Геологічна будова та корисні копалини України

Оскільки ми вже маємо загальне уявлення про те, як формувалася земна кора й гідросфера, то природним буде таке питання: а як відбувалося формування в часі корисних копалин? Це не лише цікава, але й важлива для нас інформація, оскільки без вивчення, видобування й використання корисних копалин людство наразі не може існувати. Вік корисних копалин у деяких випадках є визначальним для їх прогнозування й пошуків. Ми повинні знати, коли й де вони утворилися, де їх варто шукати.

Відразу ж слід уточнити, що поняття про корисні копалини є дуже широким, уявлення про них змінювалися в часі. Це вчення становить інтерес не лише для геології, яка вважає його одним з основних напрямів своєї діяльності, але й географії та інших наук, що опікуються питаннями територіального розміщення корисних копалин, умов видобування й раціонального їх використання. Корисні копалини прийнято поділяти на три основні групи: рудні, нерудні й горючі. Спробуємо розглянути особливості розвитку в часі лише деяких корисних копалин.

Типовим прикладом рудних корисних копалин є залізні руди, які людина почала освоювати практично від початку свого розвитку. Вони різняться за складом, умовами утворення й віком. Формування таких руд відбувалося вже в давній історії земної кори. Ми говорили про грандіозне їх накопичення в докембрії, близько 2,3 млрд. років тому. Вони відомі в Криворізькому басейні, у межах Курської магнітної аномалії (КМА), на Балтійському й Канадському щитах. Такі скупчення пов'язані з породами, що отримали назву залізистих кварцитів, або джеспілітів. Передбачається, що вони сформувалися у своєрідних водних басейнах ранньопротерозойського віку, можливо, за рахунок космічного надходження відповідної речовини (залізні метеорити).

Ще одна група залізних руд формувалася під впливом гранітів, що стикаються з карбонатними породами. У результаті термального впливу та привнесення певних компонентів їх накопичення на межі магматичних порід і карбонатів утворюються своєрідні скарни, з якими найчастіше пов'язані родовища заліза, міді, поліметалів. Найактивніше таке рудоутворення відбувалося в пізньому палеозої, упродовж герцинського гороутворення (325-250 млн. років тому). Зокрема, значні скупчення таких руд відомі в межах Уралу, Алтаю, Центральної Європи, Казахстану, в інших регіонах.

Урешті-решт, існування залізорудних басейнів відбувалося й у зовсім недалекому минулому. Зокрема, у межах України відома неогенова залізорудна формація Азово-Причорноморської провінції. Вона включає рудоносні площі Керченського півострова, Присивашшя, Херсонської області та ін. Тут сформовані залізні руди мають осадкове хемогенне походження й накопичені у великих лаг гунах. Передбачається, що це відбувалося за рахунок життєдіяльності своєрідних бактерій, У родовищах Керченського півострова вміст Феруму в руді досягає 37-40 %, а потужність рудних шарів становить 10-12 м. Процес протікав близько 3,5 млн. років тому, про що свідчить різноманіття процесів залізорудного накопичення.

Дуже цікавим і показовим є процес вугленакопичення, формування в часі вугленосних відкладень. Для нього характерним є не лише нерівномірність накопичення вугіль, але й чітко виражене територіальне переміщення вугленосних басейнів у різні інтервали геологічної історії. Слід відзначити, що цей процес почався лише із середнього палеозою. Більш давніх вугленосних відкладень практично немає, оскільки в давні інтервали часу рослинного світу на земній поверхні в значних масштабах ще не існувало. Вугілля середнього палеозою утворює незначні скупчення в різних районах Європи: Приуралля, Прикаспію, Західного Донбасу, Воронезької височини та ін. Ще раз нагадаю, що середній палеозой.(інтервал часу - 400-325 млн. років тому) характеризувався тим, що в той час зійшлися материки Північної Америки й Євразії, а на місці колишнього океану Япетус сформувалися численні широкі лагуни, у яких почала накопичуватися рослинна органіка. До речі, саме тоді на земну поверхню в значних масштабах почали виходити й морські організми.

Часом найбільш активного вугленакопичення став пізній палеозой (325-250 млн. років тому). У цей інтервал історії накопичилося понад половину всіх відомих запасів вугілля. Пізньопалеозойські вугленосні відкладення утворюють два чітко розмежовані пояси. Протягом середнього карбону вугленакопичення відбувалося на територіях Центрального Казахстану (Карагандинський басейн), Донбасу, у басейнах Західної Європи, південної частини Англії, в Аппалачах Північної Америки. Структурний план середньопермського вугленосного пояса Євразії різко відрізняється від більш давнього кам'яновугільного. Він утворює трансматериковий пояс вугільних басейнів, що простягається від Печори й Таймиру через Тунгуський та інші басейни Сибірської платформи, а також Кузбас і тягнеться на північний схід Індостану. Цікаво, що територіального поєднання цих двох поясів не зафіксовано.

Мезозойське й кайнозойське вугленакопичення характеризується різким зниженням своїх масштабів. Воно пов'язано в основному з азіатською частиною материка. Для нього, як і для попередніх етапів, характерна нерівномірність розвитку цього процесу в часі, чергування епох згасання або активізації накопичення вугілля, а також стрибкоподібне переміщення різновікових вугленосних басейнів. З-поміж великих басейнів цього часу можна назвати лише Південно-Якутський і Вілюйський. Звичайно ж, це дрібні й розсіяні вугленосні депресії. Крім цього, найбільш активне пізньопалеозойське вугленакопичення збігається за часом з герцинським гороутворенням. Цей інтервал часу характеризувався найбільш різкою диференціацією рельєфів, що створювало сприятливі умови для інтенсивного вугленакопичення.

До корисних копалин слід було б зарахувати підземні води. Ми звикли до їх майже повсюдного поширення, вважаємо, що це та корисна копалина, яка формується вже на наших очах, запаси її можуть безупинно відновлюватися й нам не загрожує її дефіцит. Про це свідчать умови накопичення ґрунтових вод, верхнього водоносного горизонту. Водночас багато фахівців уже сьогодні прогнозують, що найближчими десятиліттями вона може стати однією з найбільш важливих і затребуваних корисних копалин. Отже, є сенс уточнити, як відбувається її накопичення в часі.

Водночас із ґрунтовими водами, що формуються сьогодні, існують і більш давні різновиди, які отримали назву седиментаційних, або седиментогенних. Це води давніх морських басейнів, які збереглися в накопичених осадках, а потім у процесі подальшого перетворення, діагенезу, ущільнення й переміщення опинилися в породах, що містять їх. Частково вони можуть використовуватися. Більш поширеними є води артезіанських басейнів, що знаходяться на значній глибині й зазвичай під великим тиском. Прикладом однієї з таких найбільших структур у нас може бути Дніпровсько-Донецький артезіанський басейн. Його верхні водоносні горизонти містять прісні води, що активно використовуються.

Такі води містять корисні компоненти, які роблять їх більш привабливими, ніж ґрунтові. Вони поки що не забруднені. Вивчення швидкості переміщення підземних вод і розмірів артезіанських басейнів дозволяє фахівцям стверджувати, що сформувалися вони близько 15 тис. років тому - в епоху останнього похолодання. Водночас надмірно активний відбір таких вод не дозволить компенсувати їх надходження і теоретично відновлювана корисна копалина не встигатиме задовольняти наш попит. Таке явище обов'язково слід ураховувати нашим екологам.

Ми звикли до того, що майже всі корисні копалини, крім ґрунтових вод, не можуть бути зараховані до відновлюваних і вимагають Обережного використання. А чи можуть існувати рудні корисні копалини, які в досить великих об'ємах формуються наразі? Найцікавіше, що такі є! Ідеться про залізорудні й марганцеві конкреції, що утворюються на дні Світового океану. їх почали вивчати порівняно нещодавно, але вони відразу зацікавили фахівців. На глибині понад 4 км такі скупчення утворюють майже суцільний шар. Ці конкреції містять до 36 % Мангану, а також Ферум, Купрум, Нікель, Кобальт, Титан, Молібден та інші елементи (понад двадцять). У США, Японії, ФРН уже розроблено технічні прийоми їх видобування. Головною проблемою їх використання є лише економічні показники такого процесу, а також екологічні наслідки подібних розробок. І оскільки ми завели мову про швидкість формування корисних копалин, слід відзначити, що темп сучасного росту подібних утворень на дні океану цілком може задовольнити нагальні потреби людства.

Як приклад ми розглянули особливості формування в часі лише кількох корисних копалин, показали лише окремі закономірності просторово-часового розвитку цього процесу. Таких прикладів можна навести чимало. Це предмет вивчення низки наук і вчень, серед яких можна назвати металогенію (наука про народження металів), мінерагенію, вчення про горючі корисні копалини та ін. Дуже складним є з'ясування закономірностей формування нафтогазових скупчень, які безупинно переміщаються, утворюються в результаті як перетворення в надрах якихось органічних речовин, так і глибинного надходження вуглеводнів. І, звичайно ж, демонструють різноманіття історії розвитку земної кори.

Рельєфи минулого: що ми можемо про них знати?

Раніше вже говорилося про існування в минулому окремих материків і океанів, які наразі вже зникли, про періодичне розростання і скорочення морських площ. Трохи нижче ми розглядатимемо умови й закономірності розвитку в часі гороутворення. Усі ці питання входять до кола проблеми, яку можна назвати рельєфами минулого. Їх вивченням займається геоморфологія, яку і геологи, і географи вважають своєю. Нас має цікавити, як формувався, змінювався рельєф у часі, як ми можемо це вивчати. Природно, що в наших бесідах ми спробуємо розглянути все це.

Торкнемося одного окремого питання: у який спосіб ми можемо відновлювати рельєфи минулого? Це той напрям досліджень, яким займається палеогеографія - теоретично знайома й близька нам наука. Спробуємо уточнити методику палеогеографічних досліджень. Частково ми торкалися цього питання, говорячи про методи відновлення фізико-географічних обстановок минулого в розділі про історико-геологічний аналіз, його методи та принципи.

Аналоги добре знайомих нам фізико-географічних карт ми можемо складати для різних історико-геологічних періодів і епох. Вони будуть значно менш детальними та інформативними, більш схематичними, без уточнення оцінок і висот гірських споруджень і глибин морських басейнів, але загальне уявлення про рельєфи минулого такі палеогеографічні карти нам дадуть. Створюються вони за даними геологічних карт, на яких показано територіальне розміщення відкладень певного віку, а також заданими тектонічних карт, на яких нанесено складчасті спорудження певного віку. Це ті площі, де в певний час відбувалося гороутворення.

Страницы: 1, 2