Басейнова організація мезозой-кайнозойського морфолітогенезу північного та центрального Волино-Поділля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Інститут географії

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук

11.00.04 - геоморфологія та палеогеографія

Басейнова організація мезозой-кайнозойського морфолітогенезу північного та центрального Волино-Поділля

Погорільчук Наталія Михайлівна

Київ - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі геоморфології та палеогеографії географічного факультету Київського національного університету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник кандидат географічних наук Комлєв Олександр Олександрович, Київський націонаьний університет імені Тараса Шевченка, доцент

Офіційні опоненти

доктор географічних наук, доктор геолого-мінералогічних наук, професор Рудько Георгій Ілліч, Інститут геологічних наук НАН України, головний науковий співробітник

кандидат географічних наук Залеський Іван Іванович, Рівненська геологічна експедиція Північного державного регіонального підприємства "Північгеологія", головний гідрогеолог

Провідна установа Львівський національній університет імені Івана Франка, географічний факультет Міністерства осіти і науки України, м. Львів

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат географічних наук, старший науковий співробітник Передерій В.І.

Анотація

морфолітогенез басейновий еволюційний

Погорільчук Н.М. Басейнова організація мезозой-кайнозойського морфолітогенезу північного та центрального Волино-Поділля. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.04 - геоморфологія та палеогеографія. - Інститут географії АН України. Київ, 2002.

Досліджені будова, чинники розвитку, еволюційний та структурно-функціональний аспекти, індивідуальні і загальні риси басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля і побудовані їх спеціальні карти і розрізи. З'ясовані просторово-часові закономірності організації та розвитку морфолітосистем. Запропоновані напрямки практичного використання результатів дослідження.

Ключові слова: мезозой-кайнозой, морфолітогенез, басейнова палеогеоморфологічна морфолітосистема, морфолітокомплекс.

Аннотация

Погорильчук Н.М. Бассейновая организация мезозой-кайнозойского морфолитогенеза северной и центральной Волыно-Подолии. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.04 - геоморфология и палеогеография. - Институт географии АН Украины. Киев, 2002.

Мезозой-кайнозойский осадочный чехол северной и центральной Волыно-Подолии исследуется как часть геоморфолитосферы, являющейся условием и следствием историко-динамической системы морфолитогенеза. В качестве ее элементов рассматриваются объемные образования с цетростремительным расположением морфолитогенетических элементов, которые эволюционировали на протяжении мезозоя-кайнозоя, и поскольку изучаются преимущественно палеогеоморфологическими методами названы "бассейновыми палеогеоморфологическими морфолитосистемами". В них объединены експонированные и погребенные элементы, между которыми помимо морфологических, пространственных, генетических связей, существуют и структурно-функциональные взаимоотношения, обусловленные гравитационным полем Земли.

В работе исследованы строение, факторы развития, эволюционный и структурно-функциональный аспекты, индивидуальные и общие черты бассейновых палеогеоморфологических морфолитосистем северной и центральной Волыно-Подолии. Установлено, что пространственная, морфологическая и динамическая неоднородность и неравномерность, присущая исследуемым морфолитосистемам, является результатом взаимодействия основных условий-факторов внешней среды (тектонического и климатического) и определяется внутренними процессами самоорганизации и саморазвития.

На основе анализа построенных специальных карт и разрезов, а также комплексной характеристики каждой морфолытосистемы разработана схема их класификаций и определены общие пространственно-временные закономерности их организации на протяжении мезозоя-кайнозоя. К ним относятся направленность, периодичность, восстанавливаемость, унаследованность и новообразование, локальность.

В работе рассматриваются два типа структурных моделей бассейновых палеогеоморфологических морфолитосистем, отображающие их эволюционный и функциональный аспекты и способствующие выявлению особенностей перемещения древних и современных вещественно-энергетических потоков, что определяет их практическу специализацию. Методика и результаты исследования могут быть использованы для разработки рекомендаций, необходимых при проведении прогнозно-поисковых работ и экологической оценке последствий хозяйственной деятельности.

Ключевые слова: мезозой-кайнозой, морфолитогенез, бассейновая палеогеоморфологическая морфолитосистема, морфолитокомплекс.

Summary

Pogorilchuk N.M. Basin organization of Mezozoic-Cenozoic morphological genesis of Northern and Central Volyno-Podilla - Manuscript.

Theses for the scientific degree of candidate of geographical sciences on speciality 11.00.04 - geomophology and paleogeography. - Institute of Geography of Academy of Sciences of Ukraine. Kiev, 2002.

The composition, factors of development, evolutional and structural-functional aspects of basin paleogeomorphological morpholitosystems of Northern and Central Volyno-Podilla, as well as special maps and cross-sections are analysed. The spatio-temporal conformities of their organizanion and development since Mezozoic and Cenozoic are prezented. Some possibilities for practical application of the results of investigations are propozed.

Key words: Mezozoic-Cenozoic, morphological genesis, basin paleogeomorphological morpholitosystem, morpholitocomplex.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Рельєф є однією з матеріальних систем Землі, утворених в процесі її еволюції. Його роль проявляється у взаємодії з іншими геосферами і геосистемами та обміном з ними речовиною, енергією, інформацією. Нині рельєф розглядається як важливий чинник, ресурс, складова сучасних природно-господарських територіальних систем, і відомості про нього повинні враховуватись у стратегії розвитку і взаємодії останніх з довкіллям. Системи рельєфу, які, порівняно з багатьма іншими, відрізняються більшою просторово-часовою консервативністю, суттєво впливають на напрямки, шляхи та інтенсивність проходження через них природних і техногенних речовинно-енергетичних потоків. В зв'язку з цим, традиційні дані про рельєф повинні доповнюватись і іншими, зокрема, про будову і структуру його систем, необхідними для наступних інтерпретацій динамічного характеру. Тому, актуальною проблемою геоморфології є вивчення регіональних геоморфологічних систем, складових системи рельєфу Землі. Тут повинні бути використані уявлення про багаторівневу загальнопланетарну історико-динамічну систему морфолітогенезу - наслідком і умовою якого є геоморфолітосфера [62,63,64]. В концепції геоморфолітосфери ідейно зведені експоновані і поховані морфолітогенетичні елементи, між якими, крім просторових, історичних, генетичних зв'язків, зафіксованих в їх морфологічній і літологічній “пам'яті”, існують і структурно-функціональні відношення, зумовлені гравітаційним полем Землі. У вертикальній будові геоморфолітосфера стратифікована на різноциклові морфолітогоризонти, а її горизонтальну будову визначає сукупність об'ємних басейнових утворень з ознаками системної організації в них (басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми, мезозой-кайнозойські басейнові морфолітосистеми, басейнові історико-динамічні системи морфолітогенезу). Басейновий тип організації рельєфу встановлюється численними регіональними дослідженнями і може вважатись одним з провідних, принаймні, в його мезозой-кайнозойській історії. Він може бути використаний в регіональних геоморфологічних моделях геоморфолітосфери, необхідних при проведенні ретроспективних реконструкцій і складанні перспективних прогнозів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Обраний напрямок дослідження пов'язаний з тематикою наукових розробок кафедри геоморфології та палеогеографії. Матеріали роботи увійшли до звітів про виконання науково-дослідних робіт "Дослідження впливу мезозой-кайнозойської долинної формації платформених структур України на процеси природного і техногенного морфо- і літогенезу" (УДК 551.4 № 6.3/324-94 ДФФД) та “Структурно-морфологічний аналіз сучасних та давніх долинно-річкових комплексів з метою відродження природно-ресурсного потенціалу України” (УДК 551.4. № держ. реєстрації 0195U000183).

Мета і завдання роботи. Однорідна в геоструктурному і різнорідна в морфоструктурному відношеннях територія Волино-Поділля має потужний складнопобудований мезозой-кайнозойський осадочний покрив, одним з основних чинників формування якого була історико-динамічна система морфолітогенезу. Метою роботи є вивчення басейнової організації історико-динамічної системи морфолітогенезу. Об'єктом дослідження є виділені на цій території басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми, предметом - їх просторово-часова організація та картографічні моделі.

Для досягнення мети вирішувались наступні завдання:

1. Обгрунтувати концептуальні підходи до вивчення організації басейнових палеогеморфологічних морфолітосистем.

2. Розробити методику дослідження басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем з урахуванням геолого-геоморфологічних та палеогеоморфологічних умов північного та центрального Волино-Поділля.

3. Скласти спеціальні карти і розрізи басейнових палеогеморфологічних морфолітосистем території дослідження.

4. Проаналізувати будову, структуру, функціональну та еволюційну динаміку, зовнішні та внутрішні чинники розвитку, загальні та індивідуальні риси басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля.

5. Обгрунтувати рекомендації щодо прогнозу родовищ різних видів корисних копалин території, а також поширення техногенних забруднень в районах експлуатації Рівненської і Хмельницької АЕС.

Методичну основу дослідження становить комплекс взаємодоповнюючих геологічних, геоморфологічних і палеогеоморфологічних методів. Значне місце в роботі відведено картографуванню басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем, зокрема розробці його принципів, створенню та аналізу картографічних моделей об'єктів дослідження. Для встановлення особливостей будови і розвитку бсейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем застосовані методи математичної статистики.

Наукова новизна. Вперше мезозой-кайнозойський палеорельєф та осадочний покрив північного та центрального Волино-Поділля досліджені як частина геоморфолітосфери, елементами якої є басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми. За розробленою методикою досліджені їх будова, особливості структури, історія, функціональна і еволюційна динаміка, зовнішні та внутрішні чинники; розроблена схема типізації басейнових палеогеоморфологічних мофолітосистем; з'ясовані просторово-часові особливості їх організації; побудовані спеціальні карти, розрізи і підготовлені рекомендації важливі при ретроспективному аналізі руху давніх та прогнозі сучасних літодинамічних потоків, а разом з останніми і речовин техногенного походження.

Практичне значення роботи. Методика та результати регіонального аналізу можуть бути використані при прогнозуванні в осадочному покриві природних та техногенних речовинно-енергетичних потоків, виявленні шляхів їх переміщень та потенційно можливих місць тривалої або тимчасової акумуляції забруднюючих речовин; при проведенні прогнозно-пошукових робіт на різні види корисних копалин; екологічній експертзі природоохоронних, водогосподарських об'єктів.

Матеріали дисертації використовуються у викладанні курсів “Рельєф України”, "Еколого-геоморфологічний аналіз басейнових систем", "Методи палеогеоморфологічних досліджень" та "Охорона надр" на географічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Особистий внесок автора. Дисертаційна робота є самостійним закінченим науковим дослідженням, виконаним з урахуванням матеріалів комплексного палеогеоморфологічного аналізу наукової лабораторії кафедри, Державного геологічного інформаційного фонду України, а також літературних даних, що стосуються теми дослідження. Автором особисто:

- розроблена і апробована для території північного та центрального Волино-Поділля методика дослідження організації басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем на основі виділення різнопорядкових морфолітокомплексів;

- складені спеціальні карти та розрізи басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем;

- встановлені загальні закономірності будови та розвитку басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем протягом мезозою-кайнозою та проведена їх типізація за комплексом ознак;

- кількісно охарактеризовані регіональні та локальні особливості успадкованості та оберненості будови і розвитку басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем території дослідження;

- обгрунтовані напрямки практичного використання розробленої методики та отриманих результатів регіонального дослідження.

Апробація. Основні положення роботи були оприлюднені на Міжнародній науково-практичній конференції “Українська геоморфологія: стан і перспективи” (Львів, 1997) та “4-х Щукинских чтениях: Геоморфология на рубеже ХХІ века” (Москва, 2000), Міждержавній нараді ХХV пленуму Геоморфологічної комісії РАН (Белгород, 2000), науково-практичній конференції “Екологічні проблеми регіону: суть і шляхи вирішення” (Полтава, 1997), конференції “Актуальні проблеми екогеології України” (Київ, 1997), науковій конференції “Українська геоморфологія: основні напрямки та перспективи розвитку” (Київ, 1999), VІІІ з'їзді Українського географічного товариства (Луцьк, 2000), Першій Всеукраїнській науковій конференції “Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія” (Київ, 2001), щорічних наукових конференціях аспірантів та молодих вчених географічного факультету Київського університету (1995-2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 наукових праць (у співавторстві 6), загальний об'єм яких становить 3,2 друкованих аркушів.

Структура і об'єм роботи. Робота складається із вступу, 5 розділів, висновків і додатків. Текстова частина має обсяг 149 сторінок, ілюстрована 25 рисунками і 8 таблицями. Список використаних джерел місить 177 найменувань. Загальний обсяг дисертації складає 253 сторінки.

2. Основний зміст роботи

Перший розділ " Теоретичні та методологічні засади вивчення морфолітогенезу та басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем" присвячений аналізу становлення наукових засад морфолітогенетичного напрямку в геоморфології та обґрунтуванню принципів дослідження басейнової організації морфолітогенезу. Основи морфолітогенетичного напрямку використовуються в різних аспектах: морфодинамічному - у дослідженнях денудаційно-акумулятивних систем рельєфу (Ю. Симонов, О. Борсук, Г. Єгорова, Г. Скрильник та інші), системно-формаційному - у вченні про геоморфологічні формації (М. Флоренсов, С. Ніколаєв), історико-генетичному - в палеогеоморфологічних дослідженнях (В. Галицький, С. Проходський, С. Горєлов, Ю. Кошик). Їх покладено і в основу концепції геоморфолітосфери (О. Комлєв), яка об'єднує в собі всі ці підходи. Геоморфолітосфера розглядається як частина історико-динамічної системи рельєфу Землі, розгорнутий у просторі - часі процес морфолітогенезу. Вона виконує роль дисипативної структури планетарного масштабу, здатної пропускати, розсіювати та накопичувати зовнішню енергію. Геоморфолітосфері, принаймні її мезозой-кайнозойській частині, властивий басейновий тип організації, який реалізується у вигляді басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем - уречовинених об'ємних утворень з доцентровим розташуванням в них морфолітогенетичних елементів (морфолітокомплексів). Ці геоморфологічні системи характеризуються просторово-часовою речовинно-енергетичною організацією, зберігають інформацію про минулі стани та несуть ознаки майбутнього розвитку і досліджуються переважно методом комплексного палеогеоморфологічного аналізу. Їм притаманні цілісність, відкритість, складність, поліструктурність, динамічність, стійкість та інші властивості, характерні для природних систем.

Основними категоріями організації басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем є склад, що утворюється сукупністю рівнозначних компонентів, будова, що визначається місцем розташування їх у просторі, та структура, що формується сукупністю складових частин та зв'язків між ними (відтак складники набувають статусу елементів).

У другому розділі "Інформаційне забезпечення дослідження басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля" проаналізована історія вивченості морфолітогенезу території та розглянуті методичні питання дослідження його басейнової організації. В цілому, територія характеризується високим ступенем геологічної, геоморфологічної та палеогеоморфологічної вивченості, про що свідчать численні наукові публікації (А. Богуцький, І. Гофштейн, Г. Грузман, І. Залеський, Ю. Кошик, О. Маринич, І. Мельничук, В. Палієнко, І. Черваньов та інші) та матеріали геолого-знімальних та геолого-пошукових робіт. В 70-ті роки в межах дослідженої території почалось систематичне вивчення рельєфу та мезозой-кайнозойського осадочного покриву в його повному об'ємі на основі уявлень про їх спряжений розвиток - морфолітогенез (ВГО “Північукргеологія, КНУ ім. Тараса Шевченка). Результати цих досліджень, узагальнені на різних типах карт, стали фактологічною основою даної роботи. Методологічною основою її є системний аналіз, який в традиційному розумінні передбачає визначення критеріїв подільності системи, виділення елементів та встановлення між ними структуроформуючих зв'язків.

Методика виконання роботи спирається на комплекс взаємодоповнюючих геологічних, геоморфологічних, палеогеоморфологічних, картографічних, математичних та ін. методів. Особливе місце у роботі відведено картографічному моделюванню, що передбачає розробку його принципів та створення на їх основі картографічних моделей (допоміжних, проміжних, результуючих, аналітичних, синтетичних), що передають різні аспекти організації та розвитку басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Критерієм їх подільності на складники є морфологічна та літолого-фаціальна диференційованість кожного морфолітогенетичного горизонту їх вертикальної будови. Відповідно, одиницею подільності є морфолітокомплекс. Його порядок вказує на категорію організації морфолітосистеми. Інтегральною і базовою для наступного картографування є модель складу басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Картографічна модель їх будови, створена на основі визначення рівня складності морфолітокомплексів, відображає особливості вертикального і горизонтального влаштування і дозволяє охарактеризувати їх з точки зору однорідності, рівномірності та складності. Поліструктурність басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем дає підстави розглядати два типи їх структурних моделей. Критерієм виділення елементів структурно-еволюційної моделі є морфологічний. При цьому враховується тенденція вираженості морфолітокомплексів у різновікових морфолітогоризонтах. Основними типами елементів такої структури є: стійкі вододільні і долинні, домінуючі вододільні, долинні і схилові, змінного характеру вододільні і долинні морфолітокомплекси. В структурно-функціональній моделі, поруч з морфологічним, застосований і літологічний критерій, який визначає повноту використання об'єму морфолітокомплексу літодинамічним потоком. Основними типами її елементів є: наскрізні (прохідні), напівнаскрізні (напівпрохідні) та закриті морфолітокомплекси. В цілому, в картографічних моделях басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем застосовується єдина основа, різні варіанти інтерпретації якої використовуються при вивченні їх статичних, динамічних, генетичних, структурно-функціональних, історико-еволюційних аспектів.

При дослідженні просторово-часових особливостей басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем у роботі значна увага приділена кількісному аналізу співвідношення похованого та експонованого рельєфів, оцінці відповідності внутрішніх розмежуючих поверхонь морфолітосистем обмежуючим їх поверхням. З цією метою застосовувався метод планових співставлень різновікових розмежуючих поверхонь із нижньою (похованою поверхнею досередньоюрських утворень) та верхньою (експонованою) обмежуючими поверхнями, який дав змогу оцінити загальну тенденцію розвитку морфолітосистем. В той же час, оцінка відсоткового співвідношення різних видів вираженості тальвегових та вододільних ліній в експонованій поверхні, дозволила виявити локальні особливості будови та розвитку морфолітосистем.

У третьому розділі "Умови-чинники та етапи мезозой-кайнозойського морфолітогенезу території дослідження" розглянуті внутрішні та зовнішні умови-чинники морфолітогенезу та динаміка їх співвідношення протягом мезозою-кайнозою. Встановлено, що особливості будови та розвитку басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем детермінуються процесами їх самоорганізації та саморозвитку, але в більшій мірі зумовлені дією умов-чинників зовнішнього середовища, зокрема тектонічного та кліматичного.

В геоструктурному відношенні територія дослідження розташована у межах Волино-Подільської плити. Особливості її внутрішнього поділу зумовлені положенням в зоні переходу крупних різнорідних елементів земної кори і тектоносфери (Українського щита та геосинклінальної області складчастих Карпат). Це призводило протягом мезозою-кайнозою до частих та кардинальних перебудов їх структури і, відповідно, систем рельєфу (в їх числі і басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем). Дрібна розломно-блокова тектоніка визначала особливості морфолітогенезу, параметри, морфологію морфолітосистем, контролювала їх перехід у похований стан, знищення окремих морфолітогенетичних горизонтів і проявлялась на тлі дії регіональної тектоніки. Аналіз тектонічного чинника у роботі проводиться на основі сумарного мезозой-кайнозойського структурно-тектонічного плану території.

Зміни кліматичних умов, підпорядковані власним закономірностям (ритмічність, чергування теплих і прохолодних, вологих і посушливих умов), проявлялись у зв'язку з розвитком геологічної структури та рельєфу. Це, в першу чергу, позначалось на типах та особливостях перебігу процесів морфолітогенезу, водності давніх річок, регулюванні надходження пухкого матеріалу, їх літологічному та гранулометричному складі. Порівняно незначна площа дослідженої території, її рівнинний характер не дозволяють виявити ознаки поясної та висотної зональності. Регулятивну роль відігравали лише відносно контрастні глобальні зміни кліматичних умов.

Трансгресивно-регресивні ритми у морфолітогенезі північного та центрального Волино-Поділля проявлялись достатньо одноманітно. Протягом мезозою і кайнозою субаквальні умови існували тут в ранній і пізній крейді, еоцені, олігоцені, міоцені та пліоцені. Найбільший вплив мали коливання рівня моря та міграція берегової лінії давніх епіконтинентальних морів, що позначилось у складному, фаціально мінливому в горизонтальному і у вертикальному напрямках, складі морфолітогоризонтів. Більш різноманітно у морфолітогенезі проявилася роль материкових зледенінь: у безпосередній дії льодовикового покриву (окського, дніпровського), встановленні перигляціальних умов, дії водно-льодовикових потоків. Найзначніше це проявилося у морфолітосистемах північної (поліської) частини території, де потужні акумулятивні процеси призвели до перебудов як крупних рис рельєфу (зміщення вододілів, зміна конфігурації річкової мережі), так і дрібних його форм. На окремих ділянках дослідженої території помітну роль у морфолітогенезі протягом мезозою-кайнозою відігравав біогенний чинник. Це, зокрема, знайшло прояв у накопиченні органогенних порід і утворенні специфічних форм рельєфу (рифових споруд, торфовищ). У четвертинний етап провідною роллю біогенного чинника визначались і процеси грунтотворнення, свідчення яких збереглись у вигляді палеогрунтових горизонтів у лесово-грунтовій серії плейстоцену. Територія Волино-Поділля належить до регіонів з давнім та інтенсивним промисловим та сільськогосподарським освоєнням. Тому у її морфолітогенезі все більш суттєвого значення набуває антропогенний чинник. Він проявляється у зміни рельєфу та порушенні рівноваги природних процесів, внаслідок вилучення, привнесення, переміщення, трансформації речовини та енергії, а також шляхом впливу різноманітних господарських споруд, що визначається історично притаманними даній території видами природокористування.

Відображенням динаміки співвідношення основних умов-чинників зовнішнього середовища є палеогеоморфологічна етапність - одна із загальних закономірностей розвитку геоморфолітосфери. В мезозой-кайнозойській історії території північного та центрального Волино-Поділля встановлені наступні палеогеоморфологічні етапи розвитку, зафіксовані у її вертикальній будові у вигляді морфолітогенетичних горизонтів: пізньоюрський, ранньокрейдовий, пізньокрейдовий, палеоцен-середньоеоценовий, середньоеоцен-середньоолігоценовий, пізньоолігоцен-середньоміоценовий, пізньоміоцен-пліоценовий, ранньо-середньочетвертинний, пізньочетвертинний-сучасний. Їх аналіз свідчить про зростання диференціації та урізноманітнення типів морфолітогенезу, що призводить до ускладення будови, структури та функціонування палеогеоморфологічних морфолітосистем.

У четвертому розділі "Басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми північного та центрального Волино-Поділля та їх просторово-часова організація" на основі комплексної характеристики виділених на території дослідження морфолітосистем з'ясовані їх загальні особливості. На території дослідження виділено 20 басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Аналіз планових характеристик басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем дозволяє класифікувати їх за розмірами, ізометричністю та симетричністю форми. Так, за розмірами морфолітосистеми північного та центрального Волино-Поділля поділяються на: крупні, площею більше 5 тис. км2 (Новоград-Волинсько-Дубровицька, Хмельницька, Ковельсько-Мізоцька), середні, площею від 2,5 до 5 тис. км2 (Ратнівська, Маневицька, Рожищенська, Кременецько-Луцька, Збаразько-Берестецька, Тернопільсько-Бродська), дрібні, площею від 0,5 до 2,5 тис. км2 (Любешівсько-Прип'ятська, Камінь-Каширська, Зборівська, Володимирецька) і дуже дрібні, площею менше 0,5 тис. км2 (Кухотсько-Вольська, Дубрівська, Демидівська). За плановими особливостями переважають різних класів видовжені морфолітосистеми. Ізометричні та розширені форми для морфолітосистем дослідженої території не характерні. У їх конфігурації переважає асиметричність та квазіасиметричність як відносно довгої, так і короткої осей.

Басейнові морфолітосистеми розвинуті на полігенній гетерохронній поверхні, яка є для них нижньою обмежуючою. При цьому виявляється залежність властивостей конфігурації морфолітосистем від її віку та складу порід, що її утворюють. За цією ознакою виділяються морфолітосистеми, розвинуті: 1) в кристалічних та осадочних породах протерозойського віку (лінійновитягнутої та сильновидовженої форми); 2) в осадочних протерозойських породах (слабовидовженої форми); 3) в осадочних протерозойських та палеозойських породах (сильно- та нормально видовженої форми); 4) в осадочних палеозойських породах (сильновидовженої форми). Найбільшою асиметричністю відрізняються морфолітосистеми, поширені у осадочних породах протерозойського та палеозойського віку.

Межі, конфігурація та напрямок довгої осі басейнових морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля в значній мірі визначаються і тектонічним планом території, зокрема, різнонаправленими лінійними зонами. Аналіз просторових параметрів морфолітосистем свідчить, що у поперечному розрізі їх тіла бувають симетричні та асиметричні, що часто визначається конкретними тектонічними та геологічними умовами.

Вертикальна будова басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем може бути охарактеризована за складністю морфолітокомплексів, рівень яких визначається кількістю розвинутих в їх межах морфолітогенетичних горизонтів. Теоретично на даній терторії він може змінюватись від першого до восьмого, але реально - не перевищує шостого, що пов'язано із різним ступенем збереженості мезозой-кайнозойських морфолітогенетичних горизонтів та особливостями їх поширення. За рівнем складності морфолітокомплекси поділяються на прості (1-2 горизонти), середньої складності (3-4 горизонти) та складні (5-6 горизонтів). У вертикальній будові морфолітосистем за характером залягання горизонтів та особливостями співвідношення окремих морфолітогентичних тіл зустрічаються перестилання, вкладення і притулення.

Поширення морфолітокомлексів різних рівнів складності визначають особливості горизонтальної будови морфолітосистем, зокрема їх однорідність. Аналіз картографічної моделі будови басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля свідчить про незначне переважання в ній морфолітокомплексів третього рівня складності (нижньокрейдовий, верхньокрейдовий та четвертинний морфолітогенетичні горизонти). На решту площі приблизно в рівних пропорціях приходяться морфолітокомплекси всіх інших рівнів складності. Морфолітокомплекси четвертого рівня та більш складні концентруються у північно-східній, східній, південно-східній та південній частинах дослідженої території. Їх поширення пов'язане із простяганням лінійних тектонічних зон: субмеридіональних Столин-Корецької та Корецької, північно-східної Бузької та субширотної Андрушівської, а також із положенням берегових ліній давніх епіконтинентальних морів. У поширенні морфолітокомплексів різної складності відчувається тектонічний контроль і з боку блокових структур: локальні блоки контролюють безпосередньо межі поширення окремих морфолітогенетичних горизонтів, а регіональні - диференціацію морфолітосистем на окремі ділянки із певним їх набором. За особливостями поширення морфолітокомплексів різних рівнів складності виділяються морфолітосистеми з однорідною та неоднорідною будовою. До першої групи відносяться морфолітосистеми, складені морфолітокомплексами одного рівня із незначними ділянками поширення близьких рівнів (Ратнівська, Камінь-Каширська, Рожищенська, Демидівська, Зборівська, Дубрівська, Володимирецька). Другу групу складають морфолітосистеми, в яких складність зростає в різних напрямках: 1) убік гирла морфолітосистеми (Новоград-Волинсько-Дубровицька); 2) убік її витоку (Маневицька, Ковельсько-Мізоцька, Кременецько-Луцька, Тернопільсько-Бродська, Збаразько-Берестецька); 3) в обох згаданих напрямках (Хмельницька). У Любешівсько-Прип'ятській і Кухотсько-Вольській морфолітосистемах складність будови зростає вхрест порстягання довгої осі (із заходу на схід).

Особливості будови басейнових морфолітосистем дослідженої території по-різному корелюються із потужністю відкладів, якими вони складені. В цілому, потужність мезозой-кайнозойського осадочного покриву території північного та центрального Волино-Поділля збільшується у західному напрямку від перших метрів - десятків метрів до 300-350 м. В її межах виділяються групи басейнових морфолітосистем за напрямком зростання в них потужності осадочних відкладів: 1) вбік гирла (Ратнівська, Камінь-Каширська, Маневицька, Ковельсько-Мізоцька, Рожищенська, Демидівська, Тернопільсько-Бродська, Збаразько-Берестецька, Зборівська); 2) вбік витоку і гирла одночасно (Кременецько-Луцька); 3) переважно від периферії до осьової частини (Дубрівська, Кухотсько-Вольська, Володимирецька, частково - Ковельсько-Мізоцька, Маневицька); 4) вхрест простягання довгої осі (Хмельницька та Новоград-Волинсько-Дубровицька).

До периферійних зон басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем здебільшого приурочені вододільні морфолітокомплекси стійкого або домінуючого типів відносно низьких рівнів складності (прості), що характеризуються незначними потужностями. Виключенням з цього є Новогорад-Волинсько-Дубровицька морфолітосистема, західній і північно-західній периферійній зоні якої відповідають вододільні морфолітокомплекси підвищеної складності і потужності. До осьових зон морфолітосистем, що часто фіксуються перезаглибленнями у нижній обмежуючій поверхні, тяжіють долинні морфолітокомплекси стійкого та домінуючого типів з підвищеними на загальному фоні потужностями. Далеко не завжди такі морфолітокомплекси є складними за будовою: в більшості випадків потужність всієї товщі мезозой-кайнозойських відкладів збільшується за рахунок окремих морфолітогоризонтів (в межах території найчастіше верхньокрейдового), а не внаслідок збільшення їх загальної кількості. Такі ділянки звичайно тяжіють до вузлів перетину субширотних тектонічних зон (зокрема Андрушівської та Володимир-Волинської) із лінійними зонами інших напрямків. Характерним є й існування спільних для сусідніх морфолітосистем стійких та домінуючих долинних морфолітокомплексів, що є результатом “перехоплень” у певні періоди цих ділянок більш активними морфолітосистемами і обумовлено активізацією тектонічних зон або окремих блокових структур в їх межах. Такі ділянки характерні майже для всіх досліджених басейнових морфолітосистем. Найбільші площі вони займають у центральній та південно-західній частинах території між Ковельсько-Мізоцькою, Кременецько-Луцькою, Демидівською, Збаразько-Берестецькою, Тернопільсько-Бродською системами. Контроль тектонічних структур проявляється також і у поширенні морфолітокомплексів змінного (інверсійного) характеру, зокрема в їх концентрації у вузлах перетину різнонаправлених тектонічних зон та на периферії деяких блоків (Дубровицького, Луцького, Любешівського та ін.). Поруч з тим, виділяються окремі локальні блоки, периферійні частини яких виявляються більш стійкими відносно ядра, яке характеризується розвитком інверсійних елементів (частини Рівненського, Ковельського, Ямпільського, Хмельницького блоків).

Важливу інформацію про організацію басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем дає вивчення регіональних та локальних закономірностей успадкованості та оберненості їх морфологічної вираженості та розвитку. З цією метою морфолітосистеми аналізувались як сукупність морфолітокомплексів та як цілісні утворення. Аналіз просторових співвідношень різних елементів басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем і сучасного орогідрографічного плану території дозволив виявити різний ступінь подібності морфолітокомплексів (успадковані, напівуспадковані, неуспадковані) та - для перших - характер їх успадкованості (наскрізні, поховані, регенеровані).

Різні типи відповідності між різновіковими обмежуючими і розмежуючими поверхнями характерні для поперечних та повздовжних розрізів басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем дослідженої території. За цією ознакою розрізи поділяються на узгоджені, неузгоджені і комбіновані. Серед повздовжніх неузгоджених розрізняються обернені і без чітко виражених відповідностей. Особливістю досліджених морфолітосистем є те, що у будові кожної з них зустрічаються різні типи розрізів та їх комбінації.

Аналіз графіків планового співставлення розмежуючих і обмежуючих поверхонь та відсоткового співвідношення різних видів вираженості різновікових тальвегових та вододільних ліній у верхній обмежуючій поверхні басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем території виявив наступні особливості їх організації. Загальною її рисою є зменшення тісноти зв'язку (а значить, і ступеню успадкованості) різновікових розмежуючих поверхонь із нижньою обмежуючою від більш давніх до більш молодих поверхонь і, навпаки, збільшення його у порівнянні із верхньою обмежуючою. При цьому частка прямо виражених в останній вододільних і тальвегових ліній збільшується, а обернено виражених - зменшується. Виключенням з цього є морфолітосистеми субмеридіонального та північно-західного напрямків, для яких відмічається відновлення рис нижньої обмежуючої поверхні у верхній, що виражається аномальним збільшенням коефіцієнту кореляції між цими поверхнями (Новоград-Волинсько-Дубровицька, Хмельницька, Рожищенська, Демидівська, Збаразько-Берестецька, Ковельсько-Мізоцька морфолітосистеми). Про тенденцію відновлення свідчить і підвищена (50-65%) пряма вираженість у експонованій поверхні тальвегових та вододільних ліній нижньої обмежуючої поверхні на фоні невисоких показників планового співставлення між ними (Любешівсько-Прип'ятська, Ратнівська, Камінь-Каширська морфолітосистеми). Такі локальні “відновлення” можуть бути пов'язані з конкретною структурно-тектонічною обстановкою, зокрема тектонічним режимом певних лінійних або блокових структур. Новоград-Волинсько-Дубровицька та Хмельницька морфолітосистеми характеризуються високим ступенем конформності між усіма обмежуючими та розмежуючими поверхнями, а також переважанням в усіх зрізах прямо виражених тальвегів та вододілів, що пояснюється приуроченістю їх до північно-західного схилу Українського щита. Найнижчі показники коефіцієнту кореляції (-0,25...0,20) властиві для палеоген-неогенових зрізів у порівнянні із нижньою обмежуючою поверхнею. Це підтверджує думку про те, що найбільших перебудов територія Волино-Поділля зазнала у палеогені-неогені. Про закладання рис сучасної орогідрографії в центральній та південній частині в післясарматський час свідчать високі показники прямої вираженості тальвегів та вододілів неогенового та ранньо-середньочетвертинного віку у верхній обмежуючій поверхні. Відносно невисокі кількісні показники співставлення верхньої обмежуючої поверхні та підошви четвертинних відкладів, характерні для північної, поліської, частини, свідчать про формування основних рис сучасної річкової мережі у післядніпровський час. В цілому, на території переважають прямо виражені форми: із всіх виражених у різновікових похованих поверхнях вододілів прямо виражені - 55%, обернено - 17%; із всіх виражених тальвегів прямо виражені - 45%, обернено - 21%. Виявляється, що пряма форма вираженості на локальному рівні є домінуючою для Волино-Подільської плити, яка у морфоструктурному відношенні є інверсійною. Це підтверджують і розрізи басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. В межах дослідженої території, де протягом мезозой-кайнозойської історії неодноразово мали місце епохи переважання процесів акумуляції (морської або льодовикової та водно-льдовикової) більшою стійкістю відрізнялись вододільні ділянки, оскільки потужне відкладонагромадження активно протікало у пониженнях рельєфу, що викликало перебудови річкової мережі та утворення інверсійних типів рельєфу.

У п'ятому розділі "Практичне значення результатів вивчення басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем" розглянуті перспективні напрямки практичного використання результатів даного дослідження: екологічний та прогнозно-пошуковий.

Вивчення будови та структурно-функціональних аспектів басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем дозволяє прогнозувати характер поширення, розсіювання і концентрацію природних, а нині і техногенних, речовинно-енергетичних потоків. Останні разом із атмосферними та поверхневими водами, компонентами біосфери, техносфери, можуть проникати у підземні води і глибокі морфолітогенетичні горизонти. Відтак техногенні забруднення включаються у масоенергоперенесення, провідна роль у якому належить підземній гідролітосфері, і їх поведінка контролюється внутрішніми особливостями організації басейнових морфолітосистем. Виявленню ймовірних шляхів і напрямків переміщення забруднюючих речовин від джерел їх виникнення і до місць підвищеного вмісту сприяє аналіз структурно-функціональної моделі басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Це дає можливість удосконалити якість прогнозів техногенного забруднення мезозой-кайнозойського осадочного покриву території, і є особливо актуальним для районів підвищеного екологічного ризику, якими є в межах дослідженої території ділянки розміщення Рівненської та Хмельницької атомних електростанцій.

Аналіз таких моделей показав, що у структурі басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем, розвинутих тут, переважають наскрізні (прохідні) та напівнаскрізні (напівпрохідні) морфолітокомплекси. Їх сукупність та характер поєднання утворюють морфолітотунелі, морфолітобар'єри та морфолітопастки. В цілому, структурно-функціональні особливості морфолітосистем та гідрогеологічні умови цих районів сприяють утворенню морфолітотунелей і забезпечують майже безперешкодний рух речовинно-енергетичного потоку, а з ним і поширення забруднюючих речовин. На поверхнях палеогенових морфолітогоризонтів, складених глинистими відкладами, існує ймовірність утворення морфолітобар'єрів. При оцінці вертикальної складової масоенергоперенесення, перспективною з точки зору потенційної тимчасової або тривалої акумуляції забруднюючих речовин, мігруючих із підземними водами, розглядається потужна інтенсивно тріщинувата товща крейдово-мергельних відкладів з численними водотривкими прошарками, характерна для обох ділянок. Вони ж слугуватимуть карбонатним геохімічним бар'єром, що контролює концентрацію лужноземельних та інших елементів.

З метою прогнозної оцінки мезозой-кайнозойського осадочного покриву північного та центрального Волино-Поділля на різні види корисних копалин може бути використана структурно-еволюційна модель басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Найбільш актуальними на даній території є пошуки у мезозой-кайнозойському осадочному покриві розсипних родовищ рідкоземельних металів, нерудної сировини - алмазів, бурштину, фосфоритів. Одним із найпродуктивніших та найрізноманітніших відносно розсипоутворення вважається крейдово-палеогеновий етап, що обумовлювалось сприятливими тектонічними, палеогеографічними, палеогеоморфологічними умовами.

На основі структурно-еволюційної моделі басейнових морфолітосистем, яка дозволяє реконструювати шляхи транспортування корисного компоненту від корінних джерел до ймовірних місць акумуляції, були проаналізовані визначені попередніми палеогеоморфологічними дослідженнями перспективні ділянки в межах території дослідження. Найбільш перспективними, на наш погляд, є змінного характеру долинні та успадковані долинні без епігенетичних врізів морфолітокомплекси. Особливої уваги заслуговують поховані стійкі і домінуючі долинні морфолітокомплекси, оскільки в них найбільше витримуються умови локалізації та збереження корисного компоненту. До того ж вони є важливим джерелом будівельних матеріалів. Вододільні морфолітокомплекси змінного характеру та долинні з епігенетичними врізами розглядаються нами як відносно перспективні, оскільки в них витримані умови для формування розсипів, але існують передумови для їх знищення або розубожіння. До таких же відносяться і регенеровані морфолітокомплекси. Стійкі та домінуючі вододільні морфолітокомплекси є найменш перспективними, в першу чергу з точки зору формування розсипів, але високо оцінюються як джерело будівельної сировини. Такий аналіз дає можливості не лише уточнити, деталізувати майбутні пошуки, але й використовувати методику структурного аналізу в якості додаткового прийому до традиційних пошукових критеріїв. Цей досвід, на наш погляд, може бути поширений і на інші території зі схожими природними умовами.

Таким чином, регіональні моделі басейнової організації геоморфолітосфери, створені на морфолітогенетичній основі, за своїм призначенням є багатоцільовими, оскільки можуть використовуватися як при складанні перспективних прогнозів, так і при ретроспективних реконструкціях.

Висновки

1. Дослідження басейнової організації мезозой-кайнозойського геоморфогенезу, здійснене на морфолітогенетичній основі, інтегрує історико-генетичний, системно-формаційний, морфодинамічний та басейновий підходи і використовує методологію теорії систем.

2. Басейновий тип організації характерний для мезозой-кайнозойського морфолітогенезу північного та центрального Волино-Поділля. Про це свідчать фрагменти басейнових морфолітосистем, які зберігаються тут в усіх циклових морфолітогенетичних горизонтах, сформованих протягом мезозой-кайнозойського етапу розвитку геоморфолітосфери. В сукупності вони утворюють в геоморфолітосфері наскрізні тіла з переважаючим доцентровим розташуванням в них морфолітогенетичних елементів, що еволюціонували протягом мезозою-кайнозою, і, оскільки, досліджуються переважно палеогеоморфологічними методами, були названі “басейновими палеогеоморфологічними морфолітосистемами”. Вивчення цих сучасних утворень має наукове значення, з точки зору визначення їх місця в системній організації геоморфолітосфери, і практичне - зокрема, для прогнозування локалізації родовищ корисних копалин, розв'язання екологічних проблем тощо.

3. Басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми відносяться до категорії історико-динамічних природних систем. Їх просторово-часова організація визначається внутрішніми процесами саморозвитку і самоорганізації і умовами-чинниками зовнішнього середовища. Серед останніх протягом мезозой-кайнозою провідною була роль тектоніки, яка визначала загальні риси будови морфолітосистем, розташування їх витокових та гирлових ділянок, ділянок однорідних за потужністю, контролювала поширення різнотипових елементів та внутрішні відмінності морфолітогенетичних горизонтів. Вплив клімату проявлявся в типах і інтенсивності “екзогенного” морфолітогенезу, змінах в характері функціонування морфолітосистем (денудація, транзит, акумуляція), щільності палеогідромережі. До суттєвих структурно-функціональних перебудов призводили неодноразові морські трансгресії (крейда, палеоген, неоген) та четвертинні зледеніння. Вплив біосфери проявлявся в континентальних і морських умовах, локально, але на значних площах. Протягом мезозой-кайнозойських етапів морфолітогенезу динаміка співвідношень розглянутих умов-чинників змінювалась таким чином: роль зовнішнього середовища була більшою на початку етапів, в кінці - суттєвішим був вплив внутрішніх умов-чинників. Нині постійно зростає роль антропогенного чинника морфолітогенезу, який вносить кардинальні зміни у будову, структуру і функціонування сучасних басейнових морфолітосистем.

4. Комплексний аналіз планових характеристик, вираженості в експонованій поверхні, вертикальної та горизонтальної будови, структури, функціонування, потужності відкладів, що виповнюють басейнові палеогеоморфологічні морфолітосистеми північного та центрального Волино-Поділля засвідчив, що їм властиві просторова, морфологічна і динамічна неоднорідність та нерівномірність. Ці властивості були набуті ними внаслідок взаємодії основних умов-чинників зовнішнього середовища на тлі загальних закономірностей розвитку морфолітогенезу та спряжених з ним геосистем.

5. Просторово-часові особливості конкретних басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем північного та центрального Волино-Поділля підпорядковуються таким закономірностям, як спрямованість до ускладнення, періодичність, успадкованість та перебудови, відновлюваність та локальність. Спрямованість басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем до ускладнення будови та структури полягає у збільшенні кількості їх елементів та накопиченої в них потенційної енергії, що є наслідком урізноманітнення типів морфолітогенезу протягом мезозою-кайнозою. Найбільш складною будовою відрізняються морфолітосистеми (або їх частини), розташовані в зоні контакту крупних тектонічних структур. Періодичність проявлялася у послідовному чергуванні різних за умовами, але схожих за внутрішньою структурою етапів морфолітогенезу. Початок кожного етапу відзначався домінуванням міжсистемних перебудов, в той час як внутрішньосистемні - відбувалися наприкінці етанів. Успадкованість і перебудови проявлялися на еволюційному та структурно-функціональному рівнях. Загальною рисою організації басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем є тенденція зменшення успадкованості більш давніх морфолітокомплексів більш молодими. Відхилення від цієї тенденції, пов'язані із місцевими особливостями території, визначають локальний характер будови морфолітосистем. В цілому, для північної та півнчно-західної частин дослідженої території, на відміну від центральної та південної, властивий менший ступінь успадкованості. Для багатьох басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем характерною є відновлюваність планових рис, що може розглядатися як один із проявів самоорганізації.

Закладання загальних рис сучасного рельєфу дослідженої території відбулося у різний час: у центральній та південній частинах - після регресії сарматського моря, в північній - у післядніпровський час.

6. Розроблена методика була предметно реалізована в картографічному блоці дослідження, який включає розробку принципів і підходів та створення картографічних моделей басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем. Дослідження основних категорій їх організації проводиться на основі виділення різнопорядкових морфолітокомплексів. Запропоновані два типи структурних моделей, які відображають, відповідно, еволюційний та функціональний аспекти морфолітосистем, і дозволяють виявляти особливості давніх та сучасних речовинно-енергетичних переміщень в них.

7. Складені карти басейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем можуть бути основою для розробки рекомендацій, важливих при проведенні прогнозно-пошукових робіт та екологічній оцінці наслідків господарської діяльності. Так, аналіз структурно-еволюційної моделі може використовуватися як додатковий прийом до традиційних пошукових критеріїв при прогнозуванні локалізації родовищ корисних копалин екзогенної серії. Разом з тим, виявлення ймовірних шляхів і напрямків переміщення забруднюючих речовин на основі аналізу структурно-функціональної моделі, дозволяють вдосконалити якість прогнозів техногенного забруднення мезозой-кайнозойського осадочного покриву та підземних вод території.

Основні публікації за темою дисертації

1. Погорільчук Н. Принципи складання, зміст і призначення еколого-геоморфологічних карт// Вісник Київ. ун-ту. Сер. Географія. - 1996. -Вип. 42. - С. 41-47 (у співавторстві з Комлєвим О.О., Філоненком Ю.М.).

2. Погорільчук Н. До визначення елементарної одиниці при морфолітосистемних дослідженнях// Вісник Київ. ун-ту. Сер. Географія. - 1998. - Вип. 44. - С. 31-32.

3. Погорільчук Н. Деякі питання методики дослідження особливостей розвитку палеорельєфу Волино-Поділля // Вісник Київ. ун-ту. Сер. Географія. - 1999. - Вип. 45. - С. 51-52.

4. Погорільчук Н. Аналіз бесейнових палеогеоморфологічних морфолітосистем у вирішенні гідрогеологічних питань// Гідрологія, гідрохімія та гідроекологія. - 2001. - № 2. - С. 818-822.