Внутрішня будова і кінематика Сущано-Пержанської зони розломів Українського щита за результатами тектонофізичних досліджень

С.В. Мичак; Л.В. Фарфуляк

doi:10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225496

Автор(и)

С.В. Мичак Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна НАН України, Україна
Л.В. Фарфуляк Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225496

Анотація

З метою визначення внутрішньої будови і кінематики Сущано-Пержанської зони розломів Волинського мегаблока Українського щита виконано польові тектонофізичні дослідження в басейні верхньої течії р. Уборть за маршрутом Зольня—Майдан—Копищенський. Проведено вивчення тріщинуватості і структурно-текстурних елементів гірських порід структурно-парагенетичним методом тектонофізики з урахуванням глибини їх формування. За результатами інтерпретації встановлено, що формування Сущано-Пержанської зони розломів тривало протягом не менше п’яти фаз і супроводжувалося утворенням відповідних різноорієнтованих зон сколювання: Хмелівської, Сущанської, Пержанської, Рудня-Хочинської, Лопатичівської. Хмелівська та Сущанська зони сколювання аналогічні за простяганням Немирівській та Хмільницькій зонам розломів Українського щита, які сформувалися в немирівський етап розломоутворення (~1,9 млрд років). Рудня-Хочинська і Пержанська фази пов’язані з активізацією Сущано-Пержанської зони розломів під час взаємодії мікроплит Фенноскандії та Сарматії. Встановлено, що з періодом формування комплексу пержанських гранітоїдів (1,80—1,70 млрд років) пов’язаний розвиток розривів насувного і скидового типів, що відбувались в обстановці стиснення і розтягу відповідно. Таке чергування ситуацій стиснення і розтягу спричинило утворення рудопроявів в межах Пержанського тектонічного вузла. Встановлено, що Сущано-Пержанська зона розломів виникла в пізньому палеопротерозої на Немирівському етапі розломоутворення одночасно з іншими розломними зонами Українського щита (Горинською, Луцькою, Тетерівською і Немирівською) в результаті зчленування мікроплит Фенноскандії та Сарматії.

Посилання

Allmendinger, R.W., Cardozo, N., & Fisher, D. (2012). Structural geology algorithms: vectors and tensors. Cambridge University Press, 304 p.

Bogdanova, S.V., Gintov, O.B., Kurlovich, D.M., Lubnina, N.V., Nilsson, M.K., Orlyuk, M.I., Pashkevich, I.K., Shumlyanskyy, L.V., & Starostenko, V.I. (2013). Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield of Volgo-Sarmatia caused by rotations during the assembly of supercontinent Columbia (Nuna). Lithos, 174, 196—216. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.002.

Bogdanova, S., Gorbatschev, R., Grad, M., Guterch, A., Janik, T., Kozlovskaya, E., Motu¬za, G., Skridlaite, G., Starostenko, V., & Taran, L. (2006). EUROBRIDGE: New insight into the geodynamic evolution of the East European Craton. In European Lithosphere Dynamics (pp. 599—628). Geol. Soc., London, Memoirs, 32.

Bogdanova, S.V., (1993). Segments of the East European Craton. In EUROPROBE in Jablonna 1991 (pp. 33—38). European Science Foundation, Polish Academy of Sciences.

Bogdanova, S.V., Bingen, B., Gorbatschev, R., Kheraskova, T.N., Kozlov, V.I., Puchkov, V.N., & Volozh, Y.A. (2008). The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia. Precambrian Research, 160(1-2), 23—45. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.024.

Bogdanova, S.V., Pashkevich, I.K., Buryanov, V.B., Makarenko, I.B., Orlyuk, M.I., Skobelev, V.M., Starostenko, V.I., & Legostaeva, O.V. (2004). The 1.80—1.74 Ga gabbro-anorthosite-rapakivi Korosten Pluton in the NW Ukrainian Shield: a 3-D geophysical reconstruction of deep structure. Tectonophysics, 381(1-4), 5—27. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2003.10.023.

Bogdanova, S.V., Pashkevich, I.K., Gorbatschev, R., & Orlyuk, M.I. (1996). Riphean rifting and mojor Palaeoproterozoic crustal boundaries in the basement of the East European Craton: geology and geophysics. Tectonophysics, 268(1-4), 1—21. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(96)00232-6.

Cardozo, N., & Allmendinger, R.W. (2013). Spherical projections with OSXStereonet. Computers & Geosciences, 51, 193—205. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2012.07.021.

Chekunov, A.V. (Ed.). (1989). Lithosphere of the Central and Eastern Europe. East European plat¬form. Kiev: Naukova Dumka, 180 p. (in Rus¬sian).

Dubina, O.V., & Kryvdik, S.G. (2014). Geochemical and petrological features of the alkaline granites of the Ukrainian Shield. Heolohichnyy Zhurnal, (3), 83—94 (in Ukrainian).

Entin, V.A., Shimkiv, L.M., Nechayeva, T.S., Dzyuba, B.M., Gintov. O.B., Pashkevich, I.K., & Krasovskiy, S.S. (2002). Preparation of the geophysical basis of the tectonic map of Ukraine of scale 1:100 000. Kyiv: Geoinform of Ukraine, 55 p. (in Ukrainian).

Fossen, H. (2010). Structural geology. Cambridge Univer. Pres., 463 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511777806.

Galetsky, L.S., Naumenko, U.Z., & Chernienko, N.M. (2016). The main types of ore-bearing structures of Ukraine. Mineralni resursy Ukrayiny, (4), 12—19 (in Ukrainian).

Gintov, O.B. (2005). Field tectonophysics and its application in the study of deformations of the earth’s crust in Ukraine. Kiev: Feniks, 572 p. (in Russian).

Gintov, O.B. (2014). Periodization scheme of the stages of fault formation in the earth’s crust of the Ukrainian Shield — new data and consequences. Geofizicheskiy Zhurnal, 36(1), 3—18 https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i1.2014.116145 (in Russian).

Gintov, O.B. (2019). Plate-plume tectonics as an integrated mechanism of geodynamic development of the tectonosphere of Ukraine and adjacent regions. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(6), 3—34. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i6.2019.190064 (in Russian).

Gintov, O.B., & Pashkevich, I.K. (2010). Tectonophysical analysis and geodynamic interpretation of a three-dimensional geophysical model of the Ukrainian Shield. Geofizicheskiy Zhurnal, 32(2), 3—18 (in Russian).

Gintov, O.B., Entin, V.A., & Mychak, S.V. (2017). On plotting the Scheme of fracture-mega-block tectonics of the Ukrainian Shield in a scale 1:500 000. Geofizicheskiy Zhurnal, 39(5), 63—82. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i5.2017.112340 (in Ukrainian).

Gintov, O.B., & Isai, V.M., (1984). Some regularities of fault formation and methods of morphokinematic analysis shear faults. Geofizicheskiy Zhurnal, 6(4), 3—14 (in Russian).

Gintov, O.B., Orlyuk, M.I., Entin, V.A., Pashkevich, I.K., Michak, S.V., Bakarzhina, M.I., Shimkiv, L.M., & Marchenko, A.V. (2018). The structure of the Western and Central parts of the Ukrainian schield. Controversial issues. Geofizicheskiy Zhurnal, 40(6), 3—29. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151000 (in Ukrainian).

Ilchenko, T.V. (1985). Methodology for determining the velocity model from the system of profile travelgraphs of waves in the GSZ. Geofizicheskiy Zhurnal, 7(1), 40—45 (in Russian).

Ilchenko, T.V. (2002). The results of studies by the DSS method along the EUROBRIDGE-97 geotranssect. Geofizicheskiy Zhurnal, 24(3), 36—50 (in Russian).

Kondratenko, P.A., & Kostenko, M.M. (2015). Stanniferous of tectonic and metasomatic Suschano-Perzhanska zone (Ukrainian shield) is considered. Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI, (2), 22—39 (in Ukrainian).

Kondratenko, P.A., & Kostenko, M.M. (2016). Regularities of localization and searching criterias of molybdenum mineralization within Ustynivka ore-bearing fields (Volyn block of Ukrainian shield). Mineral'ni resursy Ukrayiny, (2), 8—16 (in Ukrainian).

Kostenko, N.V. (2010). About the warehouse and granite complexes of the Volinsky megablock of the Ukrainian Shield based on the results of the interpretation of petrogeochemical donations. In Theoretical and applied aspects of geoinformatics: Collection of scientific works (pp. 173—183). Kyiv: LCC «Karbon- Servis» (in Ukrainian).

Krylov, N.A. (1988). Map of discontinuities and main lineaments of the south-west of the USSR (using space survey materials). 1:1 000 000. Kiev: Publication of the USSR Ministry of Geology, 4 p. (in Russian).

Lysynchuk, D., Farfuliak, L., Kolomiyets, K., & Kolomiyets, O. (2020). Seismic tomographic model along the geotraverse VI profile. XIXth International Conference «Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects» 11—14 May 2020 Kyiv, Ukraine.

Lysynchuk, D., Farfuliak, L., Kolomiyets, K., & Kolomiyets, O. (2019). Reconstruction of seismic DSS crosssection of the VI geotravers and detaling of velocity characteristics of the earth crust in the gravity Bandura srtucture. 18th International Conference on Geoinformatics — Theoretical and Applied Aspects. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201902114.

Metalidi, S.V., & Nechaev, S.V. (1983). Sushano-Perzhansk zone (geology, mineralogy, ore content). Kiev: Naukova Dumka, 136 p. (in Russian).

Mychak, S.V. (2015). Kinematics of formation of the western and central parts of the Ukrainian shield between 2.02—2.05 Ga ago. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(1), 89—99. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i1.2015.111327 (in Russian).

Mychak, S.V. (2016). Geodynamic development of the Ukrainian shield and the formation of mineral deposits according to geophysical and geochronological studies. Visnyk NAN Ukrayiny, (6), 77—85. https://doi:10.15407/visn2016.06.077 (in Ukrainian).

Mychak, S.V., & Farfuliak, L.V. (2019). Kinematic of the Sushcano-Perzhansk fault zone. In Ideas and innovations in Geosciences: Proc. of the VIII Ukrainian Young Scientific Conference, Kyiv, April 10—12, 2019 (pp. 68—69). Kyiv.

Nechaev, S.V., Gintov, O.B., & Mychak, S.V. (2019). On the relation between the rare-earth — rare-metal and gold ore mineralization and fault-block tectonics of the Ukrainian Shield. 1 Geofizicheskiy Zhurnal, 41(6), 3—32. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i1.2019.158861 (in Russian).

Nikolaevsky, V.N. (1982). Earth’s crust. Dilatancy and earthquakes. Earthquake hearth mechanics. Moscow, Mir. 217 p. (in Russian).

Ponomarenko, O.M., Voznyak, D.K., Samchuk, A.I., & Belskyi, V.M. (2017). To the origin of the fluorite of the Sushchany-Perga ore zone (Ukrainian Shield). Dopovidi NAN Uk¬ray¬iny, (11), 52—58. doi.org/10.15407/dopovidi2017.11.052 (in Ukrainian).

Romanyuk, L.S. (2013). Geological structural position of the perzhan rare-metal district. Heolohichnyy Zhurnal, (2), 37—42 (in Ukrainian).

Scherbak, N.P., & Volodin, D.F. (Ed.). (1984). Geological map of Precambrian formations of the Ukrainian Shield at a scale of 1:1000 000. Kiev: Mingeo USSR (in Russian).

Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Lesnaya, I.M., Ponomarenko, A.N., & Shumlyansky, L.V. (2008). Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Proterozoic. Kiev: Naukova Dumka, 240 p. (in Russian).

Shcherbak, N.P., Skobelev, V.M., & Stepanyuk, L.M. (1998). Geological structure and age of the Precambrian Ukrainian Shield along the EUROBRIDGE Transect. Geofizicheskiy Zhurnal, 20(4), 105—107.

Sheremet, E.M. (2013). Petrology, geophysics and ore content of rare-metal granites of the Priazovie (Ukrainian shield). Donetsk: Noulidzh, 214 p. (in Russian).

Shevchuk, V.V. Lavrenyuk, M.V., & Kravchenko, D.V. (2013). Fundamentals of Structural Analysis. Kyiv: VPC «Kiev University», 287 p. (in Ukrainian).

Shevchuk, V.V., & Pavlov, G.G. (2003). Tectonophysical conditions for the formation of crystalline schistosity. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(5), 76—83 (in Russian).

Shevchuk, V.V., Kuz, I.S., & Yurchishin, A.S. (2002). Tectonophysical bases of structural analysis. Lviv: Publication of Ivan Franko National University of Lviv, 124 p. (in Ukrainian).

Sollogub, V.B. (1986). Lithosphere of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 184 p. (in Russian).

Sollogub, V.B. (Ed.). (1988). Lithosphere of Central and Eastern Europe. Geotraverse IV, VI, VIII (pp. 127—165). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).

Sollogub, V.B., Chekunov, A.V., & Kaluzhnaya, L.T. (1988). Lithosphere structure along the geotraverse II. In Lithosphere of Central and East Europe. Geotraverse I, II, V. (63 pp.). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).

Starostenko, V., Janik, T., Yegorova, T., Czuba, W., Środa, P., Lysynchuk, D., Aizberg, R., Garetsky, R., Karataev, G., Gribik, Y., Farfuliak, L., Kolomiyets, K., Omelchenko, V., Komminaho, K., Tiira, T., Gryn, D., Guterch, A., Legostaeva, O., Thybo, H., & Tolkunov, A. (2018). Lithospheric structure along wide-angle seismic profile GEORIFT 2013 in Pripyat-Dnieper-Donets Basin (Belarus and Ukraine). Geophysical Journal International, 212(3), 1932—1962. https://doi.org/10.1093/gji/ggx509.

Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Środa, P., Lysynchuk, D., Grad, M., Kovacs, I., Stephenson, R., Thybo, H., Artemieva, I.M., Omelchenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Guterch, A., Hegedűs, E., Komminaho, K., Legostaeva, O., Tiira, T., & Tolkunov, A. (2013). Seismic velocity model of the crust and upper mantle along profile PANCAKE across the Carpathians between the Pannonian Basin and the East European Craton. Tectonophysics, 608, 1049—1072. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.07.008.

Stoyanov, S.S. (1977). The mechanism of formation of rupture zones. Moscow: Nedra, 144 p. (in Russian).

The creation of a complex trivial geophysical model of the lithosphere in connection with magmatism, tectonics, and the establishment of the corny copalins of the Ukrainian Shield. — Scientific call to the Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine. (2006). Kiev, Ukrgeolfond, 515 p. (in Russian).

Thybo, H., Janik, T., Omelchenko, V.D., Grad, M., Garetsky, R.G., Belinsky, A.A., Karatayev, G.I., Zlotski, G., Knudsen, M.E., Sand, R., Yliniemi, J., Tiira, T., Luosto, U., Komminaho, K., Giese, R., Guterch, A., Lund, C.-E., Lysynchuk, D.V., Kharitonov, O.M., Ilchenko, T., Skobelev, V.M., & Doody, J.J. (2003). Upper lithospheric seismic velocity structure across the Pripyat Trough and the Ukrainian Shield along the EUROBRIDGE’97 profile. Tectonophysics, 371(1-4), 41—79. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(03)00200-2.

Yegorova, T.P., Starostenko, V.I., Kozlenko, V.G., & Yliniem, J. (2004). Lithosphere structure of the Ukrainian Shield and Pripyat Trough in the region of EUROBRIDGE-97 (Ukraine and Belarus) from gravity modeling. Tectonophysics, 381, 29—59. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2002.06.003.

Мitrokhin, А.V. (2011). Anothosite-rapakivi-granite association of Ukrainian Shield (geology, composition and origin). Extended abstract of Doctor¢s thesis. Kyiv, 36 p. (in Ukrainian).