Анотація до роботи:

Шабатура О.В. Фізичні властивості гранітоїдів Східного Приазов’я і їх практичне застосування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 – Геофізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка. Київ, 2004.

Захищаються положення про те, що комплексне вивчення фізичних властивостей і мінерального складу дає змогу ідентифікувати основні гранітоутворюючі процеси та інтенсивність їх прояву, а виокремленні, за особливостями розподілу фізичних параметрів, т.з. петрофізичні типи, є об’єктивним відображенням характерних рис умов утворення і існування гірської породи. На прикладі гранітоїдів Східного Приазов’я доказано, що петрофізична типізація гранітоїдів дозволяє прогнозувати їх металогенічну спеціалізацію на рідкіснометальні елементи.

Коректність отриманих результатів роботи ґрунтувалася на єдиній методиці опробування, підготовки зразків для масових визначень фізичних властивостей, їх візуальному і мікроскопічному контролі, перевірці статистичної однорідності даних у вибірках фізичних характеристик, залучення на аналітичному і інтерпретаційному етапах досліджень апріорної геологічної інформації та виконання різноманітних верифікаційних процедур (метод петрофізичного моделювання, використання петрологічних, петрохімічних, геохімічних даних).

В роботі науково обґрунтовано і продемонстровано по гранітоїдам Східного Приазов’я можливість встановлення характерних рис гранітоутворення за результатами аналізу петрофізичних даних. Загалом, виділяються три аспекти вирішеної наукової задачі. По-перше, ідентифіковано і визначено впливи на петрофізичний вигляд порід факторів речовинного складу і петроструктурних чинників, головними з яких є (у порядку зменшення значущості): речовинний склад; тектонічні напруження і комплементарно зв’язні з ними типи деформацій; накладені процеси метасоматозу. По-друге, вивчені зв’язки фізичних властивостей і характеристик речовинного складу різних генетичних груп гранітоїдів, показана відмінність в характерних взаємозалежностях. По-третє, геолого-математичне моделювання за комплексом кількісних показників (щільнісних, магнітних, радіоактивних параметрів, даних петрографічних досліджень) дозволило виокремити петрофізичні типи гранітоїдів району досліджень. Вони є генетично споріднені асоціації порід, які в свою чергу, об’єднуються в п’ять петрофізичних класів.

Показано, що залучення широкого кола фізико-речовинних й структурних характеристик до існуючих способів реконструкцій умов утворення й існування гірських порід, покращує їх геологічну інформативність, а встановлену латеральну петрофізичну зональність гранітоїдних комплексів Приазовського блоку можна використовувати для уточнення особливостей петрогенетичних процесів докембрійського етапу розвитку району.

Висновки отримані в роботі знаходять практичне застосування при побудові фізико-речовинної моделі середовища, що дозволяє поліпшити геологічну інтерпретацію геофізичних даних. На основі розроблених в цій роботі напрацювань доповнюється інформація про просторове розміщень зон ущільнення-розущільнення в кристалічному фундаменті Східного Приазов’я, які є сприятливими до міграції хімічних елементів, що підвищує надійність металогенічного прогнозування рідкіснометального зруденніння і дозволяє коригувати обсяги геологорозвідувальних і пошукових робіт. Ці ж результати були застосовані при геологічній інтерпретації магнітних карт району.

У дисертаційній роботі науково обґрунтовано і на прикладі гранітоїдів Східного Приазов’я продемонстровано можливість встановлення характерних рис гранітоутворення за результатами аналізу петрофізичних даних.

Науково-теоретичне значення проведених досліджень полягало у такому.

На основі розробленої детальної характеристики фізичних властивостей гранітоїдів Східного Приазов’я і подальшого статистичного аналізу параметрів було ідентифіковано впливи на петрофізичний вигляд порід факторів речовинного складу і петроструктурних чинників, головними з яких є (у порядку зменшення значущості): речовинний склад; тектонічні напруження і комплементарно пов’язані з ними типи деформацій; накладені процеси метасоматозу.

Відмінності у взаємозалежностях фізичних властивостей генетичних груп гранітоїдів спричинені різними умовами їх утворення. Найбільш інформативними є такі пари: пружних параметрів і загальної пористості, магнітної сприйнятливості і швидкості поширення повздовжніх хвиль, магнітної сприйнятливості і відношення V_p/V_s та інші.

Геолого-математичне моделювання за комплексом кількісних показників (щільнісних, магнітних, радіоактивних параметрів, даних петрографічних досліджень) дало змогу виокремити петрофізичні типи гранітоїдів району досліджень. Петрофізичні типи є спорідненні за умовами утворення породні асоціації. Вони, за значущими ознаками, об’єднані у п’ять петрофізичних класів: 1) ущільнені пластичнодеформовані первинно-магнітні; 2) первинно-розущільнені і вторинно-ущільнені; 3) первинно-розущільнені вторинно-немагнітні; 4) первинно-ущільнені і вторинно-розущільнені, переважно немагнітні; 5) розущільненні із різнорідною магнітністю.

За результатами комплексного вивчення фізичних властивостей гранітоїдів району із використанням петрофізичних типів вдалося реконструювати деякі риси процесів породоутворення (геодинамічний режим, пов’язані з ним типи деформацій, відносні рівні глибинності, окисно-відновний потенціал середовища).

Просторовий і часовий аналіз результатів виконаної реконструкції виявив латеральний зональний розподіл ознак (відображений в петрофізичних типах), який характеризує умови утворення порід. На території Приазов’я спостерігається закономірну широтну (із заходу на схід) зміну відносного рівня глибинності формування порід, типу геодинамічного режиму, прояву накладених геодинамічних умов тощо. Всі ці дані дають змогу вважати, що в докембрії територія досліджень була активною континентальною окраїною.

Практичне значення проведених досліджень полягає у такому:

1. Визначені петрофізичні типи гранітоїдів (вторинно-розущільнені однобічними розтягом, первинно-розущільнені; вторинно-ущільненні однобічними стиском, первинно-ущільненні; вторинно-ущільненні однобічним стиском, первинно-розущільнені) можуть бути використані для типізації рудних геологічних об’єктів на рідкіснометальну спеціалізацію.

2. Підвищується рівень інтерпретації геофізичних даних при оконтурюванні тектонічних меж, геодинамічних зон та їх вузлів, або їх відстеження на закритих площах у процесі геофізичних досліджень.

3. Підвищується достовірність фізико-геологічних моделей досліджуваного середовища.

Публікації автора:

1. Петрогеохімія і петрофізика гранітоїдів Українського щита та деякі аспекти їх практичного використання (довідник-навчальний посібник) / Толстой М.І., Гасанов Ю.Л., Костенко Н.В., Гожик А.П., Шабатура О.В. – К.: Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”, 2003. – 329 с.

2. Шабатура О.В. Радіоактивність, пористість та петрогустинні властивості порід Октябрського масиву // Вісник Київського університету “Геологія”. – 2000. - №16. - С. 68-73.

3. Шабатура О.В. Петрофізична характеристика основних петрогеохімічних типів гранітоїдів Східного Приазов’я // Вісник Київського університету “Геологія”. – 2001. - №20. - С.70-73.

4. Шабатура О.В. Оцінка параметрів статистичного розподілу фізичних характеристик у змінених породах Октябрського масиву // Вісник Київського університету “Геологія”. – 2001. - №21. - С. 64-66.

5. Толстой М.І., Шабатура О.В., Онищук І.І.. Бичок В.Д. Вивчення неогеодинамічних особливостей порід фундаменту за даними екогеофізичних досліджень // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2002. - №2. - С. 40-45.

6. Тютюнник Ю.Г., Шабатура О.В., Онищук І.І. Електричні властивості генетичних ґрунтових горизонтів // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2002. - №2. - С. 90-96.

7. Толстой М.І., Шабатура О.В., Онищук І.І., Бичок В.Д. Неогеодинамічні особливості порід кристалічного фундаменту природного заказника "Жуків Хутір“ за даними екогеофізичних досліджень // Вісник Київського університету “Геологія”. – 2003. - №25. С. 64-68.

8. Тютюнник Ю.Г., Шабатура А.В. Удельное электрическое сопротивление генетических горизонтов почв // Почвоведение. – 2004. - №2. С. 209 - 231.

9. Шабатура О.В. Геодинамічні умови формування порід Октябрського масиву // Збірник наукових праць ІГН НАНУ “Рідкісні метали України – погляд у майбутнє”. – Київ: В-во НАНУ. - 2001. - С. 107.

10. Толстой М.І., Гожик А.П., Шабатура О.В., Костреюк В.М. Рідкоземельна перспективність деяких петрофізичних типів гранітоїдів (на прикладі Інгуло-Інгулецького району УЩ) // Зб. матеріалів наук. конф. “Актуальні проблеми геології України”. – Київ: : Видавничий центр “Київський університет”. - 1998.- С. 43- 44.

11. Толстой М.І., Шабатура О.В. Склад, будова та петрофізичні властивості гранітоїдів Приазов’я, різних тектоно-магматичних умов формування // Зб. матеріалів наук. конф. професорсько-викладацького складу геологічного факультету. – Київ: Видавничий центр “Київський університет”. - 1999. - С.32-33.

12. Шабатура О.В. Петрофізичні ознаки головних петрогеохімічних типів гранітоїдів Східного Приазов’я // Зб. матеріалів наук. конф. “Актуальні проблеми геології України”. – Київ: Видавничий центр “Київський університет”. - 2000 р. С. 84.

13. Шабатура О.В. Вплив вторинних процесів на фізичні властивості порід Октябрського масиву // Зб. матеріалів наук. конф. “Актуальні проблеми геології України”. – Київ: : Видавничий центр “Київський університет”. - 2001 р. С. 84.

14. Шабатура О.В. Палеогеодинамічні побудови на основі аналізу фізичних властивостей гірських порід (на прикладі гранітоїдів Октябрського масиву) // Тез. доп. ІІІ міжнародної наукової конференції “Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища. – Київ. – 2002. - с. 75.

15. Геодинамічні умови формування рідкіснометальних гранітоїдів Українського щита (по петрофізичним та геохімічним даним): звіт про НДР / Київський національний університет імені Тараса Шевченка. - №95120. – К., 2000. – с. 152.

16. Створення бази даних фізичних властивостей гранітоїдів Українського щита: звіт про НДР / Київський національний університет імені Тараса Шевченка. - №99500. – К., 2001. – с. 90.

17. Створення бази петрогеохімічних даних провідних петротипів гранітоїдів Українського щита. Приазовський геоблок та Придніпровський геоблок І-порядку: звіт про НДР / Київський національний університет імені Тараса Шевченка. - №0102V003513. – К., 2003. – с. 77.

Особистий внесок автора у роботи, написані у співавторстві: у роботі [1] – систематизація, обробка окремих фізичних характеристик і їх обчислення (для третього розділу); визначення петрофізичних типів за петрогенетичними класифікаціями, які лягли в основу палеогеодинамічних реконструкцій процесів формування провідних геохімічних і петрографічних типів гранітоїдів Українського щита (для четвертого розділу). Також було проведено зведення комплексу фізичних властивостей гранітоїдів різних блоків щита із метою їх зіставлення і кореляції; [5] - комплексна геофізична інтерпретація даних вимірювань методом СГДК-А, еманаційної зйомки, мікроВЕЗ; [6, 8] – математичне моделювання даних електророзвідувальних робіт із застосуванням модифікованого варіанту факторного аналізу; [7] – побудова за даними структурно-геодинамічного картування карти аномалій, їх просторовий аналіз, за допомогою якого вдалося виконати мікрорайонування території досліджень за критерієм неогеодинамічної активності та виявлення успадкованості аномалій СГДК від головних тектонічних структур району; [10] - попередня обробка даних фізичних властивостей для визначення генетичних петрофізичних типів, які в подальшому зіставлялися із вмістами рідкісноземельних елементів; [11] - обрахування петрофізичних характеристик для гранітоїдів Приазов’я з наступним співставленням їх з особливостями складу і будови; [14] - проведення генетичних класифікацій петрофізичних характеристик гранітоїдів Приазовського і Середньопридніпровського районів з наступною палеогеодинамічною реконструкцією; [15, 16] - обрахування і систематизація петрофізичних параметрів; [17] - обрахування і систематизація петрогеохімічних даних гранітоїдів Приазовського геоблоку.