ПОЛЕВАЯ ТЕКТОНОФИЗИКА В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ

Комплексный подход, объединяющий кинематический и структурно-парагенетический методы полевой тектонофизики, позволяет строить непрерывную временную развертку напряженно-деформированных состояний (НДС) и деформационных режимов (ДР) изучаемых районов от литификации осадков до завершающего орогенического процесса. Определение непрерывной последовательности НДС и ДР позволяет контролировать уже известные геодинамические построения и корректировать геодинамические модели. Примером может служить тектонофизическое изучение альпийского структурного этажа Западного Горного Крыма (ЗГК) и докембрийских комплексов Украинского щита (УЩ).

Данные, полученные в ЗГК, позволяют внести коррективы в модель геодинамического развития Горного Крыма. В частности, траектории главных нормальных напряжений (рис. 4 и 5) как в сдвиговом, так и во взбросовом или сбросовом режимах, указывают на реверсный характер движений Восточно- и Западно-Черноморской микроплит при общем нажиме их на Крымский полуостров с юго-востока, юга и юго-запада (рис. 7). В докембрийских комплексах центральной части УЩ (рис. 8) установлены 13 этапов деформации региона между ≥2.7 и 1.6 млрд лет назад. До рубежа 2.05–2.10 млрд лет назад регион развивался в режиме транстенсии и транспрессии, при котором Западная (гнейсово-гранулитовая) и Восточная (гранит-зеленокаменная) архейские микроплиты УЩ в неоархее расходились, а в палеопротерозое сближались и расходились под острым углом. Предполагается, что Западную и Восточную микроплиты в архее разделяла океаническая или субокеаническая литосфера (рис. 12, 13). В период 2.3–2.4 млрд лет назад плиты сблизились полностью, образовав зону коллизии. Один из возможных механизмов закрытия океанического окна – поддвиг верхних горизонтов субокеанической литосферы под корово-мантийные пластины по пологим поверхностям срыва (несубдукционный вариант), одной из которых является раздел Мохо.

На рубеже 2.05–2.10 млрд лет назад начался раздвиг Западной и Восточной микроплит УЩ, который устанавливается тектонофизическими данными по полям субширотного растяжения земной коры. Во время раздвига 2.05–2.10 млрд лет назад эманации и растворы получили возможность подъема в верхнюю кору, стимулируя процессы палингенеза (новоукраинские и кировоградские граниты), а при повторном раздвиге 1.75 млрд лет назад в верхнюю кору интрудировала магма основного и кислого состава (плутон габбро-анортозитов и рапакиви). Зона раздвига совпала с бывшим коллизионным швом и стала местом формирования межрегиональной шовной зоны Херсон – Смоленск, протягивающейся субмеридионально через всю Восточно-Европейскую платформу.

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

2. Chardon D., Gapais D., Cagnard F., 2009. Flow of ultra-hot orogens: a view from the Precambrian, clues for the Phanero- zoic. Tectonophysics 477 (3-4), 105-118. http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2009.03.008.

3. Devlaux D., Sperner B., 2003. New aspects of tectonic stress inversion with reference to the TENSOR program. Geological Society, Special Publications 212, 75-100.

4. Dovbnich M.M., Demianets S.N., 2009. Stress fields of the tectonosphere due to violation of geoisostasy and geodynamics of the Crimean Black Sea region. Geofizicheskiy Zhurnal 31 (2), 107-116 (in Russian) [Довбнич М.М., Демьянец С.Н. По¬ля напряжений тектоносферы, обусловленные нарушением геоизостазии и геодинамика Крымско-Черноморского региона // Геофизический журнал. 2009. Т. 31. № 2. С. 107-116].

5. Geyko V.S., Tsvetkova T.A., Shumlyanska L.A., Bugaenko I.V., Zayets L.N., 2005. Regional 3-D P-velocity model of the mantle of Sarmatia (south-west of the East-European Platform). Geofizicheskiy Zhurnal 27 (6), 927-939 (in Russian) [Гейко В.С., Цветкова Т.А., Шумлянская Л.А., Бугаенко И.В., Заец Л.Н. Региональная 3-D P-скоростная модель мантии Сарматии (юго-запад Восточно-Европейской платформы) // Геофизический журнал. 2005. Т. 27. № 6. С. 927-939].

6. Gintov O.B., 2005. Field Tectonophysics and Its Application in Studies of Crustal Deformation in Ukraine. Phoenix, Kiev, 572 p. (in Russian) [Гинтов О.Б. Полевая тектонофизика и ее применение при изучении деформаций земной коры Украины. Киев: Феникс, 2005. 572 с.].

7. Gintov O.B., Isai V.M., 1988. Tectonophysical Studies of Faults in the Consolidated Crust. Naukova Dumka, Kiev, 228 p. (in Russian) [Гинтов О.Б., Исай В.М. Тектонофизические исследования разломов консолидированной коры. Киев: Наукова думка, 1988. 228 с.].

8. Gintov O.B., Murovskaya A.V., Mychak S.V., 2008. Integration of structural, paragenetical and kinematical methods as a pre¬requisite for progress in field tectonophysics. In: Tectonophysics and Current Problems of Earth Sciences. Proceedings of the All-Russia Conference. Institute of Physics of the Earth, RAS, Moscow, Vol. 1, p. 22-28 (in Russian) [Гинтов О.Б., Муровская А.В., Мычак С.В. Комплексирование структурно-парагенетического и кинематического методов - условие дальнейшего прогресса в полевой тектонофизике // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле: Материалы докладов Всероссийской конференции. М.: Институт физики Земли РАН, 2008. Т. 1. С. 22-28].

9. Gintov O.B., MychakS.V., 2011. Geodynamic evolution of Ingulsky megablock of the Ukrainian shield according to geologi¬cal, geophysical and tectonophysical data. 2. Geofizicheskiy Zhurnal 33 (4), 89-99 (in Russian) [Гинтов О.Б., Мычак С.В. Геодинамическое розвитие Ингульского мегаблока Украинского щита по геолого-геофизическим и тектонофизическим данным. 2 // Геофизический журнал. 2011. Т. 33. № 4. С. 89-99].

10. Gintov O.B., Pashkevich I.K., 2010. Tectonophysical analysis and geodynamical interpretation of three-dimensional geo¬physical model of the Ukrainian shield. Geofizicheskiy Zhurnal 32 (2), 3-27 (in Russian) [Гинтов О.Б., Пашкевич И.К. Тектонофизический анализ и геодинамическая интерпретация трехмерной геофизической модели Украинского щита // Геофизический журнал. 2010. Т. 32. № 2. С. 3-27].

11. Gushchenko O.I., 1979. Method of kinematic analysis of destruction structures at the reconstruction of fields of tectonic stressesK In: Fields of stresses and deformations in the lithosphere. Nauka, Moscow, p. 7-25 (in Russian) [Гущенко О.И. Метод кинематическеого анализа структур разрушения при реконструкции полей тектонических напряжений // Поля напряжений и деформаций в литосфере. М.: Наука, 1979. С. 7-25].

12. Murovskaya A.V., 2012. The stress-strained state of the Western Mountainous Crimea in the Oligocene-Quaternary according to tectonophysical data. Geofizicheskiy Zhurnal 34, (2), 109-119 (in Russian) [Муровская А.В. Напряженно-дефор¬мированное состояние Западного Горного Крыма в олигоцен-четвертичное время по тектонофизическим данным // Геофизический журнал. 2012. Т. 34. № 2. С. 109-119].

13. Patalaha E.I., Gonchar V.V., Senchenkov I.K., Chervinko O.P., 2003. The Indentor Mechanism in Geodynamics of the Cri¬mean Black Sea region. Emko, Kiev, 226 p. (in Russian) [Паталаха Е.И., Гончар В.В., Сенченков И.К., Червинко О.П. Инденторный механизм в геодинамике Крымско-Черноморского региона. Киев: Эмко, 2003. 226 с.].

14. Pustovitenko B.G., 2002. Focal mechanisms of perceptible earthquakes of the Crimean Black Sea region during the last 20 years. In: Seismological Bulletin of Ukraine, 2000. Publishing House of IG NASU, KES, Kiev, p. 59-64 (in Russian) [Пустовитенко Б.Г. Механизмы очагов ощутимых землетрясений Крымско-Черноморского региона последних 20 лет. Сейсмологический бюллетень Украины за 2000 год. Киев: Изд-во ИГ НАНУ, КЭС, 2002. С. 59-64].

15. Rebetsky Yu.L., 2002. The review of methods of reconstruction of tectonic stresses and seismotectonic deformations. In: Tec¬tonophysics today. JIPE RAS, Moscow, p. 227-243 (in Russian) [Ребецкий Ю.Л. Обзор методов реконструкции тектонических напряжений и сейсмотектонических деформаций // Тектонофизика сегодня. М.: ОИФЗ РАН, 2002. С. 227-243].

16. Shcherbak N.P., 2005. Geochronology of the Early Precambrian Ukrainian Shield. The Archean. Naukova Dumka, Kiev, 244 p. (in Russian) [Щербак Н.П. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей. Киев: Наукова думка, 2005. 244 с.].

17. Shcherbak N.P., 2008. Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. The Proterozoic. Naukova Dumka, Kiev, 240 p. (in Russian) [Щербак Н.П. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Протерозой. Киев: Наукова думка, 2008. 240 с.].

18. Sizova E., Gerya T., Brown M., Perchuk L., 2010. Subduction styles in the Precambrian: Insight from numerical experiments. Lithos 116 (3-4), 209-229. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2009.05.028.

19. Volfman Yu.M., 2008. The effect of kinematic environments on the cyclical geological processes within the Crimea and the Northern Black Sea region during the Alpine stage. Geofizicheskiy Zhurnal 30 (5), 101-114 (in Russian) [Вольфман Ю.М. О влиянии кинематических обстановок на цикличность геологических процессов в пределах Крыма и Се¬верного Причерноморья в течение альпийского этапа // Геофизический журнал. 2008. Т. 30. № 5. C. 101-114].