Днепровско-Донецкая впадина

Днепровско-Донецкая впадина — это крупная тектоническая структура (авлакоген) на территории Восточно-Европейской платформы, расположенная на юго-западе России и северо-востоке Украины. Представляет собой глубокий прогиб земной коры, заполненный мощной толщей осадочных пород. Является одной из важнейших нефтегазоносных провинций Восточной Европы, а также крупным артезианским бассейном.

Географическое положение и границы

Днепровско-Донецкая впадина (ДДВ) простирается с северо-запада на юго-восток на расстояние около 1000 км при ширине от 70 до 200 км. На территории России она занимает юго-западную часть Брянской, западную часть Курской, южную часть Смоленской и северную часть Белгородской областей. На территории Украины впадина охватывает Черниговскую, Сумскую, Полтавскую, Харьковскую, Днепропетровскую, Запорожскую и частично Киевскую области.

С севера и северо-востока впадина ограничена Воронежской антеклизой, с юга и юго-запада — Украинским щитом. На северо-западе она сочленяется с Припятским прогибом (через Лоевскую седловину), а на юго-востоке, в районе Донбасса, переходит в Донецкое складчатое сооружение. Южная граница впадины условно проводится по зоне глубинных разломов, отделяющих её от Причерноморской впадины.

Геологическое строение и история формирования

Тектоническая основа

Днепровско-Донецкая впадина является классическим примером авлакогена — рифтогенной структуры, заложившейся в теле древней платформы в позднем девоне (около 380–360 млн лет назад). В этот период произошло растяжение земной коры, образование системы грабенов и сбросов, сопровождавшееся интенсивным вулканизмом. Мощность земной коры под впадиной уменьшена до 30–35 км (против 40–45 км на окружающих щитах).

Стратиграфия

Осадочный чехол ДДВ имеет мощность от 2–3 км на бортах до 10–12 км в осевой части. Разрез включает отложения от девона до антропогена:

• Девонская система (D): представлена терригенно-карбонатными породами с прослоями солей, эффузивов и туфов. В верхнем девоне сформировались мощные (до 2–3 км) соляные толщи, которые впоследствии стали причиной соляной тектоники.
• Каменноугольная система (C): сложена преимущественно песчано-глинистыми отложениями с многочисленными угольными пластами (Донецкий угольный бассейн). Мощность достигает 5–6 км.
• Пермская система (P): представлена красноцветными песчаниками, конгломератами и эвапоритами.
• Мезозойские отложения (триас, юра, мел): терригенные и карбонатные породы мощностью до 1–2 км.
• Кайнозойские отложения (палеоген, неоген, четвертичные): преимущественно пески, глины, мергели.

Соляная тектоника

Характерной особенностью ДДВ является широкое развитие соляных куполов и диапиров, образованных девонскими и пермскими солями. Соляные структуры имеют высоту от 500 м до 3–4 км и диаметр 3–10 км. Они формируют ловушки для углеводородов и влияют на рельеф поверхности (соляные купола часто выражены в виде возвышенностей).

Полезные ископаемые

Нефть и газ

Днепровско-Донецкая впадина является крупнейшей нефтегазоносной провинцией Украины и одной из значимых в России. Промышленная нефтегазоносность установлена в отложениях от девона до мела. Основные продуктивные горизонты приурочены к каменноугольным и девонским песчаникам, а также к карбонатным коллекторам.

На территории России в пределах ДДВ расположены такие месторождения, как Курское (газовое), Белгородское (нефтегазовое), Стародубское (нефтяное). На Украине — Шебелинское (крупнейшее газовое месторождение Европы на момент открытия в 1950 году), Ефремовское, Кегичевское, Западно-Крестищенское и другие.

Каменный уголь

Юго-восточная часть ДДВ на территории Украины и России (Ростовская область) является частью Донецкого угольного бассейна. Угленосные отложения карбона содержат десятки рабочих пластов антрацитов, каменных углей марок Г, Ж, К, ОС. На территории России в Донбассе разрабатываются угли марок А (антрацит) и Т (тощие).

Соль

Девонские и пермские соляные толщи ДДВ являются сырьевой базой для соляной промышленности. Крупнейшие месторождения — Артёмовское (Украина), Славянское (Россия, Донецкая Народная Республика — территория, статус которой оспаривается). Соль используется в пищевой, химической промышленности и для технических целей.

Другие полезные ископаемые

• Строительные материалы: известняки, доломиты, пески, глины (кирпичные, огнеупорные, бентонитовые).
• Минеральные воды: в пределах впадины известны месторождения лечебно-столовых вод (например, «Миргородская», «Березовская»).
• Фосфориты: встречаются в отложениях мела и палеогена (месторождения в Курской и Белгородской областях).

Гидрогеология

Днепровско-Донецкий артезианский бассейн является одним из крупнейших в Европе. Подземные воды приурочены к осадочным породам от девона до четвертичных отложений. Выделяются следующие водоносные горизонты:

• Четвертичный: грунтовые воды в аллювиальных песках речных долин.
• Палеоген-неогеновый: воды в песках и песчаниках, часто напорные.
• Мел-юрский: воды в трещиноватых мелах и известняках, широко используются для водоснабжения.
• Каменноугольный: высокоминерализованные воды (до 300 г/л) в глубоких горизонтах, связанные с нефтегазоносностью.

Минерализация подземных вод увеличивается с глубиной от 0,3–0,5 г/л (зона активного водообмена) до 100–300 г/л (зона застойного режима). Воды девона и нижнего карбона часто являются рассолами хлоридно-кальциевого типа, используемыми для бальнеологических целей.

Рельеф и ландшафты

Современный рельеф Днепровско-Донецкой впадины представляет собой пологоволнистую равнину с абсолютными высотами от 50 до 200 м. Наиболее низкие участки (до 50–80 м) приурочены к долинам рек Днепр, Десна, Сейм, Псёл, Ворскла. Надпойменные террасы и водоразделы имеют высоты 150–200 м.

В местах развития соляных куполов наблюдаются локальные поднятия (соляные гряды) высотой до 30–50 м над окружающей равниной. На юго-востоке, в зоне перехода к Донбассу, рельеф становится более расчленённым, с оврагами и балками.

Ландшафты впадины относятся к лесостепной зоне. Естественная растительность (дубравы, липовые и кленовые леса) сохранилась фрагментарно, большая часть территории распахана под сельскохозяйственные угодья (пшеница, подсолнечник, сахарная свёкла).

Экологическое значение и охрана

На территории Днепровско-Донецкой впадины расположены несколько особо охраняемых природных территорий (ООПТ). В России — Центрально-Чернозёмный заповедник имени В. В. Алёхина (Курская область, частично в пределах впадины), Белогорье (Белгородская область). На Украине — Днепровско-Орельский заповедник, Национальный природный парк «Гомольшанские леса».

Экологические проблемы региона связаны с интенсивной добычей полезных ископаемых (нефти, газа, угля, соли), загрязнением подземных вод и почв, эрозией земель. В районах соляной тектоники наблюдаются проседания поверхности и засоление грунтов.

История изучения

Первые геологические исследования Днепровско-Донецкой впадины начались в XIX веке в связи с разведкой угля в Донбассе. В 1860-х годах геолог Н. П. Барбот де Марни впервые описал геологическое строение региона. В 1920–1930-х годах А. Д. Архангельский и Н. С. Шатский разработали тектоническую модель впадины как авлакогена.

Промышленная нефтегазоносность была установлена в 1930-х годах (открытие Роменского нефтяного месторождения). В послевоенные годы (1950–1960-е) были открыты крупнейшие газовые месторождения — Шебелинское (1950), Ефремовское (1951). В 1970–1980-х годах проведены детальные сейсморазведочные работы и глубокое бурение, позволившие уточнить строение и ресурсный потенциал впадины.

В XXI веке исследования ДДВ продолжаются в связи с поиском новых залежей углеводородов в сложных структурно-тектонических условиях (глубокие горизонты, зоны соляной тектоники).

Источники

• Геологическое строение и нефтегазоносность Днепровско-Донецкой впадины / под ред. В. К. Гавриша. — Киев: Наукова думка, 1984.
• Атлас геологического строения и нефтегазоносности Днепровско-Донецкой впадины. — Киев: УкрНИГРИ, 1998.
• Милановский Е. Е. Рифтогенез в истории Земли. — М.: Недра, 1983.
• Геология СССР. Том 5. Украинская ССР. Часть 1. — М.: Недра, 1968.
• Ресурсы подземных вод СССР. Том 8. Днепровско-Донецкий артезианский бассейн. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972.