Mantle heat flow in the territory of Ukraine
The article describes the second stage of studying the thermal field of Ukraine. We considered two options for calculating the mantle heat flow. The first variant (HFm1) was a calculation of the difference between the observed heat flow and the heat flow determined at the first study stage caused by...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/323482 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543655519584256 |
|---|---|
| author | Gordienko, V.V. Gordienko, I.V. |
| author_facet | Gordienko, V.V. Gordienko, I.V. |
| author_sort | Gordienko, V.V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-09T11:23:56Z |
| description | The article describes the second stage of studying the thermal field of Ukraine. We considered two options for calculating the mantle heat flow. The first variant (HFm1) was a calculation of the difference between the observed heat flow and the heat flow determined at the first study stage caused by radiogenic heat generation in the crustal rocks. In the second variant, we calculated the mantle heat flow (HFm2) as the sum of several effects. We considered the general cooling of the Earth, heat generation in immobile rocks of the upper mantle, and the reflection of heat and mass transfer processes in the tectonosphere (practically — only in the Phanerozoic). The latter also includes recent activation. Calculations have shown that a significant difference between the platform and geosyncline existed in the last approximately 2.5 billion years, and the contribution to the present-day conductive heat flow from the mantle in these regions does not differ significantly. The difference in the released energy is compensated by a different number of convective heat and mass transfer events. The effects of recent events are considered for cases when they are still noticeable in the modern mantle heat flow. In practice, this applies to the Hercynian and younger geosynclines. These effects were calculated for the Donbas, the Lublin-Lviv Trough, the Scythian Plate, and the Carpathians. Particular attention is paid to recent activation, the deep process of which is not fully understood. The calculations of both variants coincide on the territory of Ukraine with acceptable accuracy. Thus, the heat and mass transfer schemes adopted by the authors have been controlled by independent data. The results allow us to proceed to the third stage of the study — the construction of a complete thermal model of the tectonosphere of Ukraine. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:15:27Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-323482 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-17T09:26:51Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-3234822025-06-09T11:23:56Z Mantle heat flow in the territory of Ukraine Мантійний тепловий потік на території України Gordienko, V.V. Gordienko, I.V. мантійний тепловий потік схеми тепломасоперенесення сучасна активізація mantle heat flow heat-mass transfer schemes recent activation The article describes the second stage of studying the thermal field of Ukraine. We considered two options for calculating the mantle heat flow. The first variant (HFm1) was a calculation of the difference between the observed heat flow and the heat flow determined at the first study stage caused by radiogenic heat generation in the crustal rocks. In the second variant, we calculated the mantle heat flow (HFm2) as the sum of several effects. We considered the general cooling of the Earth, heat generation in immobile rocks of the upper mantle, and the reflection of heat and mass transfer processes in the tectonosphere (practically — only in the Phanerozoic). The latter also includes recent activation. Calculations have shown that a significant difference between the platform and geosyncline existed in the last approximately 2.5 billion years, and the contribution to the present-day conductive heat flow from the mantle in these regions does not differ significantly. The difference in the released energy is compensated by a different number of convective heat and mass transfer events. The effects of recent events are considered for cases when they are still noticeable in the modern mantle heat flow. In practice, this applies to the Hercynian and younger geosynclines. These effects were calculated for the Donbas, the Lublin-Lviv Trough, the Scythian Plate, and the Carpathians. Particular attention is paid to recent activation, the deep process of which is not fully understood. The calculations of both variants coincide on the territory of Ukraine with acceptable accuracy. Thus, the heat and mass transfer schemes adopted by the authors have been controlled by independent data. The results allow us to proceed to the third stage of the study — the construction of a complete thermal model of the tectonosphere of Ukraine. Проведено другий етап вивчення теплового поля України — розглянуто два варіанти розрахунку мантійного теплового потоку. Перший варіант (HFm1) був обчисленням різниці між спостереженим тепловим потоком і встановленим на першому етапі дослідження тепловим потоком, викликаним радіогенною теплогенерацією у породах земної кори. Другий варіант (HFm2) розраховувався як сума кількох ефектів. Було враховано: загальне остигання Землі, теплогенерація в нерухомих породах верхньої мантії та відображення процесів тепломасоперенесення в тектоносфері (практично лише у фанерозої). До останніх віднесено і сучасну активізацію. Охолодження представлене як суто кондуктивний процес, що почався 4.2 млрд років тому з температури солідуса в породах верхньої мантії. Внесок у мантійний тепловий потік радіогенної теплогенерації розглянуто для її рівнів під докембрійською платформою та геосинкліналлю. Показано, що значна різниця між ними існує в останні приблизно 2,5 млрд років, а внесок у сучасний кондуктивний тепловий потік з мантії у цих регіонах помітно не відрізняється. Різниця в енергії, що виділилася, компенсується різною кількістю актів конвективного тепломасопереносу. Ефекти останніх подій розглянуто для випадків, коли вони помітні у сучасному мантійному тепловому потоці. Фактично це стосується герцинських і молодших геосинкліналей. Ефекти розраховані для Донбасу, Люблінсько-Львівського прогину, Скіфської плити та Карпат. Особливу увагу приділено сучасній активізації, глибинний процес якої повністю ще не вивчений. Результати обчислень обох варіантів HFm збігаються на території України із прийнятною розбіжністю. Таким чином, незалежними даними проконтрольовано прийняті авторами схеми тепломасоперенесення. Це дає можливість перейти до третього етапу дослідження — побудови повної теплової моделі тектоносфери України. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2025-06-09 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/323482 10.24028/gj.v47i3.323482 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 47 No. 3 (2025) Геофизический журнал; Том 47 № 3 (2025) Геофізичний журнал; Том 47 № 3 (2025) 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/323482/321175 Copyright (c) 2025 Vadim Gordienko, Ivan Gordienko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | mantle heat flow heat-mass transfer schemes recent activation Gordienko, V.V. Gordienko, I.V. Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title | Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title_alt | Мантійний тепловий потік на території України |
| title_full | Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title_fullStr | Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title_full_unstemmed | Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title_short | Mantle heat flow in the territory of Ukraine |
| title_sort | mantle heat flow in the territory of ukraine |
| topic | mantle heat flow heat-mass transfer schemes recent activation |
| topic_facet | мантійний тепловий потік схеми тепломасоперенесення сучасна активізація mantle heat flow heat-mass transfer schemes recent activation |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/323482 |
| work_keys_str_mv | AT gordienkovv mantleheatflowintheterritoryofukraine AT gordienkoiv mantleheatflowintheterritoryofukraine AT gordienkovv mantíjnijteplovijpotíknateritorííukraíni AT gordienkoiv mantíjnijteplovijpotíknateritorííukraíni |