Геологiчна будова та кориснi копалини Украiни

Геологiчна будова та кориснi копалини Украiни

Геологiчна будова й iсторiя розвитку Украiни

Територiя Украiни характеризуiться рiзноманiтнiстю своii геологiчноi будови, формуванням протягом тривалого часу своiх складових частин. Розмiщуiться Украiна в зонi зчленування Схiдноiвропейськоi платформи i складчастих споруд Середземноморського поясу, якi включають Карпати i Крим. Серед головних ii структурних елементiв треба назвати Украiнський щит, складчастi споруди Донбасу, Криму i Карпат, Днiпровсько-Донецьку западину, Волино-Подiльську плиту. Вони мають рiзну геологiчну будову й iсторiю розвитку (див. рисунок).

Тектонiчна карта Украiни

Украiнський щит являi собою вихiд на поверхню кристалiчного фундаменту платформи, який складений магматичними i метаморфiчними комплексами архею i раннього протерозою. У йог складi присутнi великi гранiтнi плутони; частково вiн перекриваiться малопотужним покривом кайнозойських осадочних утворень. Цiкавою особливiстю щиту i формування на його поверхнi потужних кор вивiтрювання, що вмiщують численнi й значнi за розмiрами родовища каолiнiв. Приднiпровський блок щита включаi Криворiзьку й iншi системи басейнiв, районiв i родовищ залiзних руд, а також Нiкопольський марганцеворудний басейн. Серед iнших корисних копалин цiii тектонiчноi структури треба назвати басейни й родовища бурого вугiлля, кольорового i ювелiрного камiння (бурштин, топаз, берил, кварц), титанових руд.

Волино-Подiльська плита може розглядатися як захiдна окраiна Украiнського щита, де кристалiчнi породи перекритi вапняками нижнього палеозою (переважно силуру), що залягають майже горизонтально. Серед корисних копалин, крiм будiвельних матерiалiв, тут заслуговують на увагу родовища сiрки з великими запасами. В товщах неогенових гiпсiв сформувалися численнi й дуже протяжнi печери, якi треба вважати дуже цiкавими геологiчними пам'ятками природи.

Донецька складчаста споруда (скорочено тАУ Донбас) розмiщуються всерединi Схiдноiвропейськоi платформи. Вона складена дуже потужними вугленосними породами кам'яновугiльного вiку, якi сягають майже 20 км. Походження Донбасу зв'язують з величезними розламами на пiвднi платформи, якi простягаються майже через весь материк i одержали назву Вллiнiй КарпинськогоВ». Це один з найбiльших вугiльних басейнiв РДвропи. Крiм вугiлля вiн включаi родовище ртутi (Микитiвське), флюсовi вапняки, кам'яну сiль (Артемiвське родовище).

Днiпровсько-Донецька западина (ДДЗ) i продовженням Донбасу, що простягаiться майже через всю пiвнiчно-схiдну частину Украiни. Вона являi собою великий прогин, осьову частину якого складаi палеозойський рифт, або великий грабен. Потужнiсть осадочних товщ сягаi тут майже 15-18 км, до складу яких входять соленоснi породи девонського й пермського вiку. Крiм родовищ кам'яноi солi, бурого вугiлля, рiзноманiтних будiвельних матерiалiв тощо, структура включаi найбiльшi в Украiнi накопичення газу й нафти.

Гiрський Крим вважаiться складовою частиною Середземноморського складчастого поясу. Це вiдносно проста споруда, що складена iнтенсивно дислокованим нижнiм мезозоiм (трiас тАУ Середня юра). Вище залягаi малопотужна верхня крейда i палеоген , що дозволяi вважати цю структуру мезозойською складчастою спорудою. Для складчастостi, яка ii утворила, була навiть запропонована назва ВлкiммерiйськаВ» (давня назва цiii частини Криму). За Межами пiвострова ця складчаста споруда не простежуiться. Вiд Схiдноiвропейськоi платформи (Украiнського щита) вона вiдокремлена Скiфською плитою i Причорноморською западиною, яка розглядаiться як аналог крайового прогину. Серед головних корисних копалин Криму необхiдно назвати залiзнi руди (Керченський басейн) i будiвельне камiння. Гiрський Крим треба вважати регiоном, який найбiльш багатий рiзноманiтними геологiчними пам'ятками природи.

Украiнськi Карпатиi складовою частиною схiдноi окраiни Карпатськоi складчастоi областi. Вони характеризуються досить складною будовою. Крiм складчастоi споруди (чергування iнтенсивно дислокованих пiсковикiв i тАв глинистих сланцiв) тут видiляiться Рахiвський виступ кристалiчних порiд, система молодих кайнозойських западин (Солотвинська, Чоп-Мукачiвська), Вигорлат-Гутинське вулканiчне пасмо i Передкарпатський крайовий прогин. Складчаста споруда порушена системою насувiв i лусок (iх називають тут скибами). Карпати i типовою областю альпiйського гороутворення, формування якого продовжуiться i зараз. Крайовий прогин i мiжгiрнi западини включають поклади кам'яноi i калiйноi солей. Серед iнших корисних копалин споруди тАУ озокерит, невеликi родовища нафти i газу, ртутi й золота, а також рiзноманiтнi мiнеральнi лiкувальнi води.

Серед iнших тектонiчних елементiв Украiни треба назвати Скiфську плиту тАУ невелику молоду платформу або структуру платформного типу, що розташована в прирiвниннiй частинi Криму i на прилеглих площах Чорного й Азовського морiв. Фундамент ii бiльш молодий, нiж у Схiдноiвропейськоi платформи, вiн залягаi на глибинах вiд,0,5-1,5 на пiвднi до 3-6 км на пiвночi. Серед ii корисних копалин тАУ невеликi газовi родовища. Осьову частину Чорного моря займаi глибоководна западина, яка маi субокеанiчну будову земноi кори (у неi вiдсутнiй гранiтний шар, який i типовим для материкових структур). Воронезький масив i продовженням Украiнського щиту, вiд якого вiн вiдокремлений ДДЗ.

РЖсторiя геологiчного розвитку всiii Украiни i окремих ii структур вивчена з великою повнотою. Базою для таких дослiджень став аналiз геологiчних карт, на яких показаний склад порiд, що сформувалися в рiзнi iнтервали часу ii минулого розвитку. Вони дозволяють встановлювати палеогеографiчнi умови вiдповiдних перiодiв й епох (морськi чи континентальнi режими, вологий чи посушливий клiмат), фiксувати пiдняття на якихось площах, якщо в цей час припинялося накопичення морських вiдкладiв, а також установлювати масштаби прогинання в залежностi вiд потужностi осадочних товщ. Додаткову iнформацiю про геологiчну iсторiю даi характер магматизму, що проявлявся в цей час, ступiнь тектонiчноi порушеностi рiзновiкових товщ в рiзних структурах. На базi таких матерiалiв будують палеогеографiчнi карти для певних iнтервалiв часу. За iх допомогою можуть бути зрозумiлими умови формування окремих корисних копалин.

Морськi умови, активнi прогинання

Архей i протерозой був найбiльш протяжним iнтервалом часу геологiчноi iсторii, розшифрувати який ми можемо за результатами аналiзу будови Украiнського щита. В рiзнi його етапи тут iснували рiзноманiтнi басейни, в яких вiдбувалося накопичення уламкових й iнших порiд. В першiй половинi протерозою, приблизно 2,3 млрд. рокiв тому, в басейнах сучасного Криворiжжя формувалися залiзистi кварцити, якi зараз стали головною залiзорудною базою краiни. Неодноразовi гороутворюючi процеси супроводжувалися вторгненням численних гранiтiв, виходи яких на поверхню ми спостерiгаiмо в рiзних зонах Украiнського щита. Друга половина протерозою характеризувалася переважними пiдняттями. В кiнцi протерозою (iнтервал часу приблизно 670-640 млн. рокiв тому) в рiзних регiонах свiту, в тому числi на захiдних околицях Украiни, вiдбувалося зледенiння, слiдами якого стало утворення моренних покладiв.

В кiнцi протерозою i першiй половинi палеозою, до iнтервалу часу приблизно 400 млн. рокiв тому, захiднi околицi Украiни (в межах сучасноi Волино-Подiльськоi плити) були узбережжям мiлководного теплого моря, де накопичувалися вапняки. Це був один iз басейнiв океану Япетус. Зараз такi вапняки можна спостерiгати в районi Залещикiв й iнших мiсцях Подолii. Лiквiдацiя океану Япетус, що було результатом сходження лiтосферних плит Пiвденноi Америки i РДвразii, проявлена утворенням на його мiсцi гiр, а також численних мiлководних озер. Це явище знайшло вiдображення у формуваннi континентальних червоноколiрних пiсковикiв, що одержали назву червоного лежня, якi ми теж маiмо можливiсть спостерiгати в Подолii, а також каледонiдах Пiвнiчноi Америки i Захiдноi РДвропи.

У серединi палеозою, приблизно 380тАУ325 млн. рокiв тому, Украiнський щит i його продовження Воронезький масив були розколотi величезними розламами, по яким вiдбулося просiдання й формування гiгантського грабена (Днiпровського рифта). Цей процес супроводжувався проявом iнтенсивного вулканiзму, а в схiднiй частинi Днiпровсько-Донецькоi западини тАУ накопиченням солей. Пiзнiй палеозой (кам'яновугiльний i пермський перiоди) характеризувалися в Центральнiй РДвропi, Закарпаттi й на Кавказi iнтенсивним гороутворенням (формування так званих герцинiд). У Донбасi й ДДЗ навпаки тАУ мали мiсце iнтенсивнi прогинання i формування потужних осадочних товщ, частково вугленосних. З пiзньокам'яновугiльноi епохи вологий клiмат змiнився на посушливий, що обумовило змiну вугленакопичення формуванням червоноколiрних уламкових i гiпсово-соленосних товщ.

Мезозойська ера (iнтервал часу 245тАУ65 млн. рокiв тому) характеризувалась iснуванням в Криму, Карпатах i Закарпаттi морських басейнiв, якi iнодi проникали i в межi ДДЗ (юрська система в РЖзюмському районi Харкiвськоi областi). На початку мезозою починаються пiдняття в Донбасi, якi охопили й ДДЗ. У серединi мезозою на пiвднi Криму мало мiсце гороутворення, що одержало назву кiммерiйського, яке iнодi супроводжувалося вулканiзмом (його прояви ми можемо спостерiгати в Карадазi). З другоi половини крейдового перiоду тепле мiлководне море займало майже всю площу Днiпровсько-Донецькоi западини, значну частину Криму, Львiвську западину, де формувалася писальна крейда й вапняковi породи. Карпати в цей час були глибоководним басейном, де формувалися потужнi уламково-глинистi породи тАУ флiш.

Протягом майже всього кайнозою на значнiй площi Украiни зберiгаються морськi басейни, якi поступово скорочуються. З другоi половини неогенового перiоду, або приблизно 15 млн. рокiв тому, море остаточно покидаi територiю краiни; це спiвпадаi за часом з найбiльш активним гороутворенням, яке одержало назву альпiйського. В передгiрному i мiжгiрному прогинах Карпат вiдбуваiться соленакопичення, а в Закарпаттi ще й наземний вулканiзм. Клiмат цього часу характеризуiться поступовим похолоданням, яке рiзко посилилося в четвертинний перiод. Зледенiння цього часу на пiвночi РДвразii супроводжувалися формуванням льодовикiв, якi по долинах великих рiчок пересувалися на пiвдень. Зокрема, пiд час днiпровського зледенiння льодовики сягали широт Полтавськоi i Запорiзькоi областей. Рiзке скорочення рослинного покриву й активнi вiтри четвертинного перiоду обумовили формування в пiвденних областях краiни потужних товщ лесових порiд, на поверхнi яких з часом утворилися знаменитi украiнськi чорноземи.

Кориснi копалини: час iх формування

Оскiльки ми вже маiмо загальне уявлення про те, як формувалася земна кора й гiдросфера, то природним буде таке питання: а як вiдбувалося формування в часi корисних копалин? Це не лише цiкава, але й важлива для нас iнформацiя, оскiльки без вивчення, видобування й використання корисних копалин людство наразi не може iснувати. Вiк корисних копалин у деяких випадках i визначальним для iх прогнозування й пошукiв. Ми повиннi знати, коли й де вони утворилися, де iх варто шукати.

Вiдразу ж слiд уточнити, що поняття про кориснi копалини i дуже широким, уявлення про них змiнювалися в часi. Це вчення становить iнтерес не лише для геологii, яка вважаi його одним з основних напрямiв своii дiяльностi, але й географii та iнших наук, що опiкуються питаннями територiального розмiщення корисних копалин, умов видобування й рацiонального iх використання. Кориснi копалини прийнято подiляти на три основнi групи: руднi, неруднi й горючi. Спробуiмо розглянути особливостi розвитку в часi лише деяких корисних копалин.

Типовим прикладом рудних корисних копалин i залiзнi руди, якi людина почала освоювати практично вiд початку свого розвитку. Вони рiзняться за складом, умовами утворення й вiком. Формування таких руд вiдбувалося вже в давнiй iсторii земноi кори. Ми говорили про грандiозне iх накопичення в докембрii, близько 2,3 млрд. рокiв тому. Вони вiдомi в Криворiзькому басейнi, у межах Курськоi магнiтноi аномалii (КМА), на Балтiйському й Канадському щитах. Такi скупчення пов'язанi з породами, що отримали назву залiзистих кварцитiв, або джеспiлiтiв. Передбачаiться, що вони сформувалися у своiрiдних водних басейнах ранньопротерозойського вiку, можливо, за рахунок космiчного надходження вiдповiдноi речовини (залiзнi метеорити).

Ще одна група залiзних руд формувалася пiд впливом гранiтiв, що стикаються з карбонатними породами. У результатi термального впливу та привнесення певних компонентiв iх накопичення на межi магматичних порiд i карбонатiв утворюються своiрiднi скарни, з якими найчастiше пов'язанi родовища залiза, мiдi, полiметалiв. Найактивнiше таке рудоутворення вiдбувалося в пiзньому палеозоi, упродовж герцинського гороутворення (325-250 млн. рокiв тому). Зокрема, значнi скупчення таких руд вiдомi в межах Уралу, Алтаю, Центральноi РДвропи, Казахстану, в iнших регiонах.

Урештi-решт, iснування залiзорудних басейнiв вiдбувалося й у зовсiм недалекому минулому. Зокрема, у межах Украiни вiдома неогенова залiзорудна формацiя Азово-Причорноморськоi провiнцii. Вона включаi рудоноснi площi Керченського пiвострова, Присивашшя, Херсонськоi областi та iн. Тут сформованi залiзнi руди мають осадкове хемогенне походження й накопиченi у великих лаг гунах. Передбачаiться, що це вiдбувалося за рахунок життiдiяльностi своiрiдних бактерiй, У родовищах Керченського пiвострова вмiст Феруму в рудi досягаi 37тАУ40 %, а потужнiсть рудних шарiв становить 10тАУ12 м. Процес протiкав близько 3,5 млн. рокiв тому, про що свiдчить рiзноманiття процесiв залiзорудного накопичення.

Дуже цiкавим i показовим i процес вугленакопичення, формування в часi вугленосних вiдкладень. Для нього характерним i не лише нерiвномiрнiсть накопичення вугiль, але й чiтко виражене територiальне перемiщення вугленосних басейнiв у рiзнi iнтервали геологiчноi iсторii. Слiд вiдзначити, що цей процес почався лише iз середнього палеозою. Бiльш давнiх вугленосних вiдкладень практично немаi, оскiльки в давнi iнтервали часу рослинного свiту на земнiй поверхнi в значних масштабах ще не iснувало. Вугiлля середнього палеозою утворюi незначнi скупчення в рiзних районах РДвропи: Приуралля, Прикаспiю, Захiдного Донбасу, Воронезькоi височини та iн. Ще раз нагадаю, що середнiй палеозой.(iнтервал часу тАУ 400тАУ325 млн. рокiв тому) характеризувався тим, що в той час зiйшлися материки Пiвнiчноi Америки й РДвразii, а на мiсцi колишнього океану Япетус сформувалися численнi широкi лагуни, у яких почала накопичуватися рослинна органiка. До речi, саме тодi на земну поверхню в значних масштабах почали виходити й морськi органiзми.

Часом найбiльш активного вугленакопичення став пiзнiй палеозой (325тАУ250 млн. рокiв тому). У цей iнтервал iсторii накопичилося понад половину всiх вiдомих запасiв вугiлля. Пiзньопалеозойськi вугленоснi вiдкладення утворюють два чiтко розмежованi пояси. Протягом середнього карбону вугленакопичення вiдбувалося на територiях Центрального Казахстану (Карагандинський басейн), Донбасу, у басейнах Захiдноi РДвропи, пiвденноi частини Англii, в Аппалачах Пiвнiчноi Америки. Структурний план середньопермського вугленосного пояса РДвразii рiзко вiдрiзняiться вiд бiльш давнього кам'яновугiльного. Вiн утворюi трансматериковий пояс вугiльних басейнiв, що простягаiться вiд Печори й Таймиру через Тунгуський та iншi басейни Сибiрськоi платформи, а також Кузбас i тягнеться на пiвнiчний схiд РЖндостану. Цiкаво, що територiального поiднання цих двох поясiв не зафiксовано.

Мезозойське й кайнозойське вугленакопичення характеризуiться рiзким зниженням своiх масштабiв. Воно пов'язано в основному з азiатською частиною материка. Для нього, як i для попереднiх етапiв, характерна нерiвномiрнiсть розвитку цього процесу в часi, чергування епох згасання або активiзацii накопичення вугiлля, а також стрибкоподiбне перемiщення рiзновiкових вугленосних басейнiв. З-помiж великих басейнiв цього часу можна назвати лише Пiвденно-Якутський i Вiлюйський. Звичайно ж, це дрiбнi й розсiянi вугленоснi депресii. Крiм цього, найбiльш активне пiзньопалеозойське вугленакопичення збiгаiться за часом з герцинським гороутворенням. Цей iнтервал часу характеризувався найбiльш рiзкою диференцiацiiю рельiфiв, що створювало сприятливi умови для iнтенсивного вугленакопичення.

До корисних копалин слiд було б зарахувати пiдземнi води. Ми звикли до iх майже повсюдного поширення, вважаiмо, що це та корисна копалина, яка формуiться вже на наших очах, запаси ii можуть безупинно вiдновлюватися й нам не загрожуi ii дефiцит. Про це свiдчать умови накопичення ТСрунтових вод, верхнього водоносного горизонту. Водночас багато фахiвцiв уже сьогоднi прогнозують, що найближчими десятилiттями вона може стати однiiю з найбiльш важливих i затребуваних корисних копалин. Отже, i сенс уточнити, як вiдбуваiться ii накопичення в часi.

Водночас iз ТСрунтовими водами, що формуються сьогоднi, iснують i бiльш давнi рiзновиди, якi отримали назву седиментацiйних, або седиментогенних. Це води давнiх морських басейнiв, якi збереглися в накопичених осадках, а потiм у процесi подальшого перетворення, дiагенезу, ущiльнення й перемiщення опинилися в породах, що мiстять iх. Частково вони можуть використовуватися. Бiльш поширеними i води артезiанських басейнiв, що знаходяться на значнiй глибинi й зазвичай пiд великим тиском. Прикладом однiii з таких найбiльших структур у нас може бути Днiпровсько-Донецький артезiанський басейн. Його верхнi водоноснi горизонти мiстять прiснi води, що активно використовуються.

Такi води мiстять кориснi компоненти, якi роблять iх бiльш привабливими, нiж ТСрунтовi. Вони поки що не забрудненi. Вивчення швидкостi перемiщення пiдземних вод i розмiрiв артезiанських басейнiв дозволяi фахiвцям стверджувати, що сформувалися вони близько 15 тис. рокiв тому тАУ в епоху останнього похолодання. Водночас надмiрно активний вiдбiр таких вод не дозволить компенсувати iх надходження i теоретично вiдновлювана корисна копалина не встигатиме задовольняти наш попит. Таке явище обов'язково слiд ураховувати нашим екологам.

Ми звикли до того, що майже всi кориснi копалини, крiм ТСрунтових вод, не можуть бути зарахованi до вiдновлюваних i вимагають Обережного використання. А чи можуть iснувати руднi кориснi копалини, якi в досить великих об'iмах формуються наразi? Найцiкавiше, що такi i! РЖдеться про залiзоруднi й марганцевi конкрецii, що утворюються на днi Свiтового океану. iх почали вивчати порiвняно нещодавно, але вони вiдразу зацiкавили фахiвцiв. На глибинi понад 4 км такi скупчення утворюють майже суцiльний шар. Цi конкрецii мiстять до 36 % Мангану, а також Ферум, Купрум, Нiкель, Кобальт, Титан, Молiбден та iншi елементи (понад двадцять). У США, Японii, ФРН уже розроблено технiчнi прийоми iх видобування. Головною проблемою iх використання i лише економiчнi показники такого процесу, а також екологiчнi наслiдки подiбних розробок. РЖ оскiльки ми завели мову про швидкiсть формування корисних копалин, слiд вiдзначити, що темп сучасного росту подiбних утворень на днi океану цiлком може задовольнити нагальнi потреби людства.

Як приклад ми розглянули особливостi формування в часi лише кiлькох корисних копалин, показали лише окремi закономiрностi просторово-часового розвитку цього процесу. Таких прикладiв можна навести чимало. Це предмет вивчення низки наук i вчень, серед яких можна назвати металогенiю (наука про народження металiв), мiнерагенiю, вчення про горючi кориснi копалини та iн. Дуже складним i з'ясування закономiрностей формування нафтогазових скупчень, якi безупинно перемiщаються, утворюються в результатi як перетворення в надрах якихось органiчних речовин, так i глибинного надходження вуглеводнiв. РЖ, звичайно ж, демонструють рiзноманiття iсторii розвитку земноi кори.

Рельiфи минулого: що ми можемо про них знати?

Ранiше вже говорилося про iснування в минулому окремих материкiв i океанiв, якi наразi вже зникли, про перiодичне розростання i скорочення морських площ. Трохи нижче ми розглядатимемо умови й закономiрностi розвитку в часi гороутворення. Усi цi питання входять до кола проблеми, яку можна назвати рельiфами минулого. РЗх вивченням займаiться геоморфологiя, яку i геологи, i географи вважають своiю. Нас маi цiкавити, як формувався, змiнювався рельiф у часi, як ми можемо це вивчати. Природно, що в наших бесiдах ми спробуiмо розглянути все це.

Торкнемося одного окремого питання: у який спосiб ми можемо вiдновлювати рельiфи минулого? Це той напрям дослiджень, яким займаiться палеогеографiя тАУ теоретично знайома й близька нам наука. Спробуiмо уточнити методику палеогеографiчних дослiджень. Частково ми торкалися цього питання, говорячи про методи вiдновлення фiзико-географiчних обстановок минулого в роздiлi про iсторико-геологiчний аналiз, його методи та принципи.

Аналоги добре знайомих нам фiзико-географiчних карт ми можемо складати для рiзних iсторико-геологiчних перiодiв i епох. Вони будуть значно менш детальними та iнформативними, бiльш схематичними, без уточнення оцiнок i висот гiрських споруджень i глибин морських басейнiв, але загальне уявлення про рельiфи минулого такi палеогеографiчнi карти нам дадуть. Створюються вони за даними геологiчних карт, на яких показано територiальне розмiщення вiдкладень певного вiку, а також заданими тектонiчних карт, на яких нанесено складчастi спорудження певного вiку. Це тi площi, де в певний час вiдбувалося гороутворення.

Вместе с этим смотрят:

32-я Стрелковая дивизия (результаты поисковой работы группы "Память" МИВлГУ)

About Canada

Economy in South Korea

РЖнституцiональнi напрямки в економiчнiй теорii

РЖсторiя Оренбурзького краю. Оренбурзький край до початку росiйськоi колонiзацii