Трехмерная плотностная модель верхней коры в области сочленения Лосевского и Донского террейнов (Воронежский кристаллический массив)

Воронова Т.А., Муравина О.М., Глазнев В.Н., Березнева С.И.


DOI: 10.31431/1816-5524-2021-1-49-24-35

Аннотация

Представлены результаты детального трехмерного плотностного моделирования верхней коры участка, расположенного в юго-восточной части Воронежского кристаллического массива в области сочленения Лосевского, Донского террейнов и, частично, Воронцовского террейна. Полученная модель была построена на основе инверсии локальных аномалий гравитационного поля в значения аномальной плотности с учетом всей имеющейся геолого-геофизической информации. Инверсия поля была реализована в рамках стартовой модели, при формировании которой использовались региональная плотностная модель литосферы Восточно-Европейской платформы и соответствующее ей гравитационное поле; обобщенная информация о плотности пород осадочного чехла и кристаллического фундамента; оценки мощности «гравиактивного» слоя, полученные на основе статистического анализа аномального поля; геологическая и топографическая основа. В итоге получена модель распределения плотности пород кристаллического фундамента до глубины 16 км, которая дает принципиально новую информацию о геологическом строении верхней коры участка. Результаты моделирования позволили проследить особенности строения наиболее выразительных по плотности геологических объектов участка исследований на глубинных уровнях и предложить трактовку взаимоотношений Лосевского и Донского террейнов на уровне верхней-средней коры. Cсогласованность модельного и наблюденного гравитационного полей определяет достоверность полученных результатов.

Ключевые слова

строение верхней коры; инверсия гравитационного поля; плотностное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература

Antonova I.Yu., Glaznev V.N. Model stroyeniya verkhney chasti kory Eletskogo uchastka po kompleksu geologo-geofizicheskikh dannykh // Voprosy teorii i praktiki geologicheskoy interpretatsii gravitatsionnykh, magnitnykh i elektricheskikh poley: Sbornik nauchnykh trudov. Vypusk 1(46). Perm: GI UrO RAN, PGNIU. 2019. S. 36–39 [Antonova I.Yu., Glaznev V.N. Model of the structure of the upper crust of the Eletsky area based on a complex of geological and geophysical data // Questions of theory and practice of geological interpretation of gravitational, magnetic and electric fields: Collection of scientific papers. Iss. 1(46). Perm: GI UrO RAN, PGNIU. 2019. P. 36–39 (in Russian)].

Glaznev V.N. Kompleksnyye geofizicheskiye modeli litosfery Fennoskandii. Apatity: Izd-vo «KaeM». 2003. 252 c [Glaznev V.N. Complex geophysical models of the lithosphere of Fennoscandia. Apatity: Ed. «KaeM». 2003. 252 p. (in Russian)].

Glaznev V.N., Zhavoronkin V.I., Muravina O.M. i dr. Stroyeniye verkhney kory Eletskogo uchastka Losevskogo terreyna (Voronezhsky kristallichesky massiv) po dannym plotnostnogo modelirovaniya // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2019. № 3. S. 74–83 [Glaznev V.N., Zhavoronkin V.I., Muravina O.M. et al. The structure of the upper crust of the Eletsky area of the Losevsky terrane (Voronezh crystalline massif) according to the data of density modeling // Vestnik of the Voronezh State University. Ser. Geology. 2019. № 3. P. 74–83 (in Russian)].

Glaznev V.N., Zhirova A.M., Rayevsky A.B. Novyye dannyye o glubinnom stroyenii Khibinskogo i Lovozerskogo massivov, Kolsky poluostrov // DAN. 2008. T. 422. № 3. S. 391–393 [Glaznev V.N., Zhirova A.M., Raevsky A.B. New data on the deep structure of the Khibiny and Lovozero massifs, Kola Peninsula // Doklady Earth Sciences. 2008. T. 422. № 1. S. 1150–1152]. https://doi.org/10.1134/S1028334X08070349.

Glaznev V.N., Mints M.V., Muravina O.M. Plotnostnoye modelirovaniye tsentralnoy chasti Vostochno-Evropeyskoy platformy // Vestnik KRAUNTs. Ser. Nauki o Zemle. 2016. № 1(29). S. 53–63 [Glaznev V.N., Minc M.V, Muravina O.M. Plotnostnoe modelirovanie central’noj chasti Vostochno-Evropejskoj platformy // Vestnik KRAUNC. Ser. Nauki o Zemle. 2016. № 1(29). P. 53–63 (in Russian)].

Glaznev V.N., Muravina O.M., Voronova T.A., Kholin V.M. Otsenka moshchnosti graviaktivnogo sloya zemnoy kory Voronezhskogo kristallicheskogo massiva // Vestnik Voronezhskogo Gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2014. № 4. S. 78–84 [Glaznev V.N., Muravina O.M., Voronova T.A., Kholin V.M. Estimation of the thickness of the gravity layer of the earth’s crust of the Voronezh crystalline massif // Vestnik Voronezh state University. Ser. Geology. 2014. № 4. P. 78–84 (in Russian)].

Glaznev V.N., Muravina O.M., Zhavoronkin V.I. i dr. Petroplotnostnaya karta dokembryskogo fundamenta Voronezhskogo kristallicheskogo massiva. Voronezh: «Nauchnaya kniga», 2020. 101 s. [Glaznev V.N., Muravina O.M., Zhavoronkin et al. Petro-density map of the Precambrian basement of the Voronezh crystalline massif. Voronezh: Nauchnaya kniga. 2020. 101 p. (in Russian)].

Glaznev V.N., Rayevsky A.B., Balagansky V.V., Manninen T. Trekhmernaya model verkhney kory rayona Kittila–Sodankyulya, Finskaya Laplandiya (sever Baltyskogo shchita) // Sbornik materialov, posvyashchenny 40-letnemu yubileyu kafedry geofiziki VGU. Voronezh: VGU, 2002. S. 11–20 [Glaznev V.N., Raevsky A.B., Balagansky V.V., Manninen T. Three-dimensional model of the upper crust of the Kittila – Sodankyla region, Finnish Lapland (north of the Baltic shield) // Collection of materials dedicated to the 40th anniversary of the Department of Geophysics of Voronezh State University. Voronezh: Voronezh State University, 2002. P. 11–20 (in Russian)].

Mints M.V., Glaznev V.N., Muravina O.M. Glubinnoye stroyeniye kory yugo-vostoka Voronezhskogo kristallicheskogo massiva po geofizicheskim dannym: geodinamicheskaya evolyutsiya v paleoproterozoye i sovremennoye sostoyaniye kory // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2017. № 4. S. 2–23 [Mints M.V., Glaznev V.N., Muravina O.M. Deep structure of the crust in the southeast of the Voronezh crystalline massif according to geophysical data: geodynamic evolution in the Paleoproterozoic and the current state of the crust // Vestnik Voronezh state university. Ser. Geology. 2017. № 4. P. 2–23 (in Russian)].

Mints M.V., Sokolova E.Yu., rabochaya gruppa LADOGA. Obyemnaya model glubinnogo stroyeniya Svekofennskogo akkretsionnogo orogena po dannym MOV-OGT, MTZ i plotnostnogo modelirovaniya // Trudy Karelskogo nauchnogo tsentra RAN. 2018. № 2. S. 34–61 [Mints M.V., Sokolova E.Yu., LADOGA working group. A volumetric model of the deep structure of the Svecofennian accretionary orogen based on MOV-OGT, MTZ and density modeling // Transactions of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2018. No. 2. P. 34–61 (in Russian)].

Mints M.V., Suleymanov A.K., Babayants P.S. i dr. Glubinnoye stroyeniye, evolyutsiya i poleznyye iskopayemyye rannedokembryskogo fundamenta Vostochno-Evropeyskoy platformy: Interpretatsiya materialov po opornomu profilyu 1-EV, profilyam 4V i TATSEYS. M.: GEOKART; GEOS, 2010. T. 1. 408 s.; T. 2. 400 s. [Mints M.V., Suleimanov A.K., Babayants P.S. et al. Deep structure, evolution and minerals of the Early Precambrian basement of the East European platform: Interpretation of materials on the reference profile 1-EB, profiles 4B and TATSEIS. // M.: GEOKART; GEOS. 2010. T. 1. 408 p.; T. 2.400 p. (in Russian)].

Mints M.V., Bush V.A., Ageev S.N. Stroyeniye i evolyutsiya sredne-paleoproterozoyskogo Bryansk-Kursk-Voronezhskogo vnutrikontinentalnogo kollizionnogo orogena (Vostochno-Evropeysky kraton) // Geodinamika i tektonofizika. 2014. T. 5. № 3. S. 717–742 [Mints, M.V., Bush V.A., Ageev S.N. Structure and evolution of the Middle Paleoproterozoic Bryansk-Kursk-Voronezh intracontinental collisional orogen (East European Craton) // Geodynamics and Tectonophysics. 2014. T. 5. № 3. P. 717–742 (in Russian)].

Molotkov S.P., Kostyukov V.I., Lositsky V.I. i dr. Geologicheskaya karta Voronezhskogo kristallicheskogo massiva masshtaba 1 : 500 000 // Ministerstvo prirodnykh resursov RF, GPP «Voronezhgeologiya», OAO «Belgorodgeologiya», VGU, NKPR «Khors». Voronezh, 1999 [Molotkov S.P., Kostyukov V.I., Lositsky V.I. et al. Geological map of the Voronezh crystalline massif at a scale of 1: 500,000 // Ministry of Natural Resources of the Russian Federation, GPP «Voronezhgeologiya», OAO «Belgorodgeologiya», VGU, NKPR «Khors». Voronezh, 1999 (in Russian)].

Muravina O.M. Plotnostnaya model zemnoy kory Voronezhskogo kristallicheskogo massiva // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2016. № 1. S. 108–114 [Muravina O.M. Density model of the Earth’s crust of the Voronezh crystalline massif // Vestnik Voronezh State University. Ser. Geology. 2016. №. 1. P. 108–114 (in Russian)].

Muravina O.M., Zhavoronkin V.I. Statistichesky analiz tsifrovoy osnovy petroplotnostnoy karty Voronezhskogo kristallicheskogo massiva // Vestnik Voronezh. Gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2015. № 2. S. 94–99 [Muravina O.M., Zhavoronkin V.I. Statistical analysis of the digital basis of the petro-density map of the Voronezh crystalline massif // Vestnik Voronezh State University. Ser. Geology. 2015. № 2. P. 94–99 (in Russian)].

Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Petrofizicheskaya kharakteristika osadochnogo chekhla Voronezhskoy anteklizy // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2013. № 1. S. 189–196 [Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Petrophysical characteristics of the sedimentary cover of the Voronezh anteclise // Vestnik Voronezh state university. Ser. Geology. 2013. № 1. P. 189–196 (in Russian)].

Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Petroplotnostnaya karta Voronezhskogo kristallicheskogo massiva // Voprosy teorii i praktiki geologicheskoy interpretatsii geofizicheskikh poley. Materialy 43-y sessii Mezhdunarodnogo nauchnogo seminara im. D.G. Uspenskogo. Voronezh: «Nauchnaya kniga». 2016. S.133–136 [Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Petro-density map of the Voronezh crystalline massif // Voprosy teorii i praktiki geologicheskoj interpretacii geofizicheskih polej. Materialy 43-j sessii Mezhdunarodnogo nauchnogo seminara im. D.G. Uspenskogo. Voronezh: Nauchnaya kniga. 2016. P. 133–136 (in Russian)].

Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Prostranstvenny analiz raspredeleniya plotnosti dokembryskikh obrazovany Voronezhskoy kristallicheskogo massiva // Materialy 15-oy mezhdunarodnoy konferentsii «Fiziko-khimicheskiye i petrofizicheskiye issledovaniya v naukakh o Zemle», M.: IFZ RAN, 2014. S.171–173 [Muravina O.M., Zhavoronkin V.I., Glaznev V.N. Spatial analysis of the density distribution of the Precambrian formations of the Voronezh crystalline massif // Proceedings of the 15th international conference «Physicochemical and petrophysical research in the Earth sciences», Moscow: IPE RAS, 2014. P. 171–173 (in Russian)].

Savko K.A., Samsonov A.V., Bazikov N.S. i dr. Granitoidy vostoka Voronezhskogo kristallicheskogo massiva: geokhimiya, Th-U-Pb vozrast i petrogenezis // Vestnik VGU. Ser.: Geologiya. 2011. № 2. S. 98–115 [Savko K.A., Samsonov A.V., Bazikov N.S. et al. Granitoids of the eastern Voronezh crystalline massif: geochemistry, Th-U-Pb age and petrogenesis // Vestnik Voronezh State University. Ser.: Geology. 2011. No. 2. P. 98–115 (in Russian)].

Savko K.A., Samsonov A.V., Kholin V.M., Bazikov N.S. Megablok Sarmatiya kak oskolok superkratona Vaalbara: korrelyatsiya geologicheskikh sobyty na granitse arkheya i paleoproterozoya // Stratigrafiya. Geologicheskaya korrelyatsiya. 2017. T. 25. № 2. S. 3–26 [Savko K.A., Kholin V.M., Bazikov N.S., Samsonov A.V. The Sarmatia Megablock as a fragment of the Vaalbara supercontinent: correlation of geological events at the Archean–Paleoproterozoic transition // Stratigraphy and Geological Correlation. 2017. T. 25. № 2. C. 123–145]. https://doi.org/10.1134/S0869593817020058.

Strakhov V.N. Teoriya lineynykh obratnykh gravimetricheskikh zadach // DAN. 1990. T. 311. № 5. S. 1093–1096 [Strakhov V.N. The theory of linear inverse gravimetric problems // Doklady Earth Sciences of the USSR. 1990. T. 311. No. 5. S. 1093–1096 (in Russian)].

Terentyev R.A. Proyavleniye sin- i postkollizionnykh granitov Losevskoy shovnoy zony (Voronezhsky Kristallichesky massiv) // Vestnik VGU. Ser.: Geologiya. 2013. № 2. S. 70–85 [Terentyev R.A. The Occurrence of syn and post-collisional granites of Losevo suture zone (Voronezh Crystal Massif) // Vestnik VSU. Ser .: Geology. 2013. № 2. P. 70–85 (in Russian)].

Terentyev R.A. Geologiya, veshchestvenny sostav i paleogeodinamicheskiye usloviya formirovaniya Losevskoy serii (Voronezhsky kristallichesky massiv) // Seriya geologiya dokembriya VKM. Vyp. 1. Voronezh. 2013. 222 s. [Terentyev R.A. Geology, material composition and paleogeodynamic conditions of the formation of the Losevo Series (Voronezh crystalline massif) / Series: Precambrian Geology of VKM. Issue 1. Voronezh. 2013. 222 p. (in Russian)].

Terentyev R.A. Geokhimiya i paleogeodinamicheskiye rekonstruktsii vulkanogennykh porod losevskoy serii Voronezhskogo kristallicheskogo massiva: znacheniye dlya litologo-stratigraficheskogo raschleneniya // Vestnik VGU. Ser. Geologiya. 2016. № 4. S. 31–43 [Terentiev R.A. Geochemistry and paleogeodynamic reconstructions of volcanogenic rocks of the Losevskaya series of the Voronezh crystalline massif: significance for lithological and stratigraphic dissection // Vestnik VSU. Ser. Geology. 2016. № 4. P. 31–43 (in Russian)].

Terentyev R.A., Savko K.A. Mineralnaya termobarometriya i geokhimiya paleoproterozoyskikh magnezialno-kaliyevykh granitoidov pavlovskogo plutona, Vostochno-Evropeysky kraton // Vestnik VGU. Ser. Geologiya. 2017. № 3. S. 34–45 [Terentyev R.A., Savko K.A. Mineral thermobarometry and geochemistry of the Paleoproterozoic magnesian-potassium granitoids of the Pavlovsk pluton, East European Craton // Vestnik VSU. Ser. Geology. 2017. № 3. P. 34–45 (in Russian)].

Chernyshov N.M., Nenakhov V.M., Strik Yu.N., Lebedev I.P. Model geodinamicheskogo formirovaniya Voronezhskogo kristallicheskogo massiva // Geotektonika. 1997 № 3 S. 21–30 [Chernyshov N.M., Nenakhov V.M., Strik Yu.N, Lebedev I.P. Geodynamic model of the formation of the Voronezh crystalline massif // Geotectonics. 1997. № 3. P. 21–31 (in Russian)].

Berezneva S.I., Muravina O.M., Voronova T.A. Technology for studying the structure of the upper crust of the Voronezh Crystalline Massif by detailed density modeling data // Eleventh symposium on structure, composition and evolution of the lithosphere. Institute of seismology university of Helsinki, report s-71. 2021. P. 9–12.

Glaznev V.N., Mints M.V., Muravina O.M. et al. Complex geological–geophysical 3D model of the crust in the southeastern Fennoscandian Shield: Nature of density layering of the crust and crust–mantle boundary // Geodynamics & Tectonophysics. 2015. V. 6. № 2. P. 133–170. https://doi.org/10.5800/GT-2015-6-2-0176.

Gorbatschev R., Bogdanova S.V. Frontiers in the Baltic Shield // Precambrian Research. 1993. V. 64. P. 3–22.

Terentiev R.A., Savko K.A., Petrakova M.E. et al. Paleoproterozoic granitoids of the Don terrane, East-Sarmatian Orogen: age, magma source and tectonic implications // Precambrian Research. 2020. V. 346. № 105790. https://doi.org/10.1016/j.precamres. 2020.105790.

Terentiev R.A., Savko K.A., Santosh M. Paleoproterozoic crustal evolution in the East Sarmatian Orogen: Petrology, geochemistry, Sr-Nd isotopes and zircon U-Pb geochronology of andesites from the Voronezh massif, Western Russia // Lithos. 2016. T. 246–247. C. 61–80. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2015.12.025 .

Terentiev R.A., Savko K.A., Santosh M. Paleoproterozoic evolution of the arc-back-arc system in the east Sarmatian Orogen (East European Craton): Zircon SHRIMP geochronology and geochemistry of the Losevo volcanic suite // American Journal of Science. 2017. V. 317. № 6. P. 707–753. https://doi.org/10.2475/06.2017.03.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 Воронова Т.А., Муравина О.М., Глазнев В.Н., Березнева С.И.

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

683006, Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,
редакционная коллегия журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»
Тел.: (4152) 202048
Fax: (4152) 297982
Email: vestnik@kscnet.ru
 ISSN PRINT: 1816-5524 
ISSN ONLINE: 1816-5532

© Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
© Редакция журнала «Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле»