Геологічна будова та корисні копалини. Загальні особливості структури.

Хмельницька область розташована у південно-західній частині Східно-Європейської (Руської) платформи, у межах двох головних її структурних елементів – західної частини Українського кристалічного щита і його західного схилу – Волино-Подільської плити.

Український кристалічний щит – це найбільш піднята частина фундаменту платформи, складена давніми, дуже зміненими метаморфічними та магматичними гірськими породами, які за віком відносяться до архею і нижнього протерозою. Абсолютний вік найдавніших з них становить понад 2600...3500 млн. років. Щит має дуже складну, але чітко виражену блокову будову внаслідок розчленування його багатьма розломами. Блоки зазнавали вертикальних і горизонтальних переміщень різного масштабу, що зумовило їх зріз денудацією на різних рівнях.

Кристалічні породи можна спостерігати у відслоненнях лише у північно-східній та східній частинах області, особливо по долинах Случі, Південного Бугу та їхніх приток. У південно-західному напрямку від лінії відслонень кристалічних порід поверхня щита поступово занурюється і вкривається щораз більшою товщею вулканогенно-осадочних утворів пізньопротерозойського і палеозойського віку. Відповідно до нахилу поверхні кристалічного фундаменту верстви цих утворень залягають у вигляді обширної монокліналі, полого (під кутом 1°) нахиленої на захід - південний захід (рис. 3).

На розмитій поверхні моноклінально залягаючих порід верхнього протерозою і палеозою розміщена невелика товща осадочних утворень мезозою і кайнозою. Пізньокрейдові і кайнозойські морські трансгресії зрізавши давню монокліналь, зумовили вихід на підмезокайнозойську поверхню порід палеозою та верхнього протерозою вздовж західного схилу Українського кристалічного щита у вигляді смуг північно-західного простягання.

Глибина залягання кристалічного фундаменту на західному схилі щита в межах області зростає з північного сходу і сходу на південний захід від 0 до 1000...1200 м. Ізолінія глибини його залягання 100 м про ходить майже в меридіональному напрямку дещо західніше Славути, Ізяслава, Красилова, Хмельницького, Дунаївців, звідки повертає на південний схід до с.Теремці над Дністром, а ізолінія 1000 м – на 30. 40 км західніше повз населені пункти Білогір'я, Теофіполь, Сатанів, Чемерівці і далі по межиріччю Збруча та Жванчика до Дністра.

Основні риси стратиграфії доантропогенових відкладів

Докембрій (архей і протерозой). Гірські породи докембрію входять до складу двох різко відмінних між собою структурних поверхів – кристалічного фундаменту і осадочного чохла. Найдавніші з них, які за віком відносяться до архею і нижнього протерозою, складаючи кристалічний фундамент, а більш молоді, верхньопротерозойські, беруть участь у будові осадочного чохла (рис. 4).

Утворення архейської групи представлені дуже зміненими метаморфічними, магматичними та різноманітними гібридними породами, серед яких переважають гнейси, мігматити, кварцити, кристалічні сланці та кристалічні вапняки. Гнейси мають мінливе забарвлення і різний мінералогічний склад. Вони залягають у вигляді пластових тіл і лінз різного розміру. Мігматити (складні гірські породи, що утворилися з неоднорідної суміші магми і стороннього твердого матеріалу) трапляються у вигляді смуг і лінз у гнейсах.

Магматичні утворення на більшій частині відслоненого в межах області кристалічного щита представлені так званим чарнокітоноритовим комплексом, рідше основними і ультраосновними породами. До складу чарнокітоноритового комплексу входять гіперстенові і гіперстено-біотитові граніти, діорити, норити, гранато-біотитові граніти та мігматити. Усі породи цього комплексу дуже неоднорідні, зв'язані між собою поступовими переходами. У районі Шепетівки і Полонного розвинені сірі кордієрито-гранатові граніти чудново-бердичівського типу і гранодіорити.

На півночі області, в басейні р.Корчик досить поширені породи кіровоградсько-житомирського комплексу (нерозчленована товща відкладів архею і нижнього протерозою), представлені гнейсами, мігматитами та сірими середньозернистими гранітами.

На розмитій поверхні кристалічних порід архею і нижнього проте­розою у південній і центральній частинах області залягає товща слабо метаморфізованих верствуватих осадків волинської і валдайської серій вендського комплексу верхнього протерозою. У Придністров'ї ці відклади добре відслонені і утворюють майже неперервний розріз вздовж берегів Дністра та його лівих приток від південно-східної межі області до долини Тернави. Характерними особливостями верхньопротерозойських відкладів на території області є майже виключно теригенний склад і чітке літологічне відособлення значних за потужністю товщ (В.С. Заіка-Новацький, 3.П. Лопатинський, 1967).

У басейні Горині вендський комплекс підстелюється ще більш давніми осадочними утвореннями поліської серії рифею, виявленими лише свердловинами. Нижня частина розрізу відкладів вендського комплексу північно-західної частини області істотно відрізняється від одновікових утворень Придністров'я, тому питання їх стратиграфії і кореляції дискусійне.

Палеозой. Палеозойські відклади поширені лише у західній та південно-західній частинах області і представлені утвореннями трьох си­стем: кембрійської, ордовицької і силурійської. Як і підстелюючі їх верхньопротерозойські породи, вони моноклінально залягають з дуже незначними падіннями на захід - південний захід. На розмиту майже горизонтальну підкрейдову поверхню стратиграфічні підрозділи палеозойських відкладів виходять у вигляді субмеридіональних смуг, змінюючись зі сходу на захід щораз молодшими утвореннями до верхньосилурійських включно.

Кембрійські відклади представлені лише нижнім відділом системи у складі балтійської і низів бережківської серій. Виходи їх на підкрейдову поверхню простежуються у вигляді вузької смуги південно-східного простягання, східна межа якої проходить приблизно по лінії західніше Білогір'я – через Теофіполь-Базалію-Городок і далі на південний схід через с.Китайгород до Дністра. В околицях сіл Китайгорода і Субочі пісковики балтійської серії виходять на поверхню. Цей ра­йон є єдиним на Волино-Поділлі, де кембрійські відклади відомі у природних відслоненнях.

Ордовицькі відклади дуже розмиті, невеликої потужності (1...2м, зрідка 4...4,5м). Складені вони майже всюди ясно-сірими кварцовими пісковиками молдовського горизонту, які у Придністров’ї місцями покриті сірими верствуватими вапняками, потужністю 1,5...3,0м. Відслонення порід ордовицької системи можна побачити у долині Дністра від с.Гораївка до с.Демшин і по лівих його притоках Русці, Студениці та Тернаві.

Відклади силуру в основному залягають на кембрійських та ордовицьких утвореннях, а місцями і на більш давніх. Східна межа їх поширення проходить з північного заходу на південний схід через Білогір'я, Дунаївці до Старої Ушиці. На півдні області вони відслонені у берегових схилах Дністра від с.Наддністрянське на сході до гирла Збруча на заході, а також у долинах його лівих приток – Студениці, Тернави, Мукші, Смотрича, Жванчика та Збруча. На півночі – відклади силуру на поверхню не виходять, але виявлені багатьма свердловинами. На відміну від описаних вище давніших утворень, силурійські відклади містять велику кількість решток різних викопних організмів.

У складі силурійської системи виділяють два відділи: нижній і верхній. Нижній – неповний, представлений відкладами венлокського (китайгородська світа) і невеликими фрагментами ландоверського ярусів. Верхній відділ складається з двох ярусів – лудловського та скальського (рис. 5).

Верхній силур знизу (лудловський ярус) представлений товщею плитчастих і грудкуватих вапняків з поодинокими проверстками мергелів і метабентонітових глин, які вище (скальський ярус) змінюються товщею лагунних (доломіти і доломітові мергелі) та морських теригенно-карбонатних утворень.

Мезозой. У межах Хмельницької області мезозойська група пред­ставлена лише відкладами крейдової системи, в складі якої вирізняють два відділи – нижній і верхній.

На всій території області відклади крейдової системи залягають на розмитій, нерівній поверхні різних за віком порід: на сході на архейському і нижньопротерозойському кристалічному фундаменті, західніше – на осадочних утвореннях верхнього протерозою, кембрію, ордовику та силуру. Покриваються вони неогеновими осадками, які місцями на півночі області підстелені незначною товщею палеогенових утворень.

Розріз крейдових відкладів починається утвореннями альбського ярусу нижньої крейди, які виявлені лише на півдні області, де відслонюються в різних місцях на схилах долини Дністра та його приток. Во­ни представлені (знизу вверх) кварцово-глауконітовими пісками (місцями слабо зцементованими пісковиками) потужністю до 2м та опоками і опаловими спонгілітами (до 18м).

У складі верхньої крейди виділяються сеноманський і туронський яруси. Сеноманські відклади на території області залягають майже суцільним покривом на розмитій поверхні докембрійських та палеозойських порід і характеризуються значною фаціональною мінливістю.

Знизу вони представлені кварцово-глауконітовими пісками потужністю до 3м, які іноді містять дрібні жовна фосфоритів. Вище залягає піщано-гезова товща, складена халцедоновими опало-халцедоновими спонгілітами, опоками, глауконіто-кварцовими та опало-глауконіто-кварцовими пісками з проверстками спонголітів. Потужність товщі до 16м.

Між ріками Студеницею і Калюсом на піщано-гезовій товщі заляга­ють глауконіто-кварцові піски потужністю 1,5...4м, які містять жовна піщаних фосфоритів і бурих залізняків. Далі на південному сході у басейні Калюсу і Жвану ця товща переходить у піщані вапняки з глауконітом. Вище у розрізі залягають ноцерамові вапняки (3...4м) та трепели з великою кількістю жовнів кременю. У північно-західній частині області сеноман представлений в основному зеленими, зеленувато-сірими кварцово-глауконітовими пісками і пісковиками та скупченнями кре­меню потужністю до 10...15м. Загальна потужність сеноманських відкладів у межах області не перевищує 20...30м.

Туронські відклади поширені лише у північно-західній частині області, басейні Горині, переважно на території Білогірського, Теофіпольського, Волочиського, Ізяславського і частково Славутського районів. Вони характеризуються одноманітним складом і майже всюди пред­ставлені білою писальною крейдою і крейдоподібними вапняками. Ха­рактерною ознакою турону є наявність у його складі декількох горизонтів конкрецій чорного та сірого кременю. Потужність відкладів турону поступово зростає до північного заходу, змінюючись у межах області від декількох метрів до 30...40м.

Кайнозой. Кайнозойські відклади на території області представлені палеогеновою і неогеновою системами.

Відклади палеогену виражені слабо. Вони виявлені в незначній кількості лише у північній (до широти Старокостянтинова) та східній (район Меджибожа, Деражні, Вовковинців) частинах області і представлені переважно зеленими кварцово-глауконітовими пісками, рідше пісковиками та мергелями потужністю до 10...15м, які залягають на розмитій поверхні крейди або кристалічних порід. На підвищених ділянках підстелюючої поверхні палеогенові відклади відсутні, У цих випадках безпосередньо на крейді або і більш давніх породах залягали морські утворення неогену.

Неогенові відклади поширені майже на всій території області і представлені осадками середнього (тортонський ярус) і верхнього (сарматський ярус) міоцену. Залягають вони на розмитій поверхні більш давніх (палеогенових, крейдових, палеозойських та докембрійських) порід і покриваються четвертинними континентальними утвореннями.

Відклади нижнього тортону розвинені лише в Придністров'ї в басейнах річок Смотрича, Тернави, Студениці і Калюса, приблизно південніше лінії Городок–Віньківці, а також частково у нижні течії Збруча. Представлені вони в основному кварцовими пісками, пісковиками та місцями багрянковими вапняками загальною потужністю 2...6м.

Відклади верхнього тортону розвинені значно більше ніж нижнього, і займають велику територію у південно-західній і південній частинах області, їх північно-східна межа проходить від верхів Збруча, дещо східніше Городка-Дунаївців, до гирла Калюса. За літологічним складом відклади верхнього тортону дуже мінливі та різноманітні. У південній частині басейну Збруча, як і на півдні Тернопільської області, вони починаються хемогенними осадками, складеними в основному гіпсами і ангідритами з глинисто-карбонатними прошарками, гіпсами тут зв'язані карстові утворення. У верхів'ї Збруча розріз верхньотортонських відкладів починається піщаними утвореннями, які складені головним чином білими, інколи жовтувато-сірими або темно-сірим вапнистими кварцовими пісками, місцями переповненими детритовим матеріалом. Над хемогенними осадками на південному заході і піщаними – північніше у верхів'ях Збруча залягає товща різноманітних літотамнієвих вапняків (тернопільські шари), які в північно-східному напрямку поступово замішуються кварцовими та кварцово-глауконітовим пісками. Літотамнієві вапняки даної товщі беруть участь в будові міоценового бар'єрного рифу, який виступає у сучасному рельєфі у вигляді горбистого пасма, відомого під назвою Товтр або Медобор. Крім літотамнієвих водоростей, у будові тортонських рифових споруд виявлені верметуси, моховатки, рідше корали, а також молюски, які жили у водоростевих заростях.

Вапняки, з яких складаються рифові тіла, переважно дуже тверді масивні, нешаруваті. У підніжжях схилів рифових масивів місцями (для сіл Іванківці, Привороття) є скупчення детритових вапняків, що утворилися з продуктів руйнування рифів і складені дрібними уламкам решток водоростей, моховаток, морських їжаків, серпул, молюсків й інших організмів. Ширина смуги рифових вапняків 2...3км, місцями до 6км. Потужність від 1,5 до 55м. Формування рифових споруд відбувалося у пізньому тортоні, а завершилося у ранньому сарматі (рис. 6).

Сарматський ярус представлений відкладами нижнього і середнього підярусів. У складі нижнього сармату виділяють два горизонти: нижній – буглівський і верхній – волинський.

У басейні Горині буглівські верстви знизу складені зеленуватим і кварцово-глауканітовими пісками, вище ясно-сірими, білястими кварцовими пісками. У південно-східному напрямку піски буглівського гори­зонту іноді фаціально заміщуються ясно-сірими плитчастими мергельними глинами або мергелями (в басейнах Смотрича, Ушиці, Калюса).

Відклади волинського горизонту більше розвинені, ніж буглівського, як у вертикальному розрізі, так і в площинному. Вони відсутні лише у районі Теофіполя і Ямполя та місцями на найбільш піднятих ділянках кристалічного масиву. За літологічним складом породи волинського го­ризонту досить різноманітні. Переважають вапняки, дещо менше розвинені піщано-глинисті відклади. Серед вапняків волинського горизон­ту є черепашкові, черепашково-детритові, оолітові, серпулово-моховаткові, серпулові та ін. У південно-східній частині області черепашкові вапняки спостерігаються лише у вигляді малопотужних верств і проверстків (села Смотрич, Вербівка, Кривоходинці та ін.).

Оолітові вапняки поширені на значній площі на схід від товтрового пасма (басейн Смотрича, Ушиці, Калюса), де вони перешаровуються з глинисто-мергельно-трепеловидними утвореннями. Окремі невеликі лінзи оолітових вапняків виявлено вздовж західних схилів товтрових споруд. Оолітові вапняки ясно-сірі і білі тонко-плитчасті або масивношаруваті, часто піщанисті.

На південний захід від рифового пасма переважно нагромаджувалися піщано-глинисті утворення (глини, піски, пісковики), рідше – вапняки.

Потужність відкладів волинського горизонту в межах області змінюється від кількох метрів до 10...20м, у Придністров'ї вона зростає місцями до 30...35м.

Північно-східніше рифового пасма відклади нижнього сармату перекриті утвореннями середнього сармату. Відклади середнього сармату дуже розмиті, подекуди вони збереглися лише у вигляді невеликих «островів». Літологічний склад їх більш одноманітний, ніж нижньосарматських. У них переважають вапняки (черепашкові, оолітові), дещо менше розвинені теригенні утворення (піски, глини).

Потужність середньосарматських відкладів дуже мінлива, у північній частині області вона незначна і, як правило, не перевищує кількох метрів, на південному сході вона збільшується місцями до кількох десятків метрів.

Неогенові відклади беруть участь у формуванні сучасного рельєфу і зумовлюють ряд його особливостей на різних ділянках території області.