Б. Л. Гуревич, М. В. Чирвинская. Основные этапы тектонического развития территории УССР и МССР

В пределах территории УССР и МССР выделены [2, 4, 9, 12, 14, 17, 18] части следующих надпорядковых тектонических структур: 1) юго-запад Восточно-Европейской дорифейской платформы; 2) запад Скифской плиты с байкальским и герцинским складчатыми основаниями; 3) участки альпийской складчатости (Карпаты, Горный Крым).

Большая часть территории занята Русской плитой, имеющей двухъярусное строение - складчатый фундамент, сложенный метаморфическими и изверженными породами дорифейского возраста, и осадочный чехол. История ее развития делится на два мегаэтапа: 1) формирование дорифейского фундамента платформы, включающее ряд архейских и протерозойских этапов; 2) формирование платформенного чехла (этапы: байкальский, каледонский, герцйнский и альпийский).

Дорифейский фундамент платформенных территорий УССР до недавнего времени изучался па тех участках, где он максимально приближен к дневной поверхности и где имеются материалы детальных геолого-геофизических съемок [1, 3. 6, 7, 11].

Лишь в самые последние годы, благодаря значительному расширению комплекса геолого-геофизических исследований, глубокого структурного и профильного бурения, КМПВ, ГСЗ, применению многосторонней интерпретации наблюденных гравитационного и магнитного потенциальных полей, в том числе и их трансформаций, представилось реальным изобразить строение фундамента этой территории, сняв с него осадочный чехол [8]. С этой целью необходимо изучить закономерности потенциальных полей в пределах Украинского щита с последующей экстраполяцией выявленных взаимосвязей между присущими ему физическими полями и геолого-структурными особенностями на его периферию, где глубина фундамента достигает 5-10 км.

Схема тектонического районирования территории УССР. Тектонические структуры: 1 - днеприды, аналоги саамид 2600 млн.лет (Среднеднепровский блок);2 - бугиды, аналоги беломорид - 2600-2300 млн.лет; 3 - азово-волыниды аналоги первой фазы ранних карелид - 2300-2200 млн.лет: а) Новоград-Волынский блок; б) Белоцерковский блок; в) Кировоградский блок; г) Приазовский блок; 4 - саксаганиды, аналоги второй фазы ранних карелид-2200-2000 млн.лет; 5 - ново-волыниды аналоги поздних карелид - 2000-1700 млн.лет (Осницкий блок); 6 - геосинклинальные троги конца архея - начала протерозоя: 1 - Одесско-Каневский; П - Криворожско-Кременчугский; III - Орехово-Павлоградский; 1У - Брусиловский; 7 - области переработки разновозрастной складчатости; 8 - участки наиболее активного проявления магматических процессов платформенного периода: а) Коростенский плутон; б) Корсунь-Новомиргородский плутон; в) Приазовский щелочной массив; 9 - Овручский платформенный прогиб (авлакоген), синхронный, готской складчатости; 10 - фрагмент байкальской складчатости; 11 - Волыно-Полесский рифейский авлакоген; 12 - Рава-Русская переходная зона; 13 - область Днестровского перикратонного опускания; 14 - Львовский палеозойский прогиб; 15 - Днепровско-Донецкий авлакоген: А - южный борт; Б - северный борт; В - Припятско-Днепровско-Донецкий сложный грабен: 1 - Припятский грабен; 2 - Черниговско-Брагинский выступ; 3 - Днепровский грабен; 4 - зона сочленения; 5 - Донецкое складчатое сооружение; 16 - Байкальские и Герцинские горные сооружения, превращенные в Скифскую плиту; 17 - Преддобруджинский верхнемезозойский прогиб; 18 - Причерноморский шовный грабен; 19 - мезозойские наложенные впадины: 1 - Стрыйская; 2 - Днепровско-Донецкая; 3 - Причерноморская; 4 - Конско-Ялынская; 20 - Альпийские складчатые сооружения: 1 - Карпатское; П - Крымское; 21 - краевые прогибы: а) Предкарпатский; б) Индоло-Кубанский; 22 - Закарпатский внутренний прогиб; 23 - Черноморская глубоководная впадина. Границы тектонических структур: 24 - по разломам; 25 - условные; 26 - граница естественных выходов архей-протерозойских образований Украинского щита; 27 - современная граница Черноморской глубоководной впадины по краю материковой отмели.

Для выяснения структурных особенностей Украинского щита и его тектонического развития в течение первого мегаэтапа большое значение имеет возрастное положение разнообразных дорифейских пород. Согласно работам А. Н. Козловской и В. Н. Гладкого [3, 7, 8], намечено пять тектонических циклов формирования Украинского щита, из которых два (днеприды и бугиды) условно отнесены к архею, а остальные три (азово-волыниды, саксаганиды и ново-волыниды) - к протерозою.

Наиболее древними складчатыми сооружениями раннего архея являются днеприды, развитые между Криворожско-Кременчугским и Орехово-Павлоградским разломами. Бугиды выделяются в юго-западной части щита в районе Побужья и Приднестровья. Те и другие в основном сложены осадочно-эффузивными породами и характеризуются преобладанием куполовидных форм. Им отвечают мозаичные, весьма интенсивные дифференцированные аномалии Za (Та), на преимущественно положительном региональном фоне и повышенные значения гравитационного поля, на котором выделяются многочисленные аномалии [8].

Азово-волынское складкообразование охватило значительную часть Украинского щита от Волыни до Приазовья. Здесь развиты узкие линейные складки с преобладающим северозападным простиранием, что подчеркивает их структурную обособленность от складчатых систем архея. Азово-волынидам присущи относительно спокойные, линейно ориентированные магнитные аномалии на преимущественно отрицательном региональном фоне я пониженные значения силы тяжести.

Более молодая саксаганская складчатость в виде отдельных фрагментов отмечается вдоль глубинного Криворожского разлома.

В северо-западной части рассматриваемой территории условно выделяется участок, где развиты так называемые ново-волыниды, представленные породами осницкой осадочно-эффузивной серии и одноименного интрузивного комплекса.

На территории щита намечаются также площади, где прослеживаются процессы наложения и последующей переработки древних складчатых структур более молодыми движениями.

В одних случаях эти площади имеют значительное территориальное распространение и их границы сопоставляются с контурами разноэродированных блоков фундамента.

В других случаях площади переработки имеют отчетливо выраженное субмеридиональное простирание и приурочены к зонам крупнейших глубинных разломов (Одесско-Тальновско-Каневский, Криворожско-Кременчугский и Орехово-Павлоградский). Эти структуры, очевидно, могут рассматриваться как раннепротерозойские геосинклинальные троги.

Платформенный мегаэтап начался с отложения овручской серии верхнего протерозоя, известной пока лишь в пределах северо-западной части Украинского щита [7]. Своеобразие формационного состава этих отложений (терригенно-вулкано-генные образования) и приуроченность их к узкому широтно-ориентированному грабену дает основание выделять здесь реликт, видимо, самой древней на территории Украины платформенной отрицательной структуры. Ее скорее всего можно рассматривать как резонансную [16] структуру типа авлакоге-на, относящуюся к концу готской складчатости.

Следующая по возрасту отрицательная структура - Во-лыно-Полесская, отвечающая уже байкальской складчатости, намечается в северо-западной части Украины. Она перекрывает западное продолжение Овручской структуры и уходит в северо-восточном направлении на территорию Белоруссии. В ее пределах широко развиты вулканогенно-терригеиные образования рифея (полесская серия) и раннего венда (волынская серия), отделенные крупным региональным перерывом от нижележащих отложений.

Эта древняя платформенная структура в результате последующего многократного и длительного размыва в значительной мере утратила свои первоначальные очертания. Менее размытой оказалась ее Волынская часть, впоследствии вовлеченная в опускания при формировании Днестровского перикратонного прогиба. Мощность рифенских отложений превышает здесь 1000 м (скважины Гороховская и Луцкая), тогда как в Полесской части структуры, где эрозионный срез был более глубокий, мощность рифея не превышает первых сотен метров. О наличии связанных с образованием этой структуры глубинных разломов можно судить только по косвенным признакам - широкому развитию вулканогенов и наличию линейно вытянутых магнитных аномалий. Волыно-Полесскую структуру скорее всего можно отнести к авлакогену.

Сочленение Волыно-Полесского авлакогена с байкалидами, вероятно, происходит в области, ограниченной Рава-Русским и Городокским разломами. Эту область целесообразно выделить в качестве самостоятельной структуры - Рава-Русской краевой части авлакогена. По данным региональных гео. физических исследований, мощность рифея здесь может достигать 5-8 км.

Волыно-Полесский авлакоген только в границах Украины имеет протяженность около 350 км; за пределами УССР он протягивается в Белоруссию и, по представлениям М. В. Муратова, М. Ф. Микунова, Е. С. Чернова [9], разветвляется на две части - северо-восточную (Крестцовскую) и восточную, уходящую в пределы Московского грабена.

В каледонском этапе вся западная часть Восточно-Европейской платформы, включая и Волыно-Полесский авлакоген, была вовлечена в крупное опускание, приведшее к образованию Днестровского перикратонного прогиба. Этот этап ознаменован крупным перерывом между отложениями нижнего кембрия и ордовика. В конце каледонского этапа платформа вновь, как и в конце байкальского, была высоко приподнятой областью размыва. Единственной впадиной, где продолжалось накопление осадков в конце силура и начале девона, был Днестровский прогиб. По-видимому, здесь следует считать наиболее древними образованиями чехла красноцвет-ные континентальные отложения валдайской серии, отделенные крупным перерывом от подстилающих отложений волын-ской и полесской серий, явившиеся как бы фундаментом для Днестровского перикратонного прогиба в его северо-западной части. Помимо пород валдайской серии, чехол прогиба представлен отложениями кембрия, ордовика и силура, а на северо-западе дополнительно - девона и карбона.

Днестровский прогиб протягивается в пределах Украины и Молдавии на расстоянии свыше 700 км. Восточная граница его проведена условно по стратоизогипсе поверхности фундамента - 1 км. Западная граница прогиба (край Восточно-Европейской платформы) отождествлена с зоной Городокских разломов, а его южная граница погребена под Преддобруджинским краевым прогибом и Молдавским юрским грабеном.

В начале герцинского этапа в северо-западной части Днестровского перикратонного прогиба его наиболее подвижная область оказалась переработанной складчатыми герцинскими движениями. Это окончательно ее оформило в качестве самостоятельной тектонической структуры - Львовского палеозойского прогиба с фундаментом, погруженным на глубину 6 - 10 км и разбитым системой разрывных нарушений на ряд блоков. От остальной части перикратонного прогиба Львовский палеозойский прогиб отделен субмеридиональной Радеховской зоной разломов. Осадочный чехол Львовского прогиба сложен отложениями того же возраста, что и в пределах остальной части Днестровского прогиба, однако их мощность здесь существенно увеличена, а фациальный состав несколько изменен. Характерной особенностью осадочного чехла Львовского прогиба является ряд антиклинальных зон, ориентированных в северо-западном направлении и уходящих на территорию Польши. На юго-востоке, приближаясь к зоне Радеховских разломов, они теряют свою выразительность, переходя в структурные носы и террасы, объединенные системой флексур, простирающихся в поперечном, по отношению к антиклинальным зонам, направлении, параллельном Радеховскому разлому.

Итак, первая половина платформенного мегаэтапа для северо-западной части территории Украинской ССР ознамено. валась формированием разнообразных и далеко не унаследованных тектонических структур, накладывающихся друг на друга, перерабатывающих и маскирующих специфические особенности их строения. В связи с этим при явном недостатке фактического материала восстановление истории тектонического развития этой территории чрезвычайно затруднено и изложенные выше представления не могут претендовать на однозначность решения.

Восстановление тектонической истории остальной территории платформы значительно проще. От конца протерозоя и до начала девона она испытывала преимущественно подъем и интенсивный размыв, последующие этапы отличались унаследованностью развития.

В герцинском этапе здесь возникла крупная линейно вытянутая отрицательная структура (Днепровско-Донецкая), которая заняла всю северо-восточную часть территории УССР и вышла за ее пределы как в юго-восточном, так и северо-западном направлении [2, 9, 13, 14, 16].

Вслед за Н. С. Шатским [17] мы относим ее к прогибу типа авлакогена со всеми присущими ему отличительными особенностями строения [16].

Ведущая роль в формировании Днепровско-Донецкого авлакогена принадлежит системе глубинных разломов в основном северо-западного простирания, заложенных в девоне - раннем карбоне и впоследствии неоднократно активизируемых. Глубина их залегания подтверждена исследованиями ГСЗ, которые показали, что все горизонты земной коры нарушены разломами [13]. Данные ГСЗ свидетельствуют о сокращении мощности земной коры в пределах авлакогена, происходящем за счет подъема поверхности Мохоровичича и уменьшения мощности «базальтового» слоя, что указывает на глубинность процессов, приведших к образованию этой своеобразной структуры.

Основными структурными элементами авлакогена [16] являются Припятско-Дпепровско-Донецкий сложный грабен, выполненный соленосными, эффузивными и терригенно-карбонатными образованиями девона - раннего карбона и бортовые части (Северный и Южный борт), представляющие собой склоны Воронежского и Украинского массивов, вовлеченные в опускание в связи с образованием грабена. Эти структурные элементы, плащеобразно покрытые каменноугольными, пермскими и мезо-кайнозойскими отложениями, резко отличаются особенностями тектоники. Для бортовых частей характерно моноклинальное залегание осадочного чехла, для грабена - интенсивная дислоцированность. Простирание складок в породах чехла подчинено здесь основным направлениям разломов, которые ограничивают грабен, их интенсивность постепенно увеличивается в юго-восточном направлении по мере нарастания общей мощности чехла. Складчатость осложнена и нередко замаскирована многочисленными проявлениями соляной тектоники.

Припятско-Днепровско-Донецкий сложный грабен по истории развития, отразившейся в полноте стратиграфического разреза и дислоцированности осадочного чехла, можно разделить на отдельные звенья (тектонические структуры второго порядка). К ним относятся: 1) Припятский грабен; 2) Черниговско-Брагинский выступ; 3) Днепровский грабен; 4) Северо-западная окраина Донецкого складчатого сооружения (зона сочленения) и 5) Донецкое складчатое сооружение. Возникновение их было неодновременным и не всегда совпадало с началом формирования всего грабена в целом.

Черниговско-Брагинский выступ, как устойчиво сопротивляющийся элемент земной коры, наметился уже в конце девона и отделил Припятский грабен от Днепровского.

Территория Припятского грабена испытывала интенсивное погружение только в девоне, а в последующие эпохи движения здесь имели нередко обратный знак, что привело к глубокой и неравномерной денудации ранее накопившихся осадков.

Темпы погружения Днепровского грабена, особенно в его восточной части, были значительно большие. Устойчивые нисходящие движения преобладали здесь на протяжении всей истории развития авлакогена, включая мезозой и даже Палеоген.

Донецкое складчатое сооружение оформилось как самостоятельная структура лишь с конца палеозоя, когда синхронное с Днепровским грабеном погружение сменилось здесь подъемом.

В это же время приобрела свои специфические черты строения зона сочленения, возникшая как следствие разнонаправленных движений - преимущественно нисходящих на западе и восходящих на востоке.

Большое влияние на формирование отдельных звеньев Днепровско-Донецкого авлакогена оказала внутренняя структура фундамента. Так, в пределах геосинклинальных трогов конца архея - начала протерозоя (Одесско-Каневского, Кри. ворожско-Кременчугского, Орехово-Павлоградского) наблюдается относительная приподнятость всех элементов авлакогена, меняется его простирание, гаснут краевые разломы, воз. пикают многочисленные поперечные разрывные нарушения.

Одновременно с Днепровско-Донецким авлакогеном в конце герцинского этапа к югу от Восточно-Европейской платформы завершается формирование складчатых сооружений, нарастивших платформенную территорию широким поясом. Орогенная стадия герцинского этапа на юго-западе сопровождалась развитием краевого прогиба, вероятным реликтом которого является Преддобруджинский краевой (?) прогиб, «просвечивающий» сквозь более молодую наложенную структуру. На востоке герцинское складчатое сооружение припаялось к древней платформе по краевому шву [5].

В начале мезозоя, в зоне сочленения древней платформы с молодым складчатым сооружением, пенепленизироваиным и превращенным к этому времени в эпипалеозойскую Скифскую плиту, начинается формирование грабенообразных впадин. Система грабенов (Бырладский, Молдавский, Каркинитский, Сивашский, Северо-Азовские) и разделяющих их выступов образует Причерноморский шовный грабен [15], прослеженный вдоль северных берегов Черного и Азовского морей от р. Прут на западе, до р. Дон на востоке. Северным бортом его является склон Украинского щита. Южный борт образован склонами складчатоблоковых сооружений Скифской платформы.

Общая тенденция к прогибанию области сочленения наблюдалась и позднее, но уже в пределах территории, далеко выходящей за рамки грабенов. Здесь возникла наложенная мел-палеогеновая Причерноморская впадина.

Сходная по типу (унаследованная) и близкая по возрасту наложенная впадин и на формировалась в мезозое и в области Днепровско-Донецкого авлакогена. Ее связь с Причерноморской неоднократно осуществлялась через Конкско-Ялынскую впадину, наложенную на структуру Украинского щита.

В это же время происходило формирование мезозойских наложенных впадин и на западе Украины. Однако в отличие от унаследованных в своем развитии Причерноморской и Днепровско-Донецкой эти впадины накладывались одна на другую с резко выраженным несоответствием основных структурных элементов (местоположение, ориентация осей и простирание).

Позднеальпийское время ознаменовалось формированием складчатых сооружений Крыма и Карпат и их краевых прогибов. Последние, так же как и Западно-Украинские мезозойские впадины, являются несогласно наложенными отрицательными структурами.

Наиболее поздней тектонической структурой, прилегающей к югу Украины, является глубоководная впадина Черного моря, занимающая всю центральную часть Черноморской акватории. Ее северный отрог накладывается па Причерноморскую впадину, нивелируя при этом южный борт па участке Каркинитского грабена.

Разрывные нарушения территории могут быть сгруппированы в три группы: 1) разломы глубинного заложения (подкоровые), возникающие в верхней мантии на глубинах свыше 50-60 км; 2) разломы глубокого заложения (коровые), возникающие в земной коре в интервале глубин 10-60 км; 3) разломы мелкого заложения (локальные), возникающие на глубинах менее 10 км.

Глубинные и региональные разломы составляют каркас, которым определяются границы тектонических структур, их взаимосвязь и конфигурация.

Разрывные нарушения всех групп можно разделить на два возрастных класса:

1) нарушения, заложенные в архее, раннем и среднем протерозое (например, Одесско-Тальновско-Ядловско-Трактемировский, Криворожско-Кременчугский, Орехово-Павлоградский);

2) нарушения, возникающие в конце протерозоя и позднее (Днепровско-Донецкое, Причерноморские, Черноморские, Карпатские и др.).

Судя по данным ГСЗ [13], глубинные и глубокие разломы могут смещать с различной амплитудой маркирующие горизонты внутри консолидированной коры. Некоторые из них близки к вертикальным, а многие наклонены в ту или иную сторону. Разломы Днепровско-Донецкого авлакогена падают навстречу друг к другу к центру грабена. Краевые разломы Восточно-Европейской платформы наклонены под платформу.

Литература

1. Я. Н. Бэлэвцев. Основнi етапи геологiчного развитку Украiнського щита. «Геологичний журнал», т. 22, вып. 5, 1962.

2. «Тектоника Европы». Карта М 1:2 600 000 и объяснительная записка. Под peд. А. А. Богданова, М. В. Муратова, Н. С. Шатского. М., «Недра», 1964.

3. В. Н. Гладкий. «Геологическое строение и тектоника Большого Кривого Рога». В сб.; «Петрография докембрия Русской платформы». Киев, «Наукова думка», 1970.

4. В. В. Глушко, И. Ф. Клиточенко, И. Ю. Лапкин, М. В. Чирвинская. «Тектоническая схема Украины М 1:750 000». В сб.: «Геологическое строение и нефтегазоносность восточных областей Украины». Киев, Изд-во АН УССР, 1956.

5. Б. Л. Гуревич. О зоне сочленения и гипсометрии разновозрастных фундаментов в Центральном Причерноморье. «Нефтяная и газовая промышленность», 1961, № 2.

6. Г. П. Каляев. Тектоника докембрия Украинской железорудной провинции. Киев, «Наукова думка», 1965.

7. П. Н. Козловская. «Геологическое строение и тектоника северо-западной и центральной части Украинского щита». В сб.: «Петрография докембрия Русской платформы». Киев, «Наукова думка», 1970.

8. А. Н. Козловская [и др.]. Дорифейские окладчато-блоковые структуры юга Восточно-Европейской платформы. В сб.: «Новые данные о геологии и полезных ископаемых Ростовской и сопредельных областей», Изд-во Ростовского ун-та, 1970.

9. М. В. Муратов, М. Ф. Микунов, Е. С. Чернова. Основные этапы тектонического развития Русской платформы. Изв. вузов, геология и разведка, 1962, №11.

10. Ю. М. Пущaровский. Резонансно-тектонические структуры. «Геотектоника», 1969, № 1.

11. Н. П. Семененко. Геолого-тектоническая карта Украинского кристаллического щита. Киев, Изд-во АН УССР, 1963.

12. Т. Н. Спижарский. Тектоническая карта СССР М 1:2 500 000.

13. С. И. Субботин [и др.]. Глубинное строение территории УССР по данным геофизических исследований. В сб.: «Международный геологический конгресс» XXII сессия, доклады советских геологов, геофизиков М., «Недра», 1960.

14. "Тектонiка территорii УРСР та МРСР М 1:750 000 та пояснювальна записка". Пiд ред. Бондарчука, М. П. Семененко. Киiв, Вид-во АН УРСP, 1959.

15. M. B. Чирвинская, Б. Л. Гуревич. К вопросу о тектонике Причерноморской впадины. «Советская геология», 1959, № 4.

16. М. В. Ч ирвинская. Тектоника Днепровско-Донецкого прогиба (авлакогена). В сб.: «Геологическое строение и полезные ископаемые Волго-Донского и сопредельных регионов. Волгоград, Нижне-Волжское кн. изд-во, 1968.

17. Н. С. Шатский. Избранные труды, т. 2. М., «Наука», 1964.

l8. «Тектоника Евразин. Карта М 1:5 000 000 и объяснительная записка». Под ред. А. Л. Яншина, М., «Наука», 1966.