Відмінності між версіями «Структура Українського щита»

Версія за 13:49, 19 березня 2013

Користувач:Miss.stasenko2013

Український щит (УЩ) являє собою горстоподібний вихід на поверхню докембрійських утворень фундаменту Східно-Європейської платформи. Він простежується у вигляді своєрідної смуги протяжністю майже на 1000 км і шириною 150-450 км від Полісся в південно-східному напрямку до берегів Азовського моря та слугує тектоноосновою для Придніпровської і Приазовської височин. Його площа разом зі схилами складає 255,6 тис. км2, а площа виходу на поверхню докембрійських порід не перевищує 136,5 тис. км2.

Внутрішню будову щита визначає поєднання протоплатформних мегаблоків розділених шовними зонами. В межах регіону виділяється шість, складених різновіковими породними комплексами, мегаблоків - Волинський, Дністровсько-Бузький, Росинсько-Тікицький, Інгульський, Середньопридніпровський і Приазовський, розділених Голованівською, Інгулецько-Криворізькою та Оріхово-Павлоградською шовними зонами і глибинними розломами .

В даній роботі зроблена спроба відтворити загальні особливості палеогеографічних змін на теренах щита протягом протерозою, виходячи з результатів геолого-формаційних досліджень стратифікованих комплексів регіону.

Реконструкція палеогеографічних обстановок докембрійського періоду розвитку Землі зазвичай базується на основних положеннях існуючих теорій розвитку земної кори, аналізі тектонічної будови кратонів і щитів, літологічних особливостях розрізів і уявленнях про їх стратиграфічний поділ. Не є винятком і Український щит. Виділення в його межах геосинклінальних та платформних комплексів і структурних елементів знаходило своє відображення і в поглядах на історію становлення регіону, які були дуже близькими до загально прийнятих схем розвитку фанерозойських платформ і геосинкліналей. Яскравим прикладом може слугувати розроблена у свій час Г.І.Каляєвим [2] модель розвитку геосинкліналі Великого Кривого Рогу, згідно з якою Кривбас розглядався як передовий прогин останньої. Впровадження в геологію докембрію основних положень теорії літосферних плит суттєво змінило погляди на еволюцію окремих районів щита. В межах останнього прибічниками плитної теорії виділяються практично всі геодинамічні обстановки, характерні для фанерозойського періоду розвитку земної кори, починаючи від протоконтинентів та протоокеанів і закінчуючи зонами субдукції, спредінгу, колізії тощо . Проте, здебільшого, такі побудови не підтверджуються фактичним матеріалом і знаходяться в протиріччі з тектонічними та стратиграфічними даними. Прикладом може слугувати знову ж таки Криворізький басейн, який розглядається дослідниками як зона незавершеної субдукції, але результати визначення абсолютного віку метабазитів криворізького розрізу свідчать, що вони молодші за породи передбачуваної зони палеоспредінгу, яка повинна була б знаходитися в центральній частині Середньопридніпровського мегаблоку (простягання Сурських магнітних аномалій). Звичайно, це не означає, що концепція літосферних плит не може мати місця при проясненні докембрійських геологічних процесів, а лише вказує на необхідність ґрунтовного доопрацювання цього питання.

Паралельно з геодинамічними дослідженнями проводились також роботи направлені на реконструкцію палеогеографічних умов осадконакопичення протерозойських грубоуламкових та карбонатно-вуглецевих відкладів, результати яких знайшли своє відображення в монографічному зведенні "Геологическая история территории Украины. Докембрий"

Українського щита

Мегаблоки: I - Волинський, II - Дністровсько-Бузький, III - Росинсько-Тікицький, IV - Інгульський, V - Середньопридніпровський, VI - Приазовський.

Міжблокові зони: 1 - Голованівська, 2 - Інгулецько-Криворізька, Оріхово-Павлоградська.

1 - палеоархейські породні комплекси: а - метавулканогенно-осадові, б - гранітоїдні; 2 - мезоархейські породні комплекси: а - метавулканогенно-осадові, б - гранітоїдні;3 - неоархейські породні комплекси: а - метавулканогенно-осадові, б - гранітоїдні; 4 - палеопротерозойські породні комплекси: а - метавулканогенно-осадові, б - гранітоїдні; 5 - плутонічні породні комплекси мезопротерозою: а - діорити, габро-діорити, б - граніти рапаківі, анортозити, габро-анортозити, монцоніти; 6 - осадово-вулканогенні комплекси неопротерозою; 7 - межі мегаблоків; 8 - розломи; 9 - межі щита.

Згідно з думкою укладачів зазначеної праці, до числа яких належить і автор, протерозойський період розвитку регіону характеризується проявленням п'яти самостійних етапів, які відрізняються тектоно-динамічними процесами, фізико-хімічними, палеогеографічними умовами осадконакопичення порід і магматизмом - ранньокриворізький, середньокриворізький, пізньокриворізький, рифейський та вендський.

Ранньокриворізький етап, який відповідає віковому діапазону 2600-2400 млн. років, ознаменувався формуванням в межах щита чотирьох внутрішньоконтинентальних басейнів - Тетерівського, Побузького, Криворізького і Приазовського, які утворилися на ділянках котрі після пізньоархейської деламінації палео-мезоархейської протокори грануліт-ендербітового і амфіболіт-плагіогранітоїдного складу зазнали тривалого поступового опускання.

Тетерівський басейн займав майже всю територію нинішнього Волинського мегаблоку, а в період максимального підвищення рівня моря вода покривала Голованіську шовну зону і Волинське море з'єднувалося з Інгулецько-Криворізьким та Криворізьким. Він був закладений на північній активній окраїні палеоархейського грануліт-ендербітового континенту, який розташовувався на місці сьогоднішнього Дністровського-Бузького мегаблоку. На заході, північному заході і сході басейн облямовували зони вулканічної активності, за якими формувалися молоді гори, а місцями і ділянки древнього плато. Тут береги суходолу характеризувалися доброю розчленованістю і були відносно високими, підтвердженням чого є грауваковий склад метапсамітів і метаконгломератів пролювіальної природи в геологічних розрізах віленської світи тетерівської серії палеопротерозою [5, 6].

Друга особливість берегової лінії тетерівського басейну полягає в наявності великої кількості вузьких заток, які проникали вглиб суходолу. Південні затоки були неглибокими і з часом перетворювалися на своєрідні лагуни зі сприятливими для розвитку органічного світу умовами, наслідком чого є широкий розвиток у складі метапсаміто-сланцевих породних асоціацій віленської світи графітовмісних порід. Окрім того південні береги на відміну від західних і східних були пологими підтвердженням чого є тонковерствувата будова геологічних розрізів складених перешаруванням малопотужних верств піщаних і глинистих осадків, що, очевидно, зумовлене припливно-відпливними явищами.

Загалом Тетерівський басейн характеризувався ізометричною формою, а його площа перервищувала 30 тис. км2.

Побузький басейн знаходився на південний схід від Тетерівського. Між ними на півночі розташовувалась Росинсько-Тікицька складчаста область, а на заході та півдні - денудаційна ранньоархейська височина, складена породними комплексами грануліт-ендебітової протокори палеоархею, що беруть участь у будові Дністровсько-Бузького мегаблоку. Східною межею басейну слугував Інгулецький вал, який являв собою субмеридіонально витягнутий суходільний масив складений амфіболіт-плагіогранітоїдою протокою.

Площа басейну не перевищувала 25 тис. км2, а його берегова лінія характеризувалася неправильною формою з численними вузькими затоками, які сформувалися на місці рифтових зон і глибинних розломів закладених у архейській протокорі. Наявність в основі геологічних розрізів піщано-гравійних і грубоуламкових відкладів в периферійній частині басейну дозволяє припускати високу розчленованість прибережної смуги суходолу, а також існування крутих берегів. Відкрита частина басейну формувалася на допротерозойській глибокоденудованій рівнині, хвиляста поверхня якої була розбита численними молодими розломами, котрі слугували підводящими каналами для лавових вивержень, продукти яких присутні в розрізах Братської структури, розташованої на південному заході Інгульського мегаблоку.

Криворізький басейн сформувався в мезоархейському проторифті на західній окраїні Середньопридніпровського мегаблоку. Його західна частина, ймовірно, була дуже пологою і літоральна зона займала значну територію амфіболіт-плагіогранітоїдного палеоархейського фундаменту (східна частина кіровоградської області), фрагмент якого сьогодні спостерігається у вигляді Інгулецької брили, яка простягається від широти с.м.т. Петрове на півночі, до широти м. Інгулець на півдні. На схід від басейну знаходилась добре розчленована гірська країна з відносно високими горами та крутими схилами, складеними породами амфіболіт-плагіогранітоїдного і плагіограніт-зеленокам'яного комплексів архею (територія Дніпропетровської та Запорізької областей).

Зниження на початку палеопротерозою температури в нижніх шарах атмосфери спровокувало на початку палеопротерозою потужні зливові дощі, які формували бурхливі потоки з періодичною зміною гідродинамічного режиму, які зносили в Криворізький басейн значні маси теригенного матеріалу. Такий висновок підтверджується ритмічною будовою метаконгломерат-пісковикоо-сланцевої формації, що залягає в нижній частині розрізу Криворізької структури.

Басейн характеризувався субмеридіональним простяганням і скоріше нагадував протоку, яка з'єднувала розташовані за межами щита Воронезький і Південний басейни. Протяжність протоки становила близько 300 км, а ширина змінювалася від 10 до 25 км.

Зі сходу та південного сходу в басейн впадало декілька великих рік гирла яких знаходилися в районі м. Інгулець, на південний схід від Південного гірничо-збагачувального комбінату, а також на широті родовища залізних руд шахти ім. В.І. Леніна. Тут гирлах накопичувався пролювіально-алювіальний матеріал, представлений конгломерат-гравеліт-пісковиковими породними асоціаціями, який фаціально по латералі заміщувався глибоководними відкладами відкритого моря, метаморфізованими аналогами котрих на сьогодні є філітові сланці скелюватської світи криворізької серії .

Вздовж західного берега протоки простягалася денудаційна рівнина складена утвореннями амфіболіт-плагіогранітоїдного комплексу архею.

Подібний басейн існував і в центрі Приазов'я, де він простягався по лінії Бердянськ - Гуляйполе, успадковуючи мезоархейські зеленокам'яні проторифти. Припускається, що він також нагадував вузьку протоку, яка з'єднувала Південний басейн (район Азовського моря) з Воронезьким, який займав територію Донбасу і простягався в північно-східному напрямку. Західне Приазов'я в цей час являло собою денудаційну рівнину, яка на захід переходила в Середньопридніпровську гірську країну. На схід від цієї протоки простягалася Східно-Приазовська височина, котра в ранньокриворізький час підлягала активній денудації і повільному опусканню.

Середньокриворізький етап, нижня вікова межа якого становлять 2400 млн. років, а верхня - 2200 млн. років, на початковій стадії характеризувався потужним осадконакопиченням в зазначених вище басейнах, що підтверджується наявністю розрізів карбонатно-вуглецево-сланцевих породних комплексів того часу в межах Волинського, Інгульського мегаблоків і в Криворізькому регіоні, а також широким розвитком в них органіки (очевидно синьо-зелених водоростей) на що вказує присутність графітовмісних порід. Починаючи з середини етапу більшість з ранньокриворізьких басейнів зазнали регресії, що призвело до скорочення берегової лінії, підняття блоків і формування острівної системи. Підтвердженням цього припущення є незгідне залягання на карбонатно-вуглецево-сланцевих породних асоціаціях сланцево-пісковикових товщ з регресивним типом розрізів .

У центральній частині Волинського мегаблоку, на місці сьогоднішнього Коростенського масиву, в середньокриворізький час існував суходіл про що свідчить наявність в нижній частині розрізу городської світи тетерівської серії Кочерівського прогину, який розташований на південний схід від масиву, прошарків і лінз конгломератів. Суттєво змінився і характер берегової лінії Тетерівського басейну, особливо в південній частині. Вона набула більш прямолінійного характеру з існуванням лише трьох неглибоких заток в яких відбувалося накопичення сланцево-пісковикових відкладів городської світи. В сучасному рельєфі ці затоки відповідають долинам рік Гуйва та Случ. Відступило море і на північному заході Волинського мегаблоку, де вся прибережна частина перетворилася на вулканічне плато відмежоване від водного басейну тектонічною терасою, яка простягалася в північно-східному напрямку по ліні Здолбунів - Олевськ. Відносно глибоководною залишалася тільки південно-східна частина басейну (район с. Радомишль).

Змін зазнали розміри акваторії, характер берегової лінії і внутрішня будова Побузького басейну. Західна берегова лінія проходила з півночі на південь вздовж піднятого плато приблизно по лінії м. Гайворон - м. Ананьєв - с. Затишне і місцями була порізана неглибокими затоками та лиманами. Східна межа басейну простягалася вздовж Кіровоградського розлому по лінії м. Бобринець - с. Компаніївка, а під водою знаходилась південно-західна частина Інгульського мегаблоку відома як Братський синклінорій. Море було неглибоким про що свідчать товщі граувакових пісковиків у розрізах кам'яно-костовацької світи. Північну частину берегової смуги ускладнював Новоукраїнський виступ, який у вигляді вузької смуги виступав далеко в море, досягаючи широти м. Вознесенськ.

На початку середньокриворізького етапу в Тетерівському та Побузькому басейнах ще відбувалися підводні виверження вулканів, підтвердженням чого є присутність в складі сланцево-пісковикових породних парагенезисів кам'яно-костовацької світи прошарків вулканогенних порід базальтового, андезитового та дацитового складу. Вулканічні центри знаходились на межі Голованівської міжблокової зони і Інгульського мегаблоку (район м. Голованівськ і с.м.т. Побузьке), а в Тетерівському басейні діяв Новоград-Волинський стратовулкан, сліди якого закарбувалися в будові однойменної товщі.

Криворізька протока на заході Середньопридніпровського мегаблоку і Бердянсько-Гуляйпільська в центральній частині Приазовського суттєво звузились і перетворилися в лагуноподібні басейни, підтвердженням чого слугує широкий розвиток карбонатно-вуглецево-сланцевих відкладів, які на думку Г.І.Каляєва є результатом седиментації в замкнутих водоймах при гумідних кліматичних умовах .

Пізньокриворізький етап, тривалість якого обмежується віковими межами 2200-1900 млн. років, характеризувався відносною стабілізацією тектонічних рухів на всій території щита, де в цей час існувало три крупних басейни: Тетерівський, Інгуло-Інгулецький і Приазовський.

Тетерівський басейн займав площу близько 50 тис. км2 і покривав практично весь Волинський мегаблок за виключенням його крайньої північно-західної частини та території Коростенського підняття. Глибина басейну складала 40-50 м, підтвердженням чого є перевага в верхній частині розрізу тетерівської серії псамітових відкладів. Присутність серед пісковиків графітовмісних сланців свідчить про те, що в басейні відбувся активний розвиток синьо-зелених водоростей, онколітів, мікрофосилії та інших організмів .

Інгуло-Інгулецький басейн, до якого входило і середньокриворізьке Побузьке море, займав площу понад 80 тис. км2 і покривав всю територію Інгульського мегаблоку. Пісковиково-сланцевий склад чечеліївської світи інгуло-інгулецької серії і рощахівської світи Братської структури свідчить про те, що глибина басейну загалом не перевищувала перших десятків метрів. Прилеглі до нього території суходолу характеризувалися згладженими формами рельєфу, що підтверджується олігоміктовим складом уламкових порід зазначених стратиграфічних підрозділів, які формувалися з неодноразово перевідкладенного матеріалу причиною чого могли слугувати припливно-відпливні явища. Піщано-алевролітові осадки накопичувалися поблизу берегової лінії, а в більш віддалених частинах басейну осаджувалися глинисті мули з яких в подальшому утворювалися граувакові сланці та алевроліти.

У східній частині басейну існувало декілька островів, які простягалися субпаралельно до Криворізько-Кременчуцького розлому (сьогоднішні граніто-гнейсові куполи в межах Інгулецько-Криворізької зони), а берегова лінія була ускладнена низкою лагуноподібних заток. В них відбулося накопичення карбонатних порід і збагачених органічною речовиною глин та піщано-алевролітових відкладів карбонатно-вуглецево-метатеригеного породного комплексу ґданцівської світи Криворізької, Жовторіченської, Галещинської та інших структури, що примикають зі сходу до Криворізько-Кременчуцького розлому.

Приазовський басейн займав центральну частину однойменного мегаблока, успадкувавши структурний план Бердянсько-Гуляйпільської протоки. Він нагадував лагуноподібну водойму зі сприятливими для накопичення піщано-алевритистих і карбонатних відкладів та розвитку мікроорганізмів, що підтверджується наявністю в розрізах гуляйпільської світи графітовмісних порід . На місці Західного і Східного Приазов'я існували нагір'я з відносно згладженими формами мікрорельєфу.

На кінець пізньокриворізького етапу в передрифейський час процес становлення щита завершився, виняток складала лише його крайня північно-західна частина де знаходився Поліський орогенний пояс, який простягався на північний схід по лінії Ровно - Орша. Тут відбувалася активна вулканічна діяльність і складчасто-брилеві процеси, що призвели до формування підвищеного плато.

У межах Волинського і Інгульського мегаблоків у цей час збереглося три невеликих басейни: Новоград-Волинський, Коростенський і Корсунь-Новомиргородський, які до початку рифейського часу зникли.

Аналіз розрізу новоград-волинської товщі засвідчує, що Новоград-Волинський басейн характеризувався слабко розчленованою береговою лінією, а його глибина не перевищувала 150 м. В ньому відбувалося накопичення піщано-алевритистих відкладів, яке періодично переривалося підводними виверженнями вулканів. Східніше знаходився Коростенський басейн, який займав територію сучасного однойменного підняття. Він був більший за розмірами, по відношенню до Новоград-Волинського, але мілкішим. Його глибина не перевищувала 100 м, що сприяло накопиченню піщано-глинистих осадків. Вододілом між цими басейнами слугувала вузька смуга суходолу, складеного граніт-мігматитовими утвореннями палеопротерою.

Корсунь-Новомиргородський басейн займав територію сьогоднішнього Кіровоградського підняття і за умовами осадконакопичення не відрізнявся від Коростенського.

Східна частина Інгульського мегаблоку, а також Середньопридніпровський і Приазовський мегаблоки в дорифейськи час являли собою суходіл з властивим для нього континентальним породоутворенням. Виключення складала Криворізька структура, в центральній частині якої існувала грабеноподібна западина, сформована внаслідок вертикальних рухів брилевих гірських споруд на орогенному етапі розвитку регіону. Активним підніманням підлягали Саксаганська і Петрівсько-Олександрійська брили. Перша займала територію Петрівського і Олександрійського адміністративних районів, а друга знаходилась на схід від Криворізької структури на місці сьогоднішнього Саксаганського купола (Апостолівський адміністративний район). Рух цих брилевих споруд спричинив утворення серії субмеридіональних розломів по яких центральна частина Криворізької структури зазнала опускання, що призвело до утворення грабеноподібної западини, яка в подальшому була заповнена моласоїдними відкладами глеюватської світи . Джерелом уламкового матеріалу в північній частині слугували гранітоїди кіровоградського комплексу і метавулканогенно-осадові відклади інгуло-інгулецької серії палеопротерозою, а в південній - породи криворізької серії та поширені на схід від структури утворення архею.

Рифейський і вендський етапи характеризувалися платформним режимом розвитку щита і континентальним осадконакопиченням. Виключення складала північна частина Волинського мегаблоку, де на початку рифею утворилася Білокоровицько-Овруцька система депресій, які успадкували структурний план Білокоровицького, Овруцького і Вільчанського внутрішньоконтинентальних рифтів закладених під кінець формування Коростенського гранітоїдного масиву . Ранні стадії розвитку рифтів характеризувалися накопиченням грубоуламкового матеріалу, який зносився палеопотоками з прилеглих територій щита. Час від часу теригенне осадконакопичення переривалося вулканічною діяльністю і формуванням покривів основних та кислих ефузивів, що підтверджується будовою розрізів озерянської світи овруцької серії і нижньої частини білокоровицької світи топільнянської серії . Затухання вулканічної діяльності сприяло стабілізації тектонічних рухів і накопиченню монотонних червонобарвних кварцових пісковиків толкачівської світи в умовах аридного клімату. Під кінець рифею на початку венду внутрішньоконтинентальний басейн осадконакопичення існував лише в центральній частині Білокоровицької структур. Тут відбувалося накопичення строкатобарвних піщано-глинистих відкладів, які пізніше внаслідок проявлення зеленосланцевого метаморфізму були перетворені на різноманітні серицитові, серицит-хлоритові, хлоритові сланці і поліміктові пісковики, алевроліти і аргіліти. Осадконакопичення супроводжувалось короткотривалими виверженнями вулканів, свідченням чого є присутність серед пісковиково-алевроліт-сланцевих утворень озерянської світи топільнянської серії малопотужних покривів ефузивів основного складу .

Основна частина Українського щита в рифей-вендський час являла собою область вивітрювання і денудації уламкового матеріалу в бік Дніпровсько-Донецького авлакогену та Подільсько-Поліського прогину.

Література:

1. Данилович Л.Г., Букович И.П., Полищук Л.Ф. Особенности петрологии вулканических образований Овручского грабена (северо-западная часть Украинского щита) // Геологический журнал. - 1983. - № 6. - С.101-109.

2. Каляев Г.И. Тектоника докембрия Украинской железорудной провинции. - К.: Наукова думка, 1965. - 190 с.

3. Каляев Г.И., Глевасский Е.Б., Димитров Г.Х. Палеотектоника и строение земной коры докембрийской железорудной провинции Украины. - К.: Наукова думка, 1984. - 240 с.

4. Паранько И.С. некоторые особенности геологического развития Криворожской структуры. // Геологический журнал. - 1993. - № 4. - С.112-133.

5. Паранько І.С. Формаційні типи стратиграфічних комплексів протерозою Українського щита. // Вісник Львівського університету. Серія геологічна. - 2005 - Вип. 19. - С.45-53.

6. Паранько И.С., Рябенко В.А. Конгломераты в формациях Украинского щита. - К.: ИГН АН Украины, 1990. - 53 с.

7. Паранько И.С., Яценко Г.М. Метконгломератовая и метапесчаниково-сланцевая форомации верхней части разреза криворожской структуры. Ст.2. Особенности происхождения формаций // Геологический журнал. - 1990. - № 5. - С.124-130.

8. Рябенко В.А., Асеева Е.А., Фуртес В.В. и др. Биостратиграфическая и палдеогеографическая реконструкции докембрия Украины. - К.: Наукова думка, 1988. - 140 с.

9. Рябенко В.А., Коренчук Л.В., Паранько И.С. и др. Геологическая история территории Украины. Докембрий. - К.: Наукова думка, 1993. - 187 с.

Передруковано з видання: Географічні дослідження Кривбасу.

Фізична географія, економічна і соціальна географія, геоекологія, історична географія, викладання географії: Матеріали кафедральних науково-дослідних тем. Випуск 2. - Кривий Ріг: Видавничий дім, 2007. - С.15-23. Останнє оновлення ( 27.Sep.2011 )

Доклад у вигляді презентації

https://docs.google.com/file/d/0B83Vt0M1WaftMld4bkJkUDJuajQ/edit?usp=sharing