РЕЗУЛЬТАТЫ СОВМЕСТНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГРАВИТАЦИОННОГО И ТЕПЛОВОГО ПОЛЕЙ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Реализован метод решения задач сопряжения для уравнения Пуассона, позволяющий интерпретировать потенциальные поля (гравитационное и стационарное тепловое) на основе унифицированных сеточных алгоритмов. Разработан численный алгоритм пересчета мантийной составляющей теплового потока от уровня земной поверхности к границе «кора–мантия» через неоднородную по теплопроводности слоистую среду. В измеренные значения градиента температуры и теплового потока для северных территорий введены палеоклиматические поправки. В осевой части Уральской геосинклинали удалось исключить отрицательную депрессию мантийной составляющей теплового потока, полученную по результатам геотермического моделирования; учет плейстоцен-голоценового потепления предшествующего межледникового палеоклиматического цикла приводит к положительным значениям теплового потока, пересчитанного на границу «кора–мантия». Показано, что использование данных о тепловом потоке позволяет значительно повысить геологическую информативность гравитационного моделирования.

Об авторах

П. С. Мартышко

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

Email: pmart3@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2481-7328
SPIN-код: 9334-7453

И. В. Ладовский

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

ORCID iD: 0000-0002-7290-8195
SPIN-код: 2109-4491

Д. Д. Бызов

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН

ORCID iD: 0000-0002-4107-6488
SPIN-код: 5220-0500

Список литературы

  1. Булашевич Ю. П. Информативность геотермии при изучении земной коры Уральской эвгеосинклинали // Известия Академии наук СССР. Серия Физика Земли. — 1983. — № 8. — С. 76—83.
  2. Булашевич Ю. П., Щапов В. А. Геотермические особенности уральской геосинклинали // Доклады Академии наук СССР. — 1978. — Т. 243, № 3. — С. 715—718.
  3. Булашевич Ю. П., Щапов В. А. Геотермическая характеристика Урала // Применение геотермии в региональных и поисково-разведочных исследованиях. — Свердловск : Академия наук СССР. Уральский научный центр, 1983. — С. 3—17.
  4. Булашевич Ю. П., Щапов В. А. Геотермические особенности уральской геосинклинали // Доклады Академии наук СССР. — 1986. — Т. 290, № 1. — С. 173—176.
  5. Владимиров В. С., Жаринов В. В. Уравнения математической физики. — Москва : Физматлит, 2000. — С. 400.
  6. Голованова И. В. Тепловое поле Южного Урала. — Москва : Наука, 2005. — С. 190.
  7. Голованова И. В., Пучков В. Н., Сальманова Р. Ю. и др. Новый вариант карты теплового потока Урала, построенный с учетом влияния палеоклимата // Доклады Академии наук. — 2008. — Т. 422, № 3. — С. 394—397. — doi: 10.1134/S1028334X08070350.
  8. Голованова И. В., Сальманова Р. Ю., Тагирова Ч. Д. Методика расчета глубинных температур с учетом исправленных на влияние палеоклимата значений теплового потока // Геология и геофизика. — 2014. — Т. 55, № 9. — С. 1426— 1435. — doi: 10.1016/j.rgg.2014.08.008.
  9. Гордиенко В. В. Радиогенная теплогенерация в земной коре и тепловой поток из мантии древних платформ // Геофизический журнал. — 1980. — Т. 2, № 3. — С. 29—34.
  10. Дучков А. Д., Соколова Л. С. Термическая структура литосферы Сибирской платформы // Геология и геофизика. — 1997. — Т. 38, № 2. — С. 494—503.
  11. Дучков А. Д., Соколова Л. С., Аюнов Д. Е. Электронный геотермический атлас Сибири и Дальнего Востока // Интерэкспо ГЕО-СИБИРЬ. — 1997. — Т. 2, № 3. — С. 153—157.
  12. Кутас Р. И. Тепловой поток и геотермические модели земной коры Украинских Карпат // Геофизический журнал. — 2014. — Т. 36, № 6. — С. 3—27.
  13. Кутас Р. И., Гордиенко В. В. Тепловое поле Украины. — Киев : Наукова Думка, 1971.
  14. Сальников В. Е. Геотермический режим Южного Урала. — Москва : Наука, 1984. — С. 88.
  15. Тектоническая карта России, сопредельных территорий и акваторий / под ред. Е. Е. Милановского. — Москва : МГУ, 2006.
  16. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — Москва : Наука, 1999. — С. 979.
  17. Хачай Ю. В., Дружинин В. С. Возможности применения геотермии для восстановления динамики переходной зоны мантии Урала // Глубинное строение и развитие Урала. — Екатеринбург : Наука, 1996. — С. 298—306.
  18. Щапов В. А. Тепловое поле Урала // Уральский геофизический вестник. — 2000. — Т. 1. — С. 126—130.
  19. Щапов В. А., Бурдин Ю. Б., Больщиков В. А. и др. Радиогенная теплогенерация пород Уральской эвгеосинклинали // Уральский геофизический вестник. — 2004. — № 6. — С. 116—121.
  20. Artemieva I. M. The continental lithosphere: Reconciling thermal, seismic, and petrologic data // Lithos. — 2009. — Vol. 109, no. 1/2. — P. 23–46. — doi: 10.1016/j.lithos.2008.09.015.
  21. Artemieva I. M., Mooney W. D. Thermal thickness and evolution of Precambrian lithosphere: A global study // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. — 2001. — Vol. 106, B8. — P. 16387–16414. — doi: 10.1029/2000jb900439.
  22. Cermak V., Bodri L., Rybach L., et al. Relationship between seismic velocity and heat production: comparison of two sets of data and test of validity // Earth and Planetary Science Letters. — 1990. — Vol. 99, no. 1/2. — P. 48–57. — doi: 10.1016/0012-821x(90)90069-a.
  23. Crough S. T., Thompson G. A. Thermal model of continental lithosphere // Journal of Geophysical Research. — 1976. — Vol. 81, no. 26. — P. 4857–4862. — doi: 10.1029/jb081i026p04857.
  24. Gordienko V. V., Pavlenkova N. I. Combined geothermal-geophysical models of the earth’s crust and upper mantle for the European continent // Journal of Geodynamics. — 1985. — Vol. 4, no. 1–4. — P. 75–90. — doi: 10.1016/0264-3707(85)90053-5.
  25. Khutorskoi M. D., Polyak B. G. Role of radiogenic heat generation in surface heat flow formation // Geotectonics. — 2016. — Vol. 50, no. 2. — P. 179–195. — doi: 10.1134/s0016852116020047.
  26. Kukkonen I. T., Golovanova I. V., Khachay Y. V., et al. Low geothermal heat flow of the Urals fold belt - implication of low heat production, fluid circulation or palaeoclimate? // Tectonophysics. — 1997. — Vol. 276, no. 1–4. — P. 63–85. — doi: 10.1016/s0040-1951(97)00048-6.
  27. Ladovskii I. V., Martyshko P. S., Tsidaev A. G., et al. A Method for Quantitative Interpretation of Stationary Thermal Fields for Layered Media // Geosciences. — 2020. — Vol. 10, no. 5. — P. 199. — doi: 10.3390/geosciences10050199.
  28. Martyshko P., Ladovskii I., Byzov D. Parallel Algorithms for Solving Inverse Gravimetry Problems: Application for Earth’s Crust Density Models Creation // Mathematics. — 2021. — Vol. 9, no. 22. — P. 2966. — doi: 10.3390/math9222966.
  29. Martyshko P. S., Ladovskii I. V., Byzov D. D., et al. On solutions of forward and inverse problem for potential geophysical fields: Gravity inversion for Urals region // Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences: 11th International Conference for Promoting the Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences - AMiTaNS’19. — AIP Publishing, 2019. — doi: 10.1063/1.5130870.
  30. Rybach L., Buntebarth G. Relationships between the petrophysical properties density, seismic velocity, heat generation, and mineralogical constitution // Earth and Planetary Science Letters. — 1982. — Vol. 57, no. 2. — P. 367–376. — doi: 10.1016/0012-821x(82)90157-1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Мартышко П.С., Ладовский И.В., Бызов Д.Д., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).