Зв’язок сучасних морфоструктур (сучасного рельєфу) дна північно-західного шельфу Чорного моря з глибинними структурами тектоносфери

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ВІДДІЛЕННЯ МОРСЬКОЇ ГЕОЛОГІЇ ТА ОСАДОЧНОГО РУДОУТВОРЕННЯ НАЦІОНАЛЬНОГО НАУКОВО-ПРИРОДНИЧОГО МУЗЕЮ

УДК 551. 241: 551. 462. 32] (262. 5)

Половка Сергій Григорович

Зв'язок сучасних морфоструктур (сучасного рельєфу) дна північно-західного шельфу Чорного моря з глибинними структурами тектоносфери

04. 00. 10. - геологія океанів і морів

Автореферат на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Київ - 1999

Дисертація є рукопис

Робота виконана у відділі сучасного морського седиментогенезу Інституті геологічних наук НАН України (м. Київ).

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук, професор Митропольський Олексій Юрійович (заввіділом).

Офіційні опоненти: доктор геолого - мінералогічних наук, професор Щербаков Ігор Борисович (Інститут геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН та Держкомгеології України, заввіділом) кандидат геолого-мінералогічних наук Демедюк Юрій Миколаєвич (Рада Національної безпеки України, експерт).

Провідна установа - геологычний факультет Київського Національного університету ім. Т. Шевченка.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

глибинна структура тектоносфера морфоструктура

Актуальність роботи зумовлена необхідністю проведення детального аналізу геодинамічної обстановки як північно-західного шельфу, так і всієї Чорноморської западини у зв`язку з потребою народногосподарського освоєння нафтогазового потенціалу шельфової зони. Чорне море, як унікальна природна лабораторія, де спостеригаються різноманітні фізичні, хімічні, геологічні, гідрогеологічні, геохімічні, гідробіологічні та ін. процеси, вивчається вже впродовж більше ста років у всіх напрямках, але актуальність його подальшого вивчення залишається. До сімдесятих років нашого століття існувало хибне уявлення про “плоске” дно Чорного моря та декількох каньйонів на східному шельфі. Роботи розпочаті ІГН НАН України під науковим керівництвом академіка Є. Ф. Шнюкова дали змогу більш детально вивчити геологію шельфу Чорного моря (1981 - 1987). Ці роботи стали основою подальших досліджень деталізації та поглиблення. Вони в цьому напрямку дали реальну картину складності рельєфу дна Чорноморської западини, на якому каньйони та підводні палеодолини розповсюджені дуже широко. В.І. Мельник у співдружності з Чорноморською гідрографічною службою продовжив роботу в цьому напрямку. У сімдесяті роки дуже багато робіт було присвячено вивченню глибинної будови (сейсмічні, гравітаційні, магнітометричні, теплові та інші дистаційні методи дослідження) Завдяки узагальненню великої кількості геофізичних та геологічних матеріалів Г. І. Каляєвим був побудований схематичний формалізований розріз земної кори Криму, Чорного моря та Понтід. Але серед опрацьованих нами літературних та фондових джерел немає робіт, які б ставили своєю метою простежування спадкоємності глибинної будови дна у сучасних формах рельєфу. Одже, актуальність нашого дослідження визначається відсутністю на сьогоднішній день єдиної думки про історію еволюції геодинамічних процесів, які формують Чорноморську западину й оточуючий її суходіл.

Метою роботи є спроба встановити зв`язок глибинної будови шельфу (тектоно-магматичні структури) з процесом сучасного рельєфоутворення (неотектоніка, седиментогенез, літодинаміка) та сучасними формами рельєфу (каньйони, підводні долини, тощо). Для досягнення цієї мети треба було вирішити такі завдання:

1. Провести архівний пошук та переосмислити весь доступний фактичний геолого-геофізичний матеріал (як літературний, так і фондовий) з метою реконструкції геодинамічних процесів у надрах Чорноморської западини та прилеглого суходолу.

2. Порівняти характер будови земної кори Чорноморської западини в районі північно-західного шельфу Чорного моря та прилеглого суходолу (південний схил Причорноморської западини Східно-Європейської платформи) з метою виявлення зв`язку сучасних форм рельєфу з глибинними структурами.

3. Зіставити на різних структурно-ієрархічних рівнях:

а) континент - океанічна земна кора;

б) давня платформа - молода платформа складчастої зони океанічної западини;

в) тектоно-магматичні і континентальні структури мезо-кайнозойського чохла - сучасна мережа каньйонів і підводних палеодолин;

4. Порівняти особливості сітки гідромережі сучасних рік з сіткою підводних палеодолин та каньйонів північно-західної частини Чорного моря.

Наукова новизна одержаних результатів:

Вперше для північно-західного шельфу Чорного моря в результаті комплексних геолого-геофізичних узагальнень створено модель взаємозв`язку приповерхневих та глибинних структур різних ієрархічних рівнів: а) геосфери, б) типів земної кори, в) регіональних та локальних структур.

Дістала подальшого розвитку ідея зв`язку орогідрографічної сітки суходолу з підводними палеоканьйонами та палеодолинами, їх залежність від неотектонічних рухів та проявів тектонічної діяльності.

Запропонована робота є першою в Україні спробою встановити існування зв`язку між глибинними тектоно-магматичними структурами та сучасними формами рельєфу дна північно - західного шельфу Чорного моря.

Удосконалена методика комплексної оцінки успадкованих форм рельєфу за допомогою сканування карт рельєфу, речовинного складу, потужностей осадочного шару, геофізичних та структурних карт дозволяє прогнозувати найбільш безпечні та раціональні рішення при проектуванні підводних комунікацій та трубопроводів.

Практична цінність роботи полягає в тому, що запропонований автором новий підхід врахування при проектуванні підводних нафто- та продуктопроводів не тільки поверхневого рельєфу, але його зв`язку з глибинною будовою дозволить не лише значно зменшити кошти при проектуванні, але й запобігти майбутнім аваріям та можливому забрудненню навколишньої акваторії. Саме такий підхід комплексного врахування рельєфу та його зв`язку з глибинною будовою може бути запропонований при проектуванні та побудові берегозахисних споруд, підводному будівництві морегосподарств, підводних розробках корисних копалин тощо.

Апробація роботи.

Основні положення дисертації обговорено на семінарі `'Применение экспресных методов при выполнении экологических исследований`' (12 - 13 жовтня 1996 р., м. Київі).

На науково - практичній нараді `'Екологічні проблеми і перспективи розвитку магістральних трубопроводів'' (14-16 жовтня 1997 ріку, м. Ужгород).

На Міжнародній науково - технічній нараді «Екологія в нафтогазовій промисловості» (14 - 17 грудня 1998 р., м. Київ).

На захист виносяться такі положення:

1. Глибинна будова землі, як на суходолі, так і в зоні шельфу та континентального схилу північно-західної частини Чорного моря має чіткий вплив на рельєф поверхні.

2. Успадкування глибинної будови (тектоно-магматичних структур, розломів тощо) в поверхневих формах рельєфу на суходолі відбивається в орогідрографічній мережі, а в зоні шельфу та континентального схилу - в палеодолинах, палеоруслах та каньйонах.

3. Характерною особливістю складчастих та розривних деформацій північно-західного шельфу є те, що від покрівлі кристалічного фундаменту вверх по розрізу осадового чохла інтенсивність їх проявів слабне, але не згасає.

Об`єм роботи.

Дисертаційна робота об`ємом 182 сторінок машинописного тексту складається зі вступу, 5 розділів, висновків та списку літератури, що містить 134 найменування, включає 1 таблицю та 46 рисунків.

Робота виконувалась у відділі сучасного морського седиментогенезу під науковим керівництвом доктора геолого-мінералогічних наук, професора О. Ю. Митропольського та доктора геолого-мінералогічних наук А. Я. Радзівіла, який предоставив неопубліковані матеріали по тектоно-магматичних структурах північно-західної частини Чорного моря. Автор висловлює їм глибоку вдячність за увагу та всебічну підтримку. Автор вдячний також провідним науковим співробітникам, кандидатам геолого - мінералогічних наук В. І. Мельнику та С. П. Ольштинському за консультації та поради. Автор висловлює подяку співробітникам та колегам, допомогою яких він користувався під час роботи над дисертацією.

ЗМІСТ РОБОТИ ІСТОРІЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОСОБЛИВОСТІ ГЕОЛОГО - ТЕКТОНІЧНОї БУДОВИ ЧОРНОМОРСЬКОГО РЕГІОНУ

Тектоніка та глибинна будова Чорноморської западини знайшли відображення у працях М.І. Андрусова (1893, 1926), О.Д. Архангельського та М.М. Страхова (1938), М.В. Муратова (1960), Я.П. Маловицького (1967), А.В. Чекунова (1972), В.П. Гончарова, Ю.П. Непрочнова (1972), Ю.Г. Моргунова (1973), В.Б. Соллогуба (1984), Д.А. Туголєсова та ін (1985), І.І. Чебаненка, Ю.М. Довгаля (1985), Є.Ф. Шнюкова та ін (1981 - 1987).

Чорне море є типовим внутрішньоконтинентальним басейном, що знаходить відображення у будові його дна. За даними В.П. Гончарова (1972), Є.Ф. Шнюкова, О.В. Григор`єва (1995) та ін., виділяються основні структурні елементи: шельф, континентальний схил, ложе та дається опис рельєфу кожного із них.

Геологічна неоднорідність будови Чорноморського регіону обумовлена знаходженням його на контакті Середземноморської альпійської складчастої області та дорифейської Східно - Європейської платформи. Місце між давньою платформою та глибоководною улоговиною займає Скіфська палеозойська плита. Південна межа Східно - Європейської платформи, за даними геофізичних досліджень (Ф.К. Байдов, І.О. Гаркаленко, В.П. Гончаров та ін., 1974), проходить по глибинному розлому, який з`єднує докембрійський фундамент платформи з палеозойським комплексом Скіфської плити. Південна межа Скіфської плити, яка займає основну частину північно - західного чорноморського шельфу, умовно проводиться по підніжжю верхнього уступу континентального схилу (В.П. Гончаров, Ю.П. Непрочнов, А.Ф. Непрочнова 1972).

Глибинна будова Чорноморської западини обумовлюється геологічною будовою її трьох геоструктурних зон: шельфу з корою континентального типу, континентального схилу з корою “перехідного” типу та ложем моря з субокеанічною корою. Згідно данним В.П. Гончарова, Ю.П. Непрочнова (1960, 1972) та ін. встановлено, що кора континентального типу з “гранітно-гнейсовим” шаром розвинута в межах шельфу, в “перехідній” зоні материкового схилу цей шар виклинюється і повністю зникає під ложем моря, переходячи в кору океанічного типу.

Таким чином, спостеригається зональна будова Чорноморської глибоководної западини, пов`язана з різнорідністю земної кори, що її підстелює.

Чорне море є районом високої тектонічної активності. В.Б. Соллогуб, А.В. Чекунов, Н.В. Соллогуб (1984) виділяють два типи тектонічних порушень, які розвинуті в північній частині Чорноморського регіону: субмеридіанальні глибинні розломи докембрійського закладення та субширотні - протерозойського. Найбільш тектонічно активною вважається зона континентального схилу, про що свідчать землетруси, епіцентри яких розташовані в цій зоні.

З 1965 року Інститутом геологічних наук НАН України, а в останні роки також і Відділенням морської геології та осадочного рудоутворення ННПМ НАНУ під керівництвом академіка Шнюкова Є. Ф. проводяться комплексні дослідження континентального схилу результати яких викладені в серії наукових праць «Геология шельфа УССР» в 8 томах (1981 - 1987 рр.). В останні роки експедиціями під науковим керівництвом академіка Є. Ф. Шнюкова на дослідному судні «Київ» (1996 - 1998 рр) було ще більш детально вивчено геологію шельфу та континентального схилу Чорноморського регіону..

РОЗДІЛ 1. ГЕОФІЗИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЧОРНОМОРСЬКОЇ ЗАПАДИНИ

Розділ включає чотири підрозділи, перший із них присвячений сейсмічним дослідженням Чорноморської западини. Останніми дослідженнями була прийнята така стратиграфічна прив`язка горизонтів:

1) Горизонт А1: основа верхнього четвертинного;

2) Горизонт А2: основа четвертинного;

3) Горизонт А3: верхня границя верхнього пліоцену;

4) Горизонт А4: основа пліоцен - четвертинного;

5) Горизонт С: верхня границя олігоцену (основа міоцену) ;

6) Горизонт Е: верхня границя еоцену (або основа олігоцену) ;

7) Горизонт К: верхня границя мезозою, верхня границя крейди, верхня границя до кайнозою, акустична основа або виклинюючі до нього осадочні шари в глибоководному басейні Чорного моря;

8) Горизонт J: верхня границя юри;

9) Горизонт Т: верхня границя триасу;

10) Горизонт Z: акустична основа валів Шатського і Андрусова, західного басейну Чорного моря.

У другому підрозділі аналізується магнітне поле досліджуваного регіону. Виділяються зони з від`ємними і додатніми аномаліями. Представлена схема магнітного поля Чорного моря.

У третьому підрозділі дана характеристика гравітаційного поля Чорноморської западини, з її мінімумами і максимумами поля сили тяжіння. Представлена схема гравітаційних аномалій Чорного моря в редукції Буге, схема ізостатичних аномалій сили тяжіння Чорноморського регіону.

Четвертий підрозділ присвячено вивченню теплового потоку північно-західного шельфу України і процесам, які впливають на розподіл температур. У цьому підрозділі наведена схема розподілу теплового потоку в Чорноморському регіоні.

РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНІ РИСИ ГЕОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ ЧОРНОМОРСЬКОГО РЕГІОНУ

Розділ включає два підрозділи, перший з яких присвячений аналізу геологічної будови Чорноморської западини в цілому. У цьому розділі наводяться структурні комплекси, які брали участь у геологічній будові западини.

Враховуючи будову земної кори і потужність осадочного наповнення Чорноморської улоговини, її розділяють на західну і східну. Характеризується глибина занурення кристалічного фундаменту, швидкість розповсюдження сейсмічних хвиль, розподіл гравітаційних аномалій в редукції Буге.

Однією з головних особливостей Чорноморської западини є невелика потужність земної кори і відсутність “гранітного” шару в найбільш занурених частинах, що дає підставу для порівняння її розрізу з субокеанічним типом земної кори. Наводиться структурна схема підошви чохла Чорноморської западини і її обрамлення, геолого-геофізичні профілі, схема тектонічних структур Чорноморської западини і її оконтурення, схема районування Чорноморської западини і її обрамлення за віком фундаменту.

Другий підрозділ присвячено специфічній особливості геологічної будови північно-західної частини Чорного моря. Подається історія вивчення геологічної будови Чорноморської улоговини. Виділяється основний структурний елемент - Каркінітсько - Північно - Кримський прогин та дається його характеристика. Виділяються локальні підняття, розломи, склепіння, депресії тощо. Наведена карта головних структурних елементів північно-західного шельфу Чорного моря.

РОЗДІЛ 3. ТЕКТОНІКА ЧОРНОМОРСЬКОЇ ЗАПАДИНИ

Цей розділ присвячений аналізу тектоної будови Чорноморської западини. Наведена перша тектонічна схема Левицької і Муратова, 1959.

В підрозділі більш детально розглянута тектонічна будова північно-західної частини Чорного моря. Описане структурно-тектонічне районування акваторії. Подана сучасна карта структурно-тектонічного районування, тектонічна карта північно-західної частини Чорного моря.

РОЗДІЛ 4. ГЕОМОРФОЛОГІЯ ТА РЕЛЬЄФ ДНА ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОЇ ЧАСТИНИ ЧОРНОГО МОРЯ

Розділ включає два підрозділи. В першому підрозділі наведено аналіз геоморфології дна північно-західного шельфу Чорного моря, представлені рисунки оглядних профілів, батиметрична карта, геоморфологічна карта, схема розміщення промірних робіт Інституту океанології АН СРСР в Чорному морі.

Перший підрозділ також містить характеристики підводних каньйонів і палеодолин Чорноморського регіону. Розглянуто історію відкриття цих від`ємних морфоструктур підводного рельєфу. Наведені приклади класифікації, типи та умови виникнення підводних палеодолин та каньйонів. Наведена карта ПДКС і ООД Чорного моря (за В. І. Мельником (ІГН)). Виділені основні ПДКС північно-західного шельфу України, підрозділ присвячений розповсюдженню, морфології й деяким морфометричним особливостям підводних палеодолин і каньйонів північно-західного материкового схилу Чорного моря.

У другому підрозділі дається аналіз зв`язку підводних палеодолин і каньйонів з системою рік суходолу північно-західної частини Чорного моря. Наведені дані свідчать про те, що найбільш великі ПДКС (головні долини) безумовно пов`язані з великими річками суходолу. Викладений матеріал дає можливість зробити такі висновки:

1. Ріки суходолу, підводні палеодолини та каньйони є єдиним “організмом” єдиної гідропалеосистеми.

2. Ерозійна сітка підводних палеодолин та каньйонів тісно пов`язана з геологічною структурою, яка дуже чутлива до тектонічних рухів. Її аналіз дозволяє реконструювати напрямок процесів розвитку рельєфу в просторі та часі.

3. Аналізуючи ширину та поперечний розріз палеодолин та каньйонів, можна отримати карти палеотектонічних рухів, що відбувалися впродовж “життя” каньйону.

4. Ріки суходолу, підводні палеодолини та каньйони слугували транспортними артеріями для осадового матеріалу пасток, що екранують поклади нафти та газу.

РОЗДІЛ 5. ГЛИБИННА БУДОВА ЧОРНОГО МОРЯ І ПРИЛЕГЛОГО СУХОДОЛУ

У розділі розглянута глибинна будова Чорноморської западини і прилягаючого суходолу. Представлені розрізи літосфери за геотраверсами: Керч - Тарханкутський півострів - Вранча; Чорне море - Скадовськ - Первомайськ. Показана схема розломів западини і прилягаючих регіонів, нові локальні пошукові об`єкти за матеріалами дистанційних досліджень.

У першому підрозділі аналізується зв`язок рельєфу північно-західної частини шельфу Чорного моря з глибинною структурою дна прилягаючого суходолу. Показані графіки кореляційної залежності між потужністю земної кори і аномаліями сили тяжіння (в редукції Буге), графік кореляційної залежності між глибиною залягання фундаменту і потужністю земної кори півдня Європейської частини СРСР і Чорного моря висотою рельєфу поверхні Європейської частини СРСР і Чорного моря, схеми ізопотужностей “базальтового” та “гранітного” шарів, криві розподілу потужності окремих ярусів і горизонтів відносно спільної потужності середнього-верхнього міоцена і пліоцена для районів, які прилягають до північно-західної частини Чорного моря, графік середніх швидкостей прогину Причорноморської западини, графік виміру потужностей окремих шарів всієї земної кори в цілому. На підставі викладеного матеріалу та аналізу схем ізотовщин і швидкостей прогину на різних етапах розвитку, починаючи з мезозойських, можна зробити такі висновки:

1. Характер зміни швидкостей прогину в західній і східній частинах Причорноморської западини був протилежним, якщо після юрського часу темп занурення Переддобруджинського (Молдавського) прогину різко уповільнювався, то Одесько-Сиваського - навпаки зростав до пізньокрейдової епохи, коли значення швидкостей тут були найбільшими.

2. Тектонічна диференціація на ранніх мезозойських етапах розвитку була максимальною, що знаходить відображення в градієнтах зміни потужності відкладів і відповідно до швидкостей прогину. З часом ця диференціація зменшувалась, проявлення розломів ставало все менш виразним, проходила нівеліровка тектонічного режиму.

3. Найбільше змін за амплітудою і швидкістю прогину, безумовно, відчував Одеський блок, який розміщений на захід від Криму.

Співвідношення потужності головних шарів земної кори розглядуваного району має такі особливості:

а) зміна потужності земної кори залежить від варіації потужності “базальтового” і “гранітного” шарів. В різних місцях і напрямках ці співвідношення можуть змінюватись. В субширотному перетині розглядуваного району, як і у більшості інших регіонів, визначальною є зміна потужності “базальтового” шару. У той же час утворення земної кори в напрямку з півночі на південь від Українського кристалічного щита до Чорноморської западини пов`язане зі зменшенням потужності обох шарів як “базальтового”, так і “гранітного”;

б) Потужність земної кори в цілому і потужність осадового шару знаходяться в зворотньому зв`язку, тобто чим тонша кора, тим більша потужність осадового чохла і навпаки. Іншими словами, чим глибше занурений фундамент, тим менша глибина залягання поверхні Мохоровичича;

в) Зміна потужності осадового шару залежить від потужності як “гранітного”, так і “базальтового” шарів. При цьому співвідношення зворотнє: чим тонше “граніт” і “базальт”, тим потужніший осадовий шар. На одних ділянках розглядуваних районів на потужність осадового шару переважаючий вплив має зміна потужності «гранітного» шару, в інших - «базальтового» шару. Вплив “базальту” на потужність осадового чохла, ймовірно, збільшується в міру зменшення потужності “гранітного” шару. При наближенні до Чорноморської западини “гранітний” шар повністю виклинюється.

Характерною особливістю складчастих і розривних деформацій північно-західного шельфу є те, що від покрівлі кристалічного фундаменту вверх по розрізу осадового чохла слабне інтенсивність їх проявлення.

У ландшафті складчасті структури виражені або у вигляді підводних піднять (Тарханкутська, Тендрівська, Голіцинська, Одеська та ін.), або кільцевими барами з лагунами на склепінні (Сельського, Кримському, Гамбурцева, Ністровському та ін.), або вимальовуються на рисунку давньої ерозійної сітки (Західно-Тарханкутське, Архангельського та ін.).

Взагалі більшість додатніх структур продовжують підніматися на новому етапі тектогенезу, вони чітко фіксуються у рельєфі акумулятивними формами типу барів; найбільш активні мають на склепінні лагуну, мілкі малоамплітудні структури індикуються мікроформами підводного рельєфу.

Такий взаємозв`язок структури і ланшафту дозволяє в більшості випадків вирішити зворотню задачу - за ландшафтними індикаторами виявити нові локальні пошукові об`єкти по матеріалах дистанційних досліджень.

У другому підрозділі дано характеристику геоструктурних елементаів північно-західного шельфу Чорного моря, локальних структур та їх зв`язку з сучасним рельєфом та нафтогазоносністю. На підставі викладеного матеріалу можна зробити такі висновки:

1) більшість складчатих структур є успадкованими і тектонічно активними на сьогоднішній час;

2) утворення нафтогазоносних структур тісно пов'язано з розташуванням глибинних розломів як широтного так і меридіанального напрямку, і тектоно-магматичними осередками так вулканізмом;

3) глибинні мантійні розломи є трасами надходження, перерозподілу нафти та газу з глибин Землі;

4) тектонічна активність знизу вверх зменшується, але має суттєвий вплив на формування сучасного рельєфу;

5) в природі існує закономірність і чітка витриманість послідовності геологічних процесів, які відбуваються на Земній кулі та в її надрах.

Третій підрозділ присвячено геоструктурному положенню і головним особливостям геологічної будови, нафтогазоносності північно-західного шельфу Чорного моря. Розглянута роль основних глибинних мантійних розломів. Наведені, як приклад структури, перспективні в нафтогазоносному відношенні.

На основі цього матеріалу зроблено такі висновки:

1) западина північно-західного шельфу Чорного моря в субширотному напрямку утворилася внаслідок занурення за системою скидів, а в меридіанальному - як грабен синкліналь; окремі блоки земної кори в межах глибинних мантійних розломів можуть переміщуватися не тільки по вертикалі, але і по горизонталі;

2) сучасна трансгресія Чорного моря відбувається за рахунок зон зчленування між Східно-Європейською і Скіфською плитою, іншими словами говорячи, розломів субширотного розповсюдження, які мають корені в мантії, тобто за рахунок підняття її до поверхні земної кори;

3) підводні палеодолини та каньйони північно-західного шельфу Чорного моря є останніми `'короткоживучими'' мезоформами його дна; їх відмирання як активних артерій пов'язане з четвертинною трансгресією Чорного моря;

4) якщо колектор має властивості відкритої пористості, то глибинні мантійні розломи як субширотного, так і субмеридіанального напрямку можуть виконувати роль провідних каналів підживлення колектора вуглеводнями з надрів Землі; найбільш перспективним в нафтогазоносному відношенні є Каркінітсько-Північно-Кримський прогин, з його триас-юрськими і крейдовими відкладами.

ВИСНОВКИ

Аналіз зв`язку глибинної тектоносфери з сучасними морфоструктурами дна Чорного моря дозволив зробити слідуючі висновки.

1. Підняття мантійної речовини по глибинних розломах приводить до зміни рельєфу самої поверхні мантії, а вона в свою чергу через “базальтовий” та “гранітний” шари впливає на рельеф поверхні осадового шару. Тектонічна активність знизу вверх зменшується, але має суттєвий вплив на формування сучасного рельєфу.

2. Характер зміни швидкостей прогину в західній і східній частинах Причорноморської западини був протилежним, якщо після юрського часу темп занурення Переддобруджинського (Молдавського) прогину різко уповільнювався, то Одесько-Сиваського - навпаки зростав до пізньокрейдової епохи, коли значення швидкостей тут були найбільшими. Тектонічна диференціація на ранніх мезозойських етапах розвитку була максимальною, що знаходить відображення в градієнтах зміни потужності відкладів і відповідно до швидкостей прогину. З часом ця диференціація зменшувалась, проявлення розломів ставало все менш виразним, проходила нівеліровка тектонічного режиму. Найбільше змін за амплітудою і швидкістю прогину, безумовно, відчував Одеський блок, який розміщений на захід від Криму.

3. Співвідношення потужності головних шарів земної кори розглядуваного району має слідуючі особливості. Зміна потужності земної кори залежить від варіації потужності “базальтового” і “гранітного” шарів. В різних місцях і напрямках ці співвідношення можуть мінятися. В субширотному перетині досліджуваного району, як і у більшості інших регіонів, визначальною є зміна потужності “базальтового” шару. У той же час утворення земної кори в напрямку з півночі на південь від Українського кристалічного щита до Чорноморської западини пов`язане зі зменшенням потужності обох шарів як “базальтового”, так і “гранітного”. Потужність земної кори в цілому і потужність осадочного шару знаходяться в зворотньому зв`язку, тобто чим тонша кора, тим більша потужність осадочного чохла і навпаки.

4. Більшість складчастих структур є успадкованими і тектонічно активними на сьогоднішній час. Утворення нафтогазоносних структур тісно пов'язано з розташуванням глибинних розломів як широтного так і меридіанального напрямку, і тектоно-магматичними осередками та вулканізмом. Глибинні мантійні розломи є трасами надходження, перерозподілу нафти та газу з глибин Землі;

5. Западина північно-західного шельфу Чорного моря в субширотному напрямку утворилася внаслідок занурення за системою скидів, а в меридіанальному - як грабен синкліналь; окремі блоки земної кори в межах глибинних мантійних розломів можуть переміщуватися не тільки по вертикалі, але і по горизонталі

6. Ріки суходолу, підводні палеодолини та каньйони є єдиним “організмом” єдиної гідропалеосистеми. Ерозійна сітка підводних палеодолин та каньйонів тісно пов`язана з геологічною структурою, яка дуже чутлива до тектонічних рухів. Її аналіз дозволяє реконструювати напрямок процесів розвитку рельєфу в просторі та часі. Аналізуючи ширину та поперечний розріз палеодолин та каньйонів, можна отримати карти палеотектонічних рухів, що відбувалися впродовж “життя” каньйону. Ріки суходолу, підводні палеодолини та каньйони слугували транспортними артеріями для осадочного матеріалу пасток, що екранують поклади нафти та газу.

7. Підводні палеодолини та каньйони північно-західного шельфу Чорного моря є останніми `'короткоживучими'' мезоформами його дна; їх відмирання як активних артерій пов'язане з четвертинною трансгресією Чорного моря.

Публікації

За матеріалами дисертації опубліковано 5 робіт:

1) Оптимізація морських геологічних, геофізичних та екологічних досліджень за умов економічної кризи. В зб. материалів наради `'Применение экспресных методов при выполнении экологических исследований`', Киев. 1996 р. с. 79-80.

2) Успадкування глибинної будови в поверхні рельєфу північно-західної частини Чорного моря та проблема врахування цього фактора при проектуванні магістральних трубопроводів. В зб. `'Екологічні проблеми і перспективи розвитку магістральних трубопроводів'', Ужгород. 1997 р. с. 52-53.

3) Зв'язок сучасного рельєфу дна північно-західної частини Чорного моря з глибинною структурою дна і прилеглого суходолу. Геол. журнал № 3- 4 1997. с. 85 - 90.

4) Геологічна будова, історія розвитку та нафтогазоносність північно-західного шельфу Чорного моря. В зб. “Довкілля і ми”, Луцьк 1998 р. с. 161 - 166.

5) Структурно - геоморфологічні передумови екологічної безпеки експлуатації газопромислових об`єктів на північно - західному шельфі Чорного моря. Вісник Українського Будинку економічних та науково - технічних знань. №7, 1998 р. с. 12 -13 (в співавторстві з І. С. Потапчуком)

АНОТАЦІЯ

Половка С.Г. `Зв'язок сучасних морфоструктур (сучасного рельєфу) дна північно-західного шельфу Чорного моря з глибинними структурами тектоносфери. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04. 00. 10 - геологія океанів і морів. Відділ сучасного морського седиментогенезу Інституту геологічних наук Національної Академії наук України, Київ, 1999.

Захищаються 5 наукових праць, що містять теоретичні і практичні розробки, які підтверджують ідею успадкування глибинної тектоносфери сучасним рельєфом дна.

Встановлено, що підйом мантійної речовини по глибинних розломах призводить до зміни рельєфу поверхні мантії, а вона в свою чергу через “базальтовий” і “гранітний” шари впливає на рельєф поверхні осадочного чохла.

Поглиблені уявлення про те, що більшість складчатих сируктур є успадкованими і тектонічно активними у даний час. Утворення нафтогазоносних структур тісно пов'язано із розміщенням глибинних розломів як широтного, так і меридіонального напрямків, тектоно-магматичними осередками і вулканізмом.

Западина північно-західного шельфу Чорного моря у субширотному напрямку утворилася внаслідок занурення по скидах, а в меридіональному - як грабен-синкліналь.

Запропонована робота є першою в Україні спробою встановити наявність зв'язку між глибинними тектоно-магматичними структурами та сучасними формами рельєфу. Одержала подальший розвиток ідея зв'язку орогідрографічної сітки з підводними каньонами та палеодолинами, їх залежність від неотектонічних рухів і проявів глибинної тектонічної активності.

Ключові слова: геолого-геоморфологічні дослідження, тектоно-магматичні структури, орогідрографічна сітка, каньйони, палеодолини.

Polovka S.G. Relationship between contemporary morphostructures (contemporary relief) of northwestern shelf bottom of Black sea and deep structures of tectonosphere. - Manuscript.

The dissertation on challenge of scientific degree of Philosophy Doctor in Geology on specialty 04. 00. 10 -“Geology of Oceans and Seas”. Department of Contemporary Marine Sedimentogenesis, Institute of Geological Sciences of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1999.

5 scientific works are under defence. They contain theoretical and practical workings confirming the idea that contemporary bottom relief inherited deep tectonosphere.

It was found that lifting of mantle substance in deep faults results in changes of mantle surface relief that, in turn, influences sedimentation cover surface relief through “basaltic” and “granitic” layers.

Developed the concept that the majority of structures are derived and tectonically active at the mean time. The formation of oil-and-gas structures is tightly tied with the location of deep faults of both latitudinal and meridional directions, tectono-magmatic chambers, and volcanism.

The cave of northwestern shelf of Black Sea in sublatitudinal direction was formed due to subsidence alongside to the faults and in meridional direction - as graben-synckline.

The work under consideration is the first attempt in Ukraine to trace the link between deep tectono-magmatic structures and contemporary relief shapes. Developed the idea of links of the orohydrographic network of earth with underwater canyons and paleovalleys, dependence of them on neotectonic movements and deep tectonic activity.

Key words: geological-geomorphological researches, tectono-magmatic structures, orohydrographic network, canyons, paleovalleys.

Половка С.Г. Связь современных морфоструктур (современного рельефа) дна северо-западного шельфа Черного моря с глубинными структурами тектоносферы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04. 00. 10 - геология океанов и морей. Отдел современного морского седиментогенеза Института геологических наук Национальной Академии наук Украины, Киев, 1999.

Защищается 5 научных работ, содержащих теоретические и практические разработки, подтверждающие идею унаследования глубинной тектоносферы современным рельефом дна.

Диссертация посвящена исследованию геоморфологии и глубинного строения северо-западного шельфа Черного моря. Предложенная работа является первой в Украине попыткой установить существование связи между глубинными тектоно-магматическими структурами и современными формами рельефа. Для северо-западного шельфа Черного моря в результате геолого-геофизических обобщений построена модель взаимосвязи поверхностных и глубинных структур разных иерархических уровней а) геосферы; б) типов земной коры; в) региональных та локальных структур. Получила дальнейшее развитие идея связи орогидрографической сети с подводными каньонами и палеодолинами, их зависимость от неотектонических движений и проявления глубинной тектонической активности.

На структурных элементах северо-западного шельфа Черного моря как пример, выделены локальные поднятия тектонического и аккумулятивного типа, приведен механизм распознавания их в осадочной толще.

Установлено, что подъем мантийного вещества по глубинным разломам приводит к изменению рельефа поверхности мантии, а она в свою очередь через “базальтовый” и “гранитный” слои влияет на рельеф поверхности осадочного чехла.

Для шельфа Черного моря подтверждена обратная связь погружения фундамента и поднятия Мохо. Составлены схематические разрезы, подтверждающие связь между поверхностными и глубинными структурами.

Углублены представления о том, что большинство складчатых структур являются унаследованными и тектонически активными в современное время. Образование нефтегазоносных структур тесно связано с размещением глубинных разломов как широтного, так и меридианального направлений, тектоно-магматическими очагами и вулканизмом.

Впадина северо-западного шельфа Черного моря в субширотном направлении образовалась в результате погружения по сбросам, а в меридианальном - как грабен-синклиналь.

Практическое значение работы состоит в том, что предложен новый подход при проектировании подводных нефте - и продуктопроводов, который заключается в обязательном учете не только поверхностного рельефа, но и связи его с глубинным строением, тектоникой и неотектоникой.

Ключевые слова: геолого-геоморфологические исследования, тектоно-магматические структуры, орогидрографическая сеть, каньйоны, палеодолины.

Размещено на Allbest.ru

...