Сучасні горизонтальні рухи Дніпровсько-Донецької западини

Abstract

На основі варіаційної скінченноелементної методики, розробленої для в’язкопружних багатошарових оболонок, а також з урахуванням GPS-даних щодо внутрішньоплитних горизонтальних рухів проведено чисельне моделювання стійких сучасних горизонтальних рухів земної кори в межах Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) у системі відліку ETRS89, яка жорстко зв’язана з Євразійською континентальною літосферною плитою. За результатами моделювання, для всього розглянутого регіону сучасні горизонтальні рухи земної кори мають приблизно однакову північно-західну спрямованість. Водночас інтенсивність сучасних горизонтальних рухів земної кори в регіоні не є однозначною. Найінтенсивніші горизонтальні рухи характерні для південного сходу ДДЗ і прилеглої до неї зони Українського щита. Тут амплітуди горизонтальних швидкостей сягають 3–3,5 мм/рік. По мірі просування на північний захід інтенсивність горизонтальних рухів поступово знижується до 1–1,5 мм/рік. Разом з тим у прилеглій до ДДЗ на північному сході зоні Воронезького кристалічного масиву інтенсивність цих рухів різко знижується до 0,5–1 мм/рік.

На основе вариационной конечно-элементной методики, разработанной для вязкоупругих слоистых оболочек, а также с учётом GPS-данных о внутриплитных горизонтальных движениях проведено численное моделирование современных горизонтальных движений земной коры в пределах Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ), в системе отсчёта ETRS89, жёстко связанной с Евразийской континентальной литосферной плитой. По результатам моделирования для всего рассматриваемого региона современные горизонтальные движения земной коры имеют приблизительно одинаковую северо-западную направленность. В то же время интенсивность современных горизонтальных движений земной коры в регионе не однозначна. Наиболее интенсивные горизонтальные движения характерны для юго-востока ДДВ и примыкающей к ней зоне Украинского щита. Здесь амплитуды горизонтальных скоростей достигают 3–3,5 мм/год. По мере продвижения на северо-запад интенсивность горизонтальных движений постепенно снижается до 1–1,5 мм/год. Вместе с тем в прилегающей к ДДВ на северо-востоке зоне Воронежского кристаллического массива интенсивность этих движений резко снижается до 0,5–1 мм/год.

Using the variation finite element method elaborated for visco elastic foliated shells, and the calculation of GPS – data about inner plate horizontal movements, we carried out computer modeling of modern horizontal movements of the earth crust in the Dnieper-Donets Depression (DDD) region at the ETRS89 reference system rigidly connected with Eurasian continental lithospheric plate. The results of modeling show that modern horizontal movements of the entire region have approximately the same north-western direction. However, the intensity of the modern earth crust horizontal movements in this region shows variability. The most intensive horizontal movements can be observed in the south-eastern part of DDD and closely fitting to it Ukrainian shield zone. The horizontal velocity amplitudes can reach 3–3,5 mm/yr here. Along north-western direction horizontal movements intensity gradually decreases to 1–1,5 mm/yr; whereas in Woronezkiy crystalline massive zone closely fitting to the north-eastern part DDD border, we can observe significant decreasing of horizontal movements intensity to 0,5–1 mm/yr.