Геолого-географічні особливості формування, пошуку та прогнозу українського бурштину-сукциніту

У статті відображено результати багаторічних авторських досліджень особливостей геологічної будови та речовинного складу еоцен-олігоценових, неогенових і антропогенових бурштиновміщуючих відкладень на території України та суміжних регіонів Балтійсько-Дніпровської провінції. Дослідницькі роботи проводилися в Інституті геологічних наук НАН України. Особистий внесок авторів полягає в постановці та розробленні теорії генезису бурштину-сукциніту, встановленні корінного першоджерела розсипів та науково обґрунтованого прогнозу родовищ і бурштинопроявів.

Значна площа поширення БС в межах басейну Дніпра, Українського та Білоруського Полісся складає південно-східну частину Балтійсько-Дніпровської бурштиноносної провінції, яка є єдиним джерелом і постачальником високоякісного самоцвіту на світовий ринок. Тут виявлено близько ста бурштинопроявів і низку родовищ (Клесівське, Вільне, Володимирець Східний, Вір- ка тощо), а також прогнозується відкриття промислових родовищ у віддалених частинах палеошельфу еоценових морів Дніпровсько-Донецкої і Причорноморської западин. Велика частина розроблюваних нині бурштинопроявів і родовищ розташовані в Українському Поліссі (північна частина Волинської, Рівненської, Житомирської, Київської областей).

Для Українського Полісся характерні різновікові долини і долиноподібні зниження, на яких протягом кайнозою неодноразово змінювалися ерозійні цикли і фази акумуляції морських, лиманно-морських, лагунно-дельтових алювіальних, озерних, озерно-болотних, льодовикових та інших осадів [5]. Всі геологічні розрізи стратиграфічних підрозділів бурштиновміщуючих відкладів регіону, від еоцен-олігоценових до неогенових і плейстоценових, є неповними. Для них характерний подібний літологічний склад - кварцові піски, алеврити і глини з більшим або меншим вмістом глауконіту і включень обвугленої рослинної органіки. Не є винятком і середньоплейстоценова бурштиновміщуюча товща завадівського кліматоліту, яка характеризує новий промисловий тип родовищ БС в Україні.

Поліські ландшафти дуже своєрідні й вирізняються від інших природно-територіальних комплексів зони мішаних лісів Східно-Європейської рівнини значним перезволоженням і високим рівнем стояння ґрунтових вод.

Антропогенне навантаження на природу цього краю почалося близько 5 тис. років тому (з кінця кліматичного оптимуму) і постійно посилювалася. Найбільшої шкоди природі Полісся завдала аварія на Чорнобильській АЕС 1986 р., а нині - нелегальне видобування бурштину. Внаслідок тривалого негативного впливу людини на природу в Українському Поліссі значно змінилися і продовжують змінюватися усі основні природні компоненти - верхній шар літосфери, клімат, рослинність, тваринний світ, гідрогеологічний режим та інші.

Історія викопних смол України розпочалася 40-45 млн років тому на початку середнього еоцену (бучацький час) з витікання живиці переважно хвойних дерев, які зростали на сучасній території Українського щита. Бучацький суходіл в цей час являв собою низовину, щільно зарослу смолопродукуючою рослинністю. З півночі, сходу і півдня вона омивалася водами неглибокого морського палеобасейну.

Характерна особливість палеорельєфу півострівної суші - щільна мережа ерозійно-тектонічних депресій в кристалічному фундаменті, до яких приурочені фрагменти стародавніх долин і долиноподібних знижень, озерних улоговин, сформованих у ранній крейді, ранньому і середньому еоцені. Більшість з них беруть початок у центральній частині УЩ і відкриваються до Дніпровсько-Донецької та Причорноморської западин. Найвищою була північно-західна частина бучацького суходолу. На південь і південний схід вона знижувалась до великої низинної акумулятивної рівнини прибережної смуги, обмеженої морськими акваторіями. Клімат був оптимально теплий і вологий (субтропічний) з елементами тропічного. В умовах активного розвитку багатої теплолюбної рослинності в постійно зволоженому підліску хвойних смолопродукуючих лісів і озерах у поглибленнях давніх долин і зниженнях тектонічних западин відбувалося накопичення й поховання смоляних виділень (протобурштину) в масі рослинної органіки.

Вивчивши палеорельєф УЩ і його схилів та дослідивши палеогеографічні умови накопичення органіки, автори дійшли висновку, що в цей час на стадії виділення живиці смолопродукуючих дерев на земну поверхню та одночасно зі стадією поховання в наростаючому шарі рослинної органіки формувалися біогенно-осадові поклади протобурштину. Ці первинні поклади смоляних виділень автори вважають корінним першоджерелом розсипів бурштину-сукциніту. В подальшому річкові води переносили протобурштин до морського басейну, де він набував властивостей бурштину-сукциніту.

Висока якість українського бурштину пов'язана з умовами його утворення. Бурштин-сукциніт на території України утворився у відносно спокійних платформних умовах протягом трьох етапів [6- 11]:

1. Наземно-болотного (перша половина середнього еоцену) - накопичення й формування первинних покладів смоляних виділень хвойних рослин (протобурштин) по краю улоговин (седиментаційна й діагенетична стадії в умовах гумідного типу літогенезу).

2. Морського (кінець середнього еоцену - ранній олігоцен) - осідання й сортування вимитого з палеоторфовищ протобурштину в морському басейні седиментації, де в різко зміненій новій геохімічній морській обстановці лужного середовища за участю глауконіту відбувалися структурні перебудови, які зумовили всі характерні властивості бурштину-сукциніту як унікального й найціннішого різновиду викопних смол.

3. Гіпергенні перетворення бурштину-сукциніту на інші мінеральні види викопних смол в умовах пізнього діагенезу і катагенезу.

Внаслідок постбучацьких розмивів підвищеної північно-західної частини УЩ давні долини і депресії бучацького рельєфу заповнювались гу- мусовидними піщано-глинистими осадами, що включають протобурштин, та були майже повністю розмиті. Нині в цих депресіях встановлено морські відкладення київської й обухівської світ (глини, алеврити) та бурштиновмісні світи олігоцену, неогену і плейстоцену, які їх перекривають.

За київських часів розмиву зазнавали переважно верхні надвугільні горизонти континентальної бучацької світи, які майже не мають у своєму складі смоляних виділень (рис. 1).

Вміст протобурштину в надвугільному горизонті розрізу значно менший ніж у вугільних пластах бучацької світи. Отже, можна вважати, що у відкладах київського горизонту (аналогічна алкська світа Прибалтики) розсипи бурштину-сукциніту дуже бідні та становлять лише мінералогічну цікавість.

Найінтенсивніше розмивання бучацького напівострівного суходолу Українського щита відбувалося в пізньому еоцені (обухівська трансгресія) і ранньому олігоцені (межигірська трансгресія). Внаслідок цього розмивання звільнений з бучацьких відкладів протобурштин річковими водами переносився й накопичувався у береговій зоні акваторії, межі якої неодноразово змінювалися. Він легко долав берегову зону і накопичувався в глибинній частині шельфу пізньоеоценового моря за межами зони дії хвилювання.

З пізньоеоценовою трансгресією пов'язані найбільші промислові розсипи бурштину-сукциніту в перших проміжних колекторах. Найбільше у світі з нині розвіданих родовищ бурштину знаходиться на узбережжі Балтійського моря в районі сучасного мономіста Янтарний Калінін- градської області Російської Федерації (колишня історична область Європи Самбія)1, де зосереджено близько 90% розвіданих світових запасів. Добування здійснює АТ "Калінінградський янтарний комбінат"; є музей "Янтарний замок".

Пов'язані ці розсипи з так званою "блакитною землею" - глауконіт-кварцові піски й алеврити верхньоеоценової пруської світи (стратиграфіч-

Гамбія (нім. Samland, лит. Semba, польськ. Sambia) - історична область Східної Прусії, нині розташована на території Росії у складі Калінінградської областіний аналог обухівської світи північної частини України).

С.Г. Краснов та А.А. Каплан дійшли висновку про формування бурштину-сукциніту цього родовища в глибинній частині шельфу пізньоеоценового моря за межами зони дії хвилювання, що "підвищує перспективи бурштиноносності од- новікових палеогенових відкладів, в яких відомі наразі рідкісні знахідки бурштину України, Білорусі та Польщі" [12, с. 95]. Специфіку процесів перетворень протобурштину в зоні гіпергенезу, вимитого з корінних першоджерел, і в "блакитній" землі морського дна детально описав С.С. Савкевич [13].

На території України багаті верхньоеоценові розсипи БС поки що не виявлені. Пошуки великих родовищ бурштину-сукциніту типу самбійського, що пов'язані з віддаленою частиною шельфу, в Україні не проводились і не прогнозувались. Автори обґрунтовують прогноз цих родовищ в прилеглих до Українського щита віддалених частинах палеоакваторій Дніпровсько-Донецької та Причорноморської западин на підставі геологічної позиції й аналогії з територіями Балтійсько-Дніпровської провінції, а також з урахуванням даних польських колег [14]. Вагомими аргументами на користь обґрунтування такого прогнозу є успадкований характер гідрографічної мережі і напрямки знесення теригенного матеріалу в пізньому еоцені з розмивних корінних першоджерел, а також численні археологічні та сучасні знахідки БС, починаючи з пізнього палеоліту.

Знахідки бурштину в алювії притоків Дніпра та на півдні України, в Херсонській і Одеській областях, - це прямі ознаки, що вказують на об'єктивність прогнозу. Морські еоцен-олігоценові відклади цієї території представлені перспективною на бурштин кварц-глауконітовою формацією. Виходячи з даних буріння на цій площі (фонди

УТГФ), глибина залягання потенційно бурштиноносних еоцен-олігоценових кварц-глауконітових пісків, алевритів і глин варіює від 2-10 до 50-100 та більше метрів.

За роки радянської влади і незалежної України на прогнозованій території пробурено не одну тисячу бурових свердловин, що розкрили цю формацію. Виходячи з даних геолого-знімальних робіт, керновий матеріал пробурених свердловин не досліджували на промивання й просіювання для встановлення в породі зернового бурштину, чим і пояснюється нульовий результат на пошуки мінералу.

Натомість білоруські геологи в 1984-1985 рр. при геологічному картуванні м-бу 1:200 000 М-36-1 (Брагін), що охоплює й частину Чернігівської і частково Київської (Чорнобильський р-н) областей, в кількох пунктах при промиванні керну свердловин встановили в с. Шумяни та інших місцях бурштиновміщуючі кварц-глауконітові піски. За даними білоруських колег глибина залягання продуктивного шару на Чернігівщині коливається від 22 до 148 м, потужність 4,2-26,6 м. Подальше геологічне знімання м-бу 1:200000 на цій же території в межах України було проведено Мінгео України в 2001-2002 рр., проте інформація щодо результатів стосовно наявності бурштину на території знімання відсутня. При цьому зауважимо, що на Чернігівщині з'явилися перші нелегальні розкопки на бурштин.

Седиментація протобурштину в береговій зоні морського басейну і формування межигірських розсипів бурштину-сукциніту на початку раннього олігоцену пов'язані з розмиванням підвугільного горизонту бучацької континентальної світи (рис. 1) і перевідкладанням бурштину з розмив- них обухівських розсипів (рис. 2).

Рис. 1. Схема послідовності формування первинних біогенно-осадових покладів протобурштину (корінних першоджерел), наступних розмивів та накопичень розсипів бурштину-сукциніту в проміжних колекторах в межах схилів Українського щита (за авторами)

Рис. 2. Схематичний геологічний розріз еоцен-неогенових відкладів у районі сіл Білка та Сушки, Житомирська область

Отже, можна вважати, що базальні шари межи- гірського горизонту нині є головною скарбницею українського бурштину. Ці розсипи часто тяжіють до місць, де збереглися від розмиву базальні підвугільні частини розрізу бучацьких відкладів, що є переконливою прогнозною ознакою виявів цих розсипів.

Більшість легально й нелегально розроблюваних в Україні родовищ і бурштинопроявів пов'язано з мілководно-морськими і дельтовими фаціями межигірської світи і значно меншою мірою - з верхньолігоценовою берецькою світою і континентальними осадами неогену та антропогену, що залягають неглибоко від земної поверхні. У 70-80-х роках минулого століття місцеві жителі збирали шматки бурштину на розораній поверхні ґрунту, а також знаходили їх після швидкого сніготанення й зливових дощів.

Бурштин у відкладах межигірської світи поширенений вкрай нерівномірно. Його знаходження в пробах відноситься до всіх частин розрізу. Вміст бурштину загалом у продуктивній межигірській товщі коливається від 3,6 до 78,1 г/м 3, у середньому 27,6 г/м 3. Аналогічні закономірності відзначені й в інших об'єктах цього району, наприклад, у прояві Вірка [15].

Породи берекської світи, що перекривають продуктивну товщу, представлені утвореннями різного фаціального складу. Головним чином це піщані відклади, з якими пов'язані поодинокі знахідки перевідкладеного бурштину. Потужність відкладів 0-4,6 м, у середньому - 1,0 м.

До розкривних порід на родовищі віднесено ґрунтово-рослинний шар, флювіогляціальні кварцові піски, локально заміщені тонкошаристими глинами або алевритами. Потужність розкривних порід - 0,8-9,8 м, середня - 3,2 м.

Інша група еоцен-олігоценових розсипів, яка за деякими параметрами лише наближається до бурштину-сукциніту - делятин, руменіт, галицький шрауфіт тощо, залягає в Карпатській провінції викопних смол, яка охоплює східне продовження румунського ареалу викопних смол. Відмінність карпатських смол від бурштину-сукциніту пов'язана з впливом гірського тиску і дислокацією порід в умовах діагенезу в пізньому еоцені - ранньому олігоцені. Ця група викопних смол, запаси і ресурси якої ще не визначено, потребує окремого розгляду.

Континентальні розсипи верхнього олігоцену, неогену і плейстоцену сформувалися внаслідок розмивання й перевідкладання корінних палеогенових розсипів першого проміжного колектора. Будучи бідними за вмістом, вони вирізняються високими ювелірними якостями, оскільки в процесі тривалого гіпергенезу збереглися найцінніші, не тріщинуваті екземпляри. Саме неглибоке залягання бурштину-сукциніту від денної поверхні і дуже висока ціна самоцвіту навіть при незначному вмісті в продуктивних пластах є основною причиною його нелегального видобування на Поліссі, і на відміну від ручного способу з кінця 1980-х років, в ХХІ ст. вже за допомогою важкої гірничопрохідницької техніки, здатної піднімати бурштин з глибини до 25-39 метрів. Крім безпосередньої шкоди, завданої екосистемі лісів, суходолів і боліт, несанкціоноване видобування бурштину повністю знищує поверхневі (до 2 м) продуктивні бурштиноносні горизонти, які створювалися тут протягом мільйонів років. Проблема неконтрольованого видобувая бурштину та його наслідків стосується різних сторін суспільно-економічного, культурного і політичного життя країни, а також багатьох природознавчих наук - геоморфології, фізичної географії, палеогеографії, біології, геохімії, екології, і вона може бути вирішеною лише на державному рівні, що темою окремих досліджень, а основне - прийняття відповідних рішень.

Висновки

Література

1. Tutkovskyi P.A. (1893). Amber of Kyiv. Southwest Region. Popular natural history and geography essays. Iss. 1. Kyiv, 12 - 18. [In Russian].

[Тутковский П.А. Киевский янтарь // Юго-западный край. Популярные естественно-исторические и географические очерки. Вып. 1. Киев, 1893. С. 12-18.]

2. Tutkovskyi P.A. (1920). Ukrainian amber. Essays on the nature of Ukraine. Kyiv. 189 p. [In Ukrainian].

[Тутковский П.А. Українский янтарь (бурштин) // Нариси з природи України. Київ, 1920. 189 c.]

3. Vasylenko P.I. (1928). Amber of Kyiv region. Proceedings of the Ukrainian Research Geological Institute, 180-230. [In Ukrainian].

[Василенко П.І. (1928). Бурштин Київщини. Тр. Укр. наук. досл. геол. ін-ту. 1928. С.180- 230.]

4. Vasylenko P.I. (1933). Geological prospecting for amber carried out by the URGRU party in the area of the village of Staropetrivtsi - Vyshhorod in Kyiv region in 1929. Materials of geology and minerals of Ukraine. Iss. 9. Kyiv, 1 - 47. [In Ukrainian].

[Василенко П.І. Геологорозшукові роботи на бурштин (янтарі), проведені партією УРГРУ в районі с. Старопетрівці - м. Вишгород на Київщині року 1929 // Матеріали до геології та корисних копалин України. Київ, 1933. Вип. 9. С. 1 - 47.]

5. Matsui V.M., Nesterovskyi V.A. (1995). Amber of Ukraine (state of the problem). Kyiv, 55 p. [In Russian].

[Мацуй, Нестеровский В.А. Янтарь Украины (состояние проблемы). Киев, 1995. 55 с.]

6. Marinich A.M. (1963). Geomorphology of southern Polesie. Kyiv, 252 p. [In Russian].

[Маринич А.М. Геоморфология южного Полесья. Киев, 1963. 252 с.]

7. Lebed M.I., Matsui VM. (2007). Paleogeographic aspects o amber placers forecast (based on bituminous lignite hypothesis). Ukrainian Amber World: Proc. I Int. Conf. (October, 17, 2007, Kyiv), 38 - 45. [In Ukrainian].

[Лебідь М.І., Мацуй В.М. Палеогеографічні аспекти прогнозу розсипів бурштину (на основі бітумно-буровугільної гіпотези): Материи I міжнар. наук.-практ. конф. "Український бурштиновий світ", Київ, 17-21 жовт. 2007 р. Київ,

2008. С. 38 - 48.]

8. Lebed N.I., Matsui VM. (2009). To the problem of formation of productive horizons of amber - succinite. Geological journal, 2, 64 - 67. [In Russian].

[Лебедь, Мацуй В.М. К проблеме формирования продуктивных горизонтов янтаря - сукцинита // Геол. журн.

2009. № 2. С. 64 - 67.]

9. Matsui VM. (2016). Evolution of resin producing vegetation and the formation offossil resins deposits. Kyiv. 144 p. [In Russian].

[Мацуй В.М. Эволюция смолопродуцирующей растительности и формирование залежей ископаемых смол. Киев, 2016. 144 c.]

10. Matsui V, Naumenko U., Remezova O. (2019). Amber (succinite) in Ukraine. 8th International Conference on Fossil Insects, Arthropods & Amber. Edited by Paul C. Nascimbene. 116-118.

11. Matsui VM., Naumenko U.Z. (2019). Coastal and marine placers of succinite amber in Ukraine. Geology and mineral resources of World Ocean,4, 44-56. [In Ukrainian].

[Мацуй, Науменко УЗ. Прибережно-морські і морські розсипи бурштину-сукциніту в Україні // Геологія та корисні копалини Світового океану. 2019. № 4. C. 44-56.]

12. Krasnov S.G., Kaplan A.A. (1976). On the genesis of amber-bearing deposits of the Paleogene of the Kaliningrad region according to the data of lithological studies. Lithology and mineral resources, 4, 95-104 [In Russian] .

[Краснов С.Г, Каплaн А.А. О генезисе янтареносных отложений палеогена Калининградской области по данным литологических исследований // Литология и полезные ископаемые. 1976, №4. C. 95-104.]

13. Savkevich S.S. (1983). The processes of transformation amber and some amber-like fossil resins in connection with the conditions of their formation and being in nature. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. Ser. Geology, 12, 96106. [In Russian].

[Савкевич С.С. Процессы превращения янтаря и некоторых янтареподобных ископаемых смол в связи с условиями их образования и нахождения в природе // Изв АН СССР. Серия геология. 1983. № 12. С. 96-106.]

14. Mojski J.E., Rzechowski J, Wozny E. (1966). Przeglad Geologiczny, 12 (165), 513-517.

15. Melnychuk VG., Krynytska M.V. (2918). Amber of Polissya. Rivne, 236 p. [In Ukrainian].

[Мельничук, Криницька М.В. Бурштин Полісся. Рівне, 2018. 236 c.]

Размещено на Allbest.ru