Реконструкція незбалансованого розрізу Флішових Карпат
DOI:
https://doi.org/10.26565/2410-7360-2026-64-04Ключові слова:
складчасті пояси, палінспастична реконструкциія, незбалансований розріз, складчасто-насувні деформації, вигин, неспіввісна течія, чисельне моделювання, напружений стан, Флішові КарпатиАнотація
Представлено результати експериментальних досліджень в сфері чисельного відновлення деформаційної історії складчасто-насувних орогенів без внесення будь-яких суттєвих змін у вихідний геологічний розріз чи схему будови, що в першу чергу стосується складчастості. Комплекс досліджень базується на застосуванні найбільш загальних, концептуально нейтральних механізмів формування складчастих структур, а саме: вигину і неспіввісної течії. Повна реконструкція розрізу Флішових Карпат в межах українського сектору виконана для центрального перетину Кросненської і частини Скибової зон за допомогою послідовного зняття зазначених деформацій, а також компенсації насувних переміщень, в результаті отримана величина загального 4-кратнього орогенного горизонтального скорочення та відновлені деякі риси вихідного басейнового профілю. Не виявляє протиріч порівняння отриманих кількісних результатів з даними попередніх досліджень методом збалансованих розрізів. У контексті рішення прямої задачі реконструкції розрізу, представленого різноманітною складчастістю, розвивається підхід, що ставить поводження шаруватого розрізу що деформується в залежність від характеру навантаження (дії зовнішніх чи масових сил), умов на границях і властивостей самого розрізу, останнім виявляється зв’язок виникаючих структур з особливостями седиментаційного етапу розвитку басейну. Розломні зсуви вводилися штучно як незалежні складові загального процесу в’язкопластичного деформування. Методом кінцевих елементів виконана серія чисельних експериментів по відтворенню типових для складчастих орогенів асиметричних флексурних складок, складчасто-насувних парагенезисів, а також симетричних складок, обумовлених горизонтальним стисканням чохла. Показано, що для їхнього формування необхідна присутність компетентного шару і заданих умов ковзання в підошві шаруватої товщі; для виникнення симетричних складок важливим є варіювання міцності компетентного шару уздовж розрізу. Чисельне моделювання на етапі рішення прямої задачі надає повний спектр характеристик деформаційного процесу: кутів нахилу і величин головних напруг, величин деформацій стиску і зрушення, і т.п., що дозволяє проводити ефективне порівняння експериментальних висновків з даними вивчення природних об’єктів. На основі отриманих моделей складкоутворення як приклад проведено відновлення процесу формування типового для центрального перетину Українських Карпат складчасто-насувного розрізу Кросненської зони.
Посилання
Gonchar V.V. (2013). Collisional model of Crimea orogen: experience of research by a finite elements method. Geophys. journal, 35, 6, 146-164.
Gonchar V.V. (2018). Formation and sedimentary filling of the Dnieper-Donets basin (geodynamics and facies) in the light of the new data of paleotectonic modeling. Geophys. journal, 40, 2, 67-94. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i2.2018.128931
Gonchar V.V. (2019). Tectonic inversion of the Dnieper-Donets basin and Donbass (models and reconsrtructions). Geophys. journal, 41, 5, 47-86. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i5.2019.184444
Korneeva V.G. (1959). Geological structure and oil-and-gas potential of SW Precarpathian and an adjoining part of Soviet Carpathians. All-Union res. geol.-prosp. ins, 141.
Bondarchuk V.G. (1962). Tectonics of Carpathians. Кiev, National Academy of Sciences of Ukraine Pubication, 114.
Rezvoy D.P. (1976). The Soviet Carpathians – the Canadian Rocky mountains (experience of the comparative tectonic analysis). Lvov’s geology society publication, 15, 5-17.
Chekunov А.V. (1994). The geodynamical model. Young platforms and the Alpine fold belt. The lithosphere of Central and Eastern Europe. Кiev, Naukova dumka, 149-151.
Gordienko V.V. (1998). Deep processes in tectonosphere of the Earth. Кiev, 85.
Sanders C.A.E., Andriessen P.F.M., Cloetingh S.A.P.L. (1999). Life cycle of the East Carpathian orogen: erosion history of a doubly vergent critical wedge assessed by fission track thermochronology. Journal of Geophys. Res., 104, B12, 29095-29112.
Patalakha Е.I., Gonchar V.V., Senchenkov I.К., Chervinko O.P. (2003). Elements of geodynamics of Carpathians. Кiev, Emko, 151.
Hnilko О. (2011). Terrain analysis and geological evolution of Carpathians. Visnyk of Lviv National University, series Geology, 25, 174-188. [in Ukrainian]
Murovska A.V. (2019). Deep structure and the alpine geodynamics of Carpathian and Crimea-Black Sea regions of Ukraine. Diss. doct. geol. of science. Kyiv, Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 374.
Pavlyuk M., Shlapinskiy V., Меdvedev А., Rіzun B., Теrnavskiy М. (2019). Problem aspects of formation of Ukrainian segment of Carpathians. Geology and geochemistry of combustibe minerals, 3, 5-23. [in Ukrainian]
Behrmann J.H., Stiasny S., Milicka J., Pereszleniy M. (2000). Quantitative reconstruction of orogenic convergence in the north-east Carpathians. Tectonophysics, 319. 111-127. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(00)00020-2
Gagala L., Verges J., Saura E., Malata T., Ringenbach J.-C., Werner P., Krzywets P. (2012). Architecture and orogenic evolution of the northeastern Outer Carpathians fron cross-section balancing and forward modeling. Tectonophysics, 532-535, 223-241. https://doi:10.1016/j.tecto.2012.02.014
Bubnyak І.М., Nakapelyukh М.V., Vіkhot Yu.М. (2014). Balansed geological cross-section of Ukrainian segment of Carpathians in Beregomyot - Burkut profile. Geodynamics, 16, 1, 72-87. https://doi.org/10.23939/jgd2014.01.072 [in Ukrainian]
Gintov О.B., Bubnyak І.М., Vіkhot Yu.М., Мurovskaya А.V., Nakapelyukh М.V., Shlapinskiy V.Е. (2014). Теktonophysical and palinspastic profiles of Ukrainian Carpathians alone DOBRE-3 (PANCAKE) geotravers. Geophys. journal, 36, 3, 3-33. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i3.2014.116050
Castelluccio A., Mazzoli S., Andreucci B., Jankowski L., Szaniawski R., Zattin M. (2016). Building and exhumation of the Western Carpathians: new constraints from sequentially restored, balanced cross sections integrated with low-temperature thermochronology. AGU Tectonics, 35. 1-36. https://doi:10.1002/2016TC004190
Kutas R.I., Nakapelyukh М.V., Starostenko V.I., Gintov О.B., Мurovskaya А.V., Bubnyak І.М., Vіkhot Yu.М., Shlapinskiy V.Е. (2018). Geodynamics of the Alpine frame of south-west margin of the East European plate. Essaes of geodynamics of Ukraine, Кiev, 166-202.
Geological structure and combustible minerals of Ukrainian Carpathians (1971). М., Nedra, 390.
State geological map of Ukraine, scale 1:200 000 (2009). Hust - Baya-Маrе.
State geological map of Ukraine, scale 1:200 000 (2007). Іvano- Frankivsk.
Gonchar, V.V. Transverse deformation zonality values and palinspastic reconstructions of Carpathians on the base of structural analysis of folding. (2022) Geophys. journal, 44, 3. 96- 102. https://doi.org/10.24028/gj.v44i3.261975 [in Ukrainian]
Gonchar V.V. (2018). Models of out-of-line deformation in structural analysis of folding of the Ukrainian Carpathians. Geophysical Journal, 40,1, 78-92. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i1.2018.124017
Patalakha E.I., Lukienko A.I., & Gonchar V.V. (1995). Tectonic flows as a basis for understanding geological structures. Kiev, Feniks, 160.
Gonchar V.V. (2001). Progressive non-coaxial deformation and questions of diagnostics of structures. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 9, 108-114.
Gonchar V. (2022). Folding at inversion of paleorift sedimentary basin (on the example of Dnieper-Donets aulakogen). Geodynamics, 32, 1, 80-91. https://doi.org/10.23939/jgd2022.02.080
Senkovsky Yu., Grigorchuk K., Gnidets V., Koltun Yu. (2004). Geologycal paleooceanography of the Thetis ocean (Carpathian - Black Sea segment). Kyiv, Naukova dumka, 171. [in Ukrainian]
Guterman V.G. (1980). About a role of gravitational tectonics in creation of folded structure of Carpathians and the Dneprovsko- Donetsk basin. Tectonosphere of Ukraine and other regions of USSR. Кiеv, Naukova dumka, 89-97.
