Ukraine photo Дніпровсько-Донецька западина
Дніпровсько-Донецька западина є складовою Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецького авлакогену, що простягся від південних околиць Білоукраїнського масиву до річки Дон і змінюється на південному сході системою грабенів, що доходять до передгір'я Тянь-Шаню.
Авлакоген– (від грец.аулакос– борозна тагенес– що народжує) лінійно витягнуті рухливі западини, обмежені великими розломами, що розтинають фундамент платформи . Довжина авлакогену сягає сотень, а ширина – десятків кілометрів. Авлакоген заповнені потужними (тисячі метрів) відкладеннями, що утворюють складні складки. Виникають авлакогени у різні стадії (але переважно у ранні) розвитку платформ. Ранні авлакогени Східноєвропейської платформи сформувалися у рифеї, а пізні – у палеозої.
На території України у складі Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецького авлакогену знаходяться Дніпровсько-Донецька западина та його Донецький сегмент – Донецька складчаста область. Територіально Дніпровсько-Донецька западина розташована в межах Чернігівської, Полтавської, Харківської та, частково, Київської, Сумської, Дніпропетровської, Донецької та Запорізької областей країни.
Передбачається, що авлакоген було закладено як рифт у рифейський час, одночасно з іншими численними рифтами Східноєвропейської платформи. Потужна (близько 10 км.) товща рифейських утворень залягає, за даними глибинного сейсмічного зондування, на глибині 10 і більше кілометрів від поверхні та простежується з боку Донецької складчастої області до м. Полтави. Тут вона обмежена поперечною дорифейською Криворізько-Комаричською глибинною структурною зоною. Передбачається, що до складу рифейської товщі входили яшми, ефузійні породи, пісковики, вуглецеві чорні сланці та інші породи. Упівнічно-західного краю рифту ранньорифейські ефузійно-осадові утворення відомі в Овруцькому грабені. Наприкінці раннього – початку середнього рифея відбулася зміна спрямованості тектонічних рухів, і дома древнього рифту утворилася гірська ланцюг.
Будівля Дніпровсько-Донецької западини.
Грабен(нім.graben– рів) – витягнута та опущена ділянка земної кори, обмежена тектонічними розломами вздовж його довгих сторін. На поверхні землі великі грабени представлені западинами, іноді зайнятими озерами (Байкал) та морями (Червоне).
Терміномрифтова долина(англ. rift -ущелина) Дж. Грегорі більше століття тому позначив обмежені скиданнями грабени Східної Африки, що утворюються в умовах розтягування земної кори.
У поперечному перерізі Дніпровсько-Донецької западини виділяються три основні тектонічні елементи: південно-західний та північно-східний борти западини та Дніпровський грабен. Південно-західний борт западини одночасно є північно-східним схилом Українського щита, де поверхня кристалічного фундаменту поступово занурюється від його виходів на поверхню до південного крайового розлому. Глибина занурення фундаменту з цього розлому змінюється не більше 1-3 км, кути нахилу його від 1-2 до 5-6 про . Північно-східний борт западини служить одночасно південним схилом Воронезького масиву. Поверхня порід кристалічного фундаменту тут також занурюється у бік рифту під тими ж кутами і перекрита осадовою товщею, що досягає місцями потужності понад 4 км. У Дніпровському грабені фундамент занурений на значну глибину – до 12,5 км. Тут виділяються поздовжні зони, обмежені розривними структурами.
Приосьова зона Дніпровського грабену характеризуєтьсянайбільшими глибинами залягання фундаменту, у рельєфі якого переважають западини (з північного заходу на південний схід): Скоренецька, Ніжинська, Срібненська, Любенська, Солоховська, Чутівська. Відносне перевищення виступів і сідловин, що поділяють западини, становить 1-1,5 км. В осадовій товщі приосева зона та зони западин у районі розломів фіксуються за значним розвитком у них соляних штоків та солянокупольних структур.
Геофізичними методами дослідження у фундаменті Дніпровського грабену встановлено серію порушень глибинного характеру, що розчленовують кристалічне ложе на ряд великих блоків, що мають вигляд горстів та грабенів. За особливостями будови кристалічного фундаменту у межах грабену виділено чотири мегаблоки: Чернігівський, Лохвицький, Полтавський та Ізюмський. Амплітуди розривних порушень, поперечних до простягання Дніпровського грабену, змінюються від перших сотень метрів до 1 км.
Карта-схема розташування Дніпровсько-Донецької западини та її околиць.
1 – Дніпровсько-Донецька западина, 2 – Донецька складчаста область, 3 – Північно-східний схил Українського щита, 4 – Південно-західний схил Воронезького масиву.
Палеозойська історія розвитку.
Рифей- хроностратиграфічне підрозділ протерозойської ери, що тривало 1 млрд. років (що почалося 1650 і що завершився 650 млн. років тому). Йому відповідають відкладення однойменної рифейської групи
Нове розтягнення земної кори в межах стародавнього рифту відбулося в середньому девоні, коли залишки рифейського гірського ланцюга зазнали занурення. Сформувався палеозойський Дніпровсько-Донецький рифт, розділений поперечними розломами на ділянки з різною історією розвитку та різною будовою. Новий, девонський рифт ширший, ніж рифейський. Він заповнений товщеювідкладень середньо-верхнього девону і, частково, нижнього карбону. До складу відкладень, що заповнюють девонський рифт, входять теригенні, ефузивні та евапоритові породи, потужність яких становить кілька кілометрів. По стратиграфічному положенню виділено дві товщі, відповідальні двом основним циклам вулканізму, що сталися пізньому девоні. Девонський грабен на півночі обмежений Барановичсько-Астраханським, а на півдні – Прип'ятсько-Маничським глибинними розломами.
Вулканізм у межах рифту був приурочений до піднятих блоків, а також до крайових піднятих вздовж північної та південної приладових зон. З перетином поперечних та поздовжніх щодо рифту розломів пов'язаний комплекс порід лужно-ультраосновної – лужно-базальтоїдної формацій. Різноманітний склад, локальне накопичення потужних товщ вулканітів та інші ознаки вказують на те, що породи вулканічного походження Дніпровського грабену належать до утворень рифтових зон. Загальний обсяг вулканічних порід девону оцінюється в 7-10 тис. км3, що свідчить про високу магматичну активність. Передбачається, що магми, що зумовили різноманітність порід двох встановлених формацій, сформувалися рахунок самостійних первинних виплавок, що виникли у верхній мантії у процесі утворення рифтової зони. При цьому магма лужно-ультраосновної та лужно-базальтоїдної формації надходила з більших глибин, ніж магма, що сформувала породи лужної олівін-базальтової формації. За інтенсивністю магматизму Дніпровсько-Донецька западина, мабуть, відноситься до рифів щілинного типу, для яких характерний помірніший за силою вулканізм.
Інтрузія– геологічне тіло, складене магматичними гірськими породами, що кристалізувалися в глибинах земної кори. За взаємовідносинами з породами, що вміщаютьвиділяють приголосні та незгодні інтрузії. Контакти приголосних інтрузій, до яких належать силли, лаколіти та лополіти, не порушують шаруватості порід, що вміщають. Незгодні інтрузії - дайки, штоки, батоліти, мають січучі контакти, що зрізають структурні елементи товщ, що вміщають.
Зв'язок магматизму Дніпровсько-Донецької западини з мантією підтверджується будовою земної кори під девонським рифтом. Підошва земної кори (розділ Мохо) тут має форму склепіння. Полога вершина перегину знаходиться під осьовою частиною Дніпровського грабену, розташовуючись між крайовими розломами на глибинах 34-35 км, а гранітний і базальтовий шари витончені в результаті розтягування земної кори.
Накопичення девонських утворень знаменує рифтогенний етап розвитку Дніпровсько-Донецького авлакогену. Докарбонове підняття глибинного діапіра або зсув обмежуючих рифт плит, сприяло утворенню структурної незгоди, повсюдному розмиву піднятих і зібраних докладки докарбонових порід.
Поверхня (кордон, розділ) Мохо– поверхня розділу, що обмежує знизу земну кору від мантії. Розділ Мохо названо на честь югославського сейсмолога А. Мохоровичіча. Він першим виділив цей кордон у 1909 р. за значною зміною (збільшенням) швидкості поширення сейсмічних хвиль.
У нижньому карбоні відзначається диференційований розвиток блокових піднять та накопичення потужних товщ лагунних або морських відкладень. До раннього карбону приурочено складкоутворення, що перевершує докарбонове інтенсивність рухів і, ймовірно, пов'язане з проявом однієї з фаз герцинського горообразовательного циклу. З середини раннього карбону у розвитку Дніпровсько-Донецької западини розпочався етап поступового занурення рифту. Морські та континентальні вугленоснівідкладення покривали осадові породи у грабені та докембрійські утворення фундаменту на бортових частинах Дніпровсько-Донецької западини. В основі їх залягає карбонатна товща, а середньокарбонові відкладення представлені аргілітами, алевролітами, вапняками і пісковиками, що ритмічно чергуються. Верхній карбон складають теригенні утворення – глини, аргіліти, алевроліти та пісковики з прошарками вапняків та вугілля. У середині пізнього карбону розпочався процес складкоутворення та зростання Донецької складчастої споруди, що супроводжувався інтенсивним розмивом. Повна ізоляція басейну осадконакопичення, викликана гороосвітньою діяльністю, призвела до накопичення в западині потужної товщі кам'яної солі в ранньопермський час.
На початку пізньої пермі територія Дніпровсько-Донецької западини зазнавала загального підняття, що супроводжувалося складчастістю, що сформувала основні риси структурного плану. У цей час широкого розвитку набули діапіри девонської кам'яної солі, що проривають відкладення карбону та нижньої пермі.
Мезо-кайнозойська історія розвитку.
Шток(нім.schtok- палиця, стовбур) - незгодне інтрузивне тіло, у вертикальному розрізі має форму колони, а в плані - неправильну форму. При класифікації інтрузій використовуються такі ознаки, як форма та розмір тіл. По глибині формування виділяють приповерхневі, середньоглибинні (0,5-1,5 км), і глибинні (більше 1,5 км) інтрузії.
Наступна стадія розвитку авлакогену характеризується прогинанням і накопиченням протягом пізньої пермі та більшої частини тріасу товщі червонокольорових континентальних піщано-глинистих утворень і надають схожість Дніпровсько-Донецькій западині з передгірним прогином. Ця стадія завершилася відносно слабким складкоутворенням та насувнимидислокаціями давньокіммерійської фази
З юрського часу почався справжній платформний розвиток із чергуванням накопичення морських, континентальних та прибережних відкладень. Наприкінці мезозою відбулося швидке та інтенсивне підняття території, і відновилися складкоосвітні процеси, що найбільше виявилися на південному сході Дніпровсько-Донецької западини. Цей інтервал відповідає одній із фаз альпійського тектонічного циклу. Тут він відзначався соляним діапіризмом, особливо поблизу Донецької складчастої області. На соляних штоках і брекчії, що їх супроводжує, з розмивом залягають відкладення еоцену, пов'язані з настанням моря, що відбувалося в палеогені. У неогені біля западини накопичувалися піски і щодо пухкі пісковики полтавської почти, перекриті досить малопотужними утвореннями антропогена.
Діапір- складка складної форми, що утворюється при впровадженні більш легких порід (зазвичай кам'яної солі) у вищерозташовані шари. Цей процес викликаний дією сили тяжіння і перерозподілом мас, внаслідок чого легші пласти протикають і піднімають шари, що лежать вище.
З погляду корисних копалин, що сформувалися протягом герцинської епохи, найбільший інтерес представляє ранньопермський етап, протягом якого відклалися мідносні пісковики Бахмутської та Кальміуської улоговин, а також соленосно-евапоритова товща. Вона містить практично невичерпні запаси магнієвих руд – бішофіту, кам'яної солі, а в Бахмутській улоговині також запаси калійних солей та прояви солей брому. Пізньопермським етапом пов'язані уран-молібденові рудопрояви в карбонатній товщі середнього карбону на південному схилі Воронезького масиву та ранньотріасові етапи характеризувалися розвитком епігенетичних зон пластового та ґрунтового окислення,а до зон ґрунтового окислення приурочені уранобітумні родовища та рудопрояви.
Найбільш інтенсивно ендогенне оруднення в Дніпровсько-Донецькій западині виявилося в ранньотріасову фазу. Барит-галенітова та кіновар-бітумна мінералізація, накладені на відкладення карбону, пермі та тріасу, приурочені до солянокупольних структур та їх діапірової брекчії. Той самий вік (близько 200 млн. років) має свинцево-цинкова мінералізація у вапняках карбону.
Дніпровсько-Донецька западина є найбільшою нафтогазоносною областю України, в якій відкрито близько 80 родовищ нафти та газу. Вони приурочені до палеозойських (девонських, карбонових і пермських) і мезозойських (тріасових) пород.