Загальна характеристика роботи - Геологічний розвиток платформної частини території України в рифеї

Актуальність теми. В рифеї відбулася перебудова структурного плану допізньопротерозойського фундамента платформеної частини території України. В автономному режимі набули можливості розвиватися такі геотектонічні елементи, як Український щит (УЩ), Волино-Подільська плита (ВПП), Причорноморська западина. Активізувалися більш ранні і сформувалися нові системи розломів із зонами тектоно-метасоматичної активізації, складені діафторитами та метасоматитами. Рифейський магматизм супроводжувався вкоріненням у розломні зони малих інтрузивних тіл переважно основного складу, які викликали на деяких ділянках регенерацію рудної речовини. Рифей - це час прояву на території України рифтогенезу, утворення палеорифтів, грабен-синкліналей, накладених западин і нагромадження в них доплитного осадового чохла. Всі ці події і процеси стали наслідком переходу земної кори в новий стан, який обумовив в глобальному масштабі формування платформ і геосинкліналей, глибинних розломів, негеосинклінальних поясів тектоно-термальної переробки фундаменту, виникнення масивів гранітів рапаківі, бурхливий розвиток строматолітів і мікрофітолітів, а також нагромадження значної за об'ємом рослинної біомаси. В рифеї формуються великі родовища міді, фосфоритів, магнезитів, баритів, поліметалічних руд.

Історія геологічного розвитку території України в рифеї як в рамках цієї, так і інших концепцій не досліджувалася. Вона залишалася поза увагою спеціалістів, які займаються вивченням регіональної геології країни. В опублікованих і фондових роботах по рифею України в основному викладені результати дослідження стратиграфії і літологічного складу порід поліської, овруцької та топільнянської серій, морфології деяких розломних зон і вкорінених у них малих інтрузивних тіл. Щоб ліквідувати прогалину у вивченні геології України, розкрити історію геологічного розвитку платформної частини території України в інтервалі часу від 1700 до 650 млн років автором за наявними геологічними та геофізичними матеріалами та результатами власних структурно-геологічних, літолого-стратиграфічних, палеонтологічних, палеогеографічних досліджень, виконаних в рамках тематичних робіт підготовлено фундаментальну узагальнюючу роботу. Запропоновано теоретичну основу для розробки нових методологічних прийомів складання геологічних і прогнозних карт різних масштабів і вибору об'єктів для проведення пошукових робіт на наявність в них родовищ корисних копалин. У цьому і полягає актуальність теми.

Аналітичний розгляд матеріалів у плані концепції про деструкцію структури платформної частини території України під дією діастрофічних циклів, які проявилися в рифеї в багатьох районах Східно-Європейської платформи (СЄП) та на інших платформах і сформували тектоно-магматичні структури та тектоно-метасоматичні зони активізації з родовищами і проявами корисних копалин, дозволили визначити умови концентрації мінеральної речовини в рифейський період та його розподіл у тектонічних зонах.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відділі геології корисних копалин Інституту геологічних наук НАН України за тематичними програмами відділу: "Геологические формации докембрия Украины, их стратиграфия и ископаемые организмы", 1980-1985 рр. (№ державної реєстрації 81047176), "Эволюция палеобиосферы и геологические рубежи неогея Украины. Геологические рубежи в докембрии", 1985-1990рр. (№ державної реєстрації 0193U082331), "Геологическая история Украины. Докембрий", 1990-1994 рр. (№ державної реєстрації 0194U019335), "Геологічний розвиток Українського щита в рифейську та палеозойську епохи", 1995-1998 рр. ( № державної реєстрації 0195U019339), "Пізній протерозой України: тектоніка, магматизм, седиментогенез, геологічні рубежі та корисні копалини", 1999-2003 рр. (№ державної реєстрації 01002004672), темами "Екогенез та шкала геологічного часу України", 1991-1997 рр. (№ державної реєстрації 0298U019339)", "Геологічна будова, вулканізм та літологічні особливості осадових товщ Чорного та Азовського морів, 1993-1997рр. (№39-93-88/3) та госпдоговірними темами: "Палеонтологические остатки в метаморфизованных образованиях северо-западной части Мармарошского массива и уточнение по ним стратиграфического разреза", 1984-1986рр. (№ 23/84), "Микропалеофитологическое исследование осадочно-вулканогенных образований Овручской и Белокоровичской впадин", 1988-1990 рр. (№ 39/88), "Уточнение стратиграфии протерозоя Белгородского рудного района и корреляция с Украинским щитом на основе литолого-палеонтологических данных", 1991-1992рр. (№ державної реєстрації 0193002615), "Биостратиграфическое и микроструктурное исследование разреза метаморфических пород, а также гранитов КСГС и сравнение результатов с разрезом ДДВГС", 1989-1990 рр. (№ державної реєстрації 01934026101), "Палеонтологическое изучение и сопоставление пород центральноприазовской и ингуло-ингулецкой серий", 1993-1994 рр. (№41.93), "Биостратиграфическое расчленение древних толщ (рифей - мел) архипелага Шпицберген", 1992-1994 рр. (№ державної реєстрації 0196U004102), "Биостратиграфическое исследование пород тетеревской серии", 1990-1992 рр. (№ державної реєстрації 01930026102), "Тектоно-магматична активізація та рудоносні структури рифею і венду Українського щита та Волино-Подільської плити", 2000-2001 рр. ( № державної реєстрації 02014005718).

Автор є відповідальним виконавцем та співавтором у зазначених темах.

Мета дослідження - розкрити історію геологічного розвитку платформної частини України на підставі вивчення геологічних подій і процесів, що відбулися на її території в рифейський час в умовах жорсткої платформи. Виділити основні етапи в цій історії та діастрофічні цикли, що визначають їх розвиток і зіставляються з такими, проявленими в рифеї як в межах СЄП, так і інших кратонів світу. Вивчити притаманні кожному етапу особливості і характерні риси, які відображені в морфології складчастих і розривних порушень, речовинному складі магматичних і гідротермально-метасоматичних утворень, в породах дислокаційного метаморфізму, в переривах осадконагромадження і потужностях різного рангу підрозділів доплитного осадового чохла. На підставі результатів цих досліджень визначити генетичну природу і час утворення перспективних на корисні копалини геологічних об'єктів рифею та оцінити його продуктивність.

Завдання дослідження:

1. Виконати аналітичний огляд за літературними джерелами геологічних подій і процесів, які відбувалися в рифеї на шести основних кратонах світу та виявити характерні риси головних етапів їх розвитку. 2. Вивчити розривні структури і зони тектоно-метасоматичної активізації платформної частини України та розчленувати їх за віком на дорифейські, на ті, що активізувалися в рифеї, та рифейського закладання. Проаналізувати речовинний склад, морфологію і взаємозв'язки з вміщаючими породами малих інтрузій, які вкорінилися в розломи в умовах жорсткої платформи, за результатами дослідження процесу перетворення порід допізньопротерозойського фундаменту під дією дислокаційного метаморфізму в динамометаморфіти, діафторити та метасоматити, а також за даними ізотопного віку новоутворених порід, руд і рудних мінералів. 3. Порівняти базальні горизонти стратиграфічних розрізів України за літологічним складом і текстурними особливостями порід, потужністю, ритмічністю та іншими характеристиками з базальними горизонтами рифейських осадових товщ відомих палеорифтів СЄП та інших кратонів світу. Визначити типи таких горизонтів розрізів рифею України, що дозволить визначити палеогеографічні умови і тектонічну обстановку на початку утворення доплитного чохла. 4. Виконати кореляцію основних літолого-стратиграфічних розрізів рифею, які сформувалися в платформних умовах на шести кратонах світу, і знайти аналоги поліської, овруцької та топільнянської серій України. Побудувати за матеріалами глибоких параметричних і розвідувальних свердловин геологічні розрізи через Волино-Оршанський прогин для уточнення рельєфу дна басейну седиментації, зміни фаціального складу осадових порід та їх потужності в зонах зчленування Оршанської і Волино-Поліської структур, що дуже важливо для складання літолого-палеогеографічних карт та з'ясування історії геологічного розвитку всієї системи. 5. Провести лабораторні дослідження зразків гірських порід на наявність в них залишків викопних організмів, описати ці залишки і вивчити літолого-петрографічний склад та мінералогічні особливості вміщаючих їх порід, що дозволить уточнити схему рифейських утворень. 6. Побудувати літолого-палеогеографічні карти західної половини платформної частини території України для всіх трьох підрозділів рифею з ізогіпсами палеорельєфу і рівнями закладання палеорифтових структур за результатами виконаних палеотектонічних і палеогеографічних реконструкцій. 7. Охарактеризувати основні геологічні об'єкти рифею (тектоно-магматичні структури, зони термально-магматичної активізації, розломи, області перетину палеорифтів, зони незгідності і площини зриву пластів, базальні горизонти), перспективні на корисні копалини.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше розкрита історія геологічного розвитку платформної частини України в рифеї в рамках концепції про деструкцію допізньопротерозойського фундаменту, перебудови його структурного плану, який сформувався в глобальному масштабі наприкінці раннього протерозою. Це проявилося у відокремленні геотектонічних елементів з автономним розвитком, закладанні серії рифейських і активізації більш ранніх розломів, тектоно-метасоматичних зон, палеорифтів і палеопрогинів, в яких сформувався доплитний осадовий чохол. За результатами вивчення геологічних структур, подій та процесів, що відбувалися в рифейський час в цій історії виділено чотири етапи розвитку платформної частини території України. Встановлено, що етапи за часом їх прояву збігаються з діастрофічними та седиментаційними циклами, які відбулися на інших континентах.

Показано, що рифтогенез в межах території України проявився трьома стадіями і відповідно закладанням від'ємних структур на трьох гіпсометричних рівнях рифейського палеорельєфа, що визначило глибину ерозійного зрізу осадових товщ.

Вперше на побудованих літолого-палеогеографічних картах показані гіпсометричні рівні поверхні рельєфу та структурно-речовинні комплекси, які складають його морфоструктуру, для раннього, середнього та пізнього рифею. Ці комплекси зараз залягають в основі доплитного осадового чохла у від'ємних структурах. Вони реконстуйовані та показані на картах.

Визначено, що осадконагромадження в рифейський період відбувалося у від'ємних структурах трьох типів: 1 - структурах "просідання" по спряжених розломах, розташованих у склепінній частині УЩ із зденудованим рифейським осадовим чохлом; 2 - палеопрогинах по периферії УЩ та його схилів; 3 - палеорифтах вздовж границі СЄП, виповнених зеленосланцевими утвореннями.

Обгрунтовано за матеріалами реконструкцій палеорельєфу областей зносу та аналізом теригенного матеріалу, що Волино-Поліський прогин - це виключно внутрішньоконтинентальний басейн седиментації, в своєму розвитку підпорядкований Центрально-Руській системі авлакогенів, а не епіконтинентальним морям, як вважали попередні дослідники.

Показано, що зіставлення серій, світ, товщ рифейських відкладів від'ємних структур на різних гіпсометричних рівнях і з різною тривалістю розмиву порід неможливе без реконструкцій поверхні палеорельєфу та визначення глибини ерозійного зрізу. Ці дані, а також вивчення розрізів порід на наявність в них залишків викопних організмів враховані в уточненій стратиграфічній схемі рифейських відкладів України, яка запропонована в роботі.

Виконане зіставлення рифейських стратиграфічних розрізів та їх базальних горизонтів різних континентів, зокрема території України, дозволило зробити висновок про ідентичність палеотектонічного режиму та палеогеографічних умов на всій території розвитку континентальної кори, що відобразилось у накопиченні однотипного уламкового матеріалу і в переривах в осадконаконагромадженні.

Дано оцінку рифейському періоду як продуктивному на корисні копалини і рекомендовані об'єкти для проведення на них геологопошукових робіт.

Практичне значення одержаних результатів. Події та процеси глобального масштабу, які відбулися на планеті в рифеї, безумовно, сприяли формуванню родовищ корисних копалин і визначали закономірності їх розміщення в зонах тектоно-магматичної та метасоматичної активізації та комплексах осадово-вулканогенних порід. Концентрації мінеральної речовини сприяли виливи великої кількості магм кислого і основного складу та формування у розривних порушеннях малих інтрузивних тіл, широкий розвиток у породах фундаменту зон дислокаційного метаморфізму, складених тектонітами, діафторитами, метасоматитами, що часто несуть рудну мінералізацію, нагромадження потужних товщ уламкового матеріалу, скупчення біомаси в басейнах седиментації, насичення атмосфери киснем та ін.

Усі ці явища і процеси відобразилися в морфології структур і речовинному складі порід, які сформувалися в рифейський період на території платформної частини України. Вони визначали і закономірності розподілу в них корисних копалин, що досить повно вивчені на багатьох континентах. Це дозволило знайти аналоги відомих рудоконтролюючих об'єктів на території України, додатково дослідити їх і рекомендувати як перспективні на корисні копалини. Такими об'єктами є зони тектоно-метасоматичної активізації, області перетину різнонаправлених палеорифтових структур з неодноразовою переробкою порід фундаменту і проявах процесу регенерації рудної речовини, зони незгідного залягання осадового чохла на фундаменті, тектонічні зриви пластів вздовж поверхонь внутрішньоформаційних магматичних тіл, базальні горизонти та нижні частини розрізів осадового чохла. Тут можуть бути виявлені родовища золота, урану, поліметалів, рідкісних елементів. Окремі рудопрояви та точки підвищеної концентрації корисних копалин у цих об'єктах уже встановлені. Виконані дослідження дозволили високо оцінити продуктивність рифейського періоду на корисні копалини.

Впровадження результатів досліджень у практику геологічних робіт здійснювалося шляхом виконання госпдоговірної тематики з організаціями ДРГП "Північгеологія", "Південьгеологія", "Західукргеологія" Міністерства екології та природних ресурсів України та "Центргеологія" і "Північморгеологія" Російської Федерації (матеріали мікропалеофітологічних досліджень використані при складанні геологічної карти масштабу 1 : 100 000 західного узбережжя Землі Оскара II архіпелагу Шпіцберген).

Результати роботи ввійшли у створені Національним стратиграфічним комітетом України по геології та використанню надр і Академією наук України " Стратиграфические схемы фанерозоя и докембрия Украины", Київ, 1993. Вони використовувалися виробничими організаціями при проведенні геологозйомочних і пошукових робіт.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто вивчені розрізи осадочно-вулканогенних утворень поліської, топільнянської, овруцької серій та зібраний кам'яний матеріал безпосередньо з керносховищ і численних свердловин, пробурених організаціями ДГРП "Північгеологія", "Запукргеологія" та КП "Кіровгеологія". В польових умовах простежені та проаналізовані виходи на денну поверхню рифейських порід, тектоно-метасоматичні зони, надвигові структури.

При обробці польових матеріалів вивчено понад тисячу зразків гірських порід методами літологічного та мікропалеофітологічного аналізів. Описані шліфи, проаналізовані та узагальнені результати хімічного та спектрального аналізів. Досліджені на наявність викопних організмів розрізи осадових порід архіпелагу Шпіцберген, Гвінейського щита, Бєлгородської синкліналі, північно-західної частини Мармароського масиву, Ростовського виступу для визначення і зіставлення умов осадконагромадження в рифейських басейнах седиментації.

Результати вивчення за літературними джерелами рифейських подій та процесів по шести континентах світу, а також проаналізовані з метою виявлення порід і структур рифейського віку геологічні матеріали КП "Кіровгеологія", одержані за останні десятиріччя в процесі пошуків родовищ урану та золота представлені в роботі у вигляді таблиць і графіків. Складені літолого-палеогеографічні карти, схеми, розрізи різного масштабу, палеонтологічні фототаблиці.

В опублікованих із співавторами роботах автору належить характеристика тектоно-магматичних структур і метасоматичних зон, розломів, палеорифтів, літогенезу, стратиграфічних розрізів та палеогеографічних обстановок басейнів седиментації рифейських відкладів, вивчення речовинного складу цих порід і залишки викопних організмів, складання літолого-палеогеографічних карт.

Апробація результатів дисертації. Головні результати досліджень доповідались на міжнародній конференції "Структурное развитие Карпато-Балканского орогенного пояса" ( 12-16 жовтня, Братислава, Чехословаччина, 1987), VI Всесоюзній палінологічній конференції (Мінськ, 1989), конференції "Минерагения и прогнозная оценка на твердые полезные ископаемые" (Київ, 1991), 29-му Міжнародному геологічному конгресі (Кіото, Японія, 1992), конференції "Источники накопления редких, рассеянных и благородных металлов в отходах горнорудной промышленности и перераспределения рудного вещества до промышленных концентраций", (Кривой Рог, 1994), міжнародних нарадах "Європроба" (Київ, 1994), "Докембрий Европы" (Санкт-Петербург, Росія, 1995), "Главнейшие рубежи геологической эволюции Земли в докембрии и их изотопно-геохронологическое обоснование" (Санкт-Петербург, Росія, 1995), науковій конференціії "Проблеми геологічної науки та освіти в Україні" (Львів, 1995), 30-му Міжнародному геологічному конгресі (Пекін, Китай, 1996), XLIII Сесії палеонтологічного товариства Росії (Санкт-Петербург, 1997), Всеукраїнській міжвідомчій нараді "Геологія і стратиграфія докембрію Українського щита" (Київ, 1998), ХУ1 Конгресі Карпато-Балканської асоціації (Відень, Австрія, 1998), Всеукраїнській нараді "Геологія і магматизм Українського щита" (Київ, 2000), науково-виробничій нараді геологів-зйомщиків України "Регіональні геологічні дослідження в Україні і питання створення держгеолкарти - 200" (Гурзуф, 2001), сесіях Українського палеонтологічного товариства (1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 40 наукових праць, серед яких 3 монографії ( одна з яких особиста), 13 статей у наукових журналах, 6 статей у збірках наукових праць, 2 препринтових видання, 16 - у матеріалах міжнародних конгресів, наукових з'їздів, сесій та конференцій. Проміжні результати викладені в 7 науково-дослідних та 9 виробничих звітах.

Структура та об'єм дисертації. Дисертація складається з вступу, 9 розділів та висновків, викладених на 352 сторінках машинописного тексту, який супроводжується 24 рисунками, 27 таблицями та списком літератури з 254 назв.

Робота виконана в Інституті геологічних наук НАН України у відділі геології корисних копалин. Автор висловлює особливу вдячність за допомогу та постійну підтримку доктору геол.-мін. наук, професору В. А.Рябенку, якому зобов'язана як своєму вчителю. Виконання даних досліджень не могло бути успішним без постійної уваги і сприяння роботі директора Інституту, члена-кореспондента НАН України П. Ф.Гожика, постійних консультацій з академіком НАН України І. І.Чебаненком, докторами геол.-мін. наук, А. Я. Радзівіллом,

В. П. Кирилюком, Л. С. Галецьким, В. Ф. Шульгою, Є. П. Гуровим, кандидатом геол.-мін. наук В. А.Велікановим, без активної участі матеріалами, порадами і доброзичливим ставленням працівників Державної геологічної служби України Міністерства екології і природних ресурсів України Д. С.Гурського, О. І.Зарицького, В. І.Калініна, КП "Кіровгеологія" О. Ф.Маківчука, В. А.Анісимова, А. В.Кузьміна та інших, за що автор висловлює усім їм щиру подяку.

Загальна характеристика роботи - Геологічний розвиток платформної частини території України в рифеї

Похожие статьи