2007-07-03

Атлас "Геологія і корисні копалини України" – естафета в майбутнє

Провідними вченими та спеціалістами-геологами інститутів і організацій Національної академії наук України та Міністерства охорони навколишнього природного середовища України (понад 70 авторів) вперше за всю історію геологічних досліджень створено унікальний Атлас "Геологія і корисні копалини України" масштабу 1: 5 000 000, який складається з 75 різноманітних карт та виданий українською (2001 р.) й англійською (2007 р.) мовами. Головний редактор Атласу – Леонід Галецький, науковий керівник проекту – Наталія Чернієнко.

З метою передачі геологічної спадщини в третє тисячоліття провідними вченими та спеціалістами-геологами (понад 70 авторів) вперше за всю історію геологічних досліджень країни створено Атлас "Геологія і корисні копалини України" м-бу 1:5 000 000, що складається з 75 різноманітних взаємоузгоджених карт і супроводжується пояснювальними записками українською та англійською мовами. 

Атлас  "Геологія і корисні копалини України" став результатом комплексного геологічного вивчення всієї території України за період минулого століття. Атлас відображає комплексні дані про геологічну будову та мінеральні ресурси території України, історію геології й рудної справи та містить сім розділів: карти із загальними даними, геофізичні карти, карти структурного районування, геологічні зрізи, літолого-фаціальні, еколого-гідрогеологічні карти та карти корисних копалин. 

В Атласі наведені комплексні дані про геологічну будову, мінеральні ресурси та екологічний стан території України. На засіданні Президії НАН України від 17 травня 2000 р. постановою N 139 відзначено "теоретичне та практичне значення даної роботи як універсального носія геологічної спадщини, енциклопедичного навчального посібника та основи для входження у світову геоінформаційну систему". За своєю науково-методологічною базою, повнотою і взаємоузгодженістю всебічної геологічної інформації він є ексклюзивним твором і поки що не має аналогів у світі.

При складанні Атласу було намічене здійснення таких завдань:

— збереження та передача наступним поколінням геологічної спадщини, створеної великими зусиллями, розумом та волею славетної плеяди українських фахівців і науковців, першопроходців і сподвижників геології;
— активна реалізація інтелектуального потенціалу українських вчених та фахівців;
— розробка та реалізація нових науково-методологічних концепцій і підходів, які змогли би забезпечити створення комплексної гармонійної моделі геологічної будови та мінерагенії дуже складного за своєю структурою, геодинамічними умовами та історією розвитку геологічного регіону; — оцінка потужності та світового значення мінерально-ресурсного потенціалу України і шляхів його найбільш повної реалізації в сучасних кризових соціально-економічних умовах;
— визначення пріоритетних напрямів та першочергових об’єктів подальшого вивчення країни і розвитку геологорозвідувальних та гірничовидобувних робіт;
— визначення геологічних ексклюзивів та рудних басейнів, які мають всесвітнє значення і можуть стати об'єктами міжнародного співробітництва.

Багато карт Атласу є оригінальними, вони складені й публікуються вперше. Це серія карт з питань інтегральної провідності та ефективного електричного опору літосфери, глибинної будови літосфери, структури фундаменту, геодинамічної будови, геотермальних ресурсів, техногенних родовищ, а також історії гірничорудної справи, геологічних ексклюзивів. Атлас супроводжується серією кольорових фотографій різноманітних ландшафтів України, геологічних пам'яток, цікавих та оригінальних зразків гірських порід, руд та мінералів.

У кінці Атласу розміщено спеціальні розділи, що стосуються основних напрямів та об'єктів міжнародного співробітництва, правил надрокористування, умов інвестування, а також відомості про основні геологічні, гірничодобувні, гірничопереробні організації та підприємства України. При складанні Атласу особлива увага приділялася залученню та розробці сучасних  наукових концепцій. Досвід наших досліджень уже на перших етапах показав, що жодна з існуючих концепцій не змогла забезпечити створення несуперечної комплексної моделі такого складного геологічного регіону, як Україна. Це стосується навіть таких супермодних концепцій, як нова глобальна тектоніка чи теорія літосферних плит, або суто геодинамічних побудов. Кожна з них має обмежений діапазон своїх можливостей і не може претендувати на універсальність.

Вихід було знайдено на основі розробки багатофакторної моделі розвитку земної кори. Суть її полягає в тому, що в основі моделі розглядається розвиток Землі як саморегулюючої системи синергетичної природи в тісній взаємодії з незалежними механізмами тектогенезу.

Вивчення універсальних явищ самоорганізації геологічних систем та рудоутворюючих процесів на базі синергетики дозволяє системно розглянути і проаналізувати численні фактори ендо- та екзогенного походження, що обумовлюють процеси й умови рудоутворення. 

Багатофакторна модель рудоутворюючої системи – це принципова схема найважливіших зв'язків між процесами та умовами рудоутворення, побудова якої відкриває великі можливості для виявлення нових закономірностей рудоутворення і виваженого локального прогнозу корисних копалин та відкриття їх нових родовищ. 

Багато уваги приділено визначенню умов рудоконцентрації. У зв'язку з цим були виділені нестандартні довгоживучі геологічні структури, які віднесені до категорії трансрегіональних рудоконцентруючих мегазон активізації. Саме з ними пов'язані великі та унікальні рідкіснометальні та благороднометальні родовища. У межах території України виділяються три основні такі мегазони субширотного напрямку: Північно-, Центрально- та Південно-Українська, які відрізняються найбільшою рудопродуктивністю; в їх межах зосереджені майже всі родовища золота й більшість родовищ рідкісних та кольорових металів. Запропоновано виділити ці феноменальні структури в якості нової загальнопланетарної системи наскрізних трансрегіональних структур під назвою геодинамічної системи "Геотранс". Відповідні доповіді вже були зроблені на авторитетних міжнародних форумах і отримали позитивний відгук.

Слід зазначити, що Україна являє собою унікальний геологічний регіон світу, формування якого відбувалося протягом понад 3,7 млрд років. Її територія характеризується великою різноманітністю геотектонічних структур і геодинамічних умов їх розвитку, розмаїттям геологічних та рудних формацій. Серед геоструктурних зон земної кори виділяються Східно-Європейська платформа, молода Скіфська плита, складчасті області Донбасу, Карпат і Криму. Формування цих структур відбувалося впродовж величезного вікового діапазону: від докембрію до кайнозою. У Придніпров'ї зафіксовані релікти найдавнішої на Євро-Азійському континенті докембрійської земної кори віком 3650 млн років. 

Україну можна вважати своєрідним геологічним центром Європи. На її території сходяться основні геологічні структури Європейського континенту: Східно- та Західно-Європейська і Центрально-Євразійська платформи; структури Тетіса; Альпійсько-Карпатська та Кримсько-Кавказька складчасті системи. В Україні розміщується також і географічний центр Європи, який знаходиться поблизу м. Рахів (тут встановлений відповідний знак). 

У цілому Атлас складається з восьми основних розділів, які містять 75 різноманітних узгоджених карт, що супроводжуються пояснювальними записками. 

Перший розділ – оглядовий, представлений п'ятьма картами, які характеризують загальні географічні дані, геолого-структурне положення України на Європейському континенті.

Другий розділ – серія геофізичних карт із 17 найменувань, що відображають геофізичну вивченість, магнітні та гравітаційні поля, теплове поле, інтегральну провідність та ефективний електричний опір літосфери, глибинну будову літосфери. Вперше визначені геоелектричні неоднорідності літосфери на основі магнітотелуричних досліджень, що дало можливість суттєво доповнити уявлення про глибинну будову літосфери до глибин 300 км; зокрема виділені Дніпровська та Волинська високоомні стійкі області літосфери, які розділяються Одесько-Кіровоградсько-Прилуцькою високопровідною зоною активізації. Виділено також кілька ізометричних високопровідних структур збудженої мантії (Рахівська, Луцька).

Третій розділ – це карти геоструктурного районування: четвертинних відкладів, осадочного чохла, кристалічного фундаменту. Відображаються лінійні та кільцеві структури України за аерокосмічними даними, а також розломно-блокова неотектоніка та сучасні вертикальні рухи земної кори. Вперше відтворено структуру кристалічного фундаменту по всій території України, зокрема під молодими складчастими областями та осадочними басейнами, де фундамент занурений на десятки кілометрів.

Четвертий розділ складається з 15 геологічних карт-зрізів. Складання таких карт здійснювалося за головними стратиграфічними рівнями шляхом зняття стратиграфічних підрозділів осадочного чохла, що лежать зверху. Побудова таких карт від дочетвертинного зрізу (1,8 млн років) до дорифейського (1 650 млн років) здійснена вперше. Це стало можливим завдяки відносно високій геологічній вивченості території України (54 % в м-бі 1:50 000) проходкою сотень тисяч свердловин, у тому числі й глибинних – до 3-7,5 тис. м.

Карти-зрізи дають можливість розкрити глибинну будову, провести палеогеографічну реконструкцію різних періодів геологічної історії України, більш достовірно визначити межі різновікових тектонічних структур, їх тип і характер розвитку (успадкований, інверсійний та ін.). Це дозволяє, у свою чергу, створити об'ємні (тривимірні) моделі геологічної будови і мінерагенії основних геоструктур України.

Осадочний чохол території України (платформної частини і складчастого обрамлення) характеризується великими потужностями і складною внутрішньою будовою. Виділяється ряд різнопорядкових поверхонь незгідностей, частина яких має регіональний характер. Останні визначають межі структурних ярусів, що пов'язані з головними етапами історії геологічного розвитку України. Саме тому для цих структурних меж, які відповідають поверхням розмивів і збігаються з перебудовами структурного плану платформи та складчастого обрамлення, а в часі – з найважливішим рубежем їх розвитку, і було складено геологічні карти-зрізи.

Методика їх складання мало чим відрізняється від такої для звичайних геологічних карт дочетвертинної поверхні та похованих утворень. На них традиційними кольорами показано стратиграфічні підрозділи, що виходять на поверхню конкретного зрізу. Типізацію, таксономію, кореляцію та індексацію цих підрозділів проведено відповідно до "Стратиграфічного кодексу України" та затверджених  Національним стратиграфічним комітетом України стратиграфічних схем фанерозою.

При виборі поверхні-зрізу враховувався не тільки стратиграфічний рівень, а й особливості тектонічного розвитку території. Розчленування фанерозою і метаморфічних осадочних та вулканогенних утворень подано за системами та їх відділами детальної стратиграфічної шкали, а ультраметаморфічних, інтрузивно-магматичних і метасоматичних утворень – за комплексами. На картах-зрізах велике поширення мають породи фундаменту архей-ранньопротерозойського віку. Їх картографування, як і фанерозойських відкладів, ґрунтувалося на матеріалах буріння та геофізичних досліджень, які були проведені в різних масштабах і різними методами. Розривні порушення наведені тільки ті, які відображаються в структурі чохла та фундаменту й виходять на поверхню, що картується. 

Характерна, в цілому, успадкованість будови чохла від рельєфу поверхні фундаменту нерідко порушується, що проявляється в утворенні інверсійних структур. Останні – різноманітних розмірів, форм і генезису – особливо часто виявляються у верхніх частинах осадочного чохла. Це свідчить про велику тектонічну активність не тільки у протерозої, а й у фанерозої. На картах-зрізах чітко проявилася залежність будови осадочного чохла в різні епохи його формування від рухомих областей, які обрамляють платформу.

Простягання глибинних западин і прогинів західних областей України, характер розподілу потужностей свідчать про активний вплив ранньобайкальских, каледонських рухомих поясів Західної Європи. Головною тектонічною подією герцинського етапу можна вважати розпад Сарматського щита на Український щит (УЩ) і Воронезьку антеклізу у зв'язку із закладенням і формуванням Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ). Але найбільш чітко проявилися структури кімерійсько-альпійського етапу, які знаходилися під впливом рухомого поясу Середземномор'я.

Важливу роль геологічні карти-зрізи відіграють у вивченні металогенії осадочного чохла. Структурно-формаційні та прогнозно-мінерагенічні карти, що складені по кількох зрізах, дозволяють створити тривимірну (об'ємну) металогенограму, визначити основні закономірності просторового розміщення, часової приуроченості різних корисних копалин, а також їх положення в структурі та формаційну належність. Все це сприяє інформативності та достовірності прогнозу. Ще більше підвищується значення цих карт, якщо їх використовувати в комплексі з літолого-палеогеографічними, структурно-формаційними і палеотектонічними картами.

П'ятий розділ вміщує літолого-фаціальні карти. Зі складених в ДГП "Геопрогноз" 26 літолого-фаціальних і палеогеографічних карт території України (мезозойсько-кайнозойський етап) в Атласі вміщено три, які є характерними для цього етапу: середній еоцен (37-49 млн років), турон – сантон (79-95 млн років), сеноман (95-100 млн років). Ці карти відображають особливості палеогеографічних, седиментаційних, денудаційних, кліматичних, фізико-хімічних, біологічних процесів, які обумовили закономірності утворення та просторового розміщення різних четвертинних типів корисних копалин. Дві з них ілюструють закономірності утворення та локалізації фосфоритів. Підкреслено особливе значення процесів апвелінгу для морського рудоутворення, зокрема фосфатонакопичення.

Шостий розділ – еколого-геологічні карти (у кількості восьми). Наведено карту гідрогеологічного картування з визначеними запасами та ступенем реалізації підземних вод по різних регіонах України. Підкреслюється значний резерв потенційних ресурсів підземних вод, який становить 79 % загальних запасів.

Відображено поширення екзогенних геологічних процесів та ураження ними, що досягає вже майже 70 % всієї території країни.

Особливе значення має створена вперше карта ландшафтно-геохімічного районування з характеристиками природних і техногенних ландшафтів та геохімічних полів. Окремо розглядається природна радіоактивність території. Наводиться техногенне навантаження на геологічне середовище, яке є надзвичайно великим, у 5-15 разів переважаючим рівні техногенного впливу в інших країнах Європи. Інтегральні показники геоекологічного стану на території України відображені на зведеній еколого-геологічній карті, на якій виділені території з дуже несприятливим, несприятливим і сприятливим станом геологічного середовища.

Сьомий розділ вміщує карти, що характеризують мінерально-ресурсний потенціал країни (всього 19 карт). Розділ розпочинається картами металогенічного районування осадочного чохла, складчастих споруд і кристалічного фундаменту. Далі йде серія карт по основних корисних копалинах: нафті, газу, вугіллю, чорних металах, золоту, рідкісних металах, титано-цирконієвих розсипах, алмазах, кольоровому каменю, гідротермальних ресурсах, мінеральних водах, глинах і каолінах, техногенних родовищах.

Зведені дані про мінеральні ресурси України і стан їх реалізації відображені на таких картах: основних родовищ корисних копалин; основних родовищ, що розробляються; гірничорудних районів. Ряд карт є новими або складеними вперше – це карти золото- й алмазоносності, рідкісних металів, геотермальної енергії, техногенних родовищ, гірничорудних районів. Цей розділ Атласу відображає загальний мінерагенічний потенціал України, який є досить потужним.

В надрах країни вивчено близько 8 тис. родовищ (90 видів мінеральної сировини), більше половини з яких розробляється. Найважливіше значення мають залізні, марганцеві, уранові руди, нафта та газ, вугілля, титан, циркон, сірка, каолін, графіт, нерудна сировина для металургії, будівельний камінь, мінеральні води. Видобуваються також буре вугілля, цементна сировина, різноманітні будівельні матеріали, сировина для хімічної та харчової промисловості. У надрах виявлені промислові родовища золота, берилію, літію, скандію, рідкісних земель, флюориту, горючих сланців, фосфоритів, освоєння яких передбачається найближчим часом і в майбутньому.

Ефективна реалізація потужного мінерально-ресурсного потенціалу України в сучасних умовах вимагає нових підходів. Насамперед треба виділити першочергові об'єкти, які можуть бути конкурентоспроможними і відповідати міжнародним стандартам. Це, в свою чергу, вимагає розробки нової стратегії розвитку мінерально-ресурсної бази України.

Особливе значення мають вперше створені разом з істориками та археологами самобутні карти, а саме: історії гірничорудної справи і геологічні пам'ятки та ексклюзиви. 

Камінь споконвічно супроводжував появу, розвиток та життєдіяльність людини. Культура всіх давніх цивілізацій несе відображення філософських, естетичних, релігійних аспектів ролі каменю як символу вічності, краси та віри. Свідченням цих досвітніх часів на території України є знахідки кам'яних стел-статуй, найдавніших скульптур; різних знарядь праці, насамперед із кременю; кам'яного посуду, бойових сокир-молотів. У ранні та середні віки в Україні виникають перші майстерні для виготовлення кам'яних виробів, в яких використовувалися місцеві камені: кварцити, пісковики, пірофіліти, вапняки, граніти.
 
На карті історії гірничорудної справи відображені основні етапи та пам'ятки кам'яних розробок, металевих і керамічних виробів, відкриття та освоєння головних рудних районів і родовищ. Наприклад, початок видобутку вугілля в Донбасі відноситься до 1722 р., а залізних руд у Кривбасі – до 1803 р., перший видобуток нафти з колодязів Бориславського району зафіксовано у 1792 р.

Цікаво, що перші відомості про видобуток золота в Карпатах саксонцями з'явилися ще у ХІІ ст., а відкриття першого в Україні Мужіївського золотополіметалічного рудника відбулося 12 березня 1999 р., перший злиток золота вагою 5,7 кг із цього родовища отримано 28 вересня 1999 р.

Територія України багата на різноманітні виняткові геологічні явища та унікальні рудні об'єкти, які мають загальносвітове значення. Вони відображені на карті геологічних пам'яток та ексклюзивів.

До унікальних та особливих рудних об'єктів віднесені, наприклад, такі:
 
— Криворізький залізорудний басейн, що є одним з найбільших і добре вивчених докембрійських залізорудних районів світу. З початку експлуатації в Кривбасі було видобуто понад 6 млрд т залізних руд;
— Нікопольський марганцеворудний басейн, який є найбільшим у світі; за запасами та видобутком руди він посідає перше місце у світі (наприклад, у 1991 р. тут було вироблено 6,62 млн т марганцевого концентрату);
— Іршанський титанорудний район УЩ — найбільше в Європі джерело титанових руд;
— Донецький кам'яновугільний басейн, який є складовою частиною найбільшої на Європейському континенті рифтогенної структури, де потужність осадочних товщ сягає 22 км. Від початку експлуатації тут видобуто понад 8 млрд т вугілля, а запаси, що залишилися, становлять понад 90 млрд т. Слід відмітити, що Донбас ще на початку століття був визнаний одним із перших світових еталонів геологічної вивченості;
— Пержанське родовище берилію, у зв'язку з наявністю дуже рідкісного мінералу – гентгельвіну, є поки що єдиним у світі унікальним родовищем такого типу;
— родовища літію УЩ — найбільші в Європі і можуть стати новим потужним джерелом постачання цінної комплексної сировини як для європейських країн, так і для інших держав світу;
— справжніми перлинами України та світу є топази та моріони Волині, бурштини Полісся, неперевершена палітра декоративних каменів УЩ.

На карті показані також унікальні родовища, найвизначніші гірничі виробки, наприклад: Шебелинське газове родовище, що є найбільшим в Україні (запаси газу його сягали 650 млрд/м3); нафтогазова свердловина Шевченкова-І у Карпатах, глибиною 7 520 м; Криворізька надглибока свердловина у Кривбасі – 5 432 м; найглибші шахти у Кривбасі — 1 515 м, Донбасі – 1 460 м; найглибший у Європі нафтовий поклад у Карпатах — в інтервалі глибин 5 700-5 800 м тощо. До цього можна додати еталонні розрізи венду в Придністров'ї, карбону — в Донбасі, неповторні Канівські дислокації, Товтрові гряди, грейзенові вулкани Керченсько-Таманської провінції, унікальні печери, знахідки нових мінералів і т. п.

Всі ці виняткові геологічні явища мають всесвітнє значення, і з метою широкого привернення до них уваги вчених, фахівців та любителів природи і каменю пропонується розвиток нового виду міжнародного туризму – геотуризму. Розроблено 12 основних геологічних маршрутів у різних регіонах України, які вже зацікавили багатьох фахівців світу.

Таким чином, матеріали Атласу дають повне уявлення про історію розвитку, геологічну будову, природні ресурси та екологічний стан території України. Вони є основою для створення та реалізації регіональних технічних та екологічних проектів, багатопрофільного будівництва, енергозабезпечення, водопостачання, сільськогосподарського виробництва, запобігання природним і техногенним катастрофам, охорони здоров'я населення. 

Атлас "Геологія і корисні копалини України" підбиває підсумки геологічних досліджень країни за XX ст., що забезпечує необхідні умови для подальшого розвитку геологічної галузі в III тисячолітті та успадкування нагромадженого досвіду новими поколіннями геологів. Він являє собою універсальну основу для входження у світову геоінформаційну систему, а також є енциклопедичним навчальним посібником для студентів і аспірантів, путівником для входження міжнародних наукових, ділових та фінансових кіл у наукове та ділове співробітництво з Україною.

Це — повага до минулого, надія сьогодення та естафета в майбутнє.

Матеріали Атласу є фундаментальною основою для входження у світову систему геологічної інформації, розгляду регіональних екологічних та великомасштабних технічних проектів, будівництва, водопостачання, сільськогосподарського виробництва, охорони здоров'я населення тощо.

Авторські  матеріали Атласу отримали міжнародне визнання. Вони були представлені та викладені на XXX (Китай) та XXXI (Бразилія) Міжнародних геологічних конгресах, на засіданні Європейського Союзу геологічних наук у Страсбурзі (1999 р.), Міжнародному гірничо-геологічному конгресі в Торонто (2000 р.), Міжнародній геологічній конференції в Санкт-Петербурзі (2000 р.).

Атлас "Геологія і корисні копалини України" представляє інтерес для широкого кола спеціалістів, вчених, бізнесменів. Він також є універсальним навчальним посібником для студентів, аспірантів.  Редколегія та авторський колектив щиро вдячні всім геологічним організаціям України і фахівцям, які брали участь у складанні Атласу, надали великий геологічний матеріал та сприяли його виданню.

Леонід ГАЛЕЦЬКИЙ, Наталія ЧЕРНІЄНКО,
Інститут геологічних наук НАН України