На прикладі Українського щита і Дніпровсько-Донецької западини розглянуто ефективність використання геофізичних методів при пошуках рудних і вуглеводневих корисних копалин. Показано, що на сучасному етапі розвитку прогнозування районів розгортання пошукових робіт неможливе без вивчення глибинної будови земної кори і мантійних процесів, які є генераторами рудних і нафтогазових флюїдів. Шляхами надходження рудної і вуглеводневої речовини з глибини до поверхні є зони розломів, які ефективно досліджуються комплексом геофізичних методів. Зокрема, за результатами геофізичного і геодинамічного моделювання та завдяки тісному комплексуванню геофізичних і геологорозвідувальних робіт доведено, що ключове положення у структурі Українського щита посідає Кіровоградський рудний район, який містить унікальні метасоматичні родовища урану, а також багатий на родовища благородних, кольорових і рідкісних металів.

Предложены к обсуждению основные принципы предусмотренного решением Межведомственного тектонического комитета Украины составления Схемы разломно-мегаблоковой тектоники Украинского щита масштаба 1:500 000 как основы для построения Тектонической карты Украинскою щита одноименного масштаба. Существующие карты и схемы блокового деления Украинского щита достаточно сильно отличаются друг от друга именно потому, что в свое время единые принципы блокового, и особенно мегаблокового деления для всего щита не были сформулированы и не утверждены критерии выделения и картирования межмегаблоковых зон разломов. Рассмотрены такие критерии, а также приведены примеры схем разломно-блоковой тектоники трех листов масштаба 1:200 000, составленных на их основе. Доказано, что Схема разломно-мегаблоковой структуры Украинского щита должна отражать современное блоковое деление земной коры, сформированное на границе раннего и среднего протерозоя в самом конце становления гранитного цоколя щита. Только такие мегаблоки и блоки, и в первую очередь разделяющие их зоны разломов, могут быть точно выделены и закартированы, что является важным условием, так как большинство месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых щита связано именно с зонами разломов. Более древние границы мегаблоков и зоны разломов в районах раннепротерозойской тектономагматической активизации являются гипотетическими и не могут быть закартированы однозначно. Показано, что при построении Схемы разломно-мегаблоковой тектоники Украинского щита приоритет принадлежит геофизическим методам.

Український щит - одна з найдавніших структур і одна з найбагатших на тверді корисні копалини металогенічних провінцій Європи. Він практично весь покритий геологічними зйомками масштабу 1:50 000, геофізичними зйомками масштабів 1:50 000 - 1:10 000, відносно густою мережею профілів глибинного сейсмічного та магніто-телуричного зондування. Складання середньомасштабної тектонічної карти щита, яка б враховувала всі основні результати його геолого-геофізичного вивчення та сучасні досягнення наук про Землю, є нагальним завданням українських вчених і виробничників. На Тектонічній карті України масштабу 1:1 000 000, виданій у 2007 p., така інформація не могла бути повністю відображена через масштаб карти, а також через неврахування деяких важливих результатів досліджень інститутів НАН України (геофізичних, геохімічних, петрологічних, геохронологічних та ін.). Розглянуто переваги та недоліки карти масштабу 1:1 000 000 і запропоновано свій погляд на методику складання Тектонічної карти Українського щита масштабу 1:500 000.

Надано інформацію про задачі, склад учасників, принципи і напрями діяльності відновленого у 2017 р. Міжвідомчого тектонічного комітету України.

Рассмотрены некоторые спорные вопросы составления Схемы разломно-мегаблоковой тектоники западной части Украинского щита в связи с решением Межведомственного тектонического комитета Украины о составлении Тектонической карты Украинского щита масштаба 1 : 500 000. Показано, что при составлении такой Схемы должны более полно учитываться и использоваться геофизические данные, детально и объективно отражающие как поверхностное, так и глубинное строение земной коры щита. Приведены новейшие карты аномального магнитного и гравитационного полей, карта рельефа поверхности Мохо и другие материалы, анализ которых дает основание для выводов о конкретных структурах западной и центральной частей региона. Установлено, что формирование типичной мегаблоковой структуры Украинского щита началось не ранее неоархея, но архейские зоны разломов в исследуемой части щита однозначно установить и проследить в настоящее время трудно, а иногда практически невозможно, так как раннепротерозойские процессы региональной гранитизации и динамометаморфизма кардинально изменили здесь состав и структуру земной коры. Геофизические данные, подкрепляемые геологическими и тектонофизическими наблюдениями, отчетливо фиксируют протерозойские зоны разломов, которые начали формироваться после рубежа 2,5 млрд лет назад. Они пересекают и деформируют как архейские, так и раннепротерозойские гранитоидные комплексы, сопровождаясь процессами интенсивного диафтореза, метасоматоза и рудообразования. Доказано, что архей-раннепротерозойские структурно-формационные комплексы, закартированные в пределах щита, не могут и не должны искусственно увязываться с протерозойской разломно-мегаблоковой структурой, которая сформировалась в конце раннего протерозоя и наложена на указанные комплексы. Отмечено о сомнительности устаревшего тезиса о субгоризонтально-этажном строении раннедокембрийской коры Украинского щита, в соответствии с которым структурные этажи коры образованы располагающимися друг над другом стратометаморфическими комплексами, характеризуемыми прямо пропорциональной связью возраста и степени регионального метаморфизма пород. Эта концепция не учитывает значительной роли горизонтальних движений блоков литосферы, которые вызывают перераспределение и локализацию термодинамических условий в земной коре.

Розглянуто сучасні уявлення про тектонічне районування Українського щита, а також базові поняття, теоретичні основи та методи вивчення розломно-блокової будови його ранньодокембрійського фундаменту. На прикладі Голованівського блоку (шовної зони) показано основні етапи тектонічної еволюції центральної частини щита, зокрема, особливості деформаційних і речовинних перетворень під час палеопротерозойської тектоно-магматичної активізації. На основі тектонофізичних, структурно-петрологічних і мікроструктурних досліджень в межах зон Тальнівського і Первомайського розломів реконструйовано динамо-кінематичні умови структуроутворення.

Побудовано структурно-петрофізичну карту масштабу 1:100 000 Побузького гірничорудного району (ПГРР), одного з найперспективніших на рудні корисні копалини в західній частині Українського щита. Район розміщується на Середньому Побужжі (листи топографічної карти M-35-XXXVI - східна половина і M-36-XXXI). В основу побудов покладено матеріали геологічного знімання масштабу 1:50 000, глибинного геологічного картування масштабу 1:200 000, пошуково-розвідувальних робіт, а також геофізичних знімань масштабів 1:10 000 - 1:50 000, сейсмічного та геоелектричного глибинного зондування; спеціальних тектонофізичних робіт на відслоненнях; опублікованих результатів визначення ізотопного віку докембрійських гірських порід. Безпосередньо у зміст карти автори вклали тільки беззаперечні дані, такі як речовинний склад, структурно-текстурні особливості, петрофізична характеристика гірських порід, контури і розміри тіл за геофізичними та буровими даними, тектонофізичні параметри розривних структур. Неясні та дискусійні моменти на карті не показані, але обговорені у тексті. Одним з таких питань є тектонічне положення ПГРР, який, на думку авторів, в археї належав Бузькому мегаблоку, а в протерозої був розділений Тальнівською зоною розломів і в результаті процесів зсуву - розсуву його східна частина відійшла до Інгульського мегаблока. Показано глибинну коромантійну природу встановлених на території ПГРР великих Голованівської і Бандурівської гравітаційних аномалій. Автори відмовилися від розділення ранньодокембрійських гірських порід гранулітової фацїї на світи, оскільки принцип послідовності нашарування і кореляції розрізів у районі не дотримується. Обговорено проблему обсягу дністровсько-бузької серії, з якої виключено породи кінцигітової формації, які мають протерозойський вік. Увагу приділено механізмам формування субвертикальної шарувато-смугастої будови товщі ранньодокембрійського гранулітового комплексу району. Показано, що ця структурно-текстурна основа гірських порід утворилася в ранньому протерозої внаслідок дії горизонтальних сил і горизонтальних рухів речовини, а складчастість має переважно прирозломно-зсувний характер із субвертикальними шарнірами складок, що добре помітно в горизонтальних зрізах і за результатами буріння.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.4 + Д45

Рубрики:

Геофізичні методи пошуків та розвідки

Корисні копалини

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

На підставі матеріалів геологічного і геофізичного вивчення однієї з найбільш добре відслонених ділянок розвитку архейських порід Українського щита у роботі обговорено два альтернативних підходи до встановлення структури і стратиграфії найдавніших гранулітових комплексів. Виходи ендербіто-гнейсового комплексу віком до 3,6 - 3,8 млрд років розміщуються уздовж русла р. Південний Буг між м. Гайворон і смт Завалля. Перший, "стратигенно-метаморфогенний", підхід передбачає, що головні риси складу і будови нижньоархейських комплексів успадковані від вихідних страто-типових товщ. Ці товщі перетворено в умовах квазіізохімічного метаморфізму зі збереженням послідовності формування в розрізі і первинної конституції у вигляді шаруватості, ритмічності, спрямованості зміни їх складу за вертикаллю та латераллю. На структурно-формаційній карті й геологічному розрізі ділянки Гайворон - Завалля архейський гранулітовий комплекс показано у вигляді синклінор'я, складеного чотирма формаціями, які налягають одна на одну та прирівняно до світ метаморфізованих вулканогенно-осадових порід. Другий, ідеформаційно-метаморфогеннийі, підхід, якого притримуються автори даної рботи, заснований на уявленні про те, що гранулітовий комплекс Побужжя є субвертикально шаруватим середовищем, утвореним під дією тангенціальних тектонічних сил. Останні ведуть до зсувних деформацій і переміщення речовини на атомарно-молекулярному рівні (з мінеральним перетворенням порід) і гірських мас - на регіональному. При цьому утворюються структурно-текстурні елементи, що накладаються на первинну структуру порід і найчастіше стирають її. Польові структурно-тектонофізичні, тектонофаціальні та магнітометричні дослідження, результати яких викладено у роботі, виконано спеціально для зіставлення цих двох концепцій. Відповідно до магнітометричних досліджень ендербіто-гнейсовий комплекс району за магнітними характеристиками належить до середньої і нижньої кори Українського щита. Синклінорний характер залягання гірських порід, а також наявність складок другого порядку з похилопадаючими шарнірами не підтверджено. Всі породи залягають круто моноклінально. У горизонтальних зрізах зафіксовано призсувні вертикальними шарнірами. Виявлено накладання сланцюватості декількох етапів деформації. Поля напружень відповідають субгоризонтальному стисненню в основному ранньопротерозойського віку. Зроблено висновки на користь другої концепції.

Викладено результати новітніх досліджень, виконаних у 2021 р. Державним підприємством "Українська геологічна компанія" та Інститутом геофізики НАН України з метою з'ясування морфології та елементів залягання рудного покладу в межах Горішнє-Плавнинсько-Лавриківської ділянки Криворізько-Кременчуцької смуги. У процесі виконання геолого-геофізичних досліджень отримано великий масив нових геолого-геофізичних даних щодо глибинних структурно-морфологічних особливостей будови Горішнє-Плавнинської структури (ГПС), пов'язаної із Криворізькою глибинною зоною розломів. Матеріали переінтерпретації виконаних раніше наземних магнітометричних і гравіметричних знімань, результати детальних повисотних аеромагнітних досліджень та вивчення густинних і магнітних властивостей гірських порід структури, у тому числі анізотропії магнітної сприйнятливості, із застосуванням нової апаратури та методик і гравімагнітного моделювання з побудовою об'ємної тривимірної моделі ГПС дали змогу дійти висновку, що ця структура є типовою складкою волочіння з яскраво виявленим підвертанням її південної частини за типом правого зсуву. Первинне формування структури відбувалось як прирозломної смуги осадово-вулканогенних і екструзивних утворень субвертикального залягання та поширення на глибину не менш як 1,5 - 2 км. Повним морфологічним та кінематичним аналогом ГПС є раніше вивчена Лихманівська структура , що розміщується у крайній південній частині Криворізько-Кременчуцької смуги. Близькі їй за будовою та кінематикою також залізорудні структури Середнього Побужжя, про первинне прирозломне субвертикальне залягання і сумнівний осадовий генезис яких йшлося і раніше. Згідно з отриманими даними, потрібно по-новому поставитися до вивчення залізорудних і деяких інших родовищ Українського щита, пов'язаних із розломною тектонікою, а також до питань генезису та стратиграфії порід раннього докембрію.

На прикладі двох гранулітових поясів - Побузького (Український щит) і поясу Лімпопо (Південна Африка) розглянуто два альтернативні підходи (стратигенно-метаморфогенний і деформаційно-метаморфогенний) до геологічного вивчення та картування найдавніших порід земної кори, метаморфізованих в РГ-умовах гранулітової фацїї. Показано досить хорошу кореляцію складу і ступеня метаморфізму (в тому числі динамометаморфізму) породних комплексів обох поясів і, щонайменше, триетапне їх утворення - перетворення. Процеси гранулітового метаморфізму в межах обох поясів відбувалися раніше 3,0 млрд років тому, 2,6 - 2,8 і близько 2,0 млрд років тому. За структурно-метаморфічними перебудовами гранулітових комплексів, формуванням їх нових структурних планів з руйнуванням попередніх (архейських) наступними (протерозойськими) не можна доказово стратифікувати архейські гранулітові комплекси на рівні світ і детальніше в межах стратигенно-метаморфогенного підходу. Для Побузького гранулітового поясу реальним є виділення тільки дністровсько-бузької і бузької серій. Один із важливих процесів розвитку поясів і деформування гірських порід в умовах стиснення і зсуву, утворення в гранулітових комплексах субвертикально-шаруватого середовища, зсувної складчастості із субвертикальними шарнірами і крилами складок. В обох поясах ці процеси почалися в неоархеї, тобто тектонічні процеси вже почали зазнавати дію механізмів тектоніки плит. Загальним для обох поясів є формування shear zone лінійного типу від мікро- до макророзмірів і накладання їх на деформаційні структури гранулітових комплексів попередніх етапів розвитку. На їх основі сформувались внутрішня структура поясів і їх взаємозв'язок із сусідніми блоками земної кори. Передбачається, що архейські чарнокітоїди і ТТГ-гранітоїди, догляду на їх геохімічну подібність і близький вік, складають єдиний структурний поверх земної кори і фундамент зеленокам'яних поясів. За мінеральним складом, РГ-умовами метаморфізму і віком порід гранулітових поясів, що визначений на підставі вивчення U-Pb, Lu-Hf, Sm-Nd ізотопних систем, ізотопного складу кисню в зернах циркону, можна дійти такого висновку і вже в еоархейській і палеоархейській мантії і корі мали бути великі об'єми речовини середньогоікислого складу, що обумовило утворення ТТГ комплексів.

На прикладі Побузького гірничорудного району (ПГРР, Середнє Побужжя), зокрема ділянки Гайворон - Завалля і Голованівської шовної зони (ГШЗ), які вже довгі роки є "полігоном" вивчення структури і стратиграфії ранньодокембрійських комплексів Українського щита (УЩ), розглянуто ранньодокембрійську частину останньої Кореляційної хроностратиграфічної схеми (КХС) УЩ і питання, що виникають навколо її обговорення і необхідності змін. Головна проблема стосується виділення в КХС УЩ серій, світ і товщ гірських порід. Показано, що деякі товщі (лейкогранулітова формація і зеленолевадівська товща, значна частина кошаро-олександрівської світи) належать до формаційно-генетичного ряду кварц-польовошпатових метасоматитів, зокрема, до структурно-формаційної асоціації метасоматитів зон регіональних розломів і не є стратигенними. За ізотопно-геохронологічними даними березнинська товща не є архейською і тому не належить до дністровсько-бузької серії. Шаруватість, смугастість і гнейсуватість комплексу ендербіто-гнейсів ділянки Гайворон - Завалля пов'язана з перетином її густою мережею зон розломів, і тому ця ділянка належить до площі поширення високодисперсних метаморфічних тектонітів, а не стратигенної товщі, котру деякі дослідники намагаються іменувати "сальківською світою". Об'єднання залізорудних товщ ПГРР у павлівську товщу архейської дністровсько-бузької серії є невірним, тому що справжній перекритий розріз такої товщі досліджено в Молдовській структурі ГШЗ, і його віднесено до бузької серії. Спірним є також генезис графітових гнейсів і кварцитів хащувато-заваллівської світи, з чого випливає необхідність її вилучення з КХС УЩ. Із вилученням зі складу дністровсько-бузької серії зеленолевадівської, березнинської та павлівської товщ в ній залишається тільки товща гіперстенових і двопіроксенових плагіогнейсів та кристалічних сланців, яка зветься тиврівською. Її стратотип набуває стратотипу всієї серії, тому стратон "тиврівська товща" також може бути вилучений зі складу серії. Автори дійшли висновку, що поділ побузького гранулітового комплексу на світи і товщі є недоцільним. При розгляді питання поділу побузького гранулітового комплексу на серії показано, що поняття "серія", викладене у Стратиграфічному кодексі України, хоча й не враховує особливостей формування архейських серій, проте не суперечить їм. Тому виділення дністровсько-бузької та бузької серій різного складу та віку є цілком закономірним. Всупереч поглядам деяких дослідників про безперервний процес нагромадження осадово-вулканогенних порід Середнього Побужжя показано, що аномалії у віковому розподілі кластогенних цирконів з порід ділянки Гайворон - Завалля та ГШЗ відповідають світовим і відображають загальносвітовий процес формування земної кори, у якому відносно спокійні тектонічні режими чергувалися з періодами тектонічних активізацій та плюмової діяльності. Під час таких періодів активізувалися як магматичні і метасоматичні процеси, так і осадово-вулканогенні. Матеріали дослідження ізотопного складу гафнію з цирконів порід дністровсько-бузької та бузької серій засвідчують про можливу різницю у віці їх формування 600 - 700 млн рр. Розглянуто також питання походження і перебудови побузького комплексу ендербіто-гнейсів, поширенного в районі досліджень.

Розглянуто глибинну корову і мантійну будову Транс'європейської шовної зони (ТЄШЗ) за результатами геолого-геофізичних досліджень у межах від Балтійського до Чорного морів. Основу вивчення корової будови ТЄШЗ склали матеріали ширококутних глибинних сейсмічних зондувань, виконаних міжнародними науковими колективами за участю Інституту геофізики НАН України. Мантійну будову ТЄШЗ досліджено до глибини 800 км за розробленою в Інституті 3D P-швидкісною моделлю мантії Євразії згідно з методом тейлорового наближення. Зроблено висновок, що глибинна корова і мантійна будова зони є результатом одночасної дії плито- і плюмтектонічних процесів. ТЄШЗ утворилась на двох основних колізійних етапах наприкінці ордовіку - на початку силуру внаслідок приєднання до Східноєвропейської платформи (СЄП) мікроконтиненту Авалонія, і наприкінці карбону - на початку пермі з приєднанням до СЄП европейских герцинських (варисційських) терейнів. Корова структура ТЄШЗ являє собою трог завширшки 150 (іноді до 200) км і завглибшки від декількох кілометрів до 21 км. Він складений алохтонним комплексом палеозоїд, які зазнали каледонського і герцинського орогенезу за межами трогу. За результатами сейсмотомографічних досліджень мантійна будова ТЄШЗ має подвійну природу: з одного боку, зона простежується субвертикально до глибини 700 км, з іншого - в її межах повсюдно виділяються похилі шари - слеби, що занурюються на південний захід на глибини 350 - 600 км, тобто є слідами субдукційних процесів, які передували або супроводжували утворення цієї зони. Обидві структурні особливості накладаються одна на одну, чим утруднюється палеотектонічний і геоісторичний аналіз формування ТЄШЗ. Занурення ТЄШЗ на великі глибини у мантію може бути пояснено її підсиленою проникливістю для адвекції надглибинних мантійних флюїдів, які встановлюються тут з допомогою сейсмотомографічних та палеомагнітних методів. Передбачається декілька варіантів утворення ТЄШЗ - А- або B-субдукція під час підсування північно-східної плити під південно-західну за всіх варіантів.

Розглянуто особливий клас локальних невеликого розміру субізометричних аномалій магнітного поля (АМП) Українського щита. Подібні АМП об'єднує вулканогенно-інтрузивно-трубкове походження джерел, пов'язане з уявними осередково-канальними проявами імпульсних плутоно-дегазаційних процесів Землі. Геологічне вивчення таких аномалій вказує на збагаченість їх джерел мінералізацією чорних, благородних, кольорових і рідкісних металів. Частина таких АМП (Жданівська група, Рівненська) в загальних контурах збігається з локальними гравітаційними мінімумами через розущільнення і подрібнення порід, що їх обумовлюють, не зважаючи на їх основний - ультраосновний склад. Інші аномалії, навпаки, повністю відповідають максимумам сили тяжіння внаслідок збагачення порід магнетитом (Піщанська АМП) або ільменітом (Стремигородська АМП) у промислових масштабах. У розрізі всі вивчені джерела аномалій мають лійкоподібну (іноді грибоподібну) або штокоподібну форму, що говорить про осередково-канальний тип їх генезису. Характерною ознакою частини вивчених АМП є особливості вектора намагніченості їхніх джерел, котрий має змінні напрямки у розрізі і часто виявляється субгоризонтальним (Калинівська група аномалій, Рівненська та Стремигородська АМП), що є незвичним для широт Українського щита. Це вказує на багатофазність і відокремленість у часі формування джерел цих аномалій від архей-протерозойського часу утворення порід УЩ, що їх оточують. Цей час може бути і протерозойським (Стремигородська АМП), і фанерозойським (Рівненська АМП - ранній палеозой). Подібні за розміром і концентрично-зональною формою кайнозойські АМП встановлено, наприклад, у межах зони Закарпатського розлому. Згідно з отриманими результатами, у межах Українського щита існують незначні за розмірами структури, пов'язані з різновіковими осередково-канальними проявами імпульсних інтрузивних і плутоно-дегазаційних процесів Землі. Ці структури поширені значно більше, ніж передбачалось. Отже, це не тільки розширює пошукові перспективи на нові види корисних копалин, пов'язаних з процесами магматизму та дегазації Землі, а й містить нову додаткову інформацію в контексті загальної історії становлення УЩ та його рудного потенціалу.

Розглянуто матеріали декількох статей і доповідей, опублікованих у 2022 р. авторами цієї публікації і В. П. Кирилюком, у яких розгорнулася дискусія відносно структури і стратиграфії Побузького гранулітового комплексу Українського щита. Автори, спираючись на свої геолого-геофізичні та геохімічні дослідження, дані ізотопної геохронології, а також на світовий досвід вивчення ранньодокембрійських комплексів Канадського і Австралійського щитів, стверджують, що протягом 3,8 - 1,7 млрд років побузький гранулітовий комплекс зазнав як мінімум триразової структурно-метаморфічної переробки. Його сучасний структурний план і значною мірою склад та структурно-текстурні особливості метаморфічних порід мають ранньопротерозойський вік. Тому поділ цього комплексу на світи первинних осадово-вулканогенних порід і розподіл їх за віком у розрізі не мають сенсу. Можливим є лише поділ на дві серії - дністровсько-бузьку та бузьку, між якими існує тектонічний контакт. Всупереч цьому, В. П. Кирилюк, спираючись на досвід своїх стратигенно-метаморфогенних досліджень і авторитет відомої школи Л. І. Салопа, Є. М. Лазька та ін., відстоює позицію щодо стратигенної природи побузького гранулітового комплексу, в якому первинність і стабільність положення товщ-світ одна відносно одної зберігалися протягом усього часу. На думку В. П. Кирилюка, перерв і незгідностей між світами не існує, тому він пропонує відмовитись від виділення в ранньому докембрії Українського щита бузької серії. Виділені дослідником сім світ, вік наймолодшої з яких дорівнює 3,8 млрд років, він пропонує віднести до єдиної дністровсько-бузької серії. Автори обох альтернативних поглядів звертаються до Національного стратиграфічного комітету України з пропозицією перегляду стратиграфічної схеми раннього докембрію УЩ.