Морфоструктури західної частини південнополіської геоморфологічної області (просторова організованість та неогеодинаміка)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ГЕОГРАФІЇ

МИРИЖУК Єлизавета Олексіївна

УДК 551.432.8(477.81/.82)

МОРФОСТРУКТУРИ ЗАХІДНОЇ ЧАСТИНИ ПІВДЕННОПОЛІСЬКОЇ ГЕОМОРФОЛОГІЧНОЇ ОБЛАСТІ (ПРОСТОРОВА ОРГАНІЗОВАНІСТЬ ТА НЕОГЕОДИНАМІКА)

Спеціальність 11.00.04 - геоморфологія та палеогеографія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Київ - 2011



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у відділі геоморфології Інституту географії Національної академії наук України.

Науковий керівник: доктор географічних наук, професор Палієнко Валентина Петрівна, Інститут географії НАН України, заступник директора з наукової роботи, завідувач відділу геоморфології.

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук, професор Комлєв Олександр Олександрович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, кафедра землезнавства та геоморфології;

кандидат географічних наук, доцент Карпенко Надія Іллівна, Львівський національний університет імені Івана Франка, кафедра геоморфології і палеогеографії.

Захист відбудеться «5» липня 2011 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.163.02 Інституту географії НАН України за адресою: 01034, Київ-34, вул. Володимирська, 44.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту географії НАН України за адресою: 01034, Київ-34, вул. Володимирська, 44.

Автореферат розісланий «3» червня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат географічних наук, В.І. Передерій



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед фундаментальних проблем геоморфології в даний час важливе місце посідають проблеми просторової організованості, динаміки, еволюції геоморфосистем різних типів і рангів.

На сучасному етапі розвитку науки, з позиції системного підходу, менш глибоко опрацьовані питання оцінки ролі ендогенних процесів у становленні та розвитку морфоструктур - окремої категорії складних геоморфосистем, які відрізняються за морфологією, генезисом, віком, динамікою, ієрархією тощо.

Морфоструктурний (структурно-геоморфологічний) підхід в системі теоретико-методичних положень геоморфології обґрунтований у фунда-ментальних працях акад. В.Г. Бондарчука, акад. І.П. Герасимова, С.К. Горєлова, С.С. Коржуєва, Ю.О. Мещерякова, Ю.Г. Симонова, М.О. Флоренсова, Г.І. Худякова, а також у публікаціях С.Ю. Бортника, В.Вад. Бронгулєєва, М.Г. Волкова, К.І. Геренчука, М.П. Жидкова, Я.С. Кравчука, О.М. Маринича, В.П. Палієнко, Є.Я. Ранцман, І.Л. Соколовського, П.М. Цися та багатьох інших. Важливу роль у пізнанні ендодинамічних умов морфоструктуроутворення відіграли наукові ідеї В.А. Обручева, С.С. Шульца, М.І. Ніколаєва щодо впливу неотектонічних рухів земної кори на формування рельєфу.

Оформлення індивідуальних рис морфоструктур, як особливого типу геоморфосистем, відбувається при різних варіантах співвідношень головних груп рельєфоутворювальних процесів в умовах успадкованих або змінних геоморфологічних і геодинамічних режимів і обстановок.

Найбільш складним у методичному аспекті є дослідження формування та розвитку генетично різних рівнинно-платформних морфоструктур в умовах прояву рельєфоутворювальних тектонічних рухів земної кори слабкої інтенсивності. Необхідність поглибленого дослідження таких морфоструктурних об'єктів, обґрунтування комплексної методики виявлення загальних закономірностей й особливостей їх утворення і розвитку визначає актуальність проведеного дисертаційного дослідження та вибір західної частини Південнополіської геоморфологічної області в якості модельного регіону для верифікації застосування системного морфоструктурного підходу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження здійснено в тісному зв'язку з бюджетними науково-дослідними темами, які виконуються у відділі геоморфології Інституту географії НАН України: «Наукові засади структурно-геоморфологічних і неотектонічних досліджень в зонах розломів платформної частини України» (2007-2009 рр., № держреєстрації 0107U000708), «Морфоструктурно-неотектонічне районування України як основа для дослідження умов формування та збереженості родовищ корисних копалин» (2007-2011 рр., № держреєстрації 0107U000799), а також госпдоговору з Державною геологічною службою України «Етапи неотектонічних активізацій в зонах розломів платформної частини України» (2009-2010 рр., госпдоговір № 29/10-24 від 17.06.09).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є виявлення закономірностей просторової організованості, ієрархії, будови, формування та розвитку різних типів морфоструктур з урахуванням динаміки слабо активних неотектонічних (олігоцен-антропогенових) рельєфоутворювальних рухів земної кори в межах західної частини Південнополіської геоморфологічної області.

Досягнення поставленої мети передбачало виконання наступних завдань:

провести аналіз і систематизацію існуючих уявлень щодо змісту і напрямків морфоструктурних досліджень;

обґрунтувати теоретичні засади, принципи та комплексну методику морфоструктурних і неотектонічних досліджень слабо активних рівнинно-платформних морфоструктур;

вивчити передумови та чинники формування морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області, дослідити зв'язки між рельєфом, тектонічними структурами, ендогенними і екзогенними процесами геоморфогенезу;

виявити геоморфологічні індикатори неотектонічної активності ізометричних площових, лінійних та кільцевих морфоструктур у сучасному рельєфі;

обґрунтувати типізацію морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області;

виявити закономірності просторової організованості морфоструктур різних типів та їх динаміки на неотектонічному етапі в межах території дослідження; скласти карту сумарних амплітуд неотектонічних рухів земної кори;

обґрунтувати морфоструктурно-неотектонічне районування;

визначити напрями практичного застосування результатів морфоструктурно-неотектонічного дослідження.

Об'єкт дослідження: морфоструктури західної частини Південнополіської геоморфологічної області.

Предмет дослідження: просторова організованість та неогеодинаміка слабо активних платформних морфоструктур.

Методологія та методи дослідження. Методологічною основою вивчення слабо активних морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області є положення діалектичного матеріалізму, системного, структурного, динамічного, історико-еволюційного, генетичного підходів та конкретно-наукових методів, застосування яких спрямоване на з'ясування прямих і опосередкованих зв'язків між рельєфом і геологічною структурою при складній взаємодії ендогенних та екзогенних рельєфоутворювальних процесів. Системний підхід орієнтований на виявлення структурно обумовлених рис рельєфу, прямих і обернених зв'язків у системі «рельєф-тектонічна структура» та емерджентних властивостей морфоструктурних об'єктів, динамічний підхід - на оцінку співвідношення рельєфоутворювальних процесів у їх формуванні, історико-еволюційний підхід - на аналіз змін морфоструктур різних типів у часі та парагенетичних зв'язків між ними.

Морфоструктурний аналіз в рамках дисертаційного дослідження здійснено з використанням принципів актуалізму, геолого-геоморфологічної конформності, одноранговості, подібності та ієрархічності геоморфологічних та геологічних об'єктів та ін.

Спряжений морфоструктурно-неотектонічний аналіз проводився із застосуванням методів: морфолого-морфометричного, морфогенетичного, морфолітологічного, морфодинамічного, морфоструктурного та палеоморфоструктурного аналізів; морфоструктурного й неотектонічного картографування та районування.

Основою для написання дисертації слугували загальні теоретико-методологічні засади морфоструктурних і неотектонічних досліджень, результати експедиційних робіт, проведених у 2007-2009 роках, морфоструктурного і неотектонічного картографування, дані, що були отримані внаслідок аналізу давнього і сучасного геоморфогенезу на території дослідження, а також фондові та опубліковані матеріали з питань геоморфології, неотектоніки, геології. Виконано морфометричні побудови на основі використання різномасштабних топографічних карт (1 : 50 000 - 1 : 200 000), проведено морфоструктурне дешифрування аерофотознімків масштабу 1 : 25 000 та космічних знімків (з супутників Digital Globe), отриманих за допомогою інтернет-сервісу «Google Earth». Проаналізовано дані буріння (1557 свердловин), наведені у матеріалах геологічних зйомок масштабів 1 : 50 000 - 1 : 200 000 з 1980 по 2007 роки.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в удосконаленні наукових засад морфоструктурно-неотектонічних досліджень в межах неотектонічно слабо активних рівнинно-платформних морфоструктур і виявленні закономірностей просторої організованості та неогеодинаміки морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області.

У результаті проведеного дослідження вперше:

одержано нові результати щодо просторової організованості та неогеодинаміки слабо активних субрегіональних і локальних морфоструктур в межах західної частини Південнополіської геоморфологічної області;

проведено діагностику та типізацію морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області за генетичними, морфологічними та динамічними ознаками;

обґрунтовано морфоструктурно-неотектонічне районування західної частини Південнополіської геоморфологічної області;

створено нову середньомасштабну карту сумарних амплітуд неотектонічних рухів земної кори.

Удосконалено та деталізовано:

наукові засади комплексного морфоструктурно-неотектонічного аналізу слабо активних рівнинно-платформних територій;

уявлення щодо впливу слабо активних неотектонічних рухів земної кори на формування ізометричних площових, лінійних та кільцевих морфоструктур;

раціональний комплекс методів дослідження морфоструктур в умовах слабкої інтенсивності ендогенних рельєфоутворювальних процесів;

уявлення щодо просторово-часових закономірностей формування та динаміки морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області у пізньому кайнозої.

Набуло подальшого розвитку обґрунтування напрямів прикладного використання результатів морфоструктурно-неотектонічних досліджень.

Практичне значення одержаних результатів полягає у створенні геоінформаційної бази даних, що включає інформацію про: чинники пізньокайнозойського геоморфогенезу, кількісні параметри та якісні характеристики рельєфу і неотектонічних рухів земної кори, інтенсивність давніх і сучасних рельєфоутворювальних процесів на території західної частини Південнополіської геоморфологічної області. Наукові результати та рекомендації автора прийняті для використання у практиці пошуково-оціночних робіт Рівненською експедицією Північного державного регіонального геологічного підприємства «Північгеологія» (2011). В подальшому результати дисертаційного дослідження можуть бути використані при оцінці потенційного впливу морфоструктурно-неотектонічних умов на локалізацію та трансформацію родовищ корисних копалин в інших регіонах України.

Перспективним є використання одержаних результатів при оцінці інженерно-геоморфологічних і еколого-геоморфологічних умов й обґрунтуванні рекомендацій щодо раціонального природокористування.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням, в якій здобувачем викладені теоретико-методичні основи та результати регіонального морфоструктурно-неотектонічного аналізу слабо активних рівнинно-платформних морфоструктур. Наукові та науково-практичні положення і висновки, що виносяться на захист, одержані особисто автором.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційного дослідження були представлені на: І міжнародній науково-практичній конференції «Шацький національний природний парк: регіональні аспекти, шляхи та напрямки розвитку» (Луцьк, Світязь, 2007 р.); міжнародній науковій конференції «Проблеми розвитку наук про Землю в баченні молодих вчених», Інститут географії НАНУ (Київ, 2008 р.); V міжнародній конференції студентів і аспірантів, присвяченій 90-річчю Дніпропетровського національного університету «Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень» (Дніпропетровськ, 2008 р.); конференції «New Views on the Earth's Interior» (Лондон, 2009 р.); VІІ міжнародній науковій конференції студентів, аспірантів і молодих вчених «Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень» (Дніпропетровськ, 2010 р.); ІІ міжнародній науково-практичній конференції «Шацький національний природний парк: перспективи міжнародної співпраці» (Луцьк, Світязь, 2010 р.).

Публікації. Результати дисертаційного дослідження опубліковано у 8 наукових працях, з яких 4 - у рекомендованих ВАК України виданнях. Загальний обсяг публікацій 2,37 др. арк.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел (205 найменувань). Загальний обсяг роботи 176 сторінок, у тому числі 138 сторінок тексту, 51 рисунок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі «Теоретико-методичні засади морфоструктурного аналізу платформних рівнин» коротко висвітлено історію формування загальних положень морфоструктурного підходу, а також уявлень про регіональні геоморфологічні та структурно-геоморфологічні особливості; обґрунтовано концептуальні засади, методологію і методи морфоструктурних та неотектонічних досліджень району досліджень.

Морфоструктурний підхід, концептуальним стрижнем якого є виявлення прямих чи опосередкованих зв'язків між рельєфом, геологічною будовою та динамікою структур літосфери, займає самостійну науково-дослідницьку нішу в сучасній геоморфології. Підґрунтям для опрацювання наукових засад цього підходу стали фундаментальні праці Е. Зюсса, Е. Мортонна, А. Пенка, В. Пенка, О.П. Карпінського, О.Д. Архангельського, М.С. Шатського, В.А. Обручева та інших видатних учених. Уперше основні положення власне структурно-геоморфологічного (морфоструктурного) аналізу були сформульовані акад. В.Г. Бондарчуком і акад. І.П. Герасимовим у 40-х роках ХХ ст., що було поштовхом для впровадження та подальшого удосконалення понятійно-термінологічного апарату, опрацювання теоретико-методологічних і методичних засад морфоструктурних досліджень та їх широкого застосування в межах територій з різними геологічними, геодинамічними та геоморфологічними умовами. Розвиток структурно-геоморфологічних досліджень на території Україні і, зокрема, в районі досліджень, пов'язаний з іменами В.Г. Бондарчука, С.Ю. Бортника, Б.О. Вахрушева, К.І. Геренчука, П.К. Заморія, Я.С. Кравчука, Б.Л. Лічкова, О.М. Маринича, В.П. Палієнко, Й.М. Свинка, І.Л. Соколовського, П.М. Цися, П.А. Тутковського, І.Г. Черваньова та багатьох інших дослідників.

Концептуальні засади та принципи морфоструктурних і неотектонічних досліджень рівнинно-платформних територій обґрунтовуються виходячи із визначення морфоструктур як тектонічно зумовлених комплексів форм рельєфу, які характеризуються певними об'ємами, формуються у певних геодинамічних режимах і обстановках. Пріоритетними завданнями морфоструктурного аналізу є: розчленування сумарного результату взаємодії ендогенних і екзогенних рельєфоутворювальних процесів, встановлення зв'язків між рельєфом, тектонічними структурами, динамікою рельєфоутворювальних тектонічних рухів і полігенних екзогенних процесів.

Морфоструктурно-неотектонічні дослідження проводилися із додержанням принципів актуалізму, геолого-геоморфологічної конформності, співрозмірності (одноранговості) геоморфологічних і геологічних об'єктів, подібності геологічних і геоморфологічних меж, просторової дискретності морфоструктурних об'єктів і хронологічної послідовності їх утворення, ієрархічності морфоструктур різних типів та ін. Морфоструктури як складні об'єкти, які відображають зумовленість рельєфу геологічною будовою, динамікою рельєфоутворювальних рухів земної кори, взаємодією ендогенних і екзогенних процесів геоморфогенезу, потребують проведення спряженого аналізу різних даних (геоморфологічних, геологічних, геофізичних, геодинамічних). Такий аналіз є особливо складним як в умовах кардинальних змін чинників екзогенного геоморфогенезу, так і в умовах слабкої інтенсивності ендогенних рельєфоутворювальних процесів.

При проведенні морфоструктурно-неотектонічних досліджень застосовано наступні групи методів:

морфолого-морфометричний аналіз з метою вивчення морфології та морфометрії рельєфу;

морфогенетичний аналіз з метою виявлення полігенних чинників геоморфогенезу та особливостей їх впливу на формування морфологічних особливостей різних генетичних типів рельєфу;

морфолітогенетичний аналіз з метою виявлення особливостей будови рельєфоутворювальних відкладів (структури, текстури, потужностей, літолого-фаціального складу);

морфодинамічний аналіз з метою синтезу даних щодо динаміки ендогенних і екзогенних рельєфоутворювальних процесів і виявлення діагностичних ознак їх впливу на рельєф;

морфоструктурний і палеоморфоструктурний аналізи з метою виявлення співвідношень сучасного і давнього рельєфу та зв'язків з динамікою тектонічних структур;

морфоструктурне і неотектонічне районування та картографування з метою виявлення регіональних закономірностей геоморфогенезу та геодинаміки.

З урахуванням особливостей геоморфологічної й геологічної будови, динаміки неотектонічних рельєфоутворювальних рухів земної кори, визначено алгоритм виявлення та вивчення площових ізометричних, кільцевих і лінійних морфоструктур та раціональний комплекс конкретно-наукових методів, застосування яких дозволило аргументовано діагностувати ці морфоструктури в межах досліджуваної території. Для виявлення особливостей просторової організованості морфоструктур і визначення їх неогеодинамічної позиції здійснено комплексний поетапний аналіз зв'язків між рельєфом і тектонічними структурами, кількісно оцінено сумарні амплітуди неотектонічних рухів земної кори, вивчено послідовність і супідрядність геоморфологічних і неотектонічних подій, що визначали взаємодію морфоструктур на різних часових зрізах.

У другому розділі роботи «Передумови та головні чинники формування морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області» охарактеризовано головні особливості геологічної будови, тектоніки, геодинаміки, геоморфології, які визначили просторову організованість морфоструктур та їх динаміку впродовж неотектонічного етапу (пізній кайнозой).

У геологічній будові західної частини Південнополіської геоморфологічної області беруть участь стратиграфічно різні відклади: від верхнього архею до голоцену. Характерне глибоке залягання кристалічного фундаменту, який занурюється у західному і північно-західному напрямках. Моноклінально залягаючий на ньому осадовий чохол складений відкладами рифею, венду, кембрію, ордовику, силуру, юри та крейди. На них з розмивом залягають палеогенові, неогенові та антропогенові відклади морської, льодовикової, флювіальної, еолової формацій. Морські палеогенові відклади олігоцену та льодовикові відклади антропогену беруть участь у будові головних геолого-геоморфологічних реперних рівнів, які використано для оцінки активності неотектонічних та антропогенових рухів земної кори.

У тектонічному відношенні західна частина Південнополіської геоморфологічної області розташована в північній частині Волино-Подільської плити Східноєвропейської платформи, у фундаменті якої виділяються Поліська сідловина, Ковельський виступ, Волино-Подільська монокліналь, Волинський траповий покрив, Волино-Поліський прогин та Північноукраїнська горстова зона, які мають суттєві відміни у геологічній будові. Важливу роль у тектонічному плані території відіграють системи діагональних і ортогональних глибинних розломів, які структурно визначились у протерозої, а пізніше зазнавали періодичних активізацій, в тому числі і на неотектонічному та сучасному етапах розвитку.

У геодинамічному відношенні територія досліджень неодноразово зазнавала змін геодинамічних обстановок. Впродовж донеотектонічного етапу розвитку ендогенні процеси визначили формування головних структурно-тектонічних одиниць, вулканогенних товщ та диференціацію в активності розломів різних спрямувань на різних часових зрізах.

Неотектонічний етап розвитку (олігоцен-антропогеновий), з яким пов'язано формування морфоструктурних особливостей території, характеризується проявом коливальних (знакозмінних) тектонічних рухів земної кори: переважанням переривчастих піднять у післяберекський час, опускань - у сарматі, піднять - у післясарматський час.

Сумарні амплітуди неотектонічних рухів земної кори на досліджуваній території становлять 80-260 м (рис. 1). Спостерігається загальне зменшення показників сумарних амплітуд у напрямку з півдня на північ, а також із заходу на схід. Сумарні амплітуди неотектонічних піднять в межах Ковельського виступу становлять 220-260 м, Волино-Подільської монокліналі - 160-220 м, Північноукраїнської горстової зони - 140-180 м, Поліської сідловини - 80-160 м. Диференціація показників простежується також в границях структур більш високих ієрархічних рівнів.

Упродовж окремих підетапів і стадій неотектонічного етапу відбувалися зміни неотектонічних обстановок (уповільнення або відносна стабілізація, зміни напрямків тектонічних рухів земної кори). Так, у першій половині антропогену на всій території дослідження проявилися гляціоізостатичні опускання, що були пов'язані з навантаженням льодовикових покривів, у другій половині - підняття, які сумарно відображали тектонічні, а також ізостатичні рухи земної кори, які відбулися після зняття льодовикових навантажень. На сучасному тектонічному етапі відбуваються слабодиференційовані у просторі знакозмінні рухи земної кори з швидкостями від -2 до +2 мм/рік. Поліська сідловина, Північноукраїнська горстова зона, північна й західна частина Ковельського виступу зараз зазнають опускань з швидкістю 1 мм/рік.

Геоморфологічна будова території дослідження є наслідком складної взаємодії у просторі та часі ендогенних та екзогенних рельєфоутворювальних процесів, які проявилися у пізньому кайнозої. Періоди переважання процесів денудації або акумуляції, в які власне визначався генетичний статус морфоструктур, змінювалися у часі.

На початку олігоцену, в пізньому міоцені та пліоцені в межах району формуються денудаційні поверхні вирівнювання, в кінці олігоцену, в першій половині міоцену - акумулятивні морські поверхні вирівнювання. Вони відображають зміни у часі співвідношення екзогенних (денудаційних й акумулятивних) та ендогенних (піднять, опускань) чинників геоморфогенезу впродовж пізнього олігоцену-пліоцену. В антропогені формується акумулятивна континентальна полігенна рівнина, морфоскульптурні особливості якої визначаються поєднанням у просторі форм рельєфу льодовикового, флювіального, карстового, еолового та антропогенного походження. Морфометричні, морфологічні, морфолітологічні особливості морфоскульптур і динаміка рельєфоутворювальних процесів тісно пов'язані з динамікою тектонічних структур, а також з генетичними змінами типів геоморфогенезу у зв'язку із материковими зледеніннями у першій половині антропогену та динамікою епігенетичних післяльодовикових флювіальних, еолових і карстових процесів.

У третьому розділі «Основні типи морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області» обґрунтовано геолого-геоморфологічні індикатори для виявлення ознак активності морфоструктур різних типів на неотектонічному етапі, виділено ізометричні площові, лінійні та кільцеві морфоструктури різних ієрархічних рівнів, встановлено закономірності їх просторової організованості та неогеодинаміки.

Для діагностики неотектонічно активних морфоструктур в межах району дослідження проведено аналіз регіональних закономірностей та аномальних відхилень у просторовій організованості, морфології та будові флювіальних, льодовикових, еолових, карстових форм сучасного рельєфу, будові та морфології похованих акумулятивних і денудаційних поверхонь вирівнювання, кількісних характеристиках неотектонічних рухів земної кори тощо.

На території дослідження виявлені ізометричні площові, лінійні та кільцеві морфоструктури з різними показниками неотектонічної активності.

Ізометричні площові морфоструктури відповідають різномасштабним блоковим структурам земної кори, що обмежені розломними порушеннями і певним чином відображені у похованому та сучасному рельєфі, неотектонічних та інших показниках. Вони виділені на території дослідження з врахуванням різних морфометричних та морфологічних характеристик - відмін в абсолютних висотах та характері горизонтального розчленування сучасного рельєфу, генетичних особливостях рельєфу, гіпсометрії доеоценового та еоценового рельєфу, гіпсометричному положенні підошви антропогенових відкладів, розподілі потужностей антропогенових відкладів, щільності еолових та карстових форм рельєфу, показниках неотектонічних рухів земної кори та ін. В якості провідного використано принцип конформності рельєфу та тектонічної структури, завдяки якому встановлюється відповідність площової морфоструктури тектонічній структурі та геологічній будові території.

Лінійні морфоструктури відповідають системам ортогональних і діагональних глибинних і приповерхневих розломних порушень, виявлених за геолого-геофізичними даними, а також передбачуваних за геолого-геоморфологічними даними.

Нами встановлено відображення у давньому та сучасному рельєфі розломів за допомогою низки індикативних ознак. Неотектонічно активним розломам у сучасному рельєфі відповідають: виражені зміни у гіпсометрії та показниках інтегрального розчленування рельєфу, лінійна локалізація генетично різних форм рельєфу (флювіального, льодовикового, еолового, карстового), просторове положення меж поширення окремих генетичних типів рельєфу (флювіального, льодовикового), зміни у гіпсометричному положенні підошви та потужностях антропогенових відкладів. У похованому рельєфі спостерігаються зміни у гіпсометрії та морфології доеоценової, еоценової та міоценової поверхонь вирівнювання. З врахуванням комплексу виявлених ознак і неотектонічних показників на різних крилах розлому проведено картографування активних розломів (або їх ділянок) і встановлено, що найвиразніше на території західної частини Південнополіської геоморфологічної області у геолого-геоморфологічній будові виражені глибинні трансрегіональні Вижівський й Володимир-Волинський діагональні, Північноратнівський, Південноратнівський, Володимир-Волинський субширотні розломи. У меншій мірі проявлені лінійні морфоструктури субмеридіонального орієнтування. Фрагментарність прояву неотектонічної активності вздовж діагональних і субширотних розломів свідчить про диференційованість рухів, в межах блоків земної кори західної частини Південнополіської геоморфологічної області. Слід зазначити, що у сучасному рельєфі та будові рельєфоутворювальних відкладів знаходять відображення також приповерхневі субрегіональні та локальні розломи різних напрямків.

Кільцеві морфоструктури виражені на земній поверхні у вигляді дугових або кільцевих елементів. У результаті морфоструктурного дешифрування матеріалів космічної зйомки Землі, опрацювання топографічних карт нами виявлено 16 кільцевих морфоструктур, які по-різному відображені у гіпсометрії, характері розчленування та морфології сучасного рельєфу, малюнку гідромережі; гіпсометрії похованого рельєфу; будові рельєфоутворювальних відкладів, у показниках сумарних амплітуд неотектонічних рухів земної кори та ін. Кільцеві морфоструктури розрізняються за розмірами, морфологією контурів відображених у рельєфі сучасної поверхні, характером вираження у сучасному рельєфі, успадкованістю від давнього рельєфу тощо.

Найяскравіше відображена у сучасному та палеорельєфі, геологічній будові, тектонічній структурі та будові гравітаційного та магнітного полів Маневицька кільцева морфоструктура. На космічному знімку вона дешифрується за контрастною зміною фототону, де підкреслена долиною р. Стохід. Методом профілювання встановлено підвищення абсолютних відміток сучасного та похованого рельєфу доеоценової поверхні у центральній частині морфоструктури (рис. 2 на вклейці).

Складена карта енергії сучасного рельєфу демонструє значну диференціацію показників в межах Маневицької кільцевої морфоструктури та поза нею (рис. 2).

Ділянки вздовж північно-західного й південно-східного фрагментів кільцевого обмеження Маневицької морфоструктури були найактивнішими протягом неотектонічного етапу, що підтверджено нами за геолого-геоморфологічними даними.

Застосування системного підходу до вивчення рівнинно-платформних морфоструктур, сформованих в умовах прояву слабких неотектонічних рухів земної кори, дозволило обґрунтувати висновок про тісний зв'язок їх організованості з структурно-неотектонічним планом верхньої частини літосфери та динамікою рельєфоутворювальних ендогенних та екзогенних процесів, які визначають генетичні, морфологічні, динамічні особливості геоморфосистем. Встановлено, що морфоструктури різних типів на території дослідження ієрархічно підпорядковані, проявляють спряженість у розвитку, утворюють різноманітні модифікації геоморфосистем морфоструктурного типу в залежності від геоморфодинамічних режимів і обстановок.

морфоструктурний дослідження геоморфогенез

Рис. 2 - Енергія сучасного рельєфу в межах Маневицької кільцевої морфоструктури (укладено Є.О. Мирижук)

У четвертому розділі «Прикладні аспекти морфоструктурно-неотектонічного аналізу західної частини Південнополіської геоморфологічної області» проаналізовано зв'язки між морфоструктурними умовами, неотектонічними рухами земної кори, проявами мідної мінералізації, зосередженням горючих копалин, сировини що використовують для виробництва будівельних матеріалів тощо.

На території дослідження зустрічаються рудопрояви міді, золота, срібла, свинцю, нікелю тощо. Тут знаходиться Волинський міднорудний район Волино-Дністровської металогенічної субпровінції, в межах якого геологами встановлено 13 рудоносних полів (рис. 4 на вклейці). Прояви самородномідної мінералізації генетично пов'язані з поширенням трапової формації волинської серії нижнього венду, яка складається з перешарованих базальтових лав та пірокластів (туфів, туфобрекчій та ін.). Вулканогенні міденосні породи, внаслідок диференційованих вертикальних тектонічних рухів блоків фундаменту, виведені на домезозойську, або навіть на доантропогенову поверхню.

Неотектонічні рухи, що проявилися в олігоцен-антропогеновий час, ймовірно, також сприяли переміщенню трапових утворень на більш високі гіпсометричні рівні, внаслідок чого відбувалася їх руйнація і перевідкладення міденосних порід (на деяких ділянках рудопрояви встановлено у товщі антропогенових відкладів).

Крім самородної мінералізації міді в районі дослідження зустрічається сульфідна. Утворення сульфідномідної мінералізації продовжується до теперішнього часу, на що вказує приуроченість зон мінералізації до розломів, які слугували зонами розвантаження для гідротермальних розчинів. На даний час сульфідна мінералізація у вулканогенно-осадових породах Волино-Поділля ще недостатньо вивчена, хоча питання щодо транспортування міденосних розчинів вздовж неотектонічно активних розломів є дуже перспективним і важливим напрямом для організації подальших пошуково-оціночних досліджень.

Аналіз морфоструктурно-неотектонічних умов є дуже важливим при опрацюванні проблем ризику під час експлуатації інженерних споруд, особливо еколого-небезпечних. До таких у районі досліджень належить Рівненська АЕС. При вивченні району її розташування особливої ваги набувають питання оцінки стійкості геоморфологічного середовища до негативних проявів екзогенних процесів, у першу чергу карстових, які уже в процесі функціонування АЕС спричинили виникнення проблем експлуатаційного характеру, а також оцінки неотектонічної активності розломних порушень, з якими потенційно може бути пов'язано підвищення сейсмічної небезпеки. Актуальним для району Рівненської АЕС може виявитися пошук непорушених активними розломами блоків з метою їх використання в якості об'єктів для ізоляції радіоактивних відходів Рівненської АЕС. Тому в перспективі доцільним і важливим є проведення цілеспрямованих досліджень неотектонічної активності морфоструктур для забезпечення надійності і безпеки функціонування різних господарських об'єктів.



ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішено важливе наукове завдання, що полягає в: обґрунтуванні концептуальних засад і методики дослідження рівнинно-платформних геоморфосистем морфоструктурного типу, що сформувалися та розвивалися в умовах прояву слабо активних рельєфоутворювальних неотектонічних рухів земної кори, а також у встановленні закономірностей просторової організованості та неогеодинаміки морфоструктур модельного регіону.

Наукові та практичні результати полягають у наступному:

Дослідження рівнинно-платформних геоморфосистем морфоструктурного типу, сформованих в умовах слабо інтенсивних рельєфоутворювальних рухів земної кори, потребує здійснення поетапного аналізу давнього та сучасного рельєфу у визначеному часовому інтервалі із дотриманням принципів геолого-геоморфологічної конформності, співрозмірності (одноранговості) геоморфологічних і геологічних об'єктів, подібності їх меж, просторової дискретності, ієрархічності, хронологічної послідовності формування.

Раціональний комплекс методів дослідження включає методи морфолого-морфометричного, морфогенетичного, морфодинамічного, морфоструктурного та палеоморфоструктурного аналізу, морфоструктурного та неотектонічного картографування та районування.

Синтез даних щодо морфологічно, генетично, динамічно неоднорідного рельєфу з позиції системного підходу дозволив оцінити роль рельєфоутворювальних процесів у формуванні внутрішніх і зовнішніх зв'язків морфоструктур, виявити особливості їх просторової організованості та неогеодинаміки, що забезпечують функціонування та розвиток геоморфосистем.

Формування полігенного рельєфу на території західної частини Південнополіської геоморфологічної області визначається особливостями геологічної будови, динаміки тектонічних структур на етапах геоморфогенезу, складною взаємодією екзогенних та ендогенних рельєфоутворювальних процесів, співвідношення та інтенсивність яких корелюється зі змінами кліматичних і ендодинамічних умов у просторі та часі.

Головні особливості сучасного морфоструктурного плану території дослідження визначаються диференційованістю неотектонічних (олігоцен-антропогенових) рухів земної кори, які проявлялися переважно у вигляді переривчастих піднять в межах сформованих на донеотектонічному етапі субрегіональних тектонічних структур північної частини Волино-Подільської плити. Неогеодинаміка морфоструктур відповідає загальному тренду розвитку морфоструктур в умовах прояву коливальних переривчастих неотектонічних і гляціоізостатичних рухів.

Формування морфоскульптур відбувалося за умов складної взаємодії генетично різних екзогенних процесів, інтенсивність яких тісно пов'язана з неотектонічною активністю структур. Виділяються етапи переважання денудаційних або акумулятивних екзогенних рельєфоутворювальних процесів, з чим на початку олігоцену, в пізньому міоцені та пліоцені пов'язано формування переважно денудаційного рельєфу, а в кінці олігоцену, в середньому міоцені та антропогені - акумулятивного.

Визначення геолого-геоморфологічних індикаторів слабо неотектонічно активних структур дозволило діагностувати в межах території дослідження ізометричні площові, лінійні та кільцеві морфоструктури. Встановлено відповідність ізометричних площових морфоструктур другого, третього та четвертого ієрархічних рівнів блоковим тектонічним структурам, які зазнали диференційованих неотектонічних рухів земної кори з амплітудами від 80 до 260 м.

Лінійні морфоструктури відповідають фрагментам трансрегіональних, субрегіональних зон розломів і дрібнішим порушенням, які контролюють лінійне розташування генетично різних форм антропогенового рельєфу, аномалії у будові доантропогенових поверхонь та потужностях рельєфоутворювальних відкладів. На перетині окремих лінійних морфоструктур різних напрямів сформувалися морфоструктурні вузли. Характерною особливістю лінійних морфоструктур є дискретність активізацій у просторі та часі.

Кільцеві морфоструктури (колоподібні, еліпсоподібні) відображені у гіпсометрії, морфології, характері розчленування сучасного рельєфу, деякі - у гіпсометрії доеоценової поверхні, неотектонічних показниках.

Просторова організованість та неогеодинаміка морфоструктур західної частини Південнополіської геоморфологічної області зумовлені просторовою організованістю тектонічних структур північної частин Волино-Подільської плити, динамікою рельєфоутворювальних екзогенних процесів і неотектонічних рухів земної кори, які визначають генетичні, морфологічні, динамічні особливості геоморфосистем морфоструктурного типу, їх ієрархічність та парагенетичні зв'язки, що формуються в умовах прояву слабкої неотектонічної активності структур.

В межах досліджуваної території виділено морфоструктурно-неотектонічні райони: 1) пластово-акумулятивних терасових рівнин, сформованих на палеогенових відкладах в умовах дуже слабких (160-180 м) неотектонічних рухів; 2) пластово-акумулятивних переважно зандрових рівнин, які сформовані на крейдових і палеогенових відкладах в умовах слабких (180-200 м) неотектонічних рухів; 3) пластово-акумулятивних моренних рівнин, які сформовані на крейдових і палеогенових відкладах в умовах помірних (200-220 м) неотектонічних рухів; 4) пластово-акумулятивних, переважно моренних рівнин, які сформовані переважно на крейдових відкладах в умовах відносно активних (220-260 м) неотектонічних рухів.

Морфоструктурно-неотектонічний аналіз знаходить широке застосування при розв'язанні проблем раціонального природокористування, в тому числі обґрунтуванні напрямів пошуково-геоморфологічних досліджень у зв'язку з проблемами розширення та оптимізації використання мінерально-сировинної бази, інженерно-геоморфологічних досліджень - у зв'язку з обґрунтуванням сейсмоморфоструктурного районування та прогнозом розвитку небезпечних екзогенних процесів тощо, а також еколого-геоморфологічних досліджень - у зв'язку з оцінкою екологічної значущості геоморфологічного середовища, особливо в районах розташування небезпечних об'єктів (наприклад, АЕС).

На основі спряженого вивчення морфоструктурно-неотектонічних умов і розміщення родовищ і рудопроявів міді в районі дослідження обґрунтовано припущення про потенційний вплив неотектонічних рухів земної кори на їх трансформацію, що може бути пов'язано з переміщенням міденосних утворень на більш високі гіпсометричні рівні, а також з формуванням супутніх тріщинних зон з більшою проникністю порід, з якими може бути пов'язано утворення сульфідномідної мінералізації.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Наукові засади структурно-геоморфологічних і неотектонічних досліджень в зонах розломів платформної частини України / В.П. Палієнко, Р.О. Спиця, М.Є. Барщевський, А.В. Матошко, С.Ю. Бортник, О.Б. Багмет, Є.О. Мирижук, Г.В. Романенко; Інститут географії НАН України. - Київ, 2010. - 180 с. - Бібліогр.: 125 назв. - Укр. - Деп. в ДНТБ України, 15.03.10, № 10 - Уп 2010. (Особистий внесок - розділ 7.5 «Неотектонічна активність зони Ратнівських розломів», стор. 116-121).

2. Палієнко В.П. До питання морфоструктурного аналізу західної частини Південнополіської геоморфологічної морфоструктурної області / В.П. Палієнко, Є.О. Мирижук // Науковий вісник Волинського державного університету імені Лесі Українки. - Луцьк: «Вежа». - 2007. - №11 (Ч.ІІ).- С. 68-71. (Особистий внесок - висвітлення головних особливостей рельєфу західної частини Південнополіської геоморфологічної області).

3. Мирижук Є.О. Відображення Маневицької морфоструктури центрального типу в сучасному та давньому рельєфі / Є.О. Мирижук // Український географічний журнал. - 2009. - № 2. - С. 14-18.

4. Мирижук Є.О. Морфоструктурно-неотектонічні умови західної частини Південнополіської геоморфологічної області / Є.О. Мирижук // Український географічний журнал. - 2009. - № 3. - С. 18-22.

5. Мирижук Є.О. Підходи та основні принципи морфоструктурних досліджень в районах зі слабкою інтенсивністю неотектонічних рельєфоутворювальних рухів земної кори / Є.О. Мирижук // Науковий вісник Волинського національного університету імені Лесі Українки. - Луцьк: «Вежа». - 2010. - № 17. - С. 49-52.

6. Тези наукових доповідей:

7. Мирижук Є.О. Геоморфологічні особливості району Маневицької кільцевої структури / Є.О. Мирижук // Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень: матер. V міжнар. наук. конф. студентів і аспірантів, присвяченої 90-річчю Дніпропетровського національного університету. - 2008. - Вип. 5. - С. 40-43.

8. Мирижук Є.О. Головні чинники та умови формування морфоструктур Волинського Полісся / Є.О. Мирижук // Проблеми розвитку наук про Землю в баченні молодих науковців: матер. міжнар. наук. конф. / Ін-т географії НАНУ. - К.: Реферат, 2008. - С. 30-31.

9. Мирижук Є.О. Морфоструктурно-неотектонічний аналіз зони Ратнівських розломів / Є.О. Мирижук // Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень: матер. VІІ міжнар. наук. конф. студентів, аспірантів і молодих вчених / за ред. проф. Л.І. Зеленської. - Дніпропетровськ: ІМА-прес, 2010. - Вип. 7. - С. 86-87.



АНОТАЦІЯ

Мирижук Є.О. Морфоструктури західної частини Південнополіської геоморфологічної області (просторова організованість та неогеодинаміка). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук зі спеціальності 11.00.04 - геоморфологія та палеогеографія. Інститут географії НАН України, м. Київ, 2011.

У дисертаційній роботі обґрунтовано концептуальні засади та методи виявлення і дослідження слабо активних рівнинно-платформних морфоструктур. Виявлено діагностичні індикатори морфоструктур, які відображені в особливостях давнього та сучасного рельєфу західної частини Південнополіської геоморфологічної області. Встановлено регіональні закономірності прояву рельєфоутворювальних неотектонічних рухів земної кори і створено нову карту сумарних амплітуд неотектонічних рухів земної кори. Оцінено їх вплив на формування ізометричних площових, лінійних та кільцевих морфоструктур. Встановлено просторово-часові закономірності розвитку морфоструктур. З урахуванням морфоструктурно-неотектонічних умов території дослідження обґрунтовано напрями прикладного використання наукових результатів з метою розв'язання пошукових, інженерно-геоморфологічних, еколого-геоморфологічних проблем. Обґрунтовано припущення щодо потенційного впливу неотектонічних рухів земної кори на трансформацію родовищ і рудопроявів самородномідної та сульфідномідної мінералізації в межах Волинського міднорудного району.

Ключові слова: морфоструктури, морфоструктурно-неотектонічний аналіз, площові, лінійні та кільцеві морфоструктури, сумарні амплітуди неотектонічних рухів земної кори.



АННОТАЦИЯ

Мирижук Е.А. Морфоструктуры западной части Южнополесской геоморфологической области (пространственная организованность и неогеодинамика). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.04 - геоморфология и палеогеография. Институт географии НАН Украины, г. Киев, 2011.

В диссертационной работе обоснованы концептуальные основы и методы выявления и исследования слабо активных равнинно-платформенных морфоструктур. Выявлены индикаторы активности морфоструктур, которые отражены в особенностях погребённого и современного рельефа западной части Южнополесской геоморфологической области. Установлены региональные закономерности проявления рельефообразующих неотектонических движений земной коры и создана новая карта суммарных амплитуд неотектонических движений земной коры. Оценено их влияние на формирование изометрических площадных, линейных и кольцевых морфоструктур. Установлены пространственно-временные закономерности развития морфоструктур. С учетом морфоструктурно-неотектонических условий территории исследования обоснованы направления прикладного использования научных результатов с целью решения поисковых, инженерно-геоморфологических, эколого-геоморфологических проблем. Обосновано предположение относительно потенциального воздействия неотектонических движений земной коры на трансформацию месторождений и рудопроявлений самородномедной и сульфидномедной минерализации в Волынском меднорудном районе.

Ключевые слова: морфоструктуры, морфоструктурно-неотектонический анализ, площадные, линейные и кольцевые морфоструктуры, суммарные амплитуды неотектонических движений земной коры.

SUMMARY

Myryzhuk E. Morphostructures of the western part of Southpolissian geomorphologic region (spatial location and neogeodynamics). - Manuscript.

Thesis for а Candidate degree in Geography. Speciality 11.00.02 - Geomorphology and Paleogeography. Institute of Geography of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2011.

Approaches and main principles of morphostructural analysis of platform plains in regions with low-intense neotectonic movements are considered in the thesis.

Basic methods used to identify and research these morphostructures are morphology-morphometric, morphogenetic, morpholithological, morphodynamic, morphostructural and paleomorphostructural analysis, morphostructure and neotectonic zoning.

Indicators of the morphostructures activity during neotectonic stage are identified, they are reflected at visible and buried relief.

The regularities of spatial location and neogeodynamic of morphostructures of the western part of Southpolissian geomorphological area are determined. The new map of total amplitudes of neotectonic crustal movements and the morphostructure-neotectonic zoning scheme of the western part of Southpolissian geomorphological area are made up using complex of rational methods.

Geological, geomorphological, tectonic structures and neotectonic movements of the Earth's crust, dynamics of endogenous and exogenous processes are characterized.

The isometric areal, linear and ring morphostructures are revealed in the western part of Southpolissian geomorphological area. The influence of neotectonic crustal movements on their formation is estimated.

The indicators of occurrence of Manevychska ring morphostructure are detected in modern and buried relief. On the basis of the comparative analysis of quantitative characteristics of modern and ancient relief it is established inheritance by modern relief features of denudated surface of upper Cretaceous deposits.

The morphostructures of different morphological types are differently reflected in hypsometry and morphology of the modern surface, genetic types and forms of relief; lithology-genetic types of relief-forming Anthropogene deposits, hypsometry of relief of Pre-Eocene, Eocene and Oligocene surfaces, total amplitudes of neotectonic movements of the Earth's crust.

Taking into account morphostructural-neotectonic conditions of the territory, the directions of applied using the results of the research for solving engineering-geomorphological, ecological-geomorphological problems are substantiated.

Assumptions about the potential influence of morphostructure-neotectonic conditions for arrangement and transformation of ore deposits and occurrences of the native copper and hydrothermal mineralization are analyzed.

Key words: morphostructure, morphostructure-neotectonic analysis, isometric area, linear and ring morphostructures, total amplitudes of neotectonic movements of the Earth's crust.

ДОДАТКИ



Размещено на Allbest.ru

...