НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Інститут геологічних наук

Приходько Василь Леонтійович

Удк (551.243:552.313):551.72](477.4)

ПЕРЕБУДОВА СТРУКТУРНОГО ПЛАНУ ТА ЕТАПИ ТРАПОВОГО ВУЛКАНІЗМУ вОЛИНО-пОДІЛЛЯ В ПІЗНЬОМУ ПРОТЕРОЗОЇ

Спеціальність 04.00.01 – загальна та регіональна геологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеню

кандидата геологічних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному комітеті

природних ресурсів України

ПДРГП “Північгеологія.”

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор,

член-кореспондент НАН України Лялько Вадим Іванович

Центр аерокосмічних досліджень Землі

Інституту геологічних наук НАН України, директор.

Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук,

Єсипчук Костянтин Юхимович

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України,

провідний науковий співробітник.

доктор геологічних наук

Міхницька Тетяна Петрівна

Інститут геологічних наук НАН України, завідувач відділом

геотектоніки та загальної геології.

Провідна установа: Український державний геологорозвідувальний інститут,

м. Київ.

Захист відбудеться “ 11 ” травня 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 026.162.02 при Інституті геологічних наук за адресою: 01054, м. Київ,

вул. О. Гончара, 55-б.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України (01054, м. Київ, вул. О.Гончара, 55-б).

Автореферат розіслано “ 5 ” квітня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат геологічних наук Т.М.Сокур

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми полягає в необхідності довести просторове і часове підпорядкування чотирьох етапів прояву трапового вулканізму Волино-Поділля зміні тектонічного режиму в цьому регіоні, який зумовив перебудову структурного плану кристалічного фундаменту і осадового чохла, активізацію глибинних розломів, розкриття каналів для проникнення і виливу лавових потоків, вивчення кількості, потужності і речовинного складу порід яких допоможе: визначити характерні риси магматизму кожного етапу; виділити в магмоконтролюючих розломах ділянки, найбільш сприятливі за структурною будовою для формування потужних покривів базальтів, з якими можуть бути пов’язані вулканічні споруди; розчленувати товщі вулканітів кожного етапу на горизонти і пачки, продуктивні і не продуктивні на корисні копалини, насамперед, самородну мідь, вивчити структурні, літолого-петрографічні, геохімічні та металогенічні фактори, які впливають на локалізацію та розподіл корисних копалин у вулканітах волинської серії; з’ясувати умови перерозподілу міді в лавових потоках та переконцентрації її в лавобрекчіях і пірокластиці під впливом тектонічних рухів.

Намітити перспективні ділянки для проведення пошукових робіт на самородну мідь як за результатами виконаних досліджень, так і за матеріалами дистанційних методів картування трапових формацій, з якими пов’язані рудопрояви самородної міді.

Порівняти за основними параметрами проявів трапового вулканізму Волино-Поділля з траповими формаціями інших регіонів світу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. В основу роботи покладено результати досліджень автора, отримані при виконанні науково-дослідних робіт у рамках наукових програм ІГН НАН України, регіональних геолого-геофізичних робіт та геологічної зйомки: “Глибинне геологічне картування масштабу 1:200 000 території аркушів М-35-ІХ, М-35-ІІ та північно-східної частини аркушів М-35-VІІІ, М-35-І та М-34-VI” (Держ. реєстрація (ДР № -39-75-)–1977 р., (ДР № 39-76-)–1980 р., (ДР № 39-83-30/25)–1988 р., тематичних досліджень “Оцінка і підрахунок прогнозних ресурсів корисних копалин Волино-Поділля”, 1992 (№ державної реєстрації 39-88-74/22), “Геолого-структурний аналіз території Волинського рудного району з метою визначення контролю і прогнозу промислового мідного зрудніння”, 2002–2005 рр., (№ державної реєстрації У-03-80/16), “Пізній протерозой України: тектоніка, магматизм, седиментогенез, геологічні рубежі та корисні копалини”, 1999–2003 рр. (№ державної реєстрації 01002004672) та господарсько-договірних тем: “Тектоно-магматична активізація та рудоносні структури рифею і венду Українського щита та Волино-Подільської плити”, 2000–2001 рр. (№ державної реєстрації 02014005718), “Розробка структурних критеріїв міденосності трапових утворень Волинського рудного району”, 2003 р. (№ державної реєстрації 0103U008509), “Перспектива пошуків міді у межах Рафалівського рудного вузла на основі комплексної інтерпретації матеріалів аерокосмічної та геолого-геофізичної зйомок”, 2001–2004 рр. (№ державної реєстрації 0101U006982), “Дешифрування матеріалів аерокосмічних зйомок з метою геологічного довивчення території аркуша М-35-Х (Олевськ) у масштабі 1:200 000 по титулу 107)”, 2003–2004 рр., (№ державної реєстрації 0103U00197), “Геолого-структурний аналіз території Волинського рудного району з метою визначення контролю та прогнозу промислового мідного зруденіння (за даними аерокосмічних зйомок)”, 2003–2004 рр., (№ державної реєстрації 0103U008554), “Дослідження фундаментальних процесів енергомасообміну в системі грунт–вода–рослинність з метою обгрунтування формування на земній поверхні інформативних спектральних сигналів для пошуків корисних копалин та контролю екологічного стану за допомогою аерокосмічних зйомок”, 2004 р. (№ державної реєстрації 0102U000926).

Автор є керівником, відповідальним виконавцем та співавтором зазначених тем.

Мета дослідження – вивчити ефузивно-пірокластичні та гіпабісальні комплекси трапового вулканізму Волино-Поділля, визначити етапи і фази активного прояву вулканізму, а також вікову послідовність викидів пірокластичного матеріалу та виливу на поверхню магматичного розплаву на кожному з цих етапів.

Порівняти етапи активного прояву вулканізму з деструктивними епізодами континентальної кори протягом байкальського тектогенезу в межах південно-західної окраїни Східно-Європейської платформи (СЄП) за часом і на цій основі визначити характер зміни тектонічного режиму стиснення на режим розтягу в межах кристалічного фундаменту та активізації відповідно спрямованої серії глибинних розломів, які розкрились для проникнення магматичних розплавів. З’ясувати залежність потужності, внутрішньої будови ефузивно-пірокластичних товщ, а також типів стратиграфічних розрізів від активності прояву тектонічних рухів у зонах глибинних розломів.

Завдання дослідження:

1. Вивчити літературні і фондові джерела щодо трапового магматизму СЕП та інших кратонів.

2. Скласти структурну карту розломно-блокової тектоніки регіону і прилеглих до нього територій.

3. Побудувати стратиграфічні розрізи, колонки для порід поліської серії за матеріалами свердловин, які розкрили гіпабісальні інтрузії.

4. Скласти карти ізопахіт для всіх трьох світ волинської серії, потужності яких визначались активністю розломів, що контролювали вулканізм.

5. Вивчити розрізи і внутрішню будову перспективних на самородну мідь та інші корисні копалини ефузивно-пірокластичних товщ.

6. Виділити найбільш перспективні на корисні копалини горизонти з врахуванням потужності потоків та лавобрекчій.

7. Вивчити в лабораторних умовах петрографічний, геохімічний та мінералогічний склад габро-долеритів, базальтів і туфів.

8. Рекомендувати конкретні об’єкти для постановки пошукових робіт на самородну мідь.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше доведено, що етапи трапового вулканізму за часом їх прояву і розповсюдження вулканітів по латералі підпорядковані періодам тектонічної активізації різноспрямованих глибинних розломів. Періоди активізації розломних структур визначалися тектонічними рухами із зміною режиму стиснення на режим розтягу і, навпаки, які контролювались байкальським тектогенезом.

Доведено, що потужні товщі ефузивно-пірокластичних порід приурочені до ділянок перетинання розломів, тектонічних вузлів, утворених зчленуванням блоків різної величини і розломів з багаторазовою активізацією. Коефіцієнт експлозивності кожного розрізу залежав від кінематичнх умов, які існували в тій чи іншій зоні.

За аналізом потужностей продуктів вулканічної діяльності, розміщення їх у структурах і характеру виливів магми вперше встановлено закономірність розподілу тектонічних рухів у розломних зонах за часом. На першій стадії активізувалися структури крайової зони платформи. Пізніше відбулося зміщення цих рухів усередину платформи з розкриттям розломів північно-західного простягання і зі зміною характеру виливів трапового вулканізму від тріщинного типу до центрально-пульсуючого з формуванням численних вулканічних осередків.

Вивчення розподілу концентрацій самородної міді в розрізах трапової формації дало змогу встановити закономірність їх розміщення у відповідних частинах розрізу. Виділено шість рудних горизонтів, які корелюються на значні відстані, а відсутність зрудніння в утвореннях, що підстеляють і перекривають їх, дало можливість зробити висновок про їх стратиформність.

На основі палеоструктурно-тектонічного аналізу виділено чотири рудних вузли, які просторово пов’язані з ділянками перетинання розломів діагональної та ортогональної систем.

Мідна мінералізація представлена самородною міддю з підпорядкованою кількістю халькозину та інших мідних мінералів. За своїм хімічним складом самородна мідь є винятково чистою і містить до 99,5–99,9% металу. Серед елементів домішок виявлено срібло, рідше золото. Незначна кількість сульфідних мінералів міді у вулканітах зумовлена низькою розчинністю сірки в мафічних магмах.

Доведено, що мідь перебувала в базальтовій лаві, бідній на сірку, де і викристалізувалась у вигляді незначних за розмірами (порівнянних з іншими протомагматичними мінералами) виділень у базальтах і туфах під час їх виверження і остигання, що і визначає її генезис як магматичний. Високі концентрації самородної міді і, очевидно, халькозину являють собою накладені утворення, зобов’язані своїм походженням вилуговуванню рухомої міді з вулканітів і перевідкладенню її циркулюючими постмагматичними розчинами в тріщини і пустоти. Таким чином, ця мідь є типово гідротермальною.

Зроблено висновок, що мідна мінералізація в ефузивно-пірокластичних утвореннях венду має полігенний характер. За результатами виконаних досліджень рекомендовано площі, перспективні для виявлення промислових скупчень самородної міді.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати мають практичне значення для розуміння структурно-тектонічних етапів формування утворень трапової формації Волині, що дало змогу обгрунтувати виділення Волинського мідно-рудного району для проведення і виконання в його межах пошукових і пошуково-оцінювальних робіт на виявлення промислових родовищ самородної міді.

За результатами пошукових робіт, виконаних на ділянці Жиричі (Гірницький рудний вузол), проведено міжнародний тендер на продовження геологорозвідувальних робіт в її межах. На теперішній час роботи виконуються в межах Рафалівського та Гірницького рудних вузлів, виконано оцінку і зроблено підрахунок прогнозних ресурсів Волинського мідно-рудного району. Дано практичні рекомендації щодо пошуків самородномідного зрудніння дистанційними методами.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано аналіз та узагальнення матеріалів з геологічної будови утворень трапової формації Волині, структурно-тектонічних етапів її формування, досліджено зв’язок самородномідного зрудніння із зміною фаз трапового вулканізму. При виконанні геолого-зйомочних робіт описано тисячі погонних метрів керну утворень формації (базальти, туфи, лавобрекчії), обстежено всі кар’єри Рівненщини з видобутку базальтів. Опрацьовано сотні каротажних діаграм глибоких свердловин з метою розчленування утворень трапової формації на світи. Виконано графічну обробку матеріалів польових і камеральних досліджень. Розроблено рекомендації щодо дистанційних методів пошуків самородномідного зрудніння.

В опублікованих із співавторами роботах автору належать розробки щодо етапності проявів трапового вулканізму, еволюції структурного плану, закономірностей локалізації мідного зрудніння та виділення перспективних ділянок для пошукових робіт.

Aпробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися на конференції професорсько-викладацького складу геологічного факультету Київського Національного університету ім. Тараса Шевченка (Київ, 2001 р.), науково-технічних нарадах: “Мінерально-сировинна база чорних та кольорових металів. Стан і перспективи” (Київ, 2002 р.), “Геологія та генезис рудних родовищ України. Сучасний стан, нові підходи, проблеми та рішення” (Київ, 2004 р.), міжнародному симпозіумі “Основні типи породних комплексів і рудних родовищ Українського щита” (Київ, 2002 р.), міжнародній конференції “Ефузивно-осадовий літогенез і рудогенез” (Сімферополь–Судак, 2002 р.) та інших науково-практичних конференціях Державного комітету природних ресурсів України.

Публікації. Головні наукові положення, викладені в дисертаційній роботі, опубліковані у 22 друкованих наукових виданнях: двох колективних монографіях, 11 статтях у наукових журналах, 5 статтях у збірниках наукових праць, 4 у матеріалах конференцій, міжнародного симпозіуму, науково-технічних нарад, у двох науково-дослідних та трьох виробничих звітах.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 8 розділів, висновку, викладених на 205 сторінках машинописного тексту, який супроводжується 57 рисунками, 9 таблицями та списком літератури з 136 назв.

Автор висловлює щиру подяку науковому керівнику доктору геол.-мін. наук, професору, члену-кореспонденту НАН України В.І.Ляльку за постійну увагу і сприяння роботі, директору Інституту геологічних наук члену-кореспонденту НАНУ П.Ф.Гожику, академіку НАНУ І.І.Чебаненку, докторам геол.-мін. наук В.А.Рябенку, А.Я.Радзівіллу, О.Б.Боброву, В.М.Гулію, О.Б.Гінтову, доктору геол. наук Т.П.Міхницькій, кандидатам геол.-мін. наук В.А.Веліканову, В.В.Кир’янову, Л.В. Коренчук, А.Т.Минчаку, С.М.Цимбалу, працівникам Департаменту геології Д.С.Гурському, А.А.Дзідзінському, М.В.Гейченко за увагу, цінні консультації, зауваження та поради, співробітникам ПДРГП “Північгеологія” за допомогу та постійну підтримку при виконанні роботи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Історія геологічного вивчення

Перші відомості про вулканічні утворення Волині, що датуються другою половиною ХІХ століття, містяться в роботах А.К.Тишецького, В.Блюмеля, А.П. Карпінського, Г.Осовського, Ст.Пфаффіуса, Я.Морозевича та ін. А.К.Тишецьким вперше описано базальти Волині під назвою базальтів-анамезитів, В.Блюмелем ці утворення вперше зараховано до трапів, наведено їх перший хімічний аналіз і петрографічний склад. А.П.Карпінським описано мінеральний склад анамезитів та відмічено присутність у них самородного заліза. На першій геологічній карті Волині Г.Осовським показана можлива територія розповсюдження базальтів. Найдетальніше петрографічне вивчення базальтів Волині виконано Ст.Пфаффіусом.

П.Тутковський (1912) описав нові виходи ефузивів біля с. Полиці, які В.І.Лучицький назвав базальтами. В.Д.Ласкарєвим (1914) виконана геологічна зйомка 17-го аркуша десятиверстної карти Європейської частини Росії. Він першим звернув увагу на скидовий характер західної межі Українського щита (УЩ) і виділив Рівненську скидову западину, з якою пов’язав виливи базальтів наприкінці турону – початку сеноману.

За період з 1919 по 1939 рр. більша частина робіт по Волині була присвячена питанням визначення віку і форми залягання ефузивно-пірокластичних порід трапової формації. Це дослідження Л.Морозевича, Г.Кужняра, Ст.Малковського, А.Мазурека, М.Каменського, які вважали вік базальтів або крейдяним, або післякрейдяним.

Я. Самсонович у 1939 р. виділив давню аркозову товщу Волині в острозьку серію. Описав сім магматичних районів, шість базальтових і один долеритовий. Пов’язав волинські ефузиви з пізньопалеозойським пермо-карбоновим діастрофізмом.

До довоєнного періоду досліджень належать відомості Н.А.Биховера та ін. про стан вивченості і корисні копалини західних областей України. У 1939–1941 рр. та 1945–1947 рр. базальти басейну р. Горині досліджувалися Московською конторою Союзпроекту ДУШОСДОРа (Вікторов, 1940, 1951).

Подальше вивчення утворень трапової формації здійснювалось геологами різних поколінь: П.Л.Шульгою, О.В.Крашенінніковою, Є.П.Брунс, Н.Є.Стрєлковою, Г.П.Шраменко, Г.Х.Дікенштейном, О.Є.Бірюльовим, Л.Г.Бернадською, З.Г.Ушаковою, Б.Я.Воловник, Б.І.Власовим, І.І.Чебаненком, Т.О.Знаменською, Л.В.Коренчук, О.В.Шумлянським, А.Я.Радзівіллом, В.А.Рябенком та ін.

В 1952, 1954 рр. за матеріалами пошукових та розвідувальних свердловин, пробурених геологами трестів “Львівгеологія” та “Волинська вуглегеологія” в Західній Волині, розроблено стратиграфічну схему палеозою і протерозою Західної Волині.

В 1952 р. П.Л. Шульга вперше встановила належність ефузивів Волині до рифейських відкладів і за літологічними ознаками розділила їх на три товщі: підефузивну, ефузивну і надефузиву. Порівняла ефузиви басейну р. Горині та південно-західної частини Брестської западини, визначивши також рифейський вік останніх.

Роботами Г.П.Шраменко, Н.Є.Стрєлкової (1956) встановлено розповсюдження вулканогенних порід у межах західного схилу УЩ.

О.В.Крашенінніковою (1956–1962) виконано монографічний опис давніх світ, їх стратиграфічне розчленування і кореляцію розрізів басейнів рр. Горині, Зах. Бугу та Дністра. Дано мінералого-петрографічне обгрунтування виконаного розчленування розрізу цих світ.

Є.П.Брунс у 1957 р. запропоновано розчленування давніх доордовицьких товщ. У геологічному розрізі західної частини Руської платформи нею виділено поліський (верхньопротерозойський) та волинський, валдайський і балтійський (нижньокембрійські) комплекси.

Мінералогії ефузивів Волині присвячені роботи Є.К.Лазаренка, В.П.Шашкіної, Д.П.Бобровника та ін.

Н.Є.Стрєлковою (1957, 1958) в геологічному розрізі р. Горині вперше виділено берестівецьку світу. Стратиграфічне розчленування цієї світи наведено в роботі О.Є.Бірюльова (1968). Питання магматизму Волино-Поділля висвітлені в роботах Л.Г.Бернадської, Є.Г.Ушакової, Б.Я.Воловник та ін. У найбільш повному зведенні результатів середньомасштабних геологозйомочних робіт та узагальнюючих матеріалів виробничих і наукових робіт до 1970 р. -— монографії “Стратиграфія УРСР. Рифей-венд” містяться результати досліджень трапової формації Волино-Подільської плити (ВПП). Стратиграфії, тектоніці, петрохімії і корисним копалинам трапів Волині присвячена низка робіт Б.І.Власова. У монографії “Венд України” (Веліканов та ін., 1983) охарактеризовано конкретні розрізи венду, їх кореляцію, розглянуто палеогеографічні та палеоструктурні умови вендського осадконакопичення, етапи тектонічного розвитку, біостратиграфічні дані.

Геолого-зйомочні та пошукові роботи на території досліджень виконувалися В.Ф.Судовцевим, В.Л.Приходьком, Я.О.Косовським, В.В.Матеюком, І.С.Гарбузом, В.Г.Мельничуком, Ф.О.Гречко та ін.

В 1993 р. складено стратиграфічну схему нижньовендських та верхньовендських відкладів України (автори В.А.Веліканов, Б.І.Власов, Б.І.Воловник, О.О.Асєєва, В.Я.Іванченко, В.Ф.Судовцев, В.Л.Приходько).

В роботах В.О.Шумлянського висвітлено металогенію фанерозою платформного чохла території України. Наведено генетичні особливості самородномідної мінералізації в базальтових туфах волинської серії венду. А.Я.Радзівіллом та ін. досліджено тектоно-магматичну активізацію рифею і венду ВПП.

І.І.Чебаненко, Т.О.Знаменською та ін. у монографії “Геотектоніка Волино-Поділля” узагальнено новітні геолого-геофізичні дані щодо структури західних областей України. Викладено уявлення про роль динаміки блоків кристалічного фундаменту в процесах утворення внутрішньоплатформних западин, накопичення в них осадових формацій, виникнення складчастих та розривних порушень, проявів вулканізму і формування ендогенних та екзогенних родовищ.

РозломнО-блокова будова ранньодокембрійського фундаменту

Кристалічна основа ВПП сформувалася в умовах протогеосинкліналі, яка облямовує консолідований в археї і в ранньому протерозої УЩ з півдня, південного заходу і заходу. Розвиток протогеосинклінального мобільного поясу завершився наприкінці раннього протерозою виливом великої маси кислої і основної магми, переробленої метаморфізмом у лептити, метадіабази, діабазові та андезитові порфірити, альбітофіри, кератофіри, фельзити, туфи та інші метаморфіти, які повністю відсутні в архейських і ранньопротерозойських стратиграфічних розрізах УЩ, за винятком Осницького блоку, де клесовіти дістали широкий розвиток, оскільки цей блок є складовою частиною складчастої системи свекокарелід.

Через порівняно недавню консолідацію фундаменту, гетерогенність його структур, відмінність їх за структурно-речовинними комплексами, відносно тонкий гранітний шар континентальної кори та ряд інших причин кристалічна основа Волино-Поділля значно більше від інших регіонів України зазнала руйнування на початку пізнього протерозою, коли почався період деструкції, формування платформ і геосинкліналей, розпад Пангеї, зумовлений становленням астеносфери в глибоких шарах верхньої мантії. За результатами буріння глибоких параметричних свердловин, які розкрили породи фундаменту в центрі Волино-Поліського рифейського прогину, під доплитним осадовим чохлом розміщуються біотит-хлоритові сланці, що зазнали низькотемпературного метаморфізму і різного ступеня насичення малими інтрузивними тілами кислого та основного складу.

Слабка консолідація та неоднорідність фундаменту Волино-Поділля, безумовно, сприяли інтенсивному розробленню його на блоки найвищих порядків під впливом байкальського тектогенезу, забезпечивши такий механізм структуроутворення, що періоди розтягу та стиснення змінювалися через певні відрізки часу, зумовлюючи циклічність у накопиченні товщі осадових порід, стадійність у проявах інтрузивного та ефузивного магматизму, етапність у проявах дислокаційного метаморфізму в тектоно-метасоматичних зонах, які розвиваються в глибинних порушеннях фундаменту та осадового чохла.

Роздроблення кристалічного фундаменту на малі блоки особливо яскраво виражене в межах Волинської частини плити, головним структурним елементом якої є Поліський блок фундаменту, де центральне положення займає Волино-Поліський прогин (ВППр). Останній спочатку був розчленований ортогональною системою розломів та розломами північно-східного простягання. Пізніше фундамент блоку був роздроблений розломами північно-західного напрямку. Зони розломів зараз займають три чверті площі Поліського блоку.

Переважають серії розломів діагональної системи. Тільки в межах Камінь-Каширського блоку другого порядку автором при виконанні глибинного геологічного картування північно-західної частини Поліського мегаблоку виділено 14 блоків третього порядку та 28 дрібних розломів. Вік останніх змінюється від раннього протерозою до крейди.

В роботі насамперед охарактеризовано великі глибинні розломи, що розділяють блоки першого порядку, і навіть цілі геотектонічні елементи в межах південно-західної частини СЄП. Це Міднівська зона, яка розділяє Білорусько-Прибалтійський гранулітовий пояс і Центрально-Білоруський прогин. В її межах виділено Збунівський, Хмелівський та Бродятинський розломні порушення більш високого порядку. Амплітуди зміщення по цих розломах блоків фундаменту досягають 750 м. Простягання зони північно-східне.

Більш ніж на 700 км простежено Вижівсько-Мінську розломну зону в напрямку Мінськ – Ратне. Вона добре вивчена геофізичними методами, а також при дешифруванні МАКЗ. За результатами глибинного сейсмічного зондування різниця в глибинах залягання поверхні Мохо на сході і заході становить 5,0 км. У гравітаційному полі зона характеризується регіональним ступенем у 10 мГал. В її межах буровими свердловинами вивчено внутрішню будову розломів ІІ порядку — Кримнівського, Щитинського, Теклінського та ін. Амплітуда переміщення тектонічних блоків по розломах коливається від 5 до 500 м. Вижівсько-Мінська зона, як і Міднівська та наступна Стохідсько-Могилівська, має північно-східне простягання.

Стохідсько-Могилівська зона розломів є південно-західною межею Маневицького блоку по границі Мохо. В межах Волині зона добре вивчена упродовж 200 км. Ширина її місцями становить 25 км. Зона ускладнена паралельно і кулісоподібно розміщеними до її простягання уступами, серед яких є Гірницький, Червіщанський та ін. Це спряжено-здвоєні розломи, які фіксуються профілями МОВ-ОГТ. У межах зони, на окремих відрізках її простягання, фундамент інтенсивно роздроблений на малі блоки, які зміщені один відносно одного на 300–500 метрів. Дуже роздробленими є Кухотський, Локницький, Рудківський, Озерянський та інші блоки. Міжблокові ділянки зон тут складені продуктами динамометаморфізму та метасоматозу. Вище охарактеризована і Меневицько-Столінська зони обмежують зі сходу та заходу Маневицьке підняття, яке за результатами ПГСЗ являє собою яскраво виражений блок земної кори, де поверхня Мохо зафіксована на глибині 40 км. За межами Маневицької структури потужність кори досягає 55 км. Структура чітко виражена в сучасному рельєфі і зафіксована у вигляді десяти овальних і напівкільцевих космо-фото аномалій, які, очевидно, мають різноманітну природу.

При проведенні геолого-знімальних робіт та глибинного геологічного картування між Вижівсько-Мінською та Міднівською розломними зонами автором виділено Заболоттівську розломну структуру, яка у фундаменті виражена грабенами. Вона обмежена на південному заході Черським, а на північному заході Мельниківським розломами. В зоні зафіксовано сліди пізньобайкальських, каледонських та ранньоальпійських тектонічних рухів зміщенням геологічних тіл в осадовому чохлі.

В роботі детально охарактеризовано Кременецько-Сущано-Пержанську розломну зону північно-східного простягання, яка складена серією субпаралельних розломів ІІ порядку. Характерною особливістю цієї зони є її підкидо-надсувна природа, яка зумовила інтенсивну переробку порід субстрату. Граніти, мігматити і гнейси роздроблені, розвальцьовані, катаклазовані, на окремих ділянках мілонітизовані і зібрані в дрібні складки. На гранітах осницького комплексу широко розвинуті тектоніти, що складають сущанську світу. Ізотопний вік тектонітів і порід, які складають зону, коливається від 1290 до 420 млн років.

Автором виявлено і вивчено широтні розломи, особливо в межах Луківсько-Ратнівської горстової зони. Це Південно-Ратнівський, Лагожанський, Щитинський, Черченський, Кухотський та інші розломи. Всі ці розломи добре виражені як у кристалічному фундаменті, так і в осадовому чохлі. Час їх закладання ранньобайкальський. Пізньобайкальська активізація визначена гідротермами і брекчіюванням порід. Кінематика розломів визначена як підкидо-зсувна.

Досліджено також високоамплітудний (амплітуда скиду 1500–2000 м) Володимир-Волинський, Андрушівський, Черняхівський та інші широтні розломи. Із розломів субмеридіональної серії особливо вирізняються Радехівський, Рівненський, Устечно-Пелчанський.

Розломи розчленовують фундамент і осадовий чохол на блоки різної величини. В розділі охарактеризовано такі блокові структури: Луківсько-Ратнівську горстову зону (Прип’ятський вал), Осницький, Новоград-Волинський, Камінь-Каширський блоки та серію блоків більш високих порядків (Любешівський, Маневицький, Островський, Луцький). Геолого-геофізичними роботами, виконаними в останні десятиріччя в межах Поліського блоку, простежено й уточнено межі, морфологію всіх перелічених вище блоків другого та вищих порядків. Найкраще вивчено мозаїку Кухотського, Центрального, Локницького, Судчанського та інших блоків, ерозійний зріз яких за результатами робіт великомасштабних геологічних зйомок досить різний. Вони відрізняються морфологією палеорельєфу, складом метаморфічних і магматичних порід. Блоки розбиті системами розломів, нахилених на південний захід за серією уступів, а північні обмеження таких блоків різко підвищені. Динаміка і кінематика розломів, які розчленовують кристалічний фундамент і осадовий чохол не тільки Поліського блоку, й усієї ВПП, досить складні. Теоретичні основи процесу формування розломних систем викладено в роботах І.І.Чебаненка, О.Б.Гінтова.

Підсумовуючи викладене, можна зробити висновок, що вся розломно-блокова мозаїка ВПП була сформована до початку становлення платформного чохла. Багатофазова активізація відбувалася відбірково тільки в окремих розломних системах, не порушуючи загального розломно-блокового каркасу фундаменту. Кожний великий блок зберіг обриси, визначені у доплатформному періоді, і можливість розвиватися в автономному режимі.

Етапи формування Волино-ПолІського палеопрогину

та його границі в рифеї

Волинський прогин, виповнений осадово-вулканогенними утвореннями венду, успадкував багато рис Волино-Поліської від’ємної структури, осадові товщі якої утворюють доплитний чохол, представлений породами поліської серії.

Максимальні потужності трапової формації волинської серії, а також осадові породи могилів-подільської і канилівської серій венду приурочені до області максимального прогинання дна Волино-Поліського авлакогену. Гіпабісальні інтрузивні тіла габро-долеритів на окремих ділянках досягають розрізів венду.

Розломними зонами північно-східного простягання, які зумовили формування рифейського палеорифту, контролюються тріщинні виливи основної магми та викиди пірокластики.

Таким чином, вендський етап можна вважати подальшою ланкою в загальному ланцюгу геологічного розвитку Волино-Поділля, яка успадкувала ряд сформованих структур, які контролюють процеси вендського магматизму, метасоматозу та осадконакопичення. Тому цей розділ у роботі є необхідним.

Волино-Поліський рифейський палеопрогин є крайовою південно-західною від’ємною структурою Центрально-Руської трансформної палеорифтової системи, до складу якої входять Оршанський, Крестцівський, Павлово-Посадський, Пачелмський та інші палеорифти. Ця система в часі закладалася в склепінній частині СЄП на початку пізнього протерозою. Розвиток мав поступальний характер — з північного сходу на південний захід. У ранньорифейський час рифтогенез проявився закладанням великих за розміром рифтових структур з малопотужним осадовим чохлом. На території Білорусії ці породи об’єднані в бобруйську і шеровицьку серії. В розрізах цих серій поряд з пісковиками зустрічаються кварцові порфірити, конгломерати та сланці. В Овруцькому палеорифті кластогенні породи нижньобілокоровицької підсвіти і вулканіти збраньківської світи за результатами мікропалеофітологічного аналізу мають середньорифейський вік. У межах Волино-Поділля відкладів нижнього рифею не виявлено. Рифтогенез на території України на початку рифею не дістав свого розвитку. Уся ВПП в цей час була сушею. Перші ознаки прогину дна Волино-Поліського авлакогену відмічаються в середині середнього рифею. В той час ця від’ємна структура була витягнута з південного заходу на північний схід на 400 км, а ширина її коливалась від 270 км на південному заході до 160 км на північному сході. В системі ВПП немає значних горстів, стабільних виступів, а розломи, які його обмежують, досить малоамплітудні. Тільки наприкінці середнього рифею в центрі прогину намітився осьовий грабен, обмежений на північному заході Стоходсько-Могилівською, а на південному сході Луцькою розломними зонами. На теперішній час потужність відкладів поліської серії в цьому грабені становить 1000 м.

Грабен фіксується перегином поверхні Мохо, а також виражений у трансформованих гравітаційних і магнітних полях. По обидва боки грабена фундамент прогину ускладнений слабовираженими уступами.

На північному заході прогин обмежений Вижівсько-Мінською, на півночі – Південно-Прип’ятською, а на півдні – Черняхівсько-Андрушівською розломними зонами.

Води мілководного внутрішньоконтинентального рифейського моря покривали повністю увесь Поліський блок, Волинський блок УЩ та південну половину Подільського блоку УЩ. Сучасна межа поширення ромейківської світи поліської серії є лише лінією давнього розмиву товщі пісковиків. Доказом широкої трансгресії поліського моря та високого стояння вод на початку пізнього рифею є знахідки мікрофітофосилій пізнього протерозою в цементі брекчійованих порід, які утворюють основу таких палеорифтових структур і грабенів, що сформувалися на поверхні УЩ в рифеї, як Тетерівський, Брусилівський, Шепетівський та ін. Формуванням незначних за потужністю ритмопачок осадів закінчився перший етап розвитку палеопрогину.

Після незначної перерви в осадконакопиченні і формуванні базального горизонту полицької світи розпочалось активне прогинання центральної частини палеопрогину, активізувалися розломні зони. За порівняно короткий час у центрі структури накопичилось 110 м осадків. На початку другого етапу активно проявилися коливальні рухи, що зумовили накопичення товщі кварц-польовошпатових дрібнозернистих пісковиків. У пісковиках полицької світи виявлено калієві польові шпати, які визначають високу гамма-активність цих порід. На другому етапі розвитку палеопрогину намітилася переорієнтація осі максимального прогинання його дна з північного сходу на північний захід, а південна і південно-східна зони структури зазнали підняття, про що свідчать незначні потужності відкладів полицької світи.

Завершальний, третій етап характеризується підвищеною тектонічною активністю вздовж краю платформи. В результаті цих рухів відбулося відокремлення СЄП від Західної платформи. Між цими двома кратонами формувалася складчаста область байкалід. Цей процес явно виражений у розрізі жобринської світи поліської серії трьома ритмами ІІ порядку та кількома ритмами вищого порядку, що свідчить про наявність у ВППр багаторазових різноспрямованих коливальних рухів. У породах світи значно поширена горизонтальна та хвиляста шаруватість, зумовлена різним гранулометричним складом шарів.

Наприкінці третього етапу водний басейн обмілів і розпався на серію лагун, заток, озер, в яких почав відкладатися тонкий мулистий матеріал. До цього часу приурочено проникнення в породи поліської серії гіпабісальних інтрузій габро-долеритів.

Інтрузивні гіпабісальні тіла ТА їх речовинний склад

Масштаби поширення гіпабісального магматизму в межах Волині поки що не визначені. Десять тіл, виявлених параметричними свердловинами, детально описані в роботах Б.Я.Воловник, Б.І.Власова, В.О.Котика. Крім міжпластових інтрузій вивчено також дайкові тіла. До них належать Конобельська, Володимирецька, Бельська, Колківська, Рафалівська та інші дайки.

Автором під час глибинного геологічного картування вивчено Хотешівську інтрузію, яка розкрита сімома свердловинами. Свердловинами 1760 і 1761 розкрита ерозійна частина силу, яка перекрита відкладами крейдяного віку. Такі сили, як Володимирецький, Кухотський, Хотешівський, Оваднівський, Горохівський, Бережківський, Луцький і Берестечко утворюють групу формаційних інтрузій. Це досить великі за розмірами тіла, які залягають на різних гіпсометричних та, вірогідно, стратиграфічних рівнях, у потужній товщі пісковиків і алевроліто-глинистих порід поліської серії. Всі ці тіла стосовно вміщуючих порід є згідними або пологосічними. Потужність їх коливається від перших до сотень метрів. Цікаво, що таке залягання характерне для долеритів Карру і трапових інтрузій Сибірської платформи. Контакти між габро-долеритами і вміщуючими породами нерівні. В ендозонах вивчено брекчії, мікробрекчії і ксеноліти метаморфізованих пісковиків.

Другу групу становлять міжформаційні тіла, які проникли до зон незгідного залягання між породами поліської та волинської серій. Прикладом може бути інтрузія, розкрита свердловиною 6-Ш (Шацьк).

Третю групу становлять дрібні інтрузивні тіла, які січуть в основному породи волинської серії. Через малу кількість свердловин, що розкрили інтрузії габро-долеритів, морфологію і розміри їх поки що вивчено слабо, однак є підстави вважати, що вони контролюються вузлами перетинання різноспрямованих глибинних розломів. Процес формування гіпабісальних інтрузій був багатофазним і глибинним.

За результатами ізотопного датування габро-долерити Волино-Поділля утворилися в інтервалі часу від 1050 до 500 млн років. Слід зазначити, що інтрузії, які проривають ефузивно-пірокластичні товщі венду, за мінералогічним та петрографічним складом різко відрізняються від гіпабісальних тіл. В останніх часто зустрічаються пікритові габро-долерити з олівіном. Проникнення силів габро-долеритів контролювалося розломами північно-східного простягання, які визначали і формування ВППр.

Причиною накопичення основної магми в південно-західній частині платформи було закладення і розвиток вздовж її крайової частини Галиційської геосинклінальної системи.

У подальшому, внаслідок активізації міжблокових розривних структур, відбулася зміна термодинамічної рівноваги і по ослаблених зонах магма почала потрапляти в осадові товщі. Такий механізм визнано дослідниками і для габро-долеритових тіл Карру (Африка). Речовинний склад габро-долеритів і порід, які складають приконтактові зони силів, досить повно охарактеризовано в роботі. Тут важливо наголосити, що ендоконтактові зони інтрузій складені базальтовими афонітами або склом з мікробрекчієвою текстурою, які переходять у повнокристалічні діабаз-порфірити і дрібнозернисті габро-долерити. Потужність ендоконтактових зон рідко досягає 5 метрів. Температура силу впливала на вміщуючі породи порівняно слабо. Інколи утворюються незначні ущільнення і окварцювання піщано-глинистих порід поліської серії, місцями змінюється їх колір. Габро-долерити являють собою масивні дрібнозернисті, місцями до крупно- і гігантозернистих порфіроподібні породи чорного, зеленувато-чорного забарвлення.

На загальному фоні виділяються порфіроподібні, гніздоподібні ділянки, збагачені плагіоклазом і піроксеном. Структура породи порфірова, з офітовою мікродіабазовою основною масою, часто пойкілітова, округлі пойкіліто-кристали моноклінного піроксену січуться в крайових частинах лейстами піроксенів.

Порода складається (%): з плагіоклазу — (50–70), моноклінного піроксену — (15–35), рудних мінералів (магнетиту, титаномагнетиту), вміст яких подекуди досягає 15 %.

Діабазові порфірити, залягаючи в ендоконтактових зонах, мають масивну і порфіровидну будову, рідше мигдалекам’яну. Мигдалини часто становлять до 10 % породи, а структура порфіритів часто толеїтова. Проміжки між породоутворюючими мінералами заповнені склоподібною масою.

В роботі наведено детальний опис породоутворюючих і акцесорних мінералів габро-долеритів.

Гіпабісальні інтрузивні тіла досить слабо диференційовані. За хімічним складом вони належать до недонасичених кремнеземом меланократових, бідних на луги різновидів порід. Від трапових інтрузій Сибірської платформи гіпабісальні тіла Волино-Поділля відрізняються хімізмом, вмістом окисів кальцію, заліза, титану і п’ятиокису фосфору.

Тектонічна стабілізація континентальної кори та формування базального горизонту волинської серії (Горбашівська світа)

Будова розрізів осадового чохла платформи, ритмічність, породні асоціації, текстурні особливості та багато інших елементів є наслідком зміни тектонічних режимів геодинамічних обстановок структур фундаменту і палеографічних умов у басейнах осадконакопичення та областях зносу теригенного матеріалу. Наприкінці ранньобайкальського тектогенезу утворилася складна геотектонічна обстановка в межах всієї південно-західної частини СЄП. Настав період закладання Галиційської геосинкліналі і формування складчастої системи вздовж усього краю платформи, що призвело до різкої активізації тектонічних рухів усієї розломно-блокової системи фундаменту Волино-Поділля.

Після ряду коливань, що зумовили велику і дрібну ритмічність порід жобринської світи, почалося повне підняття кори і значний розмив порід поліської серії, аж до розкриття силів габро-долеритів (Володимирецька інтрузія). Механізм режиму стиснення і підняття континентальної кори можна пояснити такими чинниками. Переміщенню магматичних розплавів з глибоких шарів тектоносфери по розломах північно-східного простягання перешкоджали гіпабісальні тіла, які до того часу встигли закупорити магмоконтролюючі канали і зумовили режим стиснення в регіоні, а розломи північно-західного простягання ще достатньо не розкрилися для проходження магматичних розплавів.

Перегріті маси глибинної речовини, накопиченої під основою ВПП, викликали підняття континентальної кори, в тому числі і дна Волино-Поліського палеопрогину, що зумовило вихід на денну поверхню і значний зріз ерозією порід поліської серії. Відбулася також зміна базису ерозії в області зносу теригенного матеріалу і обміління всього басейну седиментації Волино-Поділля, а води відступили далеко за його початкові межі. Таким чином, на цьому етапі геологічного розвитку ВПП рифейський палеорифт трансформувався у Волинський прогин, який надалі розширився і набув вигляду похилої широкої ізометричної низовини, яка стала областю накопичення мілко-середньогалечних конгломератів, аркозових пісковиків, гравелітів, аргілітів, які складають розріз горбашівської світи. В периферійних зонах басейну породи світи залягають на кристалічному фундаменті. У центрі прогину горбашівська світа частіше перекриває породи поліської серії із значним розмивом останньої.

Все викладене свідчить, що вже з початком перебудови структурного плану регіону з північно-східного на північно-західний, із зміною режиму розширення на режим стиснення горбашівська світа як базальний горизонт теригенно-вулканогенної формації венду формувалася в умовах особливої фази тектонічного режиму, несумісної з фазами розвитку трапового вулканізму венду. На півдні, північному заході породи горбашівської світи виходять далеко за межі рифейського ВПП. На південному сході та півдні площа їх поширення обмежується, відповідно, Пержанським і Андрушівським розломними уступами. Слід зазначити, що східна межа Поліської низовини до розмиву горбашівської світи проходила на сотні кілометрів далі від лінії сучасного її поширення. Горбашівська світа — це перший груботеригенний шар, що передував появі ефузивно-пірокластичних товщ трапового вулканізму. Розріз світи північно-західної і північної частин Волинської низовини вивчався автором у процесі виконання робіт при глибинному геологічному картуванні. В цьому районі породи світи виходять на домезозойську поверхню в межах Хотешівського, Гірницького та Хотиславського блоків. За межами цих блоків вони перекриваються вулканітами. Характерною рисою світи є стабільна потужність (30–32 м). Автором виділено два типи розрізів цієї світи. Перший тип розрізу складений дрібно-середньогалечними конгломератами з гальками гранітів, кварцитів, польових шпатів, кварцу. Заповнювачем конгломератів є гравій, аркози, рідше пірокластичний матеріал. Над конгломератами лежать пісковики каолінізовані. В цьому розрізі свердловиною 1858 в інтервалі 417,7–420,3 м виявлено малопотужний покрив базальтів.

У розрізах другого типу провідна роль належить туфогенно-осадовим породам алевро-піщаної розмірності. Конгломерати зустрічаються рідко. Для порід цього типу розрізів властива краща сортованість та різноспрямована шаруватість, а також наявність у них циркону, ільменіту, мартиту, гранату, моноциту, турмаліну, бариту.

Розрізи південно-західної крайової зони Волинської низовини автором у польових умовах не вивчалися. Вони охарактеризовані за матеріалами опублікованих робіт і звітів геолого-зйомочних партій. Результати цих досліджень дали змогу зробити висновок, що відклади горбашівської світи цієї частини Волинської низовини представлені фаціями присхилового колювію і частково алювію, коли були вже сформовані річкові долини.

Магматичний комплекс венду

Магматичні утворення венду представлені в основному гіпабісальними інтрузіями та ефузивно-пірокластичними товщами. Останні складені потоками лав основної магми, пластами туфів різної потужності і простягання, які неодноразово перешаровуються між собою в розрізах. Максимальна потужність ефузивно-пірокластичних утворень Волині, розкрита свердловинами, досягає 500 м, а площа сучасного поширення їх перевищує 200 тис. км2. Незважаючи на значний розмив в більш пізні періоди, об’єм вулканічного матеріалу, що зберігся тільки в межах Волинського прогину, сягає понад 10000 км. куб.

Вік вендського магматичного комплексу визначено ізотопним датуванням. Він відповідає геохронологічному інтервалу 570-600±20 млн років. Цей вік підтверджується і результатами палеонтологічних досліджень осадових порід, які часто перешаровуються з вулканітами.

Магматичний комплекс венду вивчається десятиріччями, але через повну перекритість трапової формації Волині більш молодими утвореннями, а також через значну потужність підстеляючого доплитного осадового чохла поки що не вирішувалися питання залежності процесів магматизму від перебудови структур кристалічного фундаменту, етапів активізації розломних систем, які функціонували в межах південно-західної частини СЄП, і зв’язку їх з діастрофізмами, відомими на інших кратонах. Не вивчався також і механізм перебудови структури південно-західної окраїни платформи, зумовленої проявами байкальського тектогенезу вздовж її меж.

Виконані автором дослідження послідовності накопичення максимальних потужностей ефузивно-пірокластичних утворень у межах окремих відрізків розломів глибинного закладання північно-західного і, частково, субширотного напрямку, палеомагматичні реконструкції та результати досліджень ролі в цьому процесі поступових періодичних тектонічних рухів, спрямованих від краю углиб платформи в