ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы геодинамики –эволюции литосферы Восточно-Европейской платформы в палеозое на основе комплексного геофизического, палеомагнитного и структурно-тектонического анализа, изотопно-геохронологических исследований. В рамках проекта планируется решить фундаментальную задачу - выявить девонские тектонические процессы, вызвавших перестройку литосферы Восточно-Европейской платформы в среднем палеозое на примере Украинского щита. В рамках этой фундаментальной задачи предполагается решить ряд конкретных задач: 1. Протестировать альтернативные модели внутреннего строения консолидированной земной коры и раздела Мохо (М) Украинского щита и соседнего с ним Припятско-Днепрово-Донецкого авлакогена. 2. Рассчитать геотермический режим девонского времени. 3. «Вычленить» девонские компоненты намагниченности различной природы в мегаблоках Украинского щита и провести районирование его по распространению девонского перемагничивания пород. 4. Определить основные кинематические параметры деформаций литосферы во время девонского этапа развития Украинского щита. 5. Установить проявления девонских событий в различных структурах Украинского щита на основе изотопно-геохронологических исследований и их корреляция. 6. Провести 3D моделирование гравитационных и магнитных полей, создаваемых Украинским щитом и их сопоставить их с наблюденными полями. В результате работы совместной работы над проектом российско-украинского коллектива будет построена геодинамическая модель литосферы Сарматии в девоне по комплексу геофизических, тектонофизических, палеомагнитных и геохронологических данных на примере Украинского щита и выявлена степень влияния девонских тектонических процессов, вызвавших перестройку литосферы всей Восточно-Европейской платформы в среднем палеозое.

Конкретной фундаментальной задачей, на решение которой направлен проект, является выявление девонских тектонических процессов, вызвавших перестройку литосферы Восточно-Европейской платформы в среднем палеозое на примере Украинского щита. В рамках этой фундаментальной задачи предполагается решить ряд конкретных задач: 1. Первой задачей проекта является тестирование альтернативных моделей внутреннего строения консолидированной земной коры и раздела Мохо (М) Украинского щита и соседнего с ним Припятско-Днепрово-Донецкого авлакогена. Украинский щит, вместе с Воронежским кристаллическим массивом, образует южный сегмент Восточно-Европейского кратона – Сарматию. Они имеют сходную докембрийскую историю и структуру [Shchipansky, Bogdanova, 1996]. В строении Украинского щита традиционно выделяется шесть мегаблоков/террейнов архейского и палеопротерозойского возраста и три шовные зоны, связывающие эти мегаблоки [Щербак, Пономаренко, 2000]. Архейские мегаблоки блоки окружены и частично перекрыты породами палеопротерозойского возраста, образовавшимися в различных тектонических обстановках, таких, как ювенильные аккреционные пояса (2.2-2.1 млрд. лет) в северо-западной части и континентальных (пассивных) окраин и внутриконтинентальных бассейнов (2.5-2.1 млрд. лет) в центральной части щита [Щипанский и др., 2007]. Последующая тектоническая эволюция включает в себя интенсивную тектономагматическую переработку коры между 1.80 и 1.74 млрд. лет назад, когда крупные анортозит-мангерит-чарнокит-гранитные (AMCG) Коростенский и Корсунь-Новомиргородский плутоны внедрялись как результат постколлизионной геодинамики [Bogdanova et al., 2006]. Мафические породы (дайки и силлы, ассоциирующие с крупными AMCG плутонами) были сформированы в этот последний период протерозойской эволюции Сарматии. Наиболее сильная тектоно-магматическая активизация Сарматии, и в том числе Украинского щита, произошла в среднем палеозое, когда в позднем девоне Украинский щит был отделен от расположенного на северо-востоке Воронежского и Белорусского массивов Припятско-Днепрово-Донецким авлакогеном. Относительно времени и места образования Днепрово-Донецкого авлакогена в настоящее время существует как минимум две конкурирующие модели. Первая модель предполагает заложение Днепрово-Донецкого авлакогена на месте древнего рифейского [Гарецкий, Клушин, 1989; Никишин, 2002]. Согласно второй модели, связь позднепротерозойских и средне-позднепалеозойских процессов является ошибочной [Стовба, 2008]: на глубинах, где по существующим представлениям должен находиться позднепротерозойский (рифейский) грабен, в Днепрово-Донецком авлакогене залегают каменноугольные и девонские отложения, тогда как древние осадочные образования не установлены. 2. Второй задачей проекта является расчет геотермического режима девонского времени. Согласно наиболее распространенному сценарию, определяющую роль в формировании Днепрово-Донецкого авлакогена играл либо обособленный мантийный плюм, либо кластер мантийных потоков в тылу активной субдукционной системы. В пользу кластера мантийных потоков свидетельствует совокупность термических неоднородностей, воздействовавших на подошву литосферы в удаленных областях и вызвавших «активный» рифтогенез в различных частях Сарматии и Восточно-Европейской платформы в целом. Расчет геотермического режима является второй задачей проекта. 3. Третья задача проекта – «вычленение» девонских компонент намагниченности различной природы в мегаблоках Украинского щита и районирование его по распространению девонского перемагничивания пород. Эта задача в значительной степени связана с предыдущей, поскольку любой, даже незначительный прогрев в течение длительного промежутка времени, может вызвать либо образование вторичной, среднетемпературной компоненты намагниченности, либо полностью перемагничивание пород. Предыдущие палеомагнитные исследования палеопротерозойско-палеозойских комплексов Украинского щита показали присутствие вторичной компоненты намагниченности в породах. Вместе с тем, направления, выделяемые в палеопротерозойских породах как первичные, с положительными тестами палеомагнитной надежности (что свидетельствует об образовании в них намагниченности в момент формирования пород), близки девонским направлениям, выделяемым по другим объектам Восточно-Европейской платформы. Проблема может быть разрешена лишь при корректном разделении компонент намагниченности разной природы (термовязкой, химической или термоостаточной) и корреляции распространения этих компонент намагниченности в породах Украинского щита с данными геотермии. 4. Четвертой задачей проекта является определение основных кинематических параметров деформаций литосферы во время девонского этапа развития Украинского щита. Предполагается, что в позднем девоне кристаллическое основание было раздроблено по разломам, по которым происходили как вертикальные движения (выразившееся в формирование грабенов и полуграбенов в Днепрово-Донецком авлакогене), так и горизонтальные вращения отдельных блоков друг относительно друга на стадии рифтогенеза и пострифтового прогибания и складкообразования. Деформации блоков земной коры планируется изучать на основании тектонофизического, гравитационного и магнитного моделирования. 5. Пятой задачей проекта является установление проявления девонских событий в различных структурах Украинского щита на основе изотопно-геохронологических исследований и их корреляция. Прецизионное (с использованием ионного зонда SHRIMP-II) U-Pb по цирконам датирование реперных магматических событий, а также бадделеитов из основных даек и массивов. Это, возможно, позволит получить более дробное проявление тектономагматических событий на Украинском щите. Применение Ar-Ar и K-Ar методов датирования необходимо для определения продолжительности тектономагматических событий, что является принципиальным моментом и при оценке времени образования первичной компоненты намагниченности. 6. Моделирование гравитационных и магнитных полей, создаваемых Украинским щитом и их сопоставление с наблюденными полями. Решение прямых и обратных задач гравиметрии и магнитометрии с целью изучения глубинного и тектонического строения Украинского щита. В рамках проекта будет выяснен характер распространения в пространстве областей девонской намагниченности. По полученным данным о распределении девонской намагниченности пород будет произведена оценка вклада величины этой компоненты в магнитное поле Земли.

Имеющийся научный задел по предлагаемому проекту у российских участников проекта: 1. В результате палеомагнитных исследований силурийских и девонских отложений Подолии выделены высокотемпературные характеристические компоненты намагниченности, направления которых значимо отличаются от полученных ранее девонских компонент намагниченности для Подолии [Khramov, Smethurst, 1992; Jelenska et al., 2010]. В результате проведенных палеомагнитных исследований предложен новый вариант среднепалеозойской части Траектории кажущейся миграции полюса Восточно-Европейской платформы [Лубнина и др., 2007]. 2. Для палеопротерозойских магматических комплексов Северо-западного и Ингульского блоков Украинского щита выделена средне- высокотемпературная компонента намагниченности, среднее направление которой совпадает с позднедевонским направлением, пересчитанным с Траектории кажущейся миграции полюса Восточно-Европейского платорфмы на координаты точек отбора. 3. Составлена схема распространения вторичных компонент намагниченности пород различного возраста на Восточно-Европейской платформе. Выделенные пояса и зоны перемагничивания пород Восточно-Европейской платформы соответствуют во времени главным тектоническим этапам ее эволюции как орогенным, так и мантийно-плюмовым [Лубнина, 2009]. Полученные корреляции позволяют более обосновано подойти к выделению первичной компоненты намагниченности в структурах коры со сложной тектонической эволюцией и в районах тектоно-магматической активизации. 4. Участниками проекта созданы оригинальные программы для расчета прямых и обратных задач гравиметрии и магнитометрии. • у зарубежных участников проекта 1. Разработана система автоматизированного ввода в компьютер геолого-геофизических карт с разрывами первого рода и визуализации в интерактивном режиме трехмерных геофизических моделей и их полей. 2. Получены предварительные данные о связи геодинамики Украинского щита и Донбасса с глубинным строением и составом литосферы.

Фундаментальной научной задачей, на решение которой направлен проект, является выявление девонских тектонических процессов, вызвавших перестройку литосферы Восточно-Европейской платформы в среднем палеозое на примере Украинского щита. В ходе совместных российско-украинских работ по проекту показано, что строение и состав земной коры Украинского щита и зоны его сочленения с Днепрово-Донецким авлакогеном отражают многократные процессы тектоно-магматической активизации литосферы, наиболее активно проявившихся в позднем девоне, перми–триасе и на границе мела-палеогена. Получено, что поля напряжений в западной и восточной частях Украинского щита имеют различия, свидетельствующие о вращении его восточной части (Приазовский мегаблок) на 15-20? по часовой стрелке относительно западной части (Волыно-Подольская плита, Приднестровье) в девонское время. На основании комплексных палеомагнитных и тектонофизических данных восстановлена кинематика всего Сарматского сегмента Восточно-Европейского кратона в среднем палеозое. Составлена схема распространения вторичных компонент намагниченности Украинского щита (сегмент Сарматия). В пределах Украинского щита и зоны его сочленения с Донбассом выделено два типа вторичных компонент намагниченности. К первому типу относится монополярная компонента намагниченности, выделяемая преимущественно в западной части Украинского щита, образовавшаяся в результате воздействия вторичных флюидов при рудной минерализации. Ко второму типу относятся среднетемпературные компоненты намагниченности, выделяемые при изучении палеопротерозойских-фанерозойских комплексов вдоль границы с Днепрово-Донецким авлакогеном, преимущественно в центральной и восточной частях Украинского щита. Образование этой компоненты намагниченности связывается со смещениями вдоль широтных разломов, широко развитых в центральной и восточной его частях. Распространение различных типов вторичных компонент намагниченности коррелирует с рассчитанным геотермическим режимом девонского времени Украинского щита.