Сейсмічний експеримент TTZ-South

The wide-angle reflection and refraction (WARR) TTZ-South transect carried out in 2018 crosses the SW region of Ukraine and the SE region of Poland. The TTZ-South profile targeted the structure of the Earth’s crust and upper mantle of the Trans-European Suture Zone, as well as the southwestern segment of the East European Craton (slope of the Ukrainian Shield). The ~550 km long profile (~230 km in Poland and ~320 km in western Ukraine) is an extension of previously realized projects in Poland, TTZ (1993) and CEL03 (2000). The deep seismic sounding study along the TTZ-South profile using TEXAN and DATA-CUBE seismic stations (320 units) made it possible to obtain high-quality seismic records from eleven shot points (six in Ukraine and five in Poland). This paper presents a smooth P-wave velocity model based on first-arrival travel-time inversion using the FAST (First Arrival Seismic Tomography) code.The obtained image represents a preliminary velocity model which, according to the P-wave velocities, consists of a sedimentary layer and the crystalline crust that could comprise  upper, middle and lower crustal layers. The Moho interface, approximated by the 7.5 km/s isoline, is located at 45—47 km depth in the central part of the profile, shallowing to 40 and 37 km depth in the northern (Radom-Łysogóry Unit, Poland) and southern (Volyno-Podolian Monocline, Ukraine) segments of the profile, respectively. A peculiar feature of the velocity cross-section is a number of high-velocity bodies distinguished in the depth range of 10—35 km. Such high-velocity bodies were detected previously in the crust of the Radom-Łysogóry Unit. These bodies, inferred at depths of 10—35 km, could be allochthonous fragments of what was originally a single mafic body or separate mafic bodies intruded into the crust during the break-up of Rodinia in the Neoproterozoic, which was accompanied by considerable rifting. The manifestations of such magmatism are known in the NE part of the Volyno-Podolian Monocline, where the Vendian trap formation occurs at the surface.Сейсмический профиль TTZ-South с использованием преломленных и отраженных в закритической области преломленных волн, отработанный в 2018 г., пересекает юго-западный район Украины и юго-восточный регион Польши. Профиль TTZ-South был направлен на изучение структуры земной коры и верхней мантии Трансъевропейской шовной зоны (ТЕШЗ) и юго-западного сегмента Восточно-Европейского кратона (склона Украинского щита). Профиль длиной ~550 км (~230 км в Польше и ~320 км на западе Украины) является продолжением ранее реализованных проектов в Польше — профиля TTZ (1993 г.) и CEL03 (2000 г.). Глубинное сейсмическое зондирование по профилю TTZ-South, выполненное с использованием 320 сейсмических станций TEXAN и DATA-CUBE, позволило получить сейсмические записи высокого качества из одиннадцати пунктов взрыва (шесть в Украине и пять в Польше). В данной статье представлена упрощенная Р-скоростная модель, основанная на инверсии времен пробега первых вступлений Р-волн, построенная с использованием программы сейсмической томографии первых вступлений FAST. Полученное изображение представляет собой предварительную скоростную модель, которая состоит из осадочного слоя и кристаллической коры, включающей верхний, средний и нижний ее слои. Поверхность Мохо, аппроксимируемая изолинией 7,5 км/с, расположена на глубине 45—47 км в центральной части профиля, воздымаясь до 40 и 37 км в северной (Радом-Лысогорский блок в Польше) и южной (Волыно-Подольская моноклиналь в Украине) частях профиля соответственно. Особенностью скоростного разреза является ряд высокоскоростных тел, выявленных в диапазоне глубин 10—35 км. Аналогичные высокоскоростные тела ранее были обнаружены в коре Радом-Лысогорского блока. Тела, обнаруженные на глубине 10—35 км, могут быть аллохтонными фрагментами изначально единого массива основных пород или отдельными телами основного состава, внедрившимися в кору в неопротерозое во время раскола суперконтинета Родиния, который сопровождался мощным рифтогенезом. Проявления рифтогенного магматизма известны в северо-восточной части Волыно-Подольской моноклинали, где на поверхность выходят вендские трапы.Сейсмічний профіль TTZ-South з використанням заломлених і відбитих у за критичній зоні заломлених хвиль, відпрацьований у 2018 р., перетинає південно-західний район України і південно-східний регіон Польщі. Профіль TTZ-South був спрямований на вивчення структури земної кори і верхньої мантії Транс'єв ропейської шовної зони (ТЄШЗ) і південно-західного сегмента Східно-Європейського кратона (схила Українського щита). Профіль довжиною ~550 км (~230 км в Польщі і ~320 км на заході України) є продовженням раніше реалізованих проєктів у Польщі — профілю TTZ (1993 р.) і CEL03 (2000 р). Глибинне сейсмічне зондування за профілем TTZ-South, виконане з використанням 320 сейсмічних станцій TEXAN і DATA-CUBE, дало змогу отримати сейсмічні записи високої якості з одинадцяти пунктів вибуху (шість в Україні і п'ять у Польщі). У даній статті представлена спрощена Р-швидкісна модель, що базується на інверсії часів пробігу перших вступів Р-хвиль, побудована з використанням програми сейсмічної томографії перших вступів FAST. Отримане зображення являє собою попередню швидкісну модель, яка складається з осадового шару і кристалічної кори, що включає верхній, середній і нижній її шари. Поверхня Мохо, що апроксимується ізолінією 7,5 км/с, розташована на глибині 45—47 км у центральній частині профілю, здіймається до 40 і 37 км у північній (Радом-Лисогорський блок у Польщі) і південній (Волино-Подільська монокліналь в Україні) частинах профілю відповідно. Особливістю швидкісного розрізу є ряд високошвидкісних тіл, виявлених у діапазоні глибин 10—35 км. Подібні високошвидкісні тіла раніше були виявлені в корі Радом-Лисогірського блоку. Тіла, виявлені на глибині 10—35 км, можуть бути алохтонними фрагментами спочатку єдиного масиву основних порід або окремими тілами основного складу, що впровадилися в кору в неопротерозої під час розколу суперконтінета Родінія, який супроводжувався потужним рифтогенезом. Прояви рифтогенного магматизму відомі в північно-східній частині Волино-Подільської моноклінали, де на поверхню виходять вендські трапи

Crustal and Upper Mantle Velocity Model along the DOBRE-4 Profile from North Dobruja to the Central Region of the Ukrainian Shield : 2. Geotectonic Interpretation

Peer reviewe

Lithospheric structure along wide-angle seismic profile GEORIFT 2013 in Pripyat–Dnieper–Donets Basin (Belarus and Ukraine)

The GEORIFT 2013 (GR'13) WARR (wide-angle reflection and refraction) experiment was carried out in 2013 in the territory of Belarus and Ukraine with broad international co-operation. The aim of the work is to study basin architecture and deep structure of the Pripyat-Dnieper-Donets Basin (PDDB), which is the deepest and best studied Palaeozoic rift basin in Europe. The PDDB is located in the southern part of the East European Craton (EEC) and crosses Sarmatia-one of the three segments of the EEC. The PDDB was formed by Late Devonian rifting associated with domal basement uplift and magmatism. The GR'13 extends in NW SE direction along the PDDB strike and crosses the Pripyat Trough (PT) and Dnieper Graben (DG) separated by the Bragin Uplift (BU) of the basement. The field acquisition along the GR'13 (of 670 km total length) involved 14 shots and recorders deployed every similar to 2.2 km for several shot points. The good quality of the data, with first arrivals visible up to 670 km for several shot points, allowed for construction of a velocity model extending to 80 km depth using ray-tracing modelling. The thickness of the sediments (Vp <6.0 km s(-1)) varies from 1-4 km in the PT, to 5 km in the NW part of the DG, to 10-13 km in the SE part of the profile. Below the DG, at similar to 330-530 km distance, we observed an upwarping of the lower crust (with Vp of similar to 7.1 km s(-1)) to 25 km depth that represents a rift pillow or mantle underplate. The Moho shallows southeastwards from similar to 47 km in the PT to 40-38 km in the DG with mantle velocities of 8.35 and similar to 8.25 km s(-1) in the PT and DG, respectively. A near-horizontal mantle discontinuity was found beneath BU (a transition zone from the PT to the DG) at the depth of 50-47 km. It dips to the depth of similar to 60 km at distances of 360-405 km, similar to the intersecting EUROBRIDGE'97 profile. The crust and upper mantle structure on the GR'13 may reflect varying intensity of rifting in the PDDB from a passive stage in the PT to active rifting in the DG. The absence of Moho uplift and relatively thick crystalline crust under the PT is explained by its tectonic position as a closing unit of the PDDB, with a gradual attenuation of rifting from the southeast to the northwest. The most active stage of rifting is evidenced in the DG by a shallower Moho and by a presence of a rift pillow caused by mafic and ultramafic intrusions during the active phase. The junction of the PT and the DG (the BU) locates just at its intersection with the NS regional tectonic zone Odessa-Gomel. Most likely, the 'blocking' effect of this zone did not allow for further propagation of active rifting to the NW.Peer reviewe

Overcoming the blood–brain barrier: the role of nanomaterials in treating neurological diseases

Therapies directed toward the central nervous system remain difficult to translate into improved clinical outcomes. This is largely due to the blood–brain barrier (BBB), arguably the most tightly regulated interface in the human body, which routinely excludes most therapeutics. Advances in the engineering of nanomaterials and their application in biomedicine (i.e., nanomedicine) are enabling new strategies that have the potential to help improve our understanding and treatment of neurological diseases. Herein, the various mechanisms by which therapeutics can be delivered to the brain are examined and key challenges facing translation of this research from benchtop to bedside are highlighted. Following a contextual overview of the BBB anatomy and physiology in both healthy and diseased states, relevant therapeutic strategies for bypassing and crossing the BBB are discussed. The focus here is especially on nanomaterial‐based drug delivery systems and the potential of these to overcome the biological challenges imposed by the BBB. Finally, disease‐targeting strategies and clearance mechanisms are explored. The objective is to provide the diverse range of researchers active in the field (e.g., material scientists, chemists, engineers, neuroscientists, and clinicians) with an easily accessible guide to the key opportunities and challenges currently facing the nanomaterial‐mediated treatment of neurological diseases

Moho depths beneath the European Alps: a homogeneously processed map and receiver functions database

We use seismic waveform data from the AlpArray Seismic Network and three other temporary seismic networks, to perform receiver function (RF) calculations and time-to-depth migration to update the knowledge of the Moho discontinuity beneath the broader European Alps. In particular, we set up a homogeneous processing scheme to compute RFs using the time-domain iterative deconvolution method and apply consistent quality control to yield 112 205 high-quality RFs. We then perform time-to-depth migration in a newly implemented 3D spherical coordinate system using a European-scale reference P and S wave velocity model. This approach, together with the dense data coverage, provide us with a 3D migrated volume, from which we present migrated profiles that reflect the first-order crustal thickness structure. We create a detailed Moho map by manually picking the discontinuity in a set of orthogonal profiles covering the entire area. We make the RF dataset, the software for the entire processing workflow, as well as the Moho map, openly available; these open-access datasets and results will allow other researchers to build on the current study.</p

Lithospheric structure of the western part of the East European Craton investigated by deep seismic profiles

The Palaeoproterozoic collision of Archaean Fennoscandia, Volgo-Uralia and Sarmatia, viewed as a large composite of terranes, each with an independent history during Archaean and Early Proterozoic time, formed the East European Craton. This paper summarizes the results of deep seismic sounding investigations of the lithospheric structure of the southwestern part of the East European Craton. On the basis of the modern EUROBRIDGE’94–97, POLONAISE’97 and CELEBRATION 2000 projects, as well as of data from the Coast Profile and from reinterpreted profiles VIII and XXIV, the main tectonic units of Fennoscandia and Sarmatia are characterized. The crustal thickness in the whole area investigated is relatively uniform, being between 40 and 50 km (maximum about 55 km). For Fennoscandia, the crystalline crust of the craton can be generally divided into three parts, while in Sarmatia the transition between the middle and lower crust is smooth. For both areas, relatively high P-wave velocities ( 7.0 km/s) were observed in the lower crust. Relatively high seismic velocities of the sub-Moho mantle (~8.2–8.3 km/s) were observed along most of the profiles. The uppermost mantle reflectors often occur ca. 10 to 15 km below the Moho. Finally, we show the variability in physical properties for the major geological domains of Fennoscandia and Sarmatia, which were crossed by the network of our profiles

Analysis of the technological process in the sewage treatment plant

The paper presents an analysis of the technological process of wastewater treatment and the process of preparation of sludge in a wastewater treatment plan t in Koszęcin. Firstly we presented the location of the plant, described its characteristics and discussed the environmental conditions of the functioning of the plant. Then we investigated parameters of the process and technology in the considered plant, the stages of wastewater tratment and dewatering of excess sludge. Also we presented laboratory tests of wastewater and sludge.W pracy zaprezentowano analizę procesu technologicznego oczyszczania ścieków oraz przygotowania osadów w oczyszczalni ścieków w Koszęcinie. Na wstępie zaprezentowano lokalizację zakładu, dokonano jego charakterystyki oraz omówiono warunki środowiskowe funkcjonowania wspomnianej oczyszczalni. Rozpatrzono parametry procesowo-technologiczne w rozpatrywanym zakładzie etapy oczyszczania ścieków i odwadnianie osadu nadmiernego. Przedstawiono również badania laboratoryjne ścieków i osadów