Внутрішня будова і кінематика Звіздаль-Заліської та Брусилівської зон розломів Українського щита за результатами тектонофізичних і магнітометричних досліджень

Автор(и)

  • С. В. Мичак Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • М. І. Бакаржієва Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • Л. В. Фарфуляк Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • А. В. Марченко Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.v44i1.253712

Ключові слова:

Український щит, Звіздаль-Заліська зона розломів, Брусилівська зона розломів, Звіздаль-Заліська дайка, тріщинуватість гірських порід, структурно-текстурні елементи гірських порід, поля напружень

Анотація

З метою з’ясування внутрішньої будови та кінематики Звіздаль-Заліської і Брусилівської зон розломів Українського щита у 2021 р. проведено польові магнітометричні дослідження Звіздаль-Заліської дайки й тектонофізичні заміри тріщинуватості і структурно-текстурних елементів гірських порід поблизу населених пунктів Малин, Радомишль, Погребище, Буки, Кашперівка, а також проаналізовано дані глибинного сейсмічного зондування вздовж геотраверсів ІІ і VI.

За тектонофізичними даними встановлено, що для гірських порід досліджуваної території характерними є зсувні деформаційні процеси з чергуванням режимів субширотного та субмеридіонального стиснення, які співвідносяться з наймолодшим в межах Українського щита суботсько-мошоринським етапом розломоутворення (1,80—1,77 млрд років тому), з субгоризонтальними осями стиснення (σ1 — 315°) та розтягу (σ3 — 45°). У досліджуваному районі широко розвинені тріщини та полоси гнейсів похилого падіння, за якими встановлено скидовий деформаційний режим (σ1 — 100°/85°, σ3 — 280°/05°, σ2 — 10°/02°). З цим режимом автори пов’язують утворення Звіздаль-Заліської дайки основних порід. У вузлі перетину Звіздаль-Заліської зони розломів з Немирівською виявлені деформації немирівського етапу розломоутворення (1,99 млрд років тому), у перетині з Брусилівською зоною зафіксовано поле напружень σ1 — 301°, σ3 — 31°, яке повторює основне поле деформацій Новоград-Волинського та Уманського масивів і належить до їх деформацій ~2,05 млрд років тому.

За даними глибинного сейсмічного зондування вздовж геотраверсів II та VI установлено, що Звіздаль-Заліська зона розломів проходить у мантію за всім своїм простяганням — і на півночі, і на півдні. Структура земної кори в районі досліджень має верхню двошарову кору (Vр=5,9—6,4 км/с), з чергуванням низько- (5,8—6,2 км/с) та високошвидкісного (6,3—6,9 км/с) горизонтів, середню (6,4—6,9 км/с) та нижню кору (6,9—7,0 км/с), яка має хвилясту куполоподібну форму з високою диференційованою картиною швидкостей, різну по обидва боки від Центральної зони розломів. Бузький мегаблок має структуру куполоподібного підняття за геотраверсом VІ й ділиться Звіздаль-Заліською зоною розломів навпіл на межі Мохо згідно з даними моделі томографічної інверсії за структурою зміни градієнта швидкості.

За магнітометричними даними Звіздаль-Заліська зона розломів майже повністю знаходиться в зоні регіонального мінімуму магнітного поля (∆В)а,рег, який об’єднує між собою ділянки земної кори з мінімальними значеннями намагніченості. Звіздаль-Заліська дайка формувалась у часовому відрізку становлення Коростенського плутону та під час активізації глибинної Звіздаль-Заліської зони розломів. Невелика глибина підтверджує її корове походження, різний крутий нахил частин дайки засвідчує її загальне субвертикальне падіння, що відповідає вертикальному положенню Звіздаль-Заліської зони розломів.

Дані щодо хіміко-мінерального складу родовищ корисних копалин та їх розміщення вказують, що найголовнішими регіональними структурами, які вплинули на металогенічну спеціалізацію району досліджень, є Звіздаль-Заліська, Брусилівська, Немирівська, Хмільникська, Центральна, Сарненьсько-Варварівська зони розломів.

Посилання

Anisimov, V.A. (2005). Patterns of localization, predictive criteria and prospecting signs of uranium mineralization of hydrother-mal vein-stockwork type in the basement rocks of the Ukrainian shield (deposit model). Zbirnyk naukovykh prats' UkrDHRI, (1), 33—36 (in Russian).

Antsiferov, A.V. (Ed.) (2009). Geological and geophysical model of the Nemirovsko-Kocherovskaya suture zone of the Ukrainian shield. Donetsk: Weber, 253 p. (in Russian).

Boyko, V.L., Monakhov, V.S., & Stulchikov, V.A. (1988). Gold-bearing manifestations of greenstone belts of the Ukrainian shield. In Criteria for Prospecting and Prospects for Gold Potential in Ukraine (pp. …—…). Kiev: Edition of the Academy of Sciences of Ukraine (in Russian).

Bochay, L.S., Galetskiy, L.S., Kulish, E.A., & Nechaev, S.V. (1998). Map of gold potential in Ukraine. Scale 1: 1,500,000. Ex-planatory note. Kiev: Publication of the State Committee for Geology of Ukraine (in Russian).

Gintov, O.B. (2004.). Fault zones of the Ukrainian Shield. The impact of the processes of fault formation on the earth’s crust structure. Geofizicheskiy Zhurnal, 26(3), 3—24 (in Russian).

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

Gintov, O.B. (2014). Scheme of periodization of faulting stages in the Earth’s crust of the Ukrainian shield — new data. Geofizi-cheskiy Zhurnal, 36(1), 3—18. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i1.2014.116145 (in Russian).

Gintov, O.B., & Mychak, S.V. (2011a). Geodynamic development of the Ingul megablock of the Ukrainian Shield for geological-geophysical and tectonophysical data. I. Geofi¬zi¬cheskiy Zhurnal, 33(3), 102—118. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i3.2011.116932 (in Russian).

Gintov, O.B., & Mychak, S.V. (2011). Geodynamic development of the Ingul megablock of the Ukrainian Shield for geological-geophysical and tectonophysical data. II. Geofizicheskiy Zhurnal, 33(4), 89—99. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i4.2011.116898 (in Russian).

Gintov, О.B., Orlyuk, M.I., Entin, V.A., Pashkevich, I.K., Mychak, S.V., Bakarzhieva, 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).

Gintov, O.B., & Pashkevich, I.K. (2010). Tectonophysical analysis and geodynamic interpretation of the three-dimensional geo-physical model of the Ukrainian Shield. Geofizicheskiy Zhurnal, 32(2), 3—27. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v32i2.2010.117553 (in Russian).

Entin, V.A. (2005). Geophysical basis of the Tectonic Map of Ukraine at a scale of 1:1000 000. Geofizicheskiy Zhurnal, 27(1), 74—88 (in Ukrainian).

Entin, V.A. (….). Natural geophysical phenomena of Ukraine. Kiev, 75 p. (in Russian).

Entin, V.A., Shymkiv, L.M., Nechaeva, T.S., Dzyuba, B.M., Hintov, O.B., Pashkevich, I.K., Krasovskyi, S.S. (2002). Preparation of the geophysical basis of the tectonic map of Ukraine at a scale of 1:1000 000. Geoinform of Ukraine, 55 p. (in Ukrainian).

Ziultsle, V. (2003). Report on geological additional study on a scale of 1:200,000 of the territory of sheet M-35-XXIV (Skvira) for 1998—2003. Geological structure and minerals of the basin of the upper reaches of the Ros River. PDRGP «Northern Geology» (in Ukrainian).

Ziultsle, O.V., Stepanyuk, V.V., Ziultsle, V.V., Dovbush, T.I., & Kurylo, S.I. (2016). Radiogeochronology of suture zone of Dniester-Bug and Ros’-Tikych megablocks. Article 1. Geochronology of rock complexes of Ros’-Tikych megablock. Miner-alohichnyy Zhurnal, 38(1), 84—93 (in Ukrainian).

Krylov, I.A. (Ed.). (1988). Map of discontinuities and main zones of lineaments in the southwest of the USSR (using satellite im-agery). Scale 1:1000 000. Moscow: Edition of the Main Directorate of Geodesy and Cartography, 4 p. (in Russian).

Kostenko, M.M. (2019). Metallogenic features and ore-bearing evaluation of basite dike formations of Volyn blok of the Ukraini-an Shield. Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI, (3-4), 3—23 (in Ukrainian).

Metalidi, S.V., & Nechaev, S.V. (1983). Sushchano-Perzhanskaya zone (geology, mineralogy, ore content). Kiev: Naukova Dumka, 136 p. (in Rus¬sian).

Mikhaylova, N.P., & Glevasskaya, A.M. (1965). Magnetization of basic and ultrabasic rocks of the Ukrainian shield and its use in geologists. Kiev: Naukova Dumka, 150 p. (in Russian).

Mikhaylova, N.P., Kravchenko, S.N., & Glevasskaya, A.M. (1994). Paleomagnetism of anorthosites. Kiev: Naukova Dumka, 211 p. (in Russian).

Mychak, S.V. (2019). Structural features and kinematic development of the earth’s crust of the western part of the Ukrainian shield. Doctor¢s thesis. Kyiv, 2019. 364 p. (in Ukrainian).

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), 83—99. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i1.2015.111327 (in Russian).

Mychak, S.V., Kurylo, S.I., Belskyi, V.N., & Murovskaya, A.V. (2016). Stress-Strain state of Rosynsk block of the shield for up-stream of the Ros’ River (Fursy—Borschahivka). Geodynamika, (2), 123—133. https://doi.org/10.23939/jgd2016.02.123 (in Russian).

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

Nechaev, S.V., Gintov, O.B., & Mychak, S.V. (2019). On a link of rare earth-rare metal and gold-ore mineralizationwith fault-block tectonics of the Ukrainian shield. 2. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(2), 58—83. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i2.2019.164450 (in Russian).

Nechaev, S.V., Esypchuk, K.E., Shumlyanskiy, V.A., Lebed, N.I., & Tretyakov, Yu.I. (2005). Noble metals. Gold. In Metallic and non-metallic minerals of Ukraine. T. 1. Metallic minerals (pp. 484—541). Kiev-Lvov: Tsentr Evropy (in Russian).

Nechaeva, T.S., Shymkiv, L.M., & Horkavko, V.M. (2002). Map of the anomalous magnetic field (ΔT)a of Ukraine scale 1:1 000 000. Kyiv, 1 p. (in Ukrainian).

Orlyuk, M.I. (2000). Spatial and spatio-temporal magnetic models of different-rank structures of the continental type lithosphere. Geofizicheskiy Zhurnal, 22(6), 148—165 (in Russian).

Orlyuk, M.I., Romenets, A.A., Marchenko, A.V., Orlyuk, I.M., & Ivashchenko, I.N. (2015). Magnetic declination of the territory of Ukraine: the results of observations and calculations. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(2), 73—85. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i2.2015.111307 (in Russian).

Pashkevich, I.K. (1971). Geomagnetic field of the Ukrainian SSR and some questions of its connection with the tectonic and deep structure of the earth’s crust. Candidate’s thesis. Kiev, 136 p. (in Russian).

Pashkevich, I.K., Markovskiy, V.S., Orlyuk, M.I., Eliseeva, S.V., Mozgovaya, O.P., & Tarashchan, S.A. (1990). Magnetic model of the lithosphere of Europe. Kiev: Naukova Dumka, 168 p. (in Russian).

Pashkevich, I.K., Orlyuk, M.I., Eliseeva, S.V., Bakarzhieva, M.I., Lebed, T.V., & Romenets, A.A. (2006). 3D magnetic model of the earth’s crust of the Ukrainian Shield and its petrological and tectonic interpretation. Geofizicheskiy Zhurnal, 28(5), 7—18 (in Russian).

Privalov, V.O., Osmachko, L.S., & Ponomarenko, O.M. (2020). Geodynamic conditions for the formation of structural-material complexes of the Precambrian of the Ukrainian shield. Kiev: Naukova Dumka, 175 p. (in Ukrainian).

Remezova, O. (2011). Structural-tectonic factors of formation of Korosten pluton’s Ti-bearing gabbros. Visnyk Kyyivs'koho natsional'noho universytetu imeni Tarasa Shevchenka. Heolohiya, (55), 8—14 (in Ukrainian).

Semenenko, N.P. (Ed.). (1975). Criteria for predicting the deposit of the Ukrainian shield and its framing. Kiev: Naukova Dumka, 560 p. (in Russian).

Sollogub, V.B., Kalyuzhnaya, L.T., & Chekunov, A.V. (1968). Deep structure of the earth’s crust in the region of the Korosten pluton according to the data of deep seismic soundings. Geofizicheskiy sbornik IG AN USSR, (25), C. …—… (in Russian).

Starostenko, V.I., Gintov, O.B., & Kutas, R.I. (2011). Geodynamic development of the lithosphere of Ukraine and its role in the formation and location of mineral deposits. Geofizicheskiy Zhurnal, 33(3), 3—22. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i3.2011.116919 (in Russian).

Stoyanov, S.S. (1977). Mechanism of formation of discontinuous zones. Moscow: Nedra, 144 p. (in Russian).

Chekunov, A.V. (Ed.). (1988). Lithosphere of Central and Eastern Europe: Geotraverses IV, VI, VIII. Kiev: Naukova Dumka, 172 p. (in Russian).

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

Shevchuk, V.V., Lavrenyuk, M.V., & Kravchenko, D.V. (2013). Fundamentals of structural analysis. Kyiv: VPTS «Kyyivs'kyy universytet», 287 p. (in Ukrainian).

Shumlyanskyy, L., Mytrokhyn, O., Duchesne, J., Bogdanova, S., Billström, K., Omelchenko, A., & Bagiński, B. (2018). Petrology of Subalkaline Dolerite Dykes of the Korosten Complex, North-Western Region of the Ukrainian Shield. Mineralohichnyy Zhurnal, 40(1), 32—51. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.01.032 (in Russian).

Shumlyanskyy, L.V. (2012). Petrology and geochronology of rock complexes of the North-Western region of the Ukrainian shield and its western slope. Doctor¢s thesis. Kiev, 510 p. (in Ukrainian).

Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Lesnaya, I.M., Ponomarenko, A.N., & Shumlyanskiy, L.V. (2008). Geochronology of the Ear-ly Precambrian of the Ukrainian Shield. Proterozoic. Kiev: Naukova Dumka, 239 p. (in Russian).

Shcherbakov, I.B. (2005). Petrology of the Ukrainian shield. Lvov: ZUKTs, 366 p. (in Russian).

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

Bogdanova, S., Gorbatschev, R., Grad, M., Gu¬terch, A., Janik, T., Kozlovskaya, E., Motuza, G., Skridlaite, G., Starostenko, V., & Taran, L. (2006). EUROBRIDGE: New insight into the geodynamic evolution of the East European Craton In: Gee, D.G., Ste-phenson, R.A. (Eds.), European Lithosphere Dynamics (pp. 599—628). Geol. Soc., London, Memoirs, 32. https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2006.032.01.36.

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, 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—21. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i1.2019.158870.

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.

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

Geophysical Software Solutions. Potent v.4.17.01. (2017). Retrieved from https://www.geoss.com.au/index.html.

Lysynchuk, D., Farfuliak, L., Kolomiyets, K. (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 «Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects», May 2019, Kyiv, Ukraine (pp. 1—5). https://doi.org/10.3997/2214-4609.201902114.

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» 11¾14 May 2020 Kyiv, Ukraine (pp. 1—6). https://doi.org/10.3997/2214-4609.2020geo019.

Mychak, S.V., & Farfuliak, L.V. (2021). Inner structure and kinematics of the Sushchany-Perga fault zone of the Ukrainian Shield according to the tectonophysical study. Геофиз. журн., 43(1), 142—159. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225496.

Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Sroda, P., Lysynchuk, D., Grad, M., Ko¬vacs, I., Stephenson, R., Thybo, H., Artemieva, I.M., Omel¬chenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Gu¬terch, A., Hegedus, E., Komminaho, K., Le¬go¬staeva O., Tiira, T., & Tolkunov, A. (2013). Seis¬mic velocity model of the crust and upper mant¬le 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.

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.

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

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-04-03

Як цитувати

Мичак, С. В., Бакаржієва, М. І., Фарфуляк, Л. В., & Марченко, А. В. . (2022). Внутрішня будова і кінематика Звіздаль-Заліської та Брусилівської зон розломів Українського щита за результатами тектонофізичних і магнітометричних досліджень. Геофізичний журнал, 44(1), 83–110. https://doi.org/10.24028/gzh.v44i1.253712

Номер

Розділ

Статті