонтальних переміщень з певною граничною деформацією і у вигляді сейсмодислокацій. Показано, що вертикальні переміщення проявляються по всій зоні спостережень у параметрах зміщень, і з більшою інтенсивністю – в пунктах вимірювань, розташованих у плейстосейстовій зоні, в якій накопичуються додаткові сейсмодислокації, що не суперечити загальновизнаним основам процесу підготовки вогнищ землетрусів. Виявлено, що деформації на поверхні за усереднених значень глибин вогнищ вийшли пов’язаними з утворенням сейсмодислокацій тільки для ближніх епіцентральних зон і є мало вираженими у скельних породах. Наукова новизна. Встановлено, що, вивчаючи зміни і провівши числові визначення для декількох типів сейсмодислокацій, а також провівши аналізу розподілу деформацій поверхні землі, можна визначити ймовірну магнітуду М землетрусу, від якого могли утворитися сейсмодислокації із спостережуваною довжиною L. Це дало можливість визначити емпіричну закономірну залежність між магнітудою і довжиною сейсмодислокації. Практична значущість. Вивчення сейсмодислокацій на поверхні землі після сильних тектонічних землетрусів уточнюють візуальні макросейсмічні визначення і істотно збільшують стійкість оцінок за сейсмічного мікрорайонування територій, особливо у зонах низько- швидкісних четвертинних відкладень. Purpose. The aim of the research is to estimate parameters for seismic dislocations, for example of strong earthquakes in the Turan platform and adjacent mountainous part of Western Tien-Shan, as well as identifying the relationship between the magnitudes and lengths of breaks for pleistoseist zones. Methodology. The technique is based on the analysis of modern and paleoseismic dislocations which are identified in the macroseismic survey the epicentral zones of strong tectonic earthquakes, with the implementation of the empirical evaluations, as well as identifying the main and paleostresses. Results. The nature of the changes of the movements was analyzed which influencing the deformation of the studied areas in the period of “operation” of the seismic sources and a number of features of deformation of the Earth's surface was revealed. It turns out that strong earthquakes in the Western Tien Shan, including the local seismogenic zones correspond to the low amplitude of deformation on the Earth's surface and the possible movements leave a trace in the form of additional vertical or horizontal displacements with certain limiting deformation and seismodislocations. It is shown that the vertical movement manifest throughout the field of observation in the parameters of displacement and with greater intensity at the points of measurement which located in pleistoseist area, where more seismodislocations was accumulates, that do not contradict the established foundations of earthquakes preparation process. It is revealed that the deformation on the surface at the averaged values of the depths of the foci turned out associated with seismodislocations formations only for short epicentral zones and are little pronounced in the hard rocks. Originality. It is established that studying the changes and conducting numerical definitions for several types of seismodislocations and also conducting the analysis of distribution of deformations of the Earth's surface we can determine the likely magnitude M of the earthquake, on which could be formed the seismodislocations with the observed length L. This gave the opportunity to define a logical empirical relationship between magnitude and length of seismodislocations. Practical significance. The study of seismodislocations on the earth's surface after strong tectonic earthquakes precise the macroseismic visual definition and significantly increase the stability of evaluations under seismic microzoning, especially in areas of low-velocity Quaternary sediments.
  • Item
    Tectonic paleostress fields evolution and calcite veins formation in the southeastern part of the Ukrainian Carpathians during the Cenozoic time
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Kril, S. Ya.; Bubniak, I. M.; Vikhot, Y. M.; Tsikhon, S. I.
    Purpose. The main purpose of this paper is to study tectonic paleostress field evolution, its influence on the calcite veins formation and fluid flow in the southeastern part of the Ukrainian Carpathians during the Cenozoic time. The objects of our studies are joints parageneses, slickensides and veins in the Cretaceous sandstones located over the Chornohora, Dukla, Porkulets and Rakhiv nappes in the southeastern part of the Ukrainian Carpathians. Methods. To reconstruct the stress-strain state structural-paragenetic and kinematic methods were used. Fabric 8, StereoNett 2.46, and Tensor software was used to process the data and to determine the principal axes of paleostress field (σ1, σ2, σ3). Slickenside data were processed by using kinematic method with some modern modifications for the Carpathian region. Special attention was paid to the veins in the host rocks. Results. Within the study area we found 16 natural outcrops, 850 joints, 300 veins and 50 slickensides. Further, we described veins structural features and paleostress fields that could initiate joints formation. Not at all outcrops calcite veins were found. The statistically reliable number of carbonate veins was identified only at few study points. It is very important to study not only veins structural features but mineralogy, morphology, crystal microdefects, and fluid inclusions as well. Originality. For the first time we reconstructed tectonic paleostress fields evolution in the southeastern part of the Ukrainian Carpathians during the Cenozoic time by using data on joints and slickensides. The most active tectonic movements, deformation and carbonate veins formation are attributed to the strike-slip and tension paleostress fields. Strike-slip paleostress fields are defined as the youngest, and their tension axes are orientated in NE-SW and NW-SE directions. The number of calcite veins within the Dukla and Porkulets nappes is much more greater than that within the Chornohora and Rakhiv ones. Almost all veins strike in north-west direction. Ancient joints could be reactivated and filled with calcite simultaneously with subsequent tension regimes. Practical significance. Paleostress fields originated at the end of folding-faulting stage indicate that the strike-slip deformation regime changed due to tension in two directions (SE and SW tension axes). The detailed study of veins showed that their formation is the result of newly formed and reactivated joints and fractures filled by the matter due to the younger mechanical deformations. Calcite filled shear and tension joints formed as the result of different deformation regimes, starting from the foldingfaulting stage. We conclude that intensive migration of fluids, including hydrocarbons fluids, took place at the end of folding-faulting stage of the Ukrainian Carpathian tectonic evolution. Цель. Основной целью данной работы является исследование тектонической эволюции полей палеонапряжения и ее влияние на формирование кальцитовых жил и флюидный поток в юго-восточной части Украинских Карпат в кайнозойское время. Объекты нашего исследования – парагенезисы трещин, зеркала скольжения и жилы в меловых песчаниках в Чорногорском, Дуклянском, Поркулецком и Раховском покровах в юго-восточной части Украинских Карпат. Методика. Для реконструкции напряженно-деформированного состояния применяли структурно-парагенетический и кинематический методы. Для обработки данных и определения главных осей полей палеонапряжений (σ1, σ2, σ3) использовали программы Fabric 8, StereoNett 2.46, Tensor. Данные по зеркалам скольжения были обработаны с использованием кинематического метода с некоторыми современными изменениями для Карпатского региона. Особое внимание было уделено жилам во вмещающих породах. Результаты. В изучаемом регионе исследовано 16 естественных обнажений, более 850 трещин, 300 жил и 50 зеркал скольжения. Структурные особенности жил и поля палеонапряжений, которые могли бы инициировать образование трещин, были описаны. Не во всех обнажениях были найдены кальцитовые жилы. Только в нескольких точках наблюдения обнаружено статистически достоверное количество карбонатных жил. Жилы сложнее объекты для исследования. Очень важно исследовать не только жилы, но и структурные особенности, минералогию, морфологию, кристаллические микродефекты, жидкие включения в них. Научная новизна. Используя данные об ориентации жил и зеркал скольжения было реконструировано эволюцию полей тектонических палеонапряжений в юго-восточной части Украинских Карпат в течение кайнозоя. Наиболее активные тектонические движения, деформаций и образование карбонатных жил связаны со сдвиговыми полями палеонапряжений. Сдвиговие поля палеонапряжений являются одним из самых молодых, и его оси растяжения ориентированы в северно-восточном – юго-западном и северо-западном – юго-восточном направлении. Количество кальцитовых жил в отложениях Дуклянского и Поркулецкого покровов гораздо больше, чем в Черногорском и Раховском покровах. Почти все жилы простираются в северо-западном направлении. Конечно, древние трещины могли быть реактивированы и заполнены кальцитом под воздействием последующих режимов растяжения. Практическая значимость. Поля палеонапряжений в конце складчасто-надвигового этапа представляют сдвиговый деформационный режим, который был изменен растяжением в двух направлениях (ориентация осей напряженности в SE и SW направлениях). Подробное изучение жил показало, что их формирование является результатом заполнения вольного пространства новообразованных и реактивированных, во время воздействия более поздних дефор- мационных режимов, трещин. Кальцит заполнял сколовые и тенсионные трещины, которые были сфор- мированы в результате действия различных деформационных режимов, начиная со складчато-надвигового этапа. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что интенсивная миграция флюидов, в том числе углеводородов, была в конце складчато-надвигового этапа тектонической эволюции Украинских Карпат. Мета. Основною метою цієї роботи є дослідження тектонічної еволюції полів палеонапружень і її вплив на формування кальцитових жил і флюїдний потік у південно-східній частині Українських Карпат у кайно- зойський час. Об’єкти дослідження – парагенезиси тріщин, дзеркала ковзання і жили в крейдових пісковиках у Чорногірському, Дуклянському, Поркулецькому і Рахівському покривах у південно-східній частині Українських Карпат. Методика. Для реконструкції напружено-деформованого стану використано структурно-парагенетичний і кінематичний методи. Для обробки даних і визначення головних осей полів палеонапружень (σ1, σ2, σ3) використано програми Fabric 8, StereoNett 2.46, Tensor. Дані по дзеркалах ковзання опрацьовано зі застосуванням кінематичного методу з деякими особливостями для Карпатського регіону. Особливу увагу акцентовано на вивченні жил у вмісних породах. Результати. У досліджуваному регіоні ми детально описали і дослідили 16 природних відслонень, понад 850 тріщин, 300 жил і 50 дзеркал ковзання. Детально описано структурні особливості жил і поля палеонапружень, які могли спричинити формування тріщин, що заповнені кальцитом. Не в усіх відслоненнях були виявлені кальцитові жили. Тільки в декількох точках спостереження заміряно статистично достовірну кількість карбонатних жил. Жили складні об’єкти для дослідження. Дуже важливо досліджувати не тільки жили, а й структурні особливості, мінералогію, морфологію, кристалічні мікродефекти, флюїдні включення в мінералах. Наукова новизна. Використовуючи дані про орієнтацію жил і дзеркал ковзання, реконструйовано еволюцію полів палеонапружень у південно- східній частині Українських Карпат протягом кайнозойського часу. Найактивніші тектонічні рухи, деформації і утворення карбонатних жил пов’язані зі зсувними полями палеонапружень. Це зсувні поля палеонапружень є одними з наймолодших, і їхні осі розтягнення орієнтовані в північно-східному – південно-західному і північно-західному – південно-східному напрямках. Кількість кальцитових жил у товщах Дуклянського і Поркулецького покривів набагато більша, ніж у Чорногірському і Рахівському покривах. Майже всі жили простягаються в північно-західному напрямку. Звичайно, давніші тріщини ймовірно були реактивовані та заповнені кальцитом під час активації пізніших режимів розтягнення. Практична цінність. Поля палео- напружень у кінці складчасто-насувного етапу представлені зсувним деформаційним режимом, який був змінений розтягуванням у двох напрямках (орієнтація осей напруженння в південно-східному та південно- західному напрямку). Докладне вивчення жил показало, що їх формування є результатом заповнення вільного простору новоутворених і реактивованих, під впливом пізніших деформаційних режимів, тріщин. Кальцит заповнював сколові та тенсійні тріщини, які були сформовані в результаті дії різних деформаційних режимів, починаючи від складчасто-насувного етапу. Результати дослідження дають змогу зробити висновок, що інтенсивна міграція флюїдів, зокрема вуглеводнів, відбувалася вкінці складчасто-насувного етапу тектонічної еволюції Українських Карпат.
  • Item
    Природні фактори активізації екзогенних процесів на техногенно порушених ділянках поширення соленосних відкладів Передкарпаття
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Павлюк, В. І.
    Мета. Наглядно продемонструвати геологічні процеси та умови і стисло обґрунтувати вибір об’єктів моніторингу, що впливають на розвиток сольового карсту та виділити основні напрями організації їх досліджень. Методика. Основними методами, які використовують під час підготовки та проведення цієї роботи є: аналіз фондових ресурсів, польові методи дослідження; кількісний та якісний аналіз даних, їх систематизація, створення відповідних геоінформаційних баз даних у середовищі Excel і Mapinfo, порівняння, кореляція та багатомірне об’єктивне шкалювання отриманих результатів та ін; верифікація результатів, що дало змогу перевірити отриману інформацію, провести їх остаточний аналіз. Верифікаційна, логіко-методологічна процедура встановлення істинності отриманих даних на підставі їхньої відповідності емпіричним та фактичним даним переважно була апробована на ЕОМ у середовищі “MapInfo” методом багатошарового накладання картографічної, статистичної та аналітичної інформації різнопланового фактичного матеріалу у двовимірному та тривимірному зображенні. Результати. Подано загальний огляд і систематизовано умови та фактори, що формують та сприяють активізації техногенно зумовленого сольового карсту; запропоновано основні складові організації системи моніторингу на ділянках активізації сольового карсту. Наукова новизна. На прикладі Передкарпатської соленосної провінції зібрано воєдино та систематизовано всі основні природні фактори, що безпосередньо впливають на розвиток карстових сольових процесів, зокрема негативних. Практична значущість. Зібрані воєдино усі відомі та маловідомі до цього часу фактори впливу на розвиток сольового карсту допоможуть у плануванні та виконанні інженерно-геологічних вишукувань, розробленню різних природоохоронних заходів чи плануванні господарської діяльності на територіях, де потенційно можливий чи вже розвивається соляний карст. Це дасть змогу фіксувати прояви активізації небажаних геологічних чи техногенних процесів ще під час їх зародження, чи прогнозувати їх можливе виникнення на стадії проектування підприємств. А також вчасно розробляти заходи спрямовані на локалізацію небезпечних явищ та недопущення їх прогресуючого негативного розвитку. Цель. Наглядно продемонстрировать геологические процессы и условия и кратко обосновать выбор объектов мониторинга, влияющие на развитие солевого карста и выделить основные направления организации их исследований. Методика. Основными методами, которые использовались в процессе подготовки и проведения данной работы являлись: – анализ, фондовых ресурсов, полевые методы исследования, сотрудничество с органами местного самоуправления и службами областного управления министерства чрезвычайных ситуаций; – количественный и качественный анализ данных, их систематизация, создание соответствующих геоинформационных баз данных в среде Excel и Mapinfo, сравнение, корреляция и многомерное объективное шкалирование полученных результатов и др; – верификация результатов, что позволило проверить полученную информацию, провести ее окон- чательный анализ. Верификационная, логико-методологическая процедура установления истинности полученных данных на основании соответствия к полученным эмпирическим и фактическим данным в основном была апробирована на ЭВМ в среде "MapInfo" методом многослойного наложения картографической, статистической и аналитической информации разнопланового фактического материала в двумерном и трехмерном изображении. Результаты. Представлен общий обзор и систематизированы условия и факторы, что формируют и способствуют активизации техногенно обусловленного солевого карста; предложены основные составляющие организации системы мониторинга на участках активизации солевого карста. Научная новизна. На примере Предкарпатской соленосной провинции собрано воедино и систематизированы все основные природные факторы, имеющие непосредственное влияние на развитие карстовых солевых процессов, в том числе негативных. Практическая значимость. Собранные воедино все известные и малоизвестные до сих пор факторы влияния на развитие солевого карста помогут в планировании и выполнении инженерно-геологических изысканий, разработке различного рода природоохранных мероприятий или планировании хозяйственной деятельности на территориях, где потенциально возможен или уже развивается соляной карст. Это позволит фиксировать проявления активизации нежелательных геологических или техногенных процессов еще при их зарождении, или прогнозировать их возможное появление на стадии проектирования предприятий. А также вовремя разрабатывать мероприятия, направленные на локализацию опасных явлений и недопущения их прогрессирующего негативного развития. Purpose. Evidently demonstrating of the geological processes and conditions and briefly justify the selection of monitoring, influencing the development of the salt karst and identify the main directions of their research. Methodology. The main methods used in the preparation and conduct of this study are: – analysis of archive datas, field methods, cooperation with local government and regional offices of the Ministry of Emergency Situations; – quantitative and qualitative analysis of data, their classification, creation of appropriate GIS databases in Excel and Mapinfo environment, comparison, correlation and multidimensional scaling of the results and others; – verification of results, allowing us to check the received information , to their final analysis. Verification, logical and methodological procedure for establishing the truth of the data on the basis of their consistency with empirical data and actual mostly been tested on a computer in the environment "MapInfo" method of multilayer overlay mapping of statistical and analytical information diverse factual material in twodimensional and three-dimensional image. Results. Is represented overview and have systematized conditions and factors that shape and promote the revitalization technologically conditioned salt karst; proposed the basic components of the monitoring system of salt karst areas activation. Originality. On example of Precarpathians salt provinces gathered together and systematized all the major enviromental factors that have a direct impact on the development of salt karst processes, including negative. Practical significance. Assembled together all known and little-known until now facts that have impacts on the development of the salt karst help us in the planning and execution of the geotechnical surveys, development of various kinds of environmental activities economic or planning activities in areas where the potential or already are developed the salt karst. This will fix unwanted activation displays of geological or technological processes during their origin, or predict they occur at the design stage companies. And also, in time to shape events which aimed at localization of dangers and prevent them progressing to negative development.
  • Item
    Петрохімічні особливості вулканітів трапової формації зони зчленування Волинського палеозойського підняття і Волино-Подільської монокліналі
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Бацевич, Н. В.; Наумко, І. М.; Білик, Л. К.
    Мета. Дослідження петрохімічних особливостей вулканітів як передумову встановлення причин локалізації промислової міднорудної мінералізації в певних ділянках окремих товщ і світ трапової формації Західної Волині. Методика. Для визначення горизонтів, збагачених самородною міддю, за вертикаллю, а також за латераллю (площею) відібрано і схарактеризовано 150 зразків з кожного стратиграфічного підрозділу різних потужностей від підошви до покрівлі потоків та проведено геохімічні і петрохімічні дослідження, а саме: здійснено валовий хімічний аналіз, за даними якого розраховано найпоширеніші петрохімічні ознаки, що визначають металогенічну оцінку базальтів (глиноземистість, лужність, магнезіальність, фемічність, коефіцієнт фракціонування тощо), визначено у водних витяжках вміст хлор-іону, встановлено ізотопний склад Карбону й Оксигену кальциту прожилково-вкрапленої мінералізації. Результати. Встановлено стрибкоподібний характер зміни вмісту петрогенних оксидів за розрізом конкретної товщі/світи та загалом у вулканітах траповій формації, без виявлення чіткої картини кореляційних зв’язків між петрогенними оксидами, що доказує присутність процесів ліквації під час формування трапів. Перенесення самородної міді у приповерхневі ділянки виливів відбувалося за наступними механізмами: газовими бульбашками, високотермобаричними потоками рідкого діоксиду вуглецю, у хлоридних комплексах типу CuCl(водн.), CuCl2 -, CuCl3 2-, CuCl4 3- в широкому інтервалі температури і тиску. Переважальним видається перенесення міді у складі сполук з хлором та її подальше відновлення до самородного стану на геохімічних бар’єрах. Відсутність органічної речовини унеможливлює створення нею потужних окисно-відновних бар’єрів, як це проявилося на низці подібних родовищ у Світі. Натомість такими бар’єрами можуть бути місця змішування безкисневих і безсульфідних вод (з огляду на збідненість порід сіркою) з насиченими киснем водами, збільшений вміст кальцію у приповерхневих ділянках виливів, а також затверділі кірки загартування, на яких проходить зупинка флюїдів. Наукова новизна. Аналіз отриманих даних дав змогу дійти висновку, що неоднорідність у хімічному складі, а, отже, коливання вмісту практично всіх петрогенних оксидів, зумовлена процесами флюїдно-лікваційної взаємодії, оскільки ця характерна особливість власне й відображає ці процеси. Максимальні концентрації міді зосереджені у верхах виливів, отже, мідь у вигляді дрібних крапель рудної рідини існувала у розплаві на момент становлення трапової формації, в процесі ліквації крапельки міді відокремилися від силікатного розплаву, а потім зазнали перерозподілу і перенесення у верхні горизонти лавового утворення, де на геохімічних бар’єрах відбувалося відкладання міді. Це безпосередньо підтверджують проведені петрографічні та мінералофлюїдологічні дослідження. Практична значущість. За оцінками експертів, згідно зі законом України “Про затвердження Загальнодержавної програми розвитку мінерально-сировинної бази України на період до 2030 року”, прогнозні потреби України в міді наближатимуться до 200 тис. тонн/рік [Гейченко, 2011]. З огляду на це, отримані результати складуть невід’ємну частину передбачуваного комплексу пошукових і пошуково-оцінювальних робіт на Рафалівському і Гірницькому рудних вузлах у зоні зчленування Волинського палеозойського підняття і Волино-Подільської монокліналі в межах Західної Волині (Ратно–Камінь-Каширська площа) – складовій Волинської міднорудної провінції, що має на меті підготовку перспективних рудопроявів (родовищ) до розвідки. Цель. Исследование петрохимических особенностей вулканитов как предпосылки установления причин локализации промышленной меднорудной минерализации в определенных участках отдельных толщ и свит трапповой формации Западной Волыни. Методика. Для определения горизонтов, обогащенных самородной медью, по вертикали, а также по латерали (площади) отобрано и охарактеризовано 150 образцов с каждого стратиграфического подразделения различных мощностей от подошвы к кровли потоков и проведено геохимические и петрохимические исследования, а именно: осуществлен валовой химический анализ, по данным которого рассчитаны распространенные петрохимические признаки, определяющие металлогеническую оценку базальтов (глиноземистость, щелочность, железистость, магнезиальность, фемичность, коэффициент фракционирования и т.д.), определено в водных вытяжках содержание хлор-иона, установлен изотопный состав углерода и кислорода кальцита прожилково-вкрапленной минерализации. Результаты. Установлен скачкообразный характер изменения содержания петрогенных оксидов по разрезу конкретной толщи / свиты и в целом в вулканитах трапповой формации, без выявления четкой картины корреляционных связей между петрогенными оксидами, что доказывает присутствие процессов ликвации при формировании траппов. Перенос самородной меди в приповерхностные участки излияний происходил по следующим механизмам: газовыми пузырьками, высокотермобарическими потоками жидкого диоксида углерода, в хлоридных комплексах типа CuCl(водн.), CuCl2 -, CuCl3 2-, CuCl4 3- в широком интервале температуры и давления. Преобладающим представляется перенос меди в составе соединений с хлором и ее последующее восстановление до самородного состояния на геохимических барьерах. Отсутствие органического вещества исключает возможность создание ею мощных окислительно-восстановительных барьеров, как это проявилось на ряде подобных месторождений в Мире. Вместе с тем такими барьерами могут быть места смешивания бескислородных и безсульфидних вод (учитывая тот факт, что породы обеднены серой) с насыщенными кислородом водами, увеличение содержание кальция в приповерхностных участках излияний, а также затвердевшие корки закалки, на которых проходит остановка флюидов. Научная новизна. Анализ полученных данных позволил сделать вывод, что неоднородность в химическом составе, а, следовательно, колебания содержания практически всех петрогенных оксидов, обусловлена процессами флюидно-ликвационного взаимодействия, поскольку эта характерная особенность собственно и отражает данные процессы. Максимальные концентрации меди сосредоточены в верхах излияний, следовательно медь в виде мелких капель рудной жидкости существовала в расплаве на момент становления трапповой формации, в процессе ликвации капельки меди отделились от силикатного расплава, а затем подверглись перераспределению и переносе в верхние горизонты лавового образования, где на геохимических барьерах происходило отложение меди. Это непосредственно подтверждают проведенные петрографические и минералофлюидологические исследования. Практическая значимость. По оценкам экспертов, согласно закону Украины “Об утверждении Общегосударственной программы развития минерально-сырьевой базы Украины на период до 2030 года”, прогнозные потребности Украины в меди могут приближаться к 200 тыс. тонн/год [Гейченко, 2011]. Учитывая это, полученные результаты составят неотъемлемую часть предполагаемого комплекса поисковых и поисково-оценочных работ на Рафаловском и Горницком рудных узлах в зоне сочленения Волынского палеозойского поднятия и Волыно-Подольской моноклинали в пределах Западной Волыни (Ратно–Камень-Каширская площадь) – составляющей Волынской меднорудного провинции с целью подготовки перспективных рудопроявлений (месторождений) к разведке. Goal. Research petrochemical features of volcanites as a precondition for establishing the causes of the localization industry copper-ore mineralization in certain areas strata and suites trappean formation of Western Volyn. Method. To determine the horizons enriched of native copper, vertically as well as lateral (area) selected and characterized 150 samples from each stratigraphic unit different capacities from the base to the roof flows and conducted geochemical and petrochemical research, namely: made gross chemical analysis, according to which were calculated the most common petrochemical features, that define the metallogenic evaluation basalts (aluminous, alkalinity, magnesiumity, femical, fractionation factor, etc.) determined in aqueous extracts chlorine ion, set the isotopic composition of carbon and oxygen of calcite veinlet-impregnated mineralization. Results. Established abrupt character of change pathogenic oxide content for a particular cut thicker/suites and a total of volcanites trappean formations, without identifying clear picture of major correlation between petrogenic oxides, which proves the presence of phase separation processes in the trappean formation. Transfer of native copper in near-surface areas eruptions occurred on the following mechanisms: gas bubbles, high thermal-baric flows of liquid carbon dioxide, in chloride complexes such as CuCl(водн.), CuCl2 -, CuCl3 2-, CuCl4 3- a wide range of temperature and pressure. Predominant seems to be carrying copper compounds consisting of chlorine and its subsequent restoration to native state on geochemical barriers. The lack of organic matter it impossible to create powerful redox barriers, as demonstrated on a number of such deposits in the World. Instead, such barriers may be the place of mixing anoxic and unsulfide waters (given impoverished sulfur species rocks) with oxygenated water, increased calcium content in near-surface areas of spills and and hardened skin tempering, which is stopping fluids. Scientific novelty. Analysis of the data made it possible to conclude that heterogeneity in chemical composition, and therefore fluctuations content of almost all of major oxides caused by fluid-liquation interaction, since this characteristic also reflects the fact these processes. Maximum concentrations of copper are concentrated at the top outpourings, therefore copper in the form of small droplets of ore fluid existed in the melt at the time of formation of trappean formation, in the liquation drops of copper separated from the silicate melt and then subjected to redistribution and transfer to the upper layers of lava formations, where the geochemical barriers was laying copper. This directly confirmed petrographic and mineralofluidological conducted studies. The practical significance. According to experts, under the law of Ukraine “On Approval national program of mineral resources of Ukraine till 2030”, the forecast of Ukraine's move toward copper 200 ths. tons/year [Heychenko, 2011]. In view of this, the results constitute an integral part of the alleged complex search and search and appraisal work on Rafalivka and Girnyk ore mining sites in the junction between of junction of the volyn paleozoic uplift with the Volyn- Podillya monocline of the Western Volyn (Rathno–Kamin′-Kashyrska area) – component of copper-ore Volyn province, which aims to prepare prospective ore (deposits) to exploration.
  • Item
    Sedimentogenesis of Early Maykop (Lower Oligocene) deposits in the Azov-Black Sea region
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Kokhan, O. M.; Rever, A. O.
    Purpose. Research of lithological features of the sedimentary complex of Early Oligocene within Azov- Black Sea Region and reconstruction of its sedimentary conditions. Method. The method includes lithologofacial, mineralo-petrographic, lithmological, electrofacial and sedimento-paleooceanographycal analyses. Results. It is established, lithological structure of section and lithologo-facial zonality of the Lower Oligocene (Lower Maykop) of Karkinite-North Crimean and Indolo-Kubanian depressions. Four type of series was distinguished, what differing of containing in their structure of clastogene (sandstone, siltstone) lithotypes, spatial distribution which is characterized by a certain lateral zonality, that represent built lithologo-facial models. In detail the petrographic features of the main rock types are studied. Lithmological sections were built, which allowed establish the layered structure of the section thickneses, what resulting in the development of two regional and local clastogene bands, separated pelitomorphic formations. Sedimento-paleooceanographic situation of basal clastogene band were reconstructed and proper models were built. Two sedimentation basins with different dynamics and depositional environments are distinguished: internal Odessa-Kerch (close, estuary, northern) and exernal Black Sea (open, southern) which separated by the Kilian-Kalamitian-Crimean-Caucasian range of submarine-surface elevations. In the exernal, in the open for the oceanic water Black Sea sedimentation basin, the near shore-marine conditions were predominant, with accumulation of clayey, aleuritic-clayey and aleuritic muds of facial zones: “shelf plain”, “along shore bar” and “fan”. In the internal, in the close Odessa sedimentation basin, the near shore-marine and alluvial-deltaic sedimentary environment prevailed. Throwing down of the detritic material provided for the four river systems, which drainaged present areas of West (Moldovian paleoland) and Northern Black Sea, forming psammitic-aleuritic node bodies of facial zones: “river bed”, “river mouth bar”, “fan”, and which were separated, , formed to the axian zones of the consedimentation uplift, by the bodies of facial zone “along shore bar”. Scientific novelty. First, the result of complexes litogenetic researches, was reconstructed situation of sedimentation of basal clastogene band of the Lower Oligocene within the Azov-Black Sea Region. Practical significance. Study of features of lithological strata structure, creation of the sedimentation models will be instrumental to clarify of certain question of stratum character, finding out spatial distribution of sedimentary bodies of different composition and genesis. Which will be geological basis for more grounded prognosis of prospective oil and gas objects spatial distribution. Мета. Дослідження літологічних особливостей осадового комплексу ранньоолігоценового віку в межах Азово-Чорноморського регіону та реконструкція умов його осадонагромадження. Методика. Методика містить літолого-фаціальний, мінерало-петрографічний, літмологічний, електрофаціальний та седиментолого-палеоокеанографічний аналізи. Результати. Встановлено, літологічну структуру розрізу та літолого-фаціальну зональність нижньоолігоценової (нижньомайкопської) товщі Каркінітсько- Північнокримського та Індоло-Кубанського прогинів. Виділено чотири типи розрізу товщі, що різняться за вмістом у їхній структурі кластогенних (пісковик, алевроліт) літотипів, просторово-вікове поширення яких характеризується певною латеральною зональністю, що відображають побудовані літолого- фаціальні моделі. Детально вивчені петрографічні особливості основних типів порід. Побудовано літмологічні перетини, які дали змогу встановити ярусну структуру розрізу товщі, що проявилась у розвитку двох регіональних та локальної кластогенних пачок, розмежованих пелітоморфними утвореннями. Реконструйовано седиментолого-палеоокеанографічні обстановки осадонагромадження базальної кластогенної пачки нижнього майкопу та побудована відповідна модель. Виокремлено два седиментаційні басейни з різною гідродинамікою та умовами седиментації: внутрішній Одесько- Керченський (закритий, естуарієвий, північний) та зовнішній Чорноморський (відкритий, південний), що розмежовані Кілійсько-Каламітсько-Кримсько-Кавказькою грядою підводно-надводних височин. У зовнішньому відкритому до океанічних вод Чорноморському седиментаційному басейні домінували прибережно-морські умови з накопиченням глинистих, алевро-глинистих і алевритових мулів фаціальних зон типу “шельфова рівнина”, “вздовжбереговий бар” та “конус виносу”. У внутрішньому закритому Одеському седиментаційному басейні домінували прибережно-морські та алювіально- дельтові умови осадонагромадження. Скид уламкового матеріалу забезпечували чотири річкові системи, які дренували сучасні терени західного Причорномор’я (Молдавська палеосуша), формуючи незначні за площею та потужністю псамо-алевритові вузлові тіла фаціальних зон: “русло”, “гирловий бар”, “конус виносу” та розмежовуючих їх, сформованих в осьових зонах конседиментаційних піднять тіл фаціальної зони “вздовжбереговий бар”. Наукова новизна. Вперше, за результатами комплексних літогенетичних досліджень, реконструйовані обстановки осадонагромадження базальної кластогенної пачки нижньо- олігоценової товщі в межах Азово-Чорноморського регіону. Практична значущість. Вивчення особливостей літологічної будови товщі та створення седиментаційних моделей сприятиме уточненню певних питань стратиграфічного характеру, з’ясуванню просторово-вікового поширення осадових тіл різного складу та генезису, що слугуватиме геологічною основою для більш обґрунтованого прогнозу просторово-вікового поширення нафтогазоперспективних об’єктів. Цель. Исследование литологических особенностей осадочного комплекса ранньоолигоценового возраста в пределах Азово-Черноморского региона и реконструкция условий его осадонакопления. Методика. Методика включает литолого-фациальный, минерально-петрографический, литмологи- ческий, електрофациальний и седиментолого-палеоокеанографический анализы. Результаты. Установ- лено, литологическую структуру разреза и литолого-фациальною зональность нижньоолигоценовои (нижньомайкопськои) толщи Каркинитско-Северокрымского и Индоло-Кубанского прогибов. Выделены четыре типа разреза толщи, различные по содержанию в их структуре кластогенных (песчаник, алевролит) литотипов, пространственно-возрастное распространение которых характеризуется определенной латеральной зональностью, что отображають построеные литолого-фациальные модели. Подробно изучены петрографические особенности основных типов пород. Построено литмологические сечения, которые позволили установить ярусную структуру разреза толщи, проявилась в развитии двух региональных и локальной кластогенных пачек, разделенных пелитоморфными образованиями. Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Геодинаміка 1(20)/2016 74 Реконструировано седиментолого-палеоокеанографические обстановки осадонакопления базальной кластогенной пачки нижнего майкопа и построена соответствующая модель. Выделены два седиментационные бассейны с разной гидродинамикой условий седиментации: внутренний Одесско- Керченский (закрытый, эстуариевий, северный) и внешний Черноморский (открытый, южный), что разграничены Килийского-Каламитского-Крымско-Кавказской грядой подводно-надводных возвышен- ностей. Во внешнем открытом в океанических водах Черноморском седиментационном бассейне доминировали прибрежно-морские условия с накоплением глинистых, алевро-глинистых и алевритовых илов фациальных зон типа «шельфовая равнина», «вздовжбереговой бар» и «конус выноса». Во внутреннем закрытом Одесском седиментационном бассейне доминировали прибрежно-морские и аллювиально-дельтовые условия осадонакопления. Сброс обломочного материала обеспечивали четыре речные системы, дренировавшие современные территории западного Причерноморья (Молдавская палеосуша), формируя незначительные по площади и мощности псамо-алевритовые узловые тела фациальных зон "русло", "устьевой бар", "конус выноса" и разделяемые их, сложившиеся в осевых зонах конседиментацийние поднятия тел фациальной зоны "вздовжбереговий бар". Научная новизна. Впервые, по результатам комплексных литогенетических исследований, реконструированы обстановки осадонакопления базальной кластогенной пачки нижньоолигоценовои толщи в пределах Азово- Черноморского региона. Практическая значимость. Изучение особенностей литологического строения толщи и создание седиментационных моделей будет способствовать уточнению определенных вопросов стратиграфического характера, установлению пространственно-возрастного распространения осадочных тел различного состава и генезиса, служить геологической основой для более обоснованного прогноза пространственно-возрастного распространения нефтегазоперспективных объектов.
  • Item
    Літолого-фаціальна зональність та літмологічна структура ейфельських відкладів Переддобрудзького прогину
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гнідець, В. П.; Григорчук, К. Г.; Кошіль, Л. Б.; Ціж, Н. В.; Яковенко, М. Б.
    Мета. Основною метою цієї роботи є дослідження літологічних особливостей осадового комплексу ейфельського віку в межах Білоліського блоку Переддобрудзького прогину. Методика. Методика містить літолого-фаціальний, літмологічний та мінералого-петрографічний аналізи. Результати. Встановлено літологічну структуру розрізів ейфельських відкладів, яка представлена нерівномірним перешаруванням сульфатних (ангідрити), карбонатних (вапняки, доломіти, мергелі) та теригенних (пісковики, алевроліти, аргіліти) порід. Виділено шість типів розрізу відкладів: доломіто-вапняково- ангідритовий, доломіто (вапняково)-мергельно-ангідритовий, аргіліто-мергельно-ангідритовий, ангідрито- вапняково-доломітовий, доломіто-ангідрито-вапняковий, доломіто-ангідрито-мергельний; які характери- зуються певною латеральною зональністю поширення, що відображають побудовані літологічні моделі. Так, ангідрити домінують у розрізах південно-західної, доломіти та вапняки північної та південної, мергелі та аргіліти центральної частин Білоліського блоку. Детально вивчені петрографічні особливості основних типів порід. Побудовано літмологічні перетини, які показали, що ейфельська товща характеризується ярусною структурою, що проявилося у розвитку чотирьох регіональних або субрегіональних сульфатних пачок, розмежованих теригенно-карбонатними горизонтами. Встановлене регіональне поширення базальної карбонатно-теригенно-глинистої товщі, яка становить перехідні шари від теригенних утворень нижнього девону до сульфатно-карбонатних – середнього та верхнього девону. Наукова новизна. Вперше побудовані літологічні розрізи ейфельських відкладів та здійснена їх типізація. Побудовані літолого-фаціальні та літмологічні моделі, які дали змогу з’ясувати просторово-вікові варіації літологічної структури осадових утворень ейфельського віку. Практична значущість. Вивчення особливостей літологічної будови товщі, створення літолого-фаціальних та літмологічних моделей сприятиме уточненню певних питань стратиграфічного характеру, з’ясуванню просторово-вікового поширення осадових комплексів різного складу та генезису. Усе це слугуватиме геологічною (літогенетичною) основою для обґрунтованішого прогнозу просторово-вікового поширення нафтогазо- перспективних об’єктів, пов’язаних передусім з вапняково-доломітовими акумулятивними тілами. Цель. Основной целью данной работы является изучение литологических особенностей осадочного комплекса эйфельского возраста в пределах Белолесского блока Преддобруджского прогиба. Методика. Методика включает литолого-фациальный, литмологический и минералого-петрографический анализы Результаты. Установлено, что литологическая структура разрезов эйфельских отложений представлена неравномерным переслаиванием сульфатных (ангидриты), карбонатных (известняки, доломиты, мергели) и терригенных (песчаники, алевролиты, аргиллиты) пород. Выделено шесть типов разреза отложений: доломито-известняково-ангидритовый, доломито (известняково)-мергельно-ангидритовый, аргиллито-мергельно-ангидритовый, ангидрито- известняково-доломитовый, доломито-ангидрито- известняковый, доломито-ангидрито-мергельный; которые характеризуются определенной латеральной зональностью распространения, что отражают построенные литофациальные модели. Так, ангидриты доминируют в разрезах юго-западной, доломиты и известняки северной и южной, мергели и аргиллиты центральной частей Белолесского блока. Детально изучены петрографические особенности основных типов пород. Построены литмологические профили, которые показали, что эйфельская толща характеризуется ярусным строением, что проявилось в развитии четырех региональных или субрегиональных сульфатных пачек, разделенных терригенно-карбонатными горизонтами. Выявлено региональное распространение базальной карбонатно-терригенно-глинистой толщи, которая представ- ляет собой переходные слои от терригенных образований нижнего девона до сульфатно-карбонатных – среднего и верхнего девона. Научная новизна. Впервые построены литологические разрезы эйфельских отложений и осуществлена их типизация. Построены литологофациальные и литмологические модели, которые позволили выяснить пространственно-временнные вариации литологической структуры осадочных образований эйфельского возраста. Практическая значимость. Изучение особенностей литологического строения толщи, создание литологофациальных и литмологических моделей будет способствовать уточнению определенных вопросов стратиграфического характера, выяснению пространственно-временного развития осадочных комплексов разного состава и генезиса. Все это послужит геологической (литогенетической) основой для более обоснованного прогноза распространения нефтегазоперспективных объєктов, связанных в первую очередь с известняково-доломитовыми аккумулятивными телами. Purpose. The main purpose of this work is studying of lithology features of sedimentary complex of Eifelian age within Biloliskyi block of Dobrudja Foredeep. Methods. Methods include lithofacial, lithmological and mineralogy-petrographical analyses. Results. Lithology structure of sections of Eifelian deposits has been determined. It is presented with variable interlayering of sulphate (anhydrites), carbonate (limestones, dolomites, and marlstones) and terrigenous (sandstones, siltstones, argillites) rocks. Six types of deposit section have been distinguished: dolomite-limestone-anhydrite, dolomite (limestone)-marlstone-anhydrite, argillite-marlstoneanhydrite, anhydrite-limestone-dolomite, dolomite-anhydrite-limestone, dolomite-anhydrite-marlstone; which characterized by some lateral zonality of occurrence, that constructed lithologic models display. Thus, anhydrites dominate in the sections of south-western part, dolomites and limestones in the sections of northern and southern, marlstones and argillites in the sections of central part of Biloliskyi block. Regional distribution of basal carbonate-terrigenous-clayey measures, which represents intergrade layers from terrigenous deposits of Lower Devonian to sulphate-carbonate deposits of Middle and Upper Devonian, has been determined. Petrographic features of main types of rocks have been studied in detail. The lithmological sections have been done. They show that Eifelian strata is characterized by storied structure that developed in four regional and subregional sulphate bedsets, demarcated by terrigenous-carbonate horizons. Scientific novelty. For the first time lithologic sections of Eifelian deposits and their typification have been done. The lithofacies and lithmological models have been constructed, which allow turning out spatial-age variation of lithologic structure of sedimentary deposits of Eifelian age. Practical significance. Studying of features of lithologic structure of strata, making lithofacies and lithmological models will contribute to clarification of some stratigraphical questions, finding out spatial-temporal occurrence of sedimentary complexes of different composition and genesis sediments. All this serves for geologic (lithogenetic) basis for more reasonable prognosis of spatialtemporal occurrence oil and gas objects connected, first of all, with limestone-dolomite accumulated bodies.
  • Item
    Апроксимація висот фізичної поверхні Землі двовісним і тривісним еліпсоїдами
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Церклевич, А.; Заяць, О.; Шило, Є.
    Мета. В науках про Землю широкого значення набувають планетарні задачі. Метою цієї роботи є удосконалення методики та створення оптимального алгоритму для апроксимації поверхні літосфери Землі двовісним і тривісним еліпсоїдами для дослідження динаміки зміни її фігури. Методика. Класичні підходи визначення фігури Землі передбачають визначення еліпсоїда обертання, що найкраще описує поверхню геоїда, або ж квазігеоїда. Такий підхід забезпечує вихідну поверхню відліку для багатьох референцних систем. Для вивчення геодинамічних процесів у планетарному масштабі актуальними є питання визначення розмірів і орієнтування такого еліпсоїда, який найбільш близько підходив би до поверхні літосфери Землі. Вирішення цієї задачі розглядається на прикладі апроксимації висот поверхні літосфери двовісним і тривісним еліпсоїдом. Описані алгоритми застосовуються для апроксимації висот моделі геоїда EGM2008 та ЦМР ETOPO1. Висоти моделей усереднюються в межах трапецій 5º×5º. На основі цих даних знаходяться параметри двовісного і тривісного еліпсоїдів. Для перевірки алгоритмів вирішення цих задач застосовується порівняльний аналіз результатів апроксимації запропонованими методами. Результати. Отримані результати і їх порівняльний аналіз з параметрами еліпсоїда, встановлених у геодезичних датах, свідчать про те, що запропоновані алгоритми апроксимації є достовірними і їх можна використовувати для дослідження планетарної динаміки фігури Землі. Наукова новизна. Удосконалена методика та створені оптимальні алгоритми апроксимації висот поверхні літосфери Землі. Практична значущість. Подані алгоритми апроксимації висот фізичної поверхні Землі будуть використовуватись у подальших дослідженнях, які спрямовані на вивчення планетарних характеристик нашої планети та динаміки їхніх змін у часі. Такі підходи до апроксимації поверхні будуть корисні не тільки для наук про Землю і планет земної групи, а й до інших напрямків, де ставиться задача моделювання об’єктів з такою геометричною формою. Цель. В науках о Земле все большое значение приобретают планетарные задачи. Целью данной работы является совершенствование методики и алгоритмов аппроксимации высот физической поверхности планеты двухосным и трехосным эллипсоидом для исследования динамики изменения ее фигуры. Методика. Классические подходы определения фигуры Земли предусматривают определение эллипсоида вращения, который лучше всего описывает поверхность геоида, или квазигеоида. Такой подход обеспечивает исходную поверхность отсчета для многих референсных систем. Для изучения геодинамических процессов в планетарном масштабе актуальными являются вопросы определения размеров и ориентации такого эллипсоида, который наиболее близко подходил к поверхности литосферы Земли. Решение этой задачи рассматривается на примере аппроксимации высот поверхности литосферы двухосным и трехосным эллипсоидами. Описанные методы применяются для аппроксимации высот модели геоида EGM2008 и ЦМР ETOPO1. Высоты моделей усредняются в пределах трапеций 5º×5º, на основе этих данных находятся параметры двухосного и трехосного эллипсоида. Для проверки алгоритмов решения этих задач применяется сравнительный анализ результатов аппроксимации предложенных методов. Результаты. Полученные результаты и их сравнительный анализ с параметрами эллипсоида, установленных в геодезических датах, свидетельствуют о том, что предложенные алгоритмы аппроксимации являются достоверными и их можно использовать для исследования планетарной динамики фигуры Земли. Научная новизна. Усовершенствованная методика и созданы оптимальные алгоритмы аппроксимации поверхности литосферы Земли. Практическая значимость. Представленные алгоритмы аппроксимации физической поверхности Земли могут использоваться в дальнейших исследованиях, направленных на изучение планетарных характеристик нашей планеты и динамики их изменений во времени. Также такие подходы к аппроксимации поверхности будут полезны не только для наук о Земле и планетах, но и в других направлениях, где ставится задача моделирования объектов с такой геометрической формой. Purpose. Planetary problems play in geosciences very important role. The aim of this work is to improve methods and algorithms for approximating of the physical surface of the planet by biaxial and triaxial ellipsoid for study the dynamics of change of its shape. Methods. Classical approaches to the determination of Earths shape provide computation of evolution ellipsoid parameters of that in the best way fits to geoid, or quasigeoid. Such approach allows to provide initial reference surface for many coordinates systems. The problem of determination of the size and orientation of the ellipsoid that most closely matched to the surface of the Earth's lithosphere is very relevant for the study of geodynamic processes in a planetary scale. The solution to this problem is considered on the example of lithosphere heights approximation by biaxial and triaxial ellipsoid. Described in paper algorithms was used to for the approximation of the geoid model EGM2008 and DEM ETOPO1. For the approximation we used average values of geoidal ondulation and physical surface heights within 5º×5º spherical trapezoids. To verify algorithm we compare approximation result obtained by the proposed methods. Results. Comparative analysis of Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Геодезія 49 obtained results indicates that proposed approximation methods are reliable and can be used for the investigation of Earths planetary dynamic. The scientific novelty. Improved methods and algorithms was created for the best approximation of the surface of the Earth's lithosphere. The practical significance. Approximation algorithms of the physical surface of the Earth will be used in further research aimed at studying the characteristics of our planet planetary dynamics and their time changes. Such approaches to surface approximation are useful not only for Earth an planets Science but also in other areas where the problems arise in ellipsoidal objects modelling.
  • Item
    Місце геодезії та гравіметрії в комплексі наук про Землю
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Двуліт, П. Д.
    Метою публікації є оцінка і місце геодезії та гравіметрії у комплексі наук про Землю та вироблення рекомендацій щодо використання їх в різних галузях знань природничих наук. Постановка проблеми та її зв’язок з важливими науковими і практичними завданнями. У статті розглянуто деякі питання сучасного стану та перспективи розвитку геодезії та гравіметрії. Так, сучасна геодезія – природнича галузь, яка охоплює декілька напрямів: геодезія і топографія, прикладна або інженерна геодезія, морська геодезія, космічна геодезія, вища геодезія і фізична геодезія та інші. У задачу сучасної геодезії входить не тільки вивчення фізичної поверхні та зовнішнього гравітаційного поля Землі, але і вивчення еквіпотенціальних поверхонь однакового потенціалу сили тяжіння. Сучасний стан розвитку геодезії характеризується створенням єдиної державної або світової системи координат та параметрів зовнішнього гравітаційного поля Землі, а також нової системи нормальних висот і оновленої модернізованої гравіметричної системи. Саме тому зросла потреба у створенні високоточної гравіметричної інформації у зв’язку із широким впровадженням супутникових технологій під час виконання геодезичних завдань. Підкреслюється, що сучасна геодезія незаперечно завоювала статус найбільш фундаментальної, найбільш універсальної, найбільш точної і незамінної галузі науки освіти та виробництва у комплексі наук про Землю. У роботі розглянуто також коротку історію виникнення і розвитку гравіметричних досліджень у світі та Україні. Розвиток гравіметрії визначався технічними можливостями та науковими задачами геодезії та геофізики, а завданням гравіметрії є визначення параметрів гравітаційного поля Землі та інших небесних тіл як функція місця положення і часу за вимірюваннями сили тяжіння і гравітаційних градієнтів. Особливість розвитку гравіметрії за останні три століття полягає у неперервному розширенні вивчених територій континентів і океанів, а точність гравіметричних вимірювань увесь час зростала і досягла рівня одного мікрогала. Наведено аналіз гравіметричної вивченості Землі на основі наземних, морських і аерогравіметричних вимірювань прискорення вільного падіння, а також з використанням даних супутникової альтиметрії та градієнто- метрії. Детальність поля сили тяжіння для потреб геодезії, геофізики, геології та океанографії оцінюється величиною 1 мГал для гравіметричних аномалій, а точність визначення висот квазігеоїда 1–2 см. Наведений сучасний стан гравіметричної вивченості території України і відзначається невідповідність гравіметричної мережі за якістю й щільністю пунктів і перспективи побудови нової інтегрованої у світову систему геодезичного забезпечення країни. Цель публикации – роль и место геодезии и гравиметрии в комплексе наук о Земле и выработка рекомендаций относительно использования их в разных отраслях знаний естественных наук. Постановка проблемы и их связь с важными научными и практическими задачами. Рассматриваются некоторые вопросы современного состояния та перспективы развития геодезии и гравиметрии. Так, современная геодезия – естественная отрасль, которая включает несколько направлений: геодезия и топография, прикладная или инженерная геодезия, морская геодезия, космическая геодезия, высшая геодезия, физическая геодезия и другие. В задачу современной геодезии входит не только изучения физической поверхности и внешнего гравитационного поля Земли, а изучение эквипотенциальных поверхностей равного потенциала силы тяжести. Так, современное состояние развития геодезии характеризуется созданием единой государственной или мировой системы координат та параметров внешнего гравитационного поля Земли, а также новой системы нормальных высот и обновленной модернизированной гравиметрической системы. Поэтому возникла необходимость создания высокоточной гравиметрической информации в связи с внедрением спутниковых технологий при решении геодезических задач. Отмечается, что в мире современная геодезия бесспорно занимает статус наиболее фундаментальной, наиболее универсальной, наиболее точной и незаменимой отрасли науки, образования и производства в комплексе наук о Земле. Рассматривается краткая история возникновение и развития гравиметрических исследований в мире и на Украине. Развитие гравиметрии определялось техническими возможностями и научными задачами геодезии и геофизики, а задачей гравиметрии было определение параметров гравитационного поля Земли и других небесных тел как функция местоположения и времени за измерениями силы тяжести и гравитационных градиентов. Особенность развития гравиметрии за последние три столетия состоит в непрерывном расширении изучаемых территорий континентов и океанов, а при этом точность гравиметрических измерений все время увеличивается и достигло уровня 1 мкГал. Приводится анализ гравиметрической изученности Земли на основе наземных, морских и аэрогравиметрических измерений силы тяжести, а также используют данные спутниковой альтиметрии и градиентометрии. Детальность поля силы тяжести для нужд геодезии, геофизики, геологии и океанографии оценивается 1 мГал для гравиметрических аномалий, а точность высот квазигеода 1–2 см. Приводится современное состояние гравиметрической изученности и отмечается при этом несоответствие гравиметрической сети относительно качества и плотности пунктов, рекомендуются перспективы построения новой интегрированной в мировую систему геодезического обеспечения государства. The aim of this article is the role and place of geodesy and gravimetry in the complex Earth Sciences and making recommendations for their using in various fields of knowledge of science. Problem and its relation with important scientific and practical tasks. In the article we consider some issues of the current state and prospects of geodesy and gravimetry. So modern geodesy – natural branch, which includes several areas: geodesy and topography, applied engineering or surveying, marine surveying, space geodesy, higher geodesy and physical geodesy and others. The task of modern geodesy is not only the study of the physical surface and external gravitational field of the Earth, but also the study of equipotential surfaces of equal gravity potential. The current state of geodesy is characterized by the creation of a unified state or global coordinate system and parameters of the external Earth's gravitational field, and a new system of normal heights and updated modernized gravimetric system. Becouse of that the need for a highprecision gravimetric information has increased in connection with the widespread introduction of satellite technology for solving geodetic problems. It is emphasized that modern geodesy conclusively has won the status of the most fundamental, most versatile, most accurate and essential area of science education and production in complex of the Earth sciences. In the article we also considered the short history of appearance and development the gravimetric studies in the world and in Ukraine. Development of gravimetry is defined by technical capabilities and scientific tasks of geodesy and geophysics, and the gravimetry task is to determine the parameters of the Earth gravitational field and other celestial bodies as a function of location and time using measurements of gravity and gravity gradient. Feature of gravity development during the last three centuries is the continuous extension of the studied areas of continents and oceans, and thus precision of gravimetric measurements kept increasing and reached to the level of one microGal. We make analysis of Earth gravimetric study based on land and sea measuring of gravity using data of satellite altimetry and gradiometry. The detail of gravity field for the needs of geodesy, geophysics, geology and oceanography is estimated nearly 1 mGal for gravity anomalies and the accuracy of the quasigeoid heights is nearly 1 – 2 cm. We adjusted the current state of gravimetric knowledge on Ukraine area and noted the discrepancy of gravimetric network by quality and density of points and prospect of construction the new country integrated into the global system of geodetic providing.
  • Item
    Дослідження добового руху ГНСС-станції BRGN
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ломпас, О. В.; Яхторович, Р. І.; Савчин, І. Р.
    Мета. Дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN мережі референцних станцій GeoTerrace Інституту геодезії Національного університету «Львівська політехніка», за результатами супутникових та лінійно-кутових вимірювань для подальшого виключення таких рухів із геодинамічних спостережень. Методика. На початку була створена знімальна основа. Як знімальна основа використано 2 пілони Бережанського геодезичного базису (P1 та P2). Для визначення точних координат даних пунктів проведено вимірювання у статичному режимі за допомогою двочастотних ГНСС-приймачів. Після закінчення сесії спостережень ГНСС-приймачами на пункт P1 встановлено електронний роботизований тахеометр Leica TCRP1201. Паралельно проводилось вимірювання температури та тиску, за якими під час опрацювання обчислено та введено атмосферні поправки. Опрацювання лінійно-кутових (вектор P1– BRGN) та супутникових (вектор P2–BRGN) вимірювань виконано окремо у спеціалізованому програмному забезпеченні Leica Geo Office. Після опрацювання виконано порівняння та аналіз результатів визначеного добового руху референцної ГНСС-станції BRGN двома методами. Результати. Запропоновано методику для проведення дослідження добового руху ГНСС-станції із сумісним використанням лінійно-кутових та супутникових вимірювань. За результатами безперервних лінійно- кутових вимірювань тривалістю 25 годин встановлено, що референцна ГНСС-станція BRGN виконує добовий рух у межах 3 мм (у горизонтальній площині). У темну та світлу пору доби рух відбувається у протилежних напрямках. Результати супутникових вимірювань корелюють із результатами, отриманими лінійно-кутовими методами. Проте дисперсія супутникових вимірювань є значно більшою. Це підтверджує те, що, оперуючи лише супутниковими вимірюваннями, дуже складно встановити короткотерміновий рух пункту, а такі вимірювання можна використовувати тільки для контролю та підвищення достовірності та точності отриманих результатів. Велика дисперсія можливо зумовлена спотворенням результатів супутникових вимірювань різними чинниками. Встановлено, що азимут Сонця впливає на напрямок руху пілона референцної ГНСС-станції BRGN. Рух відбувається в протилежну сторону від напрямку на Сонце. Це спричинене різницею температур на освітленій та неосвітленій Сонцем сторонах пілону. Це призводить до прогину пілону в сторону менш нагрітої частини, оскільки метал під час нагрівання розширюється. Наукова новизна. Розроблено та апробовано методику дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN. Перспективним напрямком подальших досліджень може бути виявлення закономірностей добових рухів інших ГНСС-станцій у різні пори року та розроблення методики їх вилучення із результатів геодинамічних спостережень. Практична значущість. Розроблену методику дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN можна використовувати для дослідження та прогнозування добових рухів ГНСС-станцій геодинамічних полігонів. Цель. Исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN сети референцных станций GeoTerrace Института геодезии Национального университета «Львовская политехника» по результатам спутниковых и линейно-угловых измерений для дальнейшего исключения таких движений с геодина- мических наблюдений. Методика. Сначала была создана съемочная основа. В качестве съемочной основы использовано 2 пилона Бережанского геодезического базиса (P1 и P2). Для определения точных координат этих пунктов проведены измерения в статическом режиме с помощью двухчастотных ГНСС-приемников. После окончания сессии наблюдений ГНСС-приемниками на пункт P1 было установлено электронный роботизированный тахеометр Leica TCRP1201. Параллельно проводилось измерение температуры и давления, по которым в процессе обработки было вычислено и введено атмосферные поправки. Обработка линейно-угловых (вектор P1-BRGN) и спутниковых (вектор P2-BRGN) измерений выполнено отдельно в специализированном программном обеспечении Leica GeoOffice. После обработки выполнено сравнение и анализ результатов определенного суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN двумя методами. Результаты. Предложена методика для проведения исследования суточного движения ГНСС-станции с совместным использованием линейно-угловых и спутниковых измерений. По результатам непрерывных линейно-угловых измерений длительностью 25 часов установлено, что референцная ГНСС-станция BRGN выполняет суточное движение в пределах 3 мм (в горизонтальной плоскости). В темное и светлое время суток движение происходит в противоположных направлениях. Результаты спутниковых измерений коррелируют с результатами, полученными линейно-угловыми методами. Однако, дисперсия спутниковых измерений значительно больше. Это подтверждает то, что оперируя только спутниковыми измерениями, очень сложно установить краткосрочное движение пункта, а такие измерения можно использовать только для контроля и повышения достоверности и точности полученных результатов. Большая дисперсия обусловлена искажением результатов спутниковых измерений различными факторами. Установлено, что азимут Солнца влияет на направление движения пилона референцной ГНСС-станции BRGN. Движение происходит в противополож- ную сторону от направления на Солнце. Это вызвано разницей температур на освещенной и неосвещенной Солнцем сторонах пилона. Можно предположить, что это приводит к прогибу пилона в сторону менее нагре- той части, поскольку металл при нагревании расширяется. Научная новизна. Разработана и апробирована методика исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN. Перспективным направле- нием дальнейших исследований может быть выявление закономерностей суточных движений других ГНСС- станций в разное время года и разработка методики их исключение из результатов геодинамических наблюдений. Практическая значимость. Разработанная методика исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN можно использовать для исследования и прогнозирования суточных движений ГНСС-станций геодинамических полигонов. Purpose. Investigation of daily movement of GNSS station BRGN of GeoTerrace reference network of Institute of geodesy Lviv Polytechnic National University, by the results of GNSS and linear-angular Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Геодинаміка 1(20)/2016 30 measurements in order to exclude such movements of geodynamic observations. Methodology. At first step reference network have been created. It included 2 pillars of Beregany geodetic base line (P1, P2). For determination of precise coordinates of these pillars, static GNSS observations were done with use of double frequency receivers. After finalizing of session of GNSS observations, precise robotic total station Leica TCRP1201 was installed on the point P1. In parallel, temperature and pressure measurements were conducted, and atmospheric corrections were determined on the processing stage. Processing of linear-angular (baseline P1– BRGN) and satellite measurements (P2–BRGN) was done in specialized software Leica Geo Office. After data processing comparison and analysis of the results of daily station movement of BRGN reference station have been done, two methods were used for this purpose. Results. Methodic of daily movement of GNSS station is proposed with joint usage of linear-angular and satellite measurements. By the results of permanent linearangular measurements by the duration of 25 hours are determined that station BRGN is moving within 3 mm in horizontal plane. During the dark and daytime movement is going to the different directions. Results of satellite observations are correlated with the results of linear-angular measurements. However, dispersion of satellite measurements is much higher. This confirms that short-term station movement is very complicated to be determined using only satellite observations, and this kind of measurement can be used only as control measurements. High dispersion may be caused, by the satellite observations distortion due to different factors. Is determined that Sun azimuth has influence to the direction of BRGN pillar movement. Movement is going to opposite direction from the direction to the Sun. It caused by the temperature difference on the lighted and unlighted, by the Sun, parts of pillar. Obviously it leads to the deflection of the pillar aside to the less heated part of pillar, because metal during the heating is expanding. Originality. By the results of investigation, the methods of daily reference station movement determination is developed and approved. One promising avenue for further research might identify patterns of daily reference station movement in different seasons and develop techniques to exclude the results of geodynamic observations. Practical significance. The developed methods of daily reference station movement determination can be used for investigation and prognoses of daily GNSS stations movements of geodynamic polygons.
  • Item
    Моделювання вертикальних рухів тектонічних блоківза даними мареографічних спостережень
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Третяк, К. Р.; Досин, С. І.
    Мета. Метою виконаного дослідження було проведення реконструкції вертикальних рухів земної кори на території північної частини Європи за даними тривалих мареографічних спостережень; дослідити зміну кінематичних параметрів кристалічних масивів, на якому розташовані відібрані для дослідження мареографи, залежно від вибраної середньої епохи спостережень t0 = 1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 роки та періоду усереднення результатів мареографічних спостережень Δt = 60 років. Апріорно прийнято, що кристалічний масив – це жорсткий тектонічний блок з лінійним полем вертикальних швидкостей. Методика. Для виконання реконструкції вертикальних рухів земної кори розроблена методика визначення необхідної тривалості мареографічних спостережень для визначення вертикальних рухів із заданою точністю. Крім цього, розроблено алгоритм визначення кінематичних параметрів тектонічного блоку, які характеризують положення лінії нульових швидкостей вертикальних рухів, швидкість зміни максимального кута нахилу тектонічного блоку α, азимут напрямку зміни максимального кута нахилу тектонічного блоку β. Визначення цих параметрів виконано методом ітерацій у декілька етапів. Нульове наближення визначає приблизні значення шуканих параметрів, які слугують вихідними даними для виконання першого наближення. Перше наближення – це метод точного розв’язку, який передбачає пошук оптимального просторового положення тектонічного блоку відносно мареографів і їхніх швидкостей. У цьому наближенні також виконується пошук мінімуму функції відхилення моделі руху блоку відносно реальних вимірів мареографів. Розв’язок цієї задачі, а саме пошук мінімуму цільової функції, виконувався градієнтним методом Флетчера–Рівса. Виконання другої ітерації перевіряє збіжність результатів шуканих параметрів та виконує їхню оцінку точності за допомогою методу найменших квадратів. Результати. Результатами цього дослідження є: встановлені зміни швидкості руху мареографів залежно від зміни середньої епохи t0 та періоду усереднення результатів спостережень Δt. Для тектонічних блоків території північної Європи встановлено залежність швидкості зміни максимального кута нахилу тектонічного блоку α та азимут напрямку зміни максимального кута нахилу тектонічного блоку β від вибраної середньої епохи t0 = 1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 роки та періоду усереднення результатів спостережень Δt = 60 років. Побудовано просторову кінематичну модель руху тектонічних блоків території північної Європи для Δt = 60 років. Проаналізовано зміну в часі поля швидкостей вертикальних рухів блоків. Проведено ретроспективний аналіз зміни кінематичних параметрів досліджуваної території. Наукова новизна. Отримані результати практично повністю підтверджуються результатами високоточних нівелювань, а систематичні розбіжності з результатами, отриманими за даними ГНСС-спостережень, пов’язані зі зміною висоти геоїда в часі на відповідних територіях. Загалом кінематика тектонічних блоків корелює з неотектонічними рухами, відображеними в геологічних розрізах. Практична значущість. За результатами дослідження розроблені теоретичні засади і методика визначення кінематичних параметрів поля швидкостей вертикальних рухів земної кори тектонічних блоків за даними тривалих мареографічних спостережень. Побудовано кінематичну модель поля швидкостей тектонічних блоків території північної Європи. Запропоновану методику можна використати для аналогічного дослідження інших регіонів світового узбережжя, а в разі необхідності – і його окремих частин. За допомогою виконаних досліджень можна проводити реконструкцію в часі вертикальних рухів земної кори для вивчення історичного розвитку ізостатичних процесів та змін гравітаційного поля Землі, а також для дослідження змін висотного положення геодезичних мереж та стійкості систем висот. Вона також дає змогу прогнозувати зміни положення берегової лінії, що значно впливає під час проектування та будівництва гідротехнічних споруд на прибережних територіях. Окрім цього, ця методика надає можливість виконувати реконструкцію вертикальних рухів земної кори в минулому. Цель. Целью выполненного исследования было проведение реконструкции вертикальных движений земной коры на территории северной части Европы по данным длительных мареографических наблюдений; исследовать изменение кинематических параметров кристаллического массива, на котором расположены отобранные для исследования мареографи, в зависимости от выбранной средней эпохи наблюдений t0=1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 года и периода усреднения результатов мареографических наблюдений Δt=60 лет. Априорно принято, что кристаллический массив представляет жесткий тектонический блок с линейным полем вертикальных скоростей. Методика. Для выполнения реконструкции вертикальных движений земной коры разработана методика определения необходимой длительности мареографических наблюдений для определения вертикальных движений с заданной точностью. Кроме этого разработан алгоритм определения кинематических параметров тектонического блока, которые характеризуют положение линии нулевых скоростей вертикальных движений, скорость изменения максимального угла наклона тектонического блока α, азимут направления изменения максимального угла наклона тектонического блока β. Определение этих параметров выполнялся методом итераций в несколько этапов. Нулевое приближение определяет приблизительные значения искомых параметров, которые служат исходными данными для выполнения первого приближения. Первое приближение – это метод точного решения, предусматривающий поиск оптимального пространственного положения тектонического блока относительно мареографов и их скоростей. В этом приближении также выполняется поиск минимума функции отклонения модели движения блока относительно реальных измерений мареографов. Решение этой задачи, а именно поиск минимума целевой функции, выполнялся градиентным методом Флетчера-Ривса. Выполнение второй итерации проверяет сходимость результатов искомых параметров и выполняет их оценку точности с помощью метода наименьших квадратов. Результаты. Результатами данного исследования являются: установленные изменения скорости движения мареографа в зависимости от изменения средней эпохи t0 = 1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 года и периода усреднения результатов наблюдений Δt = 60 лет. Для тектонических блоков территории северной Европы установлена зависимость изменения азимута направления изменения максимального угла наклона тектонического блока β и скорости изменения максимального угла наклона тектонического блока α от выбранной средней эпохи t0 и периода усреднения результатов наблюдений Δt. Построено пространственную кинематическую модель движения тектонических блоков территории северной Европы для Δt=60 лет. Проанализировано изменение во времени поля скоростей вертикальных движений блоков. Проведен ретроспективный анализ изменения кинематических параметров исследуемой территории. Научная новизна. Полученные результаты практически полностью подтверждаются результатами высокоточных нивелирований, а систематические расхождения с результатами, полученными по данным ГНСС-наблюдений, связанные с изменением высоты геоида во времени на соответствующих территориях. В общем, кинематика тектонических блоков коррелирует с неотектоническими движениями, отраженними в геологических разрезах. Практическая значимость. По результатам исследования разработаны теорети- ческие основы и методика определения кинематических параметров поля скоростей вертикальных движений земной коры тектонических блоков по данным длительных мареографических наблюдений. Построено кинематическую модель поля скоростей тектонических блоков территории северной Европы. Установленные зависимости кинематических параметров блока служат для дальнейшего углубленного исследования вертикальных движений земной коры территории Европы в целом, а в случае необходимости - ее отдельных частей. С помощью выполненных исследований можно проводить реконструкцию во времени вертикальных движений земной коры для изучения исторического развития изостатических процессов и изменений гравитационного поля Земли, а также для исследования изменений высотного положения геодезических сетей и устойчивости систем высот. Она также позволяет прогнозировать изменения положения береговой линии, имеет значительное влияние при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений на прибрежных территориях. Кроме этого данная методика позволяет выполнять реконструкцию вертикальных движений земной коры в прошлом. Purpose. The purpose of this study: to reconstruct the vertical movements of the earth crust in northern parts of Europe, according to long-term tide gauge observations; to investigate the change of kinematic parameters of the crystalline massif, where the tide gauges, selected for the study, are situated, depending on the average epoch of the observation period t0=1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 years and averaging the results of tide gauge observations Δt=60 years. Priori assumed that the crystalline massife is a hard tectonic block with linear field of vertical velocity. Methodology. To perform the reconstruction of the vertical movements of the earth's crust a method of determining the necessary length of tide gauge observations to determine the vertical movements with given precision is developed. In addition, an algorithm for determining kinematic parameters of the tectonic block, which characterize the position of the line of zero velocity vertical motion, directional azimuth of changing maximum inclination angle of tectonic block β, the velocity of changing maximum inclination angle of tectonic block α is developed. The definition of these parameters was performed by the method of iterations in several stages. Zero approximation determines the approximate values of unknown parameters that serve as input data to perform the first approximation. The first approach is the method of exact solutions, which involves finding the optimal spatial position of the tectonic blocks in relation to tide gauges and their velocities. During this approximation a search for the minimum of a function of the deviation of the motion models of the block relative to the actual measurements of tide gauges is also performed. The solution to this problem, namely the search of the minimum of the objective function, was made by a gradient method of Fletcher-Reeves. The second iteration checks the convergence of the results desired parameters and executes them to evaluate the accuracy using the least squares method. Results. The results of this study are: the speed change of tide gauges depending on changes in the average epoch t0 and the averaging period of observation results Δt is determined. For tectonic blocks of northen Europe territory dependence of change of directional azimuth of changing maximum inclination angle of tectonic block β and the velocity of changing maximum inclination angle of tectonic block α on the average epoch t0=1958, 1963, 1968, 1973 та 1978 and the averaging period of observation results Δt=60 years is estimated. Spatial kinematic model of motion of a tectonic blocks of northen Europe territory for Δt=60 years is built. The change in time of the velocity field of the vertical movements of the blocks is analyzed. Retrospective analysis of changes in kinematic parameters of the study area is performed. Scientific novelty. The obtained results almost completely are confirmed with results of high accuracy levellings and systematic differences obtained according to GNSS observations are related with changes of geoid height over time on the set territories. In general, tectonic block kinematics is correlated with neo-tectonic movements depicted in geological sections. Practical significance. According to the study a theoretical framework and method of determining kinematic parameters of the velocity field of the vertical movements of the crust of tectonic blocks according to long tide gauge observations are developed. Kinematic model of the velocity field of the tectonic blocks of northen Europe territory is built. The dependence of the kinematic parameters of the block will serve for further in-depth study of the vertical movements of the European crust in general, and if necessary of its individual parts. Execution of the research may allow to carry out vertical crust movement reconstruction. It helps to study the historical development of isostatic processes and changes in the Earth gravitational field and to study the position of changing altitude geodetic network and sustainability of its systems. It also allows us to predict changes in position of the coastline, has a significant influence in the design and construction of hydrotechnic structures in coastal areas. In addition, this technique provides the ability to perform the reconstruction of the vertical movements of the crust in the past.
  • Item
    Титульний аркуш до «Геодинаміка» № 1 (20)
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016)