4. Тектоніка

ХАРАКТЕР ГЕОЛОГІЧНОЇ СТРУКТУРИ ОСАДОВОГО ЧОХЛА

ТА ЇЇ ВПЛИВ НА СУЧАСНЕ ТЕКТОНІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ

Послідовне порівняння між собою геологічних карт зрізів дозволяє прослідкувати зміни в структурі палеозойських відкладів до глибини 7000 м. Сучасна будова ДДЗ є наслідком проявів рухів і дислокацій різних за своєю природою: розломно-блокової тектоніки, галокінезу, процесів короблення, горизонтальних переміщень мегаблоків Східно-Європейської платформи (СЄП), а також постумних рухів докембрійської складчастості субмеридіонального та діагонального напрямків. Дія та інтенсивність кожного з них мінялися в часі й просторі. Серед сумарних результатів відображення цих процесів у будові палеозою набуває важливого практичного значення розмаїття структурних форм, а звідси і пасток ВВ.

При послідовному порівнянні всіх п’яти зрізів звертає на себе увагу загальне скорочення з глибиною площі осадового чохла западини, перш за все, на північному заході і вздовж південної прибортової частини грабена. Це скорочення має східцеподібний характер, а конфігурація контурів регіону підпорядкована поведінці південної межі осадового чохла. Тут, з переходом на більш глибокі рівні, вона наближається до осьової частини набагато швидше, ніж на півночі. Така асиметрична будова западини і, насамперед, Дніпровського грабена виникла завдяки більш зануреному положенню північної половини грабена, ніж південної. Ця закономірність спостерігається від Донбасу до східних схилів, Городищенського на півночі та Старохутірського на півдні, виступів фундаменту. Західніше, до Брагинцівсько-Лоєвського виступу, має місце зворотня картина. Таким чином, будова осадового чохла Дніпровського грабена характеризується інверсією асиметрії, яка відбувається стрибкоподібно в смузі послідовного розташування Городищенського, Брусилівського, Кошелівського і Старохутірського виступів фундамету.

Виступи фундаменту розглядаються нами як структури ІІІ порядку. Увага, насамперед, приділена тим з них, що обумовили східчастий характер південної межі грабена, а також заходять в його межі з півночі. Вони нерівнозначні за своєю будовою і впливом на осадове покриття. Виступи південного борту добре виражені й далеко заходять у тіло грабена. З боку північного борту всі виступи, за винятком Городищенського, малоконтрастні, а їх визначення обумовлене лише незначним вигином лінії крайового порушення у бік грабена, тоді як на структурі осадового чохла вони практично не знайшли свого чіткого відображення. Разом з тим, формування як південних, так і північних виступів, скоріш за все, пов’язане з регіональними глибинними розломами меридіонального напрямку. Останні на представлених картах не знайшли прямого відбитку, але їх опосередкований вплив відчувається як на скороченні ширини осадового покриття, так і на зміні орієнтації простягання складчастих форм і загальній конфігурації регіону.

Всі виступи фундаменту за їх положенням по відношенню до структурних елементів І порядку можна поділити на дві великі групи: бортові та внутрішньограбенні. Крім цього, вони групуються ще за морфологією кристалічного ложа та співвідношенням до оточуючих їх структур ІІІ порядку. Характерною особливістю всіх виступів першої групи є те, що вони за морфологією докембрійського фундаменту відносяться до розкритого типу, тобто незамкнених форм. У другій групі разом з розкритими формами присутній і замкнений тип виступів. Таким чином, наявність чи відсутність виступів першої групи визначається не тільки гіпсометрією докембрійського фундаменту в межах бортів, а й наявністю їх вторгнення в межі грабена, тоді як друга група визначається саме морфологією кристалічного ложа.

Крім цього, за відношенням до структурних планів осадового чохла западини всі виступи фундаменту можна поділити на підтипи. За цією ознакою виділяються успадковані, поховані та інверсійні виступи. До успадкованих відносяться ті виступи, структурні плани осадового покриття яких повторюють додатні форми поверхні фундаменту (Самарсько-Вовчанський, Городищенський та ін.). Поховані – це ті виступи, на яких осадовий чохол має значну потужність і його структурні плани частково або повністю не конформні гіпсометрії поверхні фундаменту. Це найбільш розповсюджений підтип виступів у ДДЗ (Талалаївський, Охтирський та ін.). Інверсійні виступи характеризуються тим, що в їх межах тектонічні рухи після ранньовізейського часу змінили свій знак на протилежний. Вони притаманні лише другій групі виступів (Августовський, Плисківсько-Лисогорівський, та ін.).

Виступи фундаменту різнопланово впливали на розвиток тектоніки западини і, зокрема, на галокінез. У його початковий період положенням виступів визначалися території накопичення соляних товщ від максимальних потужностей до цілковитої відсутності. В подальшому частина з них обумовила місця акумуляції солі, переведеної у пластичний стан.

Структури ІІІ порядку та галокінез. Одним з основних об’єктів виконаних досліджень є висвітлення будови осадових утворень палеозойського віку в межах структур І-ІІІ порядків. Структури ІІІ порядку осадового чохла поширені в ДДЗ повсюдно. Серед них, перш за все, треба виділити додатні (вали і пасма) та від’ємні (депресії й мульди). Переважна більшість згаданих структур в западині явно чи приховано пов’язана з галокінезом, за винятком крайнього північного заходу та бортових частин. Для вивчення галокінезу ДДЗ є одним з благодатних об’єктів серед соленосних регіонів світу. Вона вміщує в собі дуже цікаві приклади соляних структур на різних етапах їх розвитку, починаючи від ембріоструктур (“подушки”) до соляних діапірів, що продовжують свій ріст і в сучасний період. До цього треба додати наявність трьох різновікових товщ солі в розрізі палеозою. Соленакопичення в ДДЗ відбувалося, на думку автора, комбінованим способом. Тобто в ньому присутні солі як ювенільного, так і морського походження. На перші вказують підвищена солоність басейнів та наявність глибинних розломів як провідних каналів. Друга складова проявляється в наявності умов утворення лагун. Скоріш за все, це не був єдиний басейн соленакопичення, а завдяки внутрішньограбенним виступам він поділявся на декілька відокремлених і порівняно невеликих за розмірами басейнів. Найбільший з них знаходився в центральній частині грабена, починаючи з району Лютенської депресії (по фундаменту) й далі до межі з ДСС. Умови активного галокінезу виникли наприкінці середнього або початку пізнього фамену. Місцями акумуляції нижньофранської солі стали ослаблені зони, а поштовхом до початку її руху були тектонічні напруження, що виникали в періоди змін тектонічних режимів. Серед них провідну роль відіграла розломно-блокова тектоніка палеозойського рифту, особливо в районах із зменшеною потужністю осадового чохла в цілому. На південному сході регіону зі збільшенням потужності осадового покриття набували провідного значення для визначення місць акумуляції соляних мас складки коробління. Вони представлені видовженими пасмами, що розмежовуються глибокозануреними улоговинами і брахісинкліналями. Галокінез, незважаючи на наявність в цьому районі численних соляних діапірів, мав підпорядковане значення. Він проявився в ускладненні, а іноді й руйнуванні, первинних морфологічних форм, а також присутності поодиноких соляних структур (Шебелинська). Останні лише підкреслюють значимість регіональних вертикальних і тангенційних рухів при формуванні тут переважної більшості структур ІІІ порядку.

З віддаленням від згаданих дислокацій на північний схід складки коробління при утворенні структур ІІІ порядку втрачають своє провідне значення і перевагу набуває розломно-блокова тектоніка. Інтенсивність її прояву збільшується з південного сходу на північний захід та від центру грабена до його периферійних частин. Свого максимуму вона набуває в прибортових зонах, а також у районі Ічнянської групи структур. Однак тут дія вертикальних рухів значною мірою завуальована проявами галокінезу, потужністю надсольових відкладів та результатами перебудови підсольового ложа. Формування структур ІІІ порядку від західного схилу Чутівського штоку до Ічнянської групи структур включно в надсольових нашаруваннях є наслідком саме процесів структуроутворення галокінезом. Вони представлені тут валами і пасмами, а від’ємні – компенсаційними мульдами і депресіями.

Крім додатних та від’ємних складок осадового чохла грабена виділяються ще такі структурні форми ІІІ порядку, як сідловини між депресіями і валами (Свиридівська і Лютенська). Вони разом з моноклінальними схилами додатних і від’ємних складок мов би розмежовують їх.

Отже, в південно-східній частині западини в процесі формування додатних структур ІІІ порядку галокінез ускладнював, а іноді й руйнував їх будову, тоді як далі на північний захід саме соляній тектоніці частина з них зобов’язана своєму виникненню та подальшому розвитку.

Аналіз представлених карт зрізів, зіставлення характеру дислокацій різних ділянок приосьової частини та морфології й генетики структур ІІІ порядку, що входять до їх складу, переконливо свідчать про багатоетапну історію формування западини. Сучасна характеристика дислокацій у підзонах значною мірою залежить від потужності осадового покриття, яка трансформує вплив тих чи інших фаз тектонічного розвитку регіону. Чим вона менша, тим більше на його структуру впливають древніші за віком тектонічні процеси. І, навпаки, при збільшенні товщин осадових нашарувань краще висвітлюються наслідки тектонічних рухів, що притаманні кінцевим етапам розвитку регіону. Таким чином, розгляд геологічних карт зрізів у межах Дніпровського грабена дає можливість не тільки фіксувати і аналізувати будову різних структур ІІІ порядку, але й визначати генетику дислокацій, яка призвела до їх утворення.

Особливості сучасного тектонічного районування Дніпровського грабена. Масштаби та інформативність сучасних регіональних структурно-геологічних побудов дозволяють більш аргументовано виявити відмінності у будові складових частин западини, та на цій основі уточнити її тектонічне районування.

До складу західної частини Сарматсько-Туранського трансконтинентального лінеаменту входять три споріднені надпорядкові геоструктури: Прип’ятський прогин (ПП), ДДЗ та ДСС. Границя між ДДЗ і ПП проходить по західному схилу Брагинсько-Лоєвського поперечного виступу. Між ДДЗ і ДСС вона має складний характер. У зануреній частині грабена вона проводиться вздовж виклинювання нижньопермських відкладів, тобто відповідає картографічному рубежу зміни тектонічного режиму ДСС у передмезозойську перерву. Південніше – по східній межі Красноармійської монокліналі. Тут границя розмежовує частину моноклінального залягання кам’яновугільних нашарувань та зони поперечних складок і флексур, що останнім часом виділяється під назвою “зона поперечних дислокацій”. На північному борту границя проходить по розповсюдженню відкладів юри, які окреслюють західну межу дещо піднятої Старобільсько-Міллєровської монокліналі на півночі від Донбасу.

У ДДЗ до структур І порядку відносяться Дніпровський грабен та північний і південний борти, що його облямовують і є зануреним продовженням схилів Воронезької антиклізи (ВА) і Українського кристалічного щита (УЩ) з відповідним покриттям відкладів кам’яновугільного періоду. При визначенні порядку структур автор керувався в основному класифікацією платформених структур, яка була прийнята у 1963 році на нараді по класифікації платформених структур при ВНДГРІ, з урахуванням особливостей будови ДДЗ та досвідом попередніх досліджень з цієї проблеми.

Дніпровський грабен є основним тектонічним елементом території досліджень. Його тектонічному районуванню присвячена велика кількість як опублікованих, так і рукописних робіт. Найбільш розповсюдженими є схеми, які передбачають поздовжню або одночасно поздовжню і поперечну зональність. У поздовжньому районуванні грабена у більшості випадків виділяються три основних елементи як структури ІІ порядку: центральна або приосьова і, відповідно, південна та північна прибортові зони. Останні мають такі загальні ознаки: стрімке (порівняно з бортами) занурення поверхні докембрійського фундаменту в бік приосьової зони грабена, швидке зростання потужності практично всіх стратиграфічних підрозділів фанерозою, особливо кам’яновугільної системи, у тому ж напрямку, більшим ступенем дислокованості осадових нашарувань ніж на борту, а місцями, і приосьовій зоні.

Слід підкреслити, що прибортові зони вздовж простягання не виглядають однотипними елементами грабена. Це пов’язане зі зміною характеру рухів фундаменту протягом довгого часу. При цьому знаки і швидкості переміщення окремих блоків та характер і напрям напружень змінювалися в часі й просторі. Це позначилося на характері дислокацій прибортових зон. Далеко не повсюдно в їх межах поширені товщі девону і, тим більше, активний галокінез. У північній та південній прибортових зонах виділяються смуги з підвищеною тектонічною активністю і мобільністю, які характеризуються строкатістю на фоні відносно однорідних за забарвленням полів як зі сторони бортів, так і приосьової частини грабена. Вони простежуються від Городищенського на півночі та Старохутірського на півдні виступів фундаменту до, відповідно, Валківської структури та західного схилу Самарсько-Вовчанського виступу фундаменту. З даними мобільними частинами прибортових зон пов’язані фіксовані прояви активного галокінезу. Далі на схід простягається територія з відносно спокійним моноклінальним заляганням палеозойських і мезо-кайнозойських відкладів, у межах якої виділяються Зміївська та Борівська (на півночі), а також Близнюківська та Красноармійська (на півдні) монокліналі. Характерною особливістю південної частини є те, що на Красноармійській монокліналі відсутні мезозойські відклади. На півночі між вищеозначеними монокліналями спостерігається територія, яка за ступенем і характером складчастості осадового чохла наближається до мобільної частини зони (Шевченківська затока). Отже, в межах прибортових зон западини за характером тектонічних рухів і утворених при цьому дислокацій осадового чохла, ступенем активності галокінезу та повнотою стратиграфічного розрізу виділяються наступні підзони: мобільні (північна і південна), моноклінальні (північна і південна), перехідна та відкритої монокліналі.

Приосьова зона Дніпровського грабена також неоднорідна за своєю будовою. Перш за все, звертають на себе увагу два її крайніх елементи: північно-західна і південно-східна центрикліналі, де дислокації осадового чохла успадковують геологічну будову сусідніх надпорядкових структур – відповідно ПП і ДСС. Крім цього, в приосьовій зоні з північного заходу на південний схід виділяються ще три підзони: мобільна, крупних валів і депресій, передмезозойських соляних куполів.

Результати проведених досліджень свідчать, що ДДЗ є надпорядковою геоструктурою СЄП, яка була сформована внаслідок складного багатоетапного розвитку. На його протязі зміна тектонічних режимів призводила не тільки до звичайної перебудови осадового чохла, але й наближала в певні періоди його розвитку до будови різних типів основних структур земної кори.