Зміст
- Як утворився каньйон?
- Як каньйон пов’язаний з Українським кристалічним щитом?
- Скільки років каньйону?
Геологія Буцько́го каньйону – це переважно про те, що в глибині, а не про те, що на поверхні. Його унікальність в тому, що людина може подивитись на те, що зазвичай приховано у товщі землі. Колись небачене багатство можна досліджувати на відносно значній площі.
Як утворився Буцьки́й каньйон?
Події, які створили каньйон, відбулися в масштабах планети давно, а за мірками людської цивілізації – безмежно давно. Про значну частину історії річки Гірський Тікич у межах селища Буки́ нам відомо більше, ніж про життя окремої людини. У природи немає пам’яті, але вона містить у собі стільки речей, які після аналізу багато чого оповідають людям про минуле геологічних утворень.
Давнім об’єктам – величну історію
Вступний етап
В еру Палеоархею (3.6-3.2 мільярди років тому) сталися події, які передвіщали формування каньйону. Тоді на планеті зароджувалося життя і виникали стабільні форми рельєфу. Були значно активнішими вулканами, у повітрі майже не було кисню, а Світовий океан лише починав утворюватися.
Саме Палеоархеєм датуються останці між греблею ГЕС та Антонівським мостом. Це найбільш стійкі залишки підвищень, які вимилися (розвіялися) внаслідок ерозії. Вони складаються з дрібнозернистих біотитових плагіогнейсів, які розміщуються серед рожевих (молодших) гранітів.
Такі останці – німі свідки минулої величі андезит-ріолітових вулканітів. Це ефузивні гірські породи, які утворилися внаслідок виливання та охолодження лави на поверхні планети. Деталі щодо складу:
- андезит – мінерал, що добре зберігається, і містить: SiO2 ≈ 54-62%, Al2О3 ≈ 17%, СаО ≈ 5.8%, Na2О ≈ 3.5%;
- ріоліт – мінерал, що добре зберігається, і містить: SiO2 ≈ 75%, Al2О3 ≈ 13%, Na2О ≈ 3%.
Найважливіше щодо цих останців – на каньйоні вони зустрічаються вкрай рідко.Така рідкісність зумовлена ерою Неорхею (2.8-2.5 мільярди років тому) – тоді їх зруйнував метаморфізм. Це перетворення мінералів через високу температуру і тиск в глибинах планети.
Плагіогнейси між греблею і мостом, а також інші мінерали каньйону сформувалися внаслідок застигання лави на поверхні та її подальшого занурення на глибину. Там вона “спеклася” і майже вся перетворилася на плагіограніти та гранодіорити тетіївського комплексу. Від температури й тиску залежить, яка гірська порода буде формуватися. На малюнку можна ознайомитися з цією закономірністю.
Будь-який мінерал є результатом впливу умов середовища на певну матерію. Наприклад, останці плагіогранітів Буцько́го каньйону датуються віком у 2.6 мільярди років тому, але тотожні до них плагіограніти зараз формуються в океанічній корі Землі на глибині не менше ніж 1.5 кілометрів. Тобто, цієї миті нижче дна океану на 1.5-3 кілометри під впливом тиску і температури формується мінерал, який поодиноко можна зустріти на каньйоні.
Основні події
Вулканічна активність – мати каньйону, а метаморфізм – безвідповідальний батько, який з’являвся і зникав. Останній та найважливіший його прихід стався в еру Палеопротерозою (2.5-1.6 мільярдів років тому). Тоді всі попередні породи (плагіогнейси, плагіограніти й гранодіорити) у товщі Землі розплавилися та утворили дрібнозернисті граніти антонівської фази уманського комплексу – антонівські граніти.
Переважна більшість каміння, яке ви побачите на каньйоні – це якраз антонівські граніти
Для цієї частини Українського кристалічного щита (надалі УКЩ) це типові породи і в цьому немає нічого дивного. Вся дивина в тому, що такі породи оголилися на відносно значному відрізку річки Гірський Тікич. Про УКЩ ще розберемо, але пізніше.
Антонівські граніти виникли у проміжку між 1990 і 2014 мільйонами років тому. Потім вони, найімовірніше, знаходилися вище рівня моря і частково піддавалися ерозії. Наслідків цього вивітрювання на каньйоні не залишилися – відклади були рознесені за сотні кілометрів. Сучасні граніти каньйону, найімовірніше, в цей період вивітрювання не піддавалося ерозії, а знаходилися на глибині, але не на багатокілометровій.
Виникнення антонівських гранітів було пов’язане з орогенезом (утворенням гір). Повернемось в еру Палеоархею (3.6-3.2 мільярдів років тому), коли на каньйоні застигала лава. Найімовірніше, що вона виходила на поверхню так само як зараз формуються Гавайські острови – плавно і систематично. У Палеопротерозої (2.5-1.6 мільярдів років тому) лава опинилася на значній глибині через формування гір. Можливо, океанічна плита зіткнулася з континентальною та опустилася нижче неї. Можливо 2 континентальні плити зіткнулися і важчі породи опустилися на глибину. Точної причини геологи не знають.
Остаточний цикл формування каміння каньйону відбувався наступним чином:
- лава у товщі землі;
- застигла лава на поверхні;
- лава з поверхні опустилася донизу і розплавилася під впливом тиску і температури (пройшов цикл метаморфізму);
- виникли антонівські граніти Буцько́го каньйону.
Завершення
У Мезопротерозой (1.6-1 мільярди років тому) територія тектонічно була значно менш активною, якщо порівнювати з попередніми ерами. Ця ділянка залишалася сушею, на якій накопичувалися відклади через ерозію. Не пізніше 1 мільярду років тому процес формування кори Землі в цьому місці остаточно завершився. Ця зона залишалася тектонічно відносно стабільною до сьогодення.
Наприкінці епохи Еоцену (56-34 мільйони років тому) каньйон, як і переважну частину України затопило мілководне море. Після себе воно залишило піски, глини й мергелі. Такі подарунки минулого до цього часу знаходяться у пішій доступності від каньйону. Варто трохи піднятися річковою долиною – у місцях, які знають місцеві жителі, будуть подарунки цього давнього моря.
Найімовірніше, що в епоху Міоцену (23-5 мільйонів років тому) мілководне море відступало і тут накопичувалися піски лиманів. Вони були змиті та розвіяні, бо подібні відклади неподалік каньйону датуються попередньою епохою Еоцену.
Остаточний вигляд Буцьки́й каньйон почав здобувати уже в найновіший період – Четвертинний, який почався 2.5 мільйонів років тому. Парадокс – каміння, яке ви бачите зараз, остаточно сформувалося 2 мільярди років тому, але каньйон в його сучасному вигляді значно-значно молодший. Колись тут були гори, а отже і суттєві землетруси, але тепер на Черкащині ніяких гір немає. В УКЩ залишилися глибинні “шрами” тих процесів. Значних землетрусів тут бути теж вже не може, хоча слабка сейсмічна активність можлива через нюанси УКЩ.
Саме залишкова сейсмічна активність уже в “людський” мільйон років спричинила критично важливий процес для формування сучасного вигляду каньйону – підйом УКЩ, а отже і навколишньої місцевості. До цього треба додати формування річки Гірський Тікич як наслідок танення дніпровських льодовиків.
Постійний потік води суттєво пришвидшив ерозію поверхні
Найімовірніше, що сучасний вигляд Буцько́го каньйону (відносно вузька річкова долина з крутими скельними берегами) почав формуватися не раніше 100 тисяч років тому.
Чому УКЩ такий важливий для історії каньйону?
Як не узагальнюй формування Буцько́го каньйону, але ніяк не оминути більш глобальних процесів. Каньйон у масштабах України є компактним і попри оригінальність відчувається дріб’язковим на фоні лісостепових виднокраїв місцевості. Водночас ця мініатюрність лише підкреслює монументальність УКЩ, який займає близько половини території країни.
Каньйон – як маленька подряпина на величезному столі УКЩ. На місцевості ця подряпина помітно виділяється, бо є дверима в зовсім іншу кімнату геологічної історії.
Заплутаність дефініцій
Назва “Український кристалічний щит” вводить в оману. Слово “щит” натякає на монолітну структуру, проте в реальності це не так. Насправді УКЩ складається з мегаблоків, які відрізняються між собою. У рельєфі це майже непомітно, адже такі розломи чи тріщини між мегаблоками неширокі, а ще й приховані у товщі землі під осадовими породами. Кожен мегаблок складається з різних мінералів, тому що вони формувалися кілька мільярдів років за різних обставин.
Можна сказати, що це діти одних і тих же батьків – їх поєднує спільне походження і дитинство у них дуже подібне, але подальший життєвий шлях сильно відрізняється. Також УКЩ варто порівняти з пазлом – окремі частини відрізняються від сусідніх і лише разом вони формують спільну структуру.
Каньйон знаходиться на елементі пазла, який називається УКЩ. У цього елементу є назва – Росинсько-Тікицький мегаблок (Бузько-Росинський мегаблок за іншою класифікацією). Ця дефініція може ввести в оману (знову).
Мегаблок не є монолітним і в ньому є більші та менші розломи
Важливо, що у рельєфі ця ділянка є частиною Придніпровської височини. Висота тут зменшується з північного заходу на південний схід.
Тут перепади висот в масштабах планети є несуттєвими відхиленнями. Таку ситуацію можна порівняти з тим, як виглядають при збільшенні у мікроскопі звичні для нас предмети. Наприклад, оброблена деревина на вигляд і на дотик здається абсолютно рівною і суцільною. При суттєвому збільшенні виявляється, що структура доволі порожниста і не така вже й рівна. Аналогічна ситуація і з Росинсько-Тікицьким мегаблоком. Врахуйте, що переважна частина цього блоку знаходиться на відносно невеликих глибинах, а зверху покрита осадовими породами, на яких і живуть люди.
Отже, ні УКЩ, ні Росинсько-Тікицький мегаблок не є однорідними та рівненькими структурами, по яких ми ходимо. Істинну природу цих утворень добре помітно саме на Буцько́му каньйоні. Селище Буки́ та поля навколо – не більше ніж наслідок останніх кількох мільйонів років, а якраз внизу долини серед берегів Тікича можна бачити давній фундамент, на якому стоїть половина України. Вода у вигляді річкового потоку в останній мільйон років мала надзвичайно важливий вплив на формування сучасного вигляду каньйону.
Вода не дурна і завжди знайде місце куди стікати. У межах Буцько́го каньйону за напрямком руху води ви маєте змогу бачити, як на місцевості проявляються локальні розломи Росинсько-Тікицького мегаблоку. Це не означає, що долина річки та каньйон є великою тріщиною мегаблоку чи УКЩ. Це лише та мікротріщина, яка в цій місцевості виявилося найвищою відносно осадових порід.
Нюанси топографії
Це звучить контрінтуїтивно, але Буцьки́й каньйон є найбільшим підняттям УКЩ у цьому місці Черкаської області. Здавалося б, кам’яна ущелина серед степів мала бути у низькому місці, але це все не так. Магія в тому, що по цьому підняттю протікає річка не менше ніж останні 50 тисяч років і вона вимила собі шлях в мікророзломі давніх порід. Основна особливість в тому, на піднятті осадові породи неминуче будуть найменш значними – підвищений рельєф сприяє їх розмиванню та здуванню.
Через підняття і наявність річки вода вимила собі шлях там, де верхні осадові породи найтонші, а давні кристалічні породи містять мікротріщини, які в масштабах людини є мегатріщинами на десятки метрів.
Цю особливість формування каньйону демонструє топографічна мапа місцевості. На карті варто звернути увагу на течію річки до Буків, в межах селища (де знаходиться каньйон) і після селища.
До Буків долина річки яскраво не виражена і відносно широка. Однорідність кольору на самій річці демонструє, що значних перепадів висот тут немає – течія спокійна. Також завдяки ширині долини є простір для штучних ставків (водосховищ), які існують, як мінімум, з XVIII століття.
У межах селища (і каньйону) долина стає значно вужчою. Перепад висот тут більший, ніж у вищій течії, хоча й відносно невеликий. Проте і його достатньо для того, щоб тут була швидка течія.
Після селища (і каньйону) долина знову розширюється, а перепад висот порівняно з попередніми ділянками помітний – річка пройшла зону пониження і тече в ній. Далі по течії долина вже ніколи не буде такою широкою, як до Буків.
Загалом для цієї ділянки мапи добре помітне те, що вузький Буцьки́й каньйон знаходиться приблизно посередині локального підвищення рельєфу. Саме у Бука́х місцевість по лівому і правому березі є відчутно високою.
Факти і припущення
У контексті такого аналізу можна зробити кілька спостережень і припущень, ймовірність яких є найвищою серед інших альтернативних варіантів:
- Буцьки́й каньйон є вузьким місцем річки. На всій її течії більше майже немає аналогічних ділянок, де долина наскільки вузька.
- Річка на певному етапі свого розвитку могла вливатися в безстічне озеро, південні межі якого сягали півночі Буків (колишнього села Антонівка). В результаті існування цього озера утворилося значне пониження рельєфу, яке в сучасних умовах особливо добре помітно в межах ставка (Великий Кудачок) у Вороному та місцевості навколо сіл Кути, Червоний Кут, Нова Гребля, Русалівка, Кислин.
- По Буцько́му каньйоні знаходиться мікророзлом Росинсько-Тікицького мегаблоку. Вода могла накопичуватися кілька десятиліть (століть чи тисячоліть) в озері вище сучасної течії, поки нарешті не знайшла слабке місце рельєфу саме тут. У мікророзломі неминуче накопичувалися осадові породи, які значно більш вразливі до водяної ерозії, якщо порівнювати з антонівськими гранітами, виходи яких переважно зустрічаються на каньйоні. Ці відклади річка розмила, а граніти – ні. Вода пішла відносно сильно різко вниз в скельну тріщину, внаслідок чого сучасна долина тут напрочуд вузька.
Що об’єднує каньйон і Дніпровські пороги?
Дуже схожа історія трапилася з Дніпром на проміжку з його знаменитими порогами між сучасними містами Дніпро і Запоріжжя. Там теж річка до порогів формує дуже широку долину, яка знаходиться у значному зниженні рельєфу, а саме на порогах вода знайшла вузьке місце і сформувала значно вужчу долину й оголила структури УКЩ. Принципова різниця між Буцьки́м каньйоном і Дніпровими порогами лише в тому, що в Бука́х совєти не затоплювали стрімкий відрізок Тікича, на відміну від Дніпра.
Отже, Буцьки́й каньйон є пам’яткою природи, яка уособлює мільярди років змін на планеті. УКЩ заклав фундамент існування цієї локації, а річка Гірський Тікич “відшліфувала” цей фундамент, щоб кожен міг спостерігати серед лісостепу Черкащини антонівські граніти та біотитові пегматити (вік – 2 мільярди років), а також де-не-де плагіогнейси (2.6 мільярди років).
Скільки років каньйону?
Каньйон – це не телефон і не людина. Це очевидний факт, але він тут для розуміння розмитості питання. Неможливо точно відповісти на нього, але не через те, що у нас немає машини часу. Річ у тому, що дуже важливим є аспект того, а що вважати каньйоном? Якщо мати на увазі просто кам’яні береги, то переважна більшість цих гранітів дуже старі – мінімум 2 мільярди років. Водночас всі ці брили не були на поверхні весь цей час. Практично всю свою історію вони були в товщі землі, часом і на багатокілометровій глибині.
Вважатимемо за каньйон те, що ми бачимо зараз – відносно вузьку долину з крутими й глибокими скельними берегами. Ця форма рельєфу надзвичайно молода – їй точно не більше мільйону років. Найімовірніше, що це близько 100 тисяч років. Це однозначно так, бо саме в цей період часу (1 мільйон – 100 тисяч років тому) ця місцевість (а точніше мегаблок під нею) припіднявся через незначну тектонічну активність. Якби вона не піднялася тоді, то річка Гірський Тікич зараз текла б собі лісостепом і не мала б скельних берегів, а ви б читали в інтернеті щось інше, а може й у вікно дивилися.
Отже, Буцько́му каньйону водночас і 2 мільярди років, і 100 тисяч років. Якщо враховувати вплив людини, то сучасний вигляд цього місця зафіксувався у середині XX століття після завершення видобутку каміння у 2 кар’єрах на різних берегах Гірського Тікича.
0 Коментарів