CC BY
28
ГЕОЛОГО-МПНЕРАЛОГПЧЕСКПЕ НАУКИ
Крошко Юлiя Володимир^вна молодший науковий cniepo6imHUK, 1нститут геологiчних наук НАН Украти ЦИФРОВА СТРУКТУРНО-Л1ТОЛОГ1ЧНА МОДЕЛЬ Б1РЗУЛ1ВСЬКОГО РОЗСИПУ 1ЛЬМЕН1ТУ
(СЕРЕДНе ПРИДН1ПРОВЯ)
Анотацiя: Охарактеризовано речовинний склад нижньокрейдових континентальних eidKnadie в межах Лебедин-БалаклИвсько'1 депресИ на дiлянцi Бiрзулiвського розсипу. На основi даних координат, опису свердловин i визначень вмiстiв iльменiту побудована цифрова структурно-лiтологiчнa модель Бiрзулiвського розсипу, яка вiдобрaжae характер покрiвлi i поверхт пласта, потужтсть продуктивних вiдклaдiв та вмiст корисного компоненту.
Ключовi слова: Середне Приднтров я, ни^сня крейда, розсип, тьмент, структурно-лiтологiчнa модель.
Kroshko Yu.V.
junior research assistant, Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine, Kyiv DIGITAL STRUCTURAL LITHOLOGICAL MODEL BIRZULOVSKAY PLACER ILMENITE
(MIDDLE DNIEPER-RIVER AREA)
Abstract: The data on material composition of Lower Cretaceous continental deposits within the Lebedyn-Balakliia depression on the site Birzulivskoi placers. On the basis of these coordinates, descriptions of wells and determine the content of ilmenite built digital structural-lithological model Birzulivskoi deposits, which reflects the character of the roof, and the surface layer, the power ofproductive deposits and mineral content.
Keywords: Middle Dnieper-river area, lower cretaceous, placer, ilmenite, structural-lithological model.
Аннотация: Приведены данные о вещественном составе нижнемеловых континентальных отложений в пределах Лебедин-Балаклеевской депрессии на участке Бирзуловской россыпи. На основе данных координат, описания скважин и определений содержаний ильменита построена цифровая структурно-литологическая модель Бирзуловской россыпи, которая отражает характер кровли и поверхности пласта, мощность продуктивных отложений и содержание полезного компонента.
Ключевые слова: Среднее Приднепровье, нижний мел, россыпь, ильменит, структурно-литологическая модель.
Постановка проблеми. Необхвдшсть 1нтенсивного розвитку сировинно! бази руд тагану обумовлена двома факторами: загальносвиовими тенденциями тдвищення попиту на таганову сировину та потребами внутршнього ринку для р1зних галузей промисловосп, зокрема ав1акосм1чно!', х1м1чно!, харчово!, паперово!, чорно! 1 кольорово! металургп тощо. В Укра!ш створена потужна сировинна база тагану, зокрема розвщаш 1 шдготовлеш до розввдки родовища таганових руд з запасами 1 ресурсами, яш перевищують сумарш запаси тагану вах шших кра!н свиу. Це коршш апатит-1льмештов1 родовища, залишков1 родовища шьменпу в кор1 вивирювання, розсипш родовища. Серед розсипних родовищ тагану розр1зняють два р1зновиди: прибережно-морськ1 1 континентальш Головними е прибережно-морськ1 комплексш шьмешт-рутил-циркошев1 розсипи; менше значения мають континентальш алюв1ально-делюв1альш розсипи шьменпу. Найб1льш в1дом1 1 вивчеш континентальш розсипи шьменпу, як1 на сьогодшшнш день активно розробляються, представлеш 1ршанським геолого-промисловим типом. 1льменпов1 розсипи в межах 1ршанського родовища локал1зоваш як в кор1 вивирювання порвд основного складу, так 1 в континентальних вщкладах нижньо! крейди, як1 безпосередньо залягають на кор1 вивирювання 1 е И продуктом розмиву та перевшкладення. Аналопчну структурно-геолопчну позищю займають континентальш розсипи шьменпу
нижньо! крейди в межах новомиргородського розсипного поля, яш пов'язаш з верхньою палеотеч1ею Лебедин-Балаклйвсько! палеодолини. Проведеш геологами-виробничниками i науковцями дослщження дозволили оконтурити розсип, визначити високу яшсть iльменiту, встановити !! прогнознi ресурси i пiдрахувати запаси та ввднести розсип до розряду високоперспективних. Пошуки, прогноз i розробка розсипних родовищ базуються на шформаци щодо параметрiв, глибини залягання, характеру шдошви i покрiвлi розсипу, просторового розподiлу лiтофацiй i фацiй (в тому числ й продуктивних), характеру розподшу i вмiстiв корисного компоненту тощо. Саме цим питанням присвячена стаття.
Анaлiз останшх дослщжень i публiкацiй. Нижньокрейдовi флювiальнi вщклади е найбiльш давнiми континентальними утвореннями в межах центрально! частини Укра!нського щита. Флювiальнi утворення апту-нижнього альбу представленi смiлянськими шарами i утворюють нижньокрейдову, континентальну, платформну, гумвдну,
передтрансгресивну, пiщано-глинисту субформацiю, яка парагенетично i просторово пов'язана з елювiальними глинисто-бокситоносним i пщано-глинистим комплексами [2-4]. Розповсюджеш континентальнi ввдклади спорадично та збереглися ввд розмиву до наших дшв у виглядi звивистих смуг, що нагадують контури рiчкових долин, загальна схема яких була намiчена Векличем М.Ф., Гойжевським А.А.
та ш. Питання просторового поширення, стратиграфiчного розчленування, будови,
лиолопчного i мiнерального складу, геох1мп континентальних вiдкладiв у рiзнi роки висвилили в наукових працях, дисертацiйних роботах i виробничих звiтах Ю.Б. Басс, Ю.1. Ветров, С.Я. Сгорова, К.М. Заруцький, В.Г. Злобенко, Г.М. Карпов, М.С. Ковальчук, Ю.В. Крошко, О.К. Мазур, В.Т. Шддубний М.Ф., По^бний, В.К. Рябчун, В.М. Соловицький та ш. У результатi рiзнопланових дослщжень, як1 були проведенi в рiзнi роки виробничими органiзацiями i науковцями, в товщi встановлено рудопрояви i родовища рiзних видiв твердих корисних копалин, в тому чи^ й шьмениу. Значний внесок в прогноз i пошуки родовищ iльменiту зробили В.Г. Злобенко та Г.М. Карпов. У межах нижньокрейдових континентальних вщклащв роботами попередник1в було видiлено дешлька рудних полiв, з багатими розсипами шьменпу [1,3].
Видiлення рашше iiciuipiiiicinix частин загальноТ проблеми. Сучасна геологiя немислима без геоiнформацiйних технологiй, яю дозволяють вiзуалiзувати атрибутивнi данi i е невiд'емною частиною iнформацiйного супроводу пошукових та видобувних робiт. Цифрове структурно-лполопчне моделювання - це складова частина геолого-генетичних моделей розсипних родовищ, яке дозволяе оперативно i на високому рiвнi вирiшувати низку фундаментальних i практичних задач [5].
Цшь статть Оприлюднення результатiв побудови цифрово! структурно-лполопчно! моделi Бiрзулiвського розсипу iльменiту.
Виклад основного материалу. Бiрзулiвський розсип розташований на дiлянцi мiж селами Коробчино i Бiрзулiв в 15 км на твденний захщ вiд м. Новомиргород в межах Новомиргородського розсипного району i входить до складу Новомиргородсько! групи розсипних родовищ тггано-цирконiевих руд. У геолопчнш будовi територп дослiджень беруть участь вивержеш породи кристалiчного фундаменту (лабрадорити, габро-лабрадорити i гранiти-рапакiвi), !х кора вивiтрювання, осадовi пiщано-глинистi вщклади нижньо! крейди, утворення неогену i четвертинного перiоду. З кристалiчних порвд найбiльше поширення мають лаборадорити i габро-лабрадорити, як1 майже повсюдно характеризуються тдвищеною
iльменiтоноснiстю.
Повсюдно на кристалiчних породах фундаменту залягае кора вивпрювання, яка була сформована в умовах гумщного клiмату та пенеплешзацп рельефу. Потужшсть кори вивiтрювання змiнюеться в широких межах - ввд 8 до 36 м, в середньому 23 м. Максимальш потужностi приурочеш, головним чином, до тектонiчно ослаблених зон, контакпв рiзних петротипiв порщ. Потужнiсть кори вивiтрювання в значнш мiрi залежить i вiд подальшого розмиву, який активно проявився в приосьових частинах долини. У профiлi кори вивпрювання основних порвд виокремлено так1 зони (зверху вниз): гiбситова i каолшио-пбситова; каолiнiтова; пдрослюдисто-каолiнiтова; монтморилонiто-каолiнiтова; дезштег-рацп та вилуговування. Значну частину розрiзу
складають зони дезштеграци i вилуговування, гiдрослюдисто-каолiнiтова i каолiнiтова. Кора вивпрювання повсюдно мiстить iльменiт, вмют якого нерiвномiрний i пвдвищуючись вгору по розрiзу досягае 138 кг/м3[6]. Iльменiт утворюе розсiяну по товщi вкрапленiсть, прожилки i лiнзоподiбнi тша. У корi вивiтрювання по гранiтам-рiпакiвi встановленi так1 зони (зверху вниз): каолшпова; пдрослюдисто-каолiнiтова; серицито-каолiнiтова; дезштеграци та вилуговування. Найбiльш поширенi першi двi верхнi зони. Вмiст шьмениу в корi вивiтрювання гранiтiв незначний - 0,5-25 кг/м3.
Континентальнi вщклади нижньо! крейди повсюдно залягають на корi вивiтрювання, яка для флювiальних вiдкладiв е плотиком. Нижньокрейдовi континентальш ввдклади представленi смiлянськими верствами, яш утворюють нижньокрейдову, континентальну, платформну, теригенну, гумiдну, передтрансгресивну, глинисто-пiщану субформацiю [2]. Збереглися континентальнi вiдклади до наших дшв у виглядi окремих вузьких смуг. У межах дослщжувано! дiлянки континентальнi вiдклади представленi арими дрiбно- i середньозернистими кварцовими каолшистими пiсками i вторинними каолiнами. Потужшсть шсшв коливаеться ввд 1,5 до 8,9 м, в середньому - 3 м. Зб№шення потужносп ввдбуваеться в швшчному напрямi i в1дпов1дае загальному нахилу руслово! частини палеодолини. Вмют iльменiту в алювiальних в1дкладах нерiвномiрний, з коливаннями по окремим свердловинам вщ дек1лькох кг/м3 до 343 кг/м3[6]. Найбiльш збагаченi iльменiтом пщаш породи, як1 приуроченi до тальвегу палеодолини.
Вторинш каолiни зустрiчаються у виглядi невеликих прошаркав i окремих лшз, як1 залягають як усередиш пiщаних вiдкладiв, так i в 1х пiдошвi. Це свiтло-сiра або бшого кольору порода, жирна на дотик. Вмют iльменiту у вторинних каолшах в окремих випадках становить 300 кг/м3[6].
Iльменiт чорного кольору, майже незмшений, слаболейкоксенiзований i становить у середньому 97,1 %. Хiмiчнi аналiзи, як1 були виконанi в лабораторiях тресту «Киlвгеологiя» та Житомирсько! експедицil, показали високий вмiст ТЮ2 (54,5457,93 %), незначну шльшсть шк1дливих домiшок i окису хрому, що визначае iльменiт як яшсну сировину для отримання пiгментного двоокису титану [6].
Прибережно-морськ1 глауконiт-кварцовi пiски нижньо! крейди в межах Бiрзулiвського розсипу представленi мiлководними фациями, потужшсть яких досягае 12,0 м [6]. 1х утворення ввдбувалося за рахунок розмиву елювiальних утворень i перемиву пiдстилаючих континентальних вiдкладiв. Наявшсть багатих розсипiв iльменiту в обласп денудацi! зумовило формування таких i в прибережно-морських фацiальних обстановках.
Таким чином, у межах Бiрзулiвського розсипу №менпоносними е кора вивiтрювання, континентальш (алювiально-делювiальнi) та прибережно-морськ1 в1дклади, яш утворюють единий парагенетичний ряд.
Цифрова структурно-лiтологiчна модель була побудована нами для алювiально-делювiально! товщi.
Фактичним матерiалом слугували координати i опис свердловин, данi опробування свердловин на iльменiт. На шдстаы фактичного матерiалу подудована цифрова структурно-лполопчна модель Бiрзулiвського розсипу, яка включае комплект карт, а саме: карту просторового розташування розсипу, карту розмпцення свердловин, яш розкрили розсип, карти
розподшу лiтофацiй i фацiй, карти рельефу тдошви i поверхнi продуктивних вiдкладiв (рис.1), карту загально! потужностi нижньокрейдових
континентальних вiдкладiв та карти потужностей iльменiтоносних лiтотипiв (рис. 2, 3), карту просторового розподiлу вмiстiв шьмениу (рис. 4).
Рис. 1. Карта рельефу поверхнi та тдошви нижньокрейдових континентальних вiдкладiв.
Рис. 2. Карта потужностi шьментоносних тсюв.
Рис. 3. Карта потужностi вторинних каолшв.
Рис. 4. Карта вмiсту шьметту.
Аналiз похвдних моделi показав, що:
• рельеф поверхш i тдошви вiдкладiв переважно рiвний, з невеликими западинами i пiдняттями;
• потужнiсть №мештоносних пiскiв нерiвномiрна i характеризуеться значними контрастами;
• тдвищена потужнiсть iльменiтоносних тсшв приурочена до стрижнево! пiдфацi!;
• потужшсть вторинних каолшв бiльш-менш витримана по латералi;
• значущi концентрацп iльменiту сформувалися вниз за течiею i приуроченi до механiчного бареру, пов'язаного з припiднятiстю плотика;
• перед мехашчним барером швидк1сть течи рiзко зменшувалася, що призводило до формування багатих розсипiв iльменiту.
Висновки I пропозицп.
Отже, на дослiдженiй дiлянцi промисловi вмiсти iльменiту встановлено в корi вивiтрювання кристалiчних порвд фундаменту основного складу, нижньокрейдових континентальних утвореннях, як1 е продуктом переввдкладення елювш та
нижньокрейдових прибережно-морських вадкладах, як1 утворилися за рахунок розмиву кори вивпрювання i перемиву континентальних вiдкладiв. Таке просторово-парагенетичне поеднання, разом зi значним вмiстом iльменiту робить об'ект дослщження iнвестицiйно привабливим. Побудоваш цифровi структурно-лiтологiчнi моделi дозволяють вiзуалiзувати фактичний матерiал, виокремити в межах розсипу дшянки з найбiльшим вмютом iльменiту та зясувати !х зв'язок з рельефом, певними мiкрофацiями, лиофащями та !х потужнiстю. Таким чином побудована модель та и похвдш е основою для розробки розситв iльменiту в нижньокрейдових континентальних утвореннях.
Список лггератури:
1. Гурский Д.С. Металлические и неметаллические полезные ископаемые Украины [Текст] / Д.С. Гурский, К.Е. Есипчук, В.И. Калинин и др. - К.-Л.: Металлические полезные ископаемые, Том. 1. - 2005. - 785 с.
2. Ковальчук М.С. Лполот нижньокрейдових континентальних вiдкладiв швшчного схилу центрально! частини Укра!нського щита та умови утворення в них розсипищ важких мiнералiв: дис.
канд. геол.-мшерал. наук: 04.00.21 [Текст] / М.С. Ковальчук. - К.: 1993. - 230 с.
3. Крошко Ю.В. Геолого-генетична модель нижньокрейдових континентальних ввдклад1в центрально! частини Укра!нського щита. / Ю.В. Крошко // Первый независимый научный вестник. Перспективные направления развития современной науки. - Кшв, 2015. - №1. - Ч. 2. - С.49-52.
4. Ковальчук М.С. Становлення 1 розвиток нижньокрейдових та середньо палеогенових р1чкових долин в межах центрально! частини Укра!нського щита / М.С. Ковальчук, Ю.В. Крошко // Новиш проблеми геологи. Матер1али м1жнародно! науково-практично! конференцп до 100 р1ччя в1д дня
народження В.П. Макридiна (21-23 травня, 2015 р., м. Харшв). - Харкав: Вид-во 1ванченка 1.С., 2015. - С. 155157.
5. Лаверов Н.П., Гожик П.Ф., Хрущев Д.П., Лаломов А.В., Чижова И.А., Ковальчук М.С., Ремезова Е.П., Чефранов Р.М., Бочнева А.А., Василенко С.П., Кравченко Е.А., Свивальнева Т.В., Крошко Ю.В. Цифровое структурно-литологическое геолого-динамическое моделирование месторождений тяжелых минералов. - Киев-Москва, 2014. - 236 с.
6. Федоренко Н.С. О результатах поисков ильменитовых россыпей в Среднем Приднепровье среди песчаных отложений нижнего мела /Н.С. Федоренко// геологический отчет. - Киев, 1970г.
