08.08.2013 Views

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ Серія геологічна. 2004. Вип. 18 ... - EVRICA

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ Серія геологічна. 2004. Вип. 18 ... - EVRICA

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ Серія геологічна. 2004. Вип. 18 ... - EVRICA

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>ВІСНИК</strong> <strong>ЛЬВІВ</strong>. <strong>УН</strong>-<strong>ТУ</strong><br />

<strong>Серія</strong> <strong>геологічна</strong>. <strong>2004.</strong> <strong>Вип</strong>. <strong>18</strong>. С. 17–38<br />

УДК 552.11<br />

VISNYK LVIV UNIV.<br />

Ser.Geol. <strong>2004.</strong> N. <strong>18</strong>. P. 17–38<br />

ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ГЕОЛОГІЧ-<br />

НИХ ТІЛ<br />

(на прикладі фундаменту Східноєвропейської платформи)<br />

К.І. Свєшніков ©<br />

Львівський національний університет імені Івана Франка<br />

79005 м. Львів, вул.. Грушевського, 4<br />

Е-mail: sveshn@franko.lviv.ua<br />

Симетричність та гомологічність – фундаментальні властивості речовини<br />

всіх рівнів організації, проте їхні прояви на геологічних рівнях (породному,<br />

формаційному, рівні геологічних комплексів) майже не досліджені.<br />

Можна говорити про три види симетрії: а) симетричність внутрішньої будови<br />

тіл; б) симетричність розташування тіл у просторі;<br />

в) систематизаційна симетричність у зміні ознак тіл. Дослідження симетричності<br />

потребує зіставлення подібних між собою тіл. Подібними можна<br />

вважати тіла, які належать до одного гомологічного (ізоморфного) ряду.<br />

На прикладі фундаменту Східноєвропейської платформи розглянуто прояви<br />

двох перших видів симетричності. Висловлено припущення, що симетричність<br />

тіл відображає напрям та особливості поширення енергетичних<br />

потоків, під дією яких виникали ці тіла.<br />

Ключові слова: симетричність, гомологічний (ізоморфний) ряд, геологічне<br />

тіло, внутрішня будова, фундамент Східноєвропейської платформи,<br />

ранній докембрій, енергетичний потік.<br />

Дослідження будь-яких природних об’єктів (тіл та їхніх сполучень) має на<br />

меті пошук тих чи інших форм упорядкованості їхніх властивостей. Окремим,<br />

дуже важливим проявом упорядкованості у природі є симетричність. Її неодноразово<br />

розглядали для природних об’єктів низьких рівнів організації речовини –<br />

молекул, кристалів, однак практично не досліджували щодо геологічних об’єктів<br />

породного, формаційного, “комплексного” (рівень геологічних, формаційних,<br />

структурно-формаційних, за різною термінологією, комплексів) та вищих рівнів<br />

організації. Водночас не виникає сумніву у проявах симетричності на ще вищих<br />

(планетарному та космічних) рівнях організації речовини. Явище симетричності<br />

є однією із найфундаментальніших властивостей матеріальної природи, і тому<br />

можна апріорі твердити, що воно повинно виявлятись також на геологічних<br />

рівнях організації, а дослідження його покликане дати нове знання у галузі природничих<br />

наук. Під час розгляду впорядкованості і пошуків можливої симетричності<br />

у будові чи розташуванні таких складних об’єктів, якими є формації та<br />

структурно-формаційні комплекси, неможливо обмежитись лише поняттями<br />

класичної симетрії, виведеними на підставі вивчення простих геометричних тіл<br />

та кристалів. Як відомо, класична симетрія потребує однакових розмірів та від-<br />

© Свєшніков К.І., 2004


<strong>18</strong><br />

К.І. Свєшніков<br />

станей між елементами, які повторюються. Однак на вищих рівнях організації<br />

речовини, аніж мінеральний, ці вимоги дотримані зрідка, через що деякі геологи<br />

взагалі заперечують можливість проявів симетричності в будові та розташуванні<br />

геологічних комплексів. Тому під час дослідження складних об’єктів перспективним<br />

можна уважати застосування симетрії подібності, розробленої А.В. Шубніковим<br />

[21], згідно з якою симетричними можна вважати тіла, розміри яких та<br />

відстані між якими закономірно змінюються. У цьому разі неминуче відбувається<br />

певна ідеалізація та геометризація об’єктів, що вважають цілком правомірним<br />

під час фундаментальних досліджень. Відповідно, постає запитання, наскільки<br />

можуть відрізнятись об’єкти і де провести межу між подібними та різними<br />

об’єктами одного класу. В математичному аспекті цю проблему вивчає теорія<br />

подібності [3], однак щодо складних геологічних об’єктів (формацій та<br />

формаційних комплексів) поняття подібності практично не досліджене.<br />

Вирішення проблеми подібності геологічних тіл потребує розгляду співвідношень<br />

понять симетричності, гомологічності та ізоморфізму. В геометрії симетричність<br />

уважають окремим випадком ширшого поняття гомологічності. В.І.<br />

Міхеєв (за [21]) довів, що гомологічні перетворення пов’язані з деформаціями<br />

вихідних об’єктів, які відбуваються під час зсувів чи розтягнень. Окрім<br />

традиційних елементів симетричності (осей та площин симетрії), цей дослідник<br />

запровадив поняття площин та осей гомологічності. Зокрема, прикладом площини<br />

гомологічності може слугувати площина косого відображення, яке<br />

перетворює коло на еліпс. З іншого боку, всі дослідники (з тих, хто займався<br />

цими питаннями) вважають ізоморфні ряди мінералів гомологами твердих<br />

розчинів [2]. Відповідно, різні члени одного ізоморфного ряду хімічних сполук<br />

чи мінералів є гомологами і подібні між собою (тобто кожний член ізоморфного<br />

ряду мінералів можна розглядати як “деформоване відображення” інших членів<br />

того ж ряду). Інші дослідники дійшли висновку про існування ізоморфних рядів<br />

геологічних тіл вищих, аніж мінеральний, рівнів організації. Наприклад, М.С.<br />

Шатський, розглядаючи латеральну мінливість осадових формацій, висловив<br />

думку, що взаємозаміщення членів однієї формації по латералі гомологічні явищам<br />

ізоморфізму (наведено за [6]). Це дає змогу розглядати латеральну мінливість<br />

формацій як прояв ізоморфізму на породному рівні організації. Натомість<br />

С.М. Бєскін зі співавторами [1] зробили висновок про існування ізоморфних<br />

рядів магматичних формацій, які належать до одного тектономагматичного циклу<br />

і взаємозамінюються в різних структурно-формаційних зонах. Питання ізоморфізму<br />

на формаційному рівні ми розглянули раніше [15], тут обмежимося<br />

лише твердженням, що в разі пошуків симетричності подібними можна вважати<br />

геологічні тіла, які належать до одного ізоморфного формаційного ряду (на формаційному<br />

рівні) та до одного типу на рівні формаційних комплексів.<br />

Стосовно симетричності можна говорити про три головні її види: а) симетричність<br />

внутрішньої будови тіл, б) симетричність розташування подібних тіл у<br />

просторі, в) симетричність у зміні ознак подібних тіл у різних подібних (гомологічних)<br />

ізоморфних рядах. Нижче розглянемо симетричність перших двох видів.<br />

Прояви симетричності третього виду проаналізовані в [15]. У разі дослідження<br />

симетричності тіл високих рівнів організації на перше місце стає методична вимога,<br />

на якій, зазвичай, не акцентують уваги під час вивчення тіл низьких рівнів


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

організації, – явище повинно бути простежене на всю відстань прояву. Щодо<br />

внутрішньої будови окремо взятих тіл ця вимога звучить тривіально – не треба<br />

доводити, що дослідження впорядкованості та пошук симетричності в будові<br />

тієї чи іншої товщі спонукає до її вивчення на всю потужність розрізу. Значно<br />

важливішим є дотримання цієї вимоги щодо аналізу розташування однотипних<br />

тіл у просторі. Не можна, зокрема, розглядати закономірності розташування тіл<br />

однієї формації чи формаційного комплексу на підставі вивчення лише частини<br />

їхнього ареалу. Геологічні узагальнення найчастіше традиційно обмежені окремими<br />

регіонами чи тектонічними блоками, які протиставляють іншим структурам<br />

того ж рангу. Однак дослідження, наприклад, характеру поширення<br />

докембрійських формаційних комплексів, відомих на Українському щиті, засвідчує,<br />

що всі вони або простежуються далеко за його межами, або їхні аналоги<br />

повторюються на площах, розміри яких далеко перевищують розміри окремих<br />

блоків та щита в цілому. Тому вивчення закономірностей просторової<br />

повторюваності таких об’єктів потребує не протиставлення окремих блоків, а,<br />

навпаки, одночасного розгляду фундаменту Східноєвропейської платформи як<br />

однієї цілісної структури. Ще одна методична вимога зводиться до того, що під<br />

час подібних досліджень необхідно виразно розрізняти тіла різних рівнів<br />

організації і не плутати закономірності їхньої будови та розташування.<br />

Прояви симетричності у внутрішній будові геологічних тіл. Наявність<br />

симетричності в будові тіл породного та формаційного рівнів організації<br />

загальновідома. Для кожного окремого шару осадових чи метаморфічних порід<br />

(тобто тіла породного рівня) можна провести низку уявних площин, перпендикулярних<br />

щодо підошви та покрівлі шару. Кожну з них можна розглядати як<br />

площину симетрії. Через центр кожного плутонічного масиву (тобто тіла формаційного<br />

рівня) можна провести низку площин, перпендикулярних щодо контактових<br />

поверхонь цього тіла. Всі такі площини будуть відповідати площинам<br />

дзеркальної симетрії. Загальновідомо, що габроїдні масиви часто бувають<br />

розшаровані, причому зміна порід уверх за розрізом, зазвичай, ритмічна.<br />

Ритмічна будова розрізів як плутонічних, так і стратифікованих (осадових та<br />

метаморфічних) формацій є поширеним проявом так званої симетрії трансляції.<br />

Можна навести низку подібних прикладів, однак нового знання це не дає.<br />

Значно цікавіші випадки, коли вдається визначити симетричність у будові<br />

розрізу потужних товщ, які відповідають стратифікованим складовим цілих<br />

структурно-формаційних комплексів. Яскравим прикладом цього може слугувати<br />

будова гранулітового цоколю Східноєвропейської платформи (рис. 1).<br />

Український щит, як відомо, є лише частиною тектонічної структури вищого<br />

рівня – Воронезько-Українського геоблока. Понад 50% площі геоблока зайнято<br />

виходами гранулітогнейсових комплексів. Ці комплекси поширені в усіх<br />

без<br />

19


20<br />

К.І. Свєшніков<br />

винятку районах, що дає підстави припускати первинний суцільний розвиток<br />

метаморфізованих пізніше у гранулітовій фації товщ на всій території геоблока.<br />

Рис. 1. Схема будови фундаменту Східноєвропейської платформи:<br />

1 – грануліт-базитова асоціація; 2 – кінцигіт-гранітова асоціація; 3 – ендербіткристалосланцева<br />

асоціація; 4 – граніт-лейкогранітова асоціація; 5 – гранулітові комплекси<br />

нерозчленовані; 6 – амфіболітові комплекси; 7 – зеленокам’яні комплекси; 8 – теригенно-вулканогенно-хемогенні<br />

комплекси; 9 – метакарбонатно-теригенні комплекси; 10 –<br />

„готиди”; 11 – собіти; 12 – граніти S-типу; 13 – вулканоплутонічні асоціації І-типу; 14 –<br />

граніти І-типу; 15 – Трансскандинавський пояс; 16 – граніти А-типу; 17 – гранофіргранітова<br />

асоціація; <strong>18</strong> – розшаровані масиви габроїдів.


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

Гранулітогнейсові комплекси займають найнижче стратиграфічне положення<br />

у всіх районах; це дає змогу розглядати їх як залишки нижнього структурного<br />

поверху – гранулітового цоколю, на який накладались усі молодші структури.<br />

На більшій частині території геоблока гранулітогнейсові комплекси певною мірою<br />

діафторовані; великі виходи недіафторованих товщ збереглися лише в<br />

трьох районах, що прилягають до меж геоблока, − Подільському,<br />

Східноприазовсь-кому та Брянському. Товщі нижньої частини розрізу<br />

гранулітового цоколю в межах Українського щита інтенсивно гранітизовані й у<br />

багатьох випадках збереглися лише у вигляді більших чи менших скіалітів серед<br />

полів розвитку ультраметаморфічних гранітоїдів. Доведено, однак, що з кожною<br />

товщею асоціюють близькі їй за складом ультраметаморфічні гранітоїди; і це дає<br />

змогу виділити тут так звані гранітоїдно-метаморфічні асоціації, кожна з яких<br />

відповідає певному макрогоризонту в розрізі цоколю [5, 9, 10].<br />

Найнижче стратиграфічне положення займає граніт-кінцигітова асоціація<br />

(рис. 2), складена біотит-гіперстеновими кристалічними сланцями і плагіогнейсами<br />

кінцигітової формації з біотитом, гранатом, силіманітом, кордієритом та<br />

ультраметагенними плагіогранітоїдами того ж складу (чудново-бердичівські<br />

граніти), що їх заміщують. Ця асоціація відома лише в Подільському районі західної<br />

частини Українського щита. На ній згідно залягає гнейсоендербітова асоціація,<br />

поширена по всій території геоблока і представлена широким спектром<br />

порід середнього складу − гіперстен- чи амфіболовмісними плагіогней-сами і<br />

кристалічними сланцями (гіперстенова гнейсокристалосланцева форма-ція), що<br />

певною мірою заміщені ендербітами. У ділянках площинного розвитку діафторезу<br />

(Приазовський район) ця ж асоціація представлена чергуванням плагіогнейсів<br />

і амфіболітів, з якими тісно пов’язані поля мігматитів і плутонічні тіла кварцових<br />

діоритів, тоналітів і плагіогранітів (шевченківський комплекс). Стратиграфічно<br />

вище залягає граніт-лейкогранулітова асоціація, поширена в українській<br />

частині геоблока. Асоціація представлена чергуванням лейкократо-вих біотитових,<br />

гранат-біотитових двопольовошпатових гнейсів, гіперстеновміс-них плагіогнейсів<br />

і кристалічних сланців із гранатом, силіманітом, корундом, залізистих<br />

кварцитів лейкогранулітової формації та мігматитами і пластоподібніми тілами<br />

біотит- і гранатовмісних лейкогранітів до аляскітів, які з ними асоціюють. Стратиграфічно<br />

вище граніт-лейкогранулітової асоціації залягають ще чотири товщі:<br />

1) високоглиноземно-кварцитова (силіманітовмісні гнейси і кристалічні сланці,<br />

іноді з графітом, кварцити); 2) мармур-кальцифірова; 3) кондалітова (гнейси з<br />

біотитом, гранатом і графітом, іноді силіманітом і кордієритом, магнетитгранат-кварцові<br />

породи); 4) евлізитова (гіперстенові та двопіроксенові плагіогнейси<br />

і кристалічні сланці, гранат-гіперстен-магнетит-кварцові породи). На відміну<br />

від описаних вище асоціацій, ці товщі не супроводжуються ультраметагенними<br />

гранітоїдами і поширені лише на невеликій площі Українського щита − у<br />

південно-східній частині Дністерсько-Бузького району.<br />

Зіставлення гранулітогнейсових комплексів Українського щита з утвореннями<br />

прилеглих регіонів – Воронезького кристалічного масиву, Волго-<br />

Камського і<br />

21


22<br />

К.І. Свєшніков<br />

Номер Розріз Породні асоціації<br />

Евлізитова формація<br />

Цикли<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

Кондалітова формація<br />

Мармур-кальцифірова<br />

формація<br />

Високоглиноземнокварцитова<br />

формація<br />

Гнейсолейкогранулітова<br />

асоціація<br />

Гнейсоендербітова<br />

асоціація<br />

Кінцигіт-гранітова асоціація<br />

Грануліт-базитова<br />

асоціація<br />

Білорусько-Прибалтійського геоблоків − засвідчує значну подібність утворень<br />

гранулітового цоколю у всіх цих регіонах. Тому, перш ніж перейти до розгляду<br />

загальних особливостей будови цоколю, доцільно розглянути розрізи цоколю<br />

IV<br />

Рис. 2. Будова гранулітового цоколю південної частини Східноєвропейської платформи.<br />

Умовні позначення див. на рис. 3.<br />

III<br />

II<br />

I


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

перерахованих геоблоків. Практично вся південна частина Волго-Камського<br />

геоблока складена по-різному діафторованим архейським гранулітогнейсовим<br />

комплексом [12]. У складі цього комплексу виділяють дві великі стратиформні<br />

породні асоціації, кожна з яких охоплює породи метаморфічного і плутонічного<br />

вигляду. Найнижче стратиграфічне положення займає базит-гранулітова<br />

асоціація (отрадненська серія, нурлатський комплекс), поширена на всій<br />

території. Метаморфічна складова її представлена чергуванням гіперстен- і<br />

двопіроксеновмісних кристалосланців і плагіогнейсів, що виникли, судячи з<br />

реліктів магматичних структур і петрохімічних особливостей, унаслідок<br />

метаморфізму основних та середніх вулканітів. Метаморфічні утворення супроводжуються<br />

масивами чарнокіт-ендербітового складу, що пов’язані з товщею<br />

поступовими переходами через зони мігматитів.<br />

Стратиграфічно вище базит-гранулітової залягає граніт-кінцигітова асоціація.<br />

Її метаморфічна складова (великочеремшанська серія) представлена високоглиноземними<br />

кристалосланцями і плагіогнейсами з біотитом, гранатом, силіманітом,<br />

кордієритом, іноді шпінеллю, графітом, мікрокліном. У нижній, перехідній<br />

до базит-гранулітової, частині розрізу наявні прошарки гіперстеновмісних кристалосланців<br />

і залізисто-кременистих порід. Як випливає з особливостей<br />

петрохімічного складу, ця товща складена переважно первинно-осадовими породами.<br />

З товщею асоціюють плагіограніти і мікроклін-пертитові граніти, що<br />

утворюють поля мігматитів і досить великі (до 3 500 км 2 ) масиви (рахмановський<br />

комплекс). Мінеральні парагенезиси гранітоїдів однотипні з парагенезисами<br />

метаморфічних порід, які їх уміщують. З цими двома асоціаціями корелюють<br />

утворення гранулітового цоколю Воронезького масиву (брянська серія та<br />

пов’язані з нею ультраметаморфічні гранітоїди). За нашими спостереженнями по<br />

керні декількох свердловин, пробурених Білгородською експедицією (район м.<br />

Старий Оскол), тут є також кондалітова формація.<br />

Розріз гранулітового цоколю на території Білорусько-Прибалтійського геоблока<br />

найбільше вивчений у його південній частині − у Польському регіоні. Згідно<br />

з [24], усю територію Польського регіону поділяють на кілька зон. На крайньому<br />

сході розташована Подляська зона, що безпосередньо прилягає з заходу<br />

до території України. У південно-східній частині цієї зони виділяють ганнянську<br />

і кшнянську серії, представлені глибоко перетвореними діафторитами по гранулітовому<br />

комплексу, з огляду на що судити про його склад тут не вдається. В тій<br />

же зоні виділяють бяловєжську серію, у складі якої, за даними буріння, переважають<br />

амфіболіти, горнблендити і метагаброїди. За наборами порід і особливостями<br />

їхнього складу утворення серії дуже подібні до утворень базитгранулітової<br />

асоціації. Безпосередньо на північ від бяловєжської виділяють кринківську<br />

серію, представлену чергуванням двох груп порід: а) піроксенових<br />

гнейсів, гранулітів, кристалічних сланців, амфіболітів; б) високоглиноземних<br />

плагіогнейсів типу кінцигітів (за [24]), з біотитом, кордієритом, силіманітом,<br />

гранатом. Характерна риса порід першої групи − дуже основний склад плагіоклазу<br />

(до 80% анортитової молекули), а також розвиток по гнейсах і сланцях основних<br />

ендербітів, що містять до 22% піроксену. Тобто кринківська серія<br />

об’єднує ознаки двох асоціацій − базит-гранулітової та граніт-кінцигітової та,<br />

імовірно, відповідає рівню стратиграфічної межі між ними. У західному напрямі<br />

23


24<br />

К.І. Свєшніков<br />

по падінню кринківську серію змінює нижня войнівська серія, складена гранатовмісними<br />

плагіогранітами, що містять у великій кількості скіаліти плагіогнейсів<br />

з біотитом, гранатом, силіманітом, кордієритом, іноді андалузитом, а також скіаліти<br />

піроксено- й амфіболовмісних кристалічних сланців. Отже, набір порід<br />

нижньої войнівської серії близький до групи глиноземних порід, що є в складі<br />

кринківської серії, та водночас відрізняється меншою основністю (склад плагіоклазу<br />

тут не перевищує № 40). Усі ці особливості дають змогу досить упевнено<br />

зачислити нижню войнівську серію до граніт-кінцигітової асоціації. Вище за<br />

розрізом залягає наревковська серія. У її складі беруть участь дві групи порід: а)<br />

середні за складом (плагіоклаз № 30) біотито- й амфіболовмісні плагіогнейси,<br />

кристалічні сланці й амфіболіти, по яких розвиваються зеленкувато-сірі ендербіти;<br />

б) біотито-, гранатовмісні (до 15% гранату) плагіогнейси і гнейси, по яких<br />

розвиваються ясно-сірі граніти того ж складу. Породи першої групи становлять<br />

близько 30% потужності розрізів, за складом вони ближчі до гнейсоендербітової<br />

асоціації Українського щита в зонах діафторезу. Породи другої групи, що переважають<br />

кількісно, зберігають особливості граніт-кінцигітової асоціації, а вся<br />

серія в цілому відповідає, очевидно, верхній частині її розрізу, перехідній до<br />

гнейсоендербітової асоціації. Представником діафторованої гнейсоендербітової<br />

асоціації, що залягає вище граніт-кінцигітової є, швидше за все, августівська<br />

серія, складена біотитовими й амфіболовими плагіогнейсами, амфіболітами.<br />

Найбільш західне положення в Подляській зоні займає немирівська серія, складена<br />

піроксен-роговообманково-плагіоклазовими гнейсами і лейкогранулітами, з<br />

якими тісно асоціюють гранатовмісні чарнокіти й аляскіти. Набір порід і їхній<br />

досить кислий склад дають змогу корелювати цю серію з гранітлейкогранулітовою<br />

асоціацією Українського щита.<br />

Як свідчать наведені вище дані, однотипні гранітоїдно-метаморфічні асоціації<br />

наявні в різних геоблоках, що дає змогу корелювати розрізи між собою (див.<br />

табл.). Зокрема, граніт-кінцигітову асоціацію, виявлену на всіх трьох порівнюваних<br />

територіях, можна розглядати як маркувальний макрогоризонт. Відповідно,<br />

можна говорити про зведений розріз гранулітового цоколю на площі всієї<br />

південної частини Східноєвропейської платформи. Розгляд такого розрізу дає<br />

змогу виявити низку закономірностей у будові гранулітового цоколю, які не<br />

вдається побачити під час розгляду розрізів окремо взятих регіонів. По-перше,<br />

привертає увагу чергування в розрізі товщ, що містять високоглиноземні породи,<br />

і товщ із низьким вмістом цих порід. Товщі другої групи охоплюють породи<br />

різного генезису і мінерального складу (метаефузиви, метакарбонатні породи),<br />

однак загальним для них є широкий розвиток мінералів з високим вмістом кальцію.<br />

В результаті зведений розріз гранулітового цоколю виявляє виразну циклічну<br />

будову (див. рис. 2). Можна припустити, що циклічність повинна бути тісно<br />

пов’язана з коливаннями Al/Ca, що відображає, імовірно, ступінь „зрілості” осадів.<br />

Крім того, розріз цоколю можна розділити на дві частини (рис. 3). Нижня<br />

частина, що відповідає першим двом циклам, на рівні сучасної поверхні фундаменту<br />

поширена у всій південній частині платформи і повсюди інтенсивно<br />

р<br />

н<br />

і<br />

Метаморфічні Серії (С), комплекси (К), формації (Ф)


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

II<br />

I<br />

комплекси<br />

(К) та гранітоїдно-метаморфічніасоціації<br />

(А)<br />

Метатеригенний<br />

К<br />

Зеленокам'яний<br />

К<br />

Амфіболітовий<br />

К<br />

Граніт-лейкогранулітова<br />

А<br />

(високоглиноземні<br />

породи)<br />

Гнейсо-ендербітова<br />

А (породи<br />

середнього<br />

складу)<br />

Граніт-кінцигітова<br />

А (високоглиноземні<br />

породи)<br />

Ендербіт-базитова(основні<br />

породи)<br />

Білорусько-<br />

Балтійський<br />

Польський<br />

регіон<br />

Мазовецький<br />

К<br />

Немирівська <br />

Августовська<br />

С<br />

Нижня<br />

Войнівська<br />

С<br />

Кринківська<br />

С<br />

геоблок<br />

Білоруський<br />

регіон<br />

Тетерівська<br />

С<br />

Озерян<br />

-ська С<br />

Рудьмянська <br />

Дитвинська<br />

С<br />

Заборська<br />

С<br />

Воронезько-<br />

Український геоблок<br />

Український<br />

щит<br />

Тетерівська,<br />

Інгуло-інгулецька<br />

С<br />

Конксько-<br />

Верхівцівсь-<br />

ка С<br />

Аульська,<br />

Росинсько-<br />

Тікицька С<br />

Лейкогранулітова<br />

Ф<br />

Гнейсо-кристалосланцева<br />

Ф<br />

Кінцигітова<br />

Ф<br />

ВоронезькийрегіонВоронцівська<br />

С<br />

Михайлівська<br />

С<br />

Обоянська<br />

С<br />

Брянська<br />

С<br />

25<br />

Волго-<br />

Камський<br />

геоблок<br />

Великочеремшанська<br />

С<br />

Отрадненська<br />

С<br />

гранітизована. Верхня частина розрізу, що відповідає двом останнім циклам,<br />

поширена дуже обмежено і не підлягала регіональній гранітизації. Характер<br />

зміни товщ у цих циклах має зворотну послідовність порівняно з циклами<br />

нижньої частини розрізу. Загалом обидві частини побудовані симетрично. Як<br />

видно з рис. 3, кожній товщі однієї частини розрізу можна поставити у<br />

відповідність за ступенем глиноземності певну товщу іншої частини розрізу (наприклад,<br />

найнижчій, базит-гранулітовій відповідає найвища, евлізитова<br />

формація). Отже, вірогідно, що весь розріз цоколю відповідає одному<br />

закінченому мегациклу, нижню частину якого можна зачислити до прогресивної,


26<br />

а верхню − до регресивної стадій процесу утворення цоколю.<br />

К.І. Свєшніков<br />

Рис. 3. Циклічність та симетричність у будові розрізу гранулітового цоколю докембрійського<br />

фундаменту південної частини Східноєвропейської платформи:<br />

1 − двопіроксенові гнейси та кристалосланці; 2 − високоглиноземні породи; 3 −<br />

карбонатні породи; 4 − гранітоїди. Гранітоїдно-метаморфічні асоціації: I − ендербітбазитова;<br />

II − кінцигіт-гранітова; III − ендербіт-кристалосланцева; IV − гранітлейкогранулітова.<br />

Метаморфічні формації: V − високоглиноземно-кварцитова; VI − мармур-кальцифірова;<br />

VII − кондалітова; VIII − евлізитова.<br />

Особливо цікаве питання − чому обидві частини розрізу, які начебто синхронно<br />

зазнали метаморфізму в гранулітовій фації, настільки відмінні за ступенем<br />

гранітизації. На наш погляд, одне з можливих пояснень полягає в такому.<br />

Товщі верхньої, негранітизованої частини мають первинно осадову природу,<br />

тоді як у складі нижніх частин першого і другого циклів (базит-гранулітова і<br />

гнейсоендербітова асоціації) переважають, очевидно, метаморфічні породи вулканогенного<br />

походження. Напрошується припущення, що регіональної


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

гранітизації зазанавали лише товщі, що містять у розрізі значну кількість<br />

вулканітів, які давали додаткову кількість тепла і, можливо, води, необхідних<br />

для початку процесів плавлення у “сухих” умовах гранулітової фації<br />

метаморфізму.<br />

Цікаво також розглянути особливості просторового розташування порід<br />

різних циклів. Гранітоїдно-метаморфічні асоціації перших двох циклів були поширені<br />

принаймні на всій території південної частини фундаменту платформи<br />

від західного кордону Польщі до Уралу (див. рис. 1). Натомість, товщі двох<br />

останніх циклів поширені дуже обмежено. Без сумніву, початкові їхні площі<br />

могли бути значно більшими, та все ж таки немає ніяких даних, які б давали<br />

змогу припускати первинне поширення цих утворень на території всього<br />

Українського щита, не говорячи вже про сусідні з ним геоблоки. Це дає підстави<br />

для припущення про існування прихованої (азимутальної ?) незгідності на межі<br />

прогресивної та регресивної гілок мегациклу. Нагадаємо, що ранньодокембрійські<br />

метаморфічні комплекси різних типів у ділянках зчленувань, зазвичай,<br />

структурно узгоджені навіть тоді, коли вони мають різний вік і метаморфізовані<br />

в різних фаціях. Безпосередньо простежити структурні незгідності між ними<br />

вдається лише у виняткових випадках, через що висновок про незгідне залягання<br />

ґрунтується головно на аналізі відмінностей у їхньому регіональному поширенні<br />

та характері складчастих структур. Тому висловлене вище припущення про<br />

наявність прихованої незгідності у розрізі гранулітового цоколю, яке також ґрунтується<br />

на відмінностях у характері поширення та характері гранітизації,<br />

цілком правомірне.<br />

Прояви симетричності в розташуванні геологічних тіл у просторі.<br />

Загальновідомо, що з-поміж усіх геологічних утворень ранньодокембрійські<br />

регіони є найскладнішим об’єктом для вивчення, тому застосування до них різних<br />

геотектонічних концепцій завжди пов’язане з великими труднощами. Наприклад,<br />

сьогодні нема скільки-небудь чітких уявлень про закономірності будови<br />

фундаменту давніх платформ. Опис таких регіонів, здебільшого, обмежений<br />

характеристикою структур, складених тими чи іншими комплексами, однак праці,<br />

в яких би розглядали будову фундаменту якоїсь платформи як цілісної структури,<br />

нам не відомі. Зроблена нами спільно з В.А. Колосовською [17] спроба<br />

проаналізувати головні особливості будови фундаменту Східноєвропейської<br />

платформи засвідчила, що в розташуванні різних структурно-формаційних ранньодокембрійських<br />

комплексів простежуються виразні просторові закономірності,<br />

які дають підстави говорити про наявність симетричності в будові платформи<br />

в цілому та розташуванні окремих формацій, формаційних рядів і структурно-формаційних<br />

комплексів.<br />

Вище розглянуто зведений розріз та внутрішню будову гранулітового цоколю<br />

південної частини платформи. Тепер схарактеризуємо особливості поширення<br />

різних складових цоколю. На рівні поверхні кристалічного фундаменту платформи<br />

залягання товщ, що утворюють цоколь, таке. В східній частині платформи<br />

велику площу трикутної форми (див. рис. 1) займають утворення найнижчого<br />

за стратиграфічним положенням „макрошару” ─ грануліт-базитової асоціації (в<br />

підпорядкованій кількості в межах цієї ж площі є утворення граніт-кінцигітової<br />

асоціації). Асоціації, що займають вище стратиграфічне положення, розвинуті в<br />

27


28<br />

К.І. Свєшніков<br />

західних частинах платформи, причому загальне простягання структур у південній<br />

та північній частинах близьке до субширотного, а в крайній західній частині<br />

переважно субмеридіональне. Це дає змогу припустити, що весь цоколь загалом<br />

утворює антиформну структуру субширотного простягання, вісь якої занурюється<br />

в західному напрямі (рис. 4,а). Цікаво, що з осьовою лінією цієї антиформи,<br />

за даними знімання з космосу [7], збігається субширотний лінеамент, який<br />

простежується в широтному напрямі від Охотського до Балтійського моря і далі<br />

на захід уздовж південного узбережжя Балтійського моря. Час утворення цього<br />

лінеамента (для зручності нижче будемо називати його Охотсько-Балтійським)<br />

не з’ясовано, проте в межах Східноєвропейської платформи його вплив відчутний,<br />

починаючи з раннього докембрію.<br />

Формування другого структурного поверху почалося з утворення гнейсоамфіболітових<br />

комплексів, які разом з розвинутими по них ультраметаморфічними<br />

гранітоїдами становлять “основу” декількох субмеридіональних поясів. Найбільші<br />

за розмірами два пояси в східній частині платформи ─ Курсько-Дніпровський<br />

та Карельсько-Вологодський, які практично під прямими кутами прилягають до<br />

згаданих вище зон регіональних розломів, що обмежують ядерну частину<br />

гранулітової антиформної структури (рис. 4,б). В обох поясах розвинуті западини<br />

(прогини), виповнені так званими зеленокам’яними комплексами мезоархейського<br />

віку. Пояси гнейсоамфіболітових комплексів у західній частині платформи<br />

(див. рис. 4,б) менші за розмірами і, ймовірно, молодші за віком (за<br />

радіологічними даними, вони утворилися тут на межі архею та протерозою).<br />

Западини зеленокам’яних комплексів у межах західної частини платформи<br />

взагалі невідомі.<br />

У палеопротерозої в південній та північній частинах платформи формувалися<br />

великі прогини, виповнені метакарбонатно-теригенними товщами, метаморфізованими<br />

в амфіболітовій та епідот-амфіболітовій фаціях і перетвореними в<br />

слюдисті сланці та гнейси (у підпорядкованій кількості серед гнейсів наявні<br />

амфіболовмісні метаефузиви та карбонатні породи). Представниками комплексів<br />

цього типу в межах Українського щита є тетерівська серія Волинського та<br />

інгуло-інгулецька Інгульського районів. За віком, складом, характером розрізів і<br />

структурно-текстурними ознаками порід до цих двох серій дуже подібні<br />

воронцівська серія Воронезького кристалічного масиву, ладозька серія Карелії<br />

та товща слюдистих сланців і гнейсів, виявлена свердловинами, за даними<br />

О.В. Постнікова (усне повідомлення), в районі Рибинського водосховища.<br />

Подібні товщі поширені також на обох берегах Ботнічної затоки Балтійського<br />

моря; тут вони відомі під назвою ранніх свекофенід. Більшість із цих товщ<br />

супроводжують масиви дуже подібних між собою магматичних гранітів S-типу<br />

(кіровоградські, житомирські граніти Українського щита, волгоградські граніти<br />

Воронезького масиву та ін.), що додатково підтверджує правомірність їхньої<br />

кореляції. Отже, у межах Східноєвропейської платформи відомо шість<br />

достатньо великих полів поширення метакарбонатно-теригенних товщ (рис. 4,в).<br />

Струк-турне положення чотирьох із них (Тетерівського, Липецько-<br />

Волгоградського, „Рибинського” та „Ранньосвекофенського”) визначене<br />

тяжінням їх до систем розломів, які обмежують розглянуту вище ядерну частину<br />

антиформної структу-


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

Рис. 4. Розташування докембрійських комплексів та головні структурні елементи фундаменту<br />

Східноєвропейської платформи.<br />

А – будова гранулітового фундаменту (1 – Охотсько-Балтійський лінеамент); Б –<br />

гнейсоамфіболітові пояси: 1 – Курсько-Дніпровський, 2 – Карельсько-Вологодський, 3 –<br />

Росинсько-Тікицький (суцільним чорним кольором показані зеленокам’яні структури); В<br />

– метакарбонатно-теригенні прогини: 1 – Тетерівський, 2 – Інгуло-інгулецький (Кіровоградський),<br />

3 – Липецько-Волгоградський, 4 – Рибинський, 5 – Ладозький, 6 – “Ранньосвекофенський”.<br />

Зони розломів: 7 – Волинсько-Двинська, 8 – Волзько-Балтійська, 9 – субмеридіональний<br />

лінеамент; Г – розташування масивів гранітів S-типу в межах Воронезько-Українського<br />

геоблока; Д – розташування вулканоплутонічних асоціацій I-типу: 1 – Воронезько-Волинський<br />

суперпояс, 2 – Талицька асоціація, 3 – пізньосвекофенська асоціація, 4 –<br />

Трансскандинавський пояс; Е – розташування масивів гранітів А-типу: 1 – Приазовсько-<br />

Прибалтійський пояс, 2 – Охотсько-Балтійський лінеамент.<br />

29


30<br />

К.І. Свєшніков<br />

ри гранулітового цоколю. Обидві системи розломів відігравали важливу роль,<br />

принаймні, починаючи з мезоархею. Система розломів північно-східного простягання<br />

(40–60 о ) відома під назвою Волинсько-Двинської зони, чи поясу. Систему<br />

розломів північно-західного простягання (300–320 о ) як цілісну структуру в<br />

літературі не розглядали. Для зручності будемо називати її Волзько-<br />

Балтійською (див. рис. 4,в). Обидві системи розломів єдині, що перерізають усю<br />

платформу впоперек; з напрямом цих зон збігається також орієнтування<br />

зовнішніх тектонічних меж платформи на більшій частині її периметра та низки<br />

структурних елементів у межах платформи. Два інші прогини – Кіровоградський<br />

та Ладозький – мають субмеридіональне видовження, і їхня локалізація<br />

збігається з положенням субмеридіонального лінеамента, який перерізає всю<br />

платформу і виходить далеко за її межі. Цей лінеамент розділяє фундамент на<br />

східну та західну частини, які відрізняються між собою рівнем залізистості<br />

практично всіх ранньодокембрійських (у тому числі палеоархейських)<br />

комплексів, що корелюють між собою [16]. Отже, вік закладання цього<br />

лінеаменту можна вважати палеоархейським (можливо, доархейським).<br />

Під час розгляду розташування перерахованих вище комплексів, які утворилися<br />

після формування гранулітового цоколю (гнейсоамфіболітових, зеленокам’яних,<br />

метакарбонатно-теригенних), виявлено, що складені ними структури<br />

(пояси, прогини) поширені в південній та північній частинах платформи і, за<br />

окремими винятками, їх нема в східній та західній частинах. Це дає підстави<br />

поділяти погляд Л.С. Галецького та інших дослідників [4], які розділяють фундамент<br />

платформи на чотири геоблоки з суттєво різною будовою ─ Волго-<br />

Камський, Воронезько-Український, Карело-Кольський і Білорусько-<br />

Прибалтійський 1 (див. рис. 4,в). Детальніше районування фундаменту та обґрунтування<br />

меж геоблоків розглянуті в [17, <strong>18</strong>]. Як видно з наведеної схеми, Воронезько-Український<br />

та Карело-Кольський геоблоки вирізняються однотипними<br />

переліками комплексів, які їх утворюють, тому їх можна розглядати як подібні<br />

між собою з тою різницею, що другий з них приблизно вдвічі більший від першого.<br />

З огляду на це, гадаємо, можна говорити про симетричне розташування<br />

зазначених геоблоків та гомологічність їх між собою, а Охотсько-Балтійський<br />

лінеамент, що їх розділяє, розглядати як площину дзеркальної гомологічності.<br />

Проаналізуємо особливості розташування геологічних комплексів у межах<br />

окремих геоблоків. Як видно з рис. 4,в, розміщення метакарбонатно-теригенних<br />

прогинів ─ Тетерівського, Кіровоградського та Липецько-Волгоградського ─ у<br />

межах Воронезько-Українського геоблока підлягає трипроменевій симетрії, центром<br />

якої слугує точка перетину Волино-Двинської, Волзько-Балтійської систем<br />

розломів та субмеридіонального лінеамента. Одночасно розміри цих прогинів<br />

послідовно збільшуються в східному напрямі, що дає змогу припустити наявність<br />

гомологічних “спотворень” у разі повертання навколо точки симетрії.<br />

Подібна трипроменева симетрія простежується і в розташуванні прогинів у Карело-Кольському<br />

геоблоці. Водночас виявлено, що прогини Воронезько-<br />

Українського та Карело-Кольського геоблоків розміщені симетрично щодо<br />

Охотсько-Балтійського лінеамента.<br />

1 У крайній західній частині фундаменту платформи є ще один невеликий за розмірами,<br />

проте самостійний Свеконорвезький геоблок.


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

Масиви гранітів S-типу поширені в межах Воронезько-Українського геоблока,<br />

однак їх нема в сусідніх геоблоках. Масиви мають архейський (токовський,<br />

мокромосковський комплекси в Середньопридніпровському районі) та палеопротерозойський<br />

(в інших частинах щита) вік, проте їхнє розташування підлягає<br />

певним закономірностям. Найбільші за розмірами масиви сконцентровані в південній<br />

частині геоблока (на півдні Інгульського району) поблизу точки перетину<br />

субмеридіонального лінеамента з південною межею геоблока (яка є одночасно<br />

південною межею платформи загалом). Переважна більшість інших масивів того<br />

ж типу сконцентрована в трьох смугах, які радіально розходяться від цієї точки<br />

в північно-західному, меридіональному та північно-східному напрямах (див.<br />

рис. 4,г). Іншими словами, розташування масивів S-типу також підлягає трипроменевій<br />

симетрії, проте, на відміну від системи прогинів, точка симетрії розміщена<br />

на протилежному боці геоблока. Симетричність виявляється не лише в<br />

розташуванні, а й в особливостях масивів. Ці масиви складені переважно нормальними<br />

біотитовими гранітами, проте в просторовій асоціації з Тетерівським і<br />

Липецько-Волгоградським прогинами широко розвинуті двослюдяні гранатовмісні<br />

високоглиноземні граніти, відповідно, житомирського та волгоградського<br />

комплексів. Обидва комплекси тяжіють до місць сполучення згаданих вище північно-західної<br />

та північно-східної смуг поширення S-гранітів з межами геоблока,<br />

займаючи, отже, симетричне положення щодо „осьової лінії” геоблока, що<br />

збігається з субмеридіональним лінеаментом.<br />

Пізнішими щодо гранітів S-типу є вулканоплутонічні асоціації так званого Ітипу,<br />

які об’єднують базальти, андезити, ріоліти та комагматичні їм інтрузії габро-діоритів,<br />

діоритів, монцонітів, гранодіоритів та граносієнітів, сублужних гранітів<br />

(у різних ділянках деяких різновидів з цього переліку може не бути). У межах<br />

Воронезько-Українського геоблока представниками асоціацій зазначеного<br />

типу є клесівська серія та осницький плутонічний комплекс Волині, стойлоніколаєвський<br />

та усманський комплекси Воронезького кристалічного масиву<br />

спільно з комагматичними їм ефузивами. Всі ці комплекси тяжіють до широкої<br />

дугоподібної смуги вздовж північно-західної та північно-східної меж геоблока<br />

(див. рис. 4,д) і практично не виходять за його межі. Це дає змогу розглядати<br />

смугу їхнього поширення як самостійну магматогенну структуру − Воронезько-<br />

Поліський вулканоплутонічний суперпояс [14]. За літературними даними та нашими<br />

спостереженнями подібна асоціація, відома під назвою пізніх свекофенід,<br />

широко розвинута в західній та південній частинах Карело-Кольського геоблока.<br />

Як видно з карти (див. рис. 1), ця асоціація утворює широкий дугоподібний пояс<br />

уздовж південних меж Карело-Кольського геоблока, симетрично розташований<br />

щодо Воронезько-Поліського суперпоясу. Загальне роташування обох асоціацій<br />

дуже подібне до гілок гіперболи.<br />

Подальші геологічні події були сконцентровані в західній частині платформи<br />

і виявилися спільними для Воронезько-Українського, Білорусько-Прибалтійського<br />

та Карело-Кольського геоблоків. Тут відбувалося вкорінення великих<br />

масивів гранітоїдів так званого А-типу − масивів рапаківі та споріднених з ними<br />

утворень, зокрема, сублужних гранітоїдів та лужних порід Східного Приазов’я.<br />

Повна картина закономірностей розташування гранітоїдів А-типу до кінця не<br />

з’ясована, оскільки є низка питань щодо їхнього поширення в межах Сканди-<br />

31


32<br />

К.І. Свєшніков<br />

навського півострова. Однак взагалі масиви цього типу утворюють<br />

дугоподібний трансрегіональний пояс, субпаралельний до західної межі платформи<br />

загалом (див. рис. 4,е). Як видно з рис. 4,е, Охотсько-Балтійський<br />

лінеамент можна розглядати як площину симетрії цієї дуги.<br />

Отже, локалізація комплексів, які виникли після утворення гранулітового цоколю,<br />

була, здебільшого, поясовою, причому форму кожного поясу можна описати<br />

за допомогою тієї чи іншої математичної моделі. Крім лінійних форм, простежуються<br />

пояси чи їхні сукупності у вигляді гіперболи (див. рис. 4,д), параболи<br />

(див. рис. 4,е). В результаті такого розгляду можна твердити, що будова фундаменту<br />

платформи загалом підпорядкована спільному структурному плану.<br />

Розташування головних геологічних структур і, відповідно, будова платформи<br />

тісно пов’язані з існуванням на цій території двох регіональних систем розломів<br />

(Волино-Двинської та Волзько-Балтійської), що перетинаються, північносхідного<br />

та північно-західного простягання, а також двох трансрегіональних<br />

лінеаментів, що перетинаються, − субширотного Охотсько-Балтійського та субмеридіонального<br />

(як цілісна структура він назви не має; фрагмент його в межах<br />

Українського щита часто називають лінеаментом “Херсон–Смоленськ”). Цікаво,<br />

що тоді, як регіональні системи розломів безпосередньо впливали на розташування<br />

переважної більшості комплексів різних типів, трансрегіональні лінеаменти<br />

відігравали роль не стільки місць безпосередньої локалізації комплексів, скільки<br />

площин симетрії в разі розташування різних комплексів одного й того ж<br />

типу.<br />

Природа симетрії геологічних утворень. Розглянуті приклади засвідчують,<br />

що на геологічних рівнях організації речовини (породному, формаційному,<br />

“комплексному” та ще вищих) виявляються ті ж головні види симетрії будови,<br />

що й на нижчих рівнях − дзеркальна симетрія, симетрія трансляції, осьова симетрія.<br />

Всі наведені приклади приводять до головного висновку: закономірності<br />

впорядкованості будови, в тому числі проявів симетричності як вищої форми<br />

впорядкованості, повинні бути принципово однаковими на всіх рівнях<br />

організації речовини 2 . Це означає, що в основі будови матеріального світу<br />

повинні бути якісь загальні закони його структурування. Спробу розглянути такі<br />

закони на рівні загальноприродничих понять та математичних узагальнень зробив<br />

Ю.А. Урманцев [19]. Стосовно геологічних тіл можна поставити на перше<br />

місце три такі закони: а) закон рівневої організації всіх тіл, б) закон<br />

взаємозв’язку складу та будови тіл різних рівнів організації (так званий закон<br />

Федорова–Грота), в) закон періодичності повторення властивостей у<br />

гомологічних рядах тіл. Усі ці закони зумовлюють існування в природі<br />

впорядкованості, в тому числі симетричності, однак не пояснюють її природи. У<br />

разі розгляду причин симетричності того чи іншого явища, зазвичай, згадують<br />

так званий принцип Кюрі, згідно з яким елементи симетрії причини (у тому<br />

числі навколишнього середовища) відображаються в симетрії наслідку. Розвиваючи<br />

це положення, І.І. Шафрановський та П.М. Плотніков [21] висловили<br />

2 Це, однак, не означає, що елементи симетрії на різних рівнях будуть однаковими. Наприклад,<br />

у будові кристалів поширені осі симетрії; на вищих рівнях вони трапляються,<br />

однак значно рідше.


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

думку, що в природі повинен діяти закон збереження симетрії – у разі накладання<br />

декількох явищ одне на одне елементи їхньої симетрії повинні взаємодіяти<br />

між собою і не знищуватись, а переходити в інші. Однак і це не дає відповіді на<br />

питання, чому взагалі виникає явище симетрії, та інше, ще складніше питання –<br />

чому деякі явища не підпадають під закони симетричності 3 . Оскільки явище<br />

симетричності є однією з найфундаментальніших властивостей навколишнього<br />

світу, то вичерпно відповісти на поставлене запитання на цій стадії розвитку<br />

науки неможливо. Можна, однак, розглянути, як це питання вирішують у<br />

геології для різних окремо взятих випадків.<br />

Упорядкованість внутрішньої будови кристалів пояснюють як результат динамічної<br />

рівноваги сил, під дією яких виникає певне розташування складових<br />

(атомів, іонів) мінералу, тобто утворюється кристалічна ґратка. Симетрично побудовані<br />

кристалічні ґратки мають мінімуми потенціальної енергії [22]. Симетричність<br />

зовнішніх форм кристалів в одних напрямах та несиметричність в інших<br />

залежить від різниці швидкостей росту цих кристалів у різних напрямах.<br />

Якби швидкість росту в усіх напрямах була однаковою, кристал мав би форму<br />

кулі та ізотропну внутрішню будову [20].<br />

Спробам пояснити виникнення розшарованості в габроїдних масивах присвячено<br />

чимало праць. Усі дослідники погоджувались, що розшарування виникає<br />

внаслідок гравітаційної диференціації в ході кристалізації розплавів, однак<br />

не могли пояснити причин появи ритмічності (симетричності в цьому контексті)<br />

у розрізах масивів. Можливе вирішення цього питання запропонували Є.В. Шарков<br />

та О.О. Богатіков [11]. Згідно з їхньою моделлю, підтвердженою експериментальними<br />

даними, кристалізація відбувається в межах порівняно малопотужної<br />

(близько 3 м) зони, яка поступово просувається знизу вверх, і під час такого<br />

просування в її межах процеси кристалізації кожного разу починаються заново з<br />

утворення високотемпературних мінералів. Не описуючи всіх деталей, наголосимо,<br />

що, на думку авторів, ритмічна розшарованість виникає внаслідок дії температурно-концентраційних<br />

хвиль. Подібні хвилі (автохвилі) виникають у дисипативних<br />

системах, тобто системах, які мають потік речовини чи енергії, спрямований<br />

у вмісне середовище [11, с. 101].<br />

У разі пошуків пояснення умов виникнення трансрегіональних плутонічних<br />

поясів гіпотезу про виникнення подібних (формаційно однотипних) масивів унаслідок<br />

вкорінення порцій розплавів з одного магматичного джерела доводиться<br />

відкинути відразу. Для прикладу можна розглянути згаданий вище пояс масивів<br />

гранітоїдів А-типу. Неможливо уявити, щоб різні масиви виникали з одного<br />

джерела в межах усього Українського щита, не кажучи вже про масиви, розташовані<br />

за його межами. Тому подібність складу таких масивів свідчить про подібність<br />

складу вихідних магматичних розплавів, які незалежно виникали на<br />

великих відстанях один від одного, проте на приблизно однакових глибинах (інакше<br />

склад розплавів повинен був би суттєво відрізнятися). Це дає підстави<br />

3 Наприклад, чому одні мінерали утворюють ізоморфні ряди, а інші (наприклад, кварц) –<br />

ні. З іншого боку, саме кварц дає приклад широкого ряду поліморфних модифікацій. Було<br />

б цікаво проаналізувати з погляду протиставлення ізоморфізм–поліморфізм інші<br />

мінерали та об’єкти вищих рівнів організації.<br />

33


34<br />

К.І. Свєшніков<br />

припускати активізацію певного шару (рівня) в надрах Землі та виплавлення з<br />

нього в періодично повторюваних у просторі ділянках порцій розплавів. Такий<br />

механізм найліпше можна описати за допомогою моделі хвилеподібного поширення<br />

певного енергетичного імпульсу вздовж цього шару [13].<br />

Під час пошуків пояснення особливостей будови континентів різні дослідники<br />

виконали великий обсяг моделювання тектонічних порушень, що виникають<br />

внаслідок процесів колізії та субдукції тектонічних плит. Зокрема, на рис. 5 зображено<br />

результати моделювання в пластичному середовищі під дією одностороннього<br />

тиску (за [23]). Цю модель запропонували автори для пояснення наслідків<br />

колізії Індійського та Азіатського кратонів. Порівняння розривів, що виникли<br />

в моделі, зі схемою регіональних розломів фундаменту Східноєвропейської<br />

платформи свідчить про їхню значну подібність. Це дає змогу припустити,<br />

що головні особливості будови фундаменту платформи зумовлені тиском у західному<br />

напрямі зі сторони теперішнього Уралу.<br />

Як видно з наведених моделей, різні дослідники доходять одного висновку –<br />

явища симетричності пов’язані з поширенням енергетичних імпульсів у тому чи<br />

іншому середовищі. І.І. Шафрановський та П.М. Плотніков [21] сформулювали<br />

це так. Енергія в твердих однорідних (квазіоднорідних) тілах поширюється шляхом<br />

хвиль напружень, що зумовлюють періодичне утворення зон стиснення і<br />

розтягнення та їхній симетрично нерівномірний розподіл у просторі. Виникнення<br />

таких зон, відповідно, приводить до утворення в них різних мінеральних асоціацій,<br />

які також будуть періодично повторюватись у просторі.<br />

У наведених вище прикладах таке пояснення цілком відповідає випадкам<br />

прояву симетричності у внутрішній будові та розташуванні геологічних тіл. Розгляд<br />

характеру симетричності відкриває шлях до аналізу напрямів енергетичних<br />

потоків та взаємодії їх між собою. У випадку однонапрямленої симетрії<br />

трансляції можна досить упевнено твердити, що тут діяла якась одна причина. У<br />

разі криволінійної симетричності (наприклад, пояси дугоподібної форми) та<br />

появи осей симетрії (наприклад, розглянута вище трипроменева симетрія)<br />

необхідно припускати синергетичну взаємодію декількох причин. На сучасному<br />

етапі розвитку природознавства важливе значення мають проблеми синергетики<br />

– енергетичної взаємодії різних систем. На відміну від, скажімо, деяких хімічних<br />

та фізичних систем [8 та ін.], аналіз явищ синергетики в геології надзвичайно<br />

складний, і всі публікації, які є з цього приводу, не дають прикла-дів коректного<br />

застосування теоретичних положень синергетики. Причина зумовлена тим,<br />

що в кожному геологічному явищі задіяна значна кількість факторів різного рівня<br />

організації і твердження, що та чи інша <strong>геологічна</strong> система є синергетичною,<br />

не дає нового знання. Побудова на цих засадах генетичних моделей здебільшого<br />

некоректна, оскільки поки що не створено самостійного методу для розрізнення<br />

простих геологічних систем і синергетичних та подальшого дослідження систем<br />

синергетичних. Однак доцільно вважати, що вирішувати ці проблеми в геології<br />

принципово можливо. Саме аналіз симетричності явищ відкриває шлях до коректного<br />

аналізу взаємодії


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

Рис. 5. Зіставлення особливостей будови фундаменту Східноєвропейської платформи з<br />

результатами моделювання.<br />

А − схема розчленування фундаменту на геоблоки: 1 − Воронезько-Український, 2 −<br />

Волго-Камський, 3 − Карело-Кольський, 4 − Білорусько-Прибалтійський, 5 − Свеконорвезький;<br />

Б − результати стиснення моделі, за [23]; В − відповідність системи розломів<br />

фундаменту платформи результатам моделювання.<br />

35


36<br />

К.І. Свєшніков<br />

різних енергетичних потоків, тобто до побудови синергетичних моделей. Дуже<br />

перспективним щодо цього є положення, згідно з яким симетрична будова кристалів<br />

найбільш енергетично вигідна. Можна припускати, що це положення<br />

зберігається на всіх рівнях організації речовини.<br />

Загальновідомо, що проведення меж та з’ясування об’ємів багатьох геологічних<br />

тіл (світ, серій, комплексів, тектонічних блоків) значно залежить від ознак,<br />

якими оперує той чи інший геолог під час їхнього виділення, тобто часто вони є<br />

суб’єктивними. В.І. Вернадський увів поняття природного тіла – відокремленого<br />

в просторі та часі від інших природних тіл незалежно від спостерігача [2]. Тобто,<br />

на думку цього дослідника, в природі об’єктивно існують тіла, межі яких не<br />

повинні залежати від суб’єктивних поглядів тих чи інших дослідників. Проблема<br />

в цьому випадку зводиться до того, наскільки однаково різні дослідники будуть<br />

виділяти такі тіла. У разі визначення об’ємів просторово відокремлених<br />

між собою тіл (кристалів, планет) розходжень не виникає. Складності починаються<br />

під час виділення геологічних тіл, суміжних між собою. Суттєву допомогу<br />

в таких випадках можуть надати дослідження симетричності будови тіл, які виділяють.<br />

На нашу думку, кожне природне тіло виникає як внутрішньо упорядковане,<br />

а відтак і повинно бути симетрично побудованим. Зокрема, симетричність<br />

будови фундаменту Східноєвропейської платформи дає підстави припускати, що<br />

всі інші фундаменти давніх платформ повинні мати ті чи інші просторові закономірності<br />

внутрішньої будови.<br />

1. Бескин С.М., Ларин В.Н., Марин Ю.Б. Редкометальные гранитовые<br />

формации. Л.: Недра, 1979. 280 с.<br />

2. Вернадский В.И. Избранные сочинения. Т. 4. Кн.1. М.: Изд-во АН<br />

СССР, 1959. 624 с.<br />

3. Воронин Ю.А. Начала теории сходства. Новосибирск: Наука, 1991. 120<br />

с.<br />

4. Галецкий Л.С., Шмидт А.О., Титов В.К., Колосовская В.А. Тектоника и<br />

металлогения Восточно-Европейской платформы на основе концепции<br />

геоблокового развития и активизации земной коры // Геол. журн. 1990.<br />

№ 2. С. 49-56.<br />

5. Кирилюк В.П. Условия формирования гранитно–метаморфических<br />

формационных комплексов щитов // Магматические и метаморфические<br />

формации в истории Земли. Новосибирск: Наука, 1986. С. 194–198.<br />

6. Колий В.Д., Сиворонов А.А. Видовые наборы пород как основа выделения<br />

геоформаций в метаморфических комплексах // Структурные элементы<br />

земной коры и их эволюция. Новосибирск: Наука, 1983. С. 25–<br />

28.<br />

7. Космогеология СССР/ Афанасьева Н.С., Башилов В.И., Брюханов В.Н. и<br />

др. М.: Недра, 1967. 240 с.<br />

8. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика – теория самоорганизации.<br />

Идеи, методы, перспективы. М.: Знание, 1983. 64 с.


ПРОБЛЕМИ СИМЕТРИЧНОСТІ ТА ГОМОЛОГІЧНОСТІ ...<br />

9. Лазько Е.М., Кирилюк В.П., Сиворонов А.А., Яценко Г.М. Нижний докембрий<br />

западной части Украинского щита. Львов: Вища школа, 1975.<br />

236 с.<br />

10. Лысак А.М., Лашманов В.И., Пащенко В.Г., Свешников К.И. К вопросу о<br />

стратиграфии гнейсо- мигматитовых образований нижнего докембрия<br />

Приазовья // Геол. журн. 1989, № 3. С. 20–27.<br />

11. Основные породы. Магматические горные породы. Т. 3 / Андреева Е.Д.<br />

и др. М.: Наука, 1985. 485 с.<br />

12. Постников А.В. Фундамент восточной части Восточно-Европейской<br />

платформы и его влияние на строение и нефтегазоносность осадочного<br />

чехла: Автореф. дис. ... д-ра геол.-мин. наук. М., 2002. 48 с.<br />

13. Свешников К.И. Ареалы плутонических формаций как источник информации<br />

о глубинных магматических процессах // Литосфера, 1999. №<br />

10–11. С. 70–75.<br />

14. Свєшніков К.І., Бучинська А.В. Вулкано плутонічні асоціації І-типу та<br />

їхнє геодинамічне положення в будові фундаменту південної частини<br />

Східноєвропейської платформи // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. геол. 2002.<br />

<strong>Вип</strong>. 16. С. 23–32.<br />

15. Свєшніков К.І. Проблеми вчення про геологічні формації // Вісн. Львів.<br />

ун-ту. Сер. геол. 2003. <strong>Вип</strong>. 17. С. 9–23.<br />

16. Свешников К.И., Колосовская В.А. Западный и Восточный сегменты<br />

фундамента Восточно-Европейской платформы – геоблоковые докембрийские<br />

структуры первого порядка // Геол. журн. 1993. № 3. С. 25–32.<br />

17. Свєшніков К. І., Колосовська В.А. Просторові закономірності будови<br />

кристалічного фундаменту Східноєвропейської платформи та їх геодинамічні<br />

аспекти // Геодинаміка. 2000. № 1/3. С. 47-58.<br />

<strong>18</strong>. Свєшніков К.І., Колосовська В.А. Особливості будови Українського щита<br />

як складової частини Воронезько-Українського геоблоку // Зб. наук.<br />

праць УкрДГРІ. 2001. № 1–2. С. 66–70.<br />

19. Урманцев Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии. М.: Мысль.<br />

1974. 229 с.<br />

20. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1975. 390 с.<br />

21. Шафрановский И.И., Плотников П.М. Симметрия в геологии. Л.: Недра.<br />

1975. 144 с.<br />

22. Щербина В.В. Основы геохимии. М.: Недра, 1972. 296 с.<br />

23. Peltzer G., Tapponnier P. Formation and evolution of strike-slip faults, rifts<br />

and basins during the India-Azia collision: An experimental approach // J. of<br />

Geophysical Research. 1988. Vol. 93. P.15085–151<strong>18</strong>.<br />

24. Skaly platformy Prekambryjskiеj w Polsce / Red.A.Laszkiewicz. Warszawa,<br />

1973. 168 s.<br />

37


38<br />

PROBLEMS OF THE SYMMETRY AND HOMOLOGY OF<br />

GEOLOGICAL BODIES<br />

(on the example of the East-European platform`s basement)<br />

K.I. Sveshnikov<br />

К.І. Свєшніков<br />

Ivan Franko National University of Lviv, Hrushevsky Str. 4, 79005 Lviv<br />

Е-mail: sveshn@franko.lviv.ua<br />

Symmetry (S) and homology are fundamental features of all natural bodies, but<br />

they are not examined enough for rocks and more complicated geological bodies.<br />

Three kinds of S are known: a) the S of the bodies` internal construction, b) the S of<br />

the bodies` localization in space, c) the S of their features changeability from the<br />

systematic point of view. The searches of the S require the comparison of the<br />

construction and localization peculiarities of the bodies, which are similar between<br />

themselves. Geological bodies may be regarded as similar if they belong to the same<br />

homological (isomorphic) line. The two first kinds of S are described on the examples<br />

from the Еast-European craton`s basement. It is supposed that the S of geological<br />

bodies depend on the symmetry of energetic flows that caused the origin of these<br />

bodies.<br />

Key words: symmetry, homological line, geological body, internal construction,<br />

East-European craton`s basement, Early Precambrian, energetic flow.<br />

Стаття надійшла до редколегії 30.07.2004<br />

Прийнята до друку 20.09.2004

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!