Відділ глубинних процесів Землі і гравіметрії

Вперше проведено комплексне геолого-геофізичне дослідження особливостей всього розрізу літосфери вздовж профілю DOBREfraction'99/DOBRE-2 та отримано принципово нову інформацію про будову літосфери і доказово вирішено низку спірних проблем. Побудовано нову цифрову карту глибин залягання розділу Мохо для Карпатсько-Паннонського регіону при використанні нових даних сейсмометрії вздовж профілів CELEBRATION 2000, ALP 2002, SUDETES 2003 та профілю PANCAKE.

Складено найдетальнішу карту розповсюдження газових виходів і грязьових вулканів в Чорному морі, яка базується на координатах близько 5000 газових виходів і 80 грязьових вулканів. За сейсмічним профілем PANCAKE, що перетинає Українські Карпати, побудовано збалансований геологічний розріз, який показав, що сучасна складчасто-надвігова структура Українських Карпат була сформована в міоцені за рахунок осадового басейну, що мав ширину близько 460 км. Виконано геолого-тектонічну інтерпретацію швидкісної моделі по профілю GEORIFT 2013, що проходить уздовж Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецької западини. Отримана швидкісна структура кори і верхньої мантії відображає інтенсифікацію процесів рифтогенеза від пасивної стадії в Прип'ятському прогині до активної - в Дніпровському грабені. В ході проекту з Французьким Центром Наукових Досліджень (CNRS)по проекту IRG виконано широкий спектр геологічних і геофізичних досліджень в північної частині Чорного моря і прилеглій частині Криму та побудовано структурно-геологічну карту району та оновлено вік флішевих утворень до ранньо-крейдового.

Вперше подано чіткі докази вирішальної ролі розломів кристалічної частини кори у розкритті Чорного моря. Зроблено висновок про те, що Західно - і Східно-Чорноморські басейни розкрилися двома різними механізмами. Відзначається розміщення родовищ корисних копалин в областях розтікання флюїдних доменів. Розроблено програмний комплекс автоматизованої інтерпретації даних потенційних полів (GMT-Auto). Вперше встановлено структурні зв'язки неоднорідності консолідованої кори, її розломної тектоніки і сегментації з потужністю пострифтового осадового комплексу, рельєфом фундаменту і розломної тектоніки девонських підсольових відкладів. Вперше розглянуто неоднорідності літосфери ДДЗ як показники різних етапів формування рифта.

Сформульовано критерії достовірності прогнозування покладів вуглеводнів по всій товщі земної кори, а не лише в осадовому чох85лі на основі аналізу та узагальнення результатів тривимірного магнітного моделювання родовищ вуглеводнів північно-західного шельфу України в Чорному морі. За результатами геоелектричних досліджень здійснено прогноз по розподілу рудоносних метасоматитів і диференційованих інтрузій, з якими просторово й генетично пов'язані родовища і прояви рідкісних, благородних, радіоактивних металів, фосфору, титану та інших корисних копалин. Розроблено комплекс Isohypse для створення в пам'яті комп'ютера тривимірного опису геофізичних об'єктів, представлених ізолініями і розломами.

Вперше виконано аналіз результатів буріння за 2011-2013 рр. в Турецькій, Болгарській і Румунській ексклюзивних економічних зонах Чорного моря, де пробурено 11 пошукових свердловин на шельфі, в перехідній зоні й глибоководній западині, 10 з яких визнані безперспективними. Для пошуків вуглеводнів рекомендовано, як альтернатива, площі інтенсивного виділення глибинного газу. За даними аналізу отриманої моделі мантії під Східноєвропейською платформою та її оточенням виділено мантійні плюми, що закінчують своє існування. Показано співвідношення плюмів, що затухають, із рудними родовищами, та зв'язок родовищ вуглеводнів з проявами більш молодих мантійних флюїдних процесів. Розроблено програму Magnitca-light, яка дозволяє проводити розрахунки магнітного ефекту від шару для ізотропного випадку.

Розширення мінерально-сировинної бази України - одна з найбільш актуальних задач, які стоять перед економікою країни. Відомо, що розміщення покладів корисних копалин пов'язано з структурою та глибинною будовою кори та верхньої манії Землі. Вивчення останніх можливе при комплексному використанні сучасних геофізичних методів, причому важливо, щоб була також застосована найбільш сучасна методика інтерпретації геофізичних даних. Основна сфера наукових досліджень відділу буде присвячена вирішенню саме цих питань.

На теперішній час з'явилися нові можливості детально і по площі вивчити структуру кори і верхньої мантії території України за допомогою побудови тривимірної комплексної геофізичної моделі. Це дасть можливість висвітлити структуру глибинних горизонтів, розломів мантійного залягання та проаналізувати тектонічні процеси в корі і мантії.

В основу комплексної тривимірної моделі літосфери будуть покладені розроблені і застосовані на практиці принципи і технології побудови тривимірних геофізичних моделей літосфери України, для чого створений ефективний програмно-алгоритмічний комплекс; нові значні обсяги геофізичних досліджень і нові методи їх обробки та інтерпретації по сейсмометрії, гравіметрії, геотермії, геомагнетизму, геоелектриці. У комплекс буде включена також сейсмотомографія, що дозволяє будувати тривимірну модель тектоносфери до глибин 1000 км і більше. Кожен із застосованих методів, не дивлячись на різномасштабність і різноглибинність, внесе важливий внесок у створення тривимірної комплексної моделі території України і встановлення закономірностей розміщення родовищ корисних копалин.

Дослідження будуть складатися з наступних підрозділів: удосконалення роботи автоматизованого комплексу програм інтерпретації потенціальних полів (GMT-Auto); побудова тривимірних моделей літосфери України за даними природного електромагнітного поля Землі; розрахунок тривимірних гравітаційних моделей, побудова та аналіз тривимірної швидкісної моделі мантії за даними сейсмічної томографії; створення комплексної об'ємної геофізичної моделі літосфери Українського щита та його схилів для з'ясування регіональних перспектив глибинної нафтогазоносності; удосконалення і впровадження методики детальної комплексної геофізичної зйомки для підготовки структур під пошуково - розвідувальне буріння в українському секторі Чорного моря. Напрям досліджень затверджено Постановою Президії НАН України від 07.11.2018 р. "Вуглеводневогазовий потенціал України та шляхи його освоєння".