ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИКИ Национальная Академия Наук Украины
Меню

Научно - исследовательская группа — Трехмерное гравитационное моделирование

Руководитель: профессор В.И.Старостенко

В Институте геофизики НАН Украины, в Отделе глубинных процессов Земли и гравиметрии работает научно-исследовательская группа в составе:

  • В.И. Старостенко — профессор, доктор физ.-мат. наук, руководитель группы,

  • В.Б. Бурьянов — научный сотрудник, геофизик интерпретатор,

  • И.Б. Макаренко— канд. геол.-мин. наук, старший научный сотрудник, геофизик интерпретатор,

  • О.В. Легостаева — канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, математик программист.

 

Сфера интересов группы

  1. Создание современных, мощных и гибких программ решения прямых задач гравиметрии
  2. Использование программ при интерпретации гравитационного поля в 3-D варианте с целью изучения структуры земной коры различных регионов.

Вычислительной основой исследований является, разработанный В.И. Старостенко и О.В. Легостаевой автоматизированный комплекс решения прямых задач гравиметрии для неоднородных трехмерных слоистых сред 1,2,3.

Этот вычислительный комплекс позволяет решить прямую задачу гравиметрии по сколь угодно густой сети от сред со сложным рельефом границ раздела и произвольным распределением плотности в каждом слое. Комплекс позволяет одновременно решать задачи как локального, так и регионального характера. Применение этого комплекса особенно эффективно при изучении осадочных бассейнов.

Методической основой является, разработанный В.Б. Бурьяновым и др., способ сравнения получаемых гравитационных эффектов земной коры изучаемых структур и эффекта коры "нормальных" (неактивизированных) Докембрийских платформ. Последний получен в итоге обобщения данных плотностного моделирования земной коры по результатам точечных и профильных ГСЗ на платформах разных континентов 4 и равен -870 мГал при нулевом наблюденном поле в редукции Буге. В "нормальной" мантии принято распределение плотности от 3,32 г/см3 под разделом Мохо до 3,55 г/см3 на подошве верхней мантии на глубинах » 500 км. Расчетные плотности принимаются как разница реальной плотности и плотности верхней мантии под разделом Мохо (3,32 г/см3), т. е. имеют отрицательные значения.

Такая методика позволяет:

  • сравнивать получаемые плотностные модели земной коры различных регионов;
  • выделять мантийную составляющую гравитационного поля, которая является одной из характеристик типа тектонического процесса и его интенсивности (стадии).

В тектонически активных регионах верхняя мантия в целом менее плотная, чем в неактивизированных Докембрийских платформах, в частности из-за высоких температур идущего тектонического процесса. Поэтому выделенный гравитационный эффект мантии всегда отрицательный.

Области интересов группы

  1. Континентальная кора — Западная часть Восточно - Европейской платформы (включая зону ТТЗ) и подобные регионы других материков
  2. Субконтинентальная и субокеаническая кора — внутренние моря (Черное, Средиземное и др.).
  3. Океаническая кора — Красное море.
За последнее время группой проведено изучение земной коры следующих регионов:

  • Черноморская впадина

    Методом моделирования по площади проанализировано гравитационное поле впадины. Изучено гравитационное влияние осадочной толщи. Впервые изучен вклад в гравитационное поле интрузивных тел, расположенных по периферии впадины, которые образуют интенсивные аномалии обоих знаков. Построена схема глубины залегания рельефа Мохоровичича. Проведена детальная интерпретация гравитационного поля трех локальных структур периферии впадины в масштабе 1:500000: Синопско-Архангельская, Крымско-Кавказская и Губкинская с локальным ответвлением к центру Западно-Черноморской впадины 5,6,7,8.

  • Восточная часть Днепровско-Донецкой впадины и Донбасс

    Построена детальная плотностная модель земной коры и проведен анализ гравитационного поля в масштабе 1:1500000. Детальность достигалась: по латерали — густой сетью расчетов по площади; по горизонтали — разбиением модели земной коры на четыре горизонтальные пластины, каждая из которых содержит основные плотностные неоднородности. Помимо гравитационного эффекта всей земной коры автономно получены гравитационные эффекты главных плотностных неоднородностей. Определен интегральный гравитационный эффект мантийных неоднородностей. В Донбассе он составляет -80 мГал, а в Днепровско-Донецкой впадине его значения ± 20 мГал, т. е. находятся на уровне точности метода 9.

  • Припятский прогиб

    По сети 2х2 км рассчитан гравитационный эффект мощной, сложной по рельефу границ, включающей локальные соляные структуры осадочной толщи. С учетом этого эффекта получено редуцированное гравитационное поле прогиба, в котором впервые выделены интенсивные аномалии обоих знаков, вызываемые плотностными неоднородностями фундамента 10.

В настоящее время выполняется 3-D моделирование земной коры:

  1. Восточного Средиземноморья
  2. Волынской моноклинали

Результаты исследований группы были представлены на Seventh EUROBRIDGE Workshop (May 26-30 1999, Szelment near Suwalki, Poland), Second Balkan Geophysical Congress and Exhibition (July 5-9, 1999, Istanbul, Turkey), Joint Meeting of EUROPROBE TESZ, PANCARDI AND GEORIFT PROJECTS (25 September-6 October 1999, Tulcea, Romania).

Тезисы научных конференций

<<назад |

Об институте | Последние Новости | Документы | Контакты
© 2011 Институт Геофизики им. С. И. Субботина. Национальная Академия Наук Украины. Все права защищены