Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones

The three-dimensional geoelectrical model of the Earth’s crust and upper mantle of the Crimean region and adjacent territories has been built for the first time. It is based on the results of the Earth’s low-frequency electromagnetic field experimental observations, conducted in 2008—2013 by the Ins...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2021
Main Authors: Kushnir, A., Burakhovich, T.K.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021
Online Access:https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/225494
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Geofizicheskiy Zhurnal

Institution

Geofizicheskiy Zhurnal
_version_ 1856543474351865856
author Kushnir, A.
Burakhovich, T.K.
author_facet Kushnir, A.
Burakhovich, T.K.
author_sort Kushnir, A.
baseUrl_str
collection OJS
datestamp_date 2021-03-13T07:23:36Z
description The three-dimensional geoelectrical model of the Earth’s crust and upper mantle of the Crimean region and adjacent territories has been built for the first time. It is based on the results of the Earth’s low-frequency electromagnetic field experimental observations, conducted in 2008—2013 by the Institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine. The subvertical conductive zones or contacts of the different resistivity mainly in the near-surface layers coincide with the fault structures, most of which are confined to the boundaries between the different tectonic elements, such as the Scythian Plate and Mountain Crimea, North and South Kerch Zones and the other faults: Chongarskiy, Melitopol-Novotsarytsynskiy, Korsarsko-Feodosiyskiy, Gornostaevskiy and Kerch-Chkalivskiy. The Mykolayiv and West Crimean fault systems occur as large separate submeridional conductive zone. Deeper in the Earth’s crust and upper mantle, geoelectrical inhomogeneities are transformed into the subhorizontal structures (layers) and manifest themselves in regional anomalies. This fact may indicate the high permeability for deep fluids of contact zones during their formation. The deep sublatitudinal structure in the Earth’s crust is confidently traced, in the west it confirms and details the well-known Tarkhankut anomaly, and continues through the central Crimea to the northwestern part of the Kerch Peninsula. It is assumed that there is the strong sublatitudinal anomaly in the interior of the northwestern shelf of the Black Sea and in the northeastern part of the Kerch-Taman Depression at the crust — upper mantle boundary, it is contouring the Crimean Peninsula. The ultradeep fluid manifestation zones obtained according to seismotomography, the conductivity anomalies in the Earth’s crust and the upper mantle, increased heat flow and the spread of the earthquake hypocenters confirm the relationship between the Crimea seismicity and collision processes. It is shown the spatial coincidences of the hydrocarbon manifestations and the isolated conductivity anomalies, which are characterized by subvertical channels galvanically connected to sediments, or subvertical contact zones of different resistivity, which are observed not only in the Earth’s crust but also in the upper mantle layers (60—90, 110—140 km) and may cause the superdeep fluid inflow.  
first_indexed 2025-07-17T11:11:50Z
format Article
id journalsuranua-geofizicheskiy-article-225494
institution Geofizicheskiy Zhurnal
language Ukrainian
last_indexed 2025-07-17T11:11:50Z
publishDate 2021
publisher S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
record_format ojs
spelling journalsuranua-geofizicheskiy-article-2254942021-03-13T07:23:36Z Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones Геоэлектрические неоднородности Крымского региона как зоны проявлений сейсмичности и нефтегазоносности Геоелектричні неоднорідності Кримського регіону як зони проявів сейсмічності та нафтогазоносності Kushnir, A. Burakhovich, T.K. The three-dimensional geoelectrical model of the Earth’s crust and upper mantle of the Crimean region and adjacent territories has been built for the first time. It is based on the results of the Earth’s low-frequency electromagnetic field experimental observations, conducted in 2008—2013 by the Institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine. The subvertical conductive zones or contacts of the different resistivity mainly in the near-surface layers coincide with the fault structures, most of which are confined to the boundaries between the different tectonic elements, such as the Scythian Plate and Mountain Crimea, North and South Kerch Zones and the other faults: Chongarskiy, Melitopol-Novotsarytsynskiy, Korsarsko-Feodosiyskiy, Gornostaevskiy and Kerch-Chkalivskiy. The Mykolayiv and West Crimean fault systems occur as large separate submeridional conductive zone. Deeper in the Earth’s crust and upper mantle, geoelectrical inhomogeneities are transformed into the subhorizontal structures (layers) and manifest themselves in regional anomalies. This fact may indicate the high permeability for deep fluids of contact zones during their formation. The deep sublatitudinal structure in the Earth’s crust is confidently traced, in the west it confirms and details the well-known Tarkhankut anomaly, and continues through the central Crimea to the northwestern part of the Kerch Peninsula. It is assumed that there is the strong sublatitudinal anomaly in the interior of the northwestern shelf of the Black Sea and in the northeastern part of the Kerch-Taman Depression at the crust — upper mantle boundary, it is contouring the Crimean Peninsula. The ultradeep fluid manifestation zones obtained according to seismotomography, the conductivity anomalies in the Earth’s crust and the upper mantle, increased heat flow and the spread of the earthquake hypocenters confirm the relationship between the Crimea seismicity and collision processes. It is shown the spatial coincidences of the hydrocarbon manifestations and the isolated conductivity anomalies, which are characterized by subvertical channels galvanically connected to sediments, or subvertical contact zones of different resistivity, which are observed not only in the Earth’s crust but also in the upper mantle layers (60—90, 110—140 km) and may cause the superdeep fluid inflow.   Впервые для Крымского региона и прилегающих территорий построена трехмерная геоэлектрическая модель земной коры и верхней мантии по результатам экспериментальных наблюдений низкочастотного электромагнитного поля Земли, выполненных в 2008-2013 гг. Институтом геофизики НАН Украины. Субвертикальные электропроводящие зоны или контакты разного удельного сопротивления преимущественно в приповерхностных слоях совпадают с разломными структурами, большинство которых приурочено к границам между различными тектоническими элементами, такими как, Скифская плита и Горный Крым, Северо- и Южно-Керченская зоны, и другими разломами - Чонгарским, Мелитопольско-Новоцарицинским, Корсарско-Феодосийским, Горностаевским и Керченско-Чкаловским. Как отдельная мощная субмеридиональная электропроводящая зона проявилась система Николаевского и Западно-Крымского разломов. Глубже в земной коре и верхней мантии геоэлектрические неоднородности обнаружены в виде субгоризонтальных структур (слоев) и проявляются в региональных аномалиях, что может свидетельствовать о высокой проницаемости для глубинных флюидов зон контактов в процессе их формирования. Уверенно прослеживается глубинная субширотная структура в земной коре, которая на западе подтверждается и детализируется известной Тарханкутской аномаликй и продолжается через центральную часть Крыма в северо-западной части Керченского полуострова. Предполагается наличие в недрах северо-западного шельфа Черного моря и в северо-восточной части Керченско-Таманского прогиба мощной субширотной аномалии на границе кора-верхняя мантия, оконтуривающей Крымский полуостров. Зоны проявлений сверхглубоких флюидов, полученные по данным сейсмотомографии, аномалий высокой электропроводности в земной коре и верхней мантии, повышенного теплового потока и распространение гипоцентров землетрясений, подтверждают связь сейсмичности Крыма с коллизионными процессами. Показана приуроченность проявлений углеводородов в выделенных аномалиях высокой электропроводности, которые характеризуются субвертикальными каналами, гальванически связанными с осадочными отложениями, или субвертикальными контактными зонами разного удельного сопротивления, которые наблюдаются не только в земной коре, но и в слоях верхней мантии (60-90, 110-140 км) и могут обусловливать поступление сверхглубоких флюидов.   Уперше для Кримського регіону та прилеглих територій побудовано тривимірну геоелектричну модель земної кори і верхньої мантії за результатами експериментальних спостережень низькочастотного електромагнітного поля Землі, виконаних в 2008—2013 рр. інститутом геофізики НАН України. Субвертикальні електропровідні зони або контакти різного питомої опору переважно в приповерхневих шарах збігаються з розломними структурами, більшість яких приурочені до меж між різними тектонічними елементами, такими як Скіфська плита і Гірський Крим, Північно- і Південнокерченська зони, та іншими розломами: Чонгарським, Мелітопольсько-Новоцарицинським, Корсарсько-Феодосійським, Горностаївським та Керченсько-Чкаловським. Як окрема потужна субмеридіональна електропровідний зона проявилася система Миколаївського і Западнокримського розломів. Глибше в земній корі і верхній мантії геоелектричні неоднорідності виявлені у вигляді субгоризонтальних структур (шарів) і проявляються в регіональних аномаліях, що може вказувати на про високу проникність для глибинних флюїдів зон контактів у процесі їх формування. Впевнено простежується глибинна субширотна структура в земній корі, яка на заході підтверджується і деталізується відомою Тарханкутською аномалією і продовжується через центральну частину Криму в північно-західній частині Керченського півострова. Передбачається наявність у надрах північно-західного шельфу Чорного моря і в північно-східній частині Керченсько-Таманського прогину потужної субширотних аномалії на межі кора—верхня мантія оконтуривающих Кримський півострів. Зони проявів надглибоких флюїдів, отримані за даними сейсмотомографії, аномалій високої електропровідності в земній корі і верхній мантії, підвищеного теплового потоку і поширення гіпоцентрів землетрусів, підтверджують зв’язок сейсмічності Криму з колізійними процесами. Показана приуроченість проявів вуглеводнів у виділених аномаліях високої електропровідності, які характеризуються субвертикальними каналами, гальванічно пов’язаними з осадовими відкладами, або субвертикальними контактними зонами різного питомої опору, які спостерігаються не тільки в земній корі, а й у шарах верхньої мантії (60—90, 110—140 км) і можуть зумовлювати надходження надглибоких флюїдів. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-03-13 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/225494 10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225494 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 1 (2021); 69-92 Геофизический журнал; Том 43 № 1 (2021); 69-92 Геофізичний журнал; Том 43 № 1 (2021); 69-92 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/225494/226166 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle Kushnir, A.
Burakhovich, T.K.
Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title_alt Геоэлектрические неоднородности Крымского региона как зоны проявлений сейсмичности и нефтегазоносности
Геоелектричні неоднорідності Кримського регіону як зони проявів сейсмічності та нафтогазоносності
title_full Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title_fullStr Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title_full_unstemmed Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title_short Geoelectrical inhomogeneities of the Crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
title_sort geoelectrical inhomogeneities of the crimean region as the seismicity and oil-gas potential zones
url https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/225494
work_keys_str_mv AT kushnira geoelectricalinhomogeneitiesofthecrimeanregionastheseismicityandoilgaspotentialzones
AT burakhovichtk geoelectricalinhomogeneitiesofthecrimeanregionastheseismicityandoilgaspotentialzones
AT kushnira geoélektričeskieneodnorodnostikrymskogoregionakakzonyproâvlenijsejsmičnostiineftegazonosnosti
AT burakhovichtk geoélektričeskieneodnorodnostikrymskogoregionakakzonyproâvlenijsejsmičnostiineftegazonosnosti
AT kushnira geoelektričníneodnorídnostíkrimsʹkogoregíonuâkzoniproâvívsejsmíčnostítanaftogazonosností
AT burakhovichtk geoelektričníneodnorídnostíkrimsʹkogoregíonuâkzoniproâvívsejsmíčnostítanaftogazonosností