Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin
The three-dimensional geoelectric model of the Earth’s crust and upper mantle of the Kerch Peninsula has been built for the first time based on the results of experimental observations of the Earth’s low-frequency electromagnetic field, carried out in 2007—2013 by the Institutes of the National Acad...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244078 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-244078 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
crust mantle 3D geoelectrical model deep and audiomagnetotelluric sounding conductivity anomalies mud volcanism Kerch iron ore basi земная кора мантия 3D геоэлектрическая модель глубинные и аудиомагнитотеллурические зондирования аномалии электропроводности грязевой вулканизм Керченский железорудный бассейн земна кора мантія 3D геоелектрична модель глибинні та аудіомагнітотелуричні зондування аномалії електропровідності грязьовий вулканізм Керченський залізорудний басейн |
| spellingShingle |
crust mantle 3D geoelectrical model deep and audiomagnetotelluric sounding conductivity anomalies mud volcanism Kerch iron ore basi земная кора мантия 3D геоэлектрическая модель глубинные и аудиомагнитотеллурические зондирования аномалии электропроводности грязевой вулканизм Керченский железорудный бассейн земна кора мантія 3D геоелектрична модель глибинні та аудіомагнітотелуричні зондування аномалії електропровідності грязьовий вулканізм Керченський залізорудний басейн Nikolaev, I. Yu. Burakhovych, T. K. Kushnir, A. M. Sheremet , Ye. M. Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| topic_facet |
crust mantle 3D geoelectrical model deep and audiomagnetotelluric sounding conductivity anomalies mud volcanism Kerch iron ore basi земная кора мантия 3D геоэлектрическая модель глубинные и аудиомагнитотеллурические зондирования аномалии электропроводности грязевой вулканизм Керченский железорудный бассейн земна кора мантія 3D геоелектрична модель глибинні та аудіомагнітотелуричні зондування аномалії електропровідності грязьовий вулканізм Керченський залізорудний басейн |
| format |
Article |
| author |
Nikolaev, I. Yu. Burakhovych, T. K. Kushnir, A. M. Sheremet , Ye. M. |
| author_facet |
Nikolaev, I. Yu. Burakhovych, T. K. Kushnir, A. M. Sheremet , Ye. M. |
| author_sort |
Nikolaev, I. Yu. |
| title |
Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| title_short |
Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| title_full |
Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| title_fullStr |
Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| title_full_unstemmed |
Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin |
| title_sort |
geoelectric heterogeneities of the kerch iron ore basin |
| title_alt |
Геоэлектрические неоднородности Керченского железорудного бассейна Геоелектричні неоднорідності Керченського залізорудного басейну |
| description |
The three-dimensional geoelectric model of the Earth’s crust and upper mantle of the Kerch Peninsula has been built for the first time based on the results of experimental observations of the Earth’s low-frequency electromagnetic field, carried out in 2007—2013 by the Institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine. Its physical and geological interpretation and detailing of the near-surface part were carried out according to the data of the audiomagnetotelluric sounding method to study the deep structure of the Kerch iron ore basin. To the east of the Korsak-Feodosiya fault along the southern part of the Indolo-Kuban trough (in the north of the South Kerch and almost under the entire North Kerch zones), a low-resistance anomaly (ρ=1 Ohm∙m) was found at depths from 2.5 km to 12 km about 20 km wide. Its eastern part is located in the consolidated Earth’s crust and is galvanically connected with surface sedimentary strata, while the western part is completely in sedimentary deposits. The anomaly covers the territory of the Kerch iron ore basin and occurrences of mud volcanism. The characteristics of the upper part of the layered section of the Kerch Peninsula in the interval of the first hundreds of meters were obtained from the results of one-dimensional inversion of the audiomagnetotelluric sounding data (frequency range 8—4000 Hz). It is shown that the first 15 m of the section, corresponding to Quaternary deposits, have resistivity values up to 1 Ohm∙m. Below, in the Neogene sediments, the electrical resistance increases to values of 5 Ohm∙m and more. Both horizontally and vertically, the distribution of resistivity values has a variable character, manifesting as a thin-layered structure with low resistivity values. Possibly, such areas have a direct connection with the channel for transporting hummock material and gases. A connection is assumed between the low-resistivity thin-layered near-surface areas, a deep anomaly of electrical conductivity in the upper part of the Earth’s crust, and the likely high electrical conductivity of rocks at the depths of the upper mantle with iron ore deposits, as well as the manifestation of mud volcanism. The heterogeneity of the crustal and mantle highly conductive layers may indicate a high permeability of the contact zones for deep fluids. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244078 |
| work_keys_str_mv |
AT nikolaeviyu geoelectricheterogeneitiesofthekerchironorebasin AT burakhovychtk geoelectricheterogeneitiesofthekerchironorebasin AT kushniram geoelectricheterogeneitiesofthekerchironorebasin AT sheremetyem geoelectricheterogeneitiesofthekerchironorebasin AT nikolaeviyu geoélektričeskieneodnorodnostikerčenskogoželezorudnogobassejna AT burakhovychtk geoélektričeskieneodnorodnostikerčenskogoželezorudnogobassejna AT kushniram geoélektričeskieneodnorodnostikerčenskogoželezorudnogobassejna AT sheremetyem geoélektričeskieneodnorodnostikerčenskogoželezorudnogobassejna AT nikolaeviyu geoelektričníneodnorídnostíkerčensʹkogozalízorudnogobasejnu AT burakhovychtk geoelektričníneodnorídnostíkerčensʹkogozalízorudnogobasejnu AT kushniram geoelektričníneodnorídnostíkerčensʹkogozalízorudnogobasejnu AT sheremetyem geoelektričníneodnorídnostíkerčensʹkogozalízorudnogobasejnu |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:31Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:31Z |
| _version_ |
1796974692637081600 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2440782021-11-24T21:29:49Z Geoelectric heterogeneities of the Kerch iron ore basin Геоэлектрические неоднородности Керченского железорудного бассейна Геоелектричні неоднорідності Керченського залізорудного басейну Nikolaev, I. Yu. Burakhovych, T. K. Kushnir, A. M. Sheremet , Ye. M. crust mantle 3D geoelectrical model deep and audiomagnetotelluric sounding conductivity anomalies mud volcanism Kerch iron ore basi земная кора мантия 3D геоэлектрическая модель глубинные и аудиомагнитотеллурические зондирования аномалии электропроводности грязевой вулканизм Керченский железорудный бассейн земна кора мантія 3D геоелектрична модель глибинні та аудіомагнітотелуричні зондування аномалії електропровідності грязьовий вулканізм Керченський залізорудний басейн The three-dimensional geoelectric model of the Earth’s crust and upper mantle of the Kerch Peninsula has been built for the first time based on the results of experimental observations of the Earth’s low-frequency electromagnetic field, carried out in 2007—2013 by the Institutes of the National Academy of Sciences of Ukraine. Its physical and geological interpretation and detailing of the near-surface part were carried out according to the data of the audiomagnetotelluric sounding method to study the deep structure of the Kerch iron ore basin. To the east of the Korsak-Feodosiya fault along the southern part of the Indolo-Kuban trough (in the north of the South Kerch and almost under the entire North Kerch zones), a low-resistance anomaly (ρ=1 Ohm∙m) was found at depths from 2.5 km to 12 km about 20 km wide. Its eastern part is located in the consolidated Earth’s crust and is galvanically connected with surface sedimentary strata, while the western part is completely in sedimentary deposits. The anomaly covers the territory of the Kerch iron ore basin and occurrences of mud volcanism. The characteristics of the upper part of the layered section of the Kerch Peninsula in the interval of the first hundreds of meters were obtained from the results of one-dimensional inversion of the audiomagnetotelluric sounding data (frequency range 8—4000 Hz). It is shown that the first 15 m of the section, corresponding to Quaternary deposits, have resistivity values up to 1 Ohm∙m. Below, in the Neogene sediments, the electrical resistance increases to values of 5 Ohm∙m and more. Both horizontally and vertically, the distribution of resistivity values has a variable character, manifesting as a thin-layered structure with low resistivity values. Possibly, such areas have a direct connection with the channel for transporting hummock material and gases. A connection is assumed between the low-resistivity thin-layered near-surface areas, a deep anomaly of electrical conductivity in the upper part of the Earth’s crust, and the likely high electrical conductivity of rocks at the depths of the upper mantle with iron ore deposits, as well as the manifestation of mud volcanism. The heterogeneity of the crustal and mantle highly conductive layers may indicate a high permeability of the contact zones for deep fluids. Впервые для Керченского полуострова построена трехмерная геоэлектрическая модель земной коры и верхней мантии по результатам экспериментальных наблюдений низкочастотного электромагнитного поля Земли, выполненных в 2007—2013 гг. институтами НАН Украины; проведены ее физико-геологическая интерпретация и детализация приповерхностной части по данным метода аудиомагнитотеллурического зондирования для изучения глубинного строения Керченского железорудного бассейна. К востоку от Корсакско-Феодосийского разлома вдоль южной части Индоло-Кубанского прогиба (на севере Южно-Керченской и почти под всей Северо-Керченской зоной) на глубинах от 2,5 до 12 км обнаружена низкоомная аномалия (ρ=1 Ом·м) шириной около 20 км. Ее восточная часть расположена в консолидированной земной коре и гальванически связана с поверхностными осадочными толщами, западная часть полностью находится в осадочных отложениях. Аномалия охватывает территорию Керченского железорудного бассейна и проявления грязевого вулканизма. Характеристика верхней части слоистого разреза Керченского полуострова в интервале первых сотен метров получена по результатам одномерной инверсии данных аудиомагнитотеллурического зондирования (диапазон частот 8—4000 Гц). Показано, что первые 15 м разреза, соответствующие четвертичным отложениям, имеют значения электросопротивления до 1 Ом·м. Ниже, в неогеновых отложениях, электросопротивление повышается до значений 5 Ом·м и более. Как по горизонтали, так и по вертикали распределение значений электросопротивления изменчиво, что проявляется в тонкослоистой структуре с его низкими значениями. Возможно, такие участки непосредственно связаны с каналом транспортировки сопочного материала и газов. Предполагается связь между низкоомными тонкослоистыми приповерхностными участками, глубинной аномалией электропроводности в верхней части земной коры и, вероятно, высокой электропроводностью горных пород на глубинах верхней мантии с железорудными месторождениями, а также с проявлением грязевого вулканизма. Неоднородность коровых и мантийных высокопроводящих слоев может свидетельствовать о высокой проницаемости глубинных флюидов зон контактов. Уперше для Керченського півострова побудовано тривимірну геоелектричну модель земної кори і верхньої мантії за результатами експериментальних спостережень низькочастотного електромагнітного поля Землі, виконаних в 2007—2013 рр. інститутами НАН України; проведено її фізико-геологічну інтерпретацію і деталізацію приповерхневої частини за даними методу аудіомагнітотелуричного зондування для вивчення глибинної будови Керченського залізорудного басейну. На схід від Корсацько-Феодосійського розлому вздовж південної частини Індоло-Кубанського прогину (на півночі Південнокерченської та майже під всією Північнокерченською зоною) на глибинах від 2,5 до 12 км виявлено низькоомну аномалію (ρ=1 Ом·м) завширшки майже 20 км. Її східна частина розташована в консолідованій земній корі та гальванічно зв’язана з поверхневими осадовими товщами, західна частина повністю знаходиться в осадових відкладах. Аномалія охоплює територію Керченського залізорудного басейну і прояви грязьового вулканізму. Характеристику верхньої частини шаруватого геоелектричного розрізу Керченського півострова в інтервалі перших сотень метрів отримано за результатами одновимірної інверсії даних аудіомагнітотелуричного зондування (діапазон частот 8—4000 Гц). Показано, що перші 15 м розрізу, що відповідають четвертинним відкладам, виділяються значеннями електроопору до 1 Ом·м. Нижче, у неогенових відкладах, електроопір підвищується до значень 5 Ом·м і більше. За горизонталлю і вертикаллю розподіл значень електроопору має мінливий характер, що виявляється у тонкошаруватій структурі з його низькими значеннями. Можливо, такі ділянки безпосередньо зв’язані з каналом транспортування сопкового матеріалу та газів. Передбачається зв’язок між низькоомними тонкошаруватими приповерхневими ділянками, глибинною аномалією електропровідності у верхній частині земній корі та, ймовірно, високою електропровідністю гірських порід на глибинах верхньої мантії із залізорудними родовищами, а також з проявами грязьового вулканізму. Неоднорідність корових та мантійних високопровідних шарів може засвідчувати високу проникність глибинних флюїдів зон контактів. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-11-24 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244078 10.24028/gzh.v43i5.244078 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 5 (2021); 165-180 Геофизический журнал; Том 43 № 5 (2021); 165-180 Геофізичний журнал; Том 43 № 5 (2021); 165-180 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/244078/242795 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |