Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых

Page 1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОИСК И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ студенческой научной конференции 23-24 апреля 2020 г.

Донецк, 2020 г.


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОИСК И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ сборник материалов студенческой научной конференции 23-24 апреля 2020 года

Донецк, 2020 г.


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 622; 552.574 (477.62); 553.04; 553.493 (477.62); 552.331 (477.62); 553.493 (477.62); 553+550.2; 549.514.51 (477.62); 553.634 (477.62); 549.618; 551.42. Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых : Сборник материалов студенческой научной конференции 23-24 апреля 2020 года. – Донецк: ДонНТУ, 2020. – 35 с. В сборнике представлены материалы докладов студенческой научной конференции студентов геологических, экологический и горных специальностей, которая проводилась 23-24 апреля 2020 г. на кафедре геологии и разведки месторождений полезных ископаемых Донецкого национального технического университета. Рассмотрены актуальные вопросы генезиса редкоземельной минерализации, а также приведены данные качественной характеристики и возможном направлении использования месторождений гранитов Восточного Приазовья. Ряд докладов касается особенностей качественной характеристики угольных пластов шахт ДНР. Также приведены результаты исследования рудной и не рудной минерализации зоны сочленения Донбасса с Приазовьем.

Редакционная комиссия: Выборов С.Г.

заведующий кафедрой геологии и разведки месторождений полезных ископаемых, к.г-м.н., доцент, зам. главы Оргкомитета конференции «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых»

Крисак О.С.

ассистент кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых, ответственный секретарь Оргкомитета конференции «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых»

Проскурня Ю.А.

член Оргкомитета «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых», к.геол.н., доцент, кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых

Карали М.Д.

член Оргкомитета «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых», ст. преп. кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых 3


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 622 ОСОБЕННОСТИ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА УГЛЕЙ ШАХТЫ ИМ. Л.И. ЛУТУГИНА ПО «ТОРЕЗАНТРАЦИТ» Барышников А.О. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Проскурня Ю.А., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Уголь – самый распространенный в мире вид ископаемого топлива, который относительно дешевый и обладает большим чистым выходом энергии. Проблема использования угля связана с его качеством. Это вызывает ряд проблем: экономических, технологических, экологических. Разные виды угля отличаются различными показателями качества, которые зависят от условий формирования залежей. Качество – совокупность разных свойств продукта, которые используются для удовлетворения потребностей той или иной отрасли народного хозяйства. При оценке возможного использования углей в различных отраслях народного хозяйства, их подвергают техническому анализу и ряду специальных технологических исследований. Полученные результаты в комплексе с элементным и групповым анализами позволяют выбрать наиболее рациональные и экономически эффективные направления их использования, что играет не последнюю роль в определении экономической значимости угольных месторождений. Технический анализ углей объединяет методы, предназначенные для определения в углях зольности, содержания влаги, серы и фосфора, выхода летучих веществ, теплоты сгорания, спекаемости, коксуемости и некоторых других характеристик качества. Результаты такого анализа позволяют установить: 1) марки и технологические группы углей отдельных шахтопластов на основе принятых для данного бассейна классификационных параметров; 2) наиболее рациональные направления применения в народном хозяйстве; 3) соответствие нормам качественных характеристик добываемого и отгружаемого потребителям топлива; 4) закономерности изменения отдельных показателей качества углей и горючих сланцев в условиях естественного залегания в пределах шахтных полей и месторождений; 5) изменения качественных характеристик углей в процессе разработки и в результате обогащения. Шахта им. Л.И. Лутугина относится к ПО «Торезантрацит» и в геологическом отношении находится на территории Чистяково-Снежнянского углепромышленного района Донбасса. Шахта отрабатывает пласт h7, марки А. Стратиграфический разрез поля шахты представлен отложениями среднего карбона. Продуктивная толща месторождения представлена отложениями свит С23, С24 и частично С25 среднего карбона, в которых выявлено до 40 угольных пластов и пропластков, некоторые из которых достигают рабочей мощности. В структурно-тектоническом отношении площадь шахтного поля относится к восточной части южного крыла Чистяковской синклинали, которая входит в состав Южной синклинали Донбасса. Простирание пород оцениваемой площади северо-восточное, угол падения пород постепенно уменьшается от 11-15о в юго-западной части до 5-7о в северовосточной, а в осевой части синклинали составляет 2-5о. Залегание пород спокойное, исключение составляют дизъюнктивные нарушения сбросового типа – Глуховский, Глуховский-Восточный, 3-й Западный и др. По пласту отмечены мелкоамплитудные нарушения, которые сопровождают основные сбросы, а также мелкоамплитудные нарушения локального характера, не связанные с основными дизъюнктивами. Пласт h7 относится к относительно выдержанным и имеет сложное строение. По пласту прослеживается расщепление, разделяющие прослои представлены сланцами глини4


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

стыми и углистыми, количество внутрипластовых прослоев от 1 до 5, мощность их составляет 0,03-0,50 м. В южном и юго -восточном направлении мощность породного прослоя в почве увеличивается до 1 м и более, а в кровле - верхняя угольная пачка замещается углистым сланцем. В результате этого зольность пласта возрастает до некондиционных значений. По макроскопическому строению угли пласта h7 – ультраклареновые, гелифицированная основная масса включает редкие обрывки семивитринита, фюзинита и незначительного количества минеральных включений: глины (9 %), пирита (2 %) и карбонатов (2 %). Определение марочного состава углей производилась по ГОСТу 8180 -75. Основным классификационным показателем является теплота сгорания и выход летучих веществ на сухую беззольную массу. Согласно ГОСТ, к антрацитам относят уголь с показателем отражения витринита более 2,59 %. При выходе летучих веществ менее 8% и теплоте сгорания менее 8400 ккал/кг угли к антрацитам относятся также угли с показателем отражения витринита от 2,2 до 2,59 %. Кроме этого, такие показатели, как объемный выход летучих веществ, плотность органической массы и содержание углерода подтверждает принадлежность углей к этой марке (таблица 1) [2]. Таблица 1 – Основные показатели качества угольного пласта им. Л.И. Лутугина [2] Показатели, качества углей (отVdaf, % Qdaf, ккал Cdaf, % Wtr, % Wa, % до/среднее значение) Пласт h7

1,48,1/3,1

7763-8361/ 8148

91,4-95,8/ 94,4

3,2-4,9/4,2

0,6-3,6/1,5

h7

шахты

Wmax, %

2,2-4,3/3,5

Зольность – один из основных показателей, характеризующий качество и направление использование угля. Внешняя зола образуется за счет минеральных включений, содержащихся в угле, а также внутрипластових и вмещающих пород, засоряющих угля при добыче. Пласт h7 является повышеннозольным, среднее содержание золы по балансовым запасам составляет Ad=19,7 %, забалансовым – 29,4 %. Площадное изменение зольности угле с учетом засорения носит невыдержанный характер. По пласту h7 увеличение зольности во время эксплуатации будет происходить за счет крайне неустойчивого строения пласта, непостоянной резкоменяющейся мощности породных прослоев и за счет вовлечения в отработку вмещающих пород. Сернистость весьма важный показатель угля, определяющий возможность использования его для производства металлургического кокса, а также для сжигания на крупных тепловых электростанциях. Уголь оцениваемых пластов малосернистый, а значит, использование его в энергетических целях не требует предварительного обогащения по сере. Среднее содержание серы в пласте составляет Sdt=1,3 %. Преобладает сера пиритная. При сжигании сера, содержащаяся в углях, образует сернистые газы SO2, SO3, H2S, которые могут загрязнять атмосферный воздух. Для коксования и сжигания на ТЭС нежелательное присутствие угля с серой (Sdоб) больше 2,5-3,0 % [1]. Так как угли, разрабатываемые шахтой, малосернистые, то они не представляют угрозы загрязнения окружающей среды при их использовании как энергетического топлива. Зола угольного пласта h7 – средне и тугоплавкая, за счет преобладания тугоплавких компонентов – SiO2, Fe2O3, Al2O3. По химическому составу зола углей – кремнистожелезистая [2].

5


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

Уголь после обогащения может использоваться как энергетическое топливо для слоевого и пылевидного сжигания в стационарных котельных установках, в качестве топлива для коммунально-бытовых нужд. Кроме того, зола может быть использована в производстве строительных материалов – цемента, кирпича и при обжиге извести. Уголь также может применяться в производстве термоантрацита, который, в свою очередь, используется в качестве основного углеродистого наполнителя при изготовлении катодных блоков для электролизеров в алюминиевой промышленности. Антрациты применяются также для производства карбида кремния и карбида алюминия. Кроме основных качественных характеристик, в угольном пласте h7 также определялось содержание токсичных, потенциально -токсичных и полезных компонентов. Содержание германия в углях оцениваемого пласта составляет 0,1-0,25, в среднем составляя 0,63 г/т. Содержание мышьяка в угле не установлено, а содержания Pb, Cu, Ni, Cr, Bi, Ba, Zn, Li превышают предельно -допустимые нормы, следовательно, представляют опасность для окружающей среды при использовании угля. Ряд элементов – Y, Zr, La, Sc, Ti, рассеянные в углях, находятся в концентрациях, превышающих фоновые значения для углей Донбасса (таблица 2). Таблица 2 – Содержание токсичных, потенциально -токсичных и полезных компонентов в угольном пласте h7 шахты им. Л.И.Лутугина Элемент (г/т) Hg P Pb Cu V Mn Ga Ni Cr Co Bi Ba Be Среднее содержание 0,13 540 16 34 53 667 8 24 27 8 1,3 525 1,5 по пласту ПДК для сухого угля (по В.Р. Клеру)

-

Средние содержания в углях Донецко0,53 Макеевского района

-

10

10

30

-

12

20 15

7

-

-

3

-

10

24

30

-

-

20 15

7

11

250

3

Продолжение таблицы 2 Элемент (г/т) Sn Y Zr Ag La Li Среднее содержание 1,8 26 153 0,03 20 36 по пласту ПДК для сухого угля 1,5 5 15 0,4 0,11 (по В.Р. Клеру) Средние содержания в углях Донецко1,5 16 80 14 13 Макеевского района

Zn

Sc

F

Ti

Nb

Mo

58

16

122

2000

6

4

30

2

-

500

0,04

3

14

11

-

900

11

1,5

Литература 1. Зборщик, М. П. О неотложности решения проблем геоэкологии Донбасса / Зборщик М. П., Ильяшов, М. А. – «Уголь Украины», 2007. – № 12 (612) – С.3-6. 2. Ефименко, Р.П. и др. Геологический отчет о результатах доразведки и переоценки запасов антрацита поля шахты им. Л.И. Лутугина ПО «Торезантрацит» – Том 1 – Донецк, 1986 г. – 183 с.

6


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 552.574 (477.62) ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УГОЛЬНОГО ПЛАСТА l4 ЗАО АРЕНДНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ШАХТЫ «ЖДАНОВСКАЯ» Быгу Б.A. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Черняева В.В., ст. преподаватель кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Ископаемые угли отличаются большим разнообразием петрографического и химического состава, технологических свойств, определяющих особенности их энергетического и технологического применения. Поэтому изучение качественных характеристик углей является актуальным вопросом современной угольной геологии, обеспечивающим промышленность теоретической и методологической базой рационального освоения угольных месторождений. Шахта «Ждановская» расположена на территории Шахтерского административного района ДНР. В геологическом отношении шахтное поле приурочено к западной части южного крыла Чистяково-Снежнянской синклинали, сложено каменноугольными отложениями свиты С26. На севере границей шахтного поля является изогипса минус 700, на юге – выхода пластов под наносы, на западе – Юнкомовский надвиг. Целью данной работы является выявление закономерности изменения качественных характеристик угля поля шахты «Ждановская» по пласту l4, на основе фактических данных полученных при доразведке шахтного поля в 1990-1991 г. ПО «Укруглегеология». На балансе предприятия состоят запасы по угольным пластам l7, l6, l4, l3. Шахта «Ждановская» отнесена к опасным по внезапным выбросам угля и газа. Метан не используется. Внезапные выбросы отмечались по пласту l7. Все слои песчаников в границах шахтного поля невыбросоопасны. Верхняя граница метановых газов находится на глубине 80-130 м, плавно погружается в северо-восточном направлении. Все пласты залегают в метановой зоне. В пределах рассматриваемой площади угли пластов по марочному составу являются переходными от тощих к антрацитам, т.е. является высокометаморфизованными. Для решения поставленной задачи использовались показатели качества угольного пласта по 53 разведочным скважинам, а именно: зольность (Ad, %), сернистость (Sdt, %), выход летучих веществ (Vdaf, %), объемный выход летучих веществ ( Vdafоб, см3/г). Используя программы SPSS и Micromine была выполнена статистическая обработка всех рассматриваемых показателей и построены гистограммы. Показатели на объекте имеют высокую вариабельность, т.е. они являются информативными. Об этом свидетельствует максимальное и минимальное значения выборки, они значительно отстоят друг от друга. Для анализа характера распределения показателей на исследуемой территории рассчитывался коэффициент вариации по формуле: S V    100% x где S – стандартное отклонение; x – среднее. Исходя из среднего значения зольности (12,8 %), можно сказать, что зольность отрабатываемого угля довольно не высокая по сравнению со среднестатистическими данными по всему Донецкому бассейну. При анализе характера распределения показателя зольности отрабатываемого угольного пласта, на исследуемом объекте по коэффициенту вариации можно сделать

7


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

вывод о неоднородном распределении показателя, так как V = (6,7/12,8)*100 % = 52,3 % > 50 % Массовая доля общей серы в углях поля шахты «Ждановская» колеблется в таких пределах 1,3-4,6%. Сера входит в состав органического вещества и минеральной части угля, иногда присутствует в виде элементарной. При анализе показателя сернистости можно сделать следующие выводы:  угли относятся к сернистым (1,5-5 %), так как величина среднего значения сернистости по выборке составляет 2,8 %.  максимальное значение содержания серы в исследуемом угольном пласте равно 5 из этого следует, что на определенных участках шахтного поля угли могут быть высокосернистыми. На таких участках необходимо проводить обогащение углей;  анализ характера распределения показателя сернистости отрабатываемого угольного пласта на исследуемом объекте показал, что распределение этого показателя однородное, так как V = (0,86/2,8)*100 % = 30 %, то есть V <50 %. Летучие вещества - паро- и газообразные продукты, выделяющиеся при разложении органического вещества твердого горючего ископаемого при нагревании в стандартных условиях. Коэффициент вариации показателя выхода летучих по угольному пласту l4 равен 3,7/8,4)*100 % = 44 %, то есть V <50%. Это свидетельствует о равномерном распределении показателя. Кроме этого, с помощью программы SURFER были построены карты полей распределения зольности, сернистости, выхода летучих веществ, что позволило выделить области повышенного содержания вышеперечисленных компонентов. Максимальное содержание зольности пласта наблюдаются в южной и юго -западной части шахтного поля (20,6-22,4 %), серы – центральной части. Выход летучих компонентов по пластовым пробам угольного пласта l4 колеблется от 2,7 до 14,6 %. Большая часть исследуемой площади характеризуется значениями показателя, колеблющимися от 5 до 9 %. И лишь в юго-западной части шахтного поля выход летучих достигают 12,6-14,6 %. Таким образом, на поле шахты «Ждановская» по основным классификационным параметрам уголь оцениваемой площади пласта относится к маркам Т и А. Площади тощих углей выделены в юго -западной части шахтного поля, антрациты распространены в северовосточной части площади, где выход летучих веществ по большинству скважин менее 8 %. Большую часть оцениваемой площади пласта l4 занимают среднезольные и среднесернистые угли. По составу золы угли относятся к кремнистым. В углях преобладает сера пиритная. Литература 1. Кравцов, А. И. Шахтная геология / А. И. Кравцов, А. А. Трофимов. – Москва: Высшая школа, 1977. – 278 с. 2. Шкурский, Е. Ф. Шахтная геология: Учебн. пособ. / Е. Ф. Шкурский. – Алчевск: ДонГТУ, 2007 – 278 с. 3. Методика разведки угольных месторождений Донецкого бассейна / Ю. В. Буцик, М. Л. Левенштейн, Г. В. Шарманова, В. В. Лутугина [и др]; под общ. ред. Ю. В. Буцика. – Москва: Недра, 1972. – 340 с. 4. Геологический отчет о переоценки запасов каменного угля поля шахты «Ждановская»: ПО «Укруглегеология», книга 1, 3, 4, 1991.

8


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 553.04 МЕТАЛЛОГЕНИЯ АРКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ Коробка М.В. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Курмелев И.И., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Арктическая зона – регион значимый для экономики, национальной безопасности и внешнеэкономических связей РФ. Минерально-сырьевой потенциал РФ достаточен для проведения независимой и эффективной экономической политики в Арктике. В обзоре проанализирован и обобщён материал, позволяющий оценить российские арктические ресурсы и перспективы добычи стратегических металлов. Ресурсные регионы Арктики подразделяются на старопромышленные и новые, практически неосвоенные. Например, Арктическая Скандинавия (Норвегия, Швеция, Финляндия) – типичный старопромышленный регион. Многие рудники в Скандинавии хорошо интегрированы в транспортную и энергетическую инфраструктуру. В российской Арктической зоне к старопромышленным можно отнести только несколько районов Мурманской области. Новые и неосвоенные регионы занимают большую территорию Циркум-Арктической зоны. Добыча стратегических металлов в новых районах особенно чувствительна к колебаниям мировых цен на минеральное сырьё. Современные тенденции в развитие горнодобывающей промышленности Арктики можно охарактеризовать как сильный рост в новых экономически слаборазвитых регионах. В глобальной перспективе с началом XXI века наметилась устойчивая тенденция освоения месторождений стратегических металлов в Циркум-Арктической зоне. Российская Арктика – крупнейший поставщик этих металлов на внутренний и внешний рынок. Кроме крупных запасов нефтегазового сырья, в арктических регионах России находится около 10 % активных мировых запасов никеля, 19 % платиноидов, 10 % титана, более 3 %, цинка, кобальта, золота и серебра. Россия занимает первое место в мире среди арктических стран – производителей стратегических металлов. В Циркум-Арктической зоне всего на 24 месторождениях действуют рудники, 41 месторождение относится к потенциально промышленным объектам, часть из этой группы подготавливается к освоению, а на других завершается детальная разведка. Ещё 42 объекта имеют только ресурсный потенциал, для перевода которого в запасы необходима постановка детальных геологоразведочных работ. В Арктике рентабельно разрабатывать только уникальные по богатству месторождения стратегических металлов. Например – комплексные месторождения Норильского рудного района. ГМК «Норильский никель». Крупнейший в мире производитель никеля (14 %) и палладия (41 %), четвёртый в мире производитель платины (11 %). Один из крупнейших производителей меди и кобальта. Также попутно производит попутно такие металлы, как родий, серебро, золото, теллур, селен, иридий, рутений. Минерально-сырьевая база (МСБ) Российской Арктики включает благородные, цветные, чёрные, редкие и радиоактивные металлы. В открытом доступе имеются сведения по более чем 4000 рудным объектам Арктической зоны, в том числе по более 400 разномасштабным месторождениям стратегических металлов, включая крупные и богатые (Норильское, Рай-Из, Ковдор, Купол, Майское, Двойное и др.). Многие из арктических месторождений – комплексные, содержат значительное количество сопутствующих, потенциально извлекаемых металлов. Никель. Добычу никеля в Арктике ведёт главным образом Россия и в небольшом количестве – Финляндия. Производство никеля составляет до 14,25 % производства в мире. Доля российского никеля составляет в арктических запасах и добыче 97 %. В то же время доля арктического никеля в запасах и добыче РФ составляет 70,5 % и 83,3 %, соответствен9


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

но. Российскую МСБ никеля в значительной степени формируют пять крупных месторождений, расположенных в Норильском горнорудном районе, на севере Красноярского края. В их числе – не имеющие себе равных в мире по величине и богатству уникальные месторождения Октябрьское и Талнахское, в недрах которых заключено 37 % и 25 % запасов страны при среднем содержании никеля в рудах 0,69-0,81 % (в богатых сплошных рудах – 3,21 %). В Мурманской области запасы никеля учитываются по 14 объектам. Крупнейшее из них – Ждановское месторождение (8,1 % запасов страны, содержание никеля в рудах до 0,66 %), а наиболее богатым – месторождение Восток (7,33 % никеля в рудах). Кобальт. Российское производство кобальта в Арктике (ОАО «ГМК Норильский никель») – 5,8 % от мирового производства; активные запасы – 3,3 % от мировых запасов. Кобальт извлекается попутно при основном производстве меди и никеля. Доля российского кобальта составляет в арктических запасах и добыче – 99 %. Цинк. Общий объём добычи цинка в Арктике составляет – 4,64 % мирового производства, а доля арктических руд в мировых запасах – 4,1 %. Добыча в Арктике уменьшилась почти в два раза по сравнению с 2002 г., что связано с ростом добычи цинка в других регионах мира. Доля российского цинка составляет в арктических запасах 13 %. Аляска попрежнему извлекает почти весь арктический цинк. В арктической России наибольший интерес представляет Павловское месторождение на Южном острове архипелага Новая Земля. Прогнозные ресурсы района месторождения более 10 млн. т свинца и цинка, сотни тонн серебра. Район перспективен на обнаружения новых месторождений Медь. Арктика производит около 0,6 % от мировой добычи меди, в основном в России и в меньшей степени в Швеции и Северной Финляндии. Доля Арктики в мировых активных запасах всего 0,48 %. С 2002 г. доля арктической меди в мировой добыче сократилась почти в 10 раз. Доля российской меди в арктических запасах и добыче составляет 48 % и 81,6 %, соответственно. В России более 30 % активных запасов меди сконцентрировано в месторождениях Норильского рудного района: Октябрьском (более 22 % российских запасов меди) и Талнахском (11,6 %). Среднее содержание меди в рудах составляет 1,1–1,65 %, в «медистых» рудах оно увеличивается до 2,4–5 %, а в сплошных (богатых) рудах достигает 5,8-8,4 %. Месторождение Октябрьское не имеет аналогов в мире по качеству и объёму медных руд. Молибден. В Циркум-Арктической зоне выявлено несколько крупных молибденовых месторождений. Кроме того, крупные запасы молибдена подсчитаны в качестве попутного сырья на месторождениях Пеббл (Аляска) и Песчанка (ЧАО, Россия). Доля российского Мо составляет в арктических запасах 2,36 %. Руды Убойнинского месторождения, расположенного недалеко от поселка Диксон (Таймыр), отличаются высоким содержанием молибдена (до 0.15%). Вольфрам. В российской Арктике основные разведанные запасы коренного и россыпного вольфрама сосредоточены в Иультинском (более 50 % всех запасов), Чаунском (24.8%) и остальные в Шмидтовском и Северо-Янском районах. В последнем вольфрам является попутным компонентом и до 1997 г. добывался из россыпей олова. В случае реанимации этих приисков добыча вольфрама будет возрастать пропорционально добыче олова. Запасы и ресурсы вольфрама рудных месторождений Тенкергинского, Иультинского, Светлого и Снежного Чукотки достаточны для возобновления добычи 2-2.5 тыс. т в год. Обеспеченность запасами – более 20 лет. Платиноиды. Одна арктическая Россия производит 40 % мирового палладия и 15 % платины. Незначительное количество металлов платиновой группы (МПГ) производится в северной Финляндии. Разведанные запасы МПГ в рудах Норильских месторождений составляют более 98 % от всех запасов РФ. Доля российских МПГ в арктических запасах и добыче составляет 99,5 % и 98,8 %, соответственно. В тоже время доля арктических МПГ в запасах и добыче РФ составляет 94,6 % и 95,4 %, соответственно. В российской арктической зоне сравнительно недавно были открыты новые крупные месторождения платинои10


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

дов: Масловское, Верхнеталнахское, Черногорское и Имангдинское в Норильском районе и несколько объектов в Федорово-Панском рудном районе на Кольском полуострове (запасы около 500 т, ресурсы по экспертной оценке – 2000 т, возможная добыча платиноидов – 15 т в год). Золото. В последние годы на мировом рынке наблюдался стремительный рост цен на золото, послуживший основной причиной значительно возросшего спроса на этот драгоценный металл даже в отдалённых районах Арктики, где были открыты, разведаны и освоены новые крупные месторождения. В Циркум -Арктической зоне числится всего 58 месторождений золота, включая комплексные, находящиеся на различных стадиях освоения. Однако в современной мировой добыче золота доля Арктики – 2,87 %, а доля в мировых запасах – 3,25 %. Основная добыча золота в российской Арктике (25-30 т в год) сосредоточена в Чукотском АО (Россия). Попутно золото добывается в заметных количествах из Норильской группы месторождений (4,5 тонны). Незначительная россыпная добыча (десятки кг) сохранилась на о. Большевик и в арктической зоне Якутии. Серебро. Арктика извлекает около 4,2 % глобального количества серебра; доля в мировых запасах – 3,7 %. Около 70 % производства приходится на Аляску, 20 % на российскую Арктику, оставшаяся часть принадлежит Скандинавии. Доля российского серебра в арктических запасах и добыче составляет 52,7 % и 29,6 %. Главные продуценты серебра (около 200 т в год) – чукотские месторождения Купол, Двойное и Валунистое. По сравнению с 2002 г., в связи с добычей заметного количества серебра вместе c золотом на руднике Купол арктические показатели незначительно увеличились. Редкие и редкоземельные металлы. Вся добыча РМ и РЗМ в арктической зоне приходится на руды Ловозерского месторождения. Необходимо отметить перспективы развития добычи РЗМ из ныне разрабатываемых Хибинских месторождений, расположенных на Кольском полуострове. Содержание оксидов РЗМ в апатитовом концентрате менее 1 %, однако ежегодно в Хибинах перерабатывается около 7 млн. т апатита. Использование инновационной технологии, патент на которую находится у Росатома, позволило бы удовлетворить почти половину мировой потребности в редкоземельных элементах. Выполненный анализ показал, что обширная по площади территория Циркум Арктической зоны обладает значительными ресурсами стратегических металлов. В последние годы интерес горнодобывающей промышленности к Арктическим ресурсам заметно растёт, что выражается в оживлении геологоразведочных работ в новых районах и сопровождается ростом объёмов добычи, прежде всего, золота и серебра. Перспективы освоения новых арктических месторождений стратегических металлов кроме масштаба и богатства их руд во многом определяются близостью к Северному морскому пути и к судоходным рекам, что значительно повышает рентабельность работы рудников за счёт использования водного транспорта. Выявленные пространственные закономерности показали перспективны на открытие новых, экономически значимых в условиях Арктической зоны месторождений стратегических металлов. Литература 1. «Арктическая Россия». Под редакцией А.И. Бедрицкого. Издательство «СКРоссия», 2007 г. 2. Додин, Д. А. Устойчивое развитие Арктики (проблемы и перспективы) — СПб.: Наука, 2005. ISBN 5-02-025086-4 3. Lagutina M. Russian Arctic Policy in the 21st Century: From International to Transnational Cooperation // Global Review. Winter 2013. 4. Елецкий, Н.Д. Интересы России в условиях глобализации отношений собственности и управления (на примере Арктического региона) // Арктика и Север, 2018. 5. Смирнова, О. О. Арктика – территория партнёрства будущего // Экономические стратегии, 2011.

11


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 553.493 (477.62) ХАРАКТЕРИСТИКА РЕДКОМЕТАЛЬНЫХ АКЦЕССОРНЫХ МИНЕРАЛОВ ГРАНИТОВ КАМЕННОМОГИЛЬСКОГО КОМПЛЕКСА ВОСТОЧНОГО ПРИАЗОВЬЯ УКРАИНСКОГО ЩИТА Королев Н.В. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Седова Е.В., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ К редкометальным гранитам региона (в частности каменномогильского комплекса) относятся, как правило, щелочнополевошпатовые разновидности. Это альбитмикроклиновые (субсольвусные) или моно- и щелочнополевошпатовые (гиперсольвусные) граниты. По соотношению щелочей и алюминия редкометальные граниты делятся на миаскитовые (плюмазитовые) и агпаитовые (щелочные). Для гранитов каменномогильского комплекса характерно разнообразие акцессорных минералов. Это обусловлено наличием различных метасоматических процессов. Наиболее примечательным является не столько разнообразие минеральных видов само по себе, сколько сочетание акцессорных, жильных и рудных минералов, типичных для редкометальных гранитов, редкометальных пегматитов и грейзенов по этим породам, с минералами, характерными для щелочных магматических пород и связанными с ними постмагматическими щелочными метасоматитами [1]. К первым относятся минералы-концентраторы редких металлов и акцессории, сопутствующие редкометальному оруденению, такие как топаз, флюорит, минералы группы танталита-колумбита, берилл, фенакит, циннвальдит, протолитионит, касситерит, вольфрамит, молибденит и другие. Топаз впервые был установлен в Екатериновском массиве В. И. Кузьменко еще в 1940 г. [2], позднее он был обнаружен и изучался в Каменномогильском и Стародубовском массивах. Топаз зафиксирован также в единичных зернах биотит-мусковитовых гранитов Ново-Янисольского массива, где, вероятно, менее распространен, чем в трех других массивах. Топаз – один из типоморфных минералов высокоглиноземистых фтористых гранитов. Он характерен как для поздних магматических интрузивных фаз, так и для постмагматических – грейзенов. Топаз установлен в породах всех стадий каменномогильских гранитов, кроме наиболее ранних амфибол- и амфибол-биотитовых образований, и присутствует в породах в довольно большом количестве: в гранитах Каменномогильского массива его среднее содержание – 1700 г/т [3], в породах Стародубовского массива содержание топаза от 600 г/т в гранитах до 10 кг/т в грейзенах [4]. Топаз ассоциирует с флюоритом, мусковитом, кварцем (типичная грейзеновая ассоциация). В пегматитах, помимо этих минералов, могут быть берилл, колумбит, танталит и др. Кристаллы топаза часто содержат сингенетические включения флюорита, протолитионита, кварца, колумбита. Состав топазов довольно выдержанный. Содержание F в породах зависит от содержания других фторсодержащих фаз (флюорит, слюды). Характерно, что в гранитах и грейзенизированных гранитах Стародубовского массива, где содержание топазов минимально, отмечено максимальное содержание флюорита (до 2 кг/т). Флюорит, как и топаз, является типоморфным минералом фтористых редкометальных гранитов. В качестве акцессорного, а иногда и породообразующего, минерала постоянно присутствует в породах всех четырех массивов. Он также широко распространен во всех образованиях каменномогильского комплекса, кроме самых ранних амфибол-биотитовых гранитов. Содержание его в породах комплекса на 1-2 порядка выше содержания всех остальных акцессориев. В биотит-мусковитовых гранитах массива Каменные Могилы среднее содержание флюорита – 1758 г/т [4], тогда как, в частично грейзенизированных 12


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

разностях оно исчисляется килограммами на тонну. Среди грейзенов встречаются флюорит-топаз-кварцевые обособления, где флюорит является породообразующим минералом. В гранитах, пегматитах и аплитах флюорит образует рассеянную вкрапленность, часто прожилки с кварцем, мусковитом и т. п. Флюорит содержит большое количество РЗЭ. По данным, согласно [5], флюорит Каменномогильского массива обогащен тяжелыми РЗЭ и характеризуется более высоким отношением иттриевых РЗЭ к цериевым, чем флюорит из других гранитоидов УЩ. Что касается флюорита данного комплекса, в более поздних прожилках в гранитах значение соотношения Y/Ce снижается. Таким образом, вместе с окраской и габитусом подобный признак может служить типоморфным для его разных генераций. Его кристаллизация происходила практически одновременно с голубоватым топазом и биотитом из растворов-расплавов при температуре 500-600 °С. Более низкотемпературным является флюорит в ассоциации с мусковитом, жильбертитом, бесцветным топазом, дымчатым кварцем, турмалином, торитом, танталит -колумбитом, пиритом, магнетитом грейзенов и грейзеновых прожилков, кристаллизовавшихся при температуре 340-320 °С из гидротермальных растворов [6]. Низкотемпературные генерации флюорита Каменномогильского и Екатериновского массивов представлены разностями октаэдрического и кубического габитусов, образующими маломощные прожилки. Октаэдрический флюорит, совместно с бесцветным кварцем, фиксирует конечный этап (210-90 °С) стадии наложенной альбитизации. Монацит – весьма характерный акцессорный минерал гранитоидов каменномогильского комплекса. По своей яркой лимонно -желтой окраске в шлифах, минерал более легко и часто фиксируемый в шлифах минерал, что связано с бросающейся в глаза яркой окраской лимонно- желтого или апельсинового цвета, благодаря чему он хорошо прослеживается в шлифах и протолочках [1]. Монацит очень характерен для кислых гранитоидов, бедных Са, с низким содержанием Р2О5 и повышенным содержанием суммы РЗЭ, что, обычно приводит к выделению монацита вместо апатита. Поэтому, совершенно естественно, что его так много и в гранитоидах Каменномогильского массива. Ксенотим присутствует в пегматитах, гранитах, апогранитных породах и кварцевых жилах Екатериновского, Каменномогильского и Стародубовского массивов. Содержание его в гранитах Каменномогильского массива составляет 7,1 г/т, в гранитах Екатериновского массива – 4,0 г/т [4]. Наиболее распространен ксенотим в пегматитах Екатериновского массива, в его центральных наиболее альбитизированных зонах, а также в альбитизированных апогранитах. Кристаллы ксенотима в пегматитах имеют дипирамидальный габитус. Ксенотим из пегматитов Екатериновского массива имеет следующий состав: ∑TR2O3 − 56,3 %, P2О5 – 35,1 %, ThO2 − 1,2 % [7]. По данным [6] газово-жидкие включения в ксенотимах из альбитизированных пегматитов Екатериновского массива образовались при температуре 250 -275 °С, а из метасоматических альбититов – 200-210 °С. Ксенотим − один из главных концентраторов Y и Yb. Об этом свидетельствует наличие не менее двух генераций ксенотима в породах каменномогильского комплекса – магматической в гранитах и метасоматической − в мусковитальбит-микроклиновых апогранитах, где ксенотим является одним из рудных минералов на иттрий – РЗЭ. Минералы группы колумбита-танталита наиболее важны с экономической точки зрения и являются наиболее распространенными редкометальными минералами каменномогильского комплекса. Самый ранний колумбит встречен в амфиболовых и амфибол биотитовых гранитах Ново -Янисольского массива, где он ассоциирует с ортитом, цирконом, пирохлором, ильменитом, флюоритом и ксенотимом. Вообще минералы Ta и Nb присутствуют во всех разновидностях каменномогильских гранитов и продуктов их метасоматоза. По данным [8], содержание этих минералов увеличивается со степенью метасоматического изменения пород. В этом же направлении увеличивается и содержание тантала в по-

13


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

родах: от колумбита с содержанием Nb2О5 от 72 % до 76 % в биотитовых и амфиболбиотитовых гранитах до танталитовых разностей с содержанием Nb2О5 до 29 % в грейзенах и апогранитах, где содержание Та2О5 возрастает до 40 % и более. Характерно, что колумбит из неогеновых песков вблизи Стародубовского массива отличается также существенно колумбитовым составом: 71-76 % Nb2О5, что может косвенно указывать на то, что апикальная часть массива, подвергавшаяся эрозии в неогене, была в существенной степени сложена неизмененными биотитовыми гранитами [9]. Берилл – один из первых обнаруженных минералов каменномогильского комплекса из минералов, характеризующих редкометальную специализацию гранитов [7]. Берилл Каменных Могил относится к группе слабощелочных, обогащенных железом (Fe +3) бериллов. Такие бериллы могут служить показателем на возможность формирования изумрудов в подобных разностях вышеназванных пород [7]. Содержание Ca, Mg, Fe+2 низкое, состав в целом имеет «нормативную» стехиометрию. Берилл ассоциирует в пегматитах Каменных Могил с альбитом, мусковитом, колумбитом, топазом. Акцессорный берилл выявлен также в грейзенизированных породах. Фенакит установлен на альбитизированных и грейзенизированных участках пегматитовых жил массива Каменные Могилы [1], с его содержанием в десятки г/т. Фенакит развит в ассоциации с кварцем, мусковитом, альбитом и флюоритом. Касситерит, наряду с бериллом, принадлежит к первым минералам, типоморфным для редкометальных гранитов, обнаруженным в массивах каменномогильского комплекса. Касситерит в разных типах пород изучался при анализе искусственных шлихов при поисковых работах 1960-х г.г. и позднее. Установлено, что касситерит присутствует в следующих типах пород комплекса: 1) в относительно малоизмененных двуслюдяных гранитах Екатериновского массива; 2) в кварц-флюоритовых прожилках в двуслюдяных гранитах Каменных Могил; 3) в пегматитах (скорее всего грейзенизированных) Каменных Могил; 4) в мусковит-альбит-микроклиновых апогранитах Каменных Могил, Екатериновского и Стародубовского массивов; 5) в кварцевых альбититах Каменных Могил и других массивов; 6) в грейзенизированных породах. Чаще всего, этот минерал встречается в породах – продуктах ранней фельдшпатизации кварцевых альбититах и, особенно, в апогранитах. Характерно, что рудным телам с редкоземельной минерализацией, разбуренным в Екатериновском и Стародубовском массивах, на поверхности соответствуют ореолы (элювиальные россыпи) касситерита. Fe-Ti – оксиды. Ильменит и магнетит. Наличие среди акцессорных минералов гранитов ильменита или магнетита является самым простым, легко устанавливаемым, но в то же время достаточно определенным индикатором режима кислорода при формировании пород, который может отвечать восстановительной (ильменитовая серия гранитоидов) или окислительной (магнетитовая серия) среде. Это является определяющим фактором металлогенической специализации. Многочисленные данные количественно -минералогического анализа указывают на то, что магнетит в неизмененных гранитах каменномогильского комплекса отсутствует. Он появляется только в грейзенах и существенно грейзенизированных породах. Нельзя не отметить, что результаты магнитометрии полностью соответствуют этому: граниты массивов немагнитны, массивам отвечают отрицательные аномалии, и только вблизи контактов массивов Каменные Могилы (Восточный блок) и Стародубовского, там, где интенсивно проявлена грейзенизация и присутствует контаминация, появляются положительные магнитные аномалии. Хотелось бы отметить, что в неизмененных породах массивов в изобилии присутствует ильменит. Его максимальное содержание наблюдается в граносиенитах, роговооб-

14


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

манковых и биотит-роговообманковых разностях. Его среднее содержание составляет 500600 г/т. Следует заметить, что в указанных породах обычно присутствует и сфен, частичная «альтернатива» ильмениту. Ильменит здесь присутствует в виде коротких толстотаблитчатых кристаллов, ксеноморфных зерен, часто образует включения в роговой обманке, цирконе, иногда наблюдаются сростки с апатитом. В биотитовых и, особенно, биотит мусковитовых гранитах содержание ильменита значительно меньше. В любом случае, его намного меньше, чем в роговообманковых разностях. Скорее всего, это связано с уменьшением содержания железа в расплаве. Сфен в этих породах также отсутствует, титан преимущественно концентрируется в рутиле и (или) в анатазе [9]. Апатит – самый обычный и наиболее часто встречающийся акцессорный минерал гранитов. Однако в гранитах каменномогильского комплекса он распространен сравнительно слабо, что связано с низкофосфорным и низкокальциевым характером гранитов [1]. Тем не менее, апатит в гранитах комплекса все же присутствует. Причем наиболее характерен он для самых ранних фаз гранитоидов и наиболее распространен в роговообманково биотитовых гранитах Ново-Янисольского и Екатериновского массивов. В НовоЯнисольском массиве апатит присутствует преимущественно в виде мелких бесцветных призматических кристалликов фтор-апатита и является главным концентратором фтора на ранних стадиях дифференциации до появления флюорита и топаза. Таким образом, для грейзенов и грейзенизированных гранитов каменномогильского комплекса характерна типично редкометальная акцессорная ассоциация: флюорит + топаз + колумбит-танталит ± Li-слюды ± берилл ± касситерит ± вольфрамит ± молибденит. В частично грейзенизированных породах могут присутствовать также ксенотим и монацит, которые в некоторых случаях образуются за счет разложения в процессе грейзенизации биотита, содержащего редкие земли. Литература 1. Шеремет, Е. М., Редкометальные граниты Украинского щита / Е. М. Шеремет, С. Г. Кривдик, Е. В. Седова и др.; УкрНИМИ НАН Украины – Донецк: «Ноулидж» (Донецкое отделение), 2014. – 250 с. 2. Кузьменко, В. И. О топазе в гранитах восточной части Приазовского кристаллического массива. Кн. 1 / В. И. Кузьменко. Материалы по геологии и гидрогеологии . – М.: Госгеолтехиздат, 1940. – С. 171-175. 3. Личак, И. Л. Петрология Коростенского плутона / И. Л. Личак. – К.: Наук. думка, 1983. – 246 с. 4. Ляхович, В. В. Редкие элементы в акцессорных минералах гранитоидов / В. В. Ляхович. – М.: Недра, 1973. – 310 с. 5. Панов, Б. С. Флюорит в Донецком бассейне / Б. С. Панов. – Харьков: Харьковский ун-т, 1965. – 99 с. 6. Зациха, Б. В. Постмагматическая минерализация гранитоидов Каменных Могил (Приазовье) / Б. В. Зациха. – М.: Наука, 1972. – С. 178-184. 7. Лазаренко, Е. К., Минералогия Приазовья / Е. К. Лазаренко, Л. Ф. Лавриненко, Н. И. Бучинская и др. – К.: Наук. думка, 1981. – 431 с. 8. Юрк, Ю. Ю. Акцессорные минералы и элементы гранитоидов Приазовья / Ю. Ю. Юрк, Е. Я. Марченко, А. И. Чашка. – К.: Наук. думка, 1973. – 160 с. 9. Седова, Е. В. Петрология и рудоносность докембрийского каменномогильского комплекса редкометальных гранитов Восточного Приазовья Украинского щита: дис. кандидата геол.-мин. наук: 04.00.08 «Петрология» / Седова Е. В. – Киев, 2011. – С. 83-92.

15


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 552.331 (477.62) ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРАНИТОВ ПЕРВОМАЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИАЗОВЬЯ Лобкова И.А. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Проскурня Ю.А., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Минерально-сырьевая база имеет важное значение для развития экономики любого государства, является залогом безопасности и стабильного его развития. По масштабам разведанных запасов и добыче многих видов минерального сырья Донецкая область занимает ведущее положение среди многих стран мира. Особенности геологического строения территории обусловили богатство ее недр и наличие разнообразных полезных ископаемых, на базе которых работают горнодобывающие предприятия региона. Такими видами сырья, как каменный уголь, каменная соль, флюсовые известняки и доломиты, огнеупорные и керамические глины, мел, мергель, стекольные и строительные пески, цементное сырье, гипсы и др., промышленность региона обеспечена на сотни лет. Донецкая область богата также месторождениями декоративно-облицовочных камней, которые используются для наружной и внутренней облицовки и должны соответствовать заданным требованиям долговечности и другим показателям. В качестве естественных облицовочных материалов используются магматические, метаморфические и осадочные породы. Физико-механические свойства горных пород определяется в соответствии с действующими стандартами, где основными показателями является объёмный и удельный вес, пористость, водопоглащение, морозостойкость, предел прочности при сжатии, истираемость, сопротивление удару. В пределах Приазовского кристаллического массива естественные кристаллические породы магматического происхождения представлены гранитами, сиенитами, диабазами и другими породами докембрия. Гранитоидные породы, являющиеся одними из наиболее ценных среди облицовочных камней, развиты на юге области в пределах Приазовского массива. Их выходы на дневную поверхность приурочены к бассейнам рек Кальмиус и Кальчик. Здесь находятся крупные месторождения гранитов (Каракское, Старокрымское, Андреевское, Первомайское, Стыльское и др.) и сиенитов (Чердаклинское). Граниты Приазовья зарекомендовали себя как высококачественный природный отделочный материал. Они очень долговечные, прочные и морозостойкие, имеют отличные показатели физико химических свойств. Граниты ценятся своей высокой декоративностью - они имеют яркую цветовую гамму и хорошо выраженный рисунок камня. Особенностью большинства гранитных месторождений является небольшая трещиноватость и высокая блочность. Приазовский блок представляет собой крайнюю юго-восточную часть Украинского щита. От расположенного на западе Среднеприднепровского блока он отделяется Орехово Павлоградским глубинным разломом. В пределах Восточного Приазовья распространены стратифицированные толщи пород протерозойского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов. Приазовский блок представляет редкометально -железорудную металлогеническую область. Ведущими металлами является железо, циркон, титан, молибден, алюминий, а из нерудных – графит и вермикулит. Кроме того, в Приазовье известны проявления акцессорной минерализации Ta, Nb, W, Sn, Ni, Co, Pb, Cu, Li, Rb, Ce, Hg и Au, а также силлиманита, корунда и пьезокварца. Группа кислых пород Приазовья характеризуется большим разнообразием. Гранодиориты и плагиограниты распространены в Западном и Восточном Приазовье. Представлены они, главным образом, гибридными плагиоклазовыми породами серого цвета, нередко

16


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

гнейсовидной текстуры, состоящими из плагиоклаза, кварца, калиевого полевого шпата, биотита и роговой обманки. Первомайское месторождение гранитов расположено в восточной части Приазовского кристаллического массива. Граносиенитовый комплекс пород данного массива сложен двумя разновидностями: крупнопорфировыми биотит -роговообманковыми гранитами (дубовскими гранитами) и крупно -, средне- и мелкозернистыми амфиболовыми и амфиболпироксеновыми граносиенитами (реже сиенитами). В геологическом строении Первомайского месторождения гранитоидов принимают участие четвертичные, кайнозоймезозойские и протерозойские образования. По сложности геологического строения из-за неоднородного состава пород, интенсивного развития разрывной тектоники, и, как следствие, нестабильного характера трещиноватости гранитов, Первомайское месторождение относится ко II группе. Полезное ископаемое в пределах данного месторождения изучено скважинами до горизонта +45 м. Мощность продуктивной толщи, при этом, в соответствии с рельефом кровли, колеблется от 35,7 м до 48,0 м и в среднем на месторождении составляя 42,68 м. Верхняя часть массива на глубину 0,2-5,7 м нарушена процессами выветривания и поэтому не может использоваться для производства полированных изделий, а пригодна только для получения буто -щебневой продукции. Таким образом, мощность неизмененных гранитоидов, которые являются основным сырьем для производства блочного камня, в пределах месторождения колеблется от 34,7 м до 45,6 м и, в среднем, составляет 41,81 м. Основу Первомайского месторождения составляют средне-крупнозернистые биотитроговообманковые граниты, в составе которых наблюдаются редкие дайки мелкозернистых биотитовых гранитов и граносиенитов. Микроскопически биотит-роговообманковые граниты – это крепкие среднекрупнозернистые породы рыжевато-серого, серовато-розового и темно-розового цвета. Текстура – массивная, общая структура – порфироподобная, основная масса – гранитная. По данным петрографических исследований , основная разновидность гранитов имеет следующий минеральный состав: микроклин – 45-65 %; кварц – 9-23%; плагиоклаз – 10-12 %; роговая обманка – 10-21 %; биотит – 3-10 %; рудные минералы – до 3 %; акцессорные (апатит, циркон, сфен) – единичные зерна. Под микроскопом порода сложена крупными продолговатыми зернами микроклина размером 1,5-5 см, пространство между ними заполнено ксеноморфными зернами кварца, плагиоклаза, роговой обманки и биотита размером 1-8 мм. Граносиениты, которые составляют дайкоподобные тела северной части месторождения, макроскопически представляют собой мелкокристаллическую массивную породу темно-зеленовато-серого цвета. Текстура данной породы массивная, структура гранитовая. Минеральный состав: КПШ – 45-68 %; кварц – 10-16 %; плагиоклаз – 5-15 %; пироксен – 37 %; роговая обманка – 10-15 %; биотит – 0-5 %; рудные минералы – 1-5 %; акцессорные (апатит, циркон) – единичные зерна; вторичные (оливин) – единичные зерна. Под микроскопом порода сложена изометрическими решетчатыми зернами микроклина и зернами плагиоклаза размером 1-2 мм, ксеноморфными зернами кварца размером 0,1-0,5 мм, а также продолговатыми зернами роговой обманки и биотита. Гранит биотитовый, который прослеживается в виде редких маломощных даек в пределах всего месторождения, характеризуется как мелкозернистая, равномернозернистая порода серо-розового цвета, массивной текстуры, гипидиоморфнозернистой структуры. Минеральный состав: микроклин – 50-63 %; плагиоклаз – 10-14 %; кварц – 20 %; биотит – 5 %; роговая обманка – 1-2 %; рудный минерал – 1 %. Под микроскопом порода сложена продолговатыми и таблитчатыми зернами микроклина и плагиоклаза, округленными зернами кварца, а также удлиненными зернами биотита. Размер зерен 1 -3 мм. Зерна микроклина в незначительной мере пелитизированные, рудные минералы наблюдаются в виде мелких включений в биотите.

17


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

В верхней части разреза граниты месторождения нарушены процессами выветривания. Выветрелость пород обуславливается их повышенной трещиноватостью. Часто граниты макроскопически неизмененные, под микроскопом слабо нарушены выветриванием, что проявляется в тонкой тещиноватости, которая прослеживается в межзерновых промежутках кварца и четко заметна на поверхности шлифа. Химический состав пород Первомайского месторождения типичен для гранитоидов и характеризуется высоким содержанием кремнекислоты, окислов калия и натрия, а также относительно небольшим присутствием оксида алюминия. Содержание вредных примесей (SO3 и железистых) во всех разновидностях полезного ископаемого незначительно и намного ниже допустимых существующими стандартами границ. По уровню радиоактивного излучения граниты Первомайского месторождения относятся к первой – абсолютно безопасной – категории, то есть их применение в строительстве ничем не ограничено. Физико-механические особенности являются основными в комплексе требований к сырью для производства блочного камня и зависят от природного состояния горной породы. На Первомайском месторождении гранитов оба вида основного полезного ископаемого – неизмененные граниты и граносиениты по своим физико-механическим показателям очень близки между собой и могут быть использованы для добычи блоков и производства из них облицовочных изделий. Относительно небольшие значения пористости и водопоглощения свидетельствуют о монолитности и крепости исследуемых пород. Средняя плотность гранитов составляет 2671-2700 кг/м3, водопоглощение – 0,21-0,25 %. Одним из главных свойств, которые используются при оценке качества строительного камня, является прочность, также большую роль играют структура и текстура породы. Породы, которые имеют мелкозернистую и однородную структуру, отличаются наибольшей прочностью и устойчивы по отношению к агентам выветривания. Исследования показали, что граниты и граносиениты Первомайского месторождения отличаются высокой прочностью и морозостойкостью. В декоративном отношении биотит-роговообманковый гранит характеризуется как хроматическая разновидность, которая при полировке имеет оранжево-серый цвет основного фона и черные и темно-черные включения, составляющие до 30 % от площади всей поверхности. Рисунок четко выражен и не зависит от направления и места нахождения разреза камня, что дает возможность проводить облицовку без предварительного подбора плит по рисунку и цвету. Преимуществом данных гранитов является хорошая полируемость, соответствующая 1 категории по полируемости, которая составляет около 85 %. К незначительным недостаткам первомайских гранитов можно отнести наличие на отполированной поверхности выступов, обусловленных присутствием рудных минералов. Их площадь составляет 0,2-0,5 %. В целом, граниты по декоративности относятся ко II классу, т.е. являются декоративными. Промышленная ценность камня как облицовочного материала, кроме декоративности, физико-механических показателей и полируемости определяется также его блочностью, которая зависит от степени трещиноватости, от размещения трещин и их плотности. При средней удельной трещиноватости гранитов Uтр.=2,66 м/м2, возможно получение блоков I группы около 15 %, II – 7 %, III – 8 %, IV – 11 %, V – 5 %, всего I-V групп – 46 %. В целом, граниты и граносиениты Первомайского месторождения обладают очень хорошими физико-механическими свойствами, и поэтому их основная масса может использоваться как облицовочное сырье. Граниты, нарушенные выветриванием и отходы, которые образуются при получении блоков, могут применяться для производства бутового камня марок «600-1400» и строительного и дорожного щебня марок «800-1400». Литература 1. В.Н. Валуев и др. Отчет о разведке Первомайского месторождения гранитов в Тельмановском районе Донецкой области Украины в 1991-2002 гг. – Книга 1 – г. Киев, 2002 – 148 с. 18


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 553.493 (477.62) КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ АКЦЕССОРНЫХ МИНЕРАЛОВ ГРАНИТОВ КАМЕННОМОГИЛЬСКОГО КОМПЛЕКСА ВОСТОЧНОГО ПРИАЗОВЬЯ УКРАИНСКОГО ЩИТА Лузанова Д.Э. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Седова Е.В., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ В гранитных массивах каменномогильского комплекса Восточного Приазовья имеет место «нестандартное» сочетание редкометальной и иттрий-редкоземельной минерализации, причем последняя проявлена в промышленных масштабах. Изучение магматической дифференциации гранитного расплава, выраженных в массивах каменномогильского комплекса, и постмагматических преобразований гранитов позволяет приблизиться к пониманию условий формирования этой «нестандартной» минерализации и выработать прогнозные и поисковые критерии, применимые к уже изученным и к известным закрытым потенциально- рудоносным массивам [1]. Метасоматические преобразования повлияли на наличие не только рудных минералов, но и акцессорных, представленных минералами концентраторами Y и РЗЭ, такими как пирохлор, сфен, Y -ксенотим, бритолит, фергусонит, чевкинит, циртолит, рабдофанит, паризит, бастнезит. Сфен. Как отмечалось ранее [2], зафиксировано практически полное отсутствие сфена в гранитах и апогранитах каменномогильского комплекса. Это справедливо для биотитовых и двуслюдяных разностей гранитов, пегматитов и аплитов. Расплавы, из которых формировались эти породы, в целом обогащались фтором на общем фоне обеднения кальцием, и эти компоненты связывались во флюорите, а титан образовывал рутил (анатаз). Однако, в амфиболовых разностях гранитов комплекса, сфен – один из постоянных акцессориев. Он зафиксирован в шлифах из роговообманковых (+биотит) гранитов Ново Янисольского массива в виде характерных ромбовидных или округлых кристалликов. Сфен можно характеризовать как четкий индикатор различий между амфиболовыми и слюдяными разностями каменномогильских гранитоидов. Тем более важно, что сфен обычно выступает в качестве одного из концентраторов Y и РЗЭ на ранних стадиях кристаллизации гранитных расплавов [3]. Фергусонит. Этот сложный окисел Nb, Ta и РЗЭ (характерное соотношение ΣTR/Nb+Ta в окисной форме составляет порядка 5/4) обычно встречается в щелочных породах и в карбонатитах. Фергусонит – чаще селективно иттриевый минерал, и только в карбонатитах черниговского карбонатитового комплекса Западного Приазовья (вторая находка в мире) он содержит цериевые земли. Еще он характерен для пород октябрьского и южнокальчикского комплексов Восточного Приазовья [3]. Однако его постоянное присутствие было установлено в граносиенитах и амфиболовых гранитах массива Каменные Могилы [4]. Вследствие использования метода количественно-минералогического анализа, он был выявлен в искусственных шлихах также в амфиболовых разностях гранитов других массивов комплекса. Чевкинит. Как фторсодержащий диортосиликат цериевых РЗЭ и Ti считают характерным для щелочных метасоматитов и пегматитов миаскитового состава. Его распространение выявлено в основных породах и монцонитах. Но в Ново-Янисольском массиве каменномогильского комплекса характерно его присутствие в качестве акцессорного в практически неизмененных граносиенитах и роговообманковых гранитах. Позднее, по данным количественно -минералогического анализа, было установлено наличие этого акцессория в амфиболсодержащих разностях массива Каменных Могил и в других массивах

19


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

комплекса. В этих породах чевкинит ассоциируется с фергусонитом, ортитом, сфеном, цирконом и цирконом-циртолитом. Бритолит. Этот водный фтор- и фосфорсодержащий редкоземельный силикат, так же, как и вышеописанные минералы, характерен для щелочных метасоматитов. Однако иттриевый бритолит присутствует также в мусковит-альбит-микроклиновых продуктивных (на Y и Yb) апогранитах Стародубовского и Екатериновского массивов и является там одним из главных рудных минералов. Паризит (карбонат кальция и РЗЭ) был установлен в различных типах гранитов, пегматитов и апогранитов комплекса при анализе искусственных шлихов [1]. Однако относить его к магматическим акцессорным минералам не следует. Генезис паризита, по данным [5], в пегматитах массива Каменных Могил постмагматический гидротермальный, низкотемпературный. Возможно, относительно широкое распространение (применительно к акцессорному минералу, содержание которого в породах обычно не превышает 10-20 г/т) обусловлено экстенсивно проявленной на площади массивов, но слабой проработкой пород комплекса флюидами, богатыми СО2, на поздних стадиях постмагматических процессов. Бастнезит, как редкоземельный карбонат, зафиксирован только в метасоматических апогранитах комплекса, где является одним из рудных минералов-концентраторов иттрия и иттриевых земель (в рудных апогранитах Стародубовского и Екатериновского массивов). Для бастнезита характерно его образование за счет бритолита и пирохлора (и непосредственно по этим минералам) при низкотемпературных гидротермальных процессах. Он обычно наследует состав этих минералов в отношении РЗЭ. Рабдофанит. Впервые этот водосодержащий редкоземельный фосфат в породах комплекса был описан в биотит-мусковитовых гранитах Екатериновского массива, где его содержание составило 17,1 г/т [6]. Рабдофанит слагает тонкие, бурые в проходящем свете и в скрещенных николях каймы замещения по периферии зерен монацита, наблюдавшиеся в отдельных шлифах из апогранитов Стародубовского массива. Минерал часто описывают как продукт гидротермального замещения монацита [4]. Однако пока неясно, появляется ли он в породах каменномогильского комплекса на поздних стадиях высокотемпературных метасоматических преобразований или в результате наложенных низкотемпературных гидротермальных процессов. Пирохлор обнаружен в фельдшпатизированных пегматитах массива Каменные Могилы в ассоциации в виде тонкой вкрапленности с колумбитом, бериллом, фенакитом, цирконом, топазом, флюоритом, ортитом (алланитом), паризитом и бастнезитом. Он присутствует также в мусковит-альбит-микроклиновых апогранитах Стародубовского массива в ассоциации с цирконом, флюоритом, топазом и минералами группы колумбита-танталита и в частично альбитизированных и микроклинизированных гранитах Ново-Янисольского массива в ассоциации с колумбитом, ортитом (алланитом), цирконом, ильменитом, ксенотимом. По данным [7], максимальная концентрация пирохлора образуется в процессе наложенной фельдшпатизации. В отличие от пирохлора из щелочных пород Октябрьского массива, для которого характерны хорошо образованные кристаллы октаэдрического габитуса, в породах каменномогильского комплекса мелкие вкрапленники пирохлора не имеют такой хорошо выраженной кристаллографической формы. Они образуют агрегаты мелкозернистых кристаллов и струйчатые скопления [3]. Циркон – наиболее распространенный акцессорный минерал гранитов изучаемого комплекса. По данным [2], биотитовые граниты массива Каменные Могилы содержат в среднем 374 г/т циркона (при среднем содержании цирконов в приазовских гранитоидах примерно 200 г/т). Максимальное содержание циркона выявлено в биотитроговообманковых гранитах (до 1900 г/т). Следует отметить, что в цирконах наиболее ранних генераций из гранитов Ново-Янисольского и Екатериновского массивов фиксируются очень высокие значения отношения иттриевых и цериевых земель. В целом, циркон присутствует во всех разностях гранитных и апогранитных пород. Однако во многих случаях, 20


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

например, в грейзенах, он, по-видимому, является реликтовым. Присутствие его связано с повышенной устойчивостью к химическому воздействию. Фактически можно говорить о нескольких генерациях циркона, относящихся к раннемагматическому, позднемагматическому, пегматитовому и метасоматическому процессам, связанных с альбитизацией. В последнем случае в шлифах иногда можно наблюдать нарастание поздней генерации циркона (обычно длиннопризматического габитуса) на его ранних магматических бипирамидальных кристаллах. Однако циркон всех генераций замещается цирконом-циртолитом [3]. Циркон-циртолит – разновидность циркона, богатая изоморфными и минеральными примесями (Th, Y, P). Минерал является одним из наиболее распространенных акцессориев в различных породах каменномогильского комплекса. Обладая габитусом циркона, циртолит, в отличие от прозрачного или полупрозрачного циркона, непрозрачен. В то же время, от непрозрачного метамиктного (за счет радиоактивного вещества) циркона малакона кристаллы циртолита отличаются матовым жирным блеском (блеск малакона – стеклянный) и рядом оптических и физических свойств. Эти обстоятельства позволяют считать достаточно надежной массовую диагностику циртолита в протолочках и искусственных шлихах, где он чаще всего встречается вместе с обычным цирконом. Циртолит присутствует как в неизмененных гранитах всех типов, так и в мусковит-альбит-микроклиновых апогранитах в количестве 150-350 г/т. В рудных апогранитах Екатериновского и Стародубовского массивов содержание его существенно возрастает – здесь это один из рудных минералов. Совместное нахождение циртолита с цирконом связано, по-видимому, с замещением первого вторым. Такое замещение в отдельных зернах в апогранитах можно наблюдать даже в шлифах. [3]. Ортит (алланит) – распространенный минерал биотитовых и биотитроговообманковых разностей каменномогильских гранитов. Встречается ортит и в пегматитах, где его содержание крайне неравномерное. По данным [6], биотитовые граниты в массиве Каменные Могилы содержат в среднем 22,5 г/т ортита. В гранитах ортит образует рассеянную вкрапленность или мелкие включения в фемических минералах. Присутствующие мелкие включения ортита в кристаллах роговой обманки очень характерны для биотитроговообманковых разностей гранитов Ново-Янисольского массива. Для ортитов из аплитов и пегматитов, напротив, присущи кристаллы размером иногда до нескольких сантиметров. Форма зерен ортита чаще всего неправильная, хотя в ортитах из пегматитов встречаются агрегаты призматического габитуса. Как правило, в ортитах из биотитроговообманковых гранитов Ново-Янисольского и Екатериновского массивов легкие цериевые земли значительно преобладают над тяжелыми иттриевыми. Кроме того, постоянная ассоциация ортита с амфиболом, ранним цирконом в граносиенитах и роговообманковых гранитах также указывает на возможное раннее фракционирование ортитов из расплавов. Это, впрочем, не исключает более позднего появления его в пегматитах. Исходя из вышеизложенного, следует сделать вывод: породы массивов каменномогильского комплекса испытали экстенсивную низкотемпературную гидротермальную проработку. Этот процесс не привел к образованию особых пород, однако он проявился, в частности, в формировании поздней фосфатно -карбонатной редкоземельной ассоциации рабдофанит + паризит + бастнезит. Указанные минералы замещают более высокотемпературные редкоземельные минералы и являются рудными на иттрий и РЗЭ в Стародубовском и Екатериновском массивах. Литература 1. Шеремет, Е. М. Редкометальные граниты Украинского щита. / Е. М. Шеремет, С. Г. Кривдик, Е. В. Седова и др.; УкрНИМИ НАН Украины – Донецк: «Ноулидж» (Донецкое отделение), 2014. – 250 с. 2. Ляхович, В. В. Редкие элементы в акцессорных минералах гранитоидов / В. В. Ляхович. – М.: Недра, 1973. – 310 с.

21


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

3. Седова, Е. В. Петрология и рудоносность докембрийского каменномогильского комплекса редкометальных гранитов Восточного Приазовья Украинского щита: дис. кандидата геол.-мин. наук: 04.00.08 «Петрология» / Седова Е. В. – Киев, 2011. – С. 92-99. 4. Лазаренко, Е. К., Минералогия Приазовья / Е. К. Лазаренко, Л. Ф. Лавриненко, Н. И. Бучинская и др. – К.: Наук. думка, 1981. – 431 с. 5. Зациха, Б. В. Постмагматическая минерализация Приазовья (по данным исследования включений): автореф. дис. на соискание науч. степени канд. геол.-мин. наук: спец. 04.00.20 / Б. В. Зациха. – Львов, 1969. – 35 с. 6. Ляхович, В. В. Акцессорные минералы в гранитоидах Советского Союза / В. В. Ляхович. – М.: Наука, 1967. – 447 с. 7. Ляшкевич, З. М. Метасоматиты Восточного Приазовья / З. М. Ляшкевич, Б. В. Зациха. – К.: Наук. думка, 1971. – 204 с.

УДК 553+550.2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ УГЛЕНАКОПЛЕНИЯ Озерова Ю.М. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Курмелев И.И., к.геол.н, доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ На земном шаре известно более 2900 месторождений угля с общими запасами 14,3 трлн. т. Наибольшие запасы (более 90 %) сосредоточены в Северном полушарии. Наиболее богата каменным углем Азия (54 % от мировых запасов), Северная Америка (28 %), Европа (9 %). Из отдельных стран выделяются Россия, Украина, США и Китай (в совокупности эти четыре страны имеют 80 % мировых запасов).

Рис. 1 – Угольные бассейны и месторождения 22


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

Углеобразование – региональный процесс, протекавший с различной интенсивностью в отдельные периоды геологической истории Земли на крупных площадях и локальных участках всех континентов, где возникало благоприятное сочетание фитологических, климатических, палеогеографических, и геотектонических предпосылок. Начало и развитие этого процесса связано, прежде всего, с возникновением и эволюцией растительного мира. Наличие углеродистого вещества (продукта преобразования примитивных низших растений) в рассеянном состоянии и в виде небольших скоплений известно во многих докембрийских осадочных толщах. При анализе пространственного размещения угленосных формаций отмечается их четкая локализация в пределах разных континентов (табл. 1). Угленосные формации карбона размещены в Европе, Азии и восточных районах Северной Америки. Угленосные формации пермского возраста преимущественно развиты в Азии и в меньшей степени в Африке и Австралии. Триасовое угленакопление широко развито лишь в Африке и Австралии. Угленосные формации юрского возраста развиты преимущественно в Азии. Угленосные формации мелового возраста приурочены преимущественно к восточным районам Азии и западным районам Америки, тяготеющим к Тихоокеанскому поясу. Палеоген-неогеновое угленакопление развито в пределах всех континентов; в Африке и частично в Азии угленосные формации этого возраста плохо изучены, и основные (около 66 %) оцененные запасы сконцентрированы в Северной Америке. Запасы углей сосредоточены в угленосных формациях карбонового (21 %), пермского (27 %), юрского (16 %), мелового (21 %) и палеоген-неогенового возраста (15 %). Угленакопление в девоне и триасе существенного значения в мировых запасах углей не играет. Эти эпохи были неблагоприятными для уленакопления; девонская – из-за незначительного развития наземных растений (псилофиты), триасовая – из-за господства в Северном полушарии преимущественно аридных условий. Таблица 1 – Факторы торфоугленакопления Сезонность галактического года Абиогенные Космогенные Солнечная активность Наклон земной оси к плоскости эклиптики Состав атмосферы Атмогенные Тип климата Осадки и испарения Геоморфологические условия Геохимические условия Экзогенные Гидродинамические условия Гидрохимические условия Тектоника Эндогенные Вулканизм Фитогенные Биогенные Экзогенные Микроорганогенные Многие обособленные крупные месторождения и частично бассейны этого возраста являются лишь остатками первоначальных областей более широко развитых процессов углеобразования. Литература 1. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1 -12, М., 1963-78. 2. Горная энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского.1984-1991. 3. http://www.mining-enc.ru/u/ugleobrazovanie.

23


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 549.514.51 (477.62) СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОРФОЛОГИИ КРИСТАЛЛОВ АМЕТИСТА ДОНБАССА И КРИВБАССА Филиппов А.А. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Крисак О.С. ассистент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ В Донецком бассейне кварц-аметистовая формация широко развита в области его сочленения с Приазовский кристаллическим массивом. Площадь распространения аметистовой зоны протягивается от с. Стыла до г. Комсомольское и, как правило, контролируется Северо-Волновахский и Южно-Волновахским разрывными нарушениями, связанными с Южно-Донбасским глубинным разломом [1]. Аметист находится в отдельных жилах мощностью до 1-2 м или в мелких (до 20 см) сложноветвящихся жильных образованиях, приуроченных к окварцованным песчаникам или окремненным известнякам. В пределах Криворожского железорудного бассейна прожилки с аметистом в джеспиллитах приурочены к сравнительно небольшому региону в пределах карьеров «Первомайский» и «Анновский» СевГОКа и рудоуправления им. В.И. Ленина [2]. Аметист в Донбассе представлен в виде тесно группированных между собой индивидов, выполняющие остаточные полости в крупных жилах или гнезда различной конфигурации в зонах окварцевания и окремнения вмещающих пород (рис. 1).

Рис. 1 – Друза аметиста из зоны окварцованного известняка горизонта С1v восточной окраины с. Кипучая Криница. Помимо аметиста с друзовой текстурой в зонах окремнения и окварцевания на нижних горизонтах Северного карьера Каракубского месторождения известняков были установлены отдельные кварцевые жилы, приуроченные к неизмененным породам. Жилы резко разветвляющиеся имеют массивную или гребенчатую текстуру. Мощность жил от 1-2 до 20 см. Зальбанд жил сложен молочно-белым кварцем, центральная часть жил представлена сросшимися кристаллы аметиста. В зонах пересечения жил проявлена брекчиевая текстура, обусловленная наличием крупных обломков аметиста, сцементированных крупнокристаллическим кальцитом молочно-белого цвета. 24


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

В зависимости от мощности полостей размер отдельных индивидов по главной кристаллографической оси (L3) изменяется от 1-2 мм до 5-6 см. Субстратом для кристаллов аметиста является молочно-белый кварц, выстилающий зальбанд полостей и гнезд, а также обломки вмещающих измененных горных пород. В зонах окварцевания нередко проявлены наложенные процессы, представленные в виде тонких разветвляющихся прожилков молочно-белого кварца, пересекающие аметистовые зоны. По форме выделения аметист Кривбасса образует две разновидности: хорошо образованные кристаллы и менее распространенную – массивную. Кристаллы аметиста, тесно сгруппированные между собой, в основном ориентированы перпендикулярно к плоскости, на которой они росли, тем самым образуя так называемые «аметистовые щетки». Подложкой для роста индивидов также как и в Донбассе служил молочно -белый кварц. Нижняя часть кристаллов аметиста в Донбассе вследствие геометрического отбора совместного роста индивидов имеет суживающуюся к основанию форму с хорошо проявленными индукционными гранями. Верхняя часть кристаллов свободного роста, представлена комбинацией граней ромбоэдров {1011}, {0111}, значительно реже наблюдаются грани призмы {1010}, представленные в виде узких полосок. На основании проведенных минералогических исследований авторами [3] было установлено, что основная масса изученных кристаллов имеет зональное строение. В направлении от центра кристаллов к вершине проявлено чередование различных по толщине слойков серого, дымчатого, фиолетового, черного, прозрачного и молочно -белого цвета, ориентированных параллельно граням ромбоэдров. При этом в различных полостях на последних стадиях роста кристаллов устанавливается развитие серого, дымчатого, фиолетового, черного, прозрачного и молочно -белого кварца. Поверхность граней ромбоэдров фиолетового кварца блестящая и покрыта неслоистыми буграми роста (рис. 2 а) размером 0,5 до 3 мм и вициналями роста I типа по Кольбу (рис. 2 б) размером от 0,01 до 1 мм. На ребрах граней ромбоэдров местами присутствует каемка молочно-белого кварца. При этом на поверхности ребер развита более грубая вицинальность.

Рис. 2 – Скульптуры роста на поверхности граней ромбоэдров аметиста: а – неслоистые бугры роста; б – вицинали роста I типа по Кольбу Поверхность граней призмы также блестящая с тонкими слоями роста. Нередко проявлено их блочное строение. В зонах развития горного хрусталя поверхность граней ромбоэдров не блестящая и полностью покрыта грубыми вициналями роста I типа по Кольбу. Поверхность граней молочно-белого и серого кварца матовая и без скульптур роста. Нередко на гранях молочно-белого кварца наблюдаются индукционные грани кальцита. По имеющимся данным [2] кристаллы аметиста из Кривбасса также характеризуются зональным строением: от подложки во внутрь полостей жильных тел молочно -белый

25


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

кварц сменяется слабо-фиолетовым аметистовым кварцем, постепенно переходящим в фиолетовый аметист. Верхняя часть свободного роста, представлена гранями ромбоэдров {1011}, {0111}, реже гексагональной призмой {1010}. Размер отдельных индивидов не превышает 5-6 мм. Реже встречаются кристаллы с размером по оси L3 до 5 см. Подобные индивиды состоят из четырех зон, разделенных между собой прослойками, ориентированные вдоль граней, толщиной около 0,5 мм. Сами прослойки содержат большое количество флюидных и твердых включений. Фиолетовая окраска проявлена только в переферийных частях кристаллов и приурочена к области ребер между гранями ромбоэдров {1011} и {0111}. В направлении к центру кристаллов наблюдается чередование тонких слоев бесцветной, дымчатой и фиолетовой окрасок. Помимо изучения особенностей строения поверхностей граней в кристаллах аметиста Донбасса были изучены включения минералообразующей среды. В зонах развития аметиста и мориона были установлены как первичные, так и вторичные включения. Первичные включения встречаются крайне редко, имеют неправильную или слегка округлую форму размером до 0,02 мм. Состав включений однофазный (жидкий). Вторичные включения встречаются довольно часто, приуроченные к сети резко разветвляющихся трещинок. Форма включений округлая сильно вытянутая вдоль плос кости трещинок. Состав включений однофазный (жидкий), размер включений до 0,01 мм. В тонких сколах ребер граней ромбоэдров аметиста, где имеют развитие каемки молочно-белого кварца, устанавливается наличие локальных ореолов распространения едва уловимых флюидных включений. В зонах развития молочно -белого кварца были установлены только первичные включения, представленные в виде сильно вытянутых в одном направлении вакуолей, ориентированных вдоль зон роста граней ромбоэдров. Состав включений однофазный (жидкий), длина включений изменяется от 0,01 до 0,2 мм. Температура гомогенизации первичных включений в аметисте составляет 110 °С. Аметист Криворожского бассейна содержит множество разнообразных включений. По фазовому состоянию они делятся на две группы: твердые и жидкие. Твердые сингенетические включения в кварце представлены изометрическими кристаллами пирита и игольчатыми индивидами гетита. Жидкие включения по времени образования подразделяются на первичные, первично-вторичные и вторичные. Температура гомогенизации первичных включений – 95-110 °С. Таким образом, на основании проведенных исследований устанавливается сходство кристалломорфологических свойств аметиста Донбасса и Кривбасса. Однако имеются отличия в зональности строения индивидов, что в первую очередь связано с различной степенью обогащения гидротермальных флюидных растворов железом и алюминием, из которых происходил роста кристаллов аметиста. Литература 1. Лазаренко, Е.К. Минералогия Донецкого бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. I. – 252 с. 2. Лазаренко, Е.К. Минералогия Крисворожского бассейна / Е.К. Лазаренко, Ю.Г. Гершойг. Н.И. Бучинская, Р.Я Белевцев и др. – Киев, Наукова думка, 1977. – 543 с. 3. Филиппов, А.А. Причины зональности кристаллов аметиста зоны сочленения Донбасса с Приазовьем / А.А. Филиппов, О.С. Крисак // Сборник трудов IV Всероссийской студенческой научно -практической конференции (6 декабря 2019 г.). Ростов-наДону – Таганрог: ЮФУ, 2019. – С.120-123. 4. Лазаренко, Е.К. Минералогия Донецкого бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. II. – 502 с.

26


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

УДК 553.634 (477.62) КРИТЕРИИ ПОИСКОВ ФЛЮОРИТА НА ТЕРРИТОРИИ ДНР Чернышенко М.В. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Черняева В.В., ст. преподаватель кафедры ГРМПИ, ДонНТУ На территории Донецкой Народной Республики флюорит встречается в различных по составу и происхождению горных породах, где наибольшее его проявление сосредоточено в зоне сочленения Донбасса с Приазовским кристаллическим массивом, в котором наиболее масштабными являются залежи Покрово-Киреевского месторождения. Минерал относится к ценным полезным ископаемым, потребность в котором не переставала терять актуальность в качестве промышленного сырья. Геологические особенности района месторождения определяются его расположением на пересечении двух крупных тектонических зон: Зоны сочленения Донбасса с Приазовским кристаллическим массивом, ориентированной в широтном направлении, и сложной меридиональной Кальмиус-Грузскоеланчинской зоны разломов. Благодаря сочетанию этих зон разломов район месторождения имеет сложное горсто-грабеновое строение с интенсивной разломной тектоникой и незначительными проявлениями пликативных дислокаций [1]. В геологическом строении района месторождения принимают участие породы трех геолого-структурных ярусов: докембрийские кристаллические образования, представленные архейским и верхнепротерозойским составом; палеозойскими породами; нижне-, верхнемеловыми и неогеновыми образованиями. Флюорит, в главной своей массе, образуется при гидротермальных процессах, часто являясь спутником рудных металлических минералов в жилах. Может встречаться в ассоциации с самыми разнообразными минералами гидротермального происхождения [2]. Он наблюдается также в некоторых породах осадочного происхождения, но не образует значительных скоплений с высоким содержанием F. Как трудно растворимое в воде соединение, CaF2 из соленосных раствороввыпадает одним из первых, иногда в аморфном виде. Поэтому неудивительно, что редко встречающиеся скопления флюорита приурочены к ранним химическим осадкам, т. е. к отложениям гипса, ангидрита, кальцита, доломита. Изредка в виде новообразований он наблюдается в зоне окисления рудных месторождений, например в виде кристаллов на почковидном гётите [2]. Как спутник флюорит встречается в многочисленных месторождениях цветных и редких металлов [2]. Наличие Покрово-Киреевского месторождения и геологических процессов района дает возможность определения поисковых критериев, под которыми принимаются конкретные геолого-минералогические факты, указывающие не только на возможность обнаружения, но и присутствие полевой минерализации в районе. Учитывая тектонику, литологию, геохимические особенности и т.п. условия в зоне сочленения Донбасса с Приазовским кристаллическим блоком для плавикового шпата следует выделить следующие основные поисковые критерии:  Атмогеохимические поисковые критерии  Геохимические поисковые критерии  Гидротермально-метасоматические поисковые критерии  Структурно-тектонические критерии  Литолого-стратиграфические Поскольку обнаженность коренных пород южной части Донецкого бассейна в Приазовье слабая, то при структурном изучении перспективных на плавиковый шпат закрытых 27


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

участков следует широко внедрять новый атмогеохимический метод структурного картирования – химическую съемку [3]. Гидротермально-метасоматические изменения вмещающих пород, происходящие в ходе движения минералообразующих растворов в местах трещиноватости и проницаемости пород, являются основными критериями. Данные изменения проявляются в карбонатных породах района в их перекристаллизации, приводят к образованию зон метасоматитов, мощностью до 15-20 раз превышающих мощность тела [3]. Геохимические критерии широко используются при поисках и прогнозировании. К примеру, при повышенномкларке фтора существует возможность обнаружить новое месторождение. Фтор является преимущественно активным элементом. Его геохимической особенностью является способность привлекать к своей внешней оболочке один недостающий электрон с переходом в анион, который имеет малую величину ионного радиуса. Такой исход оказывает решающее влияние на выбор катиона для образования устойчивых соединений. Именно поэтому главная масса фтора связанна с кальцием. Никитовский и Нагольчанский узлы, а также Покрово -Киреевское месторождение приурочено к местам тектонической активизации, что определяет наличие структурнотектонических критериев в ходе поиска плавикового шпата и других рудных месторождений. Исходя из того, что флюорит на 51,3 % состоит из кальция, можно отметить что средой (литологически наиболее благоприятной для образования метасоматических залежей) являлись каменноугольные карбонатные отложения. Другие осадочные кальцийсодержащие породы, например девонские аркозовые песчаники с карбонатным цементом, также интересны в этом отношении [3]. Таким образом, представленные критерии помогут более подробно и качественно определить характер оруденения и его перспективы в дальнейшем при поиске на плавиковый шпат. Литература 1. Панов, Б. С. Флюорит в Донецком бассейне / Б. С. Панов. – Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1965.–100 с. 2. Бетехтин, А. Г. Курс минералогии : учеб.пособие / А. Г. Бетехтин. — Москва: КДУ, 2007. – 720 с. 3. Флюорит Украины: (критерии поисков) : сб. науч. тр. / АН УССР, Ин-т геохимии и физики минералов. – Киев: Наук. думка, 1981. – 139 с.

УДК 549.618 О НАХОДКАХ ЭПИДОТА В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ ДОНБАССА С ПРИАЗОВСКИМ КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ МАССИВОМ Чернышенко М.В. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Проскурня Ю.А., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Эпидот – Ca2(Fe,Al)3[SiO4][Si2O7]O(OH) – широко распространенный в природе минерал. Он является типичным минералом известковых скарнов, а также низко - и среднетемпературных гидротермально измененных метаморфических пород, богатых кальцием. Эпидот может иметь магматическое происхождение и находится в основных эффузивных породах. Также хорошо образованные кристаллы встречаются в жилах альпийского типа.

28


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

Минералы эпидотовой группы являются широко распространенными на территории Приазовья и по большей части имеют незначительные размеры и встречаются в виде минералов-спутников в горных породах. В Приазовском районе эпидот развит в метаморфических породах амфиболитовой зеленокаменной фации и альбит-эпидот-амфиболитовой субфации. Встречаются участки метасоматитов с более высоким содержанием эпидота, но наиболее высокие содержания этого минерала характерны для эпидодитов, образовавшихся по амфиболитам и гранитоидным породам в тектонических зонах и на участках интенсивной трещиноватости [2]. Исследуемые образцы эпидота были отобраны в ходе летней учебной полевой практики, которая проходила на территории Старобешевского района, вблизи базы отдыха «Камышеваха» (рис. 1). Исследуемая территория в геологическом отношении относится к зоне сочленения Донбасса с Приазовским блоком Украинского щита.

Рис. 1 – Образцы, отобранные рядом с базой отдыха «Камышеваха» Зона сочленения Донбасса и Приазовского кристаллического массива или Волновахская тектоническая зона, представляет собой западную часть региональной субширотной Южнодонбасской зоны глубинного разлома, расположенного на границе области распространения палеозойских образований Донецкого бассейна и Приазовского блока Украинского щита, сложного породами докембрийского возраста, обнаженного в западной части и перекрытого мезокайнозойскими отложениями в восточной части района [1]. Волновахская зона, ограниченная на западе южным флангом краевого субмеридионального Криворожско-Павловского сброса и на востоке поперечной Грузско-Еланчикской зоной разломов, четко прослеживается в широтном направлении на протяжении почти 60 км. В ее строении участвуют докембрийские кристаллические породы Приазовского блока, ограничивающие ее с юга и выходящие на поверхность в центральной части в виде вытянутого в широтном направлении узкого Стыльского горста, и разнообразные по составу вулканогенно-осадочные породы девона, терригенные образования, карбонатные отложения и основные эффузивы. Эндогенная минерализация Волновахской зоны отличается многообразием состава и форм проявлений. В восточной части зоны прослеживается железистотитановое оруденение, в основных эффузивах находятся рудопроявление меди – борнит, халькопирит в ассоциации с кварцем и кальцитом. Для зоны сочленения характерны скар29


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

ны, состоящие из граната (андрадит и гроссуляр), везувиана, магнетита, диопсида, амфиболов. Скарны иногда секутся жилами с наложенной гидротермальной минерализацией (ассоциации пирит-халькопирит-модибденит-кварц-кальцит-хлорит). Менее распространены баритовые жилы, содержащие в небольших количествах кварц, флюорит, карбонаты, пирит, халькопирит, галенит. В пределах Волновахской зоны установлено ртутное оруденение, которое находится в доломитах, а также разведанное Покрово-Киреевское месторождение флюорита [1]. Образцы, отобранные во время прохождения полевой учебной практики, представляют собой породу микро-, мелкозернистой структуры и массивной текстуры. В породе прослеживаются трещинки и мелкие вкрапленники округлой и линзовидной формы, заполненные эпидотом и кальцитом, а местами покрытые гранитной коркой (рис. 1). В редких случаях во вкрапленниках породы встречаются металлические включения, предположительно медных минералов (рис. 2). Мощность жилок и трещин составляет от долей мм, до 1,5 см. Мощность включений округлой и линзовидной формы не превышают 5 мм. В трещинах встречаются мелкие кристаллы прозрачного кальцита тригональной сингонии в ассоциации с мелкими кристаллами эпидота, грани которого трудно различимы (рис. 3). Во вкрапленниках и трещинах, а также на контакте с гранитом эпидот имеет характерный фисташковый цвет. В некоторых образцах эпидот встречается только в гранитах и не содержит включений кальцита. Вкрапленники расположены в породах хаотически в местах трещиноватости, заполняя пустоты и прожилки в породах. Были изучен также образцы базальтов, где эпидот заполняет пустоты в породе.

Рисунок 2. Возможные включения минералов меди в кальците

Рисунок 3. Эпидот с кальцитом

Эпидот довольно широко развит в карбонатных породах, где связан с наложением регрессивных метасоматических процессов гидротермальной стадии. Обычно наблюдается в ассоциации с пироксеном, амфиболом и плагиоклазом, гранатом, которые он замещает или в виде новообразований в зонах контактного воздействия гранитоидов. Эпидот образует мелкие зерна и их агрегаты. В ассоциации с карбонатом он развивается по краям и вдоль трещинок спайности диопсида, амфибола и плагиоклаза [1]. Зоны эпидотизации, приуроченные к катализированным участкам в гранодиоритах, встречаются по рекам Мокрая Волноваха и Кальмиус. Эпидот в них ассоциирует с хлоритом и карбонатом [1]. Таким образом, можно сделать вывод, что изученные образцы эпидотов имеют различный генезис. Находки этого минерала на территории Приазовья представляют исключительно научный интерес и могут являться источником генетической информации и свидетельствовать о многообразии процессов минералообразования на исследуемой территории.

30


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

Литература 1. Лазаренко, Е.К. Минералогия Приазовья / Е.К. Лазаренко, Л.Ф. Лавриненко, Н.И. Бучинская и др. – Киев: Наукова думка, 1981. – 432 с. 2. Минералы Украины: краткий справочник / [Н.П. Щербак, В.И. Павлишин, А.Л. Литвин и др.] ; [отв. ред.: Н.П. Щербак]. К. : Наукова думка, 1990 - 408 c.

УДК 551.42 ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДОНЕЦКОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО БАССЕЙНА Шабанов О.С. Донецкий Национальный технический университет (ДонНТУ) Научный руководитель Кессарийская И.Ю., к.геол.н., доцент кафедры ГРМПИ, ДонНТУ Геологическая история Земли – последовательность событий в развитии Земли как планеты. Среди этих событий – образование горных пород, возникновение и разрушение форм рельефа, наступление и отступление моря, оледенения, появление и исчезновение видов живых существ, которое изучается по слоям горных пород и делится на временные отрезки согласно геохронологической шкале. История развития любого района всегда связана с множеством факторов внутренних и внешних, определяющих интерес к развитию или деградации региона. Для Донбасса, в первую очередь, это уникальное геологическое строение. Достаточно сказать о том, что в монографии «Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР» Донецкому бассейну посвящён целый том. Главное богатство Донбасса – каменный уголь. По современным представлениям для образования каменного угля необходимы несколько последовательно реализуемых условий. На территории Донбасса в девонский период (примерно 400 млн. лет назад), располагался мелководный морской бассейн, в котором обитали панцирные и кистеперые рыбы, а на заболоченном берегу водились первые амфибии и произрастали примитивные растения. В древних торфяных болотах, накапливалось органическое вещество, из которого потом сформировался уголь. В конце девонского периода, 385-360 миллионов лет назад, на юге ВосточноЕвропейской платформы возникает внутриплатформенный прогиб, в котором накапливается мощная толща осадочных пород, а также лав и вулканических туфов. Учёные предполагают, что этот прогиб тогда представлял собой рифт – зону раздвига и разрыва тела платформы, возможное место зарождения нового океана. По глубинным разломам прогиба проникала магма, лавы изливались на земную поверхность. Бассейн начал опускаться, и сюда приходит море. Во второй половине девонского периода (360 млн. лет назад) суша стала покрываться растительностью. Окаменевшие остатки растительности того времени встречаются на юге бассейна. Уголь образуется в условиях, когда гниющий растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение. Идеальная обстановка для этого создаётся в болотах, где стоячая вода, обеднённая кислородом, препятствует жизнедеятельности бактерий и тем самым предохраняет растительную массу от полного разрушения. Девонские образования не содержат больших месторождений полезных ископаемых, но вулканические туфы и песчаники используются в настоящее время в качестве местных строительных материалов. После отступления моря в начале каменноугольного периода (360-300 млн. лет) территория Донбасса представляет собой заболоченную сушу, которая периодически покрыва-

31


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

ется водами теплых морей. Климат был тропическим, так как территория Донбасса в то время находилась в тропическом (экваториальном) поясе. Растения каменноугольного периода образовывали первые большие леса в истории Земли. Донецкий прогиб в карбоне представлял собой огромную заболоченную лагунную область. Вдоль берегов росли древесные формы хвощей, в болотах росли могучие деревья, основные углеобразователи того времени – плауновидные лепидодендроны, перевитые канатами лиан. На слабо увлажнённой возвышенной суше группировались голосеменные растения, а самые высокие участки заселяли предки современных хвойных растений. На протяжении 40 млн. лет территория современного Донбасса покрывалась морскими водами около 350 раз. Сформировалась мощная двадцати километровая толща отложений из чередующихся пластов различных осадочных пород. Погребённые в этой толще растения образовали залежи каменного угля, а остатки растений, оказались законсервированными на сотни миллионов лет. В конце каменноугольного периода климат на Земле становился всё более сухим. Влаголюбивые гигантские папоротники, хвощи и плауны постепенно сменяли хвойные растения. На территории Донбасса в это время росли хвойные леса, оставившие после себя многочисленные окремненные стволы диаметром до 1 метра. В угленосной толще Донбасса залегает 310 угольных пластов до глубины 1800 м. Прослои в угольных пластах представлены преимущественно глинистыми сланцами. Мощность угольных пластов – 0,5-1,8 м (местами доходит до 2,5 м), средняя мощность разрабатываемых пластов – 0,7-1,0 м. Запасы угля определяются в 360 млрд. т., за 100 лет в Донбассе добыто около 3 млрд. т угля. В Донецком каменноугольном бассейне распространены все основные марки углей: переходные от бурых к длиннопламенным, газовые, жирные, коксовые, спекающиеся, тощие, полуантрациты, антрациты. Содержание фосфора в угле Донецкого бассейна незначительно. Выход летучих веществ колеблется в пределах 2-50 % (от антрацитов до длиннопламенных углей). Зольность в углях меняется в пределах 7-20 %, содержанием серы – 1,53,0 %. Наиболее чистые и малосернистые угли имеются в западном секторе Донбасса. В геологической истории Донбасса пермский период (300-250 млн. лет) знаменателен сменой континентального режима морским. В мелководном заливе, который располагался на месте современных городов Артёмовск и Славянск, отлагались мощные толщи каменной соли. Каменная соль Донбасса является одной из самых высококачественных в мире. Крупнейшее соляное месторождение в Европе расположено рядом с городом Артёмовск Донецкой области. В геологическом строении Артёмовское месторождение это комплекс чередующихся пластов каменной соли, гипсов, известняков и доломитов. Площадь месторождения: 179 км². Запасы соли – 15 648 млн. тонн. В конце пермского периода море надолго покинуло территорию Донбасса, оставив после себя мощные пласты соленосных отложений. Донбасс представлял возвышенную территорию наподобие современного Урала. В триасовом периоде (250-200 млн. лет) произошло частичное опускание территории, которая постепенно покрылась водами гигантского опреснённого залива. В конце триасового периода на территории Донбасса росли густые тропические леса. Окраска триасовых отложений яркая, пестрая, от красной до фиолетовой. Это свидетельствует об интенсивных процессах выветривания, происходивших на суше в условиях жаркого климата. В юрском периоде (200-145 млн. лет) территория Донецкого бассейна несколько раз покрывалась водами мелководных морей, которые сформировали отложения в виде разнообразных глин, песков и песчаников. На северо-западных окраинах Донбасса 160 млн. лет назад росли тропические леса. В конце юрского периода континентальный режим северозападных окраин Донбасса сменился морским. Территория современных Изюмского и Славянского районов покрылась водами тропического моря. На рубеже юрского и мелового периодов (145-65 млн. лет) море вновь надолго покинуло территорию Донбасса. В первой половине мелового периода на этой территории росли тропические леса из папоротников, саговых пальм и хвойных деревьев. 100 млн. лет назад 32


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

море начинает захватывать обширные территории Европы. Глубина верхнемелового морского бассейна, покрывавшего в то время Донецкий бассейн, достигала несколько сотен метров. В морском бассейне жили головоногие моллюски – аммониты и белемниты, на которых охотились гигантские морские рептилии. Некоторые рептилии в конце мелового периода достигли гигантских размеров (длина мозазавров достигала 30 м). Дно верхнемелового морского бассейна населяли колонии морских ежей и двустворчатых моллюсков – иноцерамов, раковины которых достигали 1 м. Окаменевшие останки этих организмов во множестве встречаются в мощных слоях писчего мела практически по всей территории Северного Донбасса и в Амвросиевском районе. В результате глобальных изменений в конце мелового периода, в начале палеогенового периода (65-23 млн. лет) на Земле активно распространились млекопитающие. В раннем палеогене большая часть территории Донбасса представляла собой возвышенную сушу. На севере и западе простирался мелководный морской бассейн. В середине палеогенового периода море покрыло практически всю территорию бассейна. В море обитали древние киты и крупные акулы. В конце палеогена, 25 млн. лет назад, на северо-западных окраинах Донбасса росли тропические леса, образовавшие месторождения бурого угля. В конце неогенового периода (23-2,6 млн. лет), около 5 млн. лет назад, море покинуло территорию Донбасса, уходя на юг. Степной ландшафт стал похож на современную саванну. Климат продолжает меняться, становясь суше и прохладнее. Развивается фауна тёплых низменностей и предгорных наклонных равнин. В четвертичный период (2,6 млн. лет), 800 тыс. лет назад началась эпоха четвертичного оледенения. Установлено, что за это время было восемь ледниковых эпох, каждая из которых продолжалась от 70 до 90 тыс. лет. Ледниковые эпохи разделялись относительно короткими (10-30 тыс. лет) межледниковьями. В наиболее суровые ледниковые эпохи ледниковые покровы достигали широты Харькова. На территорию Донбасса ледники не проникали, здесь располагаются субарктические степи. Это время знаменательно появлением на территории Восточной Европы человека. На юге Донецкой области под чехлом сравнительно молодых осадочных пород находится Приазовский блок Украинского щита или Приазовский кристаллический массив. Он состоит из древних кристаллических пород, в основном гранитов и гранитогнейсов, образовавшихся 1,8-1,5 миллиарда лет тому назад на глубинах от 3 до 5 километров. Можно предположить, что в этих местах более 2 миллиардов лет тому назад возвышались горы. Живыми свидетелями этой древности являются скалы-останцы заповедника «Каменные могилы», другие природные объекты, такие, например, как останец древнего вулкана на берегу Кальмиуса. Различные минералы Приазовья – результат не только вулканической активности. Под слоем отложений геологи вскрывали кимберлитовые породы, позволяющие предположить о наличии в нашем регионе алмазов. Среди минералов Донбасса можно встретить кварц или горный хрусталь, циркон, агат, кальцит и другие. Каменноугольный пояс Европы, начинаясь в Донбассе, проходит через Украину, Венгрию, Чехию, Словакию, Румынию, Грецию, Сербию, Боснию и Герцеговину, Словению, Испанию, Польшу, Германию, Францию и доходит до Великобритании, определяя энергетическую независимость этих стран и промышленное развитие данных регионов. Литература 1. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1. / Под ред. И.А. Кузнецова. – Москва, «Госгелиоиздат», 1963. 2. Кирюков, В.В. и др. Учебная геологическая практика в Донецком бассейне. – Санкт-Петербург, Изд. ЛГИ, 1992.- 35 с. 3. Таранец, В.И. Учебная геологическая практика в Донецком бассейне. / Методическое пособие. Донецк, 2001. – 48 с.

33


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

СОДЕРЖАНИЕ Барышников А.О. Особенности качественного состава углей шахты им. Л.И. Лутугина ПО «Торезантрацит»……………………………………………………………………………. Быгу Б.A. Закономерности изменения качественных характеристик угольного пласта l4 ЗАО арендного предприятия шахты «Ждановская»………………………………………….. Коробка М.В. Металлогения арктической части России……………………………………………….. Королев Н.В. Характеристика редкометальных акцессорных минералов гранитов каменномогильского комплекса Восточного Приазовья Украинского щита…………………………… Лобкова И.А. Физико-механические свойства и возможные направления использования гранитов Первомайского месторождения Приазовья……………………………………………… Лузанова Д.Э. Краткая характеристика редкоземельных акцессорных минералов гранитов каменномогильского комплекса Восточного Приазовья Украинского щита………………… Озерова Ю.М. Закономерности угленакопления…………………………………………………………… Филиппов А.А. Сравнительная характеристика морфологии кристаллов аметиста Донбасса и Кривбасса…………………………………………………………………………………... Чернышенко М.В. Критерии поисков флюорита на территории ДНР……………………………………… Чернышенко М.В. О находках эпидота в зоне сочленения Донбасса с Приазовским кристаллическим массивом……………………………………………….. Шабанов О.С. История геологического развития донецкого каменноугольного бассейна…………...

34

4

7 9

12

16

19 22

24 27

28 31


Студенческая научная конференция «Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых». Донецк, 23-24 апреля 2020 г.

НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ

ПОИСК И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ материалы студенческой научной конференции (на английском, украинском и русском языках) Редакционная коллегия: Выборов С.Г., Крисак О.С., Проскурня Ю.А., Карали М.Д.

35


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.