Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии
У 19 свердловинах встановлено величини глибинного теплового потоку. Визначено позитивні аномалії, що тяжіють до зон розломів кристалічного фундаменту регіону. Можливо, що аномалії пов'язані з сучасною активізацією північно-східного схилу Українського щита та Дніпровсько-Донецької западини. The...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2011 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37367 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии / О.В. Арясова, В.В. Гордиенко, И.В. Гордиенко // Доп. НАН України. — 2011. — № 4. — С. 100-104. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-37367 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Арясова, О.В. Гордиенко, В.В. Гордиенко, И.В. 2012-10-09T16:32:42Z 2012-10-09T16:32:42Z 2011 Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии / О.В. Арясова, В.В. Гордиенко, И.В. Гордиенко // Доп. НАН України. — 2011. — № 4. — С. 100-104. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37367 551.36 У 19 свердловинах встановлено величини глибинного теплового потоку. Визначено позитивні аномалії, що тяжіють до зон розломів кристалічного фундаменту регіону. Можливо, що аномалії пов'язані з сучасною активізацією північно-східного схилу Українського щита та Дніпровсько-Донецької западини. The values of the deep heat flow are studied in 19 boreholes. The positive anomalies are detected. The anomalies have correlation with fault zones in the crystalline foundation. The positive anomalies possibly correspond to the recent activization of the NE slope of the Ukrainian shield and the Dnieper-Donets basin. Работа частично выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Украины (ГФФИ), грант № Ф28.6/020. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии New determinations of Earth's deep heat flow in the Dnieper anomaly area Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии |
| spellingShingle |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии Арясова, О.В. Гордиенко, В.В. Гордиенко, И.В. Науки про Землю |
| title_short |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии |
| title_full |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии |
| title_fullStr |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии |
| title_full_unstemmed |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии |
| title_sort |
новые определения глубинного теплового потока земли в районе днепровской аномалии |
| author |
Арясова, О.В. Гордиенко, В.В. Гордиенко, И.В. |
| author_facet |
Арясова, О.В. Гордиенко, В.В. Гордиенко, И.В. |
| topic |
Науки про Землю |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
New determinations of Earth's deep heat flow in the Dnieper anomaly area |
| description |
У 19 свердловинах встановлено величини глибинного теплового потоку. Визначено позитивні аномалії, що тяжіють до зон розломів кристалічного фундаменту регіону. Можливо, що аномалії пов'язані з сучасною активізацією північно-східного схилу Українського щита та Дніпровсько-Донецької западини.
The values of the deep heat flow are studied in 19 boreholes. The positive anomalies are detected. The anomalies have correlation with fault zones in the crystalline foundation. The positive anomalies possibly correspond to the recent activization of the NE slope of the Ukrainian shield and the Dnieper-Donets basin.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37367 |
| citation_txt |
Новые определения глубинного теплового потока Земли в районе Днепровской аномалии / О.В. Арясова, В.В. Гордиенко, И.В. Гордиенко // Доп. НАН України. — 2011. — № 4. — С. 100-104. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT arâsovaov novyeopredeleniâglubinnogoteplovogopotokazemlivraionedneprovskoianomalii AT gordienkovv novyeopredeleniâglubinnogoteplovogopotokazemlivraionedneprovskoianomalii AT gordienkoiv novyeopredeleniâglubinnogoteplovogopotokazemlivraionedneprovskoianomalii AT arâsovaov newdeterminationsofearthsdeepheatflowinthednieperanomalyarea AT gordienkovv newdeterminationsofearthsdeepheatflowinthednieperanomalyarea AT gordienkoiv newdeterminationsofearthsdeepheatflowinthednieperanomalyarea |
| first_indexed |
2025-11-24T16:58:56Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:58:56Z |
| _version_ |
1850490073166905344 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
4 • 2011
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 551.36
© 2011
О.В. Арясова, В. В. Гордиенко, И.В. Гордиенко
Новые определения глубинного теплового потока Земли
в районе Днепровской аномалии
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
У 19 свердловинах встановлено величини глибинного теплового потоку. Визначено пози-
тивнi аномалiї, що тяжiють до зон розломiв кристалiчного фундаменту регiону. Мож-
ливо, що аномалiї пов’язанi з сучасною активiзацiєю пiвнiчно-схiдного схилу Українсь-
кого щита та Днiпровсько-Донецької западини.
В 2002–2005 гг. при участии авторов проведены геотермические и геоэлектрические иссле-
дования Днепровской зоны современной активизации на северо-восточном склоне Украин-
ского щита [1–3]. В ее пределах установлены повышенные значения глубинного теплового
потока (ТП) до 55–65 мВт/м2 на фоне 40–45 мВт/м2, проводящие объекты в средней час-
ти коры и верхних горизонтах мантии, поднятия за последние 3 млн лет до 75 м и зона
разлома, активного в плейстоцене [4]. Отвечающая зоне аномалия глубинного теплового
потока прослежена на протяжении примерно 350 км при ширине около 50 км. Изученность
центральной части этого возмущения теплового поля оставалась недостаточной (рис. 1):
можно предположить прерывистый характер аномалии и существование ответвления от нее
на восток, в сторону Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Представляет интерес и уста-
новление связи аномалии с Кировоградской зоной современной активизации: в случае не-
прерывности Днепровской зоны можно говорить об ее ответвлении от Кировоградской,
продолжении последней севернее Украинского щита не только на север, но и на северо-за-
пад. Поэтому необходимыми представлялись дополнительные геотермические исследования
(определения ТП) в соответствующих районах. Они сдерживались редкостью скважин, при-
годных для определений геотермического градиента, на склоне щита и исчерпанностью бан-
ка данных термокаротажа в глубоких скважинах ДДВ. Некоторым дополнением имевшейся
информации могли служить измерения в мелких гидронаблюдательных скважинах левобе-
режья Днепра в Черкасской области (в районе собственно Днепровской аномалии) и данные
об измерениях температур пластовых вод вскрытых продуктивных горизонтов в глубоких
скважинах ДДВ. Результаты таких исследований изложены в настоящем сообщении.
100 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №4
Рис. 1. Распределение глубинного теплового потока (в мВт/м2) в районе Днепровской аномалии.
Пункты определений ТП : 1 — имевшиеся ранее, 2 — полученные в 2008 г.; 3 — изолинии ТП; 4 — крае-
вой разлом ДДВ и Днепродзержинский разлом; 5 — разломные зоны, активизированные в последние
3 млн лет [4]
Определения ТП в мелких скважинах. Измерения температуры (T ) в нескольких
скважинах были выполнены в 2008 г. термисторным термометром, обеспечивающим по-
грешность около 0,02 ◦C [3 и др.]. Они во всех случаях искажены влиянием палеоклимата
(отличием температуры поверхности плейстоцена от современной), на глубинах до 30 м —
влиянием годового цикла температуры поверхности. Сумма соответствующих поправок,
рассчитанных по формулам, согласно работе [3], приведена в табл. 1.
Их введение позволило получить довольно гладкое изменение температуры с глубиной
в таких скважинах: Вознесенск 921, Франково 927, Бубновская Слободка 875 (рис. 2).
Экстраполяцией термограмм к поверхности определены температуры поверхности (8,3–
8,5 ◦C), которые согласуются с уже известными в этом районе, согласно данным выполнен-
ных исследований [2, 3]. Они были использованы для расчета геотермического градиента
в четырех скважинах, где достоверные значения температуры ограничены результатами,
полученными в забое.
Гидрогеологические искажения термограмм представлены в трех скважинах. Следы
откачки явно заметны в скважинах Вознесенск 921 и 922. Использовались только неиска-
женные (или слабоискаженные) части термограмм. В скв. Бубновская Слободка 880 оче-
видны следы вертикальных перетоков воды (возможно, откачек), здесь использовалась за-
бойная температура и температура поверхности, установленная на скв. Бубновская Сло-
бодка 875.
Тепловой поток рассчитывали с учетом установленной ранее зависимости теплопрово-
дности (λ) вскрытых скважинами осадочных пород от глубины: она увеличивалась от 1,55
Таблица 1. Поправки к измеренным температурам
H , м ∆T , ◦C H , м ∆T , ◦C H , м ∆T , ◦C H , м ∆T , ◦C
10 0,09 25 0,13 40 0,22 55 0,30
15 0,00 30 0,16 45 0,24 60 0,33
20 0,18 35 0,20 50 0,27 65 0,36
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №4 101
Рис. 2. Распределение температур, исправленных с учетом годового цикла и палеотемператур поверхности,
в трех скважинах района исследований
на глубинах 0–15 м до 1,75 на глубинах 0–65 м. Проверка применимости такого выбора па-
раметра была возможна только на термограмме по скважине Франково 927, где достоверно
выявлены два интервала глубин с различным геотермическим градиентом. Установленные
в их пределах ТП составляют 40 и 35 мВт/м2, что отвечает погрешности единичного опре-
деления около 9%. Ошибка в определении теплопроводности пород должна быть меньше
этой величины.
Погрешность полученных значений ТП должна проявляться, в частности, в различиях
теплового потока, установленного в территориально близких скважинах (табл. 2), и пред-
ставляется довольно обычной (5–10%) для данного вида исследований [1–3 и др.]. Конечно,
нельзя утверждать, что нами рассмотрены все источники искажения ТП (и соответственно
Таблица 2. Результаты определения ТП
Скважина С.ш. В. д. H , м T , ◦C T0,
◦C
Град.,
◦C/100 м
λ,
Вт/(м·◦С)
ТП,
мВт/м2
Вознесенск 921 49
◦
45
′
32
◦
10
′ 65 9,50 8,3 2,18 1,75 38
Вознесенск 922 49◦45′ 32
◦
10
′ 33 9,16 2,63 1,65 43
Франково 927 49
◦
43
′
32
◦
27
′ 59 9,22 8,5 2,08 1,75 36
Франково 928 49
◦
43
′
32
◦
27
′ 13 8,62 2,54 1,55 39
Франково 929 49
◦
43
′
32
◦
27
′ 13 8,62 2,54 1,55 39
Бубн. Слободка 875 49
◦
43
′
31
◦
43
′ 32 9,24 8,4 3,22 1,65 53
Бубн. Слободка 880 49
◦
42
′
31
◦
43
′ 23 9,13 3,73 1,60 60
Солоха 82 49
◦
58
′
34
◦
23
′ 4520 127 9,0 2,61 1,80 49
Сахалинская 14 49
◦
57
′
35
◦
17
′ 4780 124 9,0 2,41 2,05 51
Карайкозовская 2 49
◦
57
′
35
◦
10
′ 5100 124 9,0 2,25 1,80 43
Высокопольская 1 49
◦
57
′
35
◦
23
′ 4000 105 9,0 2,40 1,75 44
Нарижнянская 2 49
◦
56
′
35
◦
36
′ 4260 113 9,0 2,44 2,00 51
Березовская 31 49
◦
55
′
35
◦
00
′ 4700 117 9,0 2,30 1,90 45
Опошня 114 49
◦
55
′
34
◦
40
′ 4400 127 9,0 2,68 1,80 50
Петривцевская 7 49
◦
52
′
33
◦
26
′ 2900 70 9,0 2,10 1,75 40
Матвеевская 19 49
◦
49
′
34
◦
44
′ 5540 144 9,0 2,43 1,80 45
Гоголевская 12 47
◦
47
′
34
◦
14
′ 5500 135 9,0 2,29 1,85 43
Сагайдак 1 49
◦
45
′
34
◦
00
′ 2320 78 9,0 3,00 1,80 56
Белоцерковская 233 49
◦
43
′
33
◦
36
′ 2640 66 9,0 2,16 2,10 48
102 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №4
внесены все поправки), поэтому ошибка может быть значительнее, но информация о дру-
гих помехах, кроме указанных выше, отсутствует.
Определения ТП в глубоких скважинах. На рис. 1 пункты выполненных ранее
определений глубинного ТП восточнее Днепровской аномалии показаны только на запад-
ном краю района шириной около 150 км с плотной сетью наблюдений в ДДВ. Далее на
восток внутри впадины не были обнаружены заметные возмущения ТП, которые оконту-
ривались бы обоснованно проведенной изолинией 50 мВт/м2 [3]. Небольшие по площади
аномалии глубинного теплового потока на периферии впадины явно приурочены (рис. 1)
к краевому разлому грабена ДДВ (как и Днепровская аномалия — к Днепродзержинско-
му разлому [1, 2]). Следует отметить, что между 33◦ и 34◦ в. д. краевой разлом проведен
условно, но в этом районе отсутствуют и аномалии ТП. Возможно, возмущения глубин-
ного теплового потока соответствуют в большей степени не древним разломам, а зонам
нарушений, активных в последние 3 млн лет [4] (см. рис. 1).
Несмотря на сравнительно плотную сеть наблюдений нельзя исключить пропуска по-
ложительной аномалии, продолжающей Днепровскую аномалию в ДДВ. Для расчета гео-
термического градиента были использованы сведения о температурах вод, вскрытых глубо-
кими скважинами в продуктивных горизонтах впадины, которые получены организациями
Мингео Украины в течение многих лет. Отобраны данные в пунктах, позволяющих продол-
жить широтный профиль, намеченный результатами исследований в районе Днепровской
аномалии (см. рис. 1).
Для реальных измеренных температур — 66–144 ◦C (см. табл. 2) достаточно точный рас-
чет среднего геотермического градиента в интервале глубин “продуктивный горизонт — по-
верхность” можно выполнить, используя одну температуру поверхности Земли — 9 ◦C. Теп-
лопроводность также использовалась в виде средних значений, полученных по величинам
параметра для основных литолого-стратиграфических разностей пород, пересекаемых сква-
жинами [3 и др.]. В основном λ составляла 1,75–1,90 Вт/(м ·
◦С), только в местах пересечения
значительных по мощности соляных отложений несколько увеличивалась (см. табл. 2).
Рассчитанный ТП исправлялся с учетом влияний инфильтрации поверхностных вод
и палеоклимата. Поправки оказались незначительными 1–3 мВт/м2, что не удивительно для
глубин измерения температуры 2,5–5,5 км. Всего в пределах намеченного профиля удалось
определить 12 значений ТП. Большинство из них получены на структурах, где уже были
определения глубинного ТП. Новые значения, как правило, несколько выше прежних.
Рассматривая полученные новые данные о распределении глубинного теплового потока
в регионе, можно констатировать следующее:
Подтверждается существование Днепровской аномалии ТП, хотя изученность ее цент-
ральной части повысилась незначительно. В этой части возмущения, как и в северной,
и южной, могут иметь ТП интенсивностью до 60 мВт/м2, что интересно не только для изу-
чения процесса современной активизации, но и с точки зрения оценки геоэнергетических
ресурсов. Полученные данные позволяют говорить о северо-западном ответвлении Кирово-
градской зоны современной активизации.
Глубинные ТП, установленные в пределах ДДВ на возможном ответвлении Днепров-
ской аномалии, в некоторых пунктах превышают 50 мВт/м2, что выше значений, известных
здесь ранее. Фоновая величина ТП в ДДВ составляет около (43 ± 3) мВт/м2, т. е. назван-
ные значения аномальны. Не исключено, что в этом районе ДДВ может быть намечено
продолжение Днепровской или Кировоградской аномалии ТП [3]. Поэтому имеет смысл по
возможности дополнить данные о тепловом поле региона.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №4 103
Работа частично выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки
Украины (ГФФИ), грант № Ф28.6/020.
1. Гордиенко В. В., Гордиенко И.В., Завгородняя О.В. и др. Днепровская аномалия теплового потока и
электропроводности // Геофиз. журн. – 2005. – 4. – С. 597–610.
2. Гордиенко В. В., Гордиенко И.В., Завгородняя О.В. и др. Новые результаты геотермических и гео-
электрических исследований Днепровской зоны современной активизации // Там же. – 2007. – 1. –
С. 115–121.
3. Гордиенко В.В., Гордиенко И.В., Завгородняя О.В. и др. Тепловое поле территории Украины. – Киев:
Знание Украины, 2002. – 170 с.
4. Верховцев В. Новiтнi вертикальнi рухи земної кори територiї України, їх взаємовiдношення з лiнiйни-
ми та кiльцевими структурами // Енергетика Землi, її геолого-екологiчнi прояви, науково-практичне
використання. – Київ: Ред.-видав. центр “Київський унiверситет”. – 2006. – С. 129–137.
Поступило в редакцию 22.12.2009Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
O.V. Arjasova, V. V. Gordienko, I. V. Gordienko
New determinations of Earth’s deep heat flow in the Dnieper anomaly
area
The values of the deep heat flow are studied in 19 boreholes. The positive anomalies are detected.
The anomalies have correlation with fault zones in the crystalline foundation. The positive anomali-
es possibly correspond to the recent activization of the NE slope of the Ukrainian shield and the
Dnieper-Donets basin.
104 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №4
|