Національна академія наук України

Інститут географії

Бортник Сергій Юрійович

УДК 551.4 (477)

МОРФОСТРУКТУРИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПУ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ:

ПРОСТОРОВО-ЧАСОВИЙ АНАЛІЗ

11.00.04 – геоморфологія та палеогеографія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора географічних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі геоморфології та палеогеографії географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий консультант доктор географічних наук, професор Мельничук Іван Васильович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор

Офіційні опоненти доктор географічних наук, доктор геолого - мінералогічних наук професор Рудько Георгій Ілліч, Інститут геологічних наук НАН України, головний науковий співробітник

доктор геолого-мінералогічних наук, професор Адаменко Олег Максимович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри

доктор географічних наук, професор Шуйський Юрій Дмитрович, Одеський національний університет імені Іллі Мечнікова Міністерства освіти і науки України, професор

Провідна установа Львівський національний університет імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України, географічний факультет, м. Львів

Захист відбудеться 31 жовтня 2002 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.163.02 Інституту географії НАН України за адресою: 01034, м. Київ, вул. Володимирська, 44.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту географії НАН України за адресою: 01034, м. Київ, вул. Володимирська, 44.

Автореферат розісланий 30 вересня 2002 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат географічних наук,

старший науковий співробітник Передерій В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

В останні десятиліття, завдяки залученню в практику досліджень земної поверхні різноманітних матеріалів аерокосмічних зйомок (МАКЗ), було виявлено існування численної кількості морфоструктур нового типу. Вони на поверхні Землі вирізняються як структури кругових обрисів, діаметр яких змінюється від перших кілометрів до декількох тисяч кілометрів. Для даних утворень в науковій літературі переважно вживався термін кільцеві (дугові) структури, який у пізніших геоморфологічних роботах замінився терміном морфоструктури (структури) центрального типу (МЦТ). Подальшими дослідженнями було встановлено, що МЦТ виділяються на картографічних матеріалах різного змісту за комплексом ознак – концентричним розташуванням геоморфологічних об'єктів, кільцевим малюнком гідромережі, ландшафтних комплексів тощо. Існуючі на той час геоморфологічні концепції не передбачали можливості раціонального і у повному обсязі пояснення утворення подібних морфоструктур на земній поверхні. Таким чином, в науках про Землю склалася ситуація, коли, з одного боку, геоморфологічними методами були виявлені морфоструктурні неоднорідності земної поверхні, а з іншого, геоморфологічна та геологічна теорія не мали у своєму арсеналі теоретичні концепції, які могли б пояснити їх формування. Завдяки МЦТ гостро постала проблема вирішення основної геоморфологічної задачі: знаходження конформних зв'язків між новим типом геоморфологічних об'єктів – МЦТ – та будовою земної кори і більш глибоких геолого-геофізичних прошарків планети (Г. Худяков, Б. Єжов, 1988). Вирішення цієї задачі утруднено через специфічні властивості МЦТ, які не були притаманні прямолінійним та блоковим морфоструктурам. По-перше, в межах МЦТ, що виділяються практично повсюдно, поєднуються гетерогенні та гетерохронні у геолого-геоморфологічному відношенні комплекси, а по-друге, однакові за розміром МЦТ зустрічаються у різних геоморфологічних та геологічних обстановках. Тому найбільш актуальним завданням на сьогоднішній день є знаходження способів доказу єдності процесу морфологічного розвитку та вираженості на земній поверхні об'єктивно встановлених нових утворень – морфологічних структур центрального типу.

Виявлено, що МЦТ утворюють різнопорядкові ієрархічні системи, які охоплюють не тільки континенти, але й дно океанів (В. Соловйов, 1979; А. Кулаков, 1986, 1988; Г. Худяков, 1985 та ін.) . Ця обставина спонукала численних дослідників у своїх теоретичних побудовах розглядати МЦТ та процеси, що ініціюють їх виникнення на земній поверхні як одні з провідних, характерні для всіх етапів розвитку Землі в цілому. При такому підході підвищується значення подальших досліджень МЦТ у різних регіонах нашої планети, як в теоретичному, так і в прикладному відношенні. Зокрема, встановлено зв'язок МЦТ із металогенічними особливостями території, перспективністю на нерудні корисні копалини, в тому числі нафти і газу.

На території України до останнього часу мали місце переважно спеціалізовані дослідження кільцевих утворень з чітко вираженою геологічною домінантою (Я.Белевцев, С.Бистревська, О.Балуєв, В.Верховцев, В.Гавриш, Б. Ніколаєнко, А.Радзивілл, В.Радзівіл, М.Семенюк, В.Токовенко, В.Тимофєєв та ін.), в той час як комплексні геоморфологічні дослідження з точки зору розвитку на її території морфоструктур центрального типу не проводились. У цьому відношенні намітилось певне відставання, у порівнянні з іншими країнами, зокрема Росією, де практично сформувався новий напрямок у геоморфологічних дослідженнях, об'єктом пізнання якого є морфоструктури центрального типу.

Тому актуальною є задача виявлення на території України системи різнорангових МЦТ і визначення їх ролі у сучасній будові рельєфу земної поверхні та її морфоструктурі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Виконане дисертаційне дослідження тісно пов'язане з науково-дослідною проблематикою кафедри геоморфології та палеогеографії Київського національного університету імені Тараса Шевченка, зокрема, із структурно-геоморфологічними дослідженнями, які проводяться в рамках виконання держбюджетних та госпдоговірних тем. Основні теоретичні, методичні та прикладні положення розроблені при виконані науково-дослідних робіт: "Розробити принципи та методи картографування рельєфу та складання середньомасштабних геоморфологічних карт території України" (№ держреєстрації 0194U031106), "Розробити теоретичні основи та побудувати морфоструктурну модель території України за аерокосмічними та геоморфологічними даними" (№ держреєстрації 0197U003108-2000), співвиконавцем та науковим керівником яких був автор.

Мета та задачі досліджень. Головною метою проведених досліджень було виявлення у морфоструктурі земної поверхні території України та подальше вивчення специфічних ізометричних утворень – морфоструктур центрального типу та встановлення їх ролі у геоморфологічній будові території.

Для досягнення цієї мети потрібно було вирішити ряд наступних задач:

- розвинути теоретичні та методичні підходи щодо регіонального структурно-геоморфологічного аналізу з метою виявлення на земній поверхні МЦТ та їх вивчення на території України;

- виявити закономірності просторової організації МЦТ території України;

- розробити систематику та класифікацію МЦТ території України;

- дослідити ієрархічні співвідношення між одноранговими та різноранговими МЦТ та їх системами;

- визначити роль планетарних та трансконтинентальних МЦТ у формуванні морфоструктурного плану території України;

- виявити, охарактеризувати та з'ясувати роль зон взаємодій (інтерференції) одно- та різнорангових МЦТ та утворених ними морфоструктурних вузлів;

Об'єкт та предмет дослідження. Об'єктом дисертаційного дослідження є морфологічні структури центрального типу території України. Предметом – закономірності їх просторового розташування і взаємозв'язок; особливості прояву та фактори формування у морфоструктурі земної поверхні МЦТ; конформні зв'язки МЦТ із різними компонентами природного середовища; встановлення просторово-часових особливостей прояву на земній поверхні окремих локальних МЦТ.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті виконаного дисертаційного дослідження отримані такі наукові результати:

1. Поглиблені теоретичні уявлення про МЦТ як типового структурного утворення земної поверхні та земної кори на основі запропонованої концепції ландшафтно-геоструктурної конформності.

2. Поглиблені уявлення про механізм прояву та формування на земній поверхні МЦТ

3. Проведена систематика та класифікація МЦТ території України.

4. Вперше для території України на єдиній теоретичній та методичній основі побудована цілісна морфоструктурна модель різнорангових МЦТ.

5. Розроблено методичні підходи та критерії виділення та вивчення МЦТ території України за матеріалами дистанційного зондування та комплексного аналізу геоморфологічних, геологічних, геофізичних та інших матеріалів.

6. Виявлені просторові закономірності розвитку МЦТ території України.

7. Виявлені закономірності історико-динамічного розвитку окремих локальних МЦТ території України.

8. Встановлена роль МЦТ як одного з провідних пошукових критеріїв на різні види корисних копалин та визначений зв'язок МЦТ із сейсмічністю території України.

Практичне значення. Отримані результати дисертаційного дослідження можуть використовуватися для проведення геолого-знімальних геолого-пошукових та інженерно-вишукувальних робіт. Побудовані карти МЦТ території України та окремих регіонів можуть слугувати при подальшому спеціальному вивченні різних компонентів природного середовища, особливо при проведенні районування, а також еколого-геоморфологічного прогнозу.

Висновки та рекомендації дисертації були впроваджені при проведенні вказаних вище науково-дослідних робіт, а також госпдоговірної теми "Комплексне дешифрування аерокосмоматеріалів та морфоструктурний аналіз території аркуша М-35-ХХІІ (Старокостянтинів) по титулу 906", яка виконувалась на замовлення Державного геологічного виробничого об'єднання "Північгеологія".

Результати роботи впроваджені у навчальний процес кафедри геоморфології та палеогеографії, де автор читає спецкурси "Аерокосмічні методи дослідження земної поверхні", "Сучасні теоретичні проблеми геоморфології", "Структурна геоморфологія".

Особистий внесок автора. Дисертаційна робота виконана на основі результатів досліджень отриманих автором при проведенні в якості наукового керівника та відповідального виконавця науково-дослідних робіт по держбюджетній та госпдоговірній тематиці кафедри геоморфології та палеогеографії Київського національного університету мені Тараса Шевченка. Ідея роботи, постановка проблеми та шляхи її вирішення запропоновані автором. Наукові, методичні та прикладні висновки та положення винесені на захист є авторськими.

Апробації результатів роботи. Результати дослідження пройшли апробацію на VII та VIII з'їздах Українського географічного товариства, Міжнародній конференції "Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха” (Пермь, 1993), наукових та науково-практичних конференціях "Підсумки 70-річної діяльності Канівського заповідника" (Канів, 1993), "Сучасний стан та перспективи розвитку геоморфології та палеогеографії антропогену" (Київ, 1996), "Українська геоморфологія: стан та перспективи" (Львів, 1997), "Людина в ландшафті XXI століття: гуманізація географії. Проблеми постнеокласичних методологій" (Київ, 1998), "Геоморфологія в Україні: новітні напрямки і завдання" (Київ, 1999), науково-практичній конференції “Загальнонаукові проблеми еніології та питання проведення моніторингу гео- та біоактивних структур” (Одеса, 12-14.09.2000 р.), ХХІХ Міжнародному географічному конгресі, (14-18 серпня 2000 р. Сеул, Корея), нукових конференціях "Житомирщина на зламі тисячоліть" (Житомир, 2000), “IV Щукинские чтения “Геоморфология на рубеже XXI века” (Москва, 2000), "Географічна наука та освіта в Україні" (Київ, 2000), " Проблеми ландшафтного різноманіття України" (Київ, 2000), Першій Всеукраїнській науковій конференції "Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія" (Київ, 2001), "Регіональні екологічні проблеми" (Київ, 2002), наукових конференціях професорсько-викладацького складу Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Публікації. Результати дослідження опубліковані в 33 наукових працях (у тому числі 21 у рекомендованих ВАК України наукових виданнях) загальним обсягом 10,8 друкованих аркушів.

Об'єм та структура роботи. Дисертація складається з вступу, 6 розділів, висновків та списку літератури (321 найменувань) та додатків; викладена на 279 сторінках друкованого тексту, містить 59 малюнків та 2 таблиці.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі "Теоретико-методологічні засади дослідження МЦТ" розглядається у історичний ретроспективі сучасний стан та основні теоретичні підходи до вирішення проблеми морфоструктур центрального типу в геоморфологічній науці. Підкреслюється, що для означення даного типу морфоструктур вживають цілу низку термінів. Нами пропонується поняття морфоструктури центрального типу виводити із загально геоморфологічних понять рельєфу земної поверхні та морфоструктури. На нашу думку, під рельєфом земної поверхні слід розуміти морфологічну характеристику гіпсометричної організації поверхні Землі в цілому або її окремих частин (територій), яка при цьому розглядається стосовно певного базового рівня (абсолютного чи відносного, горизонтального або нахиленого) у певному масштабі. Звідси, морфоструктура - це морфологічна характеристика латеральної організації земної поверхні. Поділяються морфоструктури на лінійні, лінійно-площові та площові. Серед останніх виділяється об'єкт нашого дослідження - морфоструктури центрального типу. МЦТ - морфологічний тип латеральної організації земної поверхні, при якому окремі дугові чи прямолінійні елементи формують навколо певного центру, або ядра, в загальному круглі (дугові) обриси які описуються законами центральної симетрії.

До середини 70-х років ХХ ст. в науковій літературі, присвяченій проблемі МЦТ, переважають окремі регіональні роботи, в яких основним об'єктом дослідження є локальні морфоструктури невеликих розмірів (О.Вязовов, 1967; Г.Князєв, 1967; О.Кравченко, 1960; І. Лучицький, 1971; І.Томсон, М.Фаворская, 1968; Д.Віссер, 1964; І.Святловский, 1971; М.Поляков, П.Трухальов, 1974; Н.Кочнєва, 1973 та ін).

Вперше достатньо струнку систему уявлень про МЦТ представлено в роботах В. Соловйова (1978,1980,1981,1982). Ним висунуті важливі положення про повсюдність їх поширення, гетерохронність виникнення, виявлено наближені закономірності дискретного розподілу МЦТ за розмірами, припущено кореляцію різнорозмірних МЦТ з геофізичними розділами в земній корі та мантії.

З кінця 70-х - початку 80-х років активна робота по геоморфологічному аналізу МЦТ проводиться колективом вчених Тихоокеанського інституту географії Далекосхідного наукового центру АН СССР (тепер РАН) під керівництвом Г.Худякова (1982, 1984, 1988). Дослідниками цієї групи виділені і описані різнопорядкові морфоструктури центрального типу сходу Євразії; визначена їх роль у геологічному минулому та геодинамічному контролі перехідної зони між окраїнами континенту та Тихого океану; зроблено фундаментальний висновок про приуроченість більшості геолого-структурних та геоморфологічних елементів регіону до трансрегіональних МЦТ з радіусами декілька тисяч кілометрів. Методологічною основою вивчення МЦТ, на думку далекосхідних вчених, має бути концепція геолого-геоморфологічної конформності, запропонована Г.Худяковим (1977). Виходячи з неї, МЦТ є геолого-геоморфологічними об'єктами, утворення яких зумовлено різноглибинними процесами, пов'язаними з еволюцією оболонок планети, аж до її внутрішнього ядра.

На початку 90-х років відбувся деякий спад інтересу у наукової громадськості до кільцевих структур з точки зору теоретичних узагальнень, що на нашу думку є наслідком резонансно-пульсаційного характеру процесу розвитку системи наук про Землю (С. Бортник, 1999). Серед робіт цього періоду вирізняються регіональні роботи білоруських дослідників (А.Матвєєв, Л.Ажгиревич, Л. Вольська та ін., 1993).

Вагомий теоретичний та практичний доробок з проблеми накопичено в Україні. Цьому сприяла значна географічна, геологічна, зокрема, геоморфологічна вивченість її території. Ще у роботах В. Бондарчука вказувалось на роль кільцевих утворень у формуванні рельєфу планети і іх геолого-структурну зумовленість. Суттєві результати пізніше отримані при регіональних дослідженнях кільцевих структур, зокрема С. Бистревської та співавторів по Українському щиту, В. Верховцева по території Приазов'я, А. Радзивілла, Р.Федорина, А. Мичака - по Карпатах, С. Кирикилиці та співавторів - по Волинському Поліссю, В. Грідіна, В. Омельченко, В. Шемет, А. Насада - по Придніпровській низовині, дослідниками Центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України (В. Лялько, О. Федоровський, В. Перерва та ін.) та співробітниками Лабораторії ландшафтної екології та дистанційних методів моніторінгу довкілля географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка (В.Тимофєєв, Ю.Кошик, С.Бортник, О.Ковтонюк, Н. Погорільчук та ін).

Важливим етапом став вихід "Карти лінійних та кільцевих структур УРСР" масштабу 1:1000000 (1984, 1989), яка є результатом багаторічних досліджень групи співробітників науково-дослідного геологорозвідувального інституту під керівництвом Б.Ніколаєнка. Виявлені за результатами дешифрування матеріалів аерокосмічних зйомок МЦТ відображені на ній відповідно до існуючих на той час геолого-геофізичних уявлень та фактологічного матеріалу.

Ми виходили з того, що віддешифровані за різними матеріалами, в першу чергу МАКЗ, морфологічні структури центрального типу є об'єктивно існуючими природними утвореннями і потребують пояснення, навіть якщо вони не можуть бути “раціонально” проінтерпретовані існуючим науково-методичним та теоретичним апаратом наук про Землю.

Виступаючи одним із найважливіших компонентів ландшафту, рельєф транслює конформні зв'язки далі - у ландшафтні особливості територій, визначаючи їх конформність геолого-структурній основі. Однак, така трансляція здійснюється не тільки через рельєф. Точніше, конформні зв'язки між ландшафтною структурою та геоструктурою можуть встановлюватись і без безпосередньої участі рельєфу, реалізуючись через інші механізми. Результати їх реалізації відображені на аерокосмічних знімках та на матеріалах радіолокаційного, інфрачервоного та інших видів дистанційного зондування земної поверхні. На них відображена певна морфологічна структура земної поверхні як результат реалізації конформних взаємозв'язків між геологічною структурою та ландшафтною морфологічною структурою території.

Базовим положенням про існування конформних ландшафтно-геоструктурних зв'язків є уявлення про наявність планетарного структурно-інформаційного каркасу, зумовленого складними процесами взаємодії ендогенних та екзогенних чинників на фоні постійно діючих космічних факторів (В. Юшманов, 1994). При цьому суттєва роль в таких взаємодіях належить гравітаційним та електромагнітним взаємодіям. В результаті формуються певні структурні інваріантні відношення, які впливають на характер будови, функціонування і взаємодію всіх геосфер планети. Вказані відношення обумовлюють виникнення та локалізацію, особливо на межах геосфер (зокрема, земній поверхні) упорядкованих природних систем, об'єктів, процесів, фізичних полів та явищ. Вони ж формують їх структурно-геометричні властивості, визначають просторово-часову активність, ритмічність і взаємний зв'язок, тим самим визначаючи їх різноманіття у різних природних умовах. Існування такого структурно-інформаційного каркасу найбільш достовірно встановлюється геолого-геофізичними методами для літосфери, де він виступає у вигляді тектонічного каркасу, який формує на земній поверхні різноманітні комбінації МЦТ.

За здатністю відображати динаміку структурно-тектонічного каркасу території усі компоненти ландшафту ми поділяємо на стабільні (літогенна основа), відносно стабільні (ґрунтовий покрив), мобільні (атмосфера та гідросфера) та субмобільні (рослинний покрив).

Найбільш інформативними щодо відображення геологічної структури території є субмобільні компоненти ландшафту, що зумовлено їх відносно високою у даному відношенні інерційністю. Мобільні компоненти ландшафту реагують більш тонко і швидше на зміни в геодинамічній активності регіону, однак не мають здатності до їх чіткої фіксації протягом тривалого періоду часу.

Вирішальну роль у встановленні конформних ландшафтно-геоструктурних меж відіграє вектор сумарного впливу дії ендогенних та екзогенних процесів на земній поверхні. Вектор ендогенного енергетичного імпульсу, що досягає земної поверхні, в момент виходу на неї різко змінює субвертикальний напрямок на субгоризонтальний і поширюється на значні площі. Екзогенна складова геоморфо- і ландшафтогенезу є також субвертикально орієнтованою внаслідок дії гравітації і на земній поверхні, відбувається свого роду розплескування екзогенного енергетичного імпульсу. Таким чином, ендогенна та екзогенна складові геоморфогенезу в ідеальній моделі підсилюють дію одна одної, резонуючи у субгоризонтальному (вздовжповерхневому) напрямку. Наслідком цього є невідповідність (зміщення ландшафтних меж відносно геоструктурних. Припинення активної дії ендогенного фактору і, навпаки, активізація екзогенного – сприяє проявленню у морфоструктурі земної поверхні статичних геоструктурних меж.

Отже, невідповідність меж, які виявляються за аерокосмічними матеріалами, у фізіоструктурі земної поверхні відомим геолого-структурним особливостям території не є свідченням відсутності зв'язків між ними та ландшафтними особливостями території. Це лиш означає, що такі зв'язки є досить складними і потребують науково обґрунтованого розшифрування. Формулювання певного принципу, який ми пропонуємо називати принципом ландшафтно-геоструктурної конформності може бути таким: ландшафтна морфоструктура є конформною відповідній їй однопорядковій геоструктурі.

Трансляція розрядки напруг в літосфері та відображення їх у морфологічній структурі земної поверхні можливе трьома способами:

1) за рахунок фазових переходів речовини та її міграції у внутрішніх геосферах;

2) за рахунок хвильової форми переносу енергії;

3) за рахунок структурної перебудови геофізичних полів внаслідок перших двох причин та під впливом космічних факторів.

Зв'язок між цими формами геодинамічних розрядок у літосфері досить тісний, і кожна з них не існує в реальній геологічній ситуації у відособленому вигляді.

На сьогодні основним поглядом на механізм виникнення МЦТ на земній поверхні є визнання їх діапірової природи - підйому мантійної речовини та енергії у вигляді астенолітів, розігрітих стовпів та струмків, що супроводжують конвекцію в мантії та ядрі, а іноді і без неї (Ю.Оровецький, 1990).

Проведені нами дослідження показують, що важливу роль у процесі формування МЦТ на земній поверхні відіграє екзогенний фактор морфогенезу. Екзогенні процеси чутливо реагують на варіації ендогенної складової і проявляють її глибинну статичну і динамічну складову. Зокрема, ступінь прояву МЦТ на земній поверхні залежить від інтенсивності теплових та флюїдних потоків, що підіймаються по системах дугових та кільцевих тектонічних зон (В.Перерва, 1999). Тому внаслідок денудації, посилення глибини ерозійного зрізу суттєво підвищується кореляція між морфологічною структурою денної поверхні та геолого-структурним планом території.

Таким чином, по аналогії з теоретичною моделлю географічного (геоморфологічного) циклу В.Девіса, схему утворення МЦТ на земній поверхні можна представити так: розрядка глибинних напруг на земній поверхні та у приповерхневому шарі – виникнення на земній поверхні навколо гіпоцентру енергетичного джерела переважно радіальних морфологічних систем – оформлення радіально-концентричного каркасу під дією екзогенних процесів.

У другому розділі дисертації "Методика виявлення та аналізу МЦТ" розглядається методичний інструментарій, що використовується при морфоструктурних дослідженнях. Підкреслюється, що у ньому чітко розрізняються групи методів, які застосовуються на різних етапах вивчення МЦТ. Такими етапами є виявлення, вивчення та встановлення генезису морфоструктур. Так, на етапі виявлення МЦТ території України використовувались методи дешифрування аеро- та космознімків, структурно-геоморфологічний аналіз топографічних карт тощо. Зазначимо, що в Україні накопичений багатий досвід аерокосмічних методів у практиці географічних та геологічних досліджень. В цьому напрямку значний внесок зробили В.Лялько, О.Федоровський, О.Маринич, В.Некос, В.Палієнко, С.Бистревська, В.Верховцев, В.Гриневецький, В.Давидчук, А.Мичак, Б.Ніколаєнко, В.Пазинич, В.Перерва, В.Тимофєєв та ін.

З метою виявлення системи МЦТ території України нами віддешифрвана серія різномасштабних космо- і аерознімків різної роздільної здатності, виконаних у оптичному діапазоні спектру та окремі спектрозональні знімки трьох масштабних рівнів: знімки основного масштабу, на яких виділялись МЦТ, співмірні масштабу дослідження; оглядового масштабу, які охоплюють всю територію України та суміжні регіони; детального масштабу, за якими досліджувалась внутрішня будова окремих МЦТ та їх систем. Спершу розпізнавались та виділялись всі кругові, овальні, кільцеві, концентричні та радіальні елементи зображення, обумовлені змінами як власне малюнку, так і фототону зображення. Одночасно здійснювалась розбраковка фотоаномалій на природно обумовлені та обумовлені технологічними особливостями знімків. Значний вплив на якість фотозображення мають атмосферні умови та явища, що визначається за знімками, зробленими в різний час і т. п. Однак, зауважимо, що особливості хмарного покриву можуть свідчити про існування певних МЦТ, які мають активний вплив на характер його розподілу (Б.Єжов, Л.Іщенко, 1983).

На наступному етапі виділені кільцеві об'єкти та їх окремі фрагменти поділялись на декілька градацій відносно надійності їх виділення. З'ясовувалась також стійкість прояву кільцевих структур на знімках різних зон спектру, різних масштабів та періодів зйомки.

Останній етап полягав у геоструктурній інтерпретації виділених об'єктів за наявними геолого-геофізичними матеріалами та за аналогами подібних МЦТ в інших регіонах. З цією метою, в першу чергу, визначався прояв МЦТ в рельєфі, що встановлюється на знімках безпосередньо по малюнку річкових долин, розташуванню озерних улоговин, болотних низин, окремих горбів, піднять, ділянок межиріч, морських заток і бухт, тощо.

Значний маскуючий вплив на характер фотозображення має інтенсивна господарська освоєність території України. Наявна густа, геометрично правильна сітка сільськогосподарських угідь значно ускладнює прояв природної морфологічної структури земної поверхні. В цьому випадку ефективним є використання дрібномасштабних знімків.

В процесі безпосереднього дослідження виявлених МЦТ проводився порівняльний аналіз виявлених МЦТ із спеціальними географічними картами, з метою встановлення конформних зв'язків з різними компонентами та параметрами природного середовища. Особливе місце тут займають палеогеоморфологічні методи, за якими встановлювалась історія розвитку окремих локальних МЦТ. Для визначення генезису МЦТ важливе місце відводилось комплексному вивченню та співставленню наявних геоморфологічних та геолого-геофізичних матеріалів, що супроводжувалось побудовою серії спеціалізованих морфоструктурних карт, схем, та профілів.

Таким чином, основним методичним принципом при вивченні МЦТ території України, з урахуванням складності, багатоплановості об'єкту дослідження, виступає принцип комплексності та системності.

Третій розділ "Класифікація та систематика МЦТ території України" присвячений розгляду основних підходів до класифікаційних побудов щодо МЦТ взагалі та території України зокрема.

Вирішення проблеми класифікації та систематизації таких складних морфологічних об'єктів як рельєф та морфоструктура земної поверхні можливе двома шляхами - побудовою комплексної класифікації, в якій би поєднувались різні ознаки рельєфу земної поверхні, або проведенням класифікації за окремими характеристиками чи показниками: морфологічними, морфографічними, генетичними, віковими тощо (Ю. Симонов, 1988) Останній шлях, на нашу думку, є доцільним при регіональних геоморфологічних дослідженнях і його результати повинні використовуватись при комплексних класифікаційних дослідженнях. Тому він обраний нами для проведення класифікації морфоструктур центрального типу території України.

Ми поділяємо МЦТ території України за такими ознаками: розміром, генезисом, віком, ступенем стабільності прояву в морфологічному малюнку земної поверхні, внутрішньою морфологією, домінуючою ідентифікаційною ознакою, просторовим співвідношенням до лінеаментної сітки, ступенем прояву на земній поверхні, морфологією поперечного профілю та ін.

Важливим параметром МЦТ є їх латеральні розміри. Цей параметр дає можливість вияснити впорядкованість просторового розміщення МЦТ, а також систематизувати їх за рангом. Існують два емпіричні підходи до розмірної класифікації МЦТ. Одними дослідниками визнається наявність чіткої дискретності у латеральній розмірності МЦТ пов'язаної з теоретичним припущенням про рівність радіусів МЦТ та глибини їх закладання. Частина дослідників існування такого зв'язку не визнає. Тому існуючі класифікаційні схеми поділу МЦТ за розмірами погано корелюються між собою як за кількістю груп, так і за абсолютними значеннями таксонів, що виділяються ( В.Буш, 1984).

Пропонується виділяти порядки МЦТ за співвідношенням їх з розмірами регіону, який досліджується. На території України нами встановлені планетарні, трансконтинентальні, трансрегіональні, регіональні І і ІІ порядків та локальні МЦТ. Контури та фрагменти внутрішньої структури планетарних та, частково, трансрегіональні МЦТ при середньомасштабному розгляді в межах території України сприймаються як лінійні та лінійно-площові морфоструктури і виокремлюються як округлі на схемах більш дрібного масштабу.

При реалізації генетичних класифікаційних побудов слід мати на увазі принципові глибинні механізми утворення МЦТ на поверхні Землі. Для першого типу провідним є процес вторгнення певних мас мантійної речовини у земну кору та її внутрікорова міграція до земної поверхні. Другий тип МЦТ пов'язаний з хвильовими процесами в надрах Землі, які не супроводжуються активним переміщенням речовинних мас. Виникнення третьої групи МЦТ пов'язується з організаційним впливом на процеси, що формують морфоструктуру земної поверхні різної природи фізичних полів – теплового, магнітного, електростатичного, електромагнітного, гравітаційного та інших полів.

Окремий клас МЦТ пов'язується з дією екзогенних процесів у різних тектонічних умовах. До нього слід відносити ті МЦТ, які моделюють кільцеві чи дугові обриси на фоні дрібноблокової тектоніки. Прикладом може слугувати елементарний, невеликий за розмірами, тектонічний блок з різкими прямолінійними межами, які внаслідок дії екзогенних - особливо флювіальних - процесів в умовах постійнодіючого гравітаційного поля, набувають плавних дугоподібних обрисів. Для щитів такий процес досить тривалий, через вихід на денну поверхню щільних порід фундаменту та відсутність потужного осадового чохла. Тому тут переважають прямолінійні елементи морфологічної структури земної поверхні. У закритих районах (наприклад, ДДВ), завдяки моделюючій ролі флювіальних процесів в умовах потужного осадового чохла переважають плавні обриси у морфоструктурі земної поверхні, і тому тут МЦТ більш яскраво виражені.

Виходячи з теоретичного положення про різний характер речовини та процесів, які протікають у ядрі, мантії та земній корі потрібно розрізняти відповідно за генезисом ядерні, мантійні та корові. Найбільш доступними для вивчення та аналізу з точки зору їх походження є корові МЦТ. Спираючись на результати наших досліджень та роботи інших авторів ми пропонуємо поділяти корові МЦТ за генезисом на ендогенні, екзогенні, космогенні, техногенні.

В свою чергу, серед ендогенних виділяються тектоногенні, магматогенні та матаморфогенні МЦТ.

При побудові класифікацій МЦТ за віком під останнім мається на увазі час першого прояву даного типу морфоструктури на земній поверхні. В цілому спостерігається така закономірність: чим більша за розміром МЦТ, тим давніше вона закладена і раніше проявлялась у морфологічній структурі земної поверхні. Ми виходимо з того, що тектоно-магматична активність на планеті має різномасштабний перервно-неперервний характер. Під час глобальних планетарних епох підвищеної геодинамічної активності (епох гороутворення, геосинклінальних епох) відбувались значні перебудови структурних планів як окремих регіонів, так і планети в цілому, формувались нові композиції різнорангових та різномасштабних МЦТ. При цьому відбувався процес розширення морфологічного різноманіття земної поверхні, ускладнення морфоструктурних малюнків.

Щодо України, то вік системи МЦТ її території та окремих регіонів в значній мірі також визначався періодами тектонічної активізації. Зрозуміло, що найдревнішими є регіональні та трансрегіональні МЦТ. В їх межах ще збереглися древні структурно-речовинні комплекси, які дотепер проявляють себе як МЦТ. Прикладом цього може слугувати Бердичівська МЦТ з комплексом ультраметаморфічних гранітоїдів, проявлених в морфоструктурі земної поверхні як куполоподібне підняття з відцентровим малюнком гідромережі.

Побічним показником віку МЦТ є геологічні сліди тектоно-магматичних активізацій. Таким чином, закрема, встановлюється протерозойський вік Житомирської та Коростенської МЦТ, палеозойський – Південно-Східної, мезозойський – Бовтиської та Білоозерської МЦТ, кайнозойський – більшості з виділених в нашій роботі локальних МЦТ. До пізньоплейстоценових відносяться окремі кільцеві пасмові форми, більша частини локальних болотних низин.

Підкреслимо, що серед локальних МЦТ у сучасній морфоструктурі земної поверхні спостерігаються короткотривалі за часом існування МЦТ. Так М.Василевський (1988) описує МЦТ, які проявляються на земній поверхні лише у моменти виверження вулкану концентричними колами навколо кратеру та на схилах. Нами такі структури відносяться до типу спалахуючих. До цього ж типу ми відносимо і морфоструктури, які періодично, в залежності від періоду чи часу зйомки, проявляються на МАКЗ.

За ступенем стабільності прояву в морфологічному малюнку земної поверхні протягом певного періоду голоценового часу МЦТ поділяються на успадковані або наскрізні, напівнаскрізні, що проявляються не у всіх, а в деяких морфоструктурних планах, серед яких можна виділити активізовані (відображені в сучасній поверхні) та затухаючі (проявлені лише у похованому рельєфі); не успадковані, які дешифруються лише на поверхні.

Внутрішня морфологічна будова (фактура) кожної конкретної МЦТ має деякі типові відміни. Досить часто зустрічаються МЦТ у фактурі яких відсутні будь-які елементи, що її ускладнюють. Такі МЦТ, з одним зовнішнім граничним контуром, віднесені нами до типу простих. До нього, із згаданих раніше, відноситься Бовтиська МЦТ, виражена у полях палеогенових відкладів, що збереглися від розмиву. Характерним прикладом простих МЦТ є такі, що виділені на МАКЗ за однорідним характером фототону.

Серед складних МЦТ ми розрізняємо радіальні, концентричні, радіально-концентричні та складно-фактурні.

Використовуючи метод візуального геометричного оконтурення МЦТ за різними морфологічними елементами земної поверхні та інших поверхонь, які топологічно до неї прив'язані, нами виділялись різні типи МЦТ, відмінні за домінуючою ідентифікаційною ознакою (гідроморфоструктури, ландшафтної морфоструктури, педоморфоструктури, фітоморфоструктури тощо). В останньому випадку синтетичною комплексною ідентифікаційною ознакою виступають особливості фототону, текстура інші оптико-спектральні характеристики фотозображення, у тому числі отримані внаслідок різноманітних технологічних трансформацій.

За матеріалами геологічного картографування окремо виділяються геоморфоструктури центрального типу (ГМЦТ) – ізометрично організовані елементи геологічного (геолого-структурного) простору.

Окремий клас морфоструктур – параметричні морфоструктури, зокрема морфоструктури геофізичних та геохімічних полів. Параметричні МЦТ виділяються по картах розподілу параметрів та характеристик природного середовища. До морфоструктур геофізичних та геофізичних полів відносяться гравіморфоструктури, магнітоморфоструктури, сейсмоморфоструктури, термоморфоструктури тощо і т.д.

В окремих випадках, оконтурення окремих МЦТ та елементів їх фактури опирається на особливості морфологічної структури хмарності (атмоморфоструктура), снігового покриву (нівальна морфоструктура), стану льодових полів на великих водоймах (льодова морфоструктура).

Таким чином, виділені за однією домінуючою ознакою МЦТ можна вважати морфологічно однорідними структурами (наприклад, гідроморфоструктури). В багатьох випадках МЦТ з однаковою чіткістю виділяються за морфологічними ознаками, які належать до різних типів (наприклад, параметричні ознаки та гідроморфоструктура), то такі МЦТ структури ми називаємо дубль-МЦТ.

В інтегративних МЦТ контур є складеним з морфологічних фрагментів малюнку різного типу ознакових полів.

За характером просторового співвідношення до лінеаментної сітки МЦТ поділяються на вузлові – центр МЦТ розташований у місці перетину двох і більше лінеаментів чи їх зон; лінійно-детерміновані – центр МЦТ розташований на прямолінійній зоні чи структурній лінії; міжлінійні або коміркові - центр МЦТ знаходиться в зоні обмеженій лінеаментами.

За ступенем (повнотою) прояву на земній поверхні контурів МЦТ виділяються повно та частково проявлені. В той же час такий прояв може бути суцільним по контуру, фрагментарним, або змішаним - коли по контуру МЦТ спостерігається поєднання ділянок суцільного та фрагментарного оконтурення. Серед МЦТ з частковим проявом контурів виділяються: напівзакриті (проявлено понад ѕ контуру), напіввідкриті (проявлено більш як половина, але не менше ѕ) та відкриті, або ж півкільця. Менші за кутовими розмірами фрагменти контуру МЦТ є дугами. Дуги, кутова величина яких має значення в околі 900, називається секторальними. Великими дугами є дуги кутові значення яких знаходяться між 90 та 1800, а малі – менше за 900.

За морфологією поперечного профілю розрізняються опуклі (купольні) МЦТ, властиві переважно міжлінеаментним зонам, ввігнуті (депресійні), характерні для лінеаментних зон, вирівнені (плоскі) та комбіновані МЦТ.

Опираючись на розмірну систематику МЦТ в цьому ж розділі показується роль яку відіграють в морфологічній структурі території України МЦТ високого порядку.

За результатами просторового геометричного аналізу крупних рис рельєфу континентів та океанічного дна з використанням глобальних дрібномасштабних моделей нами побудована оригінальна схема планетарної системи МЦТ.

Безпосередньо на території України знаходиться зовнішній контур Циркумполярної МЦТ та периферійна зона Євразійської МЦТ. Причому обидві МЦТ взаємодіють на території України в її південній частині, зумовлюючи формування тут регіонів із складною геолого-геофізичною, геоморфологічною та ландшафтною будовою.

В геотектонічному відношенні південний контур Циркумполярної МЦТ відокремлює область великих платформених рівнин від розташованих південніше областей досить активних альпійських гірсько-складчастих споруд та передгірських прогинів. На території України, де відбувається зближення меж цієї МЦТ та Євразійської МЦТ, контур першої ймовірно захоплений дуже активною переробкою в межах менших за радіусом і не так чітко підкреслених у сучасному рельєфі поверхні молодих МЦТ.

Не дивлячись на мозаїку накладених МЦТ та блокових структур широтна диференціація в межах периферійної зони Циркумполярної МЦТ проявляється досить чітко в породах кристалічного фундаменту – від Прип'ятського прогину до Приазовської частини УЩ.

За межами Придніпровської височини активність периферійної зони Циркумполярної МЦТ проявляється слабше, її ознаки відмічені на Волино-Подільській височині та на Придніпровській низовині. В рельєфі сучасної поверхні окремі фрагменти цієї периферійної зони у вигляді різних за розмірами долин та вододілів простежуються на всій території України. Найбільш крупними лінійно-площовими морфоструктурами серед них є ділянки середньої течії р. Прип'ять, Овруцький кряж, а також система долин та межиріч верхніх течій річок Гірський та Гнилий Тікич та Південного Бугу.

На території України Євразійська МЦТ фіксується завдяки високій активності периферійної зони. Фрагменти цієї зони досить чітко простежуються в сучасному рельєфі у вигляді так званої смуги Карпінського, що має тут північ-північно-західний напрямок. Ця лінія була виділена ще в минулому сторіччі, однак її повна геолого-структурна інтерпретація як природного феномену до сьогодні не проведена. Важливою особливістю смуги Карпінського є приуроченість до неї аномальних для рівнинного рельєфу крупних додатних специфічних форм рельєфу – кряжів. Серед найбільш крупних Овруцький, Гологоро-Кременецький, Мізоцький, Донецький. Сюди ж можна віднести і крупні пасмові форми – Білокоровицьку, Озерянську, Попельнянську, Мошногірську. Простягання лише двох кряжів – Мізоцького та Донецького вписується у лінію Карпінського, контури решти вписуються у МЦТ нижчого рангу і контролюються розломами інших напрямків. Характерною рисою вказаних морфологічних утворень, крім приуроченості до лінії Карпінського є належність їх до інверсійного типу МЦТ. Неоднозначно визначається і вік їхнього оформлення в рельєфі земної поверхні в якості додатних форм: від пізнього палеоцену до пізнього плейстоцену. Можна припустити, що після свого утворення в протоархеї Євроазійська МЦТ у своїй периферійній зоні в пізньому плейстоцені проявляла активність як цілісна система.

Нами в межах України виділяються фрагменти 9 МЦТ трансконтинентального рівня (рис.1). Безпосередньо на території України взаємодіють дві однопорядкові МЦТ радіусом близько 900 км: Дніпровсько-Волзько-Балтійська та Середньо-Європейська. Південь України входить до меж Чорноморської МЦТ меншого радіусу.

Дніпровсько-Волзько-Балтійська МЦТ практично відповідає Дніпровському (Скіфському) нуклеару (М.Глуховський, 1988). Її межа добре встановлюється за матеріалами космічного зондування та, в певній мірі, за геолого-геоморфологічними даними. В рельєфі вона не досить яскраво виражена, оскільки затушована взаємодією із сусідніми, більш активними МЦТ. Характерною ознакою є особливості внутрішнього малюнку гідромережі, окремі відрізки якої утворюють інтегрований кільцевий малюнок. Ядерна частина МЦТ в рельєфі представлена Валдайською височиною, з якої в радіальному напрямку розтікаються крупні ріки Східно-Європейської рівнини.

На території України периферійна зона Дніпровсько-Волзько-Балтійської МЦТ контролює розташування Придніпровської та Приазовської височин, Донецького кряжу та південної частини Придніпровської низовини.

На півдні Дніпровсько-Волзько-Балтійської МЦТ зміщеним концентром виділяється трансрегіональна Середньоруська МЦТ, що охоплює однойменну височину, а в межах України, північну та середню частину Дніпровсько-Донецької западини. Ширина області максимального зближення зміщених концентрів Дніпровсько-Волзько-Балтійської та Середньоруської МЦТ дорівнює довжині субмеридіонального відрізку долини р.Дніпро між Дніпропетровськом та Запоріжжям.

На південному заході Дніпровсько-Волзько-Балтійська МЦТ інтерферує із Середньо-Європейською МЦТ, центр якої розташований на Головному Європейському вододілі в районі м. Львова. Найбільш чітко межі цієї МЦТ простежуються по Адріатичному узбережжі Балкан та північному шельфу Чорного моря. В межах України Середньо-Європейська МЦТ охоплює все Правобережжя та північну частину ДДВ. Згадана вище Середньоруська МЦТ є сателітною для Середньо-Європейської.

Внутрішня будова останньої МЦТ є досить складною, оскільки вона охоплює, на відміну від Дніпровсько-Волзько-Балтійської МЦТ, як рівнинні так і гірські райони. Межа між останніми є субширотною і радіальною і ділить дану МЦТ на дві частини.

На території України в межах Середньо-Європейської МЦТ виділяється зміщений на схід концентр, - трансрегіональна Правобережна МЦТ. Остання охоплює центральну та