Геодинамічна еволюція Дніпровсько-Донецької западини та Донбасу

Геодинаміка регіону за даними числового моделювання. Для визначення значень коефіцієнтів розтягу (стиску) літосфери ДДЗ у просторі і часі за допомогою прямого одномірного моделювання кривих тектонічного занурення, розрахованих за допомогою бекстріппінгу стратиграфічних розрізів 66 (псевдо) свердловин, досліджено чотири моделі з послідовним збільшенням числа рифтових фаз у девоні та карбоні. Криві тектонічного занурення для північно-західної частини басейну можуть бути задовільно змодельовані при наявності тільки однієї пізньодевонської рифтової фази в припущенні постійного розтягу літосфери і наявності в регіоні регресії моря в пізньому девоні та трансгресії моря в карбоні. Ці криві можуть бути змодельовані також у припущенні двошарового розтягу літосфери (при цьому розтяг підкорової літосфери істотно більший, ніж потоншення кори) без змін відносного рівня моря. Тектонічне занурення південно-східної частини рифта не пояснюється моделлю зі сталим розтягом літосфери або її змінним з глибиною розтягом під час пізньодевонського рифтогенезу. Для пояснення пострифтової еволюції південно-східної частини рифтової зони необхідним є припущення про поновлення розтягу літосфери в ранньому карбоні. Моделі, які припускали наявність додаткової фази розтягу наприкінці раннього візе, демонструють краще наближення до спостережених кривих тектонічного занурення по всій території басейну. Однак, для осьової зони південно-східної частини басейну ці моделі передбачають екстремальне потоншення підкорової літосфери під час кам'яновугільного періоду (в 5-7 разів).

Висновки

У дисертації подається нове рішення наукового завдання, що полягає в створенні моделі глибинної будови й реконструкції геодинамічної еволюції Дніпровсько-ДонецькоЇ западини та Донбасу, їх окремих структурно-тектонічних зон і локальних структур. Найбільш значимі результати роботи наведені у висновках наприкінці кожного розділу. На їх основі сформульовані результуючі висновки, викладені нижче.

1. На глибинах, де за існуючими уявленнями мав би знаходитись пізньопротерозойський (рифейський) грабен, у ДДЗ і Донбасі залягають кам'яновугільні й девонські відклади, тоді як древні осадові утворення відсутні. Тому моделі еволюції регіону, що ґрунтуються на припущенні про тісний зв'язок пізньопротерозойських і пізньопалеозойських геодинамічних процесів, є помилковими. У той же час, нові дані доводять довгий час спірне положення про те, що ДДЗ і Донбас протягом пізнього палеозою являли собою єдину геологічну структуру, що формувалася під впливом однакових геодинамічних процесів.

2. Рифтові процеси в регіоні охоплювали значно більшу територію, ніж вважалось раніше. У пізньому девоні кристалічна основа була роздроблена скидами на невеликі блоки розміром від 2 до 5 км. Великі блоки фундаменту, що складаються з дрібних, утворюють грабени і однобічні грабени (напівграбени), у яких потужність синрифтових відкладів досягає 5 км у ДДЗ та 8 км у Донбасі. Зменшення потужності комплексу на 3 - 3,5 км в осьовій зоні південного сходу ДДЗ відбулося в результаті витискання солі на поверхню під час пострифтових фаз соляного діапіризму. Розтяг літосфери під час рифтогенезу на північному заході ДДЗ склав 15 км при максимальному коефіцієнті розтягу 1.3 і підйомі розділу М на 6-7 км. На південному сході ДДЗ ці значення склали відповідно 65 км, 2.4 й 15 км. Підйом розділу М у Донбасі склав 25 км, а товщина консолідованої кори в осьовій зоні становить усього 15 км, що вказує на кору субокеанічного типу.

3. Після ранньовізейсько-турнейської фази вповільненого пострифтового прогинання відбулося стрімке збільшення швидкості тектонічного занурення. Ця швидкість у пізньому візе на південному сході ДДЗ та в Донбасі була сумірною з такою у пізньому девоні. На крайньому південному сході ДДЗ потужність кам'яновугільно-пермських відкладів досягає 13.5 км, а глибина залягання їх підошви становить 15 км. Сучасна потужність кам'яновугільної товщі в Донбасі досягає 15 км; перед пермським розмивом вона могла становити 18 км, а потужність усього верхньопалеозойського комплексу порід - 24 -25 км. Визначальний вплив на формування структурного плану регіону мали три фази пострифтового розтягу земної кори (на початку пізнього візе, у середині серпухівського віку й на рубежі карбону й пермі) і одна фаза стиску (на межі мезозою й кайнозою). У Донбасі проявилася також фаза стиску на рубежі тріасу і юри. Інтенсивність прояву всіх тектонічних подій досягала максимуму на території Донбасу. Нагромадження аномально великої потужності кам'яновугільних відкладів на південному сході ДДЗ пояснюється одночасною дією чотирьох процесів: пострифтового термічного занурення земної кори, відтоку девонської солі з материнського шару під час фаз соляного діапіризму, регіонального занурення в карбоні всієї СЄП й остигання мантійного (астеносферного) діапіру, що прорвав нижню частину земної кори під час рифтогенезу. Крім того, причинами аномально високої швидкості пострифтового занурення в карбоні цієї частини ДДЗ і Донбасу стали фази розтягу у візейський та серпухівський віки. Витискання солі з девонського комплексу під час фаз соляного діапіризму створювало додатковий простір для осадконакопичення, у результаті чого в приосьовій зоні ДДЗ сформовано до 1.75 км потужності нижньокам'яновугільних порід.

4. Високоамплітудний ранньопермський підйом Донбасу й частини ДДЗ не пов'язаний зі стиском земної кори та супроводжуючими його процесами складчастості. Відповідно до запропонованої геодинамічної моделі, цей підйом був викликаний тектонічними процесами, що відбувалися на півдні СЄП. Ці процеси призвели, імовірно, до потовщення земної кори Донбасу та півдня ДДЗ в результаті її магматичного нарощування знизу. Підйом призвів до утворення видовженого склепіння, яке простягалося із заходу на схід і мало максимальну амплітуду до 10 км у районі Приазовського масиву і Ростовського виступу.

5. Головними фазами горизонтального стиску, що викликали формування складчастого Донбасу, були кімерійська (кінець тріасу - початок юри) і альпійська (кінець крейди - початок палеогену), а не пермська, як вважалося раніше. У результаті горизонтального стиску на 10 - 12 км (коефіцієнт стиску 1.09) у Донбасі сформувався великий клиноподібний блок, вичавлений вверх між двома великими коровими насувами. Основний розлом, по якому здійснювалися рухи блоків кори, являє собою лістричну зону насуву північно-західної вергентності, що пронизує всю кору, включаючи розділ М, і виходить на поверхню в районі північних насувів Донбасу. Другий головний у масштабах кори насув є зворотним відносно першого й зафіксований на півдні Донбасу. Осадові відклади в межах клиноподібного блоку зазнали інтенсивної складчастості та розривних деформацій. Зона північних насувів Донбасу знаходить своє продовження в осьовій зоні південного сходу ДДЗ, де амплітуда підкиду, що утворився на рубежі крейди й кайнозою, становить 1 км.

6. Фази галокінезу на пострифтовому етапі формування ДДЗ ініціювалися трьома головними тектонічними подіями розтягу земної кори в карбоні і пермі та однією подією стиску наприкінці мезозою. Періоди активного галокінезу змінювалися періодами спокою. Рух солі відновлювався лише з настанням наступної фази тектонічної активності. Тривалість фаз галокінезу, як правило, перевищувала тривалість фаз тектонічної активності, які ініціювали рухи солі. Гравітаційні сили, обумовлені щільнісною інверсією на границі солі та її перекриття, ерозія, диференціальне навантаження й зниження міцності перекриваючого сіль комплексу вторинними розривами, відігравали важливу роль рушійних сил галокінезу, після того як рух солі був ініційований тектонічними процесами. Перед першим проривом солі на поверхню на місці майбутнього штока завжди формувалося підняття. Нахил блоків осадових порід поблизу соляних штоків зумовлений як вигинанням шарів та ерозією склепіння солянокупольного підняття, так і підйомом солі з великих глибин під час діапіризму. Високі швидкості осадконакопичення, особливо в карбоні, були достатніми для того, щоб захоронити діапіри, що проткнули перед цим перекриття, й навантажити соляні тіла так, що рух солі припинявся до наступної тектонічної події. Деякі діапіри й соляні підняття були здатні рости протягом усього мезозою за рахунок меншої швидкості осадконакопичення, ніж у пізньому палеозої.

7. Середньо (?)- пізньодевонський та ранньокам'яновугільний (особливо пізньовізейський) час характеризувався інтенсивним рифтогенезом на СЄП й її окраїнах. Стиск платформи відбувся тільки наприкінці тріасу, що призвело до першої фази складчастості в Донбасі і стало, імовірно, наслідком часткового закриття океану Палеотетис. Пізньодевонсько-ранньокамя'новугільний рифтогенез проявився не тільки у внутрішніх частинах СЄП, але й у межах Скіфської плити, яка, відповідно до запропонованої моделі, була причленована до СЄП у пізньому протерозої - самому початку палеозою, а з раннього палеозою вже являла собою пасивну окраїну платформи. Тому задуговий розтяг під впливом гіпотетичного конвергентно-субдукційного поясу на півдні європейського континенту не може розглядатися як ініціюючий механізм “пасивного” рифтогенезу. Нові геолого-геофізичні дані, результати числового моделювання та інтерпретації фактичного матеріалу по СЄП впевнено підтверджують більш ранні уявлення українських учених про визначальну роль у формуванні ДДА мантійного (астеносферного) діапіризму. Широке розповсюдження “активного” рифтогенезу на СЄП і його особливості свідчать про те, що його причиною був не ізольований плюм, а радше сукупність (кластер) термічних нестабільностей у підошві літосфери під віддаленими частинами СЄП.

8. Цілий ряд фактів й аргументів вказує на те, що ДДА розкривався в океанічний басейн поблизу південної частини ПКБ, при цьому ДДА й ПКБ могли становити два плеча потрійного зчленування рифтів. Третє (південне) плече трасуєтсья уздовж лінії раптової зміни будови земної кори Скіфської плити через Ставропільське підняття в Передкавказзя. Таким чином, нові дані і їх інтерпретація свідчать на користь гіпотези, розробленої Л.П. Зоненшайном та ін. (1990). Тому малоймовірно, щоб ДДА являв собою частину видовженої внутрішньоконтинентальної рифтової системи, що перетинає Каспійське море й простягається в західну Азію.

9. Пов'язані із субдукцією процеси на південній окраїні СЄП-СП тільки локально проявлялися протягом карбону. Наприкінці карбону - початку пермі домінуючими стають субдукція зі зсувом і формування басейнів (у тому числі ДДА) в умовах зсуво-розсувних (транстенсивних) напруг. Регіональний підйом всієї південної частини СЄП-СП у пермі, включаючи ДДА, міг бути обумовлений зміною типу границі плити, а саме збільшенням крутизни й, у кінцевому рахунку, відривом субдукуючої плити (слеба). Цей же процес міг зумовити розігрів літосфери й обширний по площі магматизм.

Отримані в дисертаційній роботі результати важливі для перегляду наявних матеріалів та інтерпретації нових даних по СЄП, СП, їх облямування й усього європейського континенту, а також при складанні нового покоління тектонічних карт України і Європи. Розроблена модель формування внутрішньоконтинентальних складчастих споруд на прикладі Донбасу буде корисною при вивченні інших складчастих систем. Характерні риси геодинамічної еволюції ДДЗ та Донбасу доцільно врахувати при уточненні загальної теорії формування рифтових осадових басейнів і процесів, що відбуваються при цьому у внутрішніх оболонках Землі. Нові відомості про особливості соляної тектоніки ДДЗ є важливими для встановлення ініціюючих і рушійних механізмів переміщення солі і деформацій гірських порід, що відбуваються при цьому, в інших осадових басейнах світу. Нові дані про глибинну будову й геодинамічну еволюцію ДДЗ та Донбасу, їх окремих структурно-тектонічних зон і локальних структур (особливо солянокупольних) мають ряд прикладних аспектів і вже використовуються при проведенні геологорозвідувальних робіт, а у подальшому, імовірно, знайдуть ширше застосування.

Список основних праць, опублікованих за темою дисертації

1. Град М., Гринь Д., Гутерх А., Келлер Р., Ланг Р., Лингси С., Лысынчук Д., Лысынчук Е., Омельченко В., Старостенко В., Стовба С., Тибо Г., Толкунов А., Яник Т. DOBRE-99: Структура земной коры Донбасса вдоль профиля Мариуполь-Беловодск // Физика Земли. - 2003. - №6. - С. 33-43.

2. Град М., Гутерх А., Келлер Р., Омельченко В.Д., Старостенко В.И., Стифенсон Р.А., Стовба С.Н., Тибо Г., Толкунов А.П. Работы методом глубинного сейсмического зондирования по профилю DOBRE // Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE. - М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2006. - С. 321-327.

3. Кившик Н.К., Стовба С.Н., Турчаненко Н.Т. Некоторые особенности строения Днепровско-Донецкой впадины по данным региональных сейсмостратиграфических исследований // Геол. журн.- 1993. - № 2. - С. 87-98.

4. Куснир Н.И., Стовба С.Н., Стифенсон Р.А. Особенности формирования северо-западной части Днепровско-Донецкой впадины по данным прямого и обратного двухмерного моделирования // Геофиз. журн. - 1997. - том 19, №1. - C. 14-25.

5. Старостенко В.И., Даниленко В.А., Венгрович Д.Б., Кутас Р.И., Стифенсон Р.А., Стовба С.Н. Моделирование эволюции осадочных бассейнов с учетом структуры природной среды и процессов самоорганизации // Физика Земли. - 2001. - № 12. - С. 40-51.

6. Старостенко В.И., Стифенсон Р.А., Егорова Т.П., Стовба С.Н. Глубинное строение и эволюция Припятско-Днепровско-Донецкой впадины и вала Карпинского // Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE. - М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2006. - С. 337-342.

7. Стифенсон Р.А., Я.Д. Ван Вейс, Стовба С.Н., Шимановский В.А. Численное одномерное моделирование тектонического погружения ДДВ в рамках концепции растяжения континентальной литосферы по Мак Кензи // Геофиз. журнал. - 1997. - №3. - С. 25-41

8. Стовба С. Н. Днепровско-Донецкая впадина: особенности поздневизейской и серпуховской фаз активизации тектонических движений // Геофиз. журнал. - 1998. - т. 20, № 4. - С. 9-21.

9. Стовба С.Н. Современные представления о процессах соляной тектоники и их сравнение с наблюдениями в Днепровско-Донецкой впадине // Теоретичні та прикладні проблеми нафтогазової геології. - К.: Карбон Лтд, 2000. - Т. 2. - С. 51-62.

10. Стовба С. Про механізми соляного тектогенезу в Дніпровсько-Донецькій западині // Геолог України. - 2005. - №1. - С. 23-29.

11. Стовба С.Н., Майстренко Ю.П. Некоторые особенности формирования Днепровско-Донецкой впадины на рифтовом этапе развития // Теоретичні та прикладні проблеми нафтогазової геології. - К.: Карбон Лтд, 2000. - Т. 2. - С. 70-79.

12. Стовба С.Н., Майстренко Ю.П. Особенности формирования юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины по данным прямого и обратного двухмерного моделирования // Геофиз. журнал. - 2000. - Т. 22, №2. - С. 59-83.

13. Стовба С.Н., Майстренко Ю.П. Позднедевонское растяжение земной коры как одна из причин формирования неоднородностей в кристаллических породах бортовых частей ДДВ // Геофиз. журнал. - 2001. - Т. 23, №6. - С. 67-74.

14. Стовба С.Н., Марухняк А.Н., Колос В.Я. Результаты сейсмических исследований по опорно-параметрическому профилю МОГТ Гупаловка-Гуты и прогноз перспективных объектов с небольшими запасами углеводородов // Проблемы разведки и разработки месторождений с небольшими запасами углеводородов: Сб. науч. тр. - К.:Укргипрониинефть, 1990. - С. 10-15.

15. Стовба С.Н., Старостенко В.И., Ляшкевич З.М., Сэйнтот А. Изучение динамики и геологических процессов Днепровско-Донецкого палеорифта // Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE. - М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2006. - С. 307-314.

16. Стовба С. Н., Стифенсон Р.А. Сравнительный анализ строения и истории формирования юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины и Донецкого складчатого сооружения // Геофиз. журнал. - 2000. - Т. 22, №4. - С. 37-61.

17. Стовба С.Н., Толкунов А.П., Майстренко Ю.П., Стифенсон Р.А., Баер У., Гаевский Д., Раббель В., Старостенко В.И., Тибо Г. Глубинные исследования по профилю DOBRE методом ОГТ // Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты исследований по программе EUROPROBE. - М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2006. - С. 328-332.

18. Стовба С.Н., Толкунов А.П., Стифенсон Р.А., Байер У., Майстренко Ю.П. Глубинное строение Донецкого складчатого сооружения по данным региональных работ МОГТ на профиле ДОБРЕ-2000 // Науковий вісник НГАУ. - 2002. - № 4. - С. 81-84.

19. Стовба С.М., Толкунов А.П., Стифенсон Р. Регіональні дослідження геологічної будови і еволюції Донецької складчастої споруди (міжнародний проект “DOBRE”) // Проблеми нафтогазової промисловості: Зб. Наук. Праць. - 2005. - Вип. 1. - С. 21-34.

20. Стовба С.М., Хрящевська О.І., Попадюк І.В. Напрямки геологорозвідувальних робіт в акваторіях України // Проблеми нафтогазової промисловості: Зб. Наук. Праць. - 2006. - Вип. 4. - С. 41-51.

21. Стовба С.Н., Шимановский В.А. Количественная оценка амплитуды подъема осадочных бассейнов во время инверсий тектонического режима // Теоретичні та прикладні проблеми нафтогазової геології. - К.: Карбон Лтд, 2000. - Т. 2. - С. 63-69.

22. Толкунов А.П., Стовба С.Н., Войцицкий З.Я., Сирченко В.В., Тополюк В.В. Сейсмические исследования МОГТ, проводимые ГГП “Укргеофизика” на акваториях Украины // Мінеральні ресурси України. - 2001. - №4. - С. 15-20.

23. Тополюк В.В., Побєдаш М.С., Стовба С.М., Самойлюк О.П., Радул Р.К. Особливості будови поверхні підсольових девонських відкладів у Дніпровсько-Донецькій западині за даними сейсмічних досліджень МСГТ // Теоретичні та прикладні проблеми нафтогазової геології. - К.: Карбон Лтд, 2000. - Т. 2. - С. 84-90.

24. Хрящевская О.И., Стовба С.Н., Стифенсон Р.А., Одномерное моделирование истории тектонического погружения Азовского моря и северо-западного шельфа Черного моря в мел-неогеновое время // Геофизический журнал. - 2007. - Т. 29, № 5. - С. 28 - 49.

25. Чебаненко И.И., Дворянин Е.С., Савченко В.И., Лебедь В.П., Гладун В.В., Павленко П.Т., Куль А.И., Клочко В.П., Стовба С.Н., Демьянчук О.В., Куц В.Г. Геологическое обоснование к бурению параметрических и поисковых скважин на Скворцовско-Юльевском полигоне северного борта Днепровско-Донецкой впадины // Проблемы нефтегазоносности кристаллических пород фундамента Днепровско-Донецкой впадины. - К.: Наук. думка, 1991. - С. 40-49.

26. Чебаненко И.И., Пономаренко М.И. , Клочко В.П. , Дворянин Е.С. , Видиборец М.И. , Гладун В.В., Лебедь Н.С., Слышинский Б.И., Чайко Н.Н., Войцицикий З.Я., Демьянчук О.В., Куц В.Г., Стовба С.Н. Научное обоснование дальнейших поисков углеводородов в фундаменте Ахтырского нефтегазопромыслового района Днепровско-Донецкой впадины // Проблемы нефтегазоносности кристаллических пород фундамента Днепровско-Донецкой впадины. - К.: Наук. думка, 1991. - С. 98-113.

27. Alexandre P., Chalot-Prat F., Saintot A., Wijbrans J., Stephenson R., Wilson M., Kitchka A., Stovba S. 40Ar/39Ar Dating of magmatic activity in the Donbas Foldbelt and the Scythian Platform (Eastern European Craton) // Tectonics. - 2004. - Vol. 23(TC5002): doi:10.1029/2003TC001582.

28. DOBREflection-2000 and Dobrefraction'99 Working Groups: Grad M., Gryn D., Guterch A., Janik T., Keller R., Lang R., Lyngsie S.B., Omelchenko V., Starostenko V.I., Stephenson R.A., Stovba S.M., Thybo H., Tolkunov A.P., Bayer U., Gajewski D., Hьbscher C., Maistrenko Yu.P., Rabbel W., Roy-Chowdhury K., Saintot A. DOBRE studies evolution of inverted intra-cratonic rifts in Ukraine // EOS (Transactions, American Geophysical Union). - 2002. - Vol. 83, № 30. - P. 323, 326-327.

29. Grad M., Gryn D., Guterch, A., Janik, T., Keller, Lang, R., Lyngsie, S.B., Omelchenko, V., Starostenko V.I., Stephenson R.A., Stovba S.M., Thybo H., Tolkunov A. “DOBREfraction`99” - velocity model of the crust and upper mantle beneath the Donbas Foldbelt (East Ukraine) // Tectonophysics. - 2003. - Vol. 371. - P. 81-110.

30. Izart A., Nindre Y.L., Stephenson R., Vaslet D., Stovba S. Quantification of the control of sequences by tectonics and eustacy in the Dniepr-Donets Basin and on the Russian Platform during Carboniferous and Permian // Bull. Soc. Geol. Fr. - 2003. - Vol. 174, № 1. - P. 93-100.

31. Izart A., Stephenson R.A., Vai G.B., Vachard D., Nindre Y.L., Vaslet D., Fauvel P.J., Suss P., Kossovaya O., Chen Z., Maslo A., Stovba S. Sequence stratigraphy and correlation of late Carboniferous and Permian in the CIS, Europe, Tethyan area, North Africa, Arabia, China, Gondwanaland and the USA // Palaeogeography, palaeoclimatology, Palaeoecology. - 2003. - Vol. 196. - P. 59-84.

32. Kabyshev B., Krivchenkov B., Stovba S., Ziegler P.A. Hydrocarbon habitat of the Dniepr-Donets Depression // Marine and Petroleum Geology. - 1998. - Vol. 15. - P. 177-190.

33. Kusznir N. I., Stovba S., Stephenson R.A., Poplavsky K.N. The formation of the N.W. Dnieper-Donets Basin: 2D forward and reverse syn-rift and post-rift modelling. // Tectonophysics. - 1996. - Vol. 270. - P. 156- 173.

34. Maystrenko Yu., Stovba S., Stephenson R., Bayer U., Menyoli E., Gajewski D., Huebscher Ch., Rabbel W., Saintot A., Starostenko V., Thybo H., Tolkunov A. Crustal-scale pop-up structure in cratonic lithosphere: DOBRE deep seismic reflection study of the Donbas Foldbelt, Ukraine // Geology. - 2003. - V. 31, No. 8. - P. 733-736.

35. Saintot A., Stephenson R., Brem A., Stovba S., Privalov V. Paleostress field reconstruction and revised tectonic history of the Donbas fold and thrust belt (Ukraine and Russia) // Tectonics. - 2003. - Vol. 22, № 5. - P. 13-39.

36. Saintot A., Stephenson R. A., Stovba S., Brunet M.-F., Yegorova T., Starostenko V. The evolution of the southern margin of Eastern Europe (Eastern European and Scythian platforms) from the latest Precambrian-Early Palaeozoic to the Early Cretaceous // European Lithosphere Dynamics - London: Geological Society, 2006. - Memoirs 32. - P. 481-505.

37. Saintot A., Stephenson R., Stovba S., Maystrenko Yu. Structures associated with inversion of the Donbas Foldbelt (Ukraine and Russia) // Tectonophysics. - 2003.- Vol. 373. - P. 181-207.

38. Starostenko V.I., Danilenko V.A., Vengrovitch D.B., Kutas R.I., Stovba S.M., Stephenson R.A., O.M. Kharitonov. A new geodynamical-thermal model of rift evolution, with application to the Dnieper-Donets Basin, Ukraine // Tectonophysics. - 1999. Vol. 313. - P 29-40.

39. Stephenson R.A., Chekunov A., Ilchenko T., Kaluzhna L., Baranova Ye., Starostenko V., Krasovskiy S., Kozlenko V., Kuprienko P., Gordienko V., Kutas R., Pashkevich I., Orluk M., Kivshik M.K., Stovba S.M., Turchanenko M.T., Savchenko V.I., Krivchenkov B.S., Narkiewicz M., Dadlez R., Pokorski J., Guterch A. Continental rift development in Precambrian and Phanerozoic Europe: EUROPROBE and the Dnieper-Donets rift and Polish Trough basins // Sedimentary Geology. - 1993. - Vol. 86. - P. 159-175.

40. Stephenson R.A., Mart Y., Okay A., Robertson A., Saintot A., Stovba S., Khriachtchevskaia O. TRANSMED Transect VIII: Eastern European Craton - Crimea - Black Sea - Anatolia -Cyprus -Levant Sea - Sinai - Red Sea // The TRANSMED Atlas: The Mediterranean Region from Crust to Mantle (Cavazza W., Roure F., Spakman W., Stampfli G.M., Ziegler P.A. - eds.) - Berlin: Springer Verlag, 2004.

41. Stephenson R.A., Starostenko V.I., Stovba S.M., Rusakov O.M., Kobolev V.P. The enigma of the Black and Aegean seas evolution: a challenge to the geoscience community in the 21^st century // Геофиз. журн. - 2000. - Т. 22, № 4. - С. 130-133.

42. Stephenson R.A., Stovba S.M. A brief description of crustal images from the Donbas Foldbelt, SE Ukraine // IGPC Project 474, Images of the Earth`s Crust & Upper Mantle. - Web: www.earthcrust.org/earthcrust/science/donbass-foldbelt.html, 2006. - 8 p.

43. Stephenson R.A., Stovba S.M., Starostenko V.I. Pripyat-Dniepr-Donets Basin: implication for dynamics of rifting and the tectonic history of the nothern Peri-Tethyan Platform // Peri-Tethys Memoir 6: Peri-Tethyan Rift/Wrench Basins and Passive Margins. Memoires du Museum National d'Histoire Naturelle. - 2001. - Vol.186. - Р. 369-406.

44. Stephenson R. A., Yegorova T., Brunet M.-F., Stovba S.M., Wilson M., Starostenko V., Saintot A., Kusznir N. Late Palaeozoic intra- and pericratonic basins of the East European Craton and its margins. // European Lithosphere Dynamics - London: Geological Society, 2006. - Memoirs 32. - P. 463-479.

45. Stovba S.M., Dvorjanin E., Stephenson, R.A. Deep near vertical reflections from the Donets Basin // EUROPROBE News. - 1997. - Vol. 10., “www.geofys.uu.se/eprobe/” - P. 10-11.

46. Stovba S.M., Maystrenko Yu.P., Stephenson R.A., Kusznir N.I. Formation of the south-eastern part of the Dniepr-Donets Basin: 2-D forward and reverse syn-rift and post-rift modelling taking into account post-rift redeposition of syn-rift salt // Sedimentary Geology. - 2003. - Vol. 156. - P. 11-33.

47. Stovba S., Stephenson R., Dvorjanin, E. Dnieper-Donets Basin, Ukraine: Main observations from regional seismic reflection profiles // Comptes Rendus de L'Academie des Sciences Serie II, Fascicule A - Sciences de la Terre et des Planetes. - 1995. - Vol. 321, serie II a. - P. 1103-1110.

48. Stovba S.M., Stephenson R.A.,Kivshik M. Structural features and evolution of the Dnieper-Donets Basin, Ukraine, from regional seismic reflection profiles // Tectonophysics. - 1996. - Vol. 268. - P. 127-147.

49. Stovba S.M, Stephenson R.A. The Donbas Foldbelt: its relationships with the uninverted Donets segment of the Dniepr-Donets Basin, Ukraine // Tectonophysics. - 1999. - Vol. 313. - P. 59-83.

50. Stovba S.M., Stephenson R.A. Style and timing of salt tectonics in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine): implications for triggering and driving mechanisms of salt movement in sedimentary basins // Marine and Petroleum Geology. - 2003.- Vol. 19 - P. 1169-1189.

51. van Wees J.D., Stephenson R.A., Stovba S.M., Shimanovsky V. Tectonic variation in the Dniepr-Donets Basin from automated modelling of backstripped subsidence curves // Tectonophysics. - 1996. - Vol. 268 - P. 257-280.

52. Стовба С.Н., Венгрович Д.Б., Подладчиков Ю.Ю. Деформации осадочных толщ при соляном диапиризме: наблюдения и численные модели // Нафта і газ України. Збірник наукових праць: Матеріали 6-ої Міжнародної науково-практичної конференції “Нафта і газ України - 2000” Івано-Франківськ, 31 жовтня-3 листопада 2000 р. - Івано-Франківськ: Факел, 2000. - Т. 1. - С. 147-148.

53. Стовба С.Н., Турчаненко Н.Т., Сович Т.А., Майстренко Ю.П., Калатало Т.В. Строение и этапы развития зоны перехода Днепровско-Донецкой впадины в Донецкое складчастое сооружение // Нафта і газ України. Збірник наукових праць: Матеріали 6-ої Міжнародної науково-практичної конференції “Нафта і газ України - 2000” Івано-Франківськ, 31 жовтня-3 листопада 2000 р. - Івано-Франківськ: Факел, 2000. - Т. 1. - С. 319-321.

54. Кившик Н.Т., Стовба С.Н., Турчаненко Н.Т., Редколис В.А. Региональные сейсмические исследования в Днепровско-Донецкой впадине // К., 1993 - 83 с. (Препр./ ГГП “Укргеофизика”; № 1).

Анотації

Стовба С.М. Геодинамічна еволюція Дніпровсько-Донецької западини і Донбасу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 - геофізика. Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ, 2008.

Дисертація присвячена створенню моделі глибинної будови і реконструкції геодинамічної еволюції Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) і Донбасу. Отримані нові відомості про тектонічну будову регіону, у тому числі про внутрішню будову консолідованої кори Донбасу. Доведена відсутність пізньопротерозойського грабену в основі осадового чохла. Підтверджені уявлення про утворення регіону під впливом мантійного діапіризму. Отримали подальший розвиток уявлення про те, що Дніпровсько-Донецький авлакоген і Прикаспійський басейн можуть складати два плеча потрійного зчленування рифтів. Виділено і охарактеризовано фази пострифтового розтягу і стиснення ДДЗ і Донбасу. Розраховані основні параметри деформації літосфери під час головних етапів еволюції регіону. Визначено причини формування аномально великої потужності кам'яновугільних відкладень на південному сході ДДЗ. Отримали подальший розвиток уявлення про ініціюючі і рушійні сили соляного тектогенезу в ДДЗ. Встановлено причини високо амплітудного пермського підйому Донбасу і частини ДДЗ. Головними фазами горизонтального стиснення Донбасу були кімерійська і альпійська, а не герцинська. В результаті стиснення в Донбасі сформувався крупний блок, видавлений вгору між двома коровими насувами, один з яких пронизує всю кору і розділ М.

Ключові слова: Дніпровсько-Донецька западина, Донбас, Східно-Європейська платформа, Скіфська плита, рифтогенез, субдукція, мантійний діапіризм, стиснення земної кори, соляний тектогенез, розділ М.

Стовба С.Н. Геодинамическая эволюция Днепровско-Донецкой впадины и Донбасса. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора геологических наук по специальности 04.00.22 - геофизика. Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена созданию модели глубинного строения и реконструкции геодинамической эволюции Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) и Донбасса, их отдельных структурно-тектонических зон и локальных структур. Исследования выполнены на основе интерпретации большого объема данных региональных сейсмических исследований (в том числе по профилю DOBRE), обобщения этих данных в комплексе с имеющимися и новыми геолого-геофизическими материалами, численного моделирования осадочных бассейнов. Получены новые сведения о тектоническом строении ДДВ и Донбасса, особенно их глубокопогруженных частей. Освещено внутреннее строение консолидированной земной коры (включая раздел М) складчатого Донбасса и окружающих его Приазовского и Воронежского массивов. Доказано отсутствие позднепротерозойского (рифейского) грабена в основании осадочного чехла. Обосновано ранее спорное положение о том, что ДДВ и Донбасс на протяжении позднего палеозоя представляли собой единую геологическую структуру, формировавшуюся под действием одних и тех же геодинамических процессов. Показано, что рифтовые процессы происходили на значительно большей площади ДДВ и Донбасса, чем представлялось ранее. Позднепалеозойский рифтогенез и связанный с ним магматизм проявились как во внутренних частях Восточно-Европейской платформы (ВЕП), так и в пределах Скифской плиты (СП), которая была причленена к ВЕП в позднем протерозое - самом начале палеозоя, а с раннего палеозоя представляла собой южную пассивную окраину платформы. В соответствии с предложенной моделью геодинамики южной окраины ВЕП с позднего девона и до конца триаса в южной части платформы доминировал тектонический режим либо простого растяжения, либо растяжения со сдвигом. Получены новые свидетельства, подтверждающие представления об образовании ДДВ и Донбасса под воздействием мантийного диапиризма. Широкое распространение “активного” рифтогенеза в пределах ВЕП объясняется действием не одного изолированного плюма, а совокупностью (кластером) термических нестабильностей в основании литосферы. Обосновано, что задуговое растяжение в связи с воздействием гипотетического конвергентно-субдукционного пояса на юге европейского континента не может рассматриваться в качестве инициирующего механизма “пассивного” рифтогенеза на ВЕП. Получили дальнейшее развитие представления о том, что Днепровско-Донецкий авлакоген и Прикаспийский бассейн могут составлять два плеча тройного сочленения рифтов. Это сочленение было местоположением континентального распада в позднем девоне. Показано, что третье (южное) плечо тройного сочленения трассируется вдоль линии резкого изменения строения земной коры СП в направлении Большого Кавказа. Сделан вывод о небольшой вероятности того, что ДДА представляет собой часть протяженной внутриконтинентальной рифтовой системы, пересекающей Каспийское море и продолжающейся в западную Азию. Реконструирована последовательность главных геодинамических событий и процессов, обусловивших формирование региона на пострифтовом этапе эволюции. Выделены и охарактеризованы три относительно кратковременные фазы пострифтового растяжения земной коры ДДВ и Донбасса (в начале позднего визе, в середине серпуховского века и на рубеже карбона и перми), а также фаза сжатия (на рубеже мезозоя и кайнозоя). Определены основные параметры деформации литосферы во время главных этапов формирования региона. Формирование северо-западной части ДДВ объясняется в рамках тектонических процессов, характерных для большинства внутриконтинентальных рифтов. Формирование аномально большой мощности каменноугольных отложений на юго-востоке ДДВ вызвано совместным действием четырех процессов: пострифтового термического погружения земной коры, выжимания девонской соли из материнского слоя во время фаз соляного диапиризма, регионального погружения в карбоне всей ВЕП и остывания мантийного (астеносферного) диапира, внедрившегося в земную кору во время рифтогенеза. Получили дальнейшее развитие представления об инициирующих и движущих силах соляного тектогенеза в ДДВ. Фазы течения девонской соли на пострифтовом этапе инициировались главными тектоническими событиями. Гравитационные силы, эрозия, дифференциальная нагрузка и разупрочнение перекрывающего соль комплекса вторичными разрывами играли определяющую роль в качестве движущих механизмов галокинеза. Высокоамплитудный раннепермский подъем Донбасса и части ДДВ не связан со складчатыми процессами и сжатием земной коры. В этот подъем была вовлечена вся южная часть ВЕП под действием косо ориентированной субдукции океанической коры Палеотетиса под ВЕП-СП. Происходившие при этом глубинные процессы привели к утолщению земной коры на юге ДДВ и в Донбассе в результате ее магматического наращивания снизу. Главными фазами горизонтального сжатия, вызвавшими формирование складчатого Донбасса, были киммерийская (конец триаса - начало юры) и альпийская (конец мела - начало палеогена), а не герцинская (пермь), как считалось ранее. В результате горизонтального сжатия на 10 -12 км в Донбассе сформировался крупный клиновидный блок, выжатый вверх между двумя крупными коровыми надвигами, один из которых пронизывает всю кору, включая раздел М.