Геологічна будова України. Сейсмічність. Геологічне літочислення

Геологічне літочислення

Земна кора утворилася близько 4,6 млрд років тому. Як же визначили цей час, який названо геологічним? Як зароджувалося і розвивалося життя на Землі? Який вік у певних гірських порід і скам'янілих решток рослин і тварин? На ці та багато інших запитань одержано відповідь після визначення абсолютного і відносного віку гірських порід, скам'янілих решток рослин і тварин.

Відносний вік живих організмів, гірських порід, епох горотворення визначають на основі вивчення скам'янілих решток рослин і тварин, які знаходять у певних гірських породах, а також враховуючи послідовність нашарування гірських порід. У результаті виявляють відносну послідовність і час виникнення одних гірських порід чи живих організмів щодо інших.

Абсолютний вік гірських порід почали визначати пізніше, ніж відносний, в основному за допомогою радіологічних методів, тобто за часом розпаду радіоактивних елементів, зокрема урану, що міститься в гірських породах. Уран за будь-яких умов зі сталою швидкістю розпадається на свинець і гелій. Тому за масою утвореного свинцю в гірських породах можна визначити абсолютний вік (у роках), необхідний для його утворення з урану. А це, в свою чергу, дає відповідь на запитання про вік певної гірської породи.

Встановлення абсолютного і відносного віку дає змогу скласти геохронологічну таблицю (таблицю геологічного літочислення), в якій геологічний час поділяють на еони, ери, періоди, встановити початок і закінчення певних епох горотворення, появу живих організмів тощо (див. табл. 1, 2).

Геологічна будова України

Геологічна будова території України — результат дії складних процесів, які відбувалися впродовж тривалого історичного періоду. В межах країни трапляються породи різних ер і періодів (від архейських до сучасних), які залежно від умов формування мають свої особливості.
Геологічні процеси (особливо найновіші) справили вирішальний вплив на сучасний рельєф України. Найдавніший геологічний час — час до палеозойської ери (див. табл. 1) — залишив в Україні багато вивержених та метаморфізованих кристалічних порід. Саме тоді сформувався Український щит.

Найважливішими мінерально-сировинними ресурсами тієї частини Українського щита, яка виходить на поверхню або залягає близько від неї, є великі поклади гранітів, гнейсів, кристалічних сланців, базальтів, вогнетривких глин тощо.

Палеозойська ера

Палеозойська ера характеризувалася інтенсивним розвитком органічного світу (з'являються найпростіші наземні рослини і тварини, земноводні, комахи, плазуни). На початку цієї ери на території сучасної України не було морських басейнів. Вони почали утворюватися пізніше в її південно-західній частині (Середнє Придністров'я). Корисні копалини цього періоду — сіль і нафта Донецько-Придніпровської западини, вапняки, пісковики.

Кінець каледонської епохи горотворення припав на початок девонського періоду і супроводжувався зменшенням площі морів. Девонські відклади трапляються в Україні лише в Придністров'ї і містять спресовані (плитоподібні) червоні, так звані теребовлянські, пісковики (Тернопільщина). У девоні почалося опускання суходолу. Формувалася Дніпровсько-Донецька западина. У межах Донбасу відбувалася інтенсивна тектонічна діяльність, яка супроводжувалася вулканізмом (на півдні). У посушливому девоні утворювалися такі корисні копалини, як пісковики, кварцити, базальти, залізні руди.

Кам'яновугільний (карбоновий) період характеризувався продовженням горотворення. В східній частині України (між Дніпром і Доном) відбувалося багаторазове чергування суходолу і моря, помітне опускання території, заповнення її потужними (10 тис. м) відкладами, серед яких були великі поклади кам'яного вугілля. Вугільні пласти чергуються з пісковиками, що свідчить про багаторазові зміни тут неглибокого прибережного моря із заболоченим суходолом, де знаходилися великі праліси, біомаса яких була основою вугленагромадження. Саме в цей період утворилося вугілля Донецького і Львівсько-Волинського басейнів. З інших мінерально-сировинних ресурсів кам'яновугільного періоду трапляються дрібнозернисті пісковики, горючі сланці тощо.

Палеозойська ера завершується пермським періодом, упродовж якого територія України залишалася переважно суходолом. У цей період почалася тривала кіммерійська епоха горотворення. На півдні та заході України відбувалося поступове опускання суходолу (Карпати, Крим), висихання водойм у Донбасі, внаслідок чого тут утворилися потужні запаси високоякісних кам'яних солей і гіпсів. З пермським періодом пов'язані також родовища кам'яного вугілля, доломітів, солей, марганцевої руди, вогнетривких глин, вапняків. У палеозойських відкладах Донецько-Дніпровської западини розвідані та експлуатуються родовища нафти та газу.

Мезозойська ера

Для мезозойської ери характерні відклади тріасового, юрського і крейдового періодів. Упродовж цієї ери з'явилися перші ссавці, птахи, покритонасінні рослини. Тріасовий період цієї ери характеризувався майже повною відсутністю в Україні морських басейнів (крім її західної частини). Наприкінці періоду відновилися тектонічні рухи в Донбасі. У тріасі нагромадилось порівняно мало корисних копалин. Відкладами тріасового періоду є чорні сланці, що трапляються на Південному березі Криму.

Юрський період був значною мірою морським: південно-західну частину України займав тоді морський басейн. У Донбасі відбувалися горотворні процеси. Корисні копалини юрського періоду незначні. Практичне значення мають хіба що вапняки.

Крейдовий період характеризувався подальшим розширенням площі морського басейну. Лише порівняно невелику територію (вздовж лінії Донецьк — Дніпропетровськ — Вінниця) займав суходіл. Основні корисні копалини — крейда, мергелі (Донбас, Волинь), фосфорити (південна частина Поділля, східна і північно-східна частини України). У Карпатах формувалися поклади нафти. Поширені водотривкі крейдові відклади відігравали важливу роль у фізико-географічних процесах, зокрема ґрунтоутворенні, водній ерозії тощо.

Кайнозойська ера

У кайнозойській ері відбувалися значні горотворні процеси, активізувалася вулканічна діяльність. Установилася сучасна берегова лінія. З корисних копалин утворювалися нафта (Передкарпаття), нікопольські марганцеві руди, буре вугілля (Правобережжя), каоліни, керченські залізні руди. Утворювалися Карпати і Кримські гори, формувався карпатський фліш — потужна товща осадових порід з чітко вираженою ритмічною шаруватістю (мал. 19).

Мал. 19. Карпатський фліш

Наприкінці неогену і на початку антропогену кайнозойської ери клімат став значно холоднішим. На більших висотах північних територій Європи нагромаджувався сніг, який поступово перетворювався на лід; потужність льоду зростала і досягала близько трьох кілометрів. Цей лід поступово переміщувався на південь. В Україні він долинами річок дійшов до її центральної частини (льодовик насувався з північної Скандинавії). Все це призвело до зміщення природно-географічних зон на південь. Великих змін зазнав тоді і тваринний світ. Саме з тим часом збігся період появи першої людини (близько 1,8 млн років тому).

Великим природним багатством України, що також утворилося у кайнозої, є поширені окремими ділянками (переважно в межах Степу і Лісостепу, а також частково на Поліссі) леси і лесоподібні суглинки — жовті глини. Вони складаються з кварциту, польового шпату, слюди, а також карбонатів і глинястих мінералів. Потужність лесових відкладів у степовій зоні коливається від 5 до 50 м. На Поліссі їх товща менша (5-10 м); вони залягають тут на підвищеннях. Леси і лесоподібні суглинки залягають на більшій частині території України і широко використовуються як сировина для виробництва цегли, черепиці, клінкеру, дренажних труб тощо. Леси — підґрунтя українських чорноземів.

Сейсмічність

Під дією внутрішніх і зовнішніх сил Землі відбувається розвиток земної кори і рельєфу планети. У цьому розвитку значна роль належить раптовим зміщенням земної кори, що призводять до землетрусів. На території України землетруси трапляються в молодих гірських системах Карпат і Кримських гір. Епіцентри цих грізних явищ знаходяться в Східних Карпатах, на дні Чорного моря біля узбережжя Криму. Зокрема в Закарпатті неодноразово фіксувалися землетруси силою 6-7 балів (за міжнародною 12-бальною шкалою). Землетрус, який відбувся 15 жовтня 1834 р. (до 7 балів), охопив значну частину Закарпаття (приблизно від Сваляви до Рахова).

У центральній частині західних областей України досить сильні землетруси (до 6 балів в епіцентрах) були зареєстровані в Кам'янці-Бузькій (Львівська обл.), Заліщиках (Тернопільська обл.), а також в інших окраїнних частинах Східноєвропейської і Скіфської платформ. У межах Чернівецької області зафіксований землетрус силою 5 балів.

У південних частинах Тернопільської, Хмельницької, Вінницької та східній частині Одеської областей у XX ст. відбулося кілька землетрусів інтенсивністю до 5-6 балів (останній землетрус силою понад 5 балів зафіксовано 30 і 31 травня 1990 р.).

Землетруси (до 5-6 балів) з епіцентрами в Чорному морі (в основному між Алуштою і Форосом) бувають у Криму. Землетрус до 5 балів спостерігався 11 листопада 1927 р. в північній частині півострова.

Діючих вулканів на території України немає. Згаслі трапляються в Карпатах (Вигорлат-Гутинський вулканічний хребет), в Кримських горах (Карадаг, Аюдаг) (мал. 20). Активний вулканізм (грязьові вулкани) спостерігається на Керченському півострові. Відносна висота конусів грязьових вулканів тут досягає 50 м.

Мал. 20. Згаслий вулкан Криму — Аюдаг

Вивчення землетрусів дає змогу скласти карти сейсмічних районів, на яких показано, якої сили можуть досягати землетруси в тому чи іншому районі. Ці карти використовуються під час проектування і будівництва нових споруд.

1. Як визначають відносний та абсолютний геологічний вік?
2. Яка ера найдавніша в геологічній історії?
3. Коли з'явилися перші рослини і тварини?
4. У якому геологічному періоді утворилося кам'яне вугілля Донбасу і Львівсько-Волинського басейну?
5. Що таке лес? Коли він утворився?

На контурній карті позначте умовними знаками сейсмічно небезпечні райони України.