Tectonic inversion of the Dnieper-Donets depression and the Donbas (models and reconstructions)

• Main Author: Gonchar, V. V.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2019
• Subjects: basin modeling; tectonic inversion; numerical modeling of deformations; stress fields; paleotectonic reconstructions; the Dnieper-Donets depression; the Donbas ; Крайн*
• Online Access: http://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/184444

For the southeastern part of the DDD and the Donbas prolongation of basin modeling to the area of late post-rift and following inverse co-folding movements has been methodically justified. Predictive analysis with recovered volume of eroded sediments has been plotted with a part of a profile Bogatoyka-Merefa as an example. Maximal values of eroded thickness are up to 1400m in the extreme southern part of the profile, the bottom of the restored volume is undulated, by the roof of the sediments of middle-late Carboniferous paleo-lifting is identified, absent in the modern section.The reconstruction conducted prolongs the border of the Early Permian basin southward. Numerical models are considered for inversion of paleo rift sedimentary basin in the rear of compressive orogene, conducted for cross-sections of the DDD and the Donbas. Specific asymmetrical distribution of the mantle deformations has been obtained which confirms displacement of folding to axial and rear (northeastern) part of flexures; the frontal zone undergoes preferably ascending movements resulting in obliquity of depression sides. In the second part of the paper the results of planned numerical modeling are given for deformations of the southern skirt of the EEP and the data of reconstructions of the stress fields of the Donbas. Comparison of model and reconstructed stress fields makes possible to confirm a conclusion of the first part of the paper. The further tectonic development of the considered area (in the late Permian?) was determined by right-hand shear displacements with small compressive component near the southern skirt of the EEP. This medium determined the formation of the right-hand shear faults of the Donbas, the growth of superimposed folding and probably its small tension. In the context of inspection of global paleo-tectonic reconstructions the studies conducted do not eliminate the probability of the Pangea “B” configuration and proceeding relative right-hand shear displacements between Eurasia and Gondwana. Для юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины и Донбасса методично обоснованно пролонгации бассейнового моделирования в зону поздних пострифто вых и инверсионных соскладчастих движений. На примере части профиля Богатойка- Мерефа построено прогнозный разрез с восстановленным объемом эродированных осадков. Максимальные значения эродированных мощностей достигают 1400 м в крайней южной части профиля, подошва восстанавливаемого объема имеет волнообразную форму, по кровле отложений среднего - позднего карбона определено палеопидняття, которого нет на современном разрезе. Согласно реконструкции, предел ранньопермського бассейна должно быть южнее. Рассмотрены численные модели инверсии палеорифтового осадочного бассейна в тылу компрессионного орогена, выполненные для сечений ДнипровськоДонецькои впадины и Донбасса. Получено специфический асимметричное распределение деформаций чехла, подтверждает смещение складчатости в осевую и тыловую (северо-восточную) части прогибов; фронтальная зона испытывает преимущественных восходящих движений, причинюе перекос бортов впадины.Во второй части статьи приведены результаты планового численного моделирования деформаций южной окраине Восточно-Европейской платформы и данные реконструкции полей напряжений Донбасса. Сопоставления модельных и восстановленных полей напряжений позволяет подтвердить вывод первой части статьи. Дальнейшее тектонический развитие территории (в поздней перми?) Связан с правозсувнимы смещениями с небольшим сжимающие составляющей вблизи южной окраине древней платформы. Этой обстановкой определялись формирования правозсувних разломов Донбасса, рост наложенной складчатости и, вероятно, его небольшое растяжение. В контексте проверки глобальных палеотектонических реконструкций в результате исследований не исключена вероятность изменения конфигурации Пангеи "В" и последующих относительных правозсувних смещений между Евразией и Гондваной. Для південно-східної частини Дніпровсько-Донецької западини і Донбасу методично обґрунтовано пролонгацію басейнового моделювання у зону пізніх пострифто-вих та інверсійних соскладчастих рухів. На прикладі частини профілю Богатойка— Мерефа побудовано прогнозний розріз з відновленим об'ємом еродованих осадів. Максимальні значення еродованих потужностей сягають 1400 м у крайній південній частині профілю, підошва відновлюваного об'єму має хвилеподібну форму, по покрівлі відкладів середнього — пізнього карбону визначено палеопідняття, якого немає на сучасному розрізі. Згідно з реконструкцією, межа ранньопермського бассейну має бути південніше. Розглянуто чисельні моделі інверсії палеорифтового осадового басейну в тилу компресійного орогена, виконані для перетинів ДніпровськоДонецької западини і Донбасу. Отримано специфічний асиметричний розподіл деформацій чохла, що підтверджує зміщення складчастості в осьову і тилову (північно-східну) частини прогинів; фронтальна зона зазнає переважних висхідних рухів, що причинює перекіс бортів западини.У другій частині статті наведено результати планового чисельного моделювання деформацій південної околиці Східноєвропейської платформи і дані реконструкції полів напружень Донбасу. Зіставлення модельних і відновлених полів напружень дає змогу підтвердити висновок першої частини статті. Подальший тектонічний розвиток території (у пізній пермі?) пов'язаний із правозсувними зміщеннями з невеликою стискальною складовою поблизу південної околиці давньої платформи. Цією обстановкою визначалися формування правозсувних розломів Донбасу, зростання накладеної складчастості та, ймовірно, його невелике розтягнення. У контексті перевірки глобальних палеотектонічних реконструкцій в результаті досліджень не виключена ймовірність зміни конфігурації Пангеї "В" і подальших відносних правозсувних зміщень між Євразією і Гондваною.