Pripyat trough as a possible channel of mantle degassing: deep structure and position in the junction zone of Sarmatia and Fennoscandia

• Main Authors: Yegorova, Т.P., Murovskaya, A.V.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2020
• Subjects: Sarmatia; Fennoscandia; Pripyat Trough; Korosten pluton; South Pripyat fault; magmatic chamber; mantle degassing; Сарматия; Фенноскандия; Припятский прогиб; Коростенский плутон; Южно-Припятский разлом; магматическая камера; мантийная дегазация; Сарматія; Фенноскандія; Прип'ятський прогин; Коростенський плутон; Південноприп'ятський розлом; магматична камера; мантійная дегазація
• Online Access: http://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/215073

The Pripyat Trough, representing the northwestern end of the Pripyat-Dnieper-Donetsk Basin, is located in the junction zone of the Precambrian terrains of Fennoscandia and Sarmatia, controlled by the Osnitsk-Mikashevichy Igneous Belt. The ancient tectonic suture was reactivated during subsequent episodes of Meso-Neoproterozoic and Devonian rifting. The lithosphere structure of the Pripyat Trough is generalized according to published geophysical data and new interpretation of the velocity-density model of the lithosphere structure on Eurobridge-97 profile is given. The structure of the lithosphere at the southern flank of the Pripyat Trough and the Korosten pluton, consisting of rapakivi granites — gabbro-anorthosites, is associated with the existence of a mantle magma chamber, inflow of mantle melts into the crust, partial melting, magmatic differentiation and transformation of the substance throughout the crust under the pluton. Within the Pripyat Trough, a special role belongs to the South Pripyat fault, which limits the Pripyat Trough from the south, and the Korosten pluton from the north, and is associated with an inclined seismic boundary (reflector) in the mantle. The South Pripyat fault, being a deep fault zone, controlled the intrusion of magmatic melts and mantle fluids throughout its evolution. At present it controls seismicity and, obviously, is a conduit for hydrocarbons and a mantle degassing channel. Significant features of the structure and evolution of Pripyat Trough are: (I) origination in an ancient zone of weakness that undergone repeated tectonic and magmatic activations, (II) position at the intersection of four major zones of heterogeneity: Osnitsk-Mikashevichy Igneous Belt of NE strike, N-S-trending Odessa—Gomel zone, W-E-oriented Brest—Pripyat, and the Dnieper—Donets Basin of the NW orientation, (III) the spatial relationship of the limiting listric faults with mantle heterogeneities; (IV) recent activation and confinement of hydrocarbon deposits to it. These criteria make it possible to consider the Pripyat Trough as a possible channel of mantle degassing. Припятский прогиб, представляющий собой северо-западное завершение Припятско-Днепровско-Донецкой впадины, находится в зоне сочленения докембрийских террейнов Фенноскандии и Сарматии, которая контролируется Осницко-Микашевичским вулканоплутоническим поясом. Древний тектонический шов подвергался реактивации во время последующих эпизодов рифтогенеза мезо-неопротерозойского и девонского возраста. Обобщено строение литосферы Припятского прогиба по опубликованным геофизическим данным и дана новая интерпретация скоростно-плотностной модели строения литосферы по профилю Eurobridge-97. Строение литосферы в районе южного борта Припятского прогиба и Коростенского плутона, состоящего из гранитов рапакиви — габбро-анортозитов, связано с существованием мантийной магматической камеры, поступлением мантийных расплавов в кору, частичным плавлением, магматической дифференциацией и преобразованием вещества всей коры под плутоном. В пределах Припятского прогиба особая роль принадлежит Южно-Припятскому разлому, ограничивающему прогиб с юга, а Коростенский плутон — с севера и связанному с наклонной сейсмической границей (рефлектором) в мантии. Южно-Припятский разлом, будучи разломной зоной глубинного заложения, контролировал внедрение магматических расплавов и мантийных флюидов на протяжении всей своей эволюции. В настоящее время он контролирует сейсмичность и, очевидно, является подводящим каналом для углеводородов и каналом мантийной дегазации. Знаковые свойства строения и эволюции Припятского прогиба следующие: (I) заложение в древней ослабленной зоне, претерпевшей неоднократные тектономагматические активизации; (II) положение на пересечении четырех крупных зон неоднородностей (Осницко-Микашевичского вулканоплутонического пояса северо-восточного простирания, меридиональной зоны Одесса—Гомель, широтной зоны Брест—Припять и Днепровско—Донецкой впадины северо-западного направления); (III) пространственная связь ограничивающих прогиб листрических сбросов с мантийными неоднородностями; (IV) современная активизация и приуроченность к прогибу месторождений углеводородов. Перечисленные критерии позволяют рассматривать Припятский прогиб как возможный канал мантийной дегазации. Прип’ятський прогин, який є північно-західним завершенням Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецької западини, знаходиться в зоні зчленування докембрійських терейнів Фенноскандії і Сарматії, що контролюється Осницько-Мікашевицьким вулканоплутонічним поясом. Давній тектонічний шов зазнавав реактивації під час наступних епізодів рифтогенезу мезо-неопротерозойського і девонського віку. Узагальнено будову літосфери Прип’ятського прогину за опублікованими геофізичними даними і надано нову інтерпретацію швидкісно-густинної моделі будови літосфери за профілем Eurobridge-97. Будова літосфери в районі південного борту Прип’ятського прогину і Коростенського плутону, що складається з гранітів рапаківі—габро-анортозитів, пов’язана з існуванням мантійної магматичної камери, надходженням мантійних розплавів у кору, частковим плавленням, магматичною диференціацією і переробкою речовини всієї кори під плутоном. У межах Прип’ятського прогину особлива роль належить Південноприп’ятському розлому, що обмежує прогин з півдня, а Коростенський плутон — з півночі і пов’язаний з похилою сейсмічною межею (рефлектором) у мантії. Південноприп’ятський розлом є зоною глибинного закладення, що контролює проникнення магматичних розплавів і мантійних флюїдів протягом усієї своєї еволюції. На даний час він контролює сейсмічність і, очевидно, є каналом мантійной дегазації та шляхом міграції вуглеводнів. Знакові властивості будови та еволюції Прип’ятського прогину такі: (I) закладення у давній ослабленій зоні, що зазнала неодноразової тектономагматичної активізації; (II) локалізація на перетині чотирьох великих зон неоднорідностей (Осницько-Мікашевицького вулканоплутонічного поясу північно-східного простягання, меридіональної зони Одеса—Гомель, широтної зони Брест—Прип’ять і Дніпровсько-Донецької западини північно-західного напрямку), (III) просторовий зв’язок обмежуючих його лістричних скидів з мантійними неоднорідностями; (IV) сучасна активізація і приуроченість до прогину родовищ вуглеводнів. Зазначені критерії дають змогу розглядати Прип’ятський прогин як можливий канал мантійной дегазації.