Відділ геодинаміки та геотермії

За результатами комплексного аналізу геофізичних даних запропоновано моделі геотермічної і геодинамічної еволюції Карпато-Панонського та Кримсько-Чорноморського регіонів у мезо-кайнозої. Разом з французькими і турецькими колегами наведено докази ранньокрейдового рифтингу на північній і південній окраїнах Чорного моря на основі польових тектонофізичних досліджень та запропонована геодинамічна модель розкриття Чорноморського басейну.
  Запропоновано модель формування зон плавлення та утворення глибинних тепломасопотоків в надсубдукційних та колізійних зонах.
  Оцінено роль геодинамічних та геотермічних умов в формуванні грязьовулканічної активності та газовикидів в Чорному морі.
  Вперше розглянуто послідовність фізико-хімічних взаємодій, що відбуваються при плавленні та диференціації розплавів в умовах верхньої мантії. Це дозволило описувати поведінку розплаву в категоріях рівноважної термодинаміки. Врахування хімічних властивостей хімічних елементів та сполук за РТ-умов кори та верхньої мантії дозволяє встановити геологічні структури, у яких вони можуть накопичуватися та утворювати родовища.
  Запропоновано метод теплового моделювання літосфери, який базується на фізичних механізмах, що контролюють встановлення стаціонарного стану всієї системи мантійної конвекції. Цей метод призводить до розв'язків, які описують дійсно стаціонарну літосферу, і при цьому невизначеність корової теплогенерації майже не впливає на глибинну частину літосферної геотерми.
  Досліджено фізичний механізм, що контролює формування сталої границі мiж областями кондуктивного й конвективного теплопереносу в мантiї (лiтосферно-астеносферної границі - ЛАГ). В узгодженні з термобарометрiєю ксенолiтiв кiмберлiтiв з моделі випливає, що під кратонами ЛАГ збігається з підошвою області поширення деплетованих порід протягом всієї постархейської історії Землі. Результати роботи вказують, що кiмберлiтовi розплави виникають при взаємодії "голови" мантійного плюму з літосферою.
  За комплексом геолого-геофізичних даних запропоновано модель глибинної будови та історії розвитку Транс-Європейської шовної зони. Показано, що її ширина становить в середньому 150 км, а глибина проникнення - до 700 км.
  За тектонофізичними даними вперше з'ясовано, що структура західної частини Українського щита у ранньому протерозої формувалася переважно за рахунок субгоризонтальних лінійних і обертальних переміщень блоків літосфери та зсувних деформацій вздовж зон розломів. Цим підтверджується характер розвитку щита за плитотектонічною моделлю.
  Виділено періоди розвитку Українського щита (активізації), що відбувалися 3.2-2.8, 2.7-2.3, 2.3-1.65 млрд років тому. Визначено періоди активних подій від докембрію до сучасності, встановлено глибини магматичних осередків протягом усієї геологічної історії.
  Вивчено особливості сучасної структури гранулітових комплексів Українського щита на прикладі побузького і його поділу на серії та світи. Запропоновано внести кардинальні зміни в ранньодокембрійську частину Кореляційної хроностратиграфічної схеми УЩ.
  Детально вивчена тектоніка і металогенія Побузького гірничорудного району Українського щита, на основі чого запропоновано пошукові критерії на ряд металевих і неметалевих корисних копалин та побудовано структурно-петрофiзичну карту масштабу 1:100 000 Побузького гірничорудного району.
  Розроблені теоретичні уявлення були використані для визначення перебігу глибинних процесів складчастих поясів фанерозою (Гірського Криму та Карпат), Дніпровсько-Донецького палеорифта, трапової формації Волино- Подільської плити, а також Середньопридніпровського, Інгульського, Бузького блоків та Криворізько-Кременчуцької зони Українського щита. Встановлено залежність складу родовищ корисних копалин (зокрема заліза Криворізько-Кременчуцької шовної зони, урану та золота Ігульського блоку Українського щита, міді Волино-Подільської плити) від складу глибинного розплаву та перебігу геодинамічного процесу, що дозволяє суттєво локалізувати пошукові роботи.

  Планується продовжити дослідження теплового поля Землі, енергетичних і геодинамічних процесів, їх ролі в еволюції земної кори та формуванні родовищ корисних копалин, зокрема джерел геотермальної енергії. Ці процеси створюють певні закономірності в будові літосфери, розподілі фізичних полів і сейсмічної активності. Їх вивчення залишається актуальним як з точки зору подальшого накопичення фундаментальних знань про походження, розвиток та будову нашої планети, так і сучасних потреб геологорозвідувальної справи.
  Розробка теоретичних уявлень про фазовий стан та поведінку речовини за умов верхньої мантії та кори. Оцінка ролі глибинних флюїдів у формуванні мантійних розплавів за умов високого тиску та температури. Встановлення особливостей хімічного складу розплавів та флюїдів, сприятливих для накопичення корисних компонентів впродовж геодинамічного процесу. Визначення геологічних структур, у яких найбільш вірогідна локалізація родовищ корисних копалин, пов'язаних з магматичною чи флюїдною складовою загального процесу.
  Застосування теоретичних розробок для визначення первинного генезису порід Голованівської шовної зони, особливостей накопичення корисних компонентів у породах бузької серії.
  Зіставлення хімічних особливостей палеопротерозойських розплавів та флюїдів у західній та східній частинах Українського щита.
  Розробка комплексних тектонофізичних, геотермічних, геохімічних та інших геолого-геофізичних критеріїв, які дозволять локалізувати місця, перспективні для пошуку родовищ корисних копалин, а також вирішувати теоретичні питання - поєднати вертикальну (плюмову) складову геодинамічного процесу та горизонтальні рухи, які представляють його плитотектонічну частину. Подібний підхід був з успіхом застосований для вирішення дискусійних питань будови і розвитку Побузького гірничорудного району.
  Розробка моделі геотермічного розвитку Карпатського і Чорноморського регіонів та розгляд можливості використання геотермальної енергії в енергетиці і для побутових потреб.
  Дослідження в межах північно-західної частини Українського щита з метою деталізації його тектонічної будови і розробки пошукових критеріїв на рідкісні, благородні та кольорові метали, а також алмази.
  Потенціал розвитку тектонофізичної галузі досліджень відділу визначається тим, що відділ єдиний в Україні займається тектонофізичним вивченням докембрійських утворень і на світовому рівні виконує роботи зі стійкості граничного шару між літосферою і мантією, що конвектує.
  Із застосуванням методики оперативної оцінки перспектив нафтогазоносності та рудоносності крупних блоків доцільно провести обстеження всіх областей України з метою пошуків та локалізації глибинних каналів міграції хімічних елементів, флюїдів та мінеральної речовини і виділення локальних площ та ділянок для проведення детальних пошукових робіт на горючі та рудні корисні копалини.
  Розробка математичних моделей систем моніторингу геофізичних полів та створення математичних моделей обробки сейсмічних сигналів.
  Розробка тектонофізичних методів вивчення земної кори на прикладі геоструктур України, Вивчення фізико-хіміко-геологічних процесів у верхній мантії та пограничному шарі літосфера-астеносфера з метою вдосконалення теорії плюмової та плитової тектоніки, Тектонофізичне вивчення геодинамічних особливостей регіонів України з метою розробки пошукових критеріїв на стратегічні мінеральні ресурси.
  Дослідження в межах північно-західної частини Українського щита з метою деталізації його тектонічної будови і розробки пошукових критеріїв на рідкісні, благородні та кольорові метали, а також алмази. Заплановані дослідження планується виконувати в тісній спільноті з ІГН та ІГМР НАН України, з КНУ ім. Т.Г. Шевченка, а також з ДП "Українська геологічна компанія".