Днепровско-Донецкая впадина является составной частью Припятско-Днепровско-Донецкого авлакогена, протянувшегося от южных окраин Белорусского массива до реки Дон и сменяющегося на юго-востоке системой грабенов, доходящих до предгорий Тянь-Шаня.

На территории Украины в составе Припятско-Днепровско-Донецкого авлакогена находятся Днепровско-Донецкая впадина и его Донецкий сегмент – Донецкая складчатая область. Территориально Днепровско-Донецкая впадина расположена в пределах Черниговской, Полтавской, Харьковской и, частично, Киевской, Сумской, Днепропетровской, Донецкой и Запорожской областей страны.

Предполагается, что авлакоген был заложен как рифт в рифейское время, одновременно с другими многочисленными рифтами Восточно-Европейской платформы. Мощная (около 10 км) толща рифейских образований залегает, по данным глубинного сейсмического зондирования, на глубине 10 и более километров от поверхности и прослеживается со стороны Донецкой складчатой области до г. Полтавы. Здесь она ограничена поперечной дорифейской Криворожско-Комаричской глубинной структурной зоной. Предполагается, что в состав рифейской толщи входили яшмы, эффузивные породы, песчаники, чёрные углеродистые сланцы и другие породы. В северо-западной оконечности рифта раннерифейские эффузивно-осадочные образования известны в Овручском грабене. В конце раннего – начале среднего рифея произошло изменение направленности тектонических движений, и на месте древнего рифта образовалась горная цепь.

Строение Днепровско-Донецкой впадины.

В поперечном сечении Днепровско-Донецкой впадины выделяются три основных тектонических элемента: юго-западный и северо-восточный борта впадины и Днепровский грабен. Юго-западный борт впадины одновременно является северо-восточным склоном Украинского щита, где поверхность кристаллического фундамента постепенно погружается от выходов его на поверхность до южного краевого разлома. Глубина погружения фундамента по этому разлому изменяется в пределах 1-3 км, углы наклона его поверхности от 1-2 до 5-6^о. Северо-восточный борт впадины служит одновременно южным склоном Воронежского массива. Поверхность пород кристаллического фундамента здесь также погружается в сторону рифта под теми же углами и перекрыта осадочной толщей, достигающей, местами, мощности более 4 км. В Днепровском грабене фундамент погружён на значительную глубину – до 12,5 км. Здесь выделяются продольные зоны, ограниченные разрывными структурами.

Приосевая зона Днепровского грабена характеризуется наибольшими глубинами залегания фундамента, в рельефе которого преобладают впадины (с северо-запада на юго-восток): Скоренецкая, Нежинская, Сребненская, Любенская, Солоховская, Чутовская. Относительное превышение выступов и седловин, разделяющих впадины, составляет 1-1,5 км. В осадочной толще приосевая зона и зоны впадин в районе разломов фиксируются по значительному развитию в них соляных штоков и солянокупольных структур.

Геофизическими методами исследования в фундаменте Днепровского грабена установлена серия нарушений глубинного характера, расчленяющих кристаллическое ложе на ряд крупных блоков, которые имеют вид горстов и грабенов. По особенностям строения кристаллического фундамента в пределах грабена выделены четыре мегаблока: Черниговский, Лохвицкий, Полтавский и Изюмский. Амплитуды разрывных нарушений, поперечных к простиранию Днепровского грабена, изменяются от первых сотен метров до 1 км.

Карта-схема расположения Днепровско-Донецкой впадины и её окраин.

1 – Днепровско-Донецкая впадина, 2 – Донецкая складчатая область, 3 – Северо-восточный склон Украинского щита, 4 – Юго-западный склон Воронежского массива.

Палеозойская история развития.

Новое растяжение земной коры в пределах древнего рифта произошло в среднем девоне, когда остатки рифейской горной цепи испытали погружение. Сформировался палеозойский Днепровско-Донецкий рифт, разделенный поперечными разломами на участки с разной историей развития и разным строением. Новый, девонский рифт более широкий, чем рифейский. Он заполнен толщей отложений средне-верхнего девона и, частично, нижнего карбона. В состав отложений, заполняющих девонский рифт, входят терригенные, эффузивные и эвапоритовые породы, мощность которых составляет несколько километров. По стратиграфическому положению выделены две толщи, отвечающие двум главным циклам вулканизма, произошедших в позднем девоне. Девонский грабен на севере ограничен Барановичско-Астраханским, а на юге – Припятско-Манычским глубинными разломами.

Вулканизм в пределах рифта был приурочен к приподнятым блокам, а также к краевым поднятиям вдоль северной и южной прибортовых зон. С пересечением поперечных и продольных относительно рифта разломов связан комплекс пород щелочно-ультраосновной – щелочно-базальтоидной формаций. Разнообразный состав, локальное накопление мощных толщ вулканитов и другие признаки указывают на то, что породы вулканического происхождения Днепровского грабена относятся к образованиям рифтовых зон. Общий объём вулканических пород девона оценивается в 7-10 тыс. км³, что свидетельствует о высокой магматической активности. Предполагается, что магмы, обусловившие разнообразие пород двух установленных формаций, сформировались за счёт самостоятельных первичных выплавок, возникших в верхней мантии в процессе образования рифтовой зоны. При этом магма щёлочно-ультраосновной и щёлочно-базальтоидной формации поступала с больших глубин, чем магма, сформировавшая породы щелочной оливин-базальтовой формации. По интенсивности магматизма Днепровско-Донецкая впадина, по-видимому, относится к рифтам щелевого типа, для которых характерен более умеренный по силе вулканизм.

Связь магматизма Днепровско-Донецкой впадины с мантией подтверждается и строением земной коры под девонским рифтом. Подошва земной коры (раздел Мохо) здесь имеет форму свода. Пологая вершина перегиба находится под осевой частью Днепровского грабена, располагаясь между краевыми разломами на глубинах 34-35 км, а гранитный и базальтовый слои сильно утончены в результате растяжения земной коры.

Накопление девонских образований знаменует рифтогенный этап развития Днепровско-Донецкого авлакогена. Докарбоновое поднятие глубинного диапира или сдвижение ограничивающих рифт плит, способствовало образованию структурного несогласия, повсеместному размыву приподнятых и собранных в складки докарбоновых пород.

В нижнем карбоне отмечается дифференцированное развитие блоковых поднятий и накопление мощных толщ лагунных или морских отложений. К раннему карбону приурочено складкообразование, превосходившее докарбоновое по интенсивности движений и, вероятно, связанное с проявлением одной из фаз герцинского горообразовательного цикла. С середины раннего карбона в развитии Днепровско-Донецкой впадины начался этап постепенного погружения рифта. Морские и континентальные угленосные отложения покрывали осадочные породы в грабене и докембрийские образования фундамента на бортовых частях Днепровско-Донецкой впадины. В основании их залегает карбонатная толща, а среднекарбоновые отложения представлены ритмично чередующимися аргиллитами, алевролитами, известняками и песчаниками. Верхний карбон слагают терригенные образования – глины, аргиллиты, алевролиты и песчаники с прослоями известняков и углей. В середине позднего карбона начался процесс складкообразования и роста Донецкого складчатого сооружения, сопровождавшийся интенсивным размывом. Полная изоляция бассейна осадконакопления, вызванная горообразовательной деятельностью, привела к накоплению во впадине мощной толщи каменной соли в раннепермское время.

В начале поздней перми территория Днепровско-Донецкой впадины испытывала общее поднятие, сопровождавшееся складчатостью, сформировавшей основные черты структурного плана. В это время широкое развитие получили диапиры девонской каменной соли, прорывающие отложения карбона и нижней перми.

Мезо-кайнозойская история развития.

Следующая стадия развития авлакогена характеризуется прогибанием и накоплением в течение поздней перми и большей части триаса толщи красноцветных континентальных песчано-глинистых образований и придающих сходство Днепровско-Донецкой впадине с предгорным прогибом. Эта стадия завершилась относительно слабым складкообразованием и надвиговыми дислокациями древнекиммерийской фазы.

С юрского времени началось настоящее платформенное развитие с чередованием накопления морских, континентальных и прибрежных отложений. В конце мезозоя произошло быстрое и интенсивное поднятие территории, и возобновились складкообразовательные процессы, наиболее сильно проявившиеся на юго-востоке Днепровско-Донецкой впадины. Этот интервал отвечает одной из фаз альпийского тектонического цикла. Здесь он отмечался соляным диапиризмом, особенно вблизи Донецкой складчатой области. На соляных штоках и сопровождающей их брекчии с размывом залегают отложения эоцена, связанные с наступлением моря, происходившим в палеогене. В неогене на территории впадины накапливались пески и относительно рыхлые песчаники полтавской свиты, перекрытые довольно маломощными образованиями антропогена.

Полезные ископаемые.

С точки зрения полезных ископаемых, сформировавшихся на протяжении герцинской эпохи, наибольший интерес представляет раннепермский этап, в течение которого отложились меденосные песчаники Бахмутской и Кальмиуской котловин, а также соленосно-эвапоритовая толща. Она содержит практически неисчерпаемые запасы магниевых руд – бишофита, каменной соли, а в Бахмутской котловине также запасы калийных солей и проявления солей брома. Позднепермский этапом связаны уран-молибденовые рудопроявления в карбонатной толще среднего карбона на южном склоне Воронежского массива и раннетриасовый этапы характеризовались развитием эпигенетических зон пластового и грунтового окисления, а к зонам грунтового окисления приурочены уранобитумные месторождения и рудопроявления.

Наиболее интенсивно эндогенное оруденение в Днепровско-Донецкой впадине проявилось в раннетриасовую фазу. Барит-галенитовая и киноварь-битумная минерализация, наложенные на отложения карбона, перми и триаса, приурочены к солянокупольным структурам и их диапировой брекчии. Этот же возраст (около 200 млн. лет) имеет свинцово-цинковая минерализация в известняках карбона.

Днепровско-Донецкая впадина является крупнейшей нефтегазоносной областью Украины, в которой открыто около 80 месторождений нефти и газа. Они приурочены к палеозойским (девонским, карбоновым и пермским) и мезозойским (триасовым) породам.