НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЧНИХ НАУК

ВЕРХОВЦЕВ ВАЛЕНТИН ГЕННАДІЙОВИЧ

УДК 551.243:551.248.2](477)

НОВІТНІ ПЛАТФОРМНІ ГЕОСТРУКТУРИ УКРАЇНИ

ТА ДИНАМІКА ЇХ РОЗВИТКУ

04.00.01 – Загальна і регіональна геологія

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора геологічних наук

КИЇВ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в відділі геотектоніки та загальної геології Інституту геологічних наук Національної Академії наук України.

Науковий консультант: доктор геолого-мінералогічних наук,

професор, академік НАН України

ЧЕБАНЕНКО Іван Ілліч,

радник дирекції Інституту геологічних

наук НАН України

Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук, професор,

академік НАН України

ШНЮКОВ Євген Федорович,

директор (Відділення морської геології та осадочного

рудоутворення НАН України)

доктор геолого-мінералогічних наук, професор,

член-кореспондент НАН України

ЛЯЛЬКО Вадим Іванович,

директор (Науковий центр аерокосмічних

досліджень Землі Інституту геологічних наук

НАН України)

доктор геолого-мінералогічних наук

ГІНТОВ Олег Борисович,

головний науковий співробітник

(Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України)

Захист відбудеться « 18 » квітня 2008 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.162.02 Інституту геологічних наук Національної Академії наук за адресою: 01054, м. Київ, вул. О. Гончара 55-б

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

Автореферат розісланий «15» березня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат геологічних наук Т.М. Сокур

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вивчення і картографування новітніх рухів земної кори та геоструктур, якi створенi або активізованi у результаті їхнього прояву, є одним з найважливіших сучасних наукових напрямків структурної геології і геотектоніки, що здобуває усе більш чітку прикладну спрямованість. Теоретичною основою застосування неоструктурних досліджень у пошукових цілях є уявлення про те, що новітній етап зіграв важливу роль у розміщенні і міграції багатьох видів родовищ корисних копалин. Особливе значення при цьому має останній – пізньопліоцен-четвертинний підетап, оскільки саме в цей час остаточно оформилися геоструктури, що спостерігаються зараз, і сучасний рельєф. Основою цих досліджень є встановлена кореляційна залежність розміщення родовищ корисних копалин від режиму новітніх рухів. Особливу важливість набуває застосування структурно-геоморфологічних та аерокосмічних досліджень, оскільки вони здатні дуже швидко (за часом), недорого (за витратами) і ефективно (за кінцевими результатами) відтворити будову різних рівнів земної кори, що переконливо доведено вітчизняним і закордонним досвідом. Таким чином, актуальність роботи обумовлена сучасними вимогами до раціонального використання дистанційного зондування земної поверхнi за допомогою аналізу топо- і аерокосмоматеріалів (ТМ і АКМ) для вивчення активних на новітньому етапі геоструктур конкретних геологічних регіонів України.

Зв’язок роботи з науковими програмами та темами. Обраний напрямок досліджень тісно пов'язано з багаторічними НДР відділу геотектоніки і загальної геології ІГН НАН України (№ держ. реєстрації тем: 01.9.1002.4949, 0295U001256, 0198U003815, 0100U004593), у стінах якого власне і виконана робота.

Метою роботи є вирішення проблеми з наукового обґрунтування на основі теоретичних і дослідних даних застосування комплексу структурно-геоморфологічних і аерокосмогеологічних досліджень для мілко-, середньо- і великомасштабного картування активних на новітньому етапі платформних геоструктур України, безпосереднє проведення цього картування і детальне вивчення виявлених геоструктур за допомогою комплексного аналізу отриманих результатів і відомих геолого-геофізичних матеріалів.

Для досягнення поставленої мети вирішувались такі основні задачі: 1) розробка раціонального комплексу методів та методик дешифрування ТМ і АКМ стосовно вивчення платформних новітніх геоструктур України і неоструктурно-геологічна інтерпретація отриманих даних; 2) деталізація відомих і виявлення нових активних на новітньому етапі розвитку геоструктур, що не виявляються традиційними методами досліджень; 3) з'ясування закономірностей розміщення, особливостей будови і динаміки розвитку відомих і виявлених новітніх геоструктур; 4) проведення більш обґрунтованого (з урахуванням нових даних) вивчення умов формування і закономірностей розміщення мінеральних концентрацій і на цій основі – прогнозна оцінка перспектив території; 5) вивчення екогеологічних обстановок у районах розміщення великих промислових об'єктів, оцінка їхньої безпеки, виявлення шляхів міграції різноманітних забруднювачів.

Основні результати та вирішені задачі такі:

1. Визначено раціональний комплекс методів та розроблено методичні прийоми мілко-, середньо- і великомасштабного комплексного дешифрування топографічних і аерокосмічних матеріалів і структурно-геологічної інтерпретації отриманих даних з метою виявлення активних на новітньому етапі розвитку платформних геоструктур території України.

Раціональний комплекс методів, як показав досвід багаторічних досліджень, складає: – морфоструктурний аналіз топооснови, що включає в себе вивчення морфографічних і морфометричних особливостей рельєфу і зіставлення отриманих результатів з апріорними геолого-геофізичними даними; дослідження перших найбільш ефективне на основі методу дирекційних напрямків і аномалій, а других – морфометричного методу пошуку геоструктур, основи якого розробив В.П. Філософов (обидви методи нами частково видозмінені і доповнені); – структурно-геологічне і ландшафтно-геоморфологічне дешифрування й інтерпретація матеріалів велико- і середньомасштабних (висотних) фото- і радіолокаційних аерознімків; – візуально-інструментальне структурно-геологічне дешифрування й інтерпретація мілкомасштабних оригінальних космоматеріалів і синтезованих зображень, отриманих за допомогою різних оптико-електронних засобів.

2. Виявлено та всебічно вивчено активні на новітньому (пізньопліоцен-четвертинному) етапі розвитку лінійні геоструктури (лінеаменти та їх зони) платформної частини території України, визначені закономірності їх просторового розміщення, морфологія, геометричні параметри, мінерагенічна спеціалізація.

Встановлено, що: лінеаменти мають певну автономність, самостійність прояву: вони не завжди і не скрізь збігаються з відомими за геолого-геофізичними даними структурами, часто перевищують розломи за розмірами, включаючи їх у вигляді фрагментів у лінеаментну мережу; лінеаменти в кількісному відношенні більш численні, чим відомі розломи; для активних на новітньому етапі лінеаментів характерна транзитність поширення, що виразилася в їх наскрізному, іноді не залежному від місця розташування гірськопорідних комплексів просторовому розміщенні, для них часто ніби не існує ні структурних бар'єрів, ні особливостей складної еволюції гетерогенних блоків; структурний план, утворений лінеаментами, характеризується консервативністю малюнка, збереженням своєрідної перехресної ("ґратчастої") матриці: лінеаменти поєднуються в спряжені і взаємно перпендикулярні регматичні динамопари (0°90°, 10-20°280-290°, 20-30°290-300°, 30-35°300-305°, 40-45°310-325°, 60-65°330-335°, 70-75°340-345°); просторове розміщення лінеаментів характеризується чітко вираженим проявом прямолінійних домінуючих (0°90°, 40-45°310-325°), проміжних (10-20°280-290°, 70-75°340-345°) і пригнічених (30-35°300-305°, 60-65°330-335°, 20-30°290-300°) напрямків і систем, головні розходження яких полягають у різній їхній кількості і ролі в будові території; для лінеаментів характерно упорядковане поширення: упевнено фіксуються: трансрегіональні мегазони (довжина понад 1000 км, ширина більш 50 км), регіональні 1-го (довжина від 300 до 750 км, ширина 5-10 км) і 2-го порядків (довжина від 60-70 км до 250 км, ширина 3-8 км) та локальні зони (довжина 30-50 км, ширина 1-3 км) і одиночні лінеаменти (довжина до 50 км, ширина – перші сотні метрів); однопорядкові компоненти лінеаментного малюнка як правило, рівновіддалені один від одного (для регіонального рівня це 15-30, іноді 40, 80-100, 170-200 км), що очевидно, позв'язано з аналогічною подільностю всієї тектоносфери.

Зіставлення структурних планів, утворених виділеними лінеаментами і відомими розломами, показує, що крім безпосереднього збігу їхнього місця розташування, є подібність за закономірностями розміщення й особливостями будови. Їм властиві: прямолінійність форм, збіг напрямків простягання, рівновіддаленість однопорядкових лінеаментних зон і розломів, спільний розвиток спряжених і взаємно перпендикулярних систем. Є, як вже відзначалося, і розходження: лінеаменти мають, як правило, більшу довжину, часто поєднуючи при цьому окремі відомі розломи, вибудовані в створі один одного, чи нарощуючи їх; лінеаментні зони звичайно мають трохи більшу ширину, ніж зони розломів. Це може бути викликано: 1) об'єктивним існуванням раніше невідомих порушень, що входять до складу зон розломів; 2) похилим положенням зміщувача розлому (у такому випадку лінеамент відповідає, як правило, висячому крилу розлома); 3) загасанням розлому на деякій глибині, унаслідок чого його поверхневе відображення буде представляти деяку зону (конусоподібну в поперечному розрізі) розсіяних деформацій. Таким чином, активні на новітньому етапі лінеаменти України в значній мірі успадковують древні розломи. У той же час утворений ними структурний план характеризується певною самостійністю прояву, що виразилося в істотно більшій "регіональності" багатьох виділених лінійних об'єктів у порівнянні з відомими розломами, їх наскрізному, іноді не залежному від розташування гірськопорідних комплексів поширенні, виборчому успадкуванні древніх розломів, у розбіжності їх у ряді випадків з виходами древніх зміщувачів.

3. Виявлені активні на новітньому етапі розвитку кільцеві геоструктури платформної частини території України КС у генетичному відношенні є тектоногенними, метаморфогенними і магматогенними утвореннями, у структурно-геологічному – це гнейсові овали, гранітогнейсові і мігматитові куполи, інтрузії різного складу, склепіннєво-брилові підняття, ізометричні блоки фундаменту, осередкові, діапірові і плікативні структури, накладені западини. –

Уся безліч кільцевих структур (КС) поділяється на сукупності, що характеризуються середніми радіусами, рівними глибині їхнього закладення. Установлено чітку дискретність латеральних розмірів КС – вони утворюють кілька груп з радіусами: 3-5, 7-8, 10-12, 20-22, 30-35, 45-50, 60-65, 90-95 км, об'єднаних нами в більш великі класи (групи): 1) макроструктури (діаметр – 70-200 км); 2) мезоструктури (діаметр – 30-70 км); 3) мініструктури (діаметр – 20-30 км); 4) мікроструктури (діаметр – до 20 км із виділенням підгрупи діаметром менш 10 км).–

Ініціюючі осередки КС локалізуються поблизу геолого-геофізичних розділів або на них самих, що підтверджується тотожністю дискретних числових рядів, що відображають глибини залягання границь розділів, з одного боку, середні радіуси груп розмірностей КС, з іншого. За глибиною (місцем) закладення усі КС поділені на: 1) корові (радіуси і, відповідно, глибини закладення до 25-30 км); 2) літосферні (30-40 км); 3) астеносферні (95-250 км); можливе і більш дрібне розчленовування структурних форм з урахуванням їх зв'язку з проміжними розділами усередині відзначених шарів. Зокрема, у межах платформ України встановлені різнорідні геолого-геофізичні розділи на глибинах: 5, 7-8, 11-12, 20-25, 35-40, 50, 60, 95-100 км; в основі даної класифікації лежить багаторазово підтверджене досвідом припущення про просторово-генетичний зв'язок між КС і геолого-геофізичними розділами, а саме: останні розглядаються як місця закладення КС певних розмірів (за принципом – радіус структури дорівнює глибині залягання відповідного розділу).–

За особливостями розвитку на новітньому етапі, що знайшли відображення в морфометричних показниках, КС поділені на такі морфогенетичні типи: успадковані; неуспадковані; поховані; проміжні; безкореневі.–

КС формуються переважно під впливом вертикальних рухів, але відомі і КС, зв'язані з горизонтальними переміщеннями (ротаційні й ін.). Основний механізм утворення, принаймні великих за розмірами КС, обумовлений явищем діапіризму.–

Упевнено фіксується наявність закономірностей у площадному розподілі активних на новітньому етапі розвитку КС всіх типів і їхнього взаємозв'язку з лінійними структурами і сумарними амплітудами вертикальних новітніх рухів земної кори. Чітко простежуються наступні три види просторового розміщення КС: груповий; лінійний; одиночний.

4. Критеріями для виділення перспективних у пошуковому відношенні локальних ділянок на основі проведених досліджень є особливості співвідношень таких основних ознак: – наявність лінеаментних зон (активних на новітньому етапі розвитку розломів) від регіонального до локального рівня й одиночних лінеаментів, а також вузлів їхніх перетинань; – наявність локальних (в більшості випадків позитивних) кільцевих геоструктур. Найбільш сприятливі геоструктури успадкованого, неуспадкованого і проміжного типів; – збіг з КС локальних аномалій підвищених (рідко щодо знижених) значень сумарних амплітуд вертикальних новітніх рухів земної кори. При цьому для окремих видів корисних копалин відзначаються досить істотні відмінності характеру їхніх взаємин.

До розряду рудоконтролюючих структур, що виділені на основі застосованих методів, відносяться: 1) склепіннєво-брилові підняття підкорового закладення; 2) осередкові структури внутрікорового закладення; 3) трансрегіональні і регіональні активні на новітньому етапі розвитку лінеаментні зони, у тому числі так званого наскрізного типу; 4) вузли перетинання трансрегіональних і регіональних лінеаментних зон, у першу чергу тих, що мають значну сферу впливу (до перших сотень квадратних кілометрів).

Наукова новизна роботи. Розроблено раціональний комплекс методів та методику комплексного дешифрування ТМ і АКМ та проведена геолого-неоструктурна інтерпретація отриманих даних. На основі удосконалення і раціонального комплексування методичних прийомів проведення структурно-геоморфологічних досліджень і обробки аерокосмогеологічної інформації показана можливість оперативного виявлення новітніх геоструктур. Уперше як для всієї території, так і для еталонних ділянок, розташованих у її межах, побудовані такі середньомасштабні (1:200 000-1:500 000) і великомасштабні (1:5 000-1:100 000 – для еталонних ділянок) карти: – комплект морфографічних карт по методу дирекційних напрямків і аномалій; – комплект морфометричних карт по методу пошуку геоструктур В.П. Філософова (зі змінами і доповненнями автора); – карти лінійних і кільцевих новітніх платформних геоструктур, що дешифруються на ТМ і АКМ, як усієї території України, так і еталонних ділянок ; – карта сумарних амплітуд пізньопліоцен-четвертинних рухів території України і більш дрібних їх часових складових – для еталонних ділянок. Детально вивчені як відомі раніше, так і виділені автором лінійні і кільцеві новітні геоструктури, встановлені закономірності їхнього просторового розміщення, особливості внутрішньої будови і динаміка розвитку. Виділено структури, перспективні на пошуки різних корисних копалин, оцінений ступінь безпеки ряду великих промислових об'єктів (Чорнобильська (ЧАЕС) і Південно-Українська АЕС (ПУАЕС), хімкомбінат "Стирол" і ін.). Виявлено зони активного взаємозв'язку між підземними і поверхневими водами як можливі шляхи міграції різноманітних забруднювачів (Центрально-Донбаська, Чорнобильська, Нікопольська, Південно-Українська ділянки).

Результати досліджень створюють наукову основу для виявлення і комплексного вивчення новітніх геоструктур України. Вони можуть бути використані для більш раціонального ведення пошукових робіт, оцінки екобезпеки промислових об'єктів, виявлення шляхів міграції різних забруднювачів як у межах дослідженого регіону, так і територій з аналогічною геологічною будовою.

Практичне значення отриманих результатів. Комплексне використання ТМ і АКМ поряд з відомими геолого-геофізичними даними дозволяє не тільки вибирати оптимальні умови проведення геологозйомочних і пошуково-розвідувальних робіт, включаючи розміщення свердловин різного призначення, але і значною мірою підвищує їхню ефективність. Методика і матеріали досліджень автора використовуються виробничими організаціями ДГП "Донбасгеологія", "Кримгеологія", "Південукргеологія", ВАТ "Укргазпроект", "Енергопроекту" для створення аерокосмогеологічної основи для геологічних зйомок і ГГК, вивчення неотектоніки, пошуку нафти, газу, підземних вод і деяких інших видів мінеральної сировини, оцінки безпеки промислових об'єктів, виявлення зон активної міграції різних забруднювачів. Результати досліджень у вигляді 27 НДР (практичних рекомендацій), впроваджені в практику робіт цих і деяких інших організацій.

Фактичний матеріал та особистий внесок автора. Основою дисертації є матеріали, отримані автором при виконанні аерофотогеологічного картування, геологозйомочних робіт і ГГК та результати досліджень, виконаних під час навчання в аспирантурі, докторантурі і роботи в ІГН НАН України за бюджетними та госпдоговорними науково-дослідними темами (з 1982 року по теперешній час). Віддешифровано тисячі аерознимків, сотні космознимків, виконано морфографічні і морфометричні побудови по сотням топопланшетів масштабів 1:25 000-1:500 000, описано відслонення у маршрутах загальною протяжностю біля 1500 км, більш 15 000 погонних метрів керну свердловин.

Апробація результатів дисертації. Основні положення досліджень доповідались на численних нарадах (всього більш полусотні). Зокрема, на 3-й Всесоюзній конференції "Теория, методика и практика геоиндикационных исследований" (Киев, 1989), Всесоюзному сімпозіумі "Изучение современных геодинамических процессов для решения народно-хозяйственных задач" (Баку, 1990), 12-й Всесоюзній металогенічній нараді "Металлогения докембрия и метаморфогенное рудообразование" (Киев, 1990), Всесоюзній нараді "Разломообразование в литосфере: тектонофизические аспекты" (Иркутск, 1991), Всесоюзній нараді по проблемі "Кольцевые структуры и морфоструктуры (теоретические и прикладные аспекты)" (Владивосток, 1991), Міжнародній нараді "Evroprobe" (Ворзель, 1994), науковій конференції "Проблеми геологічної науки та освіти в Україні" (Львів, 1995), Міжнародній конференції "Тектонические и палеогеоморфологические аспекты нефтегазоносности" (Симферополь, 1996), Міжнародній науково-технічній нараді "Экология в нефтегазовой промышленности", (Киев, 1998), науковій нараді “Геологія та генезис рудних родовищ України: сучасний стан, нові підходи, проблеми та рішення” (Київ, 2004), Міжнародній науково-практичній конференції “Нафта і газ України-2004” (Судак, 2004), Міжнародній конференції до 100-річчя з дня народження В.Г. Бондарчука “Енергетика Землі, її геолого-екологічні прояви, науково-практичне використання” (Київ, 2005), науково-практичній конференції «Сучасні проблеми будівельного освоєння територій зі складними інженерно-геологічними та техногенними умовами» (Гурзуф, 2006).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 52 наукових роботи, у тому числі: 3 монографії (з співавторами – самостійні розділи об’ємом 1-2 друк. арк. в кожній), 6 статей у збірниках наукових праць, 23 – у фахових журналах та 9 – у матеріалах нарад, а також 11 тез доповідей. 19 наукових публікацій особисті (без співавторів).

Структура й обсяг роботи. Загальний обсяг роботи 423 сторінки. Диссертація складається з «Вступу», 5 розділів, «Висновків», списку літературних джерел (332 найменування) та «Додатків». Робота містить 51 рисунок, 30 таблиць.

Подяки. Дисертація підготовлена у відділі геотектоніки і загальної геології ІГН НАН України (науковий консультант – доктор геолого-мінералогічних наук, академік НАН України І.І. Чебаненко). У процесі досліджень автор неодноразово консультувався й одержував коштовні поради від співробітників відділу Т.О. Знаменської, В.Я. Радзівіла, В.П. Клочко, В.А. Рябенко, співробітників інших відділів ІГН НАН України: А.Я. Радзівілла, В.К. Гавриша, А.Й. Недошовенко. Велике значення для завершення роботи мало спілкування з фахівцями численних наукових і виробничих геологічних організацій, їхня доброзичлива критика і постійна підтримка. У першу чергу, це: Л.С. Борисенко, Ю.М. Вольфман, О.М. Сафронов (ІГ НАН України), М.С. Бишук, Ю.А. Нечаєв ("Укргазпроект"), Г.Ф. Нестеренко, Ю.С. Ісеров ("Енергопроект"), Е.Т. Паліенко, О.О. Комлев (Київський національний університет), В.М. Федорук, В.М. Стасула (Кримська геофізична експедиція), В.П. Анісімов, Г.А. Шварц (Причорноморська експедиція), Н.Н. Петренко (Харківська ГРЭ) і багато хто інші. Усім їм, а також геологам Артемівської ГРЕ ДГП "Донбасгеологія" К.І. Фокіну, М.З. Солодовникову, М.Ф. Русакову, В.П. Боброву, В.М. Штанько, А.І. Лапчуку, А.І. Синиці, які, крім безпосередньої допомоги, оказали величезний вплив на формування автора як фахівця, висловлюю щиру подяку і глибоку вдячність.

ЗМІСТ РОБОТИ

1. Методи, методичні, термінологічні та класифікаційні аспекти дослідження. При проведенні даного дослідження, як і любого іншого, використовувався певний термінологічний апарат, тому є сенс навести основні поняття, що були застосовані (тим більш, що вони частково відрізняються від загальноприйнятих).

Новітній етап (під’етап) розвитку – любий з часових відрізків, що вкладається в межі неотектонічного етапу, але меньший за останній.

Новітня геоструктура – геоструктура, що претерпіла активізацію в новітній час розвитку (переважна більшість) або утворилася на відповідному етапі (меньшість). Синонім – активна на новітньому етапі розвитку геоструктура, якому ми віддаємо перевагу.

Лінеамент – в оптимальному варіанті – це своєрідна тріада, що включає до себе: 1) глибинну лінійну неоднорідність, 2) розлом (зону розломів) в твердих оболонках Землі та 3) лінійно організовані елементи ландшафту на поверхні.

Лінеаментна система – система, створена прямолінійними (або близькими до таких) спряженими та взаємно перпендикулярними лінеаментами двох напрямків.

Кільцева геоструктура – різні (за генезисом, розмірами, формі прояву на денній поверхні тощо) структурно-геологічні об'єкти, що володіють центральною симетрією в перетині з земною поверхнею.

Принцип геолого-геоморфологічної конформності – геоморфологічна поверхня конформна впорядковуючому ії однорідному і однопорядковому геопростору. Геолого-геоморфологічна конформна система – це цільна сукупність геологічного тіла, його будови, складу і зовнішньої форми. Процес формування таких систем названий В.Г. Бондарчуком тектоорогенією.

Всі виявлені геоструктури класифіковані за різними ознаками.

В якості першого кроку класифікації лінійних структур пропонується умовне розділення їх на трансрегіональні, регіональні 1-го і 2-го порядків, локальні лінеаментні зони та одиночні лінеаменти. Лінеаментні системи за своєю роллю у будові територій, внутрішньою компонентністю та кількісними параметрами поділені на домінуючі, проміжні та пригнічені. Однією з найбільш важливих характеристик лінеаментів є співвідношення між собою груп ландшафтних індикаторів, на основі яких вони були виділені. Відомо, що активні розломи відображаються в орогідрографії (а відповідно і на ТМ і АКМ) двома основними спосібами. З одного боку, – це аномальні концентрації зпрямлених ділянок різнопорядкових елементів ерозійної сітки (“ерозійні” індикатори), з іншого – анологічні концентрації вододілів і уступів в рельєфі (“вододільні” індикатори). Певно активні розломи (лінеаменти), що виділені за аномальними згущеннями зпрямлених елементів ерозійної сітки в тій або іншій мірі послаблені і можуть пов’язуватися з зонами відносного розтягання. Навпаки, розломи, що відображені в особливостях будови і просторового розміщення вододілів і градієнтних уступів, формувались в умовах відносного стиснення. В випадку ж приблизно рівної кількості індикаторів вказаних двох основних груп (при їх розходженні до 1,2 раза), як свідчать дослідні спостереження, лінеаменти утворювались при перевазі сковзання (здвига, зрізу або сколювання). Природно, ця ознака є побічною і дозволяє розділити розломи за механізмом утворення і способом прикладання тектонічних сил (навантаження) тільки в першому наближенні. Отримані результати потребують перевірки іншими даними. Крім вказаного, в кожному конкретному випадку визначалися довжина, ширина лінеаментів, витриманість їх за напрямком, відстань між лінеаментами одного напрямку в складі кожної із систем, взаємовідношення з КС і сумарними амплітудами вертикальних новітніх рухів земної кори тощо.

КС можуть класифікуватися за багатьма ознаками: розмірами, генезисом, складності будови, зв'язкам з рельєфом, виразності на АКМ, структурно-речовинним і геометричним особливостями тощо. Існуючі класифікаційні лінії, не дублюючи одна одну, певним чином взаємозалежні й у сукупності забезпечують різнобічну характеристику об'єктів. У той же час досвід вивчення КС показав, що для створення досить чіткої і науково обґрунтованої класифікації з численної розмаїтості ознак достатніми є дві основні: розміри і генезис. Латеральні розміри структур є важливим параметром, по величині діаметра вони можуть варіювати в дуже широких межах: від перших метрів до декількох тисяч кілометрів, при цьому, як буде показано нижче, установлюється їхній взаємозв'язок із глибиною закладення (проникнення) кільцевих утворень. Ці дані дозволяють визначити наявність (відсутність) упорядкованості в просторовому розміщенні відповідних структур, а також оцінити їхній ранг як об'ємних таксонів. Виявлені КС розділені по даному параметру на такі класи (групи): макроструктури (діаметр 70-200 км), мезоструктури (30(40?)-70 км), мініструктури (20-30 км) і мікроструктури (до 20 (15?) км) із виділенням підгрупи діаметром менш 10 км. Більшість дослідників не заперечує наявність взаємозв'язку між латеральними розмірами і глибиною закладення КС, однак детальним вивченням цього питання займалися лише деякі з них (В.В. Соловйов, Ю.Ф. Чемеков, Г.І. Худяков). Ними проведене порівняння глибин залягання геолого-геофізичних розділів і радіусів КС як для окремих регіонів, так і для Землі в цілому, що дозволило виявити дві наступні обставини. По-перше, кількість розділів, як правило, дорівнює кількості груп КС, по-друге, спостерігається рівність або близькість значень глибин і радіусів. Іншими словами, виявляється дискретний характер і тотожність числових рядів, що відображають кількісні характеристики розглянутих об'єктів. Це дозволило авторам припустити просторово-генетичні зв'язки між КС і геолого-геофізичними розділами, а саме: розглядати останні як місця закладення КС різних розмірів (радіус структури дорівнює глибині залягання відповідного розділу). Не менш важливим параметром КС варто вважати їхні генетичні особливості, обумовлені різноманітними геологічними факторами. Встановлено, що КС можуть мати самий різний генезис: тектонічний, магматичний, метаморфічний, метеоритний, складний (комбінований). Структура може бути породжена одним геологічним фактором, і тоді вона є моногенною, або виникає в результаті взаємодії декількох геологічних процесів, і в цьому випадку є полігенною. Усе викладене використано нами при інтерпретації активних на новітньому етапі розвитку КС України. Залучення геолого-геофізичних матеріалів, у тому числі отриманих у результаті перевірки виділених об'єктів, дозволило визначити геологічну природу кільцевих аномалій, класифікуючи їх як склепіннєво-брилові підняття, гранітогнейсові і мігматитові куполи, гранітоїдні масиви, осередкові структури, ізометричні блоки фундаменту, накладені западини. Крім того, у залежності від особливостей розвитку на новітньому етапі та відображення у морфометричних показниках вони поділені на декілька морфотипів: 1) успадковані, 2) неуспадковані, 3) поховані (даний тип структур у межах регіону встановлюється дуже рідко, що є однієї зі специфічних його рис), 4) проміжні (виділення цього типу структур уперше зроблено автором), 5) безкореневі.

При вивченні активних на новітньому етапі розвитку геоструктур України нами застосований наступний комплекс методів: 1) морфоструктурний аналіз топооснови, що включає в себе вивчення морфографічних і морфометричних особливостей рельєфу і зіставлення отриманих результатів з апріорними геолого-геофізичними даними; площадне дослідження перших виконане за допомогою методу дирекційних напрямків і аномалій, а других – морфометричного методу пошуку геоструктур, розробленого В.П. Філософовим; 2) структурно-геологічне дешифрування й інтерпретація велико- і середньомасштабних (висотних) фотографічних і радіолокаційних зйомок; 3) візуально-інструментальне дешифрування і інтерпретація мілкомасштабних оригінальних космоматеріалів і синтезованих зображень, отриманих за допомогою різних оптико-електронних засобів.

Морфографічні дослідження проводилися по методу дирекційних напрямків і аномалій, що полягає в складанні карти сумарного поля ландшафтних індикаторів геоструктур і проведенні на її основі ряду послідовних аналітичних операцій, і є подальшим розвитком методу дирекційних аномалій В.В. Соловйова. Якщо В.В. Соловйов пропонував основну увагу приділяти виділенню морфоструктур центрального типу (для вивчення яких, власне і був розроблений цей метод), а лінійні структури розглядав як другорядні, то нами розроблені спеціальні методичні прийоми по рівноправному картуванню і усебічному вивченню цих двох основних видів неоднорідностей тектоносфери. Спочатку були виділені індикатори лінійних структур, що утворюють кілька прямолінійних систем, що відповідають генеральним простяганням лінеаментів. Ландшафтні індикатори, що відхиляються від останніх, утворюють дирекційні аномалії. До них відносяться індикатори, що мають дугову і кільцеву форми, а також серії коротких прямолінійних індикаторів, що складають у сукупності дугові або кругові контури. Багато дослідників при проведенні морфографічних побудов уже на початкових стадіях робіт абстрагуються від конкретних форм рельєфу й інших компонентів ландшафту і використовують лише їхні геометричні форми. На наш погляд, такий підхід помилковий, оскільки на підставі ландшафтної виразності геоструктур можна одержати істотний приріст різнопланової інформації, зокрема, про кінематичну приналежність розломів (лінеаментів).

Морфометричні дослідження виконувалися по методу, розробленому В.П. Філософовим і доповненому автором, який полягає в графічному розкладанні висот рельєфу на базисні, залишкові, вершинні й ерозійні поверхні відповідно до порядків долин і вододільних ліній, а також у виконанні математичних дій з цими поверхнями за правилами гірської геометрії. У межах платформ прийнято будувати такі карти: порядків долин і вододілів; полібазисних і монобазисних поверхонь; залишкового рельєфу; локального розмиву; полівершинних і моновершинних поверхонь; різниці між вершинною і базисною поверхнями того самого порядку; різниці між вершинними поверхнями суміжних порядків; різниці між базисними поверхнями суміжних порядків; асиметрії форм рельєфу. При цьому обов'язковими є карти порядків долин і вододілів, полібазисних і полівершинних поверхонь і різниці між ними; інші розглядаються як додаткові або допоміжні. Аналіз морфометричних карт дозволяє судити про наявність структур, що відбиваються унаслідок різниці геопотенціалів у їх центральних і периферійних частинах, а також на границях різновисотних блоків. Вони виражаються закладенням ізобазит і ізогіпсобазит, їх малюнком і формою, кільцеподібним розміщенням залишкового рельєфу. Морфометричні ознаки використовуються також при виявленні лінійних порушень, найбільш важливі серед яких: малі закладення лінійно витягнутих ізобазит і ізогіпсобазит; лінійна витягнутість явного і похованого залишкового рельєфу; різке зменшення закладення ізобазит і ізогіпсобазит по обох схилах прямолінійних долин; наявність гострих кутів у малюнку ізобазит при перетинанні тальвегів долин і ізогіпсобазит уздовж вододільних ліній. Метод В.П. Філософова використаний також для виявлення сумарних амплітуд новітніх вертикальних рухів і структур, що утворюються або активізуються результаті їхнього прояву. Для цього побудовані карти різниці між вершинною і базисною поверхнями. Якщо карти раніш описаних поверхонь відносяться до статичних (по ним вивчають статичні зв'язки, що існують між морфометричними поверхнями рельєфу і геоструктурами, без урахування їхнього розвитку), то карти різницевих поверхонь належать до динамічних (з їх допомогою рельєф можна вивчати в процесі розвитку, а також установлювати зв'язки рельєфу з рухами земної кори). Для отримання амплітуди коливання висот рельєфу віднімають графічним спосiбом з вершинної поверхні найбільш високого порядку базисну відповідного порядку. Різниця між ними, включаючи величину некомпенсованих рухів земної кори, буде відповідати величині новітніх рухів. Різниця між базисними і вершинними поверхнями є сумарним алгебраїчним результатом позитивних і негативних вертикальних рухів земної кори, а також схилової і руслової акумуляції, схилової і руслової ерозії.

При вивченні новітніх геоструктур можливе застосування різних аерокосмогеологічних методів і методичних прийомів. Нами застосовані: візуально-інструментальне дешифрування оригінальних АКМ, одержання кількісних характеристик при дешифруванні аерокосмічних зображень (чорно-білих, спектрозональних, радіолокаційних знимків, фотосхем, фотопланів, визначення параметрів геоструктур, побудова роз-діаграм і гістограм); комплексування аерокосмічних методів з іншими методами геологічних досліджень (наземна перевірка результатів дешифрування, зіставлення їх з картами геолого-геофізичного змісту). Були вивчені великомасштабні аерофотознимки (1:7 500-1:50 000) і фотосхеми (1:10 000-1:25 000), матеріали висотних аерофотозйомок масштабів 1:100 000 і 1:200 000 (спектрозональна), радіолокаційні аерознімки масштабу 1:90 000, а також різномасштабні (1:500 000-1:1 000 000) многозональні космознімки в чорно-білому і кольоровому варіантах, отримані різними реєструючими і передаючими системами. Застосовувалися також фотографічні перетворення масштабів космознімків (з 1:1 000 000 у 1: 200 000). Робота з цими матеріалами підрозділялася на два етапи: дешифрування й інтерпретацію. Дешифрування є процес одержання інформації зі знімків, а інтерпретація – визначення природи віддешифрованих об'єктів. Спільний аналіз структурно-геоморфологічних і аерокосмогеологічних матеріалів показав, що виділені фотооб'єкти відображають такі особливості будови сучасної земної поверхні: характер розподілу елементів ерозійної мережі (приблизно 55% об'єктів), вододільних ліній і уступів у рельєфі (до 40%) і значно рідше – грунтово-рослинних аномалій (до 5%). Таким чином, більшість об'єктів виділено шляхом аналізу напрямку й особливостей будови долин рік і суходолів та вододілів, тобто "гідрогенна" та "вододільна" ознаки є ведучими для даної території. Інші мають підлегле значення. Підсумком ландшафтного етапу інтерпретації є відсіювання помилкової інформації, переклад виявлених об'єктів у ранг морфоструктур і поділ ролі екзогенних і ендогенних факторів при їхньому формуванні. Таким чином, перший етап інтерпретації дає можливість вивчити характер відображення на сучасному ерозійному зрізі двовимірного образа структур. Другий етап – геологічна інтерпретація значною мірою визначається ступенем вивченості регіону по площі й у розрізі. Він складається з двох під’етапів: прямого зіставлення віддешифрованих об'єктів з геолого-геофізичними (переважно картографічними) матеріалами, що дозволяє інтерпретувати найбільш яскраво виражені структури, і більш детального вивчення об'єктів, що не знайшли відображення на картах, з використанням різних прийомів часткової переінтерпретації спостережених даних. Підсумком етапу геологічної інтерпретації є переклад морфоструктур у конкретні геологічні тіла. Щодо можливостей дешифрування структур фундаменту: воно принципово можливо в таких випадках: а) при денудаційній препарировці докембрійських структур субстрату; б) при залученні їх у новітні переміщення; в) при успадкованому розвитку і г) при телескопіюванні структур в один з горизонтів осадового чохла.

2. Основні результати вивчення новітніх платформних геоструктур України (мілко-, середньомасштабні дослідження: 1:500 000-1:1 000 000). У результаті картування активних на новітньому етапі геоструктур України за допомогою структурно-геоморфологічних і аерокосмічних методів встановлені і вивчені об'єкти двох типів – лінеаменти і КС. Детальне їхнє вивчення показало, що перші відображають, головним чином, різнопорядкові лінійні розривні структури, а другі – об'ємно-площадні неоднорідності тектоносфери.

На мілкомасштабному рівні узагальнення матеріалів лінеаментні зони утворюють дві домінуючі (ортогональна 0°90°, 5° і діагональна 40-50°310-320°) і дві діагональні пригнічені (30-35°300-305° і 65-70°335-340°) системи, що представлені прямолінійними (або близькими до таких) спряженими і взаємно перпендикулярними зонами відповідно домінуючих і пригнічених напрямків (рис. 1). Лінеаментні зони домінуючої системи 0°90° (5) представлені 15 субмеридіональними і 9 субширотними зонами. Відстань між як субдовготними (від 30 до 100 км, в більшості випадків 60-90 км), так і субширотними (від 30 до 140 км, найчастіше 70-100 км) зонами досить постійна. Іноді фіксується зближене між собою їхнє розміщення (до 30-40 км), що дозволяє допустити утворення ними більш великих лінійних структур. Відзначається досить значна близькість субширотних і субдовготних зон за такими характеристиками, як довжина і ширина. Довжина перших складає 120-1050 км (як правило, 400-600 км), а других – 105-630 км, у більшості випадків 300-550 км (при цьому майже усі вони хоча б в одному напрямку виходять за межі регіону); а ширина, відповідно, – 6-27 км проти 6-30 км. Зони ортогональної системи строго витримані за напрямком. У цілому для субмеридіональних зон характерна перевага ерозійних індикаторів, а для субширотних – вододільних, унаслідок чого практично всі субдовготні зони інтерпретовані нами як скиди (у той же час окремі ділянки п'яти з них, – головним чином, у межах центральної частини УЩ, характеризуються зворотним співвідношенням цих двох основних груп індикаторів і виділені нами як підкиди), а більшість субширотних – як підкиди (п'ять з дев'яти). Лінеаментні зони домінуючої системи 40-50°310-320° представлені 12 зонами північно-східного і 7 зонами північно-західного орієнтування. Відстань між північно-східними зонами змінюється від 30 до 100 км, складаючи в більшості випадків 60-70 км. Відстань між північно-західними зонами на небагато більше (від 60 до 120 км), як правило, – 60-80 км, однак сталість "кроку" фіксується також чітко. Північно-західні зони значно перевищують північно-східні за довжиною і шириною: довжина перших складає 135-800 км (як правило, перевищує 700 км) при ширині 4-60 км (у середньому 30-40 км), а других – 120-630 км (у більшості випадків – близько 500 км), при ширині 4,5-30 км (як правило, 10-15км). Система характеризується недостатньою витриманістю за напрямком. При досить великих її обмежувальних рамках (10°) більшість зон виходить за них: максимальне відхилення у більший бік 2° для північно-східних зон і 6° – для північно-західних, а в менший – 11° і 5° відповідно. По своїй морфології практично всі північно-східні зони віднесені до здвигів або скидо-здвигів (тобто вони дешифровані по приблизно рівній кількості ерозійних і вододільних індикаторів) і тільки в двох випадках окремі ділянки зон інтерпретовані як підкиди (перевага вододільних індикаторів). Північно-західні зони інтерпретовані як здвиги (1 випадок), скидо-здвиги (2), комбінації на окремих ділянках здвиг-надвиг (1), скид-підкид-скид-здвиг (1), а дві зони віднесені до "чистих" скидів (дешифровані переважно по ерозійних індикаторах). Лінеаментні зони пригніченої системи 30-35°300-305° представлені 4 зонами північно-східного орієнтування і лише однією – північно-західного (але при цьому потрібно відзначити, що 3 з 5 зон відносяться до трансрегіональних, у тому числі і єдина північно-західного напрямку). 3 з 4 північно-східних зон сконцентровані на південному сході регіону і розташовані на невеликій відстані одна від одної (20-50 км), тобто вони швидше за все утворюють трансрегіональну лінійну структуру (довжина цих зон від 90 до 720 км, а ширина – 6-24 км). Північно-західна Лоєвсько-Ровеньківська зона (№41 на рис. 1) є північним бортом ДДА (довжина 750 км при ширині 15-45 км). Система характеризується недостатньою витриманістю за напрямком: тільки одна зона цілком вкладається в її обмежувальні рамки, максимальне відхилення у більший бік сягає 8° по північно-східному напрямку (за рахунок дугоподібності двох з п'яти виявлених зон), у менший – 3° – тільки по північно-східному напрямку. На основі аналізу виразності зон системи в ландшафтних індикаторах три з них віднесені до здвигів, а дві до скидо-здвигів. Лінеаментні зони пригніченої системи 65-70°335-340° представлені 1 зоною північно-східного напрямку і 3 – північно-західного. Усі північно-західні зони віднесені до регіональних 2-го порядку. Вони хаотично "розкидані" по території. Сивашсько-Каркінитська зона північно-східного напрямку (№51) трансрегіональна за своїм рангом і є південно-східную границею СЕП. Усі північно-західні зони короткі (120-150 км) і відносно вузькі (6-13,5 км), а північно-східна, навпаки, має довжину понад 700 км при ширині 12-30 км. Зони системи задовільно витримані за напрямком: максимальне відхилення у більший бік сягає 5° і фіксується тільки по північно-західному напрямку, а в менший – 1° (тільки по північно-східному). За кінематичними характеристиками дві з цих зон є здвигами, а ще по одній віднесені відповідно до скидів і підкидів. У стислому виді відомості про лінеаменти наведені в табл. 1 (включаючи номер на карті, назву, ранг, довжину, ширину, азимут простягання, морфотип, співпадання з відомими розломами (успадкування розвитку) і пошукову перспективність).

Усього в межах платформ України нами виділено (на рівні мілкомасштабних досліджень) 40 активних на новітньому етапі КС успадкованого типу. За генетичними ознаками вони віднесені до метаморфогенних, магматогенних і тектоногенних і інтерпретовані в структурно-геологічному відношенні як склепіннєво-брилові підняття, гранітогнейсові (гранітомігматитові) куполи, структури осередкового типу, відносно підняті (рідше опущені) ізометричні блоки фундаменту, гранітоїдні масиви. За латеральними розмірами вони розподіляються у такий спосіб: макроструктури – 13, мезоструктури – 19, мініструктури – 8. Розміри їх змінюються