Національна академія наук України

Інститут географії

Ковтонюк Ольга Володимирівна

УДК 551.4 (477)

ПРОСТОРОВО-ГЕОСТРУКТУРНИЙ АНАЛІЗ КІРОВОГРАДСЬКОЇ

МОРФОСТРУКТУРИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПУ

11.00.04 – геоморфологія та палеогеографія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Київ 2004

Дисертацією є рукопис

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

Науковий керівник | доктор географічних наук, професор Бортник Сергій Юрійович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри геоморфології та палеогеографії.

Офіційні опоненти: |

доктор географічних наук, доктор геологічних наук, професор Рудько Георгій Ілліч, Інститут геологічних наук НАН України, головний науковий співробітник

кандидат геолого-мінералогічних наук Семенюк Микола Петрович, Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України, старший науковий співробітник

Провідна установа |

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

Захист відбудеться 7 квітня 2004 року о 1400 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 ознайомитись у бібліотеці Інституту географії НАН України за адресою: 01034, м. Київ, вул. Володимирська, 44.

Автореферат розісланий 4 березня 2004 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат географічних наук,

старший науковий співробітник В.І. Передерій

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Морфоструктури центрального типу (МЦТ) як об’єкт геоморфологічних досліджень все більше привертає увагу дослідників (О. Адаменко, А. Александров, В. Бабенко, С. Бистревська, П. Бондаренко, С. Бортник, В. Брюханов, А. Буш, М. Василевський, В. Верховцев, О. Гінтов, М. Глухівський, Б. Єжов, А. Іщенко, Я. Кац, Ю. Кошик, Є. Кутейніков, І. Лучицький, М.Мороховський, Б. Ніколаєнко, А.Петров, А.Радзивілл, Є.Свєшнікова, М. Семенюк, А.Тащі, В. Тімофєєв, Г.Худяков, Н.Чижова, В.Юшманов та інші). На сьогодні достовірно встановлено, що цей тип морфоструктур досить поширений, зокрема, на рівнинних територіях платформенного типу.

Для сучасного стану теоретичної розробки проблем дослідження МЦТ актуальним є накопичення інформації, яку можна отримати при морфоструктурних дослідженнях конкретних регіональних МЦТ. Здобутий таким чином новий емпіричний матеріал дає змогу на новому науковому рівні формулювати теоретичні побудови щодо різноманітних аспектів даної проблеми. Зокрема, недостатньо з’ясованою залишається низка питань щодо закономірностей локалізації, механізмів формування в морфологічній структурі земної поверхні, просторово-часового розвитку, ландшафтно-геоструктурної конформності МЦТ тощо.

Крім згаданих теоретичних проблем, існують певні труднощі, які виникають при дослідженні різних типів МЦТ традиційним комплексом методів. Тому і в методичному аспекті дослідження регіональних МЦТ є актуальною науковою задачею.

Практична актуальність роботи визначається відомим фактом зв’язку МЦТ з різними типами корисних копалин, який потребує конкретного регіонального розв’язку.

Зауважимо, що на території України до останнього часу не проводилися геоморфологічні та геолоо-структурні комплексні дослідження окремих регіональних МЦТ. У цьому відношенні просторово-геоструктурний аналіз Кіровоградської МЦТ є по-суті першим дослідженням такого типу в Україні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, 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, що проводяться в рамках виконання держбюджетних та госпдоговірних тем. Автор брала безпосередню участь у виконанні наступних держбюджетних тем: “Розробити теоретичні основи та побудувати морфоструктурну модель території України за аерокосмічними та геоморфологічними даними” (№ держреєстрації 0197U003108 – 2000 р.) та “Регіональні геоекологічні проблеми України” № 01БФ050-01 (№ державної реєстрації 0101U002770), яка виконується на географічному факультеті у Науково-дослідній лабораторії ландшафтної екології та дистанційних методів моніторингу довкілля.

Мета та завдання досліджень. Головною метою досліджень було проведення комплексного просторово-геоструктурного аналізу території Кіровоградської регіональної морфоструктури центрального типу (КМЦТ).

Для досягнення цієї мети потрібно було вирішити наступні задачі:

- встановити та дослідити латеральну будову (фактуру) КМЦТ;

- розробити методику просторово-геоструктурного аналізу для території КМЦТ;

- дослідити ієрархічні співвідношення між КМЦТ та різноранговими МЦТ території України;

- виявити та дослідити основні закономірності просторово-геоструктурної організації КМЦТ;

- провести історико-динамічний аналіз КМЦТ;

- встановити зв’язки між морфоструктурною організацією території та розміщенням родовищ, обґрунтувати рекомендації щодо прогнозу родовищ рудних корисних копалин території.

Об’єктом дисертаційного дослідження є Кіровоградська морфологічна структура центрального типу, предметом – закономірності латеральної організацій КМЦТ, просторова взаємодія з різноранговими морфоструктурами, просторово-геоструктурні зв’язки МЦТ та елементів її внутрішньої будови, прояв каркасних елементів КМЦТ у часі та просторі, зв’язок морфоструктурних утворень з розміщенням родовищ корисних копалин.

Наукова новизна отриманих результатів.

- вперше проведено комплексний просторово-геоструктурний аналіз Кіровоградської регіональної МЦТ;

- удосконалена та апробована методика комплексного просторово-геоструктурного аналізу на прикладі КМЦТ;

- вперше виконано повний систематичний опис КМЦТ і закартографовані у середньому масштабі елементи її радіально-концентричної будови;

- встановлені субординаційні співвідношення між морфоструктурними одиницями в межах КМЦТ;

- побудовані історико-динамічні морфоструктурні моделі та встановлені закономірності прояву фактурних МЦТ протягом мезозой-кайнозою;

- встановлені морфоструктурні особливості локалізації родовищ у межах КМЦТ.

Практичне значення. Отримані результати дисертаційного дослідження можуть використовуватися для проведення геолого-знімальних, геолого-пошукових та інженерно-вишукувальних робіт. Методичні підходи дисертації були впроваджені при виконанні госпдоговірної теми “Комплексне дешифрування аерокосмоматеріалів та морфоструктурний аналіз території аркуша М-35-ХХІІ (Староконстянтинів) по титулу 906”, яка виконувалася на замовлення Державного геологічного виробничого об’єднання “Північгеологія”. Матеріали дисертації використовуються при викладанні курсів “Структурна та динамічна геоморфологія”, “Дистанційні методи в геоморфології” та “Сучасні теоретичні проблеми геоморфології” на географічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Особистий внесок автора. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням, виконаним на основі власних експедиційних робіт з урахуванням матеріалів Лабораторії комплексного палеогеоморфологічного аналізу кафедри геоморфологій та палеогеографії, Державного геологічного інформаційного фонду України та літературних даних, що стосуються теми та території дослідження. автором особисто розроблена й апробована методика просторово-геоструктурних досліджень регіональних МЦТ; складений та проаналізований комплект різномасштабних морфоструктурних карт території; встановлені просторово-геоструктурні закономірності КМЦТ.

Апробація результатів роботи. Результати дослідження пройшли апробацію на наукових конференціях “Українська геоморфологія: основні напрямки та перспективи розвитку” (Київ, 1999), VIII з’їзді українського географічного товариства (Луцьк, 2000), “Географічні проблеми розвитку півдня України” (Одеса – Мелітополь, 2000), Першій Всеукраїнській науковій конференції “Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія” (Київ, 2001), щорічних наукових конференціях аспірантів та молодих вчених географічного факультету Київського університету імені Тараса Шевченка (1997–2003).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових праць (у тому числі 8 у рекомендованих ВАК України наукових виданнях), загальний об’єм яких становить 3,5 др. арк.

Об’єм та структура роботи. Дисертація складається із вступу, 6 розділів, висновків та списку літератури (173 найменування); викладена на 130 сторінках друкованого тексту, містить 7 таблиць та 22 рисунки. Загальний обсяг дисертації складає 207 сторінок.

ОсновниЙ зміст роботи

У першому розділі дисертації розглядаються теоретичні засади просторово-геоструктурного аналізу регіональних морфоструктур центрального типу платформенних рівнин. Головним об’єктом таких досліджень виступає морфоструктура центрального типу (МЦТ) – морфологічний тип латеральної організації земної поверхні, що описується законами центральної симетрії. Аналіз історії дослідження відображає розвиток уявлень щодо МЦТ у зв’язку з появою нових матеріалів, перш за все аерокосмічної зйомки, та нових теоретичних підходів до їх аналізу та розуміння.

Нові геоморфологічні та геолого-геофізичні дослідження та переоцінка вже накопиченого матеріалу з позицій новітніх тектонічних концепцій, зокрема концепції формування лістричних розломів у земній корі дає можливість, спираючись на хвильову гіпотезу, розглядати глибинну будову регіональних МЦТ у вигляді східчастої напівсфери.

Складність об’єкту дослідження відбивається в існуванні численних класифікаційних схем. На сьогодні в літературі запропоновано близько 20 класифікацій МЦТ, розроблених протягом трьох десятиліть, що розглядають характеристики, притаманні об’єктам різної природи від планетарного до локального рівнів. Дисертаційне дослідження спирається на класифікацію МЦТ, розроблену С.Бортником (2002), яка найбільш адекватно відображає просторові, часові, речовинно-генетичні характеристики морфоструктур такого типу.

Другий розділ присвячений загальній геолого-геоморфологічній характеристиці Кіровоградської морфоструктури центрального типу. Залежно від напрямків дослідження, використаних методів ідентифікації, встановлених характеристик, КМЦТ різними авторами сприймалася в якості кільцевої структури (С.Бистревська, 1989; Б.Ніколаєнко, 1996), склепіннєвого палеопідняття (В.Науменко, Б.Ніколаєнко, Ю.Оровецький, 1988), структури центрального типу, астенокону, об’ємно-площинної морфоструктури (М. Мороховський, 1990), морфоструктури центрального типу (С.Бортник, 2002). Перерахованими морфоструктурними дослідженнями встановлено відповідність між КМЦТ та Кіровоградським тектонічним блоком Українського щита, хоча зовнішні межі КМЦТ в даних роботах розрізняються. Аналіз результатів морфоструктурних досліджень, проведених протягом трьох останніх десятиліть, формує уявлення про об’єкт як тектонічну, геологічну, морфологічну структуру.

Значення абсолютних висот рельєфу в межах Кіровоградської МЦТ змінюються від 70 м в периферійній північно-західній частині (долина Дніпра) до 270 м в центральній частині (вододіл басейну Чорного Ташлика). Територія КМЦТ дренується річками басейнів Дніпра та Південного Бугу. За геоморфологічним районуванням території України (Ю.Грубрін, 1980; В.Палієнко, 1996) територія КМЦТ входить до складу трьох структурних одиниць: Придніпровської підобласті області Азово-Придніпровської височини, підобласті Придніпровської терасової рівнини Придніпровської області пластово-акумулятивних низовинних рівнин, підобласті Північно-Причорноморської денудаційної рівнини Причорноморської області. Для території КМЦТ типовими є такі генетичні типи форм рельєфу: водно-ерозійні та водно-акумулятивні, водно-льодовикові, денудаційні, зсувні, просадочно-суффозійні. Ці форми рельєфу обумовлюють морфологічні ососбливості латеральної організації території КМЦТ.

У тектонічному відношенні район дослідження розташований в центральній частині Українського щита, його східного та південного схилів. В геологічній будові КМЦТ бере участь складний та різновіковий комплекс порід, який представлений двома структурними поверхами – докембрійським кристалічним фундаментом та мезозой-кайнозойським осадовим покривом. Кристалічний фундамент складено докембрійськими осадочно-метаморфічними та магматичними породами, що залягають на порівняно невеликій глибині, подекуди виходять на поверхню в центральній частині щита та поступово занурюються у глибину на його схилах. Верхній структурний поверх складений товщею майже недислокованих осадових відкладів в основному мезозойського та кайнозойського віку.

Описане геоморфологічне, геоструктурне, геологічне різноманіття тим не менше поєднане у морфологічній структурі земної поверхні як єдине ціле у вигляді морфоструктури центрального типу.

У третьому розділі розглянуто методичні засади просторово-геоструктурних досліджень регіональних морфоструктур центрального типу. Основу фактологічного забезпечення просторово-геоструктурних досліджень складають декілька блоків інформації, кожен з яких має свою специфіку. Це, в першу чергу, різномасштабні топографічні карти, матеріали аерокосмічної зйомки, спеціальні карти – гіпсометричні, геоморфологічні, геолого-геофізичні та інші. перераховані матеріали містять морфоструктурну інформацію, яка відображає різноманітні характеристики об’єкту дослідження.

У процесі дослідження регіональних МЦТ ми виділили етапи встановлення, вивчення та картографування морфоструктур. Під морфоструктурою (МС) розуміється морфологічна характеристика латеральної організації будь-якої поверхні (С.Бортник, 2002). Тому, на етапі встановлення пропонується проводити фіксацію морфоструктур у різних типах поверхонь. Для виявлення морфоструктур нами використаний метод лінеаментної апроксимації, який можна застосувати для будь-яких карт географічного та геологічного змісту, а також матеріалів аерокосмічної зйомки (МАКЗ). Суть методу полягає у виділенні в фото- чи картографічному зображенні лінійних, дугових, колових контурів чітких чи умовних, з різним ступенем достовірності, які інтерпретуються як лінеаменти. Результатом застосування даного методу є схема лінеаментів. При цьому провідна роль на етапі виділення морфоструктур відводиться аналізу планової будови ерозійної мережі.

Наступною стадією етапу фіксації є структурно-геометричнй аналіз схеми лінеаментів – виділення закономірно організованих лінеаментних систем прямолінійного та концентричного типів. Дані системи фіксують на земній поверхні просторові характеристики морфоструктур. У наших дослідженнях структурно-геометричний аналіз пропонується починати з побудови окремих схем різних за конфігурацією лінеаментів – прямолінійних та колових і дугових. Прямолінійні лінеаменти систематизуються за напрямками. Так, серія окремих прямолінійних лінеаментів, що змінюють один одного по простяганню, відповідатимуть лінійним морфоструктурам. Скупчення прямолінійних лінеаментів, які утворюють зони певних напрямків – лінійно-площинним морфоструктурам. Аналіз схеми колових і дугових лінеаментів полягає у виділенні концентричних, радіально-концентричних, радіальних систем лінеаментів. Подальший геометричний аналіз цих систем полягає у встановленні меж структур й інтерполяції зовнішніх контурів методом візуального оконтурення (С.Бортник, 2002). При структурно-геометричному аналізі схеми лінеаментів відбраковуються аструктурні лінеаменти, що не входять до жодної з виділених систем. Результатом етапу виділення є інтегральна схема морфоструктур, яка утворюється при синтезі схем морфоструктур лінійних, лінійно-площинних та центрального типу. алгоритм створення таких схем є загальним для всіх інформаційних зрізів, але кожен зріз може мати певні особливості, що потребують спеціального вивчення.

Етап вивчення морфоструктур передбачає встановлення їх просторових, часових, речовинно-генетичних, динамічних та інших характеристик. До просторових характеристик належать всі показники, які описують індивідуальні морфометричні характеристики об’єкту та його положення як складового загального морфоструктурного поля. Речовинно-генетичні характеристики визначаються літолого-петрографічними показниками. На їх основі встановлюються породи, що виповнюють структуру, склад яких формує речовинну характеристику, а походження – генетичну (С.Бортник, 2002). Часові характеристики описують етапи виникнення та прояву морфоструктури у різні епохи. Динамічні характеристики визначають направленість розвитку морфоструктур.

Одним з структурно-геоморфологічних методів, які використовуються на етапі вивчення морфоструктур є аналіз будови річкових долин. Окрема увага у будові річкових долин має приділятись асиметричності, наявності терас, їх кількості, ширині, протяжності. Ці особливості дають цінну інформацію про глибинну будову, характер взаємодії морфоструктур та їх динаміку. Морфометричні дослідження мають на меті дати кількісну характеристику рельєфу та виявити його зв’язки з геоструктурною будовою території.

Основним методом визначення речовинно-генетичних, часових та динамічних характеристик морфоструктур є порівняльно-картографічний метод. Суть його зводиться до порівняння між собою в першу чергу інтегральних морфоструктурних схем різних інформаційних рівнів, що дає можливість встановити час прояву морфоструктур та їх наступних активізацій. Динаміка за окремий часовий діапазон визначається для морфоструктур за характером прояву в інформаційних зрізах.

Дані, отримані при вивченні морфоструктур, є основою для проведення останнього етапу дослідження – картографування. Відображення численних характеристик морфоструктур на одній карті робить її складною для прочитання та використання. Тому, у зв’язку із складністю об’єкту зображення, пропонується складати не одиничну синтетичну карту, а створювати серії спеціалізованих карт. Базу для серії морфоструктурних карт створюють інтегральні морфоструктурні схеми кожного інформаційного зрізу. Залежно від призначення карти на ній подаються різні варіанти наборів інформації – морфологічні, часові, динамічні, речовинно-генетичні та інші показники. Досвід нашої роботи цілком підтвердив доцільність створення серії карт різного морфоструктурного змісту. для території КМЦТ нами розроблено комплект морфоструктурних карт, до якого входять карти латеральної будови морфоструктур (морфологічні), геоструктурної будови, карти динамічних та речовинно-генетичних показників.

Для встановлення конформних зв’язків між морфоструктурами та геологічною будовою території використовувались крупномасштабні геолого-геоморфологічні профілі. Крім традиційної інформації на них вказано положення системи МЦТ та лінійних морфоструктур, виділених за картографічними матеріалами та деякі палеогеоморфологічні дані. Такий спосіб показу наочно демонструє ступінь тісноти зв’язку між геоструктурою та морфоструктурою. Описана схема проведення морфоструктурних досліджень є, на нашу думку, найбільш оптимальною, такою, що дає можливість комплексно дослідити об’єкт вивчення.

У четвертому розділі розглянуто основні закономірності просторово-геоструктурної організації Кіровоградської морфоструктури центрального типу. дослідження просторових закономірностей організації елементів внутрішньої будови КМЦТ проводилось шляхом аналізу карти латеральної будови Кіровоградської МЦТ масштабу 1 : 500 000. Дана карта побудована на базі інтегральних морфоструктурних схем, отриманих в результаті дешифрування аерокосмічних матеріалів та топографічної основи і відображає особливості розміщення та взаємодії дугово-кільцевих та блоково-лінійних елементів фактури КМЦТ на земній поверхні.

закономірності просторової організації латеральної будови КМЦТ визначаються стійкими повторюваними комбінаціями морфоструктур різних морфологічних типів та різних рангів. Серед типових комбінацій ми розрізняємо комбінації однотипових однорангових МС (ланцюги, трикутники), однотипових різнорангових МС (сателітні, орбітальні, концентричні, ексцентричні комбінації, гірлянди, взаємодіючі блоки тощо) та різнотипових різнорангових МС (комбінації лінійних, лінійно-площинних морфоструктур та МЦТ). На нашу думку, типові комбінації МЦТ можуть мати спільний генезис, тобто бути пов’язаними з одним енергогенеруючим осередком, можуть бути суто геометричними утвореннями, які складаються з різних за часовими, речовинними, динамічними характеристиками МС. При інтерференції МС утворюються такі морфоструктурні об’єкти як лінзи, сферичні трикутники, сектори, сегменти, складні морфоструктурні вузли. Ці морфоструктурні утворення мають власні морфологічні, динамічні, часові та генетичні показники.

Кіровоградська МЦТ більшістю дослідників за внутрішньою морфологічною будовою (фактурою) віднесена до типу радіально-концентричних морфоструктур (Б.Ніколаєнко, 1988, 1996; С.Бистревська, 1989; С. Бортник, 2002). Але домінують у ній, як встановлено нашими дослідженнями, концентричні елементи. Серед останніх, найчіткіше проявляються три концентри, два з яких формують периферійну зону, а один обмежує ядерну частину КМЦТ.

За характером будови ядерної частини КМЦТ визначена нами як поліядерна морфоструктура. Тут чітко виділяється чотири однорангові МЦТ із середнім радіусом близько 40 км кожна, які можуть бути інтерпретовані як ядро. Ці МЦТ описані внутрішнім концентром КМЦТ, що має радіус близько 70 км. Саме цей концентр КМЦТ є зовнішнім контуром її ядерної частини. Даний контур сформований відрізками долин Синюхи, Велика Вись, Тясмин та їх притоками і окремими ділянками вододілів річкових систем Інгульця, Інгулу та Південного Бугу. Наступний внутрішній концентр має радіус на 50 км більше за радіус ядра. Він виражений концентричним рисунком, утвореним відрізками долин Росі, Інгульця, Висуні, Інгула, Чичиклеї, Синиці, долинами малих річок басейнів Гірського та Гнилого Тікичів, ділянками берегової лінії лівобережжя Кременчуцького водосховища. Периферійна зона КМЦТ сформована між внутрішнім та зовнішнім контурами має різну потужність. Середня її ширина становить близько 30 км. на південному сході спостерігається її розширення до 40 км. Діаметр зовнішнього контуру складає близько 300 км, підкреслюється фрагментами долин річок Рось, Удич, Чичиклея, Саксагань, Кагамлик; долинами малих водотоків басейнів річок Гірський та Гнилий Тікичі, Південний Буг, Кодима, Тилігул, Сула, Псел; верхів’їв річок басейну Чорного моря; лінійними вододілами басейнів річок Гірський та Гнилий Тікичі, Інгулу та Інгульця, Саксагані та Базавлука.

Фактура КМЦТ визначається наявністю системи локальних МЦТ, які в її межах мають нерівномірний розподіл. Найбільша їх кількість концентрується в ядерній частині. Аналіз гістограми розподілу локальних МЦТ території КМЦТ за радіусами та співставлення зі схемами глибинної будови території дали можливість виділити групи локальних МЦТ відповідно до глибин закладення: приповерхневі – з радіусами менше 5 км , верхньокорові – 5 – 15 км, нижньокорові – 15 – 45 км, верхньомантійні з радіусами більше 45 км.

У межах території дослідження виділяються традиційні для Українського щита системи лінійних та лінійно-площинних морфоструктур – ортогональна та діагональна. По відношенню до КМЦТ лінійно-площинні морфоструктури можна поділити на діаметральні та січні. Найбільш цікавими, на наш погляд, є діаметральні лінійно-площинні морфоструктури, які у своєму поєднанні визначають радіальну фактуру КМЦТ. систему діаметральних лінійно-площинних морфоструктур формують субмеридіональна Новомиргородська, субширотна суботсько-Мошоринська, Долинська з азимутом простягання 2870, Корабельна з азимутом простягання 620 та Ташлицька з азимутом простягання 450. Перераховані лінійно-площинні морфоструктури утворюють складний блоковий морфоструктурний вузол, який контролює верхів’я басейну Чорного Ташлика. Просторово даний вузол відповідає геометричному центру КМЦТ. Усі січні лінійно-площинні морфоструктури ортогональної та діагональної систем в поєднанні з зовнішніми контурами КМЦТ утворюють сегменти, кожен з яких характеризується специфічною морфоструктурною організацією елементів – переважанням лінійних морфоструктур різних систем, практичною відсутністю локальних МЦТ. У системі різнорангових МЦТ території України КМЦТ представлена як самостійна морфоструктурна одиниця.

Порівняльний морфоструктурно-геоструктурний аналіз КМЦТ дав можливість встановити її прояв у геоморфологічній та геолого-тектонічній будові території. У геоморфологічній будові найбільш чіткий і цілісний прояв у рельєфі має ядерна зона КМЦТ, яка представлена цокольною рівниною, виробленою на докембрійських кристалічних породах. Внутрішня та периферійна зони КМЦТ слабше проявлені у рельєфі. Їх окремі сегменти та сектори конформні ареалам поширення різних генетичних типів рельєфу. Фактурні елементи КМЦТ конформні окремим елементам та формам рельєфу. Так, наприклад терасові комплекси долин часто відповідають периферійним зонам локальних МЦТ, а ділянки аномального розширення терас контролюються морфоструктурними вузлами.

У кристалічному фундаменті ядерна зона конформно виражена масивами гранітоїдів – Південним Корсунь-Новомиргородського плутону та Новоукраїнським, і породами їх обрамлення. В межах внутрішньої та периферійної зон кристалічний фундамент має досить складну, мозаїчну будову. Конформність цих зон у фундаменті підкреслюється напрямком простягання окремих масивів, контури яких повторюють в цілому контури каркасних елементів КМЦТ. Особливо підкреслимо конформне вираження концентрів КМЦТ у розміщенні порід дайкового комплексу. Локальні фактурні МЦТ та деякі інші елементи фактурної будови (сегменти, морфоструктурні вузли) КМЦТ мають повне конформне вираження в окремих масивах порід. У ареалах поширення порід осадового чохла ядерна, центральна та периферійна зони КМЦТ не мають конформного прояву.

Геоструктурна позиція КМЦТ визначена чергуванням симетрично розташованих субмеридіональних протоплатформенних та протогеосинклінальних блоків Українського щита (УЩ), які є конформними різним зонам КМЦТ. Розташування блоків та обмежуючих їх розломів вцілому є конформним контурам КМЦТ та її частинам. Ядерна зона КМЦТ сформована окремими блоками третього порядку, виділеними в межах Братського, Новоукраїнського та Інгульського блоків другого порядку. Контур ядра обмежений Братською та Інгульською синкліналями і підкреслений лінійною складчастістю північно-західного та північно-східного напрямків. Внутрішня зона КМЦТ має найбільш конформний прояв у геоструктурній будові та приурочена до субмеридіональних міжблокових шовних Голованівської та Західноінгулецької зон. по відношенню до розмежовуючого їх блоку, дані зони розташовані згідно – конформно обрамляють його. Відповідно, така напівколова форма шовних зон є конформною внутрішній зоні КМЦТ. Конформність підкреслюється напрямками розломних порушень локального рангу, складчастими синклінальними та антиклінальними структурами. Внутрішній контур периферійної зони КМЦТ контролюється Дніпровською, криворізько-Кременчуцькою, Північно-Таврійською, Гвоздівською, Тальнівською розломними зонами. Дані розломи конформні відповідним лінійно-площинним морфоструктурам.

Периферійна зона КМЦТ має мозаїчну будову, сформована фрагментами блоків другого порядку – Верхівцевського, Гайсинського, Гайворонського та частинами північно-східного та південного схилу УЩ. Чіткого конформного вираження у розривних структурах зовнішній контур КМЦТ практично не має.

Отже, КМЦТ не в повній мірі відповідає Кіровоградському тектонічному блоку УЩ, як це було встановлено при попередніх дослідженнях (С.Бистревська, 1988; М.Мороховський, 1990; Б.Ніколаєнко, 1996; С.Бортник, 2002). Раніше встановлені контури Кіровоградської КС відповідають у загальних рисах внутрішньому контуру виділеної нами КМЦТ. Розташування встановленої нами периферійної зони в межах різних геоструктурних одиниць – протоплатформенних блоків та схилів УЩ, обумовлює неоднаковий прояв елементів її фактури у сучасній поверхні. Зазначені вище особливості КМЦТ свідчать про її відносно високу сучасну тектонічну активність та провідну роль геологічних чинників, що її утворюють, у рельєфоформуючих процесах на земній поверхні.

У п’ятому розділі – історико-динамічний аналіз Кіровоградської морфоструктури центрального типу - простежено прояв фактурних елементів у геоморфологічній будові різних епох, встановлено їх динамічні характеристики.

Одним із важливих напрямків морфоструктурних досліджень є встановлення історії розвитку морфоструктур у часі та просторі. Такі дослідження базуються на принципі конформності, тобто відповідності між певними типами морфологічної організації різних поверхонь (С.Бортник, 2002).

Історико-динамічний аналіз КМЦТ проведений шляхом порівняння карти латеральної будови КМЦТ з палеогеоморфологічними картами різних епох і вивчення відображення фактурних елементів у похованих рельєфах. На основі такого аналізу можна зробити висновок, що кожна з зон КМЦТ має власну динаміку та відповідний прояв. Встановлено, що в цілому цей прояв має конформне вираження як у різних типах похованого рельєфу – денудаційних, денудаційно-акумулятивних, акумулятивних рівнинах мезозой-кайнозойського віку, так і у окремих його формах – похованих долинах, вододілах, денудаційних останцях, лініях морських узбережь. Так, ядерна зона, яка конформна у палеорельєфі денудаційній Новоукраїнсько-Витязівській рівнині мезозой-кайнозойського віку (К.Заруцький, 1968) є найбільш активною у часі і просторі зоною КМЦТ, внутрішня зона характеризується безперервно-переривчастою активізацією і проявляється в контурах різночасових, полігенетичних рівнин, периферійна зона – переривчастою активізацією, конформна ділянкам похованих долин. Каркасні лінії КМЦТ – радіальні та концентричні – конформні різновіковим долинам, вододілам та денудаційним останцям. Стабільний прояв КМЦТ у рельєфі різних часових етапів вказує на постійну активність тектонічних процесів, які контролюють формування КМЦТ.

Середньомасштабний порівняльний аналіз морфоструктурних схем сучасної поверхні, палеогеоморфологічних поверхонь та кристалічного фундаменту території північно-західного квадранту КМЦТ дав можливість зробити наступні висновки: ортогональна система лінійно-площинних морфоструктур є домінуючою над іншими системами, має структуроорганізуюче значення; діагональна система лінійно-площинних морфоструктур має суцільне поширення, являється фоновою; МЦТ мають складний прояв у різночасових морфоструктурних планах; лінійні та лінійно-площинні морфоструктури характеризуються наскрізною активізацією, а МЦТ - переважно одноразовою.

Відповідно, за динмічними характеристиками виділені морфоструктури поділені нами на дві групи: морфоструктури одноразової активізації – проявлені протягом однієї епохи активізації - зафіксовані в одній поверхні та морфоструктури багаторазової активізації – проявлені протягом декількох епох активізації підряд чи з перервами.

Результати історико-динамічного аналізу дають можливість встановити закономірності морфоструктурно-геоструктурних зв’язків для різних геологічних об’єктів. Такі закономірності були виявлені для плутонічних МЦТ території України. В морфоструктурних планах кристалічного фундаменту плутонів встановлені головні формуючі структури радіусом 30 км. Аналіз прояву цих структур у морфоструктурних планах мезозой-кайнозойських зрізів вказують на їх успадкованість для Коростенського плутону та відсутність конформності для Корсунь-Новомиргородського плутона. Порівняльний аналіз морфоструктурно-геоструктурних закономірностей для територій Корсунь-Новомиргородського та Коростенського плутонів дав нову інформацію щодо особливостей будови та процесів формування цих об’єктів.

Шостий розділ присвячений прикладним аспектам просторово-геоструктурних досліджень КМЦТ. Визначення просторових, часових, речовинно-генетичних, динамічних характеристик морфоструктур при геоморфологічних дослідженнях дає можливість встановити структурну природу як певних груп, так і окремих форм рельєфу, прогнозувати розвиток сучасних геоморфологічних процесів, що є важливим при вирішенні низки прикладних інженерних та екологічних питань. Ще одним прикладним напрямком практичного використання просторово-геоструктурних досліджень є прогнозна оцінка території на корисні копалини. Встановлено, що природа морфоструктур, особливості їх формування та розвитку визначають закономірності локалізації різноманітних родовищ корисних копалин (М.Василевський, 1982; І.Волчанська, 1981; А.Гаврилов, 1992; В.Соловйов, 1978 та інші), тому необхідно при пошуках, прогнозуванні родовищ враховувати морфоструктурний фактор.

Родовища торфу, бурого вугілля, будівельної сировини, розсипи, встановлені в межах КМЦТ, пов’язані з давніми седиментаційними басейнами (озерами, крупними річковими долинами), межі яких, за аналогією з сучасними, контролювалися морфоструктурами різних типів та рангів. Тому при прогнозуванні таких родовищ необхідне дослідження палеоморфоструктур. Так, родовища Дніпровського буровугільного басейну розташовані у грабеноподібних долинах палеогенового віку (В. Нагірний, 1978), які приурочені до периферійних частин встановлених нами палеоМЦТ. Локальні розсипи родовищ ільменіту та цирконію приурочені до окремих грабеноподібних форм, які контролюються різноманітними морфоструктурними утвореннями. Каркасні елементи морфоструктур, інтерференційні морфоструктури, вузли можна розглядати в якості перспективних об’єктів при пошуках підземних (тріщинних) вод.

Зв’язок між металогенічними особливостями та морфоструктурами території нами розглядався на прикладі Середньоінгулецької ключової ділянки – території басейну середньої течії р. Інгул (ядерна зона КМЦТ). Саме тут розміщені Клинцівське та Юр’ївське родовища золота, а також перспективні прояви поліметалів, які є сингенетичними із золоторудними родовищами. За поширенням геохімічних аномалій на в межах ключової ділянки виділяється декілька перспективних площ. Це Софіївська площа, яка має умови сприятливі для формування родовищ касетирит-сульфідної формації, та Клинцівська з локалізованими на ній родовищами золото-сульфідно-кварцевої формації.

Крупномасштабні морфоструктурні дослідження на ключовій ділянці проводились із використанням методів лінеаментної апроксимації, аналізу планової будови ерозійной мережі, морфометричних методів пошуку локальних структур та результатів інтерпритації геолого-геоморфологічних розрізів. У результаті роботи була побудована карта латеральної будови морфоструктур території. Порівняльний аналіз цієї та геологічної карт території дав можливість з’ясувати морфоструктурну позицію геохімічних аномалій, родовищ, рудопроявів.

Проведений аналіз морфоструктурної обумовленності розташування геохімічних аномалій вказує на чітку їх приналежність до субмеридіональної Кіровоградської лінійної морфоструктури. Це підтверджує положення, визначене геологічними дослідженнями, про роль кіровоградського глибинного розлому як рудопідвідного каналу (Г.Яценко, О.Бабинін, А.Росихіна, 1994).

Морфоструктурна позиція аномалій свинцю, міді, олова софіївської площі визначається розташуванням її у периферійній зоні, а точніше по зовнішньому контуру однієї з фактурних локальних МЦТ – Знам’янської. Периферійна зона ускладнена серією локальних МЦТ нижчих рангів, складними морфоструктурними вузлами, утвореними при перетині з лінійно-площинними МС субширотного, субмеридіонального та північно-східного напрямків. Перераховані утворення контролюють розміщення окремих аномалій.

Більш складну морфоструктурну позицію має Клинцівська площа. Ділянка приурочена до блокового вузла, утвореного перетином периферійної зони однієї з ядерних МЦТ – Східної з лінійно-площинними зонами ортогональної та діагональної систем. Встановлено, що аномалії міді, срібла, вісмуту, молібдену та золота просторово тяжіють до периферійної зони Східної МЦТ. Ділянки золоторудної мінералізації, які власне формують клинцівське родовище, морфологічно добре корелюються із зовнішнім та внутрішнім контурами периферійної зони східної МЦТ. Сингенетичні з золоторудними аномалії міді та олова при детальному розгляді знаходяться в межах локальних МЦТ, розміщених вздовж субмеридіональних лінійних МС. Особливе вираження у системі морфоструктур має Юр’ївське родовище золота зі спряженими аномаліями вісмуту та миш’яку. Дане поле аномалій просторово відповідає блоковому вузлу, сформованому лінійно-площинними МС ортогональної та діагональної систем та дугою однієї з локальних МЦТ.

ВИСНОВКИ

1. В результаті проведених досліджень встановлено, що Кіровоградська морфоструктура центрального типу проявляється не лише в межах центральної частини Придніпровської височини, а охоплює також суміжні ділянки Придніпровської низовини та Причорноморської западини. Це дає підстави говорити, що в геоструктурному відношенні КМЦТ відповідає не лише Кіровоградському блоку УЩ, а виходить за його межі, охоплюючи тектонічні блоки Дніпровсько-Донецької та Причорноморської западин.

2. Методичні розробки дозволили визначити найбільш оптимальну схему вивчення регіональних МЦТ, яка складається з 3-х етапів, а саме: встановлення (фіксації), вивчення та картографування даного типу морфоструктур. Кожен з них потребує певного набору як вихідних матеріалів, так і методичних прийомів морфоструктурного аналізу. Результатом першого етапу є серія інтегральних морфоструктурних схем. Етап вивчення виділених морфоструктур передбачає встановлення просторових та часових координат їх існування, а також дослідження речовинно-генетичних і динамічних характеристик МЦТ. При цьому використовується комплекс структурно-геоморфологічних, структурно-геологічних і порівняльно-картографічних методів. Отримані результати відображаються на серії карт МЦТ – структурно-морфологічних, історико-динамічних, речовинно-генетичних, що складаються на останньому етапі.

3. Встановлено такі закономірності: просторова організація морфоструктурного плану КМЦТ визначається взаємодією різнотипових та різнорангових МС, які беруть участь у її будові. У складному морфоструктурному ансамблі КМЦТ виявлено стійкі, повторювані комбінації МС: комбінації однотипових однорангових МС; однотипових різнорангових МС; різнотипових різнорангових МС. Генезис цих поєднань нами визначається як пов’язаний із спільним енергогенеруючим осередком, або ж з різними енергетичними джерелами, що мають не пов’язану єдиним енергетичним джерелом локалізацію. Важливу роль у формуванні морфологічної структури КМЦТ відіграють такі комбінаційні утворення, як морфоструктурні лінзи, сферичні трикутники, сектори, сегменти, складні морфоструктурні вузли. Ці об’єкти, на нашу думку, є специфічною формою організації морфоструктур, що характеризуються позамасштабністю та трансформністю.

У будові КМЦТ виділено ядерну, внутрішню та периферійну зони. Ядро КМЦТ є поліядерним утворенням, що представлене поєднанням комбінації типу ускладненого трикутника, який вписаний в МЦТ нижчого рангу. Внутрішня зона характеризується нерівномірним розташуванням фактурних елементів. Найбільша їх кількість спостерігається в східній частині КМЦТ. Периферійна зона проявлена дуже чітко в елементах орогідрографії, ускладнена сателітними МЦТ. формування сателітів КМЦТ пов’язане з функціонуванням осередків розташованих в нижній та верхній частинах земної кори. Перша група контролює відрізки крупних річкових долин та їх притоків, друга – окремі басейни.

Лінійні та лінійно-площинні МС, що складають фактуру КМЦТ, формують ортогонально-діагональну систему. По відношенню до КМЦТ вони поділяють на діаметральні та січні. Діаметральні лінійно-площинні мофоструктури утворюють блоковий вузол, з яким пов’язаний центр КМЦТ. Січні лінійно-площинні морфоструктури у поєднанні з контурами КМЦТ утворюють сегменти, кожен з яких характеризується власними морфологічними характеристиками.

У просторово-геометричному зв’язку КМЦТ із різноранговими МЦТ території України встановлені наступні закономірності: в системі трансрегіональних морфоструктур центрального типу КМЦТ бере участь як самостійна морфоструктурна та геоструктурна одиниця; сателітне положення КМЦТ відносно трансрегіональної чорноморської МЦТ дає підстави стверджувати наявність генетичного зв’язку між ними; КМЦТ бере активну участь у формуванні потужного Криворізького морфоструктурного вузла, який утворений внаслідок взаємодії різнорангових трансрегіональних та регіональних МЦТ.

В геоструктурному відношенні КМЦТ є симетрично побудованою. В її межах спостерігається чергування субмеридіональних протоплатформенних (Подільський, Кіровоградський, Придніпровський) та протогеосинклінальних (Голованівський та Західноінгулецький) блоків. Значною мірою це зумовлює локалізацію та характеристики периферійної, внутрішньої та ядерної зон КМЦТ за напрямком захід-схід. В цілому контури зон КМЦТ виражають розривні порушення, які представлені різного рангу розломними зонами.

4. Встановлено, що фактурні елементи КМЦТ мають конформне вираження у рельєфі різних епох. Ця конформність проявляється як у різних типах похованого рельєфу (денудаційних, денудаційно-акумулятивних, акумулятивних рівнинах мезозой-кайнозойського віку), так і в окремих його формах (похованих долинах, вододілах, денудаційних останцях, лініях морських узбережь). Кожна із фактурних зон КМЦТ (ядерна, внутрішня, периферійна) має власну динаміку та відповідний прояв. Ядерна зона, яка у відповідає денудаційній Новоукраїнсько-Витязівській рівнині є найбільш активною у часі і просторі зоною КМЦТ, внутрішня зона характеризується безперервно-переривчастою в часі активізацією, проявляється в контурах різночасових, полігенетичних рівнин, периферійна зона завдяки переривчастій тектонічній активізації, відображена різними генетичними формами рельєфу.

Зазначені вище особливості Кіровоградської МЦТ свідчать про її відносно високу сучасну тектонічну активність та провідну роль ендогенних чинників, що її формують, у морфологічній структурі земної поверхні.

Дослідження проведені на ключовій ділянці показали, що ортогональна система лінійно-площинних морфоструктур є домінуючою і відіграє провідну структуроорганізуючу роль, в той час, як діагональна система, маючи суцільне поширення, є фоновою. Морфоструктури згаданих систем мають складні взаємозв’язки і впливають на динамічні та морфологічні характеристики одна одної. Морфоструктури досліджуваної території мають складний прояв у різночасових морфоструктурних планах. лінійні та лінійно-площинні морфоструктури характеризуються наскрізною активізацією, МЦТ – переважно одноразовою активізацією, що свідчить про різну природу їх утворення і функціонування. За динамічними характеристиками нами виділено 2 групи морфоструктур: морфоструктури одноразової активізації – проявлені протягом однієї епохи активізації, відповідно зафіксовані в одній поверхні, та морфоструктури багаторазової активізації – проявлені протягом декілька епох активізації підряд або ж з перервами. В межах цих груп виділяються 7 категорій морфоструктур, які різняться своїми динамічними показниками.

5. Порівняльний аналіз морфоструктурно-геоструктурних закономірностей територій Корсунь-Новомиргородського та Коростенського плутонів Українського щита дозволив виявити як спільні риси у їх будові та історії розвитку, так і відмінності. Для обох плутонів головними формуючими структурами є геоМЦТ з радіусом 30 км, які пов’язані з нижньокоровими енергогенеруючими осередками. За палеогеоморфологічними даними в мезозой-кайнозої морфоструктурний план території Коростенського плутону продовжує успадковано активізуватися сформованими раніше структурно-тектонічними центрами, в той час, як на території Корсунь-Новомиргородського плутону подібні центри активізовані досить слабко і не успадковано. Зокрема, в палеогені та неоген-четвертинному періоді на території Корсунь-Новомиргородського плутону відбувається перебудова морфоструктурного плану.

Таким чином, плутони Українського щита є специфічними геологічними тілами з індивідуальною історією розвитку, що по різному проявляються у формуванні структур мезозой-кайнозойського палеорельєфу та сучасної поверхні. Складність їх розвитку та прояву пояснюється тим, що кожна окрема частина плутонів, після припинення дії плутоноформуючого енергетичного джерела, може мати свій вл асний специфічний розвиток у часі та просторі.

6. В межах Середньоінгулецької ключової ділянки (ядерна зона Кіровоградської МЦТ) встановлено залежність розташування родовищ, рудопроявів, геохімічних аномалій від морфоструктур різних типів та рангів, зокрема:

- розташування геохімічних аномалій має чіткий зв’язок із встановленими морфоструктурами;

- найбільш тісний зв’язок спостерігається між блоковими вузлами перетину лінійно-площинних МС з периферійними зонами локальних МЦТ першого та другого порядків та різноманітними геохімічними аномаліями.

- по відношенню до локальних МЦТ 4 та 5 порядку геохімічні аномалії розташовані або вздовж контуру таких структур або вздовж їх діаметрального розлому;

- визначальними у розподілі геохімічних аномалій морфоструктурами, на наш погляд, поряд з субмеридіональною Кіровоградською лінійною МС, є локальні МЦТ першого та другого порядків;

- в якості перспективних ділянок пропонується розглядати ділянки периферійних зон означених структур у місцях їх перетину з субмеридіональними структурами.

Таким чином, проведені дослідження вказують на перспективність вивчення регіональних морфоструктур центрального типу, що дасть змогу по-новому підходити до вирішення традиційних теоретичних та прикладних проблем геоморфології.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ковтонюк О.В. Особливості морфоструктурного плану території верхньої течії р. Інгул. // Вісник КУ. Сер. географія. – 1998. – вип. 44. – С. 30–32.

2. Ковтонюк О.В. Прояв кільцевих структур в рельєфі центральної частини лісостепової зони Правобережної України // Геоморфологія в Україні: новітні напрямки і завдання. Зб. наук. матеріалів. – К.: Знання, 1999. – С. 112 –116.

3. Ковтонюк О.В. Структурний контроль гідромережі центральної частини Придніпровської височини // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Зб. наук. праць. – К.- Луцьк: Вежа, 2000. – Т. 3. – С. 141–143.

4. Ковтонюк О.В. Гідроморфоструктурний аналіз центральної частини Українського щита. // Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія. – 2001. – № 2. – С. 848 – 853.

5. Ковтонюк О.В., Бортник С.Ю. Особливості рельєфу та геологічної будови Кіровоградської структури центрального типу // Фізична географія та геоморфологія. – 2002. – Вип. 42. – С. 103-108 (Ковтонюк О.В належить ідея та узагальнення літературних даних).

6.