Геологічна будова Сумської області

Геологічна будова Сумської області має певні особливості.

Докембрійські відклади на території Сумщини не виходять на денну поверхню. Вони входять до складу кристалічного фундаменту і всюди перекриті осадовими відкладами палеозойського, мезозойського та кайнозойського віку. Відклади докембрію представлені (за даними буріння) різноманітними метаморфічними та магматичними породами, з-поміж яких переважають гнейси, кристалічні сланці, мігматити, амфіболіти, залізисті кварцити, граніти. За віком цей комплекс відповідає архею та протерозою і за своїм складом дуже близький до кристалічних порід Курської магнітної аномалії. Докембрійський фундамент платформи перекритий чохлом осадових порід різного віку.

Палеозойські відклади залягають на докембрійських з чітко вираженим кутовим стратиграфічним неузгодженням. Вони представлені породами девонського, кам’яновугільного та пермського віку, оскільки кембрійських, ордовицьких і силурійських відкладів у Сумській області виявлено не було. Пояснюється це тим, що у цей період територія області була областю розмиву, тобто суходолом. Підтвердженням цього є кора вивітрювання, сформована в основі верхньопалеозойського комплексу порід.

У ранньому палеозої Український кристалічний щит і Воронезька антекліза були єдиною структурою. Поділ її на дві складові пов’язують з кінцем середньодевонського часу, коли відбулося закладення Дніпровсько-Донецького авлакогену. Результатом появи у рельєфі значного і досить протяжного прогину було проникнення на територію Сумської області морських вод та формування типово морських відкладів.

Найдавнішими серед палеозойських відкладів на території Сумської області є верхньодевонські (на півночі області - середньо девонські). Вони досить строкаті за своїм літологічним складом і мінливі за потужністю. Тут зустрічаються пісковики, алевроліти, вапняки, доломіти, мергелі гіпси, кам’яна сіль і навіть діабази, утворення яких пов’язано із формуванням тріщин у земній корі, з проникненням магми й виливами лави основного складу.

Наявність у розрізі гіпсів та кам’яної солі свідчить про те, що осадконакопичення в окремі періоди відбувалося за умов жаркого посушливого клімату.

На території Сумської області виходи девонських відкладів можна спостерігати в районі м. Ромни на горі Золотуха. Це типова діапірова структура, яка є соляним куполом з потужністю соленосної товщі більше 1000м. Гіпсоносні та соленосні відклади можна спостерігати здебільшого на півдні області, де в пізньодевонський час знаходилась добре прогріта мілководна лагуна, яка не виходила за межі території Охтирського, Лебединського, Роменського і Липоводолинського районів.

Кам’яновугільні відклади на території Сумщини мають дещо більше поширення, ніж відклади девону, і відомі не лише на півдні, а й на півночі області. Там вони залягають не на девонських. А безпосередньо на докембрійських відкладах. У складі відкладів кам’яновугільної системи головна роль належить теригенно-глинистим комплексам.

У верхньому карбоні вологі теплі кліматичні умови стають більш посушливими, що підтверджується появою в геологічних розрізах порід червоного кольору. Окрім глин, алевролітів та пісковиків у складі кам’яновугільних відкладів зрідка присутні вапняки й тонкі прошарки кам’яного вугілля, які відзначають на рівні раннього, рідше середнього карбону, та мають потужність 0,1-0,6м. А загальна потужність кам’яновугільних відкладів на території області коливається у значних межах: у південних районах вона може досягати тисячі метрів, а на півночі - не перевищує перших сотень метрів.

Відклади пермської системи представлені різноколірними глинами, алевролітами та пісковиками. На рівні нижньої пермі зустрічаються прошарки вапняків, доломітів та гіпсів. Між відкладами нижньої та верхньої пермі у численних пунктах досліджуваної території відзначається стратиграфічне неузгодження.

З пермським періодом на території Сумської області пов’язується чітко виражена регресія. Басейн седиментації у цей час помітно скоротив свою площу й обмежувався в основному південними районами. Потужність пермських відкладів в області не перевищує 140-170м.

Закінчення регресивного циклу осадконакопичення пов’язано з мезозоєм , точніше

з його першим періодом - тріасом . Відклади середнього тріасу на території області не виявлено. У нижній і у верхній товщах тріасового періоду (нижній та верхній відділи відповідно) переважають глини, алевроліти й пісковики. На рівні нижнього тріасу переважають пісковики, верхнього - різноколірні глини. Участь піщаних порід у тріасових відкладах помітно збільшується в північному напрямку. Потужність відкладів цього періоду в регіоні не перевищує 300-400м. У південних районах їх потужність зазвичай вимірюється першими десятками метрів.

Відклади юрського віку залягають на тріасових з чітко вираженим стратиграфічним неузгодженням. Із середньоюрським часом пов’язується початок трансгресії. До цього періоду територія області була суходолом, в межах якого активно відбувалися процеси вивітрювання. Серед юрських відкладів зустрічаються переважно глини, рідше - алевроліти, пісковики та вапняки. Як правило, вони представлені тонкими малопотужними прошарками. Потужність середньоюрських відкладів становить 90-100м, верхньоюрських - 90-150м.

Серед крейдових відкладів виділять нижній і верхній відділи, але на денну поверхню виходять породи тільки верхнього відділу. Нижній відділ крейдової системи складається переважно з піщано-глинистого матеріалу, а верхній - карбонатний, в якому головна роль належить білій писальній крейді, рідше - крейдоподібним мергелям. Винятком є лише найнижча частина розрізу (сеноманський ярус), де істотного значення починають набувати піски та пісковики сірого кольору, проте й вони у своїй верхній частині часто-густо переходять у піщанисту крейду.

Біла крейда та крейдоподібні мергелі у багатьох пунктах Сумської області відслонюються та використовуються в народному господарстві. Відклади білої крейди у своїй товщі мають численні залишки викопних організмів: ростри белемнітів, мушлі двохстулкових молюсків, зустрічаються також панцири морських їжаків, залишки брахіопод, коралів, зубів акул. Потужність крейдових відкладів в окремих розрізах досягає 300-500м, а подекуди і більше. Їх формування пов’язують з добре прогрітим, неглибоким морським басейном.

Морські умови осадконакопичення в пізньокрейдовий період встановилися не лише на території сучасної території Сумської області, але й поширювалися на суміжні з нею території.

У складі палеогенових відкладів, які зазвичай залягають на крейдових з чітко вираженим розмивом, що свідчить про активізацію тектонічних рухів на межі крейди та палеогену і часткове виведення більшої частини території області з-під рівня моря, чітко виділяються три відділи: палеоцен, еоцен, олігоцен. За своїм речовинним складом породи цього стратиграфічного рівня істотно відрізняються від порід верхнього відділу крейдової системи.

Розріз палеогену в області починається сумською та лузанівською світами, які за віком відповідають палеоцену . У породному складі вони представлені опоками, опокоподібними алевролітами та пісковиками, інколи - глинами й пісковиками. Потужність порід сумської світи становить від кількох метрів до 50-60м, лузанівської - від 1-2м до 65м.

Відклади палеоцену вверх по розрізу перекриваються відкладами еоцену , у складі якого виділяються три світи. Канівська світа відповідає нижньому, бучацька - середньому і київська - верхньому еоцену. Еоценовий час на Сумщині - це час розвитку трансгресій, тому площа поширення порід канівської світи є більшою від площі сумської й лузанівської світ, а бучацької та київської - від канівської.

Канівська світа характеризується піщаним складом порід, які мають сірий і зеленувато-сірий колір (за рахунок присутності зерен мінералу глауконіту). У південних районах серед загальної порівняно однорідної товщі глауконіто-кварцових пісків зрідка зустрічаються прошарки глин та алевролітів. Потужність канівської світи становить від 1 до 75м.

Бучацька світа , як і канівська, складається з піщаних порід, неоднорідних за своїм складом. Породи бучацької світи забарвлені в жовтуватий та буруватий тони, але нерідко зустрічаються й білі та світло-сірі різновиди. Серед пісків бучацької світи зрідка зустрічаються прошарки глини, алевролітів і кварцових пісковиків. Кварцові пісковики, зокрема, поширені у Глухівському та Кролевецькому районах області. У деяких районах, переважно на півночі та сході, зустрічаються фосфорити. Потужність бучацької світи змінюється від кількох метрів до 40-50м.

Склад київської світи більш різноманітний. Окрім пісків, на цьому стратиграфічному рівні зустрічаються глини, алевроліти та мергелі. Однак головними, які у попередніх світах, є піски, потужність яких нерідко досягає кількох десятків метрів. Максимальних значень (до 75 - 100м) потужність київської світи досягає у південних районах. На північ та північний схід потужність відкладів світи зменшується аж до повного її вклинення.

Олігоценові відклади на території Сумської області виділяються у складі двох світ - харківської та берекської. Нижня з них (харківська ) характеризується порівняно однорідним піщаним складом, хоча в деяких розрізах можуть бути присутні прошарки пісковиків та піщаних глин. Потужність відкладів харківської світи змінюється від кількох метрів до 70-100м.

Відкладами берекської світи закінчується розріз палеогену на території області. Вона не має суцільного поширення і обмежується переважно південними та південно-східними районами Сумщини. У північних районах цієї світи взагалі немає. Не виключено, що випадання з розрізу відкладів берекської світи пов’язано із її наступним розмивом. Вона має двочленну будову: внизу виділяються піски з прошарками алевролітів та глин, зверху - піски й алевроліти. Потужність світи становить 10-60м. Слід зазначити, що в деяких районах області серед світлих піщаних різновидів відзначається підвищена концентрація таких мінералів, як ільменіт, рутил і циркон, а на заході області - прошарки бурих глин.

Кінець палеогенового періоду в області ознаменувався загальною регресію. Море остаточно залишило територію Сумської області. Морські умови осадконакопичення змінюються континентальними і, як наслідок, значного розвитку набули алювіальні, делювіальні та озерно-болотні відклади.

Розріз неогенових відкладів на Сумщині розпочинається полтавською світою , до якої відклади берекської світи мають поступовий перехід. У складі світи головна роль належить піскам та пісковикам. Зрідка серед різноколірної піщаної товщі виділяються прошарки піщанистих глини й алевролітів. Завдяки своєму різноколірному забарвленню породи полтавської світи чітко виділяються на схилах, на крутих берегах річок, в ярах і помітні здалеку. Найповніші розрізи полтавської світи відзначаються на півдні області, де їх потужність іноді досягає 75м. У північному та особливо східному напрямках потужність відкладів цієї світи помітно зменшується аж до повного вклинення. За віком утворення полтавська світа належить до нижнього відділу неогенової системи - міоцену .

На полтавській світі залягає товща різноколірних глин міоцен-пліоценового віку . Свою назву вона отримала за характерне строкате забарвлення. Найбільш поширеними на цьому стратиграфічному рівні є червонувато-бурі, бурі та жовті глини, але часто вони мають й інші відтінки. Серед глинистої товщі є прошарки алевролітів і пісків, та й сама глина у цих відкладах має домішки піщаного матеріалу. У бурих вохристих різновидах зазвичай зустрічаються залізисті й марганцеві конкреції.

Вверх по розрізу товща різноколірних глин змінюється піщано-глинистими відкладами пліоцену . Пліоценові відклади представлені алювіальними пісками та різноколірними глинами. Останні знаходяться у верхній частині розрізу. У складі пліоценових відкладів виділяють три товщі: іванківську, новохарківську і бурлуцьку. Іванківська товща і відповідна їй тераса зустрічаються на сході області; новохарківська - на південному заході, у центрі, на південному й на північному сході; бурлуцька - на південному сході, уздовж лівого берега р. Ворскла. Потужність іванівської товщі становить 40-45м, новохарківської - 40-42м, а бурлуцької - 20-22м.

Серед порід четвертинного періоду на території області присутні відклади як нижнього і середнього, так і верхнього й сучасного відділів. В основному це малопотужні, пухкі утворення, які відзначаються різноманітністю генетичних комплексів. У межах області четвертинні відклади мають повсюдне поширення. Вони залягають на різних гіпсометричних рівнях, вкриваючи плато пліоценової та четвертинної тераси й виповнюючи днища балок.

Найчастіше зустрічаються алювіально-елювіальні, елювіальні, льодовиково-озерні, флювіогляціальні, льодовикові, флювіально-алювіальні, алювіальні, еолові, озерно-болотні, болотні, делювіальні та пролювіальні відклади. Більшість з них мають цілком визначену просторову залежність. Так, наприклад, льодовиковий район характеризується розвитком гляціальних середньочетвертинних відкладів, пов’язаних із зледенінням. У поза льодовиковому районі переважають еолово-делювіальні відклади середньочетвертинного віку та лесові породи ранньочетвертинного. Ці лесові породи у межах льодовикового району відсутні.

На формування відкладів четвертинної системи помітно плинуло Дніпровське зледеніння, центр якого знаходився Скандинавії і який поступово розростався й досяг у своєму розвитку та поширенні території України та Сумської області. Південне положення дніпровського льодовика в області проходило по лінії Ромни-Білопілля. Льодовий покрив потужністю кілька сотень метрів відігравав роль своєрідної "праски", яка істото впливала н обробку денної поверхні, згладжуючи та вирівнюючи її. Проте по периферії льодовика (окремі ділянки Роменського та Конотопського районів) нагромаджувалися уламки гірських порід, зокрема валуни - уламки кристалічних порід, принесені льодовиком зі Скандинавії або Карелії.

Позальодовиковий район за площею є значно меншим від льодовикового й обмежується південними та східними районами Сумщини.

Вехньочетвертинні та сучасні еолові відклади поширені у північній частині області, на лівобережжі Десни у зандровій зоні, на площі розвитку покривних піщаних відкладів дніпровського льодовика. У позальодовиковому районі ці відклади зустрічаються лише у басейні р. Олешні, де вони розвинені на невеликих окремих ділянках, та подекуди є переробленою частиною пісків дніпровського льодовиків^{, я} .

Озерно-болотні відклади розвинені на знижених ділянках (подах) вододільного простору між річками Ромен, Сула, Терн. Ці відклади залягають безпосередньо під ґрунтовим шаром та представлені алевритами, інколи сильно озалізненими, із черепашками прісноводних молюсків.

Сучасні відклади в області представлені алювіальними, озерно-болотними, еоловими, делювіальними, пролювіальними та елювіальними відкладами. Алювіальні відклади поширені у заплавах річок та днищах балок і представлені пісками із прошарками глин та алевритів, а також глинистими пісками відповідно.

Озерні та болотні відклади приурочені до річкових заплав та балок, інколи зустрічаються на окремих I та II надзаплавних терасах, й представлені торфом, мулами, шаруватими глинами, рідко мергелем. Торф’яники розвинені досить широко особливо у північній та західній частинах області у льодовиковому районі. Потужність торф’яних покладів становить від 0,5 до 5-7,5м.

До еолових відкладів належать перевіяні та зібрані у дюни піски, які поширені на I надзаплавних (борових) терасах. Місцями вони навіяні на прилеглі схили плато. Ці відклади мають надзвичайно обмежене поширення в області.

Делювіальні відклади також мають обмежене поширення та розвинені на крутих схилах, у балках, ярах та річкових долинах й представлені піщанистими суглинками із прошарками пісків та гумусових суглинків. Пролювіальні відклади складають конуси виносів у гирлах ярів та крутих балок. Літологічний склад пролювіальних відкладів повністю залежить від складу й властивостей порід, що розмиваються.

У цілому формування осадових порід на Сумщині відбувалося в умовах платформ енного режиму на фоні чітко виражених пульсуючих рухів. Водночас цікаво те, що між північними та південними ділянками Сумської області є суттєві відмінності як у повноті геологічних розрізів, так і в їх потужності. Зокрема, розрізи у південній частині області зазвичай є більш повними й потужними. А для північних районів, навпаки, типовим є випадання із розрізів цілого ряду товщ та горизонтів за різкого скорочення потужностей усіх стратиграфічних підрозділів.

Причина такого явища криється у структурних особливостях території області. Наприклад, серед структур осадового чохла платформи переважають брахіоформні складки та структурні тераси. Значно розвинений діапірізм. Типовими прикладами діапірових структур Сумщини є Роменський та Синівський соляні куполи. Перший з них знаходиться на території Роменського району, другий - на території Липоводолинського та Лебединського районів. Осадова товща чохла в межах Дніпровського грабена зім’ята у складки та ускладнена численними розривами. Серед позитивних структур, крім двох зазначених соляних куполів, виділяють Велико-Бубнівську, Талалаївську, Рогінцівську, Артюхівську, Перекопську, Анастасівську, Андріяшівську, Липоводолинську, Берестівську, Новотроїцьку, Качанівську, Рибальську та Бєльську.

Значне поширення порід осадового чохла платформами, майже повна відсутність у його складі магматичних утворень та глибоке залягання порід фундаменту - все це визначило склад корисних копалин, які поширені на території Сумщини.

Додаток