Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I.
The paper consists of two parts. The first part, which is presented here, briefly reviews the history of geological and geophysical study of the platform part of the territory of Ukraine, which is located within the southwestern margin of the East European craton and occupies a significant area of t...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/305802 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543605824421888 |
|---|---|
| author | Starostenko, Vitaliy Gintov, Oleg Murovskaya, Anna Mychak, Sergii Lysynchuk, Dmytro |
| author_facet | Starostenko, Vitaliy Gintov, Oleg Murovskaya, Anna Mychak, Sergii Lysynchuk, Dmytro |
| author_sort | Starostenko, Vitaliy |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-09-02T12:40:28Z |
| description | The paper consists of two parts. The first part, which is presented here, briefly reviews the history of geological and geophysical study of the platform part of the territory of Ukraine, which is located within the southwestern margin of the East European craton and occupies a significant area of the Sarmatian lithospheric mini-plate. The main attention is focused on the studies of the XXI century, which made a decisive contribution to the revision of some issues related to geodynamic processes and clarification of the tectonics and deep structure of the studied region. The main geophysical method is deep seismic sounding of the Earth's crust and mantle in the WARR (wide-angle reflection/refraction) modification, which was carried out in Ukraine by an international team of geophysicists and geologists at the Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine with the participation of specialists from Ukraine, Poland, Sweden, Germany, the Netherlands, Denmark, Scotland, Finland, Romania and some other countries. The deep seismic sounding was accompanied by the construction of density, geomagnetic, geothermal, geoelectric, tectonophysical, seismic and tomographic models of the crust and mantle, and was supplemented by geological data and rock isotope age determination. The section on the structure of the crust of the Ukrainian Shield (USh) considers the fault domain structure of the shield and shows that its megablocks differ in many geological and geophysical features: age, composition and type of magmatism, nature of geophysical fields, and crustal thickness. According to the average velocity characteristics, the crust of the Ush is divided into three layers: upper (5.8-6.3 km/s), middle (6.3-6.7 km/s), and lower (6.7-7.4 km/s). The average thickness of the crust is 40-45 km. Geotraverses of the GSZ and WARR profiles revealed lithic fault zones that, when extended, sink into the mantle or are observed directly in the mantle. The tectonophysical studies revealed subhorizontal movements along the faults, as well as horizontal stress fields covering the crust of the Ush. These data indicate that, since the Neoarchean, the shield has developed by the mechanisms of plate-plume tectonics. The section "Dnipro-Donetsk Basin (DDB)" shows that the formation of the DDB rift-syneclise was mainly caused by horizontal movements of the lithosphere: stretching and compression and right-lateral shear. The WARR Dobre-1999-2001 and Georift-13 profiles finally established that the Devonian sediments of the DDZ axial rift are underlain by oceanic-ultrabasic rocks, not by reefal sediments, as previously thought. The Dobre-1999-2001 profile revealed lithic faults that delimit the Donetsk Folded Structure (DFS) and indicate, in the opinion of the authors of this article, the subduction processes that led to its formation. It is concluded that the most correct hypothesis of the formation of the DSS may be the rift-generating geodynamic hypothesis, which is based on the existence of the Paleotethys Ocean and the unification of the continents of Laurentia and Gondwana in the Carboniferous-Triassic by subduction-collision.
In the second part of the article, which will be published in the next issue of the Geophysical Journal, the reader will get acquainted with the sections "Volno-Podilsky plate", "Geothermal and density models", "Moho surface", "Mantle", and "Conclusions". |
| first_indexed | 2025-07-17T11:14:18Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-305802 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:14:18Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-3058022024-09-02T12:40:28Z Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. Тектоніка і глибинна будова південно-західної частини Східноєвропейського кратону в межах України. Ч. І. Starostenko, Vitaliy Gintov, Oleg Murovskaya, Anna Mychak, Sergii Lysynchuk, Dmytro Україна Сарматія Східноєвропейський кратон тектоніка земна кора геофізика геодинаміка Ukraine Sarmatia East-European craton tectonics earth's crust geophysics geodynamics The paper consists of two parts. The first part, which is presented here, briefly reviews the history of geological and geophysical study of the platform part of the territory of Ukraine, which is located within the southwestern margin of the East European craton and occupies a significant area of the Sarmatian lithospheric mini-plate. The main attention is focused on the studies of the XXI century, which made a decisive contribution to the revision of some issues related to geodynamic processes and clarification of the tectonics and deep structure of the studied region. The main geophysical method is deep seismic sounding of the Earth's crust and mantle in the WARR (wide-angle reflection/refraction) modification, which was carried out in Ukraine by an international team of geophysicists and geologists at the Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine with the participation of specialists from Ukraine, Poland, Sweden, Germany, the Netherlands, Denmark, Scotland, Finland, Romania and some other countries. The deep seismic sounding was accompanied by the construction of density, geomagnetic, geothermal, geoelectric, tectonophysical, seismic and tomographic models of the crust and mantle, and was supplemented by geological data and rock isotope age determination. The section on the structure of the crust of the Ukrainian Shield (USh) considers the fault domain structure of the shield and shows that its megablocks differ in many geological and geophysical features: age, composition and type of magmatism, nature of geophysical fields, and crustal thickness. According to the average velocity characteristics, the crust of the Ush is divided into three layers: upper (5.8-6.3 km/s), middle (6.3-6.7 km/s), and lower (6.7-7.4 km/s). The average thickness of the crust is 40-45 km. Geotraverses of the GSZ and WARR profiles revealed lithic fault zones that, when extended, sink into the mantle or are observed directly in the mantle. The tectonophysical studies revealed subhorizontal movements along the faults, as well as horizontal stress fields covering the crust of the Ush. These data indicate that, since the Neoarchean, the shield has developed by the mechanisms of plate-plume tectonics. The section "Dnipro-Donetsk Basin (DDB)" shows that the formation of the DDB rift-syneclise was mainly caused by horizontal movements of the lithosphere: stretching and compression and right-lateral shear. The WARR Dobre-1999-2001 and Georift-13 profiles finally established that the Devonian sediments of the DDZ axial rift are underlain by oceanic-ultrabasic rocks, not by reefal sediments, as previously thought. The Dobre-1999-2001 profile revealed lithic faults that delimit the Donetsk Folded Structure (DFS) and indicate, in the opinion of the authors of this article, the subduction processes that led to its formation. It is concluded that the most correct hypothesis of the formation of the DSS may be the rift-generating geodynamic hypothesis, which is based on the existence of the Paleotethys Ocean and the unification of the continents of Laurentia and Gondwana in the Carboniferous-Triassic by subduction-collision. In the second part of the article, which will be published in the next issue of the Geophysical Journal, the reader will get acquainted with the sections "Volno-Podilsky plate", "Geothermal and density models", "Moho surface", "Mantle", and "Conclusions". Стаття складається з двох частин. В першій, що наводиться тут, коротко розглянуто історію геолого-геофізичного вивчення платформної частини території України, яка розташована в межах південно-західної окраїни Східно-Європейського кратону і займає значну площу літосферної мініплити Сарматія. Головну увагу сконцентровано на дослідженнях ХХІ століття, які зробили рішучий внесок у перегляд деяких питань щодо геодинамічних процесів та з’ясування тектоніки і глибинної будови досліджуваного регіону. Основним геофізичним методом є глибинне сейсмічне зондування земної кори і мантії в модифікації WARR (ширококутне відбиття/заломлення), яке виконувалось в Україні міжнародним колективом геофізиків і геологів на базі Інституту геофізики НАН України за участю спеціалістів України, Польщі, Швеції, Німеччини, Нідерландів, Данії, Шотландії, Фінляндії, Румунії та деяких інших країн. Глибинне сейсмічне зондування супроводжувалося побудовою густинних, геомагнітних, геотермічних, геоелектричних, тектонофізичних, сейсмотомографічних моделей кори і мантії, а також доповнювалося матеріалами геологічного здіймання та визначення ізотопного віку гірських порід. У розділі, присвяченому структурі земної кори Українського щита (УЩ), розглянуто розломно-мегаблокову будову щита і показано, що його мегаблоки розрізняються за багатьма геолого-геофізичними ознаками: за віком речовинним складом і типом магматизму, за характером геофізичних полів, товщиною кори. За середніми швидкісними характеристиками кора УЩ поділяється на три шари: верхній (5.8-6.3 км/с), середній (6.3-6.7 км/с), нижній (6.7-7.4 км/с). Середня потужність земної кори 40-45 км. Геотраверсами ГСЗ і профілями WARR встановлено лістричні зони розломів, котрі, виположуючись, занурюються в мантію, або спостерігаються беспосередньо у мантії. Тектонофізичними дослідженнями встановлені субгоризонтальні рухи вздовж розломів, а також поля горизонтальних напруг, що охоплюють кору УЩ. Ці дані вказують на те, що, починаючи з неоархею, щит розвивався за механізмами плитово-плюмової тектоніки. У розділі «Дніпровсько-Донецька западина» (ДДЗ) показано, що до утворення рифт-синеклізи ДДЗ призвели, головним чином, горизонтальні рухи літосфери: розтяг і стиснення та правосторонні здвиги. Профілями WARR Dobre-1999-2001 та Georift-13 кінцево встановлено, що під девонськими відкладами осьового рифту ДДЗ залягають основні-ультраосновні породи океанічного типу, а не рифейські осади, як гадалося раніш. Профілем Dobre-1999-2001 виявлено лістричні розломи, які обмежують Донецьку складчасту споруду (ДСС) і вказують, за думкою авторів цієї статті, на субдукціні процеси, що призвели до її утворення. Зроблено висновок, що найбільш вірною може бути рифтогенно-геодинамічна гіпотеза утворення ДДЗ, яка виходить з процесу існування океану Палеотетіс і об’єднання в карбоні-тріасі, шляхом субдукції-колізії, континентів Лаврусії та Гондвани. У другій частині статті, яка вийде у наступному номері Геофізичного жірналу, читач ознаймиться з розділами «Волно-Подільська плита», «Геотермічна та густинна моделі», «Поверхня Мохо», «Мантія», «Висновки». S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2024-09-02 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/305802 10.24028/gj.v46i4.305802 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 46 No. 4 (2024) Геофизический журнал; Том 46 № 4 (2024) Геофізичний журнал; Том 46 № 4 (2024) 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/305802/302154 Copyright (c) 2024 Sergii Mychak, Vitaliy Starostenko, Oleg Gintov, Anna Murovskaya, Dmytro Lysynchuk https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | Ukraine Sarmatia East-European craton tectonics earth's crust geophysics geodynamics Starostenko, Vitaliy Gintov, Oleg Murovskaya, Anna Mychak, Sergii Lysynchuk, Dmytro Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title | Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title_alt | Тектоніка і глибинна будова південно-західної частини Східноєвропейського кратону в межах України. Ч. І. |
| title_full | Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title_fullStr | Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title_full_unstemmed | Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title_short | Tectonics and deep structure of the southwestern part of the East European Platform within Ukraine. PART I. |
| title_sort | tectonics and deep structure of the southwestern part of the east european platform within ukraine. part i. |
| topic | Ukraine Sarmatia East-European craton tectonics earth's crust geophysics geodynamics |
| topic_facet | Україна Сарматія Східноєвропейський кратон тектоніка земна кора геофізика геодинаміка Ukraine Sarmatia East-European craton tectonics earth's crust geophysics geodynamics |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/305802 |
| work_keys_str_mv | AT starostenkovitaliy tectonicsanddeepstructureofthesouthwesternpartoftheeasteuropeanplatformwithinukraineparti AT gintovoleg tectonicsanddeepstructureofthesouthwesternpartoftheeasteuropeanplatformwithinukraineparti AT murovskayaanna tectonicsanddeepstructureofthesouthwesternpartoftheeasteuropeanplatformwithinukraineparti AT mychaksergii tectonicsanddeepstructureofthesouthwesternpartoftheeasteuropeanplatformwithinukraineparti AT lysynchukdmytro tectonicsanddeepstructureofthesouthwesternpartoftheeasteuropeanplatformwithinukraineparti AT starostenkovitaliy tektoníkaíglibinnabudovapívdennozahídnoíčastinishídnoêvropejsʹkogokratonuvmežahukraíničí AT gintovoleg tektoníkaíglibinnabudovapívdennozahídnoíčastinishídnoêvropejsʹkogokratonuvmežahukraíničí AT murovskayaanna tektoníkaíglibinnabudovapívdennozahídnoíčastinishídnoêvropejsʹkogokratonuvmežahukraíničí AT mychaksergii tektoníkaíglibinnabudovapívdennozahídnoíčastinishídnoêvropejsʹkogokratonuvmežahukraíničí AT lysynchukdmytro tektoníkaíglibinnabudovapívdennozahídnoíčastinishídnoêvropejsʹkogokratonuvmežahukraíničí |