НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Інститут геологічних наук

Соляник Євген Анатолійович

УДК 553.99:551.79](477.42/477.82)

БУРШТИН ПОКРИВНИХ ВІДКЛАДІВ

УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

04.00.01 – загальна та регіональна геологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі геології антропогену Інституту геологічних наук НАН України

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор

Шовкопляс Володимир Миколайович,

завідувач відділу геології антропогену Інституту геологічних

наук НАН України

Офіційні опоненти:

доктор геолого-мінералогічних наук, професор Рябенко Василь Адамович, старший науковий співробітник відділу геології корисних копалин Інституту геологічних наук НАН України

кандидат геолого-мінералогічних наук Нестеровський Віктор Антонович,

доцент кафедри мінералогії, геохімії і петрографії Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

Провідна установа:

Український державний геологорозвідувальний інститут, Міністерство екології та природних ресурсів України, м. Київ

Захист відбудеться "10" грудня 2002 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д .162.02 при Інституті геологічних наук НАН України за адресою: 01054, Київ-54, вул. О. Гончара, 55-б.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України за адресою: 01054, Київ-54, вул. О. Гончара, 55-б.

Автореферат розісланий "4" листопада 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Дослідження бурштиноносності Українського Полісся проводились з кінця 19 ст. і до наших часів. Була визначена приуроченість первинних родовищ бурштину до середньо-, верхньоеоценових та нижньоолігоценових шарів київської, обухівської та межигорської світ, на які в подальшому й була звернена основна увага вчених. Однак прояви бурштину доволі часто зустрічаються і у відкладах антропогену України, представлених льодовиковими, водно-льодовиковими, алювіальними, озерними, болотними, елювіально-делювіальними, делювіальними та еоловими генетичними типами осадків. У зв'язку з цим набуває актуальності питання вивчення проявів бурштину в четвертинних утвореннях, тим більше, що навіть епізодичні його знахідки майже завжди вказують або на просторову близькість первинних нижньопалеогенових розсипів, або на наявність таких в більш глибоких горизонтах розрізу.

Антропогенові розсипи з промисловими вмістами бурштину відмічались лише в льодовикових і водно-льодовикових утвореннях північної частини Балтійсько-Дніпровської бурштиноносної провінції. Актуальність вивчення відкладів зазначеного генезису обумовлюється їх широким розповсюдженням і в Українському Поліссі.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у рамках тематик, що розроблялись у відділі геології антропогену ІГН НАН України: "Стратиграфія і геохронологія лесової і льодовикової формацій України" ( № державної реєстрації V010343), "Стратиграфія і кореляція фанерозойських відкладів нафтогазоносних і вугленосних провінцій України" ( № державної  реєстрації V002576).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є характеристика проявів бурштину в четвертинних відкладах Українського Полісся. Досягнення поставленої мети потребувало вирішення таких завдань:–

детальна характеристика четвертинного покриву району досліджень;–

вивчення умов залягання бурштину та шляхів його концентрації у четвертинних відкладах різних генетичних типів;–

визначення характерних особливостей речовинного складу бурштиновміщуючих порід;–

встановлення можливих концентрацій бурштину у неоплейстоценових і голоценових відкладах Українського Полісся.

Наукова новизна одержаних результатів.

1.

2.

3.

4.

Теоретичне і практичне значення одержаних результатів. Проведені дослідження важливі для виявлення нових знахідок бурштину в четвертинних відкладах, а також для розробки пошукових критеріїв при проведенні геологорозвідувальних робіт на первинні палеогенові розсипи з промисловими вмістами бурштину.

Особистий внесок здобувача. Основні результати щодо визначення генетичних типів і літологічних особливостей бурштиновміщуючих порід та концентрацій в них бурштину отримані здобувачем самостійно.

Фактичний матеріал. Основна частина фактичного матеріалу отримана при проведенні польових робіт в межах Волинської, Рівненської та Київської областей. Проаналізована значна частина наявних літературних та фондових джерел за темою дисертації. Проведений мінералогічний та гранулометричний аналіз 88 зразків, відібраних з бурштиновміщуючих відкладів у смт Клесів (всього вивчено 4 розрізи – діючий кар'єр з видобутку бурштину РПЗ-4, кар'єр , кар'єр (ділянка Великий Пугач), 28 зразків з розрізу у с. Нові Петрівці. Оброблені фондові матеріали за результатами повного мінералогічного аналізу (усього 77 визначень) та мінералогічного аналізу легкої фракції (усього 942 визначення) зразків, відібраних зі свердловин колонкового буріння Барашівської бурштиноносної зони.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були викладені та обговорювались на III міжнародній конференції: "Екологія Карпатського єврорегіону (Мішкольц, Угорщина, 2000); молодіжній науковій конференції: "Аспекти геологічної науки на рубежі тисячоліть" (Київ, 2001); Третій Всеросійській нараді з вивчення четвертинного періоду (Смоленськ, Росія, 2002).

Публікації. Основні положення і результати дисертації викладені в трьох статтях та двох повідомленнях в тезах доповідей.

Обсяг та структура роботи. Дисертація обсягом 152 сторінки складається з вступу, 6 розділів, висновків та списку використаних джерел (130 найменувань). Містить 18 малюнків та 1 таблицю.

Дисертаційну роботу виконано у відділі геології антропогену Інституту геологічних наук НАН України під керівництвом доктора геолого-мінералогічних наук, професора В. М. Шовкопляса, якому автор висловлює щиру подяку. Особливу вдячність за допомогу в роботі та незмінно уважне ставлення автор висловлює кандидатам геолого-мінералогічних наук В. М. Мацую та Н. І. Дикань. Автор висловлює вдячність кандидату геолого-мінералогічних наук А. Н. Ляшенко за допомогу в оволодінні методикою проведення мінералогічного аналізу, а також усьому колективу відділу геології антропогену ІГН НАН України за співучасть у виконанні даної роботи.

КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОГЛЯД ВИВЧЕНОСТІ БУРШТИНОВМІЩУЮЧИХ ВІДКЛАДІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

В історії вивчення бурштину України умовно виділяється три періоди: перший – XXVIII- початок XX століття, другий – радянський (1917-1991 р.р.), третій –  з 1991 р. до нашого часу.

Перший період характеризується уривковими відомостями про знахідки бурштину та спробами їх наукових узагальнень. Певні аспекти, що стосувались знахідок бурштину та умов його залягання, розглядались в роботах А. Ржончинського (1736), А. С. Роговича (1873), В. Г. Бродовича (1877), А. Гедройца (1886), Н. Соколова (1893), Ф. Кеппена (1899), П. Г. Михайловського (1903) та ін. Підсумки першого етапу дослідження українського бурштину підвів у своїх роботах академік П. А. Тутковський (1911, 1920 та ін.). Він узагальнив усі матеріали про розповсюдження бурштину у Київській, Волинській та Мінський губерніях. Місцезнаходження бурштину на Волині П. А. Тутковський розділив на два типи: корінні та вторинні (ератичні).

У радянський період з'являється велика кількість наукових публікацій, що висвітлюють геологічну будову, генезис та стратиграфічне положення бурштиноносних порід, мінеральний склад, нові знахідки бурштину: А. Є. Ферсман (1925), П. І. Василенко (1929, 1933), Л. М. Хандросс (1941), Е. Е. Рожко (1964), С. С. Савкевич (1970, 1973), Ю. В. Семенченко (1974), В. С. Трофимов (1974), А. І. Серебрицький (1979), Б. І. Сребродольський (1980, 1982, 1984), В. М. Мацуй (1985, 1987), В. Ю. Зосимович, Є. В. Савронь (1987) та ін. Серед українських дослідників цього періоду склалася думка про те, що як первинні, так і багаторазово перевідкладені розсипи бурштину в Україні переважно місцевого походження.

З 1979 р. в межах Рівненської і Житомирської областей проводилися загальні пошуки, пошуково-розвідувальні й оцінні роботи на бурштин. Ці дослідження проводились на усіх раніше встановлених проявах бурштину – у басейні рік Горинь і Уборть, районі смт Клесів, сел Бараши, Гулянка та ін. У процесі цих робіт у районі смт Клесів виявлений ряд ділянок із промисловим вмістом бурштину. Попередні результати пошуково-розвідувальних робіт на бурштин у межах Українського Полісся висвітлюються в роботі І. А. Майдановича і Д. Є. Макаренко (1988).

У 1984 р. В. М. Мацуй і Є. В. Савронь (ІГН АН УРСР) відкрили родовище бурштину в околицях с. Вільне (Трипутнянська сільрада) Дубровицького району.

У 1984 та 1986 роках в Інституті геологічних наук НАН Україні з метою встановлення віку бурштиновміщуючих порід проводилось палінологічне вивчення проб, відібраних з бурштиновміщуючих верств Клесівської і Барашівської бурштиноносних зон.

Третій період вивчення бурштиноносних відкладів починається з надбанням Україною незалежності. У 1995 р. В. М. Мацуй і В. А. Нестеровський опублікували роботу, у якій подана узагальнююча характеристика бурштиноносності України.

Незважаючи на великий обсяг геологічних досліджень, недостатньо вивченим залишається питання четвертинних розсипів бурштину у зв'язку з тим, що основна увага дослідників була спрямована на багаті первинні еоцен-олігоценові розсипи. У даній роботі здійснено спробу отримати матеріали, щодо умов залягання бурштину та шляхів його включення у четвертинні утворення Українського Полісся.

МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

На першому етапі досліджень був проведений аналіз вивченості бурштиноносних відкладів у межах Українського Полісся. Для цього використовувалися літературні джерела і дані, приведені у звітах за результатами пошукових робіт на бурштин. Це дозволило визначити загальну картину напрямків досліджень і намітити основні цілі і задачі, рішення яких і лягло в основу роботи.

Проведене дослідження геологічної будови четвертинного покриву району досліджень і палеогеоморфологічний аналіз території показує, що антропогенові розсипи бурштину формувалися переважно в результаті екзараційно-акумулятивної діяльності дніпровського льодовика, який найбільш істотно вплинув на палеорельєф. У зв'язку з цим особлива увага була спрямована на вивчення проявів бурштину у моренних, флювіогляціальних і лімногляціальних утвореннях. У процесі дослідження вивчалися також алювіальні, делювіальні, елювіально-делювіальні, озерні, болотні й еолові розсипи бурштину, формування яких відбувалося починаючи з раннього неоплейстоцену і по голоцен включно. Це дозволило визначити основні закономірності включення бурштину в розглянуті відклади.

Дослідження речовинного складу палеогенових, неогенових і антропогенових відкладів з розрізів діючих кар'єрів з видобутку бурштину проводилися за загальноприйнятою методикою мінералогічного і гранулометричного аналізу. У роботі використовувалися також дані мінералогічного і гранулометричного аналізу зразків, приведені у звітах по геологічній зйомці.

За результатами дослідження мінералогічного і гранулометричного складу осадків складені криві зміни вмісту основних мінералів і діаграми зміни гранулометричного складу для різних вікових і генетичних відмінностей відкладів, що вміщують бурштин. Порівняння отриманих результатів з даними інших авторів дозволили уточнити і деталізувати уявлення про речовинний склад бурштиновміщуючих відкладів, а також визначити джерела їхнього живлення.

Певна увага була спрямована на вивчення валунного і гравійно-галькового матеріалу, включеного в моренні і флювіо- (лімно-) гляціальні бурштиновміщуючі відклади. Це дозволило виявити джерела надходження бурштину в покривні відклади Українського Полісся.

ГЕОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА БУРШТИНОВМІЩУЮЧИХ ВІДКЛАДІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

Результати аналізу геологічної будови території України, схеми поширення і випадкових знахідок бурштину свідчать про приуроченість більшості проявів бурштину в Україні до північних і північно-західних схилів УЩ, зони зчленування кристалічних утворень УЩ і осадово-вулканічних утворень Прип'ятського прогину і Волино-Подільської плити. Група проявів бурштину зосереджена в районі зчленування Українського щита і Дніпровсько-Донецької западини (південно-західний борт ДДВ, він же північно-східний схил УЩ). В осадовому чохлі, що перекриває кристалічні утворення північної частини Волино-Подільскої плити і північно-західного району Українського щита і його схилів, бурштиноносні верстви встановлені на різних стратиграфічних рівнях палеогену, неогену й антропогену. Вміщують бурштин у первинному заляганні відклади середнього, верхнього еоцену і нижнього олігоцену. Розсипи бурштину у вторинному заляганні зустрічаються у відкладах верхнього олігоцену, неогену й антропогену. Далі в розділі наводяться відомості про розповсюдження, потужності, особливості будови вищезгаданих стратиграфічних горизонтів в межах Українського Полісся. В розділі також містяться дані про мінеральний, гранулометричний склад бурштиновміщуючих порід досліджуваного регіону.

БУДОВА ЧЕТВЕРТИННОГО ПОКРИВУ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

На території Українського Полісся четвертинні відклади мають широке розповсюдження і представлені такими генетичними типами порід: 1) гляціальними, 2) флювіо- (лімно-) гляціальними, 3) алювіальними, 4) озерними, 5) еоловими, 6) елювіальним, 7) делювіальними. Розповсюдження основних генетичних типів відкладів тісно пов'язане з геоморфологічними особливостями території.

За віком четвертинні відклади Українського Полісся відносяться до нижнього, середнього, верхнього неоплейстоцену і голоцену.

Нижній неоплейстоцен (Хронологічний інтервал – 900-400 тис. років)

Нижньонеоплейстоценові відклади району дослідження складені трьома стратиграфічними горизонтами – волинським, лубенським і крукеничським.

Найбільш давні за віком відклади волинського горизонту залягають в основі долин розмиву і улоговин льодовикового випахування у межах Волинського Полісся. У більшості випадків дно долин вистеляють водно-льодовикові відклади з ератичним матеріалом, але трапляються і валунні суглинки, супіски. Льодовикові і водно-льодовикові відклади волинського горизонту перекриваються міжльодовиковими осадками лубенського горизонту, представленими в льодовиковій зоні біличанськими озерно-алювіальними верствами. Вище залягають льодовикові (в тих же долинах розмиву) відклади крукеничського горизонту, які перекриваються чигиринськими міжльодовиковими утвореннями і мореною дніпровського зледеніння.

Середній неоплейстоцен (Хронологічний інтервал – 450-150 тис. років)

Середньонеоплейстоценові відклади в межах Українського Полісся представлені чигиринським, дніпровським, коршевським і деснянським горизонтами.

У Київському Поліссі відклади чигиринського горизонту представлені алювієм IV надзаплавної тераси рік Здвиж і Ірпінь, похованим балковим алювієм у районі м. Києва, великою частиною озерно-алювіальних осадків у долині р. Ірпінь (ірпінські верстви), субаеральними лесами і темно-сірими лісовими ґрунтами, а також озерними й озерно-болотними осадками межиріч Здвижа-Ірпеня-Стугни. У Житомирському і Волинському Поліссі відклади чигиринського горизонту мають в цілому обмежене поширення.

До дніпровського горизонту відносяться утворення льодовикового комплексу часу дніпровського зледеніння, представлені водно-льодовиковими підморенними, моренними, водно-льодовиковими надморенними відкладами, а також синхронними з ними алювіальними й алювіально-озерними відкладами річкових долин і похованими ґрунтами і торфовищами.

Льодовикові відклади (морена) на території Українського Полісся представлені валунними суглинками, рідше валунними глинами, валунними супісками і валунними пісками. Поширені на розглянутій території як основні, так і кінцеві морени (пагорби і гряди), складені валунними глинами, суглинками і пісками, а також ози, озоподібні гряди і ками, складені флювіогляціальними відкладами.

Стратиграфічно вище дніпровського горизонту залягають відклади коршевського горизонту, представленного в межах межиріч коршевським викопним грунтом, а в межах річкових долин алювієм III надзаплавної тераси. Перекривається коршевський горизонт суглинками і супісками деснянського горизонту, який найкраще виражений в басейні р. Десна і представлений алювієм III надзаплавної тераси.

Верхній неоплейстоцен (Хронологічний інтервал – 150-10 тис. років)

До верхньонеоплейстоценових відкладів належать покривні флювіогляціальні відклади зандрової зони Українського Полісся, лесові утворення удайского і бугського віку з похованими прилуцьким і витачевським ґрунтами, алювіальні утворення I і II надзаплавних терас. Сюди ж відноситься формування озерних, болотних, делювіальних супісків, суглинків із прошарками торфу і піщані еолові відклади.

Голоцен

До голоцену відносяться алювіальні глинисто-піщані відклади заплавних терас, балок і боліт Українського Полісся, еолові піски, а також органогенні відклади, представлені як сучасними, так і похованими торфовищами.

РЕЧОВИННИЙ СКЛАД БУРШТИНОНОСНИХ ВІДКЛАДІВ

Дослідження речовинного складу бурштиноносних відкладів Клесівської (Рівненська обл.), Барашівської (Житомирська обл.) бурштиноносних зон, Новопетрівського родовища бурштину (Київська обл.) дало наступні результати.

Як показав гранулометричний аналіз відкладів Клесівської та Барашівської зон, у всіх точках відбору переважає дрібнозерниста фракція (0,25-0,1 мм), що складає від 22% до 66%. Середньозерниста фракція (0,5-0,25 мм) є другою за значимістю, її склад коливається від 10% до 45%. Зміст галькових уламків не перевищує 2%. Алевритова і крупнозерниста фракції мають підпорядковане значення. Із збільшенням вмісту пелітових часток спостерігалось зменшення вмісту бурштину в палеогеновій товщі. Подібна закономірність була відмічена і для Новопетрівського розрізу. Незначна домішка пелітових часток в палеогеновій товщі вказує на її формування в зоні прибережного мілководдя. Формування палеогенової бурштиноносної товщі Новопетрівського розрізу відбувалося в умовах фізико-географічної обстановки, що постійно змінювалась. Чергування піщаних, алевритових і глинистих відкладів свідчить про постійну зміну глибини басейну в якому відбувалося осадконакопичення.

Мінеральний склад відкладів, що розглядаються, доволі різноманітний. Це можна пояснити різним віком та складом комплексу порід, що складали живильні провінції суходолу. У кількісному відношенні переважають мінерали легкої фракції, що складають практично у всіх зразках понад 97% осадку та представлені переважно зернами кварцу, глауконіту, мусковіту, бурштину, польових шпатів. У значній кількості проб, відібраних з бурштиновміщуючих пісків Барашівської зони, ваговий вміст глауконіту майже в два рази перевищував ваговий вміст проб з Клесівського родовища.

Розподіл мінералів важкої фракції лімітується гранулометричним складом. Підвищений вміст важких компонентів характерний для фракцій розмірностей 0,25-0,1 мм і 0,1-0,01 мм. Переважаючими мінералами важкої фракції є ільменіт, гранат, рутил, турмалін, силіманіт, лімоніт, ставроліт, лейкоксен.

За результатами проведених досліджень можна зробити висновок, що мінеральний склад, ваговий вміст мінералів, частота знахідок бурштину на всіх вищезгаданих ділянках дуже схожі. Це свідчить про те, що геологічна обстановка при накопиченні осадків в межах Клесівської, Барашівської зон та Новопетрівського родовища була близькою.

Комплекс мінералів бурштиноносних порід Українського Полісся є характерним для кристалічних порід УЩ. Осадові відклади ділянок, що розглядаються, утворились за рахунок накопичення продуктів руйнування кристалічних порід, які зносились зі схилів УЩ.

Порівняння отриманих результатів з літературними даними дозволяють встановити певні закономірності в розподілі характерних мінералів у відкладах, що вміщують бурштин як в первинному, так і в перевідкладеному стані. Так, четвертинні утворення різних генетичних типів за мінеральним складом близькі як між собою, так і з осадовими породами палеогену, неогену і корою вивітрювання кристалічних порід, що вказує на переважно місцеве джерело їх живлення, яким виявились схили УЩ. Суттєва різниця спостерігається лише в кількісному вмісті ряду мінералів, а також у ступені окатаності, формі та величині зерен матеріалу, які прямо залежать від умов утворення осадків. Подібність мінерального складу важкої фракції пісків, що вміщують бурштин в первинному заляганні з мінеральним складом покривних неоген-антропогенових відкладів не дозволяють використати особливості якісного складу важкої фракції пісків, як ознаку присутності бурштину у відкладах, що розглядаються. Індикатором безпосередньої близькості первинних палеогенових родовищ бурштину можуть слугувати знахідки бурштину у відкладах антропогену, доступних безпосередньому вивченню. Можна стверджувати, що у верствах з виявленою присутністю в легкій фракції пісків дрібних крупинок бурштину незмінно присутні більш великі уламки. У тих же верствах, де в легкій фракції крупинки бурштину не фіксуються, відсутні й скільки- небудь значні включення крупних уламків.

Петрографічний склад валунного й гравійно-галькового матеріалу, включеного в моренні та флювіо- (лімно-) гляціальні бурштиновміщуючі відклади представлений переважно місцевими породами. Так, в розрізах Клесівських кар'єрів 43, РПЗ-4 склад уламкового матеріалу, включеного у флювіогляціальні та лімногляціальні утворення дніпровського віку, представлений галькою кременів з крейдових відкладів. У межах Стир-Горинського межиріччя кремені серед уламкового матеріалу, включеного у кінцево-моренні утворення, складають чотири п'ятих усього складу гальок. Інша частина представлена ератичними породами, серед яких високий процент складають вивержені та метаморфічні. Збільшення кількості валунів скандинавських порід відмічається на Стохід-Стирському межиріччі. Найбільша кількість валунів скандинавських порід зустрінута на вузькому межиріччі Західний Буг – верхів'я Прип'яті, де вони представлені аландськими рапаківі, рапаківіподібними гранітами, червоними і бурими балтійськими кварцовими порфірами, плагіоклазовими гнейсами, амфіболітами. Серед валунів із осадових порід багато девонських і нижньокарбонових вапняків. Місцевий матеріал (кремені) на згаданій території складає близько 30% усього складу валунів. У центральній частині Тур'я-Стохід уламковий матеріал, включений у грядово-горбисті акумулятивні утворення, представлений галечником, причому верхньокрейдові породи складають до 90% та більше. Ератичний матеріал складається головним чином із бурих та червоних іонійських пісковиків. Галька вивержених порід зустрічається дуже рідко (Л. М. Дорофєєв, 1972).

Включення перевідкладених розсипів бурштину в моренні і флювіогляціальні утворення, які містять матеріал, представлений місцевими породами, дозволяє зробити висновок про переважне накопичення цих розсипів за рахунок руйнування первинних верхньоеоценових–нижньолігоценових розсипів місцевого походження. На можливе привнесення деякої кількості бурштину з Прибалтики вказує присутність валунного та гравійно-галькового матеріалу скандинавського походження. Наведені данні суперечать поглядам деяких авторів (В. Шульц 1966), (В. І. Катінас, 1966, 1971) про формування розсипів бурштину в Україні виключно за рахунок його привнесення із-за її меж.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЯВІВ БУРШТИНУ У ЧЕТВЕРТИННИХ ВІДКЛАДАХ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

Нижньонеоплейстоценові розсипи бурштину.

До теперішнього часу в Українському Поліссі знахідки бурштину у нижньонеоплейстоценових відкладах не фіксувалися. Однак, у ранньому неоплейстоцені існували сприятливі умови для формування розсипів бурштину у Волинському Поліссі. Основними з цих умов є: 1) блокова неоднорідність території; 2) диференційований характер проявів у просторі і часі неотектонічних рухів; 3) денудаційні процеси у неогені; 4) екзараційно-акумулятивна діяльність наревського і окського льодовиків; 5) територіальна близькість та неглибоке залягання первинних палеогенових розсипів бурштину. Потенційно бурштиноносними тут є улоговини льодовикового випахування, розміщення яких контролюється активними розломними порушеннями. Так, до Тур'їнського розлому тяжіє Нижньотурійська улоговина, до Володимир-Волинського розлому – Дубучнянсько-Вижевська, Озернянського – Стоходська, Городокського – Стирська. Літологічно вони виповнені пісками, супісками, суглинками потужністю до 45 м. Найбільші відносні заглиблення улоговин складають близько 100 м, досягаючи абсолютних відміток +38 м. Кожна з улоговин льодовикового випахування несе у собі усі типові ознаки, встановлені Г. І. Горецьким для утворень подібного типу у північних районах: 1) переважна участь у складі осадків, що виповняють улоговини льодовикового випахування, моренних супісків і суглинків, а у складі відкладів улоговин розмиву – відкладів флювіогляціального і гляціоалювіального походження; 2) приналежність морен, що залягають в улоговинах льодовикового випахування до одного або декількох зледенінь; 3) широке поширення в улоговинах озерних, озерно-алювіальних і озерно-льодовикових осадків, сягаючих місцями великої потужності – 60-70 м; 4) відсутність в улоговинах типових алювіальних осадків. Г. І. Горецький вказує також на приуроченість до деяких улоговин льодовикового випахування і розмиву розсипів бурштину на території Білорусії і країн Прибалтики.

Середньонеоплейстоценові розсипи бурштину

Додніпровські алювіальні, озерні, озерно-алювіальні відклади є бурштиновміщуючими в межах озероподібних та долиноподібних знижень у Волинському Поліссі. Положення поглиблених ділянок давньої гідросітки співпадає з тектонічними порушеннями фундаменту. Концентрація бурштину в них відбувалась за рахунок розмиву та перевідкладення палеогенових, неогенових і неоплейстоценових відкладів.

Вивчення геологічної будови Українського Полісся і палеогеоморфологічний аналіз території показують, що бурштиновміщуючі відклади антропогену формувались переважно внаслідок екзараційно-акумулятивної діяльності дніпровського льодовика, який найбільш суттєво вплинув на палеорельєф. Первинні родовища пізньоеоценового-раньоолігоценового віку піддавалися руйнуванню окремими язиками дніпровського льодовика, внаслідок чого бурштин включався в моренні утворення, складені переважно валунниками і піщано-гравійними відкладами.

На знахідки бурштину у відкладах льодовикового походження вказував ще П. А. Тутковський, який відмічав його наявність у моренних утвореннях на захід від с. Велике Медвеже і біля с. Олександрівка Волинської області, а також біля м. Володимирець, сіл Кідри і Рафалівка Рівненської області. П. А. Тутковський вказує також на наявність бурштину у флювіогляціальних утвореннях біля с. Клесів, ст. Сарни Рівненського повіту і біля с. Копище Овручського повіту.

Механізм включення бурштину у моренні утворення та умови його залягання розглядаються на прикладі геологічної будови Рафалівської льодовикової гряди. Формування Рафалівської гряди та включення бурштину у моренні утворення, представлені основною, напірною і насипною моренами, безпосередньо пов'язані з екзараційною діяльністю дніпровського льодовика. Льодовик насувався з північного сходу по поверхні крейдових цоколів, асимілюючи бурштин з перекриваючого їх малопотужного чохла осадових порід палеогену, що вміщують первинні розсипи бурштину, і нижньо-середньонеоплейстоценових – потенційно бурштиноносних. Внаслідок насування льодовика утворилась Стирська лопасть, зовнішній край якої розташовувався в районі смт Кузнецовськ. На цій ділянці існував різкий перегин льодовикового ложа у напрямку зниженої площадки тераси Пра-Стирі. Спуск льодовика на терасу супроводжувався зміною його динамічного стану, що й визначило його крайнє положення в кінці трансгресивного етапу, тоді як у цілому стабілізація льодовикового краю була обумовлена загальнокліматичними причинами (А. В. Матошко, 1986). На подальший перерозподіл бурштину у льодовиковій товщі вплинуло збереження льодовиком до кінця трансгресивного етапу свого активного стану. Це виявилося у зміщенні флювіогляціальних відкладів, які накопичувались перед краєм наступаючого льодовика, алювіальних відкладів чигиринської тераси та утворень харківського надгоризонту палеогену. До нерівномірної акумуляції на поверхні напірної гряди насипної морени призвела стабілізація льодовика протягом деякого часу. Розпад і танення глетчерних льодів на регресивному етапі викликали формування чохла основної морени переважно у внутрішній зоні (А. В. Матошко, 1986). Необхідно відзначити украй бідний вміст бурштину у моренних утвореннях зазначених типів, а також нерівномірний розподіл бурштину у льодовиковій товщі.

Наведені матеріали дозволяють припустити, що подібну до Рафалівської льодовикової гряди будову та характер залягання бурштину у моренних відкладах мають і кінцево-моренні утворення на межиріччях Стир і Стохід, Стохід і Тур'я.

Флювіо-, лімногляціальні утворення, що вміщують бурштин, утворювались внаслідок розмиву та перевідкладення льодовиковими водами виведених на денну поверхню, або зрушених льодовиком блоків бурштиноносних палеогенових порід.

Найбільш сприятливі умови для акумуляції бурштину у відкладах флювіогляціального генезису існували, на нашу думку, на Стир-Горинському межиріччі. Тут флювіогляціальні утворення характеризуються широким поширенням та значною потужністю у порівнянні з іншою територією Полісся. Формування флювіогляціального покриву та включення в нього бурштину з нижчезалягаючих верхньоеоценових-нижньоолігоценових відкладів відбувалося внаслідок впливу Стирської лопасті дніпровського льодовика. Розсипи бурштину зустрічаються як у периферійній, так і у внутрішній зоні Стирської лопасті.

Л. М. Дорофєєв і І. І. Залеський (1978) вказують на існування у периферійній частині лопасті двох великих гравійно-піщаних масивів, розташованих між Рафалівською льодовиковою грядою і нижньою течією р. Бережанка: Полицько-Володимирецька й Дубовсько-Кідринська флювіогляціальні дельти. Північніше долини р. Бережанка, у внутрішній зоні Стирської лопасті доволі часто розсипи бурштину відмічаються і на найбільшій за розмірами Дубровицько-Литвицькій системі дельтових виносів, що перетинає Стир-Горинське межиріччя у широтному напрямку. У складі системи виділяється Дубровицька, Мочулищенська і Литвицька зандро-дельти. Вони представлені піщано-гравійними флювіогляціальними відкладами і займають найбільш знижені ділянки верхньокрейдової і палеогенової поверхні.

Виходячи з морфології та внутрішньої будови дельт, їх формування і побіжне включення бурштину відбувалось таким чином. Матеріал, який складає основне тіло дельти, відкладався підльодовиковими потоками у порожнинах льоду по мірі відступання краю лопасті у напрямку, протилежному до напрямку руху материкового льоду. Грубий валунно-гальковий матеріал відкладався на тілі дельти потоками, дренуючими поверхню льодовикового масиву по радіальних промоїнах і тріщинах.

Необхідно зазначити, що всі вищезгадані відклади флювіогляціальних дельт і зандро-дельт формувались за рахунок перемиву та перевідкладення підстеляючих порід, у складі яких значну роль відігравали палеогенові, що вміщують бурштин у первинному заляганні. Вплив Стирської лопасті на підстеляючі породи був неоднаковим. Вплив талих вод на формування флювіогляціальних відкладів у зовнішній зоні Стирської лопасті у фазу відступання льодовика був значно сильнішим, ніж у фазу його розростання. Відступ Стирської лопасті не був послідовним. Наростання гумідних умов супроводжувалось недовготривалими похолоданнями, що викликали зупинки краю льоду. Оскільки дельтові конуси слугують показниками наростаючого потепління, то про кількість короткочасних і затухаючих похолодань можна судити за кількістю дельтових конусів, які виникали внаслідок стрибкоподібного руху краю лопасті (Л. М. Дорофєєв, 1978).

За межами кінцево-моренних утворень Любомль-Столинської гряди знахідки бурштину у четвертинних утвореннях флювіогляціального генезису досить часто відмічаються біля смт Клесів, у районі, де проводиться промислова розробка палеогенових розсипів бурштину.

В озерних відкладах середньонеоплейстоценового віку розсипи бурштину приурочені до осадків озерно-льодовикового генезису дніпровського льодовикового комплексу. Поширення озерно-льодовикових осадків і формування у них розсипів бурштину обумовлювалось ерозійною діяльністю льодовикових вод, льодовиковою екзарацією, підпружуванням льодом, осіданням при таненні льоду. Чітко прослідковується пряма залежність між скупченнями бурштину і елементами рельєфу, сформованого на додніпровському етапі розвитку. Льодовикові води виповнювали западини і котловини, відкладаючи в них вимитий із первинних родовищ бурштин.

Розсипи льодовикового, озерно-льодовикового походження з промисловим вмістом бурштину в Українському Поліссі поки що не встановлені. Але вони є північній частині Балтійсько–Дніпровської бурштиноносної провінції на території Німеччини і Польщі. Схожі умови формування льодовикових і водно-льодовикових розсипів у межах усієї частини провінції, що зазнала зледеніння, обумовлюють можливість їх виявлення і в Українському Поліссі.

На перевідкладення розсипів бурштину значно вплинули диференційовані сингенетичні блокові рухи земної кори. На це вказує складна диференціація в плані акумуляції льодовикових моренних і водно-льодовикових утворень.

Найбільш високе положення морена дніпровського віку займає у межах Любомльського й Овадненського блоків (180-210 м) і знижується до 130 м у межах Борківського і Любешівського, до 120 м у межах Кухотського і Дубровицького блоків, що відстають у підняттях. У межах блоків, що активно піднімаються, потужності морени складають 1-5 м, у межах менш активних – 5-15 м.

Аналогічно змінюється і потужність водно-льодовикових відкладів. У межах Любомльского і Луковського блоків вона складає 1-2 м, Любохинського – 3-5 м, Любешівського – 30-40 м, Кухотського – 10-15 м, Рафалівского – 10-20 м, Осовецького – 10-15 м.

Звертає на себе увагу факт приуроченості більшості розсипів бурштину до блоків, що відстають у підняттях (Дубровицький, Березнинський), у результаті чого вони стали місцем акумуляції водно-льодовикових утворень значної потужності.

Вищевикладене дозволяє виділити у межах розглянутої території ділянки з можливо максимальними для моренних, флювіогляціальних і лімногляціальних відкладів вмістами бурштину: 1) моренні і моренно-зандрові, слаборозчленовані рівнини з відносно потужним покривом відкладів, що характеризуються відносно більш інтенсивним розвитком акумулятивних процесів, і які сформувалися у межах блоків, що зазнали слабкого підняття й опускання; 2) зандрові, слабо розчленовані рівнини з потужним покривом відкладів, що характеризуються інтенсивним розвитком акумулятивних процесів, і які сформувалися у межах блоків, що зазнали відносного опускання.

Верхньонеоплейстоценові розсипи бурштину

Моренні і флювіогляціальні утворення дніпровського часу, незважаючи на бідний вміст і нерівномірний розподіл у них бурштину, завдяки своєму значному поширенню на території Українського Полісся служили джерелом утворення верхньонеоплейстоценових і голоценових розсипів бурштину в результаті розмиву водними потоками і розвіювання вітрами.

На території Полісся, в утвореннях верхнього неоплейстоцену, розсипи бурштину представлені алювіальними, озерними, болотними, елювіально-делювіальними, делювіальними й еоловими генетичними типами.

У верхньонеоплейстоценових алювіальних відкладах бурштин зустрічається в I і II надзаплавних терасах. Умови акумуляції бурштину в алювіальних відкладах були схожими протягом всієї епохи бурштиноутворення і розглянуті при описі формування розсипів бурштину в алювіальних відкладах голоцену.

Верхньонеоплейстоценові відклади озерного, озерно-болотного генезису слугують джерелом рідких знахідок бурштину. Після остаточного відступання дніпровського льодовика уздовж його краю утворилася значна кількість озер, одні з яких виникали в результаті танення брил мертвого льоду, що зберігся в зниженнях рельєфу і між моренними пагорбами. Розміщення інших визначалося улоговинами, виробленими на більш ранніх етапах розвитку рельєфу. Нагромадженню озерних відкладів і зносу в них бурштину сприяли розчленований рельєф, велика кількість балок стоку і часто мінливий режим водних потоків. Особливості формування озерних відкладів на досліджуваній території дозволяють пояснити той факт, що вони містять невелику кількість знахідок бурштину. В умовах незначної глибини озерного басейну накопичення бурштину ускладнено внаслідок хвильової діяльності, що може поширюватися до глибини 8 м. Бурштин відкладається в більш спокійних ділянках озера на глибинах 7-8 м. З цих же причин озерні відклади майже не містять деревних залишків, які звичайно супроводжують бурштин.

Площа поширення озерних, озерно-алювіальних і озерно-болотних верхньонеоплейстоценових відкладів у кілька разів перевищувала площу сучасних аналогічних типів відкладів. Збереглися вони у межах древніх прохідних долин і рідше на вододільних рівнинах. На останніх вони залягають у межах від'ємних елементів рельєфу, де створювалися сприятливі умови для заболочування і торфоутворення.

Процес включення бурштину в болотні відклади пояснюється широким розвитком боліт у зв'язку із загальним скороченням площі поширення озер, яке почалося у пізньому неоплейстоцені. Залишкові, проточні водойми, що існували після відступу льодовикового покриву, на початку пізнього неоплейстоцену здобувають характерні риси типових басейнів концентрації.

З початку верхнього неоплейстоцену і по голоцен включно, відбувається акумуляція бурштину у делювіальних утвореннях. Розмив дощовими і талими водами палеогенових, а також моренних і флювіогляціальних відкладів приводить до зносу бурштину донизу з схилів височин та концентрації його біля підніжжя. У північній частині Полісся делювій представлений піщано-суглинистими породами. Їх склад тісно пов'язаний зі складом порід, що складають схили. Знахідки бурштину у делювіальних відкладах Волинського Полісся досить розповсюджені. Перспективними на виявлення розсипів бурштину в Київському і Житомирському Поліссі є делювіальні відклади схилів вододільних просторів і балок. Вони представлені перевідкладеними жовто-сірими пухкими суглинками з включеннями лінз дрібнозернистого піску і супіску. У межах Овруцького лесового острова знахідки бурштину в утвореннях подібного типу зустрінуті біля сіл Словечно, Збраньки, м. Овруч, де бурштин включався у схилові відклади балок і ярів.

Голоценові розсипи бурштину

У товщі алювіальних відкладів голоцену бурштин зустрічається у комплексі фацій руслового, заплавного і старичного алювію.

Алювіальні розсипи представлені звичайно дрібними, добре окатаними уламками бурштину, перевідкладеними річковими потоками. Бурштин, що переноситься річками, рідко концентрується у руслових відкладах через свою низьку питому вагу і високу плавучість, тому знахідки бурштину у русловому алювії досить рідкі. Бурштин концентрується лише там, де русло має нерівний рельєф. На річках виникає турбулентний рух, під впливом якого шматки бурштину, які переносяться у зваженому стані, притискаються до дна і застряють в його нерівностях.

Верхні частини товщі алювіальних відкладів складаються пісками, що перешаровуються, супісками чи суглинками, причому з переважаючим вмістом суглинків, які являють собою фацію заплавного алювію. Процес нагромадження і поховання бурштину у заплавних осадках можна уявити таким чином. Відомо, що заплавні осадки відкладаються у долині річки (вище урізу води) під час паводків. Поверхня заплави у межень швидко заростає трав'янистою, потім дрібною, і згодом великою деревною рослинністю. Найбільш грубі осадки осідають у прирусловій частині, а дрібніші (уламки бурштину, рослинний детрит) – у повільно текучих і стоячих водах на поверхні заплави на деякій відстані від русла. Під час повеней і сильних розливів, коли зі схилів долини розмивної території теригенний матеріал інтенсивно надходить у межі заплави і заповнює знижені її частини – озера, стариці, протоки та інші зниження, у них відбувається акумуляція досить великих уламків бурштину. Розсипи бурштину подібного типу досить поширені на низьких берегах рік басейну Прип'яті.

Механізм включення бурштину в алювіальні відклади, описаний вище, був характерний і для доголоценових алювіальних утворень, що ілюструється на прикладі опису розрізу бурштиноносних відкладів у кар'єрі в 1,5 км західніше с. Кривиця Дубровицького району Рівненської області (В. М. Мацуй, 1999).

Особливий інтерес викликають своєрідні залишкові елювіально-делювіальні розсипи бурштину, що зустрічаються у місцях, де породи кварц-глауконітової формації залягають близько від денної поверхні. Перекриваються вони малопотужним чохлом верхньонеоплейстоценових пісків, чи безпосередньо грунтово-рослинним шаром. Тут, на положистих схилах річкових долин і розораних полів вододілів, після рясних дощів і сніготанення спостерігаються скупчення великих уламків бурштину. Ці поверхневі скупчення бурштину є прямими пошуковими ознаками, що вказують на наявність більш багатих покладів у глибших горизонтах. Нагромадження відзначених розсипів обумовлено елювіально-делювіальним процесом, механізм якого уявляється як осідання на місці уламків бурштину у результаті денудаційного змиву (видалення) дрібнозернистих часток з бурштиновміщуючих порід. Відсутність явних ознак окатаності, непошкоджена кірочка вивітрювання вказують на те, що розсипи не зазнавали переносу у четвертинний час.

Нерозчленовані еолові верхньонеоплейстоценові і голоценові відклади зустрічаються у районі поширення водно-льодовикових і алювіальних утворень, слабо закріплених рослинністю. Утворені внаслідок розвіювання флювіогляціальних і алювіальних пісків, ці відклади слугують джерелом нечисленних знахідок бурштину. Бурштин в еолових породах включений у дрібнозернисті ясно-жовті і сіро-жовті, добре відсортовані піски. Характерною їхньою особливістю є окатаність матеріалу, відсутність у товщі шаруватості і форми скупчення пісків у вигляді дюн і кучугур. Знахідки бурштину в еолових відкладах частіше відмічаються у Волинському Поліссі на межиріччях і надзаплавних терасах, зокрема в смт Рафалівка, с. Рокитне, м. Сарни, смт Березно, смт Клесів та ін.

Наведені дані про бурштиноносність неоплейстоценових і голоценових відкладів Українського Полісся підтверджують значення вторинних розсипів, як важливого пошукового критерію на виявлення первинних верхньоеоценових-нижньолігоценових розсипів, що містять промислові концентрації бурштину. Низька абразійна міцність бурштину (невисока міцність, підвищена крихкість і ін.) не сприяють його тривалому транспортуванню і багаторазовому перевідкладенню удалині від джерел зносу. Про важливість пошуків неоплейстоценових і голоценових розсипів свідчить також той факт, що в процесі перевідкладення і переносу зберігаються найбільш коштовні ювелірні відмінності бурштинів. Не виключене також виявлення антропогенових розсипів, що дозволили б проводити їхню промислову розробку, подібно до озерно-льодовикових розсипів, розповсюджених у Північній Німеччині і Польщі (деякі з них містять промислові концентрації бурштину й експлуатуються багато десятків років).

ВИСНОВКИ

Проведені дослідження бурштиноносності четвертинних відкладів та особливостей їх літологічного складу дозволили зробити такі висновки:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.