Tezi geoforum 1 2014 by Татьяна Рыженко

Міністерство екології та природних ресурсів України Державна служба геології та надр України Національна академія наук України Український державний геологорозвідувальний інститут Державна комісія України по запасах корисних копалин Державна комісія з експертизи геологічних проектів та кошторисів Всеукраїнська громадська організація «Ноосфера»

Міжнародний геологічний форум «Актуальні проблеми та перспективи розвитку геології: наука і виробництво» (ГЕОФОРУМ-2014) Україна, м. Одеса, 7–13 вересня 2014 року У двох томах Том 1

«АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ НАДРОКОРИСТУВАННЯ І ГЕОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ» (Геомоніторинг-2014) «АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ГЕОЛОГІЇ, ПРОГНОЗУ, ПОШУКІВ ТА ОЦІНКИ РОДОВИЩ ТВЕРДИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН» (Геологічні читання-2014)

Київ УкрДГРІ 2014

Шановні учасники «Геофоруму - 2014»! Щиро вітаю вас з нагоди відкриття вашого комплексного заходу. Низка науково-практичних конференцій, об'єднаних у межах «Геофоруму-2014», відображають найважливіші напрями розвитку сучасної прикладної геологічної науки та геологорозвідувальних робіт в Україні. Національні інтереси України, її економічна і політична незалежність, підвищення добробуту громадян потребують максимального забезпечення держави мінерально-сировинними ресурсами власного видобутку, передусім вуглеводневою сировиною, металами, неметалічною сировиною тощо. Не менш перспективним напрямом діяльності для забезпечення енергетичної безпеки нашої держави є енергозбереження, а також використання альтернативних і відновлюваних джерел енергії. Нині в Україні мінерально-сировинний комплекс забезпечує вагому частку валового національного продукту, а з видобутком і використанням корисних копалин пов'язано близько половини промислового потенціалу країни і до 20 відсотків її трудових ресурсів. Надра ж згідно з Конституцією України є винятковою власністю українського народу. Тому вкрай необхідним є дієвий механізм державного нагляду за процесом надрокористування – моніторинг і наукове супроводження, покликаний не лише максимально сприяти ефективності надрокористування, а й запобігати його шкідливого впливу на довкілля. Ми плекаємо велику надію, що вітчизняні геологічна наука та виробничі підприємства великою мірою сприятимуть якнайшвидшій відбудові східного регіону, набуттю Україною реальної незалежності, забезпеченню сталого розвитку нашої держави та процвітанню українського народу. М и віримо у вас і бажаємо успіхів. З повагою Міністр екології та природних ресурсів України

А. В. Мохник

27 серпня 2014 р. м. Київ Спонсорська підтримка ТОВ «Енерго-сервісна компанія «ЕСКО-ПІВНІЧ»

УДК 553.061 + 550.8 Актуальні проблеми та перспективи розвитку геології: наука і виробництво. Матеріали Міжнародного геологічного форуму (7–13 вересня 2014 р., м. Одеса ). У двох томах. Том 1. Український державний геологорозвідувальний інститут (УкрДГРІ). – К.: УкрДГРІ, 2014. – 208 с.

ISBN 978-966-7896-69-0

©Український державний геологорозвідувальний інститут, 2014

УДК 553.04.003

РОЗВИТОК МІНЕРАЛЬНО-СИРОВИННОЇ БАЗИ УКРАЇНИ Й СВІТУ: ЇХ ВЗАЄМОЗАЛЕЖНІСТЬ ТА ВПЛИВ НА ЕКОНОМІКУ Андрієвський І. Д., канд. економ. наук, старший науковий співробітник (УкрДГРІ, м. Київ, Україна), andrievsky_i@ukr.net Стаття присвячена сучасному розвитку мінерально-сировинної бази України й світу. Охарактеризовано зовнішню торгівлю мінеральною сировиною та продуктами її переробки. Наведено причини розвитку світової економічної кризи та її вплив на економіку України. Крім того, у ній дано характеристику екологічного стану основних регіонів України.

DEVELOPMENT OF MINERAL RAW BASE OF UKRAINE AND THE WORLD: THEIR INTERRELATION AND INFLUENCE ON ECONOMY Andrievsky I. D., Candidate of Economics, the senior research worker (UkrSGRI, Kyiv, Ukraine), andrievsky_i@ukr.net Article is devoted to modern development of a mineral raw base of Ukraine and the world. There is characterized foreign trade of mineral raw material and products of its processing. The reasons of development of the international economic crisis and its influence on economy of Ukraine are represented. Also the ecological estate of the basic regions of Ukraine is presented. У роки економічної блокади в Україні була одна з найвищих, за винятком США, питома вага інвестицій на геологорозвідувальні роботи (рис. 1).

Рис. 1. Обсяг інвестицій на геологорозвідувальні роботи в середньому за рік за 1971 – 1987 рр.

І як наслідок, був створений унікальний, водночас парадоксальний, мінеральносировинний комплекс України. Майже дві третини своїх потреб в мінеральній сировині та продуктах її переробки Україна забезпечує завдяки продукції власного виробництва, причому частка власної продукції з року в рік зростає, і лише понад третину внаслідок імпорту. Починаючи із середини 70-х років розпочався спад видобутку більшості видів корисних копалин, а після 1990 р. значне його падіння. Тільки із середини 90-х років ХХ ст. стабілізувався видобуток, а по деяких з них простежується зростання обсягів видобування. Мінерально-сировинна база України містить значні ресурси горючих корисних копалин, великі запаси металічних і неметалічних корисних копалин, що використовуються в

різних галузях суспільного виробництва, та різноманітні за типами мінеральні лікувальні води. У надрах України на початок 2010 р. виявлено близько 20 тисяч родовищ і проявів 117 видів корисних копалин, з яких 8081 родовища 98 видів корисних копалин має промислове значення і враховуються Державним балансом запасів (рис. 2–3).

Рис. 2. Кількість виявлених рудопроявів і розвіданих родовищ корисних копалин

Рис. 3. Кількість виявлених і розвіданих видів корисних копалин

Виходячи з обсягів балансових запасів корисних копалин категорії А+В+С1 станом на 01.01.2011 р. та їх погашення за 2010 р., Україна забезпечена запасами на сотні, а то й тисячі років. По решті корисних копалин, розвідані запаси яких перебувають на державному балансі України, показники приблизно такі само (рис. 4).

Рис. 4. Забезпеченість України запасами основних видів корисних копалин в роках за обсягами їх видобування у 2008 році

Економіка сучасної України має яскраво виявлений експортний характер. Проблематичність такої ситуації, незважаючи на позитивні сторони, полягає в низькій динаміці модернізації виробничої інфраструктури, значному зменшені потужностей

військово-промислового комплексу, дискримінації на найбільш конкурентних ринках світу, залежності від кон’юнктури ринків і росту імпорту технологій. Увесь обсяг зовнішньої торгівлі України товарами можна умовно розподілити на чотири неявно виражені великі блоки: мінеральна сировина й продукти її переробки, товари та вироби машинобудування й приладобудування, природні ресурси та продукти їх переробки, інші товари й продукти (рис. 5).

Рис. 5. Тенденції змін зовнішньої торгівлі товарами в Україні

У загальному обсязі зовнішньої торгівлі товарами за 1997–2007 роки частка експорту мінеральної сировини й продуктів її переробки змінюється в незначних величинах і становить 57,6 % у 1997 р., 63,3 % у 2000 р., 60,8 % у 2005 р. і 57,0 % у 2007 р., а її імпорт знижується з 54,5 % у 1997 р. до 38,9 % у 2007 р. З цього видно домінуючу роль мінеральної сировини та продуктів її переробки в зовнішній торгівлі товарами України. Спостерігається зростання за цей час частки експорту та імпорту товарів і виробів машинобудування й приладобудування з 12,4 до 17,6 % (експорт) і з 19,4 до 33,0 % (імпорт), а також природних ресурсів і продуктів їх перероби з 16,5 до 17,0 % (експорт) і з 9,6 до 10,8 % (імпорт) та імпорту інших товарів і продуктів з 16,5 до 17,3 %. Знизилася частка експорту інших товарів і продуктів з 13,5 до 8,4 %. Більшу частину експорту мінеральної сировини та продуктів її переробки становить експорт продуктів переробки залізної руди (рис. 6).

Рис. 6. Структура експорту з України мінеральної сировини та продуктів її переробки у 2007 р.

Створений в країні ресурсний потенціал, його унікальність в низці випадків, масштаби освоєння, відповідна інфраструктура об’єктивно зумовлюють в довгостроковій перспективі збереження значної питомої ваги мінерально-сировинного комплексу в суспільному виробництві. Його розвиток полягає в економічно обґрунтованому зменшенні залежності вітчизняної промисловості від ввозу сировини та розширенні експортних можливостей. Він є основним платником податків і постачальником валютних ресурсів.

Світова економічна криза сформувалася під впливом значного розширення Європейського Союзу, війни в Іраку та Афганістані. Інтенсивне використання мінеральної сировини призводить до формування незбалансованої структури економіки, зміщеної в бік важких галузей виробництва, і до виснаження надр, яке супроводжується накопиченням негативних екологічних наслідків. Незважаючи на те, що в порівнянні із 70-ми роками в Україні зменшився видобуток вугілля у 2,7 раза (порівняно з 1975 р.), виробництво товарних концентратів залізної руди – у 1,7 раза (1980 р.), нафти з конденсатом – у 3,0 раза (1970 р.), газу натурального – у 3,3 раза (1975 р.), останніми роками збереглася висока ступінь експлуатації надр, особливо на території Дніпровсько-Донецької западини та прилягаючої до неї Криворізької залізорудної провінції, бо мінеральна сировина була і є основним елементом виведення економіки країни з кризового стану та її подальшого економічного зростання (рис. 7).

Рис. 7. Сумарна маса видобутих корисних копалин за 2006 рік

Серед паливних ресурсів держави провідне місце за обсягом запасів посідає кам’яне вугілля, балансові запаси якого на 01.01.07 становила 42,5 млрд т. Вони зосередженні в двох кам’яновугільних басейнах: Донецькому й Львівсько-Волинському. В Україні спостерігається за 1996–2001 роки поступове зростання видобування та погашення запасів вугілля, а за 2002–2007 роки – його спад, хоча виробництво готового вугілля за останній період зростає, а рядового змінюється стрибкоподібно. З ростом глибин копалень ускладнюються й санітарно-кліматичні умови видобування кам’яного вугілля. Так, у копальнях завглибшки понад 500 м температура перевищує санітарні норми на 25–26 °С, на копальні імені Скочинського температура порід на глибині 1 200 м досягає +48 °С, а повітря у вибоях – +34 °С. Приблизно така само добова інтенсивність виробництва товарних концентратів залізної руди в Україні, як і кам’яного вугілля. Якщо в 1881 році в середньому за добу вироблялося 102,5 т товарних концентратів залізної руди або до 2 вагонів умістом 60 т, то в 1913 році, відповідно, 18,9 тис. т або 315 вагонів, 1980 році – 342,5 тис. т або 5 708 вагонів (найбільший обсяг за весь період експлуатації), 1995 році – 138,9 тис. т або 2 315 вагонів (це найнижчий рівень виробництва останніми роками) і 2006 році – 202, 7 тис. т або 3 379 вагонів. У порівнянні з початком експлуатації залізорудних родовищ Кривбасу (1881 роком), темпи росту інтенсивності виробництва товарних концентратів залізної роди становили в 1913 р. – понад 0,5 тис. раз, 1980 р. – до 3,4 тис. раз, 1995 р. – до 1,4 тис. раз і 2006 р. – до 2 тис. раз.

Середній вихід товарних концентратів залізної руди становив: 1990 р. – 44,4 %, 1995 р. – 45,1 %, 2000 р. – 46,2 %, 2001 р. – 45,9 %, 2002 р. – 44,3 %, 2003 р. – 40,4 %, 2004 р. – 42,9 %, 2005 р. – 43,4 % і 2006 р. – 46,4 %. Україна має великі ресурси натурального газу, геологічні запаси якого, визначені до глибини 5 км, становлять 1 трлн м3. Вони зосередженні в 290 родовищах, які утворюють три нафтогазоносні райони: Дніпровсько-Донецький, Прикарпатський та Причорноморський. Усього в Україні у 2006 році видобуто понад 20,8 млрд м3. За останні одинадцять років в Україні з року в рік зростають обсяги видобування натурального газу. Так приріст обсягів його видобування у 2006 році в порівнянні з 1996 роком становив 3 099 млрд м3 або 17,5 %, за винятком 1997 року, коли його видобуток зменшився порівняно з тим же 1996 роком на 3,8 %. Якщо в Україні видобувалось у 1940 р. в середньому до 2,5 тис. т вуглеводів в умовному паливі або понад 41 вагон вагою 60 т, то у 1965 р. – близько 129 тис. т або 2 146 вагонів, 1975 р. – понад 223 тис. т або до 3 722 вагонів. З 1975 р. розпочався спад видобування вуглеводнів в України, який продовжувався до 2000 р. У 2000 році в Україні в середньому за добу видобували понад 59 тис. т вуглеводнів або 986 вагонів. У подальшому середньодобова інтенсивність видобування поступово зростає й у 2006 р. становить понад 70 тис. т за добу або близько 1 174 вагонів. Порівняно з 1940 р. інтенсивність зросла майже у 29 раз і знизилася порівняно з 1975 р. у більш як 3 рази. Надмірні техногенні навантаження й довготривалий масштабний видобуток корисних копалин в Україні призвели до значних змін геологічного середовища (рис. 8).

Рис. 8. Добове й погодинне навантаження на надра під час видобування в ДДЗ вугілля, залізної руди та вуглеводнів

Протягом XVIII-ХХ століть цих корисних копалин було видобуто в Україні понад 14 млрд т. Разом з корисними копалинами супутньо вилучаються приблизно в рівних з ними обсягах вмісні й розкривні породи, тому загальний обсяг цих видобутих корисних копалин і порід сягає 30 млрд т, що близько обсягам накопичених в Україні відходів. Наслідком цього є значний розвиток небезпечних геологічних процесів у вугледобувних і залізорудних регіонах і районах України. Унаслідок обрушення гірських порід над очисними виробками просіла земна поверхня на площі більш як 8000 км2, при загальній площі очисних виробок – 13 000 км2, а щорічно зазначеним процесом охоплюється понад 1000 км2 поверхні. А це призвело до просідання денної поверхні до 5 м та затоплення, підтоплення будівель і споруд, заболочування ґрунтів, вимокання дерев, появи болотної рослинності. У м. Донецьку підтоплено 31 % площі міста, у

Макіївці – 42 % і значно більше в містах Стаханов, Первомайськ, Бранка, Теплогірськ в Алмазному районі та інших. У надрах штучно (рукотворно) утворилося багато печер, пустот і тріщин, по них дренуються агресивні розсоли й різні гази. Обрушення гірських порід набуло затяжний, некерований характер. Зазначене вище створило умови для формування на площі кожного гірничопромислового району депресійної вирви площею в тисячі квадратних кілометрів і завглибшки до 40–50 м, а це у свою чергу призвело до осушення приповерхневого кам’яновугільного водоносного горизонту, сотень джерел, колодязів, свердловин, до зникнення води в балках і водотоків у річках. Причиною аварійності є висока метаноносність вугільних покладів. Зі збільшенням глибин залягання вугілля вона зростає. З 1995 р. метан став корисною копалиною. Станом на 01.01.07 Державним балансом його запасів ураховано 305 млрд м3. За оцінкою російських спеціалістів його обсяг у вугленосних товщах України становить 2,3 трлн м3, а американських – на порядок більше, тобто 25 трлн м3. Але видобуток його невеликий і змінюється від 431 млн м3 (2000 р.) до 2,9 млн м3 (2006 р.). Метан в Україні використовується тільки на 17 копальнях Донбасу переважно в котельнях, а також для опалення житлових будинків, теплиць та адміністративно-побутових приміщень. З 2005 року його списують щорічно з балансу як втрати під час його видобування. В основному він видобувається в Донецькій області (від 99,2 % у 1995 р. до 84,9 % у 2006 р.). Поряд з Донбасом, біля Мелітополя, у Богданівці щодня підривають потужні фугаси. Там йде прискорене знищення “зекономлених війн” Радянського Союзу. Як вони впливають на надра Донбасу? Чи вони не підсилюють потужність динамічних ударів від обрушень гірських порід над відпрацьованими вибоями? Посилюють, якщо збігаються в часі. Серед причин, що створюють високу ступінь аварійності в добувному комплексі України, варто відзначити такі:  висока ступінь наростання зосередження видобувних робіт на порівняно невеликій території;  довгострокове наростання інтенсивності видобування корисних копалин з одночасним наростанням глибини їх видобування;  наявність рукотворних зон порушеного геологічного середовища;  проведення дегазації вугільних пластів у процесі їх видобування;  висока ступінь навантажень на денну поверхню гірничих виробок;  аварійний стан шляхів сполучень видобувних комплексів. Для зменшення впливу зазначених вище причин пропонується: 1. Вилучити з технології видобутку корисних копалин обрушення гірських порід над очисними вибоями. Усі відпрацьовані очисні вибої закладати породами. 2. Методами геохімічної зйомки виявити місця міграції вугільних газів в атмосферу. Облаштувати зазначені ділянки устаткуванням для їх уловлювання й знешкодження. 3. Упорядкувати шляхи сполучень видобувних регіонів до належного стану.

УДК 338.2:553.04(477) ПРОБЛЕМИ ФІНАНСУВАННЯ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНИХ РОБІТ В УКРАЇНІ Андрієвський І. Д., канд. екон. наук, старший науковий співробітник, andrievsky_i@ukr.net, Величко Т. В., науковий співробітник, tvel136@ukr.net (УкрДГРІ, м. Київ, Україна) Викладено результати аналізу щодо потреб промисловості України в продукції мінерально-сировинного комплексу та машинобудування. Приведена динаміка фінансування геологорозвідувальних робіт за рахунок державного бюджету. Розроблені пропозиції щодо поліпшення ситуації з фінансування геологорозвідувальних робіт. PROBLEMS OF FINANCING OF MINIRAL PROSPECTING IN UKRAINE Andrievsky I. D., Candidate of Economics, the senior research worker, andrievsky_i@ukr.net, Velichko T. V., the research worker, tvel136@ukr.net (UkrSGRI, Kyiv, Ukraine) Results of the analysis of needs of the industry of Ukraine in production of a mineral commodity complex and engineering industry are represented. Dynamics of financing of mineral prospecting is resulted from the state budget. Offers on improvement of a situation with financing prospecting works are developed. Мінерально-сировинний комплекс продовжує займати провідне місце в економіці країни. Майже дві третини своїх потреб в мінеральній сировині та продуктах її переробки Україна забезпечує за рахунок продукції власного виробництва, причому частка власної продукції з року в рік наростає, і лише понад третину за рахунок імпорту (табл. 1). Таблиця 1. Потреба України в продукції мінерально-сировинного комплексу

Роки 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Виробництво Експорт з Імпорт в Використання Потреба, млн Імпорт до в Україні, України, млн Україну, млн власної грн потреби, % млн грн грн грн продукції, % 110727,1 48849,3 40162,0 102039,8 39,4 60,6 122288,9 49025,0 41632,8 114896,7 36,2 63,8 134106,3 51883,1 43078,0 125301,2 34,4 65,6 167109,6 71212,2 53129,7 149027,1 35,7 64,3 249270,9 100631,5 69184,4 217823,8 31,8 68,2 290977,6 106735,6 76014,5 260256,5 29,2 70,8 339313,3 117763,6 91623,4 313173,1 29,3 70,7 450324,4 140334,3 118129,5 428119,6 27,6 72,4

Починаючи з середини 70-х років ХХ століття розпочався спад видобутку більшості видів корисних копалин, а після 1990 р. значне його падіння. Тільки з середини 90-х років ХХ століття стабілізувався видобуток, а по деяких з них простежується зростання обсягів видобування. Велике скупчення корисних копалин на території України призводило й призводить до високих темпів експлуатації надр, території та надмірних техногенних навантажень. За розрахунками, проведеними на початку 70-х років (у роки найінтенсивнішої експлуатації надр України) з виробництва товарної продукції, перевезення вантажів, густоти залізничних і шосейних шляхів, кількості промислового персоналу і міського населення та деяких інших показників на одиницю території та одну людину, то в Дніпропетровській і Донецькій областях ці показники були більшими в 10–11 разів порівняно з Москвою та Московською 9

областю, яка була прийнята за одиницю, Луганській і Харківській – у 8–9 разів, Свердловській області – в 5 разів, Ленінграді і Ленінградській області – 1,5 раза. У той час Україна видобувала 36 % союзного обсягу кам’яного вугілля, 54 % – товарної залізної руди, 100 % – титанової та марганцевої руди. Економіка сучасної України носить яскраво виявлений експортний характер. Проблематичність такої ситуації, не дивлячись на позитивні сторони, є в низькій динаміці модернізації виробничої інфраструктури, значному скороченні потужностей військовопромислового комплексу, дискримінації на найбільш конкурентних ринках світу, залежності від кон’юнктури ринків і росту імпорту технологій. Увесь обсяг зовнішньої торгівлі України товарами можливо умовно розподілити на чотири неявно виражені великі блоки: мінеральна сировина та продукти її переробки, товари і вироби машинобудування і приладобудування, природні ресурси та продукти їх переробки, інші товари і продукти. У загальному обсязі зовнішньої торгівлі товарами за 1997–2007 роки частка експорту мінеральної сировини і продуктів її переробки змінюється в незначних величинах і становить 57,6 % у 1997 р., 63,3 % у 2000 р., 60,8 % у 2005 р. і 57,0 % у 2007 р., а її імпорт знижується з 54,5 % у 1997 р. до 38,9 % у 2007 р. З цього видно домінуючу роль мінеральної сировини і продуктів її переробки в зовнішній торгівлі товарами України. Спостерігається зростання за цей час частки експорту та імпорту товарів і виробів машинобудування і приладобудування з 12,4 до 17,6 % (експорт) і з 19,4 до 33,0 % (імпорт), а також природних ресурсів і продуктів їх переробки з 16,5 до 17,0 % (експорт) і з 9,6 до 10,8 % (імпорт) та імпорту інших товарів і продуктів з 16,5 до 17,3 %. Знизилась частка експорту інших товарів і продуктів з 13,5 до 8,4 %. Більшу частину експорту мінеральної сировини та продуктів її переробки становить експорт продуктів переробки залізної руди. Загалом в експорті з України домінують продукти переробки мінеральної сировини. За 1997–2007 рр. їх частка в загальному обсязі експорту становить близько 92 % (за 2007 р. 94 %), а на експорт безпосередньо мінеральної сировини приходиться лише 8 %, причому 48 % з них – це експорт руд і концентратів металів. На другому місці з експорту продуктів переробки мінеральної сировини знаходиться експорт продуктів переробки горючих корисних копалин, обсяг якого в доларовому еквіваленті за 1997–2007 рр. збільшився майже в шість разів. Це сталося внаслідок того, що політика України змінила акценти з імпорту нафтопродуктів на імпорт сирої нафти і на третину завантажила свої нафтопереробні комплекси. Так, якщо в кінці 90-х років Україна купувала за кордоном до 75 % пального, то тепер майже повністю забезпечується виробництвом його на українських нафтоперегінних заводах. Структура імпорту в Україну мінеральної сировини та продуктів її переробки має протилежну експорту картину і характеризується завозом власне мінеральної сировини (59 % у 2007 р.), причому левову частку імпорту мінеральної сировини становлять сира нафта і природний газ, понад 93 % її загальної вартості. Істотний вплив для підвищення показників надходження валюти вносить експорт продуктів переробки руд чорних і кольорових металів, відходів і брухту з них. За останні роки експорт продуктів цих руд зріс порівняно з 2000 р. на 223,4 %, 2005 р. – на 184,0 % і з 2006 р. – на 27,0 %. За останні вісім років на дві треті свої потреби в продукції машинобудування і приладобудування Україна забезпечує за рахунок імпорту і лише одну третину за рахунок продукції власного виробництва (табл. 2). Починаючи з 2004 року в імпорті зазначеної продукції високими темпами зростає продукція широкого вжитку (легкові автомобілі, холодильники, телевізори тощо). Ціни імпорту порівняно з 1997 року зросли лише на 8,3 % і становлять в середньому 7 635,2 дол./т, а експорту у 2,3 раза при середній ціні за 2007 р.

4 055,8 дол./т, тобто ми експортуємо обладнання з простішою технологічністю і навпаки імпортуємо складніше. Таблиця 2. Потреби України щодо продукції машинобудування

Роки

Виробництво в Україні, млн грн

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

19360,7 21523,1 24492,2 35133,1 53569,3 59668,1 68730,6 98339,9

Експорт з Імпорт в України, Україну, млн млн грн грн 10344,9 14628,4 14712,9 18559,9 17292,1 20647,2 19668,8 31123,3 30533,2 42177,6 24187,9 53627,7 28533,9 70443,5 43401,0 100111,1

Потреба, млн грн 23644,2 25370,1 27847,3 46587,6 65213,7 89107,9 110640,2 155050,0

Імпорт до Використання потреби, власної % продукції, % 61,9 38,1 73,2 26,8 74,1 25,9 66,8 33,2 64,7 35,3 60,2 39,8 63,7 36,3 64,6 35,4

За даними за 2007 р. з України експортується близько 34 % товарної залізної руди (від потреби), 1,1 % товарної марганцевої руди, 6,2 % чистого кам’яного вугілля, 34,7 % кухонної солі, 0,1 % сірки, 104,9 % природного графіту, 6,6 % кварцу, 35,2 % каоліну та каолінових глин, 62,2 % інших глин, 13,7 % блоків граніту, порфіру, базальту, мармуру, пісковику тощо, 13,7 % будівельного каменю, майже вся товарна руда титану та в незначних кількостях нафта, природний газ, пісок, доломіт, флюсовий вапняк та інші види корисних копалин. Інтенсивне використання мінеральної сировини призводить до формування незбалансованої структури економіки, зміщеної в бік важких галузей виробництва, і до виснаження надр, яке супроводжується накопиченням негативних екологічних наслідків. Визначено, що діюча в країні система користування надрами не відповідає сучасним вимогам переходу економіки до ринкових відносин, в економічній теорії ще не сформовані єдині вимоги і правила користування надрами та визначення платежів за користування ними (кожна країна застосовує притаманні тільки їй методи і правила користування надрами), мінерально-сировинна база України має достатній резерв розвіданих запасів з більшості видів корисних копалин, але вона знаходиться уже на етапі виснаження надр, а це вимагає реформування економічного механізму користування ними. Концептуальні підходи до реформування економічного механізму у сфері користування надрами необхідно базувати на встановленні таких господарських відносин у мінеральносировинному комплексі, при яких: забезпечується сталий розвиток економіки країни, наповнюється державний бюджет з одночасним раціональним використанням надр; здійснюється збалансування інтересів видобувних підприємств, регіонів і держави. Це можна вирішити за допомогою встановлення єдиних диференційованих нормативів плати за користування надрами, які повинні складатися з чотирьох рівнів диференціації залежно від складності геологічної будови родовищ корисних копалин, їх потужності за початковими затвердженими запасами, за індивідуальними параметрами, характерними для конкретних видів корисних копалин, ліквідності останніх та рівня зростання рентабельності. Обґрунтовано, що регуляторами економічної, екологічної та соціальної безпеки країни є мінімальна межа рентабельності, спеціальний прогресивний платіж до бюджету за надмірне зростання рентабельності й цін і платіж за накопичення відходів. Реформування економічного механізму користування надрами полягає у встановленні подвійного багаторівневого взаємопов’язаного автономного каскаду гірничо-геологічних та економічних параметрів диференціації нормативів плати за користування надрами.

Необхідно, щоб норматив плати за накопичення відходів видобутку та збагачення корисних копалин залежав від кадастрової ціни на земельні ділянки, що відводяться під накопичення відходів, щоб він був не меншим вартості їх транспортування у вироблений простір. Разом з тим необхідно ввести мінімально необхідні квоти накопичення відходів і видобування будівельних матеріалів, що можуть бути замінені виробами з відходів. Об’єктом справляння плати за користування надрами для видобування корисних копалин є обсяг фактично виробленого першого товару з видобутих корисних копалин, розмір ділянки надр, що надається в користування під час використання їх у цілях, не пов’язаних з видобуванням корисних копалин, зокрема для будівництва та експлуатації підземних споруд. Але реалізувати поставлену ідею можливо внесенням до Податкового кодексу податку за спеціальне користування надр і впровадження його в життя. За 1995–2013 рр. фактичне фінансування геологорозвідувальних робіт коливалося в межах 102–583 млн гривень, у той час як бюджетом передбачалось 198–1 056 млн гривень, на 2011 рік бюджетом передбачено 500 млн гривень, на 2012 рік – 1 000 млн гривень (з яких 500 млн грн було направлено на закупівлю плавучих бурильних комплексів), а на 2013 рік лише 198,7 млн гривень, це занадто мало (рисунок).

Рисунок. Динаміка фінансування геологорозвідувальних робіт за рахунок Державного бюджету

За останні роки радянської влади (1984–1986 рр.) геологорозвідувальні роботи загальнодержавного значення становили 110–140 млн карбованців або близько 30 % від загального обсягу, в тому числі пошукові й пошуково-оціночні роботи – 22,16 %, регіональні роботи – 4,55 %, науково-дослідні й тематичні роботи – 2,50 %, роботи на морському шельфі – 0,38 % і прогноз землетрусів – 0,24 %. Індекс інфляції геологорозвідувальних робіт за останні роки порівняно з 1984 роком оцінюється в 2 390 %. Виходячи з цього

геологорозвідувальні роботи загальнодержавного значення оцінювались би 2 629– 3 346 млн гривень, бюджет 2010 року оцінюється в сумі – (1300:23,90) = 54,4 млн карбованців або в 2,6 раза менше, 2011 року – (500:23,90) = 20,9 млн карбованців або в 6,7 раза менше, 2012 року – (1000:23,90) = 41,84 млн карбованців або в 3,3 раза менше і, нарешті, 2013 рік – (198,6825:23,90) = 8,31 млн карбованців або в 16,8 раза менше. На утримання одного працівника геологічної служби в країнах Європейського союзу витрачається приблизно 100 тис. євро або 1 180 тис. гривень, а в Україні – до 250 тис. гривень. Отже, за європейськими стандартами в Україні можна було утримувати на робочих місцях 2010 рік – 1 102 людини, 2011 рік – 424 людини, 2012 рік – 424 людини, 2013 рік – 168 людей, а за українськими відповідно 5 200, 2 000, 2 000 і 785 людей. Фактично геологічна галузь припиняє своє існування, бо за радянськими стандартами на такі кошти можливо було утримувати лише одну середню за обсягами фінансування експедицію, а було ж в Україні більше 10 тільки об’єднань, крім того були й інші підприємства прямого підпорядкування. Була й наука. Але що там наука. Уже третій рік не фінансуються роботи з ведення балансу погашення запасів корисних копалин. А це державна функція Державної служби геології та надр України. За розпорядженням Кабінету Міністрів України Державна служба статистики з 2008 року припинила випускати том 3 статистичного щорічника “Зовнішня торгівля України товарами”, що негативно вплинуло на якість економічних наукових досліджень, тому що унеможливило стежити за процесами, які проходять у країні. Накопичений ресурсний потенціал мінерально-сировинного комплексу поступово втрачається як фізично й морально, так з інших чинників як об’єктивних, так і суб’єктивних. Із 8 081 розвіданих родовищ корисних копалин в експлуатації знаходиться стало 47,9 %, а в резерві – 52,1 %. Майже на всі резервні родовища видані ліцензії на їх експлуатацію, але цього не сталося. Отже, не збільшилося об’єктів, що знаходяться в експлуатації, не зросла кількість робочих місць і не зросли обсяги геологорозвідувальних робіт з їх обслуговування. Що сталося в економіці мінерально-сировинного комплексу? Ліцензії пішли в обіг – вони стали капіталом. Добре це чи погано? Поки що невідомо. Час покаже. Одне відомо, що задекларовані геологорозвідувальні роботи на їх уведення в експлуатацію не будуть проведені. А з часом це ікнеться. Хто ж буде підтримувати ресурсний потенціал мінеральносировинного комплексу на відповідному рівні? Напевно, Державна служба геології і надр, бо більше в нікого не дійдуть руки до цієї роботи. Але для цього вона повинна мати постійне, надійне джерело фінансування геологорозвідувальних робіт загальнодержавного значення. На мій погляд, 35 % платежів за користування надрами за чинними нормативами, що надходять до державного бюджету, необхідно направляти до Спеціального фонду, адже під час затвердження зазначених нормативів збір на геологорозвідувальні роботи був включений до його складу. Інша проблема, яка розриває економіку геологічних підприємств, це дуже пізнє відкриття фінансування геологорозвідувальних робіт. Як правило, за останні роки фінансування відкривається через 7–10 місяців з початку фінансового року. Така практика приводить до того, що геологічні підприємства просто не встигають виконати за короткий проміжок часу, що залишається до кінця року, заплановані обсяги робіт, з одного боку, а з іншого, виконані роботи взагалі не фінансуються за обмеженням фінансових ресурсів. Причиною цьому явищу є надзвичайно корумпований Закон України “Про здійснення державних закупівель”. Сама процедура закупівель складна й заплутана. Вона умовно ділиться на дві частини: перша (проходить протягом 7–10 місяців з початку фінансового року) – проведення тендерів на відкриття бюджетного фінансування генеральним замовникам і виконавцям, що фінансуються безпосередньо з державного бюджету, друга (протягом 1,5–2 місяців після відкриття бюджетного фінансування генеральному замовнику) – проведення тендерів на придбання замовниками товарів, робіт і послуг за державні кошти.

Тут треба зазначити, що приблизно 70 % геологічних об’єктів мають довготривалий термін виконання (3–5 років) й переходять на фінансовий рік як незавершене виробництво, до того ж на їх тендери були проведені в попередні роки. Чого вони не фінансуються з початку фінансового року? Висновки й пропозиції 1. У 2012 році мінерально-сировинний комплекс наростив порівняно з попереднім роком обсяги виробництва вугілля чистого (5,1 %), нафти з конденсатом (0,5 %) та електроенергії (1,5 %). Виробництво руд і концентратів залізних й азотних добрив залишилось на рівні обсягів 2011 року. Обсяги виробництва руди та концентратів залізних, вугілля готового, напівфабрикатів з чорних металів, електроенергії та добрив азотних вище рівня виробництва їх у 2008 році. Ураховуючи високі темпи приросту обсягів виробництва у 2011 році труб (25,7 %), напівфабрикатів (12,5 %), прокату (11,1 %) і чавуну (5,6 %), то їх падіння у 2012 році відповідно на 5,9; 7,1; 5,1 і 1,4 % не є суттєве, до того ж їх темпи падіння у 2009 році порівняно з 2008 роком були в рази більшими, ніж у 2012 році, це дає підставу сказати, що металургійний комплекс вистояв. Водночас з року в рік зменшуються обсяги виробництва, а у 2012 році його обвал, бензину моторного, палива дизельного та мазуту топкового. 2. З метою зниження податкового тиску зробити його більш менш рівно напруженим під час видобування всіх видів мінеральної сировини ввести податок за спеціальне використання надр замість плати за користування надрами та рентної плати за видобуті в Україні вуглеводні, встановивши багатовекторний алгоритм розрахунку нормативу зазначеного податку та внісши відповідні зміни до Податкового кодексу України. 3. З метою створення сталого джерела фінансування програми “Нарощування мінерально-сировинної бази” встановити, що 15 % коштів державного бюджету за рахунок надходження плати за користування надрами зараховуються до Спеціального фонду державного бюджету і направляються на фінансування зазначеної програми. 4. Державній службі статистики відновити випуск статистичного збірника “Зовнішня торгівля України товарами”, том 3, починаючи з 2008 року. 5. Якщо довготривала тендерна “гра” на рівні головного замовника – це тактика з виходу з економічної кризи, – але це надзвичайно небезпечно й необхідно про це проінформувати суспільство, інакше замість добра можна отримати зло. 6. Відмінити проведення тендерів на рівні головного замовника, тому що на цьому рівні розробляється Державний бюджет, приблизно на 70 % об’єктів в попередні роки була проведена тендерна закупівля, й вони оцінені Верховною Радою України під час затвердження бюджету. 7. Встановити проведення тендерів на придбання замовниками товарів, робіт і послуг за державні кошти до початку фінансового року, тобто до прийняття Верховною Радою України Держаного бюджету на будь-який плановий період.

ПРОБЛЕМИ НАДРОКОРИСТУВАННЯ НА ПРИКЛАДІ РОЗРОБКИ ТИТАНОВИХ РОДОВИЩ В МЕЖАХ ЗАХІДНОЇ ЧАСТИНИ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА Василенко А., канд. геол.-мінерал. наук, завідуюча сектору УкрДГРІ, Трохименко В., заслужений працівник промисловості України, головний геолог Іршанського ГЗК ПрАТ “Кримський титан” Розглянуто проблеми надрокористування, що виникають під час розробки титанових родовищ західної частини Українського щита (УЩ) і виявляються при проведенні моніторингу та наукового супроводження. Основні з них: неможливість своєчасної заміни відпрацьованих покладів новими об’єктами; погіршення гірничо-геологічних умов експлуатації нововведених об’єктів та якості їх сировини; протести місцевого населення на захист навколишнього середовища в разі введення в експлуатацію нових родовищ; проблеми розробки технології вилучення циркону.

THE PROBLEMS USING OF SUBSOIL ON THE EXAMPLE OF PLACER TITANIUM DEPOSITS WITHIN THE LIMITS OF THE WESTERN PART OF THE US Vasylenko A., UkrSGRI Trohymenko V., “Irshansk mining and concentration complex” The problems subsoil arising at the development of titanium deposits of the western part in US and are detected during the monitoring and scientific support are described. Highlights include: the inability to timely replace those deposits on the new objects; deterioration geological conditions of new objects and the quality of their raw materials; performances by local people to protect the environment with the introduction of new deposits; problems of development of technology extraction of zircon. Досвід проведення робіт з моніторингу та наукового супроводження розробки титанових родовищ у межах західної частини УЩ дає можливість сформулювати основні проблеми, які виникають при надрокористуванні цих об’єктів. 1. Неможливість одержання вчасно гірничого та земельного відводів і, отже, невиконання програми робіт. На сьогодні землі вільно передаються у власність, надаються в постійне користування та оренду, зокрема й під забудову. Разом з тим наявність під такими земельними ділянками покладів корисних копалин зумовлює в разі їх розробки обов’язкове виникнення питання про їх звільнення, необхідність їх викупу для суспільних потреб, відшкодування збитків, упущеної вигоди, вартості земельних ділянок і майна, розміщеного на них, а власникам і землекористувачам – перспективу тривалих судових розглядів. Крім того, наявність кількох десятків землевласників, які переважно одержали землю в спадок і в багатьох випадках не є громадянами України, ще більше утруднює й так непросту проблему надання земельного відводу на розробку родовищ корисних копалин. Таке становище потребує, з одного боку, розширення переліку суспільних потреб випадками викупу земельних ділянок для видобування корисних копалин загальнодержавного значення під будівництво та обслуговування гірничодобувних підприємств, що експлуатують родовища корисних копалин загальнодержавного значення. З іншого боку, є необхідним доповнення переліків земель, які не можуть передаватися в комунальну й приватну власність і мають залишатися в державній власності, земельними

ділянками для розробки корисних копалин загальнодержавного значення. Отже, Верховній Раді України необхідно внести зміни до деяких законодавчих актів України, зокрема і до Земельного кодексу. 2. Погіршення гірничо-геологічних умов експлуатації нововведених об’єктів та якості їх сировини. Зіставлення результатів детальної експлуатаційної розвідки з даними геологомаркшейдерського обліку показало значні розбіжності щодо запасів ільменіту, потужності рудних покладів та вмістів ТіО2. На незначній віддалі підрахункові параметри змінюються в рази. 3. Протести місцевого населення на захист навколишнього середовища в разі введенні в експлуатацію нових об’єктів. Збільшення видобутку титанових руд внаслідок видачі ліцензій на нові об’єкти (зокрема Стремигородське й Злобицьке родовища в Житомирській обл. та ін.) збурили ініціативні групи громадян на протести проти нарощування виробництва. Активісти кілька разів пікетували Житомирську обласну раду з вимогою не давати згоду на розробку нових родовищ. Думка громадян така: “Якщо будуть запущені всі ці проекти, через 10–15 років з унікальної території Полісся просто зроблять пустелю”. В облдержадміністрації однак заявляють, що жодних скарг про шкоду довкіллю до них не надходило. Водночас власники та менеджмент об’єктів видобування обіцяють, що після завершення робіт підприємство проведе рекультивацію, тобто поверне ділянку до її попереднього стану. Тому, за їх словами, інформація про небезпеку для людей і довкілля дуже перебільшена. Вирішення цієї проблеми лежить у сфері гармонізації розвитку мінеральносировинного комплексу з додержанням умов незначного впливу на навколишнє середовище. Необхідно звернутися на допомогу до науковців, щоб з найменшою шкодою для довкілля здійснити певні видобувно-збагачувальні проекти та новітні очисні споруди. Проведення в повному обсязі рекультивації стане наочним прикладом безпеки для місцевого населення. 4. Проблеми дослідно-промислової розробки технології вилучення супутніх компонентів (циркону). Запаси більшості родовищ титанових руд, по яких проводиться моніторинг і науковий супровід, були затверджені в 50–80 рр. ХХ ст. Протоколами ДКЗ СРСР Іршанському ГЗК рекомендовано проведення робіт щодо технологічного вивчення пісків з метою вилучення супутніх компонентів, зокрема циркону (з умістом ZrO2 в концентраті до 22 %). У радянські часи, за умов державної власності на засоби виробництва, вирішення цього питання не становило проблему. На державному підприємстві проводилися технологічні роботи щодо вилучення певних компонентів і держава займалась їх реалізацією. На сьогодні роботи з вилучення циркону пропонується виконати на приватному підприємстві за рахунок власних коштів. Але реалізувати одержаний продукт підприємство немає права відповідно до існуючого законодавства. Виникає протиріччя: з одного боку, підприємству необхідно виконати постановчу частину протоколу Держаної комісії по запасах (понести витрати), а з іншого, воно немає права реалізувати одержану продукцію (компенсувати витрати). Тому необхідно на законодавчому рівні затвердити умови реалізації продукції одержаної в результаті вдосконалення технологічного процесу збагачення корисних копалин.

МОНИТОРИНГ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ ШАХТ И ЕГО МЕСТО В СОСТАВЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Васильева И. В., Иконников В. Н., УкрГГРИ, Киев, Украина, volodya@ukrdgri.gov.ua Породные отвалы шахт являются одним из главных источников загрязнения окружающей среды угледобывающих районов. С этим связано загрязнение воды и почв, самовозгорание терриконов с выделением в атмосферу городов и поселков вредных газов и пыли. Ситуацию можно изменить, если посмотреть на породные отвалы, как на источник ценного сырья и энергии, который может принести доход. Каждый породный отвал уникален по своему составу и свойствам и для оценки возможности переработки и использования сырья необходимы детальные исследования, сбор информации, опробование и анализ всех имеющихся данных.

MONITORING DUMPS MINES AND ITS PLACE IN THE COMPOSITION OF ACTIVITIES FOR THE ENVIRONMENT Vasilyeva I. V., Ikonnikov V. N., UkrSGPI, Kiev, Ukraine, volodya@ukrdgri.gov.ua Mine waste dumps are a major source of pollution in coal mining areas. A related water pollution and soil heaps spontaneous combustion with the release into the atmosphere of towns and villages of harmful gases and dust. Situation can be changed, if we look at waste dumps, as a source of valuable raw materials and energy that can generate income. Each breed blade is unique in its composition and properties, and to assess the feasibility of processing and use of raw materials requires detailed research, information gathering, testing and analysis of all available data. На сегодняшний день шахтерские регионы с их предприятиями угольной промышленности классифицируются как зоны повышенной экологической опасности. И если по данным Института экогигиены и токсикологии Украины на каждого украинца ежегодно приходится более 95 кг вредных веществ, то для Донбасского региона характерна самая большая экологическая нагрузка как на биосферу, так и человека. Одной из главных её составляющих являются отвалы горных пород, которые десятилетиями складировались на шахтных терриконах и сейчас выделяют в атмосферу до 70 000 тонн вредных веществ в год. К тому же все терриконы занимают около 165 тыс. га (около 4 % территории Украины) земли. В Донецкой области находятся 582 породных отвала; из которых 138 на территории, непосредственно примыкающей к Донецку, 147 – к Макеевке. Многие из них относятся к горящим. В Луганской области расположены 537 отвалов (66 – горящие), из них в Ровеньках – 50, Свердловске – 45. Отвалы состоят из вмещающих угольные пласты горных пород и выбракованного угля. При достаточно больших объемах этот материал высыхает, а под влиянием кислорода и анаэробных бактерий окисляется с выделением тепла. Если тепло не рассеивается, происходит самопроизвольное возгорание угольной массы. Наиболее часто такие процессы наблюдаются в отвалах конусообразной формы при достижении ими высоты в 40–50 м. Они проходят в несколько этапов: 1. В течении первых месяцев после отсыпки породы под действием атмосферных осадков начинаются процессы химического и биохимического окисления пирита. Происходит выделение сероводорода, прогревание поверхностного слоя горных пород и обогащение его серой. 2. Образование очагов тления. Самонагревание горной массы переходит в возгорание под воздействием самовоспламеняющихся паров сероводорода и метана возле нагретой до температуры 260 °С поверхности горной породы. Происходит увеличение пористости

приповерхностного слоя за счет выноса газовыми потоками мелких фракций, смещение фронта горения вглубь скопления пород по мере отсыпки отвала и проникновения внутрь атмосферного воздуха. 3. Псевдофумарольная деятельность. При температурах более 300 °С происходит разложение минеральной части и углефицированного вещества с выделением CO, CO2, N2, SO2; при температуре 480–520 °С – образование NH3; при температуре 500–550 °С – выделение H2, CO и тяжелых углеводородов; при температуре 900–1200 °С – образование CS2, COS, C4H4S. 4. При температуре 800–1 200 °С породы испытывают термальный метаморфизм (частичное плавление, обжиг и спекание в виде брекчиевидных масс). Происходит образование гематита, муллита, шпинели, кристобаллита и др. При движении высокотемпературного парогазового потока к поверхности он обогащается Mg, Na, Al, Fe, K, а также летучими элементами – S, F, Cl, As. На поверхности происходит резкое снижение температуры и давления и образуется нашатырь, самородная сера, реальгар, аммонистая селитра и другие минералы. В результате сернокислотного разложения пород и взаимодействия серной кислоты с карбонатами и силикатами образуются гипс, квасцы, халькантит и др. При горении породных отвалов также образуются экотоксиканты, из которых наиболее токсичны газообразные вещества: сернистый ангидрит, сероводород, оксид углерода и сера. Выделяющиеся при этом взвешенные частицы размером менее 1 мкм содержат такие опасные вещества как асбест, тяжелые металлы, мышьяк. Попадая в легкие, они вызывают отравление организма. В загрязненной атмосфере присутствуют соединения азота, серы, различные металлы и радионуклиды. В процессе взаимодействия породы с окружающей средой и ее самонагревания происходит выветривание слагающих её минералов, их разрушение, замещение некоторых элементов и образование новых минералов, таких как лимонит, гетит, гидрогетит и др. Параллельно с экологической опасностью, которую несут в себе отходы горнодобывающих предприятий, необходимо оценивать возможность переработки и использования породных отвалов в народном хозяйстве. Породная масса отвалов шахт Донбасса может содержать от 10 до 46 % угля, до 15 % глиноземов и до 20 % оксидов кремния и железа. По данным ГП “Укргеология”, содержание редкоземельных элементов в 1 т породы достигает: германия – 55 г, скандия – 20 г, галлия – 100 г. Эти элементы целесообразно извлекать, начиная с 10 г на тонну. Общее же количество редкоземельных элементов в отвалах может составлять 230–260 г/т. Технологии извлечения цветных и благородных металлов из шахтных отвалов существуют. Украина, например, располагает технологией получения из породных отвалов алюминиевых сплавов. В шахтных терриконах содержание алюминия достигает 18–25 %. В МакНИИ проведены эксперименты по практически полному извлечению из породы железной руды методом электромагнитной сепарации. Очевидно, что переработка терриконов не только улучшит экологическую ситуацию в целом, но и позволит получать как угольный концентрат, так и необходимые в производстве элементы. Но не все породные отвалы идентичны и могут являться источником полезных компонентов или же нести в себе явную экологическую угрозу. Отходы угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий, сформированные из различных пород, на протяжении десятков лет подвергались физико-химическим преобразованиям и их нельзя рассматривать как скопление горной массы со свойствами и составом, характерными для изначально добытого материала. Если учесть тот факт, что многие породные отвалы образовались еще в начале прошлого столетия, и сегодня уже нет возможности достоверно говорить об их составе (например: отвалы, сформированные до 1975 года, считаются неизученными), то возникает необходимость в дополнительном исследовании и опробовании каждого

породного отвала. Здесь необходим индивидуальный подход, учитывающий его месторасположение, условия формирования, состояние и другие факторы, частично рассмотренные выше. Сотрудники УкрГГРИ получили первый опыт в оценке состояния недействующего горящего отвала на одной из шахт Луганской области. Проанализированы паспорт и характеристика породного отвала, а также данные температурных съемок за несколько лет. Составлены карты-схемы участков нагревания и горения отвала, отобраны образцы для проведения лабораторно-аналитических исследований. Породный отвал имеет высоту 43 м и занимает площадь 36 586 м2. На карты-схемы опробования и распределения температур вынесены участки горения и нагревания породного отвала, прогнозные участки самовозгорания пород, точки отбора проб. В каждой точке опробования обозначены элементы, концентрации которых значительно превышают их средние содержания в осадочных породах, установленные А. П. Виноградовым (1962 г.). По данным съемки за последние три года температура некоторых участков достигала 320–450 °С и это является причиной дальнейшего разложения породообразующих минералов и углефицированного вещества с выделением оксидов углерода, серы, азота, а также увеличения пористости материала. Очаги горения смещаются вглубь, а в результате химических реакций высвобождается железо, калий, кальций и натрий, магний, алюминий, образуются гипс, квасцы и др. По результатам аналитических исследований содержание СаО и МgО меняется от 1,0 до 6,0 %. Атомно-эмиссионный спектральный анализ показал наличие повышенных содержаний таких элементов, как хром, германий, свинец, марганец, вольфрам, никель, железо, молибден, олово, ванадий, цинк, натрий, кобальт и кремний. Содержание хрома и кобальта в нескольких точках опробования больше фонового по осадочным породам в два раза; содержание ванадия по некоторым участкам больше среднего более чем в 10 раз. Особый интерес представляет наличие повышенных концентраций вольфрама. Его содержание почти в каждой точке опробования превышает фоновое по осадочным породам в десятки раз. Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. Его генезис зачастую связан с речными россыпными месторождениями. Можно предположить, что этот элемент был привнесен руслами древних рек, следы которых распространены по всему шахтному полю в виде размывов угольных пластов и пород кровли. Остальные элементы, определяемые спектральным анализом, находятся на уровне фоновых значений или незначительно превышают их. Результаты анализа представлены в таблице (Результаты атомноэмиссионного спектрального анализа). Проведенные исследования однозначно свидетельствуют о необходимости тушения породного отвала. С другой стороны, для принятия решения о возможности его переработки с целью извлечения полезных компонентов необходима количественная оценка содержаний указанных выше элементов. Например, наличие соединений серы подтверждается электронно-микроскопическим анализом, но это, как известно, ограничивает возможность использования отвалов в качестве сырья для изготовления керамических изделий лишь до определенных пределов. Для всестороннего изучения породных отвалов рекомендуется проводить следующий комплекс работ: – Сбор материала об истории формирования отвала. Предполагается получение информации, из которой можно сделать вывод о соотношении и составе пород, попавших в отвал за весь период его существования. Это могут быть геологические разрезы горных выработок, геологические зарисовки, заключения, следующие из геологической документации, и др.

– Предварительное опробование породных отвалов по заданной схеме. Отбор характерных образцов. Подтверждение данных о наличии того или иного полезного компонента, исходя из результатов аналитических исследований. – Оценка представительности разведочных выработок и объема валовых проб. Обработка полученных данных и составление подробного отчета с описанием и характеристикой исследуемого породного отвала. Результаты мониторинга твердых отходов шахт должны быть оформлены в виде баз данных с детальной технологической характеристикой каждого породного отвала, с геологическим описанием слагающих его пород, оценкой содержаний полезных компонентов и закономерностей их распределения по участку обследования в соответствие с данными температурной съемки. Опираясь на эти данные, можно давать рекомендации о необходимости тушения и профилактики самовозгорания отвалов, возможности их дальнейшей переработки и использования, об утилизации отходов и рекультивации нарушенных земель. Все это позволит освободить значительную площадь земной поверхности для хозяйственных нужд, получить сырье для дальнейшего использования в строительстве, а также улучшить состояние окружающей среды в шахтёрских посёлках.

МОНИТОРИНГ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ ШАХТ И ЕГО МЕСТО В СОСТАВЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Таблица. Результаты атомно-эмиссионного спектрального анализа Массовая доля компонентов, исчисляемая на воздушно-сухую навеску, % Ba 10

-2

-4

-3

Pb 10

-3

Ti 10

-1

Mn 10

-2

W 10

-3

Ga 10-3

проба 1

проба 2

проба 3

проба 4

1,5

проба 5

проба 6

0,5

проба 7

1,5

0,6

проба 8

1,5

проба 9

0,5

0,03

0,3

-4

нижняя граница опр., % 10

-3

-4

-3

10-3

проба 1

1,5

проба 2

1,5

проба 3

проба 4

проба 5

проба 6

проба 7

1,5

проба 8

проба 9 нижняя граница опр., %

проба 1

1 Zn 10-3 10

0,5 Na % 1

0,001 Co 10-3 4

1 Zr 10-3 15

1 Si % 20

0,5 Al % 4

3 Mg % 0,4

1 Ca % 0,3

проба 2

0,4

0,3

проба 3

0,4

0,3

проба 4

0,8

0,3

0,1

проба 5

0,4

0,1

проба 6

0,5

0,8

0,5

проба 7

0,3

0,5

0,2

0,4

проба 8

0,3

0,4

проба 9

0,8

0,3

0,1

нижняя граница опр., %

0,03

0,3

0,001

0,003

Примечание. Желтым цветом отмечены значения превышения среднего содержания химических элементов в осадочных породах по А. П. Виноградову (1962).

ПЕРСПЕКТИВИ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДУ НАДРОКОРИСТУВАННЯ В УКРАЇНІ Веклич Ю. М., УкрДГРІ, Київ, Україна, veklych_um@ukr.net Розглядаються питання перспектив моніторингу та наукового супроводження в Україні. Особлива увага приділяється забезпеченню надрокористувача інформаційними послугами, зокрема картографічного, методичного, інструктивного, наукового й галузевого змісту. Першочерговим завданням вважається створення повного переліку всіх можливих (прямих і дотичних) аспектів, сторін і напрямів надрокористування, значна частина з яких наведена в цій роботі.

PERSPECTIVE OF MONITORING AND OF SCIENTIFIC SUPPORT OF SUBSOIL USER IN UKRAINE Veklych Yu. M.,

(Ukrainian

State

Geological

Research

Institute,

Kyiv,

Ukraine),

veklych_um@ukr.net

Discusses the prospects of monitoring and scientific support in Ukraine. Particular attention is paid to the information services for subsoil user, including mapping, methodology, guidance, research and industry content. Priority is the creation of an extremely of complete list of all possible (of direct and tangential) aspects of the parties and directions subsoil, a significant portion of which is shown in this paper. Підписання Угоди про асоціацію України з Європейським Союзом передбачає суттєві зміни в нормативно-правовій сфері і зокрема в секторі надрокористування. Ця обставина передбачає необхідність завчасно і докорінно переглянути проблему моніторингу та наукового супроводу надрокористувачів (МНСН) з урахуванням не тільки європейського досвіду подібних робіт, але і власних наукових доробок та інформаційних ресурсів. Зараз здебільшого такі послуги обмежуються контролем документативної бази з метою виявлення правопорушень і надання рекомендацій щодо їх усунення. На нашу думку, МНСН має охоплювати набагато ширший спектр послуг, серед яких, окрім згаданої контрольної функції документативної бази, варто включати також науково-методичний супровід, послуги оптимізації виробничого процесу та інформаційне забезпечення. Науково-методичний супровід надрокористування в принципі може охоплювати всі зазначені аспекти, проте ми маємо на увазі у вузькому сенсі – як всебічний аналіз процесу надрокористування у всіх його ланках і сторонах. При цьому враховуються не тільки виробничі аспекти, але й соціальні, суспільні, освітні, моральні тощо. Як показав досвід, надрокористувач в Україні часто є суттєвим, якщо не головним, бюджетоутворювальним суб’єктом регіонального рівня і переймається не тільки прибутковістю власного підприємства, але і добровільно бере на себе відповідальність за розвиток соціальної сфери регіону, району, населеного пункту, культурних та освітніх закладів тощо. Оптимізація виробничого процесу є досить різнобічним напрямом, який об’єднує декілька різновидів аналізу як суто економічної, так і виробничої сфер. Одним із цікавих та ефективних напрямів оптимізації та підвищення ефективності виробничого процесу є методика так званих “інформаційних потоків” [1]. Досвід використання таких робіт показав, що фаховий аналіз та оптимізація інформаційних потоків підприємства дає можливість підвищити його ефективність від декількох відсотків до декількох разів. Інформаційне забезпечення є ще одним аспектом, який надає можливість надрокористувачу не тільки підвищити ефективність надрокористування. Таке забезпечення

досить різнопланове і зорієнтоване на різні сфери застосування. Надання інформаційних послуг з нових наукових напрямів, методик і технологій виробничого змісту створюють передумови підвищення ефективності надрокористування в декількох сферах – прибутковості, екологічності, оптимізації виробничого процесу, зменшення собівартості тощо. Інформаційне забезпечення чинними нормативно-правовими документами особливо актуально в нинішній час адаптації законодавчої сфери до європейських стандартів. Сучасна наука розвивається надзвичайно динамічно, що породжує потенційну можливість підвищення ефективності надрокористування за рахунок впровадження нових технологій надрокористування та комплексного видобування корисних копалин, дорозвідки тощо. Природознавчі та гуманітарні наукові напрями прямо не стосуються надрокористувача, проте в контексті його взаємодії із соціальною, освітньою, гуманітарною та іншими сферами об’єкти надрокористування можуть бути осередками освітнього (шкільного, туристичного, музейного тощо), науково-геологічного (взаємодія з академічними й галузевими і зокрема іноземними інститутами), естетичного (геологічні пам’ятки) та інших складових нашого суспільства. Картографічне забезпечення може бути ще одним суттєвим інформаційним аспектом для надрокористувача. Нині на більшій частині України завершені роботи з Держгеолкарти200 – комплектів карт геологічного змісту багатоцільового призначення, проте, на жаль, пересічному надрокористувачу такі матеріали малодоступні. Це ж стосується і карт іншого призначення, яких за час геологічних досліджень в Україні накопичено колосальну кількість. Складений для території об’єкта надрокористування комплект карт геологічного (а також географічного, геоморфологічного, неотектонічного тощо) змісту має бути для надрокористувача одним з найважливіших інформаційних основ як для перспектив надрокористування, так і для соціальних, освітніх та інших цілей. Вартість послуг такої форми МНСН, звичайно, має бути диференційованою – від мінімальної (контроль нормативно-правової бази) до максимальної, яка має бути прямо пов’язана як з ефективністю надрокористування (в широкому сенсі), так і з прибутковістю надрокористувача. Реальне підвищення ефективності та прибутковості підприємства внаслідок виконання МНСН насправді і є мірилом для надрокористувача, що визначає його вибір щодо того чи іншого виконавця таких робіт МНСН. Питання фахового рівня в організаціях такого європейського типу МНСН виходить на перший план, оскільки результат таких робіт доволі чіткий і визначається підвищенням ефективності надрокористування у всіх згаданих вище аспектах, зокрема в прибутковості надрокористувача. Успішне і конкурентне виконання МНСН потребує від виконавця таких робіт за всіма згаданими напрямами забезпечення фахівцями належного рівня. Наведений побіжний погляд на перспективу МНСН в Україні показує наскільки різнобічна та різнопланова проблема таких робіт. Наведені аспекти не є вичерпними і потребують проведення спеціалізованих наукових робіт з цього питання. Досвід виконання подібних за складністю робіт дає змогу стверджувати, що перед початком виконання таких робіт має передувати створення повного переліку всіх (як прямих, так і дотичних) аспектів, сторін і напрямів щодо надрокористування, значна частина з яких наведена вище. ЛІТЕРАТУРА 1. Русскин В. М., Кириллов В. П. Информационная технология SSADM: методика моделирования информационных потоков при разработке автоматизированных систем//Компьютеры+программы, 3 (18), 1995. С. 15–23.

УДК 51:551.734 (477.5)

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУЧНОМ СОПРОВОЖДЕНИИ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ Гончаров В. Е., канд. геол. наук, УкрГГРИ, Чернигов, Украина, gonch_infogeol@mail.ru, Бабко И. Н. канд. геол. наук, УкрГГРИ, Чернигов, Украина, ira-babko@mail.ru Рассматриваются вопросы повышения уровня научного сопровождения недропользования путём введения его в нормативные документы, регламентирующие проведение геологоразведочных работ. Показана необходимость дальнейшего проведения научных геологических и информационных геологических исследований.

INFORMATION TECHNOLOGY IN SCIENTIFIC MAINTENANCE OF THE SUBSURFACE MANAGEMENT Goncharov Viktor, Ph. d., Ukrainian State Geological Research Institute, Chernigiv, Ukraine, gonch_infogeol@mail.ru; Babko Irina, Ukrainian State Geological Research Institute, Chernigiv, Ukraine, ira-babko@mail.ru Discusses the increasing scientific support of subsoil use by introducing regulations governing the conduct of exploration. Shows the need for further scientific geological exploration and information. Научное сопровождение недропользования сегодня рассматривается как один из современных подходов повышения эффективности геологоразведочных работ (ГРР) и интерпретации полученных результатов. Однако такое утверждение далеко не бесспорно. К сожалению, современные названия не исключают использование в ряде нормативных документов исчерпавших себя теоретических положений и устаревших методов исследования, не приспособленных в полной мере к современным условиям. Это касается как обработки, обобщения и представления новых геолого-геофизических материалов, полученных с помощью современной техники и информационно-технических средств, так и получения с помощью последних новых результатов обработки накопленного ранее геологогеофизического материала. При этом необходимо отметить, что до сих пор вообще не решён чисто теоретический вопрос о необходимом и достаточном объёме разнообразной геологогеофизической информации, а в конечном итоге и знаний, о тех или иных объектах исследования для создания адекватных моделей геологической среды. Наличие этих и других подобных вопросов геологической науки свидетельствует о том, что научная составляющая решения геологических задач так или иначе проявлялась и будет проявляться в дальнейшем на всех этапах и стадиях ГРР. Развитие теоретической и практической геологии в сочетании с бурно развивающейся техникой, технологиями, новыми методами исследований одновременно со сменой условий хозяйствования и, соответственно, источников финансирования оказали существенное влияние на отношение к стадийности проведения ГРР. Сложилась ситуация, при которой возникает необходимость не только создания отдельных нормативных документов, регламентирующих тот или иной новый вид работ. Давно наблюдается необходимость пересмотра основных, давно существующих нормативных документов, регламентирующих производство ГРР в целом, и закрепления, а в некоторых случаях и значительного увеличения роли научной составляющей производства ГРР в существующей нормативной базе. Решение этой проблемы ранее виделось в совершенствовании структуры и увеличении наукоёмкости существующих нормативных документов на основе определения роли, сути и

уровней методологического, методического и научного сопровождения, привлечения более совершенных и современных методик поиска, разведки и разработки местоскоплений залежей нефти и газа, а также решения конкретных вопросов прогноза, картирования и изучения природных объектов – вместилищ полезных ископаемых [1]. “Только при разработке до надлежащего уровня фундаментальных проблем научной базы можно рассчитывать на выполнение её основной функции – повышение достоверности прогнозирования и, следовательно, эффективности разведочных работ” [2, c. 98]. С этой целью предлагалось внедрение системного подхода путём введения системы масштабов для обоснования этапов и стадий работ, сводящих к минимуму и обеспечивающих их максимальную эффективность на уровне современных возможностей. Известно, что “система масштабов, описывающая условия формирования скоплений нефти и газа, лежит в основе всего прогноза, ей подчинены все его элементы и характеристики, в том числе и категории запасов” [2, c. 104]. В итоге, в работе был предложены для обсуждения отдельные фрагменты макета нового нормативного документа, требующие изменения [1]. Годы, прошедшие после опубликования упомянутой выше работы так и не привели ни к существенному совершенствованию и изменению нормативной базы, ни к внедрению геологических методик представления геологической информации на основе использования информационных технологий (ИТ) в практику проведения поисково-разведочных работ. К сожалению, бюджетные научные геологические исследования фактически свёрнуты и только поддерживаются заказные работы разных недропользователей, для решения которых на второй план отодвигается решение теоретических и практических вопросов, связанных с разработкой направлений дальнейшего развития геологической науки. Это привело к созданию несколько парадоксальной ситуации, заключающейся в том, что на фоне свёртывания научных геологических исследований и, соответственно, региональных и поисково-разведочных геолого-геофизических работ ряд отечественных учёных прогнозирует прорыв в геологии на базе использования ИТ и информационно-технических средств (А. Е. Кулинкович и др.). Косвенно эта идея поддерживается работами по созданию единой методической базы и информационной системы мониторинга недропользования объектного уровня, касающихся непосредственно проблем мониторинга и научного сопровождения недропользования (Г. И. Рудько и др.). Естественно, в этой связи прежде всего требует решения вопрос дальнейшего использования ИТ в обработке и представлении накопленной информации и знаний в традициях геологической науки за весь предыдущий период проведения научных исследований и ГРР, которому, к сожалению, уделяется очень мало внимания. Постепенно очевидным становится то, что сегодня более важна адаптация накопленного опыта геологической науки, доказавшей ранее свою эффективность при решении научных и практических проблем, к современным условиям, чем безоговорочное следование процедурам, базирующимся “в основном на методах и концепциях математики, физики, графики (картографии) и лишь в неявном виде – на геологических представлениях” [3, с. 109]. В этом случае действительно решение этой задачи лежит в области объединения современных концепций, подходов и возможностей геоинформатики и методологии научных исследований, а конкретно в использовании методологии и способов решения проблем интенсификации геолого-разведочной деятельности, которые на момент разработки предлагалось решать “путём совершенствования: 1) способов и средств получения фактического материала, 2) способов и средств обработки геологической информации. Совершенствование организационной структуры и методов управления – третий возможный путь – в значительной степени зависит от достижений на двух первых направлениях” [3, c. 113]. При этом отмечалось, что первое направление работ, безусловно, очень важно, но оно непосредственно не затрагивает предметное знание геологии. Реальную отдачу следует ожидать от внедрения современных методологических средств (системного подхода),

математических методов и автоматизированных средств обработки данных, призванных оптимизировать (ускорить и удешевить) процесс получения выводов и, главное, повысить их достоверность. Однако автор справедливо отмечает: “Опыт показал, что логическая организация предметного знания в геологии не всегда согласуется с формальным математическим аппаратом обработки. Это зачастую ведёт к существенному искажению геологических заключений, что порождает свою проблематику. В настоящее время очевидно, что одностороннее приспособление математических методов к традиционной для геологии логической организации геологической информации – не очень эффективный метод познания. Настало время и геологии несколько перестроить структуру знания с учётом требований, предъявляемых междисциплинарным математическим аппаратом” [3, c. 115]. Вынужденное отклонение от строго определённого направления публикации продиктовано необходимостью определения роли и места математических методов в современных исследованиях. Сегодня их следует рассматривать как составную часть ИТ, являющихся основой перестройки геологических знаний и повышения эффективного функционирования геологии в информационном пространстве. В связи с этим на протяжении ряда лет разрабатывались вопросы перестройки и формализации структуры различных, исторически сложившихся направлений геологических исследований. Это позволило обосновать возможность формирования информационного направления в стратиграфии, тектонике и литологии, обеспечить интеграцию вышеупомянутых научных направлений на новой информационной основе и вплотную подойти к реализации проекта В. В. Белоусова о создании “Геономии”. Для современной реализации этого проекта пересмотрена методология и предложены новые методы информационно-геологических исследований, что нашло отражение в многочисленных научных публикациях и в монографии [4]. Но тем не менее всё ещё остаётся открытым вопрос о названии нового научного направления. Исследования показывают, что название “Геоинформатика”, фактически повторяющее название сложившегося первого научного направления, использовавшего информационный подход для проведения исследований специальной науки – географии и получивших название “Географических информационных систем” (ГИС), не совсем отвечает требованиям, выдвигаемым к тандему совместного развития геологии и информатики. Предложенное ранее название “Инфогеология” сегодня также поставлено под сомнение, так как уже озвучена идея о создании “Высшей геологии”, по аналогии с ГИС и другими науками [5]. В таком случае геология, как и другие науки, действительно стоит на пороге нового, более точного уровня описания и изучения разнообразных видимых и погребённых объектов исследования. Более того, выделение территорий с высокой степенью изученности недр позволяет в недалёком будущем приступить к реализации озвученного проекта и к созданию и отработке универсальной технологии прогноза, выявления, картирования, изучения и представления геологических объектов, к созданию информационных геологических моделей отдельных объектов, территорий, регионов и, наконец, изученной части оболочки Земли. По крайней мере современное обеспечение теоретической и технической составляющих проекта позволяет прогнозировать наличие такой возможности. Выполненные на сегодня построения фреймов разномасштабных погребённых объектов в традициях специальной науки с использованием ИТ позволяют говорить о том, что перед геологическими и геофизическими исследованиями стоит вполне конкретная задача разработки цифрового представления результатов работ, где цифровая основа является современной основой обобщения изучения и представления естественных объектов, а значит и условием интеграции наук. Можно просто продолжать игнорировать необходимость активизации работ по внедрению новых информационных технологий в практику ГРР, заключающихся в решении насущных геологических проблем, касающихся прежде всего развития современных методов обобщения результатов современных 3D сейсморазведочных работ на любом уровне и с

достигнутой детальностью. Подобные работы, базирующиеся на геологическом обобщении и интерпретации результатов площадной (двухмерной) сейсморазведки, в своё время обеспечили построения региональных, зональных и детальных структурных карт по кровле нефтегазоносных комплексов, погребённых геологических объектов, межскважинного и межструктурного пространства, не имеющих своих отражающих сейсмических горизонтов. Поэтому отсутствие движения в направлении развития информационных технологий в прогнозных геологических исследованиях и, соответственно, в упорядочения соответствующей нормативной базы попросту делает формальной процедуру научного сопровождения недропользования. ЛИТЕРАТУРА 1. Арсірій Ю. А., Гончаров В. Є. Науковий супровід геологорозвідувальних робіт – у нормативні документи. Регіональний етап. Стаття 1//Геологія і геохімія горючих копалин. 2008. № 2 (143). С. 5–19. 2. Проблемы геологии нефти и газа/Под ред. В. Т. Наливкина, П. К. Иванчука, М. Ф. Двали. Л.: Недра, 1979, 254 с. 3. Мовшович Э. Б. Методологические предпосылки интенсификации геологоразведочной деятельности/Сб.: Методологические проблемы геологии нефти и газа и их связь с практикой. Новосибирск: Наука, 1986. 320 с. 4. Гончаров В. Е. Сублокальный геологический прогноз нефтегазоперспективных объектов в пределах территории с высокой освоенностью недр Днепровско-Донецкой впадины. Монография. Чернигов: ЦНТИ, 2011, 257 с. 5. Гончаров В. Е. Информационные системы в решении прогнозных геологических задач на нефть и газ//Тези доповідей ХІІ Міжнародної конференції “Геоінформатика: теоретичні та прикладні аспекти” 13–16 травня 2013 р. Київ. С. 4979–4985.

ПРАКТИКА ПРОВЕДЕННЯ МОНІТОРИНГУ І НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ НАДРОКОРИСТУВАННЯ НА РОДОВИЩАХ ТВЕРДИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН Кочкур М. В., головний економіст, інженер-геолог (ДГП “Укргеофізика”) Моніторинг та наукове супроводження надрокористування на родовищах твердих корисних копалин проводиться Державним геофізичним підприємством “Укргеофізика” починаючи з 2012 року. Станом на перше півріччя 2014 року ДГП “Укргеофізика” укладено договори на проведення моніторингу й наукового супроводження надрокористування на 98 об’єктах твердих корисних копалин, з них на будівельні піски – 18 об’єктів, на цегельно-черепичні суглинки й глини – 17 об’єктів, на кристалічні породи для будівельного щебеню та каменю бутового – 13 об’єктів, на залізні руди – 12 об’єктів, на вугілля – 10 об’єктів, на вогнетривкі та тугоплавкі глини – п’ять об’єктів, на облицювальне каміння – чотири об’єкти, по три об’єкти на піщано-гравійну суміш, гіпс та ангідрит й вапняки для цементної промисловості та по одному об’єкту на калійні солі, первинні каоліни, пиляльні вапняки, трепел, цементні глини, спонголіти, скляні піски, вторинні каоліни, лужні каоліни та керамзитові глини. Крім того, у 2013 році виконувалися моніторинг і наукове супроводження надрокористування на низці об’єктів флюсових вапняків і доломітів, солей і цементних мергелів у Донецькій області та Автономній Республіці Крим, договори по яких з відомих причин досі не продовжені. Із 98 об’єктів на 96 проводиться видобування корисних копалин, у тому числі 21 родовище є комплексним, на одному об’єкті (будівельні піски) проводиться геологічне вивчення, на одному об’єкті (трепел) проводиться геологічне вивчення та досліднопромислова розробка і на одному об’єкті (вогнетривких і тугоплавких глин) поряд з підготовкою до видобування проводиться довивчення розкривних пісків. Видобування корисних копалин, виходячи із геологічної будови та гірничих умов їх залягання, проводилося невеликими і крупними кар’єрами, штольнями, шахтами та свердловинами. Ураховуючи великий спектр корисних копалин різного призначення, способів та стадій їх видобування, у процесі моніторингу та наукового супроводження надрокористування доводилося до кожного об’єкта застосовувати різні методики, які, власне кажучи, становлять в один ланцюжок досліджень. Оскільки метою моніторингу й наукового супроводження надрокористування є системне спостереження за розробкою чи вивченням родовища, виконання надрокористувачем умов, передбачених спеціальним дозволом та угодою про умови користування надрами, оцінка стану, моделювання й прогнозування змін геологічного середовища, консультативно-методичне забезпечення всіх етапів, стадій та видів робіт, передбачених Програмою робіт, розроблення науково обґрунтованих рекомендацій щодо їх оптимізації, надання допомоги щодо дотримання вимог законодавчих і нормативно-правових актів, методичних рекомендацій, інструкцій, стандартів, технічних регламентів інших загальнодержавних та галузевих нормативних документів під час видобування корисних копалин, то методика проведення досліджень полягала в наступному. Передусім на всіх об’єктах детально вивчалися повноту та якість виконання програми робіт та умов, передбачених спеціальним дозволом на користування надрами й угодою про умови користування надрами. У подальшому для ділянок, що вивчаються, аналогічно за фондовими геологічними матеріалами по ділянці надр і родовищами-аналогами, вивчалася загальна й геологічна

будова ділянки, гідрогеологічні та гірничотехнічні властивості й на основі проекту на геологічне вивчення – методика та технології геологічного вивчення ділянки надр, виявлялися можливі впливи розробки майбутнього родовища на надра й довкілля. Для родовищ, що розробляються або готуються до розробки, на основі звітів про геологічне вивчення родовища й протоколів затвердження запасів вивчалася загальна та геологічна будова родовища, гідрогеологічні й гірничотехнічні властивості родовища і на основі проекту на розробку родовища – методика та технології розробки родовища, вплив або можливий вплив розробки родовища на надра та навколишнє природне середовище тощо. У проектах на геологічне вивчення ділянок надр, на розвідку чи дорозвідку родовищ, вивчалась відповідність методики та технології геологічного вивчення Інструкції із застосування Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр до відповідних родовищ, виданій ДКЗ України, а в разі відсутності таких – ДКЗ СРСР, повнота застосування геологічних, геофізичних, гідрогеологічних, інженерно-геологічних, технологічних та інших видів досліджень, комплексність і повнота вивчення, виходячи з потенціальних можливостей району та геолого-гідрогеологічних й інженерно-технічних умов родовища, використання існуючих гірничих виробок і бурових свердловин, обґрунтування мережі бурових свердловин і гірничих виробок. У процесі геологічного вивчення розглядалися дотримання методики та технології проведення польових робіт, передбачених проектом, геологічна документація розвідувальних виробок чи свердловин, вихід керна, його випробування та виконання відповідних видів аналізів, зокрема технологічних, збереження керна та дублікатів проб тощо. Також розглядалися методи ліквідації гірничих виробок і бурових свердловин і рекультивації порушених ними ділянок. Оцінювалася якість і достовірність польових і лабораторних робіт, обґрунтованість глибини геологічного та гідрогеологічного вивчення відповідно до характеру обводнення розрізу, повноти вивчення гірничо-експлуатаційних робіт на родовищах-аналогах. У процесі обробки геологічної інформації та складання звітів розглядалися відповідність їх Інструкції про зміст, оформлення та порядок подання на розгляд Державної комісії по запасах корисних копалин матеріалів геолого-економічних оцінок родовищ металічних і неметалічних корисних копалин, відповідність гідрогеологічного, інженерногеологічного та еколого-геологічного вивчення вимогам нормативних документів і відповідність запропонованих заходів з охорони довкілля від негативного впливу в процесі подальшої розробки родовища. Під час підготовки родовища до експлуатації розглядався наявний проект на розробку родовища або супроводжувалася його розробка. При цьому особлива увага зверталася на наявність акта про вибір площадки під будівництво об’єкта видобування корисних копалин, відповідність проекту Положенню про проектування гірничодобувних підприємств України та визначення запасів корисних копалин за ступенем підготовленості до видобування, затвердженому наказом Міністерства промислової політики України від 07.05.2004 № 221, Загальносоюзним нормам технологічного проектування підприємств нерудних будівельних матеріалів (ОНТП 18-85)”, затверджених наказом Міністерства промисловості будівельних матеріалів СРСР, НПАОП 0.00-1.24-10 “Правила охорони праці під час розробки родовищ корисних копалин відкритим способом” або НПАОП 0.00-1.34-71 “Правила охорони праці при розробці рудних, нерудних і розсипних родовищ підземним способом”, розміщення наземних і підземних споруд для забезпечення найбільш раціонального та ефективного використання запасів корисних копалин, способи розкриття, видобування та переробки сировини.

Під час проведення розкривних порід зверталася увага на збереження та використання видобутих корисних копалин й раціональне використання розкривних порід. Під час видобування корисних копалин у першу чергу відслідковувалася наявність дозвільних документів і відповідність виконуваних робіт проекту на розробку родовища. Досліджувалися фактичні повнота й комплексність видобування та переробки корисних копалин і відповідність їх системі розробки та схемі переробки мінеральної сировини, особливо системі розробки, що унеможливлює вибіркове відпрацювання найбагатших ділянок родовища та продуктивних пластів, рудних тіл і покладів, яке призводить до зниження якості балансових запасів, що залишаються, раціональність використання розкривних порід, складування й збереження корисних копалин, які не використовуються, зокрема ґрунтово-рослинного шару, а також відходів виробництва, що містять корисні компоненти. Розглядалися створена геологічною службою надрокористувача робоча й зведена геологічні інформації, проведення експлуатаційної розвідки, випробування забоїв при розробці та на їх основі визначалася відповідність установленій при геологічному вивченні родовища та затвердженій відповідними протоколами ДКЗ України, УкрТКЗ, ДКЗ СРСР тощо і передбаченій у робочому проекті, а також відповідність отримуваної продукції ДСТУ, ТУ У, ГОСТам та іншим нормативним документам. Розглядалися також стан і достовірність первинного, зведеного і щорічного обліку руху запасів, утрат та збіднювання корисних копалин, що проводиться геологічною й маркшейдерською службами та оцінювалася необхідність довивчення родовища. Вивчалися також річний план проведення гірничих робіт та переробки мінеральної сировини і розроблені заходи щодо охорони надр та довкілля. Особлива увага надавалася оцінці впливу розробки родовища на довкілля та його відповідності проектним прогнозам. Вивчалися відповідність технології зберігання, утилізації чи скиду дренажних вод проекту робіт. Оцінювалися стан шламонакопичувачів, відстійників рідких відходів, териконів і складованих розкривних порід, їх вплив на підземні та поверхневі води, ґрунти, повітря та інші складові довкілля. Детально аналізувалися система контролю за впливом розробки родовища на довкілля, відповідність впливу розробки родовища на довкілля проектним прогнозам та оцінювалася ефективність заходів, що проводяться надрокористувачем, для зменшення негативного впливу на довкілля та екологічну ситуацію в районі. Аналізувалася своєчасність і повнота надання звітної інформації органам виконавчої влади. За результатами проведених робіт з моніторингу та наукового супроводження складалися відповідні звіти. Для зменшення витрат часу на складання річних звітів звіти складалися з наростаючим обсягом: за І квартал, І півріччя, дев’ять місяців та рік. Основні показники, що висвітлені у звітах попередніх років (геологічна будова родовища, затверджені запаси, обсяги видобування, якість сировини тощо) зберігалися в нових звітах з метою формування статистичних даних, які будуть використані під час складання підсумкового звіту. Звіти складаються відповідно до вимог наказу Міністерства екології та природних ресурсів України від 11.03.2013 № 96 “Про затвердження Положення про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування” і вміщують такі розділи: Загальні відомості про об’єкт та замовника; Мета моніторингу та наукового супроводження, програма і обсяг виконаних робіт; Відомості про спеціалізоване підприємство; Перелік

нормативно-методичних документів, відповідно до яких проводилися моніторинг та наукове супроводження; Моніторинг та наукове супроводження робіт на конкретному родовищі (ділянці надр) і Рекомендації щодо організації виконання Програми робіт, відповідно до норм законодавства. Оцінюючи результати проведення робіт з моніторингу та наукового супроводження варто відзначити, що найбільші труднощі під час їх проведення виникають на родовищах місцевої сировини (піски, суглинки), де в багатьох випадках доводиться налагоджувати геологічне обслуговування, надавати рекомендації щодо раціональнішого проведення видобувних робіт, а також щодо здійснення радіаційно-гігієнічної оцінки сировини в кар’єрі. Хоча більшість родовищ мають затверджену в ДКЗ України радіаційно-гігієнічну оцінку сировини, в особливих умовах спеціальних дозволів на користування надрами постійно залишається вимога щодо контролю за породами в кар’єрі та готовою продукцією на відповідність вимогам НРБУ-97. Контрольні організації, не вдаючись у деталі, вимагають відповідний звіт щодо радіаційно-гігієнічної оцінки сировини, що буде видобута в поточному році, виконаний конкретною організацією, що чинним законодавством не передбачено. Таку оцінку може здійснювати й надрокористувач способом вимірів радіоактивності порід та аналізу проб сировини в сертифікованих лабораторіях, тим більше, що на готову сировину, що реалізується, чи вироби з неї надається відповідний сертифікат. На великих родовищах, де роботи геологічної й маркшейдерської служб добре налагоджені, роботи з проведення моніторингу та наукового супроводження проводяться без будь-яких труднощів і відповідають вимогам чинних документів. Рекомендації щодо них мають більш декларативний зміст і здебільшого спрямовані на нагадування щодо виконання окремих пунктів, передбачених спеціальним дозволом на користування надрами, угодою про умови користування надрами, рекомендаціями ДКЗ України, УкрТКЗ чи ДКЗ СРСР, проектом на розробку родовища чи розділом ОВНС.

УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ НАДРОКОРИСТУВАННЯ В УКРДГРІ Красножон М. Д., Лютий Г. Г., Люта Н. Г, Лисенко О. А., Василенко А. П., УкрДГРІ, м. Київ, Україна, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua Набутий у результаті більш ніж 2-річного періоду проведення моніторингу й наукового супроводу досвід УкрДГРІ показав, що чинні “Методичні рекомендації з проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування” потребують суттєвого вдосконалення. Провідні фахівці інституту підготували оновлений варіант цього документа, доповнений та уточнений, з урахуванням напрацювань з моніторингу та наукового супроводження родовищ різних видів корисних копалин.

ENHANCEMENT OF METHODICAL SUPPORT OF MONITORING AND SCIENTIFIC MAINTENANCE OF SUBSURFACE USE IN UKRSGRI Krasnozhon M. D., Lyuty G. G., Lyuta N. G., Lysenko O. A., Vasylenko A. P. UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua More than two years' experience of carrying out monitoring and scientific maintenance in UkrSGRI showed that operating “Methodical recommendations on carrying out monitoring and scientific maintenance of subsurface use” require essential enhancement. Leading experts of the institute prepared the updated version of this document, added and specified in the accounting of practices of monitoring and scientific maintenance of different types of minerals deposits. Чинні “Методичні рекомендації з проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування”, якими нині послуговуються виконавці цих робіт, фактично були розроблені до початку проведення цих робіт підприємствами геологічної галузі. Досвід, набутий фахівцями Українського державного геологорозвідувального інституту (УкрДГРІ) впродовж більш ніж 2-річного періоду здійснення моніторингу та наукового супроводження геологічного вивчення та експлуатації родовищ нафти, газу, вугілля, металічних і неметалічних корисних копалин та підземних вод, переконливо засвідчив необхідність внесення змін та доповнень до згаданого вище методичного документа. Це було підтверджено Ухвалою І Міжнародної науково-практичної конференції “Актуальні питання моніторингу і наукового супроводження надрокористування та геологічної експертизи “Геомоніторинг-2013”, (м. Судак, 9–13 вересня 2013 р.), у якій необхідність розробки й удосконалення нормативного та науково-методичного забезпечення моніторингу й наукового супроводження надрокористування та геологічної експертизи в Україні було визнано першочерговими завданнями. Підготовка оновленого варіанта зазначеного документа – “Методики проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування” (далі – “Методики”) здійснювалася за такими основними напрямами. 1. Оскільки наказом Міністерства екології та природних ресурсів України № 96 від 11.03.2013 року було затверджене Положення про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування, то основні формулювання розділу 1 – “Загальних положень” “Методики” були приведені у відповідність до визначень, наведених в офіційному документі.

2. Уточнено й викладено в логічній послідовності на основі досвіду проведення відповідних досліджень завдання моніторингу та наукового супроводження геологічного вивчення, зокрема дослідно-промислової розробки, а також видобування газоподібних корисних копалин, рідких горючих корисних копалин, газу метану вугільних родовищ та вуглевмісних товщ; твердих горючих корисних копалин, металовмісних (металічних) та неметаловмісних (неметалічних) корисних копалин і підземних вод. 3. “Методику” будо доповнено розділом, що визначає завдання моніторингу й наукового супроводження геологічного вивчення, зокрема дослідно-промислової розробки та видобування грязей лікувальних. 4. Підготовлено розділ з моніторингу та наукового супроводження будівництва й експлуатації підземних споруд, не пов’язаних з видобуванням корисних копалин, а також створення геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне, санітарно-оздоровче значення. Зважаючи на суттєві відмінності потенційних об’єктів досліджень, окремо викладені завдання моніторингу та наукового супроводження геологічного вивчення й будівництва, а також експлуатації гірничих виробок для транспортних, технологічних, господарських, лікувальних та інших потреб; полігонів зберігання та захоронення рідких і газоподібних компонентів у глибоких геологічних структурах, а також створення та функціонування геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне та рекреаційне значення (наукових полігонів, геологічних заповідників, заказників, пам’яток природи). 5. Чимало питань і претензій як надрокористувачами, так і виконавцями моніторингу висловлювалося щодо встановлення коефіцієнтів при визначенні працевитрат. Тому було вдосконалено обґрунтування та розрахунок коригуючих коефіцієнтів з визначення витрат праці в процесі надання послуг з моніторингу та наукового супроводження. Зокрема було уточнено підходи щодо визначення складності геологічної будови родовищ; удосконалено визначення коефіцієнта К2 щодо кількості свердловин при проведенні геологічного довивчення об’єктів твердих корисних копалин, а також коефіцієнта К2, який застосовується для оцінки кількості свердловин на підземні води; передбачено коефіцієнт, який ураховує обсяги ресурсів і запасів твердих корисних копалин, для родовищ з невеликими запасами, на рівні К3 = 0,5, та вдосконалено визначення коефіцієнта К4, який ураховує кількість застосованих геофізичних методів. Розроблення та впровадження вдосконаленої “Методики проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування” сприятиме підвищенню якості надання послуг надрокористувачам і забезпечить ефективніше державне регулювання в галузі надрокористування.

УДК 551.2.01

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ Кочетков С. И., Васильева И. В. (Укр ГГРИ, г. Киев, Украина) Проанализированы фактические данные проявлений метана на примере одной из шахт Донецкой области. Рассмотрены основные причины возникновения газодинамических явлений. Охарактеризованы последствия этих явлений.

GAS-DYNAMIC PHENOMENA. CAUSES AND THEIR IMPLICATIONS Kochetckov S., Vasilyeva I., Ukr SGRI, Kyiv, Ukraine There are analyzed the evidence manifestations of methane on the example of one of the mines of Donetsk region. There are considered the main causes of gas-dynamic phenomena. There are characterized the effects of these phenomena. Согласно горной энциклопедии, газодинамические явления в шахтах — разрушения массива пород под влиянием горного давления, сопровождающиеся кратковременным выделением газа (метана и др.). Тектонически нарушенный природный угленосный массив способен порождать газодинамические проявления при нарушении его естественного состояния равновесия в процессе ведения горных работ. Главным источником сил, инициирующим газодинамические проявления, является высокий уровень действующих напряжений в силовом поле природного массива. Наиболее опасными по газодинамическим проявлениям являются природные (естественные) аномальные зоны выпуклой, вогнутой и седловидной форм залегания пласта с градиентом кривизны примерно 0,2–0,25 км-1 и более. Только в границах области тектонической нарушенности шахтопласта, включающей аномальные зоны высокого уровня напряжений, с увеличением глубины разработки возрастает частота и интенсивность газодинамических проявлений. Техногенные аномальные (опорные) зоны повышенных напряжений, образующиеся при отработке тектонически нарушенного шахтопласта, в целом ухудшают геомеханические условия производства горных работ. В выработках, подверженных воздействию техногенных зон, обычно возрастает степень проявлений горного давления, однако опасность газодинамических проявлений существенно возрастает лишь в пределах площади совместного действия высокого уровня напряжений аномальных зон природного и техногенного происхождений. На рис. 1 можно увидеть, что фактические проявления метана приурочены к зонам тектонических нарушений. Это могут быть нарушения разрывного характера со сдвигом пород или без него, зоны трещиноватости и дробления пород. Тектоническая природа нарушенных зон подчеркивается сопутствующим водопроявлением, что отмечено на схеме. Водопритоки в горные выработки могут наблюдаться как из пород кровли, так и из пород почвы, вследствие повышенной трещиноватости пород в зонах тектонической нарушенности. Из опыта ведения горных работ установлено, что потенциальные зоны метановыделений распространяются на расстояние 110 м по нормали от дизъюктивных нарушений и прилегающих к ним зон в обе стороны от площади сместителя. Таким образом,

исходя из фактических данных, можно выделить потенциально опасные зоны по газодинамическим явлениям на шахтном поле.

-400

-45 0

-50 0

10.01.14.

2 1

26.10.11.

-55 0

26.12.03. 27.05.12.

5 I-05

26.12.13.

07.10.04.

-60 0 21.10.11.

24.04.03.

Рис. 1. Карта-схема участка шахтного поля (пласт l3) с вынесением потенциально опасных зон метановыделения

О последствиях проявлений метана можно судить исходя из следующих фактических данных (нумерация соответствуют участкам фактического метанопроявления на карте-схеме (рис. 1)): 1. 10.01.2014 г. Выброшено 145 т угля, 5088 м3 метана, отброс угля на 13,3 м по выработке, загазирование в течение 5 часов 46 мин. 2. 26.12.2013 г. Выброшено 134 т угля, 3700 м3 метана, отброс угля на 14 м по выработке, загазирование в течение 13 часов 50 мин. 3. 27.05.2012 г. Выброшено 206 т угля, 1350 м3 метана, отброс угля на 36 м по выработке, загазирование в течение 15 часов 15 мин. 4. 21.10.2011 г. Выброшено 360 т угля, 7940 м3 метана, отброс угля на 36 м по выработке, загазирование в течение 4 часов 55 мин. 5. 26.12.2003 г. Выброшено 480 т угля, 14400 м3 метана, засыпано 27 м выработки, загазирование в течение 8 часов. 6. 24.04.2003 г. Выброшено 880 т угля, 19 000 м3 метана, засыпано 117 м выработки, загазирование в течение 40 часов. Все эти случаи выбросов метана были спровоцированы сотрясательным взрыванием. Сотрясательное взрывание является средством борьбы с внезапными выбросами угля и газа, которое основано на использовании свойств отдельных угольных пластов давать выбросы при ведении горных работ. Дегазация угольного пласта, проводимая подобным образом, сопровождается вероятностью внезапного высвобождения некоторых объемов

сорбированных молекул метана. Как видно из статистических данных, при определенном сочетании факторов этот процесс может реализоваться в газодинамическое явление. Сама разработка угля довольно часто сопровождается газодинамическими проявлениями горного давления, которые в настоящее время относят к “непонятным по происхождению”. На сегодняшний день существует много версий объяснения причин ГДЯ и мы не будем останавливаться на их критическом анализе, тем более, что для этого требуется специальная подготовка. В основном они сводятся к трем позициям. 1. Причина выбросов заключается в наличии газа, аккумулированного в процессе угленакопления. 2. Возникновение выбросов обусловлено силами горного давления веса налегающей толщи пород в сочетании с определенными физико-механическими свойствами подверженных выбросу пород. 3. Выбросы провоцируются тектоническими напряжениями в породах земной коры, величина которых существенно больше возникающих гравитационных напряжений от веса пород налегающей толщи. Единственное, что отсутствует практически во всех объяснениях – это анализ физикохимического состояния поверхности порового пространства угольных пластов и характер их смачиваемости. В монографии Алексеева [1] рассматривается проблема сорбции молекул воды и метана, но как-то в стороне остается такое явление, как капиллярной конденсации водяных паров. В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды при некотором парциальном давлении Р, которое, как правило, меньше давления насыщенного пара Р0. Отношение Р/Р0, выраженное в процентах, называется относительной влажностью воздуха. Если изотермически сжимать ненасыщенный пар при T < Tкр, то его давление будет возрастать, пока не станет равным давлению насыщенного пара. При дальнейшем уменьшении объема образуется жидкость и устанавливается динамическое равновесие между жидкостью и ее насыщенным паром. Рассмотрим процесс формирования атмосферы угольного пласта. Движущими силами преобразования растительных остатков является возрастающие температура и давление вышележащих пород по мере погружения на все большую глубину. Газы и вода являются побочными продуктами процесса углефикации, в результате которого исходные растительные клетки теряют часть водорода и кислорода в виде воды, метана и других газов. Давление вышележащих пород и выход образующихся газообразных продуктов создают характерную дисперсную пористо-трещиноватую структуру ископаемых углей с размерами пустот в диапазоне семи порядков – от соизмеримых с размерами молекул метана (диаметр 0,414 нм) и воды до трещин с просветами в несколько миллиметров. Метан в угле находится в трех фазовых состояниях: 1) в свободном виде в фильтрационном объеме и закрытых порах; 2) в абсорбированном виде в блоках угля (твердый раствор); 3) на поверхности закрытых и открытых пор (адсорбированный метан). Наибольшее количество метана, порядка 60–70 %, находится в закрытых порах. Это позволяет думать, что концентрация водяных паров происходит только в наиболее крупных порах и трещинах. Погружение пластов на глубину способствует герметизации порового пространства и повышению внутрипорового давления. Морфология порового пространства углей очень разнообразна: это поры в основном сферической и цилиндрической формы во всевозможных сочетаниях размеров и сечений, наложенных усложнений в виде пережимов и сужений. Имеется большое количество закрытых и тупиковых пор, которые могут являться апофизами трещин и крупных пор. В контексте вышесказанного, в крупных порах, при соответствующем давлении, пары воды, имея более высокое парциальное давление, конденсируются в жидкость, которая стабилизируется межмолекулярными водородными связями, тогда как метан продолжает оставаться газом. Образовавшаяся жидкость встраивается в тупиковые поры или пережимы

поровых каналов. В [1] отмечается, что молекулы воды адсорбируются на любой гидрофильной поверхности, а практически все гидрофобные адсорбенты имеют на своей поверхности гидрофильные центры адсорбции. Их активными центрами являются различные π-связи, одиночные электронные пары, катионы малых радиусов, кислородсодержащие группы, радикалы СН, СН2, СН3. Именно на гидрофильных центрах в первую очередь и адсорбируются молекулы воды. Это обстоятельство приводит к локализованному характеру адсорбции воды на углях при малых степенях заполнения его поверхности. Однако какиелибо сведения о состоянии молекул адсорбированной воды на гидрофобных адсорбентах с различной концентрацией и полярностью гидрофильных центров в литературе отсутствуют. С другой стороны, экспериментально установлено [2], что угли пластов как опасных, так и не опасных по выбросам, не отличаются по своим сорбционным характеристикам. Видимо распределение влаги в пустотном пространстве угля является определяющим. Она не может покрывать всю поверхность крупных пор и трещин в виде сорбционного слоя, тем более, что большая часть этой поверхности занята молекулами метана. Влага должна заполнить тупиковые поры и пережимы поровых каналом по принципу капиллярной конденсации. При этом в зависимости от преобладающего типа смачивания образуются мениски вогнутой или выгнутой формы. При конденсации влаги давление в пустотном пространстве снижается и сюда может быть направлен диффузионный поток метана из твердого раствора и закрытых пор. Сам угольный пласт испытывает постоянное давление вышележащих пород. В то же время и сконденсировавшийся пар при вогнутой поверхности мениска провоцирует сжатие порового пространства. Всё это повышает давление в объеме и заставляет растворяться метан в жидкой фазе. Из возможных компонентов газа в атмосфере угля метан обладает наибольшей растворимостью в воде. Калберсон и Мак-Кетта (1951) установили, что растворимость метана в воде увеличивается с давлением. Механизм растворения можно прокомментировать следующим рисунком.

На нем приведены случаи плоской поверхности, а также выпуклого и вогнутого мениска. Во всех трех вариантах пунктиром показана сфера молекулярного действия молекулы метана М, переходящей из газовой фазы в жидкость. Заштрихованная часть этой сферы заключена внутри жидкости. При одном и том же расстоянии Х молекулы метана от поверхности влаги сила притяжения F зависит от формы этой поверхности и в случае вогнутого мениска она наибольшая. Отсюда понятно, почему при прочих равных условиях сорбция метана сконденсировавшейся влагой зависит от смачиваемости поверхности пор. Скорее всего, в достаточном количестве метан сорбируется именно вогнутыми менисками. О смачиваемости

поверхности угля информации практически нет. В работе [3] показано, что химический состав угля существенно влияет на величину краевого угла смачивания θ. В частности, величина краевого угла возрастает примерно на 30° при увеличении содержания углерода С в угле на 20 %, а водорода на 2 %. Большое содержание в угле кислородных групп O+N+S приводит к уменьшению значения θ. В зависимости от типа углей угол смачивания меняется от 75 до114°. В угольном пласте, как и в любой системе, внутреннее состояние стремится к равновесию. Сложившееся равновесное состояние между газообразным и сорбированным метаном нарушается при изменении давления газа. При его увеличении начинается сорбция, а при уменьшении происходит процесс десорбции. При вскрытии породы и угля выработками происходит резкий спад давления до уровня атмосферного давления в выработке. При этом поры, содержащие воду с сорбированным метаном, становятся своего рода микродетонаторами, ибо в них в результате кавитационного эффекта происходит резкий выброс газа. Это чем-то напоминает неаккуратное открывание шампанского. Следует отметить, что большой силы внезапные выбросы происходят и при подземной разработке калийных солей. В Германии был зафиксирован выброс около 100 000 т калийной соли и нескольких сотен тысяч кубических метров газа (газ выходил в течении 25 мин). При этих явлениях выделяется главным образом углекислый газ. Характерно, что при разработке калийных солей выбросы происходят только там, где породы содержат газоносный рассеянный уголь [4]. Внезапные выбросы соли и газа, так же как и внезапные выбросы угля и газа, происходят главным образом в зонах геологических нарушений, характеризующихся высокой пустотностью. На рисунке, где представлен только фрагмент шахтного поля, зоны трещиноватости (возможно корректнее их называть зонами пустотности) ограничены в размерах. Статистика ГДЯ, приведенная в начале статьи, однозначно указывает на то, что выбросы при сотрясательном взрывании происходят как бы избирательно, с различной мощностью и длительностью во времени. Это позволяет считать, что масштаб явления зависит от количества вовлеченного в процесс метана. Количество метана определяется вмещающим его объемом пустотного пространства. Локализация участков повышенной опасности может быть произвольной в пределах тектонически ослабленных зон, но скорее всего это места их пересечения. В них чаще всего наблюдаются взаимные сдвиги, смещения, которые усложняют структуру пустотности пережимами, выклиниванием трещин и поровых каналов. В них при возрастающем общем давлении происходит капиллярная конденсация водяных паров и блокирование. Это процесс, видимо, длится очень долго, пока в определенный момент не будет сформирована изолированная область повышенной пористости. Процесс сорбции метана проходит по описанному выше механизму. Следует еще раз подчеркнуть, что капиллярная конденсация происходит на гидрофильных центрах и поверхности. В связи с этим необходимо, как минимум, проведение лабораторных исследований смачиваемости, фильтрационно-емкостных характеристик и химического состава угля и вмещающих пород. Вполне вероятно, что именно различия в смачиваемости делают разрабатываемые объекты опасными и безопасными по ГДЯ. Ведь если уголь (возможно антрацит) имеет большой угол смачивания, на его поверхности в местах сужения пор не конденсируется влага, не формируются изолированные пустоты, не образуются вогнутые мениски и не сорбируется метан. Т. е. не возникает детонирующих элементов. Таким образом, исследование природной газоносности, геологических факторов и физико-химических процессов, определяющих образование, накопление и сохранение газов в угольной толще, а также оценка характера выделения газов в горные выработки – это первостепенные задачи научного сопровождения процесса разработки шахтных полей.

От их решения зависит выбор комплекса мероприятий по обеспечению безопасности труда. ЛИТЕРАТУРА 1.. Алексеев А. Д. Физика угля и горных процессов. НАНУ Институт физики горных процессов, Донецк, 2009. 2. Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. М.: Недра, 1978. 3. Архипов В. А. и др., Определение характеристик смачиваемости порошковых материалов, Известия высших учебных заведений Т. 55. № 7/2. Физика, 2012. 4. Петросян А. Э. и др., Исследование процессов возникновения внезапных выбросов угля и газа. М.: Наука, 1978.

СТВОРЕННЯ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ З ГЕОЛОГІЧНОГО ВИВЧЕННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ НАДР Левченко О. І., канд. геол. наук, levchenko_al@mail.ru, Коломійченко Б. Ф., Бесценна Л. Г. (УкрДГРІ, м. Київ, Україна)

Розглядається актуальність створення сучасної вітчизняної нормативно-правової бази з урегулювання порядку нормативно-правового забезпечення проектування й визначення кошторисної вартості геологорозвідувальних робіт, вимоги до побудови проекту, урегулювання порядку планування та фінансування геологорозвідувальних робіт

CREATION OF NORMATIVE LEGAL MAINTENANCE OF GEOLOGICAL STUDYING AND USE OF MINERAL COMMODITY Levchenko A. I., Ph.D Geol. Sci., levchenko_al@mail.ru, Kolomijchenko B. F., Bescenna L. G. (UkrSGRI, Kyiv, Ukraine)

Questions of a urgency of creation of modern domestic normative legal base of designing and calculation of budget cost of prospecting works, algorithm of creation of the project, planning and financing of prospecting works are considered. Основними актуальними напрямами робіт з науково-методичної тематики є: Створення галузевої нормативно-правової бази: – вивчення та узагальнення чинної в Україні законодавчої й нормативної бази з питань планування, проектування, фінансування та проведення геологорозвідувальних робіт; – розробка проектів нормативно-правових актів науково-виробничої діяльності підприємств та організацій галузі, їх погодження й подання на затвердження; – збір, накопичення, обробка та аналіз інформації щодо цін на матеріально-технічні ресурси (МТР) та вартості трудових ресурсів, що використовуються під час проведення геологорозвідувальних робіт і складання Каталогу базових цін на МТР; – моніторинг нормативно-методичної та аналітично-інформаційної бази геологічних підприємств з фінансово-економічної проблематики в ринкових умовах господарювання. Насамперед необхідно: 1. Розробити законодавчі й нормативно-правові акти з надрокористування з економічних питань та організаційно-методичного забезпечення: 1.1. Затвердити Інструкцію зі складання проектів та кошторисів на проведення геологорозвідувальних робіт. 1.2. Пропонується розробити концепцію нормативного документа “Порядок планування та фінансування геологорозвідувальних робіт, які виконуються за кошти державного бюджету”. Цільове призначення розробок Інструкцію зі складання проектів і кошторисів на проведення геологорозвідувальних робіт розробили працівники інституту для створення сучасної вітчизняної нормативноправової бази з урегулювання порядку проектування й визначення кошторисної вартості

геологорозвідувальних робіт для встановлення єдиного підходу до формування технічної частини проектів з проведення геологорозвідувальних робіт та кошторисів на їх проведення. До цього часу ці питання регламентуються нормативно-правовими актами колишнього СРСР, згідно з наказом Міністерства екології та природних ресурсів України від 20.06.2002 року № 235 і додатка 7 до нього, зокрема такими: а) Инструкция по составлению проектов и смет на геологоразведочные работы, М., 1986 г., утвержденная приказом бывшего Министерства геологии СССР от 14.03.1985 г. № 121; б) Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектносметной документации на строительство скважин на нефть и газ. Мингео СССР, М., 1986 г., утвержденная приказом Министерства нефтяной промышленности СССР от 06.08.1986 г. № 443, приказом Министерства газовой промышленности СССР от 04.1986 г. № 275, приказом Министерства геологии СССР от 31.12.1986 г. № 705. Прийняття акта забезпечить раціональне використання коштів державного бюджету, які виділяються на проведення геологорозвідувальних робіт, унаслідок: зниження матеріалоємності, трудомісткості та кошторисної вартості ГРР; використання новітніх досягнень вітчизняної й зарубіжної науки та техніки, упровадження прогресивних матеріалів, укрупнених монтажних блоків обладнання, будівельних конструкцій і виробів високої заводської готовності й монтажної придатності, передової організації виробництва та праці; найекономічніших транспортних схем завезення матеріалів, конструкцій та обладнання на місце проведення ГРР; раціонального використання земель, ефективних засобів охорони довкілля, які унеможливлюють забруднення атмосфери, морів, водоймищ і ґрунту шкідливими викидами й стоками; забезпечення сейсмостійкості, вибухо- і пожежобезпеки; поліпшення умов праці й побуту працюючих; автоматизації систем управління технологічними процесами. Інструкція врегулює питання проведення технічного, інтелектуального та соціальнопобутового переоснащення галузі, що у свою чергу забезпечить стабільність розвитку геологорозвідувальної галузі, збільшення обсягів проведення геологорозвідувальних робіт та обсягів приростів запасів корисних копалин. Основні положення Інструкції стосуються таких напрямів нормативно-правового регулювання та забезпечення проектування й визначення кошторисної вартості геологорозвідувальних робіт: вимоги до побудови проекту, особливості проектування окремих видів робіт і витрат, порядок розрахунків проектних показників, оформлення проекту, порядок формування кошторису за статтями витрат з урахуванням Положень (стандартів) бухгалтерського обліку, склад зведеного кошторису, порядок оформлення кошторису, порядок погодження і затвердження проектно-кошторисної документації. Галузеві стандарти з планування та фінансування геологорозвідувальних робіт, НД ДКР у геологічній галузі ГСТУ 41-00032626-00-019-2000 і ГСТУ 41-0032626-00-014-2000, які затверджені наказом Комітету України з питань геології та використання надр 17.03.2000 № 44, є застарілими й не враховують останніх змін законодавчих актів і постанов Кабінету Міністрів щодо змін Порядку проведення геологорозвідувальних робіт, а також не дають змоги внести необхідні, на наш погляд, зміни до Порядку. Необхідно констатувати, що робота з постійного поновлення нормативної бази проведення ГРР ще не стала пріоритетною загалом по галузі і в інституті зокрема, хоча всім зрозуміло, що до виконання будь-якої роботи спочатку потрібно виконати доскональні економічні розрахунки, тому не звернути увагу на пріоритетність нормативного забезпечення функціонування галузі для забезпечення ефективності геологічних досліджень неможливо, а ігнорування цього принципу призводить до збитковості діяльності й 41

неефективності геологічних досліджень. По-друге, в питанні нормативного забезпечення визначення кошторисної вартості НД ДКР експерти й контрольні органи розуміють тільки конкретні елементні норми часу на виконання окремих елементів робіт, які неможливо розрахувати за будь-яких підходів. Тому необхідно визначитись з тим, що можливо найбільш раціональним для визначення кошторисної вартості НД ДКР є нормативний метод розрахунку витрат праці творчого колективу потенційних виконавців НД ДКР і витрат на оплату праці як основи розрахунків повної кошторисної вартості робіт, проведення експертизи кошторису на проведення НД ДКР, на наш погляд, не є необхідністю . Вважаємо за необхідне вирішити назрілі питання зі створення нормативно-правової бази з порядку проведення геологорозвідувальних робіт, складання проектно-кошторисної документації та запланувати УкрДГРІ до кінця І півріччя 2015 року розробити, узгодити та затвердити у встановленому порядку нову редакцію об’єднаного ГСТУ, у якій урахувати всі зміни в нормативно-правовій базі та об’єднати 2 ГСТУ в один з планування та фінансування геологорозвідувальних робіт, які виконуються за кошти держбюджету, включивши до нього і особливості планування та фінансування робіт з НД ДКР, прийнявши за основу основні положення Порядку проведення геологорозвідувальних робіт (постанова КМУ від 25.01.1999 р. № 83) зі змінами станом на 01.01.2014 р. Створені впродовж року напрацювання НДР щодо проведення аналізу фінансовоекономічної діяльності підприємств галузі дають можливість виконати завдання, зокрема: – складання фінпланів геологічними підприємствами й моніторинг їх виконання. Для забезпечення виконання статей 75 і 77 Господарського кодексу України та наказу Мінекономіки України від 21.06.2005 № 173 “Про затвердження Порядку складання, затвердження та контролю виконання фінансових планів державних підприємств, акціонерних, холдингових компаній та інших суб’єктів господарювання, у статутному фонді яких більше 50 відсотків акцій (часток, паїв) належать державі, та їх дочірніх підприємств” (із змінами) надавати щоквартально інформацію про виконання фінансового плану підприємствами, попередньо узгодивши її електронний варіант у повному обсязі у відповідному підрозділі УкрДГРІ (e-mail: ekofin@list.ru, тел. (факс) 0 (4622) 4-32-75). Інформація має містити такі матеріали: 1. Звіт про виконання фінансового плану підприємства в шаблоні Excel за формою, затвердженою наказом Мінекономіки України від 16.03.2009 № 216 (нагадуємо, що всі розділи додатків до звіту обов’язково мають бути заповнені, при цьому суми показників, відображені в рядках із зазначенням “розшифрувати”, необхідно розшифрувати в табл. 4 та 5 фінансового плану із зазначенням виду надходжень або витрат); – підготовлення інформації про фінансово-господарську діяльність геологічних підприємств і організацій, опрацьовання інформації про їх склад і структури, що входили до сфери управління Державної служби геології та надр України станом на 01.01.2014, а саме: трьох державних регіональних геологічних підприємств (“СхідДРГП”, ДРГП “Донецькгеологія”, “ПричорноморДРГП”), двох казенних підприємств (КП “Кіровгеологія”, КП “Південукргеологія”), ДП “Українська геологічна компанія”, ДГП “Укргеофізика”, ДНВП “ДІГфонд України”, УкрДГРІ, ДКЗ України та ДГП “Геолекспертиза”. Крім того, подається інформація щодо виконання окремих показників ДП “Бурштин України”. Водночас на сьогодні лише опрацьовується організаційна структура ДРГП “Північгеологія”, середньооблікова чисельність якого в еквіваленті повної зайнятості становить 5 чол. Тому фактично ще не створене підприємство не включено до аналізу. Також КП “Південекогеоцентр”, яке входило до сфери управління Державної служби геології та надр України в минулому періоді, у зв’язку з політичною

ситуацією в країні не надало матеріали у звітному періоді і не включене до аналізу звітного періоду. Аналіз проводиться методом порівняння окремих фінансово-економічних показників, досягнутих підприємствами в І кварталі 2014 та 2013 років.

МОНИТОРИНГ И НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ РАЗРАБОТКИ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ (на примере Новоселовского месторождения в Харьковской области) Лисенко А. А., УкрГГРИ, г. Киев, Украина, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua Богданова С. И., НГОК, с. Новоселовка, Харьковская обл., all_novogok@ngok.com.ua Кварцевые пески имеют широкое развитие на территории Украины и активно разрабатываются. Месторождения этого сырья имеют характерные черты и особенности, которые должны быть учтены при проведении мониторинга и научного сопровождения недропользования. Карьеры отработанных месторождений могут использоваться как объекты геологического туризма и для создания зон отдыха.

MONITORING AND SCIENTIFIC SUPPORT OF INDUSTRIAL MINING OF QUARTZ SANDS (on example of Novoselovski deposit in the the Kharkiv region) Lysenko O. A., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua Bogdanova S. I., Novoselovskiy Mining, Novoselovka, Kharkiv region, all_novogok@ngok.com.ua Quartz sands have extensive development in Ukraine and actively developed. Deposits of these raw materials have their own characteristics and features that should be considered in the monitoring and scientific support subsurface use. Career waste deposits can be used as objects of geological tourism and to create recreational areas. Вступление Кварцевые пески играют важную роль в балансе минерально-сырьевой базы Украины. Разведанные запасы и ресурсы значительны и сосредоточены главным образом в пределах Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) и Украинского щита (УЩ). Наибольшее развитие в ДДВ кварцевые пески имеют на территории Харьковской области, где находятся крупные по запасам месторождения: Берестовеньковское, Новоселовское. Запасы кварцевых песков полностью обеспечивают потребности Украины, значительная их часть экспортируется. На базе отечественных месторождений работает несколько предприятий, наибольшую известность среди которых имеют Новоселовский ГОК, Папернянский карьер. Для производства кварцевого стекла используются очень чистые кварцевые пески, в основном обогащенные. Кроме качественных и технологических характеристик сырья, на экономическую эффективность работы добывающих предприятий влияют геологические особенности объектов, гидрогеологические и горнотехнические условия експлуатации, методы рекультивации отработанных участков. Этими особенностями определяется специфика работ на каждом из объектов, что должно учитываться при проведении мониторинга и научного сопровождения как на стадии геологического изучения, так и при эксплуатации месторождений. В конечном итоге предусматривается разработка научно обоснованных рекомендаций по оптимизации работ, включенных в программы недропользователей. Особенности Новоселовского месторождения как объекта мониторинговых исследований Новоселовское месторождение – один из первых объектов, вовлеченных в новое направление исследований – мониторинг и научное сопровождение недропользования (МНСН), которые осуществляются в последние годы в рамках государственной политики

регулирования недропользования. МНСН разработки кварцевых песков, которые проводит ПАТ “Новоселовский горнообогатительный комбинат” (НГОК), по договору выполняются УкрГГРИ с марта 2012 года. К настоящему времени накоплен определенный опыт мониторинговых исследований, которые проводились в тесном сотрудничестве исполнителя и недропользователя, что положительно сказывается на своевременности и качестве выполняемых работ. Сырьевая база НГОК состоит из двух участков: Новоселовского и Южного, которые разрабатываются отдельными карьерами. По Новоселовскому участку запасы кварцевых песков практически отработаны, а по Южному участку оставшихся запасов достаточно еще на 34 года. В структуру комбината входит также обогатительная фабрика. Резервной сырьевой базой для НГОК является Берестовеньковское месторождение. Пласт полезного ископаемого отчетливо разбивается на две части: сухую и обводненную, что определяет разные технологические схемы промышленной разработки. Мощность сухих стекольных песков, занимающих верхнюю часть пласта, изменяется от 0 до 13 м, а обводненных – от 0 до 23,2 м. Сухие пески разрабатываются открытым способом прямой экскавацией, а обводненные – земснарядом с размывом пласта. В процессе гидродобычи происходит естественное обогащение песков за счет выноса глинистих частиц после их размыва. Проводимые мониторинговые исследования показали, что на добычу стекольных песков предприятие имеет все разрешительные документы, которые являются в настоящее время действительными. Выполнены все необходимые согласования с местными органами власти, соответствующими органами и службами для выполнения работ в рамках действующего законодательства. Одной из основных задач при проведении МНСН является проверка выполнения особых условий специального разрешения на использование недр. Следует отметить, что НГОК постоянно выполняет условия этого разрешения и соблюдает соглашение об условиях использования недр (дополнение к специальному разрешению). Проверка выполнения условий недропользования непосредственно на объекте исследований показывает, что добычные работы на месторождении проводятся в соответствии с рабочим проектом на разработку кварцевых песков и программой работ недропользователя. Разработка полезного ископаемого выполняется согласно утвержденных постоянных кондиций, полнота извлечения кварцевых песков из недр обеспечивается соблюдением утвержденных показателей потерь и разубоживания. На всех стадиях добычи, обогащения и переработки кварцевых песков геологическая служба и сертифицированная лаборатория комбината осуществляют постоянный контроль качества полезного ископаемого, добытого сырья и готовой продукции. По своим показателям они отвечают соответствующим стандартам, техническим условиям и требованиям заказчиков. Своевременно проводятся предусмотренные радиационно-гигиенические исследования, а также лабораторные исследования проб поверхностных вод. По содержанию радионуклидов кварцевые пески, добытое сырье и все виды готовой продукции отвечают І классу использования без ограничений. Пробы воды в р. Ольховатая, куда сбрасываются отстоянные карьерные воды, удовлетворяют санитарным нормам. Полезное ископаемое перекрыто рыхлыми отложениями, мощность которых в среднем составляет 36,6 м. При выполнении МНСН необходимо контролировать соответствие высоты, количества уступов, углов их наклона проектным расчетам. Ширина берм между уступами должна соответствовать проектным параметрам для безопасного ведения добычных работ и исключения засорения полезного ископаемого вышележащими породами.

Перекрывающая толща, в соответствии с существующими требованиями, должна быть изучена комплексно с целью выявления попутных полезных компонентов. В процессе разработки месторождений, согласно требований ГКЗ, добывающие предприятия должны выполнять сопоставление данных эксплуатации и проведенных ранее разведочных работ, а также проводить эксплуатационную разведку для получения информации, необходимой для оперативного планирования добычных работ и регулирования качества извлекаемого полезного ископаемого. НГОК в процессе разработки месторождения постоянно проводит его доизучение. Исполнителем МНСН рекомендовано недропользователю проводить эксплуатационную разведку своевременно с опережением добычных работ и обеспечением изученными на стадии эксплуатации запасами минимум на 2 года вперед. В проектировании и проведении эксплуатационной разведки возможно участие специализированных организаций, выполняющих МНСН. Их работа может заключаться в разработке рекомендаций для определения рациональных объемов разведки, уточнения оптимальной плотности разведочной сети, выбора методики обработки и анализа фактических данных. К усложняющим факторам проведения добычных работ относятся проблемные объекты, находящиеся на площади Южного участка месторождения или непосредственно примыкающие к нему: подземный газопровод, автодорога, линия электропередач и др., требующие соблюдения охранных зон. Поэтому при проведении мониторинговых исследований необходимо особое внимание уделять изучению актов земельных и горных отводов, контролю соблюдения границ специальных разрешений и утвержденных охранных зон. Новоселовское месторождение находится в основном на пахотных землях, в связи с чем важной задачей является рекультивация нарушенных земель. Отработанное пространство карьеров заполняется вскрышными породами, сверху наносится слой чернозема, который ранее был снят при проведении вскрышных работ на месторождении и хранился в отдельных буртах. Рекультивированные участки засаживаются деревьями и кустарниками. На площади Новоселовского карьера, где запасы практически отработаны, осталось искусственное озеро, которое пользуется большой популярностью как у местного населения, так и у жителей Харькова, Новой Водолаги для купания и отдыха. Здесь возможен вариант так называемой водной рекультивации – обустройство зоны отдыха с глубоким и чистым водоемом, белоснежными песчаными берегами-пляжами. Следует рассмотреть возможности использования этого карьера и как объекта геологического туризма. Он интересен для изучения стратиграфии, литологии и палеонтологии кайнозойской части разреза отложений Днепровско-Донецкой впадины, наблюдения современных геолого-географических процессов. Важную роль может сыграть этот объект и в научно-просветительской работе – помимо наблюдения природных явлений во время экскурсий возможно ознакомление с процессами добычи, транспортировки и переработки полезного ископаемого, рекультивации отработанных участков. Этот объект является уникальным природным явлением и заслуживает присвоения ему статуса геологического памятника, который нуждается в защите, обустройстве и дальнейшем изучении. Выводы Кварцевые пески, применяемые в стекольной промышленности, широко развиты на территории Украины и полностью обеспечивают внутренние потребности Украины. Значительная часть этого сырья и продукции экспортируется. Экономическая эффективность работы НГОК зависит от геологических особенностей Новоселовского месторождения, природных условий эксплуатации, качественных и технологических характеристик полезного ископаемого, способов рекультивации

отработанных участков карьеров и др. Этими особенностями определяется специфика работ на объекте, что учитывается УкрГГРИ при планировании и проведении МНСН промышленной разработки кварцевых песков. Предприятие проводит добычу полезного ископаемого с соблюдением всех условий недропользования в рамках действующего законодательства, в полном объеме и своевременно выполняет предусмотренный проектом комплекс природоохранных мер. Наряду с проведением традиционной рекультивации отработанных участков месторождения возможна также водная рекультивация – оставление искусственных водоемов для обустройства зон отдыха. После завершения добычных работ Новоселовскому карьеру предлагается присвоить статус геологического памятника.

ЗАВДАННЯ МОНІТОРИНГУ І НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ СТВОРЕННЯ ГЕОЛОГІЧНИХ ТЕРИТОРІЙ ТА ОБ’ЄКТІВ, ЩО МАЮТЬ ВАЖЛИВЕ НАУКОВЕ І КУЛЬТУРНЕ ЗНАЧЕННЯ Люта Н. Г., УкрДГРІ, Київ, Україна, nlyuta@ukr.net У тезах сформульовано основні завдання моніторингу і наукового супроводження створення геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове і культурне значення.

PROBLEMS OF MONITORING AND SCIENTIFIC MAINTENANCE OF GEOLOGICAL TERRITORIES AND THE OBJECTS OF IMPORTANT SCIENTIFIC AND CULTURAL VALUE CREATION Lyuta N. G., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, nlyuta@ukr.net In the theses the main problems of monitoring and scientific maintenance of creation of the geological territories and the objects of important scientific and cultural value are formulated. Відповідно до Кодексу України про надра (ст. 14) надра надаються в користування не лише для геологічного вивчення, зокрема дослідно-промислової розробки родовищ корисних копалин та їхнього видобування, а й серед іншого, для створення геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне, санітарно-оздоровче значення (наукові полігони, геологічні заповідники, заказники, пам’ятки природи, лікувальні, оздоровчі заклади та ін.) тощо. У зв’язку з цим низка геологічних підприємств була акредитована Держгеонадрами України на здійснення моніторингу та наукового супроводження цього виду надрокористування. Найбільш значну частину перерахованих геологічних територій та об’єктів складають геологічні пам’ятки природи. Варто зауважити, що облік і вивчення геологічних пам’яток, розробка заходів, спрямованих на їхнє збереження, розвиток геологічного туризму, популяризація геологічних знань серед широких кіл громадськості є традиційними напрямами діяльності геологічних служб розвинених країн Європи, до асоціації яких приєдналася Державна служба геології і надр України. Правові основи організації, охорони, ефективного використання природно-заповідного фонду, відтворення його природних комплексів та об’єктів визначає Закон України “Про природно-заповідний фонд України”. В Україні існує значна кількість геологічних пам’яток. Лише в 4-томному виданні Державної геологічної служби України “Геологічні пам’ятки України” (2006–2011 рр.) [1–4] міститься інформація про 601 такий об’єкт, однак чимало пам’яток залишилося поза увагою авторів цього видання. Аналіз досвіду вивчення геологічних пам’яток засвідчує, що дуже часто виникають проблеми, пов’язані з недосконалістю та відсутністю уніфікації методичних підходів щодо визначення статусу цих об’єктів, їхньої класифікації та визначення екологічного стану територій пам’яток. Недостатня увага приділялася оцінці перспектив збереження геологічних пам’яток. Хоча досі в УкрДГРІ не виникало необхідності здійснення моніторингу подібних об’єктів, у процесі вдосконалення методики проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування нами було визначено перелік завдань, які, на нашу

думку, необхідно вирішити в разі виникнення необхідності здійснення моніторингу пам’яток природи геологічного типу. Таким чином, у процесі моніторингу і наукового супроводження створення та функціонування геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне і рекреаційне значення (наукові полігони, геологічні заповідники, заказники, пам’ятки природи) повинні послідовно вирішуватися такі завдання: – Перевірка чинності дозвільних документів надрокористувача, наявності документів щодо надання об’єкту охоронного статусу, наявності необхідних узгоджень з контролюючими органами. – Збір та аналіз даних щодо особливостей геологічної будови і природно-техногенних умов геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне та рекреаційне значення. – Перевірка виконання особливих умов спеціального дозволу на користування надрами, Програми робіт, обґрунтованості Положення про відповідну геологічну територію (об’єкт), що має важливе наукове, культурне та рекреаційне значення тощо. – Оцінка відповідності наукової, природоохоронної, рекреаційної та іншої діяльності цільовому призначенню, меті та завданням геологічної території (об’єкта), що має важливе наукове, культурне та рекреаційне значення. – Обстеження геологічної території (об’єкта), що має важливе наукове, культурне, рекреаційне значення та охоронних зон забороненої господарської діяльності з метою виявлення ознак діяльності, що суперечить меті та завданням відповідних територій (об’єктів), загрожує збереженню або призводить до деградації чи зміни їхнього первісного стану та не погоджена з територіальними органами Мінприроди. – Перевірка наявності необхідних дозволів, виданих уповноваженими на те органами державної влади, на спеціальне використання природних ресурсів у межах геологічної території (об’єкта), що має важливе наукове, культурне, рекреаційне значення (в разі здійснення такої діяльності). – Оцінка забезпечення надрокористувачем охоронних зобов’язань щодо дотримання встановленого режиму геологічної території (об’єкта), що має важливе наукове, культурне, рекреаційне значення, запобігання негативному впливу господарської діяльності. – Розробка рекомендацій з питань змін меж об’єктів природно-заповідного фонду, змін категорій або скасування статусу (в разі їхнього виникнення). – Розробка рекомендацій щодо оптимізації напрямів діяльності та режиму геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове, культурне та рекреаційне значення. – Узагальнення результатів моніторингу та наукового супроводження надрокористування та підготовка відповідних висновків і рекомендацій. Перераховані заходи узгоджені з вимогами типових положень про геологічні пам’ятки природи і сприятимуть збереженню цих унікальних геологічних об’єктів. ЛІТЕРАТУРА 1. Геологічні пам’ятки України: У 3 т./В. П. Безвинний, С. В. Білецький, О. Б. Бобров та ін.: За ред. В. І. Калініна, Д. С. Гурського, І. В. Антакової. К.: ДІА, 2006. Т. 1. 320 с. 2. Геологічні пам’ятки України (за ред. В. І. Калініна, Д. С. Гурського). В чотирьох томах. Київ, 2007. Т. ІІ. 320 с. 3. Геологічні пам’ятки України (за ред. В. І. Калініна, Д. С. Гурського). В чотирьох томах. Т. ІІІ. Львів: Панорама, 2009. 200 с. 4. Геологічні пам’ятки України (за ред. В. І. Калініна, Д. С. Гурського). В чотирьох томах. Т. ІV. Львів: ЗУКЦ, 2011. 280 с.

БАЗА ДАНИХ “ГІДРОМОНІТОРИНГ” – ОСНОВА ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ ГЕОЛОГІЧНОГО ВИВЧЕННЯ І ВИДОБУВАННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД Люта Н. Г., nlyuta@ukr.net1 Приходько С. М., Саніна І. В. УкрДГРІ, м. Київ, Україна, ekogeol@ukr.net Створення бази даних “Гідромоніторинг”, яка постійно поповнюється актуальними даними моніторингу й наукового супроводження геологічного вивчення та видобування підземних вод, дає можливість оперативно обробляти наявну інформацію, зокрема про хімічний склад підземних вод і тенденції його змін. Крім того, така інформація може бути корисною для інформаційного забезпечення державної системи моніторингу довкілля.

DATABASE “GIDROMONITORING” – THE BASIS OF INFORMATIONAL SUPPORT OF MONITORING AND SCIENTIFIC MAINTENANCE OF GROUND WATER GEOLOGICAL STUDYING AND PRODUCTION Lyuta N. G., Prykhodko S. M., Sanina I. V. UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, nlyuta@ukr.net1 , ekogeol@ukr.net2,3 Creation of the database “Gidromonitoring” which is permanently replenished by up-todate data of monitoring and scientific maintenance of underground water geological study and production, allows to process quickly available information, including data on chemical composition of ground waters and tendencies of its changes. Besides, such information can be useful for information support of the state system of environment monitoring. Положенням про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування, затвердженим наказом Мінприроди № 96 від 11.03.2013 року, перед виконавцями цих робіт поставлене широке коло завдань, які стосуються дотримання чинного законодавства, удосконалення процесу надрокористування та забезпечення екологічної безпеки. Це зумовлює потребу використання всіх наявних напрацювань підприємств, задіяних на моніторингу та науковому супроводженні надрокористування, та створення спеціалізованих блоків баз даних геологічної інформації, які слугуватимуть основою для вирішення проблем, що виникають у процесі проведення цих досліджень. Упродовж кількох останніх десятиріч в Українському державному геологорозвідувальному інституті (УкрДГРІ) на основі використання сучасних комп’ютерних технологій створено бази даних геологічної інформації, які доцільно й необхідно використовувати в ході моніторингу та наукового супроводження надрокористування. Вони містять карто- і фактографічну інформацію, що стосується геологічної будови територій, розміщення і характеристик родовищ корисних копалин, еколого-геологічних умов, зокрема розміщення екологічно небезпечних техногенних об’єктів тощо. Створено електронні дрібно- і середньомасштабні гідрогеологічні карти, гідрохімічні карти ґрунтових вод, ландшафтно-геохімічні карти тощо. Складовою частиною цих карт є атрибутивна частина, що містить не лише інформацію легенд відповідних карт, а детальні дані щодо розміщення водопунктів, їх основні характеристики. У процесі ведення

моніторингу та наукового супроводу надрокористування ми отримуємо інформацію, яка дає змогу суттєво поповнювати й поновлювати базу даних гідрогеологічної інформації. УкрДГРІ вже третій рік поспіль здійснює моніторинг та наукове супроводження надрокористування, зокрема по більш ніж 100 об’єктах геологічного вивчення та видобування підземних вод. Ці об’єкти відзначаються винятковою значущістю й мають відновлюваний характер. У ході моніторингу та наукового супроводження одними з найважливіших питань є оцінка якості підземних вод, тенденції зміни показників якості води в часі, а також оцінка рівня впливу розробки родовищ підземних вод на навколишнє природне середовище та визначення причин виснаження й забруднення підземних вод родовища, якщо вони були зафіксовані в ході розробки. Щодо контролю якості підземних вод і виявлення тенденцій її змін, то варто зауважити, що абсолютна більшість надрокористувачів дотримуються порядку гідрохімічного випробування, визначеного Технологічними схемами розробки родовищ. Води господарсько-питного призначення аналізуються на відповідність ДСанПІН 2.2.4-171-10, мінеральні води – на відповідність вимогам довідки про кондиції, промислові та термальні води – на відповідність вимогам технічного завдання для термальних вод. Виявлення негативних змін якості підземних вод у ході видобування потребує ретельного аналізу всієї наявної інформації для виявлення причин таких явищ з розробленням заходів щодо їх зменшення. Аналіз наявної інформації дає можливість дійти висновку, що перевищення нормованих показників у підземних водах господарсько-питного призначення може бути зумовлене дією як природних, так і техногенних, а також комплексних – природно-техногенних чинників. Під час ведення моніторингу та наукового супроводження гідрогеологічних об’єктів важливо не лише оцінити вплив розробки родовищ підземних вод на навколишнє природне середовище, а передусім встановити наявність чинників, які можуть негативно впливати на підземні води, спричиняючи їх виснаження й забруднення. У зв’язку з цим у ході моніторингу щороку здійснюється обстеження території зони санітарної охорони для виявлення джерел існуючого чи потенційного забруднення, будівництва сторонніх об’єктів, наявності недіючих свердловин тощо. Як зазвичай, більшість надрокористувачів вживаює заходи щодо охорони родовища від забруднення та виснаження. Найчастіше чинником негативного впливу на екологічний стан родовищ є житлова забудова в межах другого й третього поясу санітарної охорони, особливо за умов відсутності централізованого водовідведення. Забір води надрокористувачами здійснюється без перевищення установлених лімітів; свердловини обладнані лічильниками, проводяться режимні спостереження за рівнями води. Відомості хімічних аналізів підземних вод, дані щодо обсягів водовідбору, рівнів та результати еколого-геологічного обстеження території регулярно заносяться до спеціалізованої бази даних “Гідромоніторинг”, до складу якої входить низка електронних карт, перерахованих вище, та електронний архів законодавчих та нормативно-методичних документів. Крім того, однією з найважливіших частин цієї бази є карта фактичного матеріалу (розміщення об’єктів моніторингу), що супроводжується значним масивом даних в атрибутивній частині. Зокрема до нього входить інформація з гідрохімічного блоку даних з результатами повних і скорочених хімічних аналізів води, що дає можливість оперативно виконувати аналіз тенденцій змін якості води в просторі й часі й наочно демонструвати результати таких зіставлень. Наявність у базі даних інформації з блоку інформації з “Державного балансу корисних копалин України. Питні та технічні води” дає змогу оцінювати ситуацію на сусідніх

родовищах і ділянках, передусім за даними щодо змін мінералізації впродовж періоду їх експлуатації, і, отже визначати можливі ризики для об’єкта моніторингу. Автори вважають, що створення таких баз даних може бути корисне не лише для моніторингу та наукового супроводження надрокористування. Актуальні дані щодо хімічного складу підземних вод можуть бути використані як допоміжна інформація в ході проведення моніторингу підземних вод у державній системі моніторингу довкілля, особливо в умовах украй недостатнього фінансування, принаймні для характеристики тієї частини свердловин, що перебуває в порушеному режимі. Отже, наявність створених баз даних геологічної інформації в ГІС та доповнення її актуальними даними дають можливість оперативно і науково обґрунтовано здійснювати роботи в рамках моніторингу та наукового супроводження надрокористування, а також можуть мати практичну цінність для оцінки тенденцій змін якості підземних вод у межах державної системи моніторингу довкілля.

ДЕЯКІ ПИТАННЯ ЩОДО ВРЕГУЛЮВАННЯ ВИМОГ ДО НАДРОКОРИСТУВАЧІВ Лютий Г. Г., УкрДГРІ, м. Київ, Україна, ekogeol@ukr.net У тезах розглянуті проблемні питання, що виникають у стосунках надрокористувачів з контролюючими органами та підприємствами, що здійснюють моніторинг і наукове супроводження надрокористування, стосовно дотримання вимог нормативних документів.

SOME QUESTIONS OF SETTLEMENT OF REQUIREMENTS TO SUBSOIL USERS Lyuty G. G., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ekogeol@ukr.net In the theses problem questions arising in the relations between subsoil users and controlling organizations and the entities, performing monitoring and scientific maintenance of subsurface use, concerning observance of requirements of regulating documents are considered. На сьогодні лишається актуальною проблема коректної постановки завдань перед надрокористувачем, а також однозначного ставлення до різних питань надрокористування контрольними органами та підприємствами, які здійснюють моніторинг і наукове супроводження надрокористування, зокрема: 1. У розділі 3 “Угоди про умови користування надрами” йдеться про те, що якщо виникає необхідність коригування програми робіт, доданої до цієї угоди, то це відбувається за ініціативи однієї із сторін за наявності позитивних висновків державного геологічного підприємства, яке проводить моніторинг та наукове супроводження надрокористування. Виникає питання – в якій формі надавати такі висновки, хто повинен підписувати цей висновок. Чи є потреба подібний висновок розглядати і затверджувати на НТР підприємства, що від нас вимагалось під час вирішення такої проблеми. 2. У спеціальних дозволах на розробку родовищ і геологічне вивчення в особливих умовах, як правило, передбачено завдання “розробити, затвердити, винести в натуру зони санітарної охорони і суворо дотримуватись їх режиму”. При цьому варто зазначити, що зона санохорони згідно із законодавством повинна бути обладнана на водозаборах господарськопитного водопостачання і джерелах (родовищах) мінеральних вод. Окрім того, зона санітарної охорони затверджується за умови незмінності запасів родовища лише один раз незалежно від періоду його експлуатації. У спеціальних же дозволах необхідність облаштування зон санітарної охорони передбачається і для технічних вод, і при кожному послідовному наданні зазначених дозволів. На основі цього контрольні органи вимагають перезатвердження зон санітарної охорони згідно із останнім варіантом дозволу. Можливо, в цьому питанні відіграє негативну роль нормативний поділ підземних вод за показниками якості на питні й технічні, в той час як існуючі на сьогодні засоби дають можливість знесолювати мінералізовані підземні води і доводити їх до якості питних. У цьому випадку до них з питань безпеки варто ставитися як до питних. 3. За діючим порядком питання обсягів видобування підземних вод занадто зарегламентоване. Для прикладу, ДКЗ України, яка функціонує в системі Держгеонадр, затверджує запаси підземних вод, які можуть видобуватися на конкретному родовищі. Обсяги запасів фігурують у спеціальному дозволі на користування ділянкою надр з метою видобування підземних вод. Держгеонадра узгоджує технологічну схему розробки родовищ,

в якій ідеться про видобування запасів; Держгеонадра щорічно узгоджує плани видобутку підземних вод. Держгеонадра визначає обсяги видобутку в Програмі робіт, доданій до Угоди про умови користування надрами. До цього слід додати плани видобутку, які потрібно узгодити із органами Держгірпромнагляду і ліміти щорічного видобутку Державними обласними управліннями Мінприроди. Дуже часто ці цифри відрізняються одна від однієї. Загалом така кількість узгоджень засвідчує, що щось негаразд у “нашому королівстві”. А у випадку з підземною водою визначальними є обсяги затверджених запасів, з одного боку, і потреба ринку, яку дуже складно прогнозувати, тому й не потрібно жорстко регламентувати. Узагалі видається, що в одному центральному органі виконавчої влади двічі-тричі узгоджувати обсяги видобутку корисної копалини – це занадто. Окрім того, напевно, не варто надто суворо ставитися до невиконання планів видобутку, оскільки вони найчастіше зумовлені економічною обстановкою, коливанням потреби на ринку і точно прогнозувати такі речі майже неможливо, про що свідчить досвід гірничодобувного виробництва в умовах планової соціалістичної системи з більш-менш стабільною економікою. 4. Потрібно упорядкувати питання необхідності переоцінки запасів, які виникають при перевищенні терміну дії водозабору над розрахунковим часом під час підрахунку запасів. Загалом в інструкції ДКЗ України є чіткий перелік умов, які потребують проведення переоцінки запасів, де питання перевищення розрахункового часу не розглядається. В особливих умовах до спеціального дозволу, в приписах Держгеолконтролю цей розрахунковий час є причиною вимог до проведення переоцінки, що є неправильним. Таким чином, у справі моніторингу та наукового супроводження надрокористування потрібно ще багато зробити, щоб підвищити ефективність цих робіт, і довести до необхідного рівня систему надрокористування в нашій країні.

УДК 553.04.003.1:330.524(477)

ПЛАТЕЖІ ЗА ВИДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН В УКРАЇНІ: ІСТОРИЧНИЙ І МЕТОДОЛОГІЧНИЙ АСПЕКТИ ПИТАННЯ Матюха В. В., канд. техн. наук, провідний науковий співробітник (Державна установа “Інститут економіки природокористування та сталого розвитку Національної академії наук України”, м. Київ, Україна), matiukha@ukr.net, Андрієвський І. Д., канд. екон. наук, старший науковий співробітник (УкрДГРІ, м. Київ, Україна), andrievsky_i@ukr.net На сьогодні питання платності за використання надр з метою видобутку корисних копалин набуває особливої актуальності для економіки надрокористування України. Тому метою цієї статті є аналіз сучасного стану системи платежів за користування надрами з метою видобутку корисних копалин в Україні і розробка пропозицій відносно їх оптимізації. Для досягнення цієї мети в статті був зроблений порівняльний аналіз попередньої і нині чинної системи платежів за надрокористування з метою видобутку корисних копалин в методологічному аспекті.

PAYMENTS FOR MINING MINERALS IN UKRAINE: HISTORICAL AND METHO DOLOGICAL ASPECTS OF A GUESTION Matiukha V. V., Candidate of technical science, the leading research worker (Public Institution “Institute of environmental economics and sustainable development of National academy of sciences of Ukraine”, Kyiv, Ukraine), matiukha@ukr.net, Andrievsky I. D., Candidate of Economics, the senior research worker (UkrSGRI, Kyiv, Ukraine), andrievsky_i@ukr.net Today the question of a payment for mining raw minerals gets special urgencies in Ukraine. Therefore the purpose of this article is the analysis of a modern condition of system of payments for using minerals with the purpose of extraction in Ukraine and development of offers their optimization. For achievement of this purpose in article the comparative analysis of the previous and current system of payments for minerals usage has been made in methodological aspect. На сьогодення питання раціонального надрокористування в Україні є одним з найактуальніших, виходить далеко за галузеві межі і тісно пов’язане з платежами за користування надрами для видобування корисних копалин. Наразі можна зазначити, що, починаючи з 2005 року, уряд України фактично втратив контроль над системою платежів. Вони формувалися спонтанно, без будь-якого економічного обґрунтування, під впливом певних домінуючих політичних і бізнесових груп. Такий підхід фактично став одним з основних чинників, що привели до нераціонального надрокористування (Указ Президента України “Про рішення Ради національної безпеки і оборони від 3 лютого 2010 року № 90/2010 “Про заходи щодо підвищення ефективності державного управління у галузі геологічного вивчення і використання надр”). Питанням платежів за використання надр для видобування корисних копалин в Україні займались як на урядовому рівні, так і в наукових колах. Проте до тепер позитивних зрушень у цьому питанні немає. Україна поступово інтегрується у світовий ринок товарів і послуг. Це повною мірою стосується і природних мінеральних ресурсів, які відіграють важливу роль в економіці країни. Тому проблема ефективного державного управління і регулювання надрокористуванням нині має дуже важливе правове та економічне значення, що зумовлено насамперед обмеженістю і незамінністю мінеральних ресурсів (кількість та якість розвіданих запасів корисних 55

копалин у надрах), а також необхідністю їх збереження для майбутніх поколінь. Держава при цьому відіграє головну роль, оскільки вона згідно з Конституцією є власником усіх природних ресурсів, зокрема й мінеральних. Тому для забезпечення потреб економіки саме держава повинна постійно намагатись максимізувати дохід від використання мінеральних ресурсів. Для досягнення цієї мети використовується фіскальна система в рентних платежах за використання надр. Основними видами платежів у світовій видобувній промисловості є бонуси, роялті, орендна плата та рента Бонуси – це разові платежі, які нараховуються шляхом переговорів і угод щодо кожного родовища під час ліцензування або проектування видобувних робіт. Розміри бонусів визначаються за результатами конкурсів і тендерів і сплачуються переможцем тендеру. У зв’язку з тим, що цей платіж застосовується лише в країнах, що розвиваються, то його можна назвати хабаром інвестора за право видобутку корисних копалин. Роялті – розраховується як процент від валового доходу надрокористувача і є економічно обґрунтованим державним мінімумом доходів від експлуатації родовища. Ця фіксована частка від вартості виробленої продукції забирається державою, як власником природних ресурсів, за право видобутку запасів із надр. Ренталс – вид платежу, що не залежить від наявності видобутку або прибутковості виробництва, що надає державі можливість отримувати систематичний доход з моменту укладання угоди. Цей вид платежу визначається ліцензійною угодою щодо кожного родовища чи групи родовищ з близькими гірничо-геологічними та техніко-економічними показниками. Розмір орендної плати, як правило, як за всю територію розробки родовища, так і за одиницю його площі. Засади, вихідні положення управління використання надр, їх корисних копалин містять у собі Податковий кодекс України, Кодекс України “Про надра” та Цивільний кодекс України. Відповідно до Податкового кодексу України плата за користування надрами справляється у вигляді: 1) плати за користування надрами для видобування корисних копалин; 2) плати за користування надрами в цілях, не пов’язаних з видобуванням корисних копалин: для зберігання природного газу; нафти; газоподібних та інших рідких нафтопродуктів; захоронення шкідливих речовин і відходів виробництва; скидання стічних вод; витримування виноматеріалів; виробництва та зберігання винопродукції; вирощування грибів. На фоні постійної зміни кон’юнктури ринку мінеральної сировини та динаміки витрат на її видобування виникає потреба постійного удосконалення економічного механізму сфери надрокористування природних ресурсів відповідно до національних інтересів, завдань сталого розвитку вітчизняного мінерально-сировинного комплексу та вимог екологічної політики. Серед важливих складових елементів цього механізму вагоме місце відводиться платежам за використання надр для видобування корисних копалин, оскільки саме на них покладено такі функції, як вирівнювання економічних умов господарювання видобувних підприємств, заохочення до раціональнішого надрокористування та централізації частки доходу державою на основі права власності на природні ресурси. Але спонтанне некероване збільшення нормативів плати за користування надрами веде до негативних явищ в економіці. У добувному комплексі, як це яскраво видно з рис. 1, розпочалася криза. Так, у 2005 р. темпи росту обсягів виробництва мінеральної сировини зменшились більш як у два рази порівняно з 2004 р., у 2006 р. така сама ситуація повторилася порівняно з попереднім роком, а у 2007 р. ми спостерігаємо падіння порівняно з 2006 р. на 0,22 %.

У 2008 р. падіння цього показника становило близько 0,05 %, а у 2009 р. порівняно з 2008 р. спостерігається його падіння уже – 1,9 %. Зупинилося будівництво, а це призвело до значного скорочення видобування будівельних матеріалів, на зовнішньому і внутрішньому ринках зменшилась потреба в чорних металах, унаслідок чого у 2009 р. скоротилося на 9,5 % виробництво товарної залізної руди, крім того очікується зменшення видобування порівняно з попереднім роком на 9,7 % вугілля, на 4,4 % нафти, 6,2 % газового конденсату та інших видів корисних копалин. Як відомо, в Радянському Союзі криза розпочалася в мінеральносировинному комплексі і розвалила всю економіку, а разом і країну. На теренах України вона йшла протягом 10–15 років і була стабілізована тим же мінерально-сировинним комплексом. Поліноміальні тренди на рис. 1. показують, що зі зменшенням податкового тиску зростають фізичні обсяги видобування корисних копалин, і навпаки, з ростом нормативів плати за користування надрами падають обсяги їх видобування. Так, до 2002 р. у країні діяли сталі нормативи збору за геологорозвідувальні роботи та рентної плати, до нормативів плати за користування надрами під час видобування корисних копалин застосовувалися понижувальні коефіцієнти. У результаті зазначеного на 14 % були нарощені фізичні обсяги видобування корисних копалин. Після 2002 р. були відмінені понижувальні коефіцієнти та щорічно стали нарощувати розмір нормативів, що призвело економіку країни до тупикового стану. Наразі система платежів за користування надрами для видобування корисних копалин в Україні, що була встановлена Законом України від 24.05.2012 № 4834, представляє собою сукупність адвалерних ставок плати (відсоткова ставка плати від вартості видобутих корисних копалин) для кожного виду корисної копалини, що видобувається в Україні. Тобто відсотки вартості одиниці об’єкта оподаткування. З 1 липня 2012 року адвалерні ставки замінили базові нормативні платежі, що встановлювались за одиницю видобутих або погашених запасів корисних копалин (фіксовані вартісні показники одиниці об’єкта оподаткування) (динаміка змін нормативів плати за користування надрами для окремих видів корисних копалин наведена в таблиці).

Рис. 1. Інтегральні зміни обсягів виробництва мінеральної сировини й частка сумарної плати за користування надрами

II Міжнародна науково-практична конференція “Актуальні питання моніторингу і наукового супроводження надрокористування та геологічної експертизи “Геомоніторинг-2014”, 7–13 вересня 2014 р. Таблиця 1. Динаміка зміни нормативів плати за користування надрами для видобування окремих видів корисних копалин

Гривень за тонну погашених запасів або у відсотках від вартості видобутих корисних копалин Залізна руда для Залізна руда багаВугілля кам’яне, Роки Марганцева руда збагачення та зокрема антрацит 2003 0,07 0,1 0,17 0,27 2004 0,7 2,5 2,0 0,27 2005 0,9 4,5 2,0 0,27 2006 0,9 4,5 7,5 0,75 2007 0,9 4,5 7,5 2,0 2008 1,5 5,15 7,5 2,0 2009 2,16 7,41 10,8 2,9 2010 2,47 8,47 12,34 3,29 2011 3,27 10,29 13,0 4,79 01.07 2,7 % 3,5 % 5,0 % 0,4 % .2012 01.07 але не менше 3,64 але не менше але не менше але не менше 3,51 .2012 грн/тонну видобу- 11,45 грн/тонну 21,70 грн/тонну грн/тонну видотої корисної копа- видобутої корис- видобутої корис- бутої корисної лини ної копалини ної копалини копалини Як показано в таблиці, базові нормативи плати за користування надрами для сировини металургійного комплексу до 2005 року були просто символічними. Зокрема, якщо порівнювати платежі 2010 року з 2003 плата за добування бідної залізної руди зросла в 35,3 раза, багатої залізної руди у 84,7 раза, марганцевої руди − в 72,6 раза, вугілля кам’яного − у 12,2 раза. Також були радикально переглянуті й інші платежі. У 2008 році, порівняно з 2007 роком, у 12 разів збільшилися нормативи платежів за видобування доломіту, у 20 разів − флюсового вапняку, у 22,5 раза − піску, в 9 разів − крейди й вапняку. Такий має вигляд динаміка платежів до бюджету за користування надрами в розрахунку на фактичний видобуток корисних копалин (в тому числі рентна плата за видобуток вуглеводнів; збір за ГРР і плата за користування надрами при видобуванні корисних копалин): 2007 р. − 7,024 млрд грн; 2008 р. − 9,27 млрд грн; 2009 р. − 11,437 млрд грн; 2010 р. − 10,9 млрд грн; 2011 р. − 11,2 млрд грн. Як співвідносяться щорічні розміри платежів за видобуток корисних копалин з щорічною вартістю видобутих корисних копалин? Так, наприклад, за даними експертів, у 2010 році загальна вартість видобутих в Україні корисних копалин становила близько 120 млрд грн До зведеного бюджету надійшло 2,98 млрд грн. Це лише 2,5 % від загального доходу від реалізації корисних копалин. Сумарний платіж за надрокористування − 10,9 млрд грн або 9,08 % від загальної вартості. На нашу думку, нововведена система платежів за користування надрами в Україні також, як і попередня, є непридатною, оскільки носить суто фіскальний характер, не забезпечує диференціацію цих платежів залежно від гірничо-геологічних умов видобування. Розглянемо детальніше переваги і недоліки кожної із систем У методологічному аспекті у 2012 році відбулася заміна системи, що базувалась на абсолютних показниках на систему у відносних показниках. Варто зазначити, що попередня система, на відміну від діючої, як елемент економічного механізму управління вітчизняним фондом надр стимулювала надрокористувачів до за-

стосування сучасніших технологій та устаткування з метою зменшення втрат у надрах корисних копалин у процесі їх видобування. Попередня система платежів за користування надрами базувалась на нормативах за одиницю погашених запасів (погашені запаси включають видобуток + втрати). Стимулювання до раціональнішого використання надр є дуже актуальним, оскільки, на думку окремих фахівців, вітчизняна мінерально-сировинна база вже знаходиться на початковому етапі виснаження надр, а по окремих видах корисних копалин втрати в надрах у процесі їх видобування є значними. Так, наприклад, втрати в надрах у 2011 році окремих видів корисних копалин становлять: вугілля кам’яне − 21,2 %; марганцева руда − 10,5 %; сіль кухонна − 75,1 %. Нововведена система платежів за користування надрами цього не забезпечує. З погляду забезпечення стабільності надходжень платежів у бюджетну систему в умовах високої інфляції перевагу потрібно надавати адвалерним ставкам; оскільки вони визначаються на вартісну характеристику податкової бази, то сума податку автоматично коректується на рівень інфляції. Попередня система вимагала індексації базових платежів по закінченні року. Тобто базові ставки плати за користування надрами збільшуються на індекс промислових цін. До переваг нововведеної системи платежів слід віднести уникнення подвійного оподаткування. Попередня система передбачала, крім ставок плати за користування надрами, ще і рентні платежі за видобування нафти, газу, газового конденсату. Також варто зазначити, що порівняно з іншими країнами світу, в яких застосовуються відносні показники при сплаті за користування надрами, відсотки, що встановлені в Україні, нижчі, ніж світові. Так, наприклад, для порівняння, в Індії плата за використання надр для видобування залізорудної сировини становить 10 % її ринкової вартості, а в Україні – для залізної руди для збагачення (середньорічний обсяг видобутку за останні 3 роки становить 157,0 млн тонн) ставка плати за користування надрами становить 2,7 %, а для залізної руди багатої (середньорічний обсяг видобутку за останні 3 роки становить 12,7 млн тонн) ставка плати за користування надрами становить 3,5 %. Недосконалість існуючої системи платежів за користування надрами в Україні призводить до негативних наслідків, а саме: гірнича рента осідає в надрокористувачів, а це, як правило, приватні підприємства (довідково: згідно за даними Держстату України, зараз число гірничодобувних підприємств з недержавною формою власності, що добувають металічні та неметалічні корисні копалини, в Україні становить приблизно 97 %. А ті, що видобувають горючі корисні копалини, – близько 75 %) і не забезпечується їх диференціація. Ці платежі мають бути диференційовані залежно від того, в яких умовах працює гірниче підприємство. Наприклад, якщо видобуток ведеться на глибині меншій, ніж гірничого підприємства, що веде видобуток корисної копалини однакового виду та якості, відповідно платіж має бути вищим, оскільки питомі витрати на одиницю видобутої мінеральної сировини будуть меншими. Існуюча система платежів за користування надрами як елемент економічного механізму управління вітчизняним фондом надр створює перепони для розробки родовищ корисних копалин, що характеризуються складними гірничо-геологічними умовами видобування. Наприклад, при видобуванні підземним способом залізної руди багатої з глибини 450 м і при підтвердженні запасів руди на цій самій дільниці надр тільки на глибині 870 м. За таких умов значно збільшуються витрати на 1 т товарної продукції і відповідно зменшується рентабельність, а при сезонному коливанні цін вона взагалі може бути від’ємною. Причому розмір платежу має постійно змінюватися залежно від зміни гірничогеологічних умов видобування. На нашу думку, для усунення цього недоліку необхідно перейти від існуючої системи платежів за користування надрами для видобування корисних копалин до системи, що ґрунтується на принципі рентного доходу. Для цього необхідно поновити в Податковому кодексі 59

України, абзац восьмий пункту 4, розділу 19 “Прикінцеві положення”. До прийняття Закону України від 05.07.2012 № 5083 цим пунктом, зокрема, було передбачено: “Кабінету Міністрів України внести до 1 січня 2014 року до Верховної Ради України проект закону про внесення змін до цього Кодексу щодо переходу до системи платежів за видобуток корисних копалин із застосуванням принципу рентного доходу”. Тобто вилучення в надрокористувача на користь держави рентного платежу як надприбутку (надлишку – різниці між отриманим і середньо–нормальним прибутком). Саме такий методичний підхід забезпечить диференціацію платежів за надрокористування для видобування корисних копалин і справедливо встановлений розмір вилучення рентної плати до бюджету. Варто також зазначити, що в Урядовій програмі економічних реформ України на 2010−2014 роки “Заможне суспільство, конкурентоспроможна економіка, ефективна держава” наголошено на гармонізації українського законодавства із законодавством ЄС. Зокрема пунктом II етапу № 3 було передбачено перехід на систему платежів за видобуток корисних копалин із застосуванням принципу рентного доходу з метою встановлення справедливої плати за використання природних ресурсів. Саме такий підхід до формування системи платежів за видобуток корисних копалин мав забезпечити диференціацію цих платежів залежно від гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов видобування корисних копалин і водночас вилучення ренти як надприбутку на користь держави як власника природних ресурсів. Фахівці відзначають, що рентні платежі в усьому світі мають єдине призначення − вилучати частину надприбутку видобувників до державного бюджету (колегія Рахункової палати від 09.06.2010 р “Рентна політика: надприбутки не оподатковуються”. У нас це черговий невигадливий вид податку, який своєму призначенню не відповідає. Одночасно звертаємо увагу на те, що замінені ставки плати за користування надрами, які раніше були визначені в абсолютних показниках на відсоткові ставки від вартості видобутих корисних копалин мали забезпечити відповідність між рівнем плати та цінами реалізації корисних копалин. Проте цього не сталося. Крім цього, ще до кінця не встановлено, як позначається на фінансово-економічній діяльності вітчизняних гірничодобувних підприємств (чи буде забезпечена рентабельність виробництва по всіх гірничодобувних підприємствах при зміні гірничо-геологічних умов видобування корисних копалин і зміні цін на них як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках) застосування адвалорних ставок за видобування корисних копалин. Останніми десятиліттями в оподаткуванні зарубіжного мінерально-сировинного сектора економіки спостерігається тенденція до скорочення податків, заснованих на роялті, і до переходу на вилучення, засноване на отриманому доході або прибутку. Деякі країни (Чилі, Мексика, Перу, Швеція, Ефіопія, ПАР, Англія, Норвегія) взагалі відмінили роялті на користь вилучення податків, пов’язаних з отриманням доходів, що певною мірою зробило продукцію добувних підприємств цих країн більш конкурентноздатною. Зазначимо, що рентні платежі за користування надрами повинні виконувати не тільки фіскальну функцію, але й інші. Розподільча функція повинна забезпечувати справедливий розподіл ренти між громадянами, суспільством, державою та надрокористувачами. Регулююча – вирівнювати рівні рентабельності підприємств, що видобувають мінеральну сировину в різних природних умовах. Стимулююча – підсилювати зацікавленість добувних підприємств у раціональнішому використанні надр. Соціальна – забезпечувати фінансування соціальних програм. Проте в Україні ці функції не реалізуються з причини економічної необґрунтованості встановлених державою розміру та механізму вилучення ренти, несправедливого розподілу коштів, що накопичуються від платежів за користування надрами. Інтенсивне використання мінеральної сировини призводить до формування незбалансованої структури економіки, зміщеної в бік важких галузей виробництва, і до виснаження надр, яке супроводжується накопиченням негативних екологічних наслідків. Встановлено, що діюча в країні система користування надрами не відповідає сучасним вимогам переходу економіки до ринкових відносин, в економічній теорії ще не сформовані 60

єдині вимоги і правила користування надрами та визначення платежів за користування ними (кожна країна застосовує притаманні тільки їй методи і правила користування надрами), мінерально-сировинна база України має достатній резерв розвіданих запасів з більшості видів корисних копалин, але вона знаходиться уже на етапі виснаження надр, а це вимагає реформування економічного механізму користування ними. Концептуальні підходи до реформування економічного механізму у сфері користування надрами необхідно базувати на встановленні таких господарських відносин у мінеральносировинному комплексі, за яких: забезпечується сталий розвиток економіки країни, наповнюється державний бюджет з одночасним раціональним використанням надр; здійснюється збалансування інтересів видобувних підприємств, регіонів і держави. Це можна вирішити за допомогою встановлення єдиних диференційованих нормативів плати за користування надрами, які повинні складатися з чотирьох рівнів диференціації залежно від складності геологічної будови родовищ корисних копалин, їх потужності за початковими затвердженими запасами, за індивідуальними параметрами, характерними для конкретних видів корисних копалин, ліквідності останніх і рівня зростання рентабельності (рис. 2). Обґрунтовано, що регуляторами економічної, екологічної та соціальної безпеки країни є мінімальна межа рентабельності, спеціальний прогресивний платіж до бюджету за надмірне зростання рентабельності й цін і платіж за накопичення відходів. Реформування економічного механізму користування надрами полягає у встановленні подвійного багаторівневого взаємопов’язаного автономного каскаду гірничо-геологічних та економічних параметрів диференціації нормативів плати за користування надрами. Необхідно, щоб норматив плати за накопичення відходів видобутку та збагачення корисних копалин залежав від кадастрової ціни на земельні ділянки, що відводяться під накопичення відходів, щоб він був не меншим вартості їх транспортування у вироблений простір. Разом з тим необхідно ввести мінімально необхідні квоти накопичення відходів і видобування будівельних матеріалів, що можуть бути замінені виробами з відходів.

Рис. 2. Каскад гірничо-геологічних та економічних параметрів диференціації нормативів плати за користування надрами

Об’єктом справляння плати за користування надрами для видобування корисних копалин є обсяг фактично виробленого першого товару з видобутих корисних копалин, розмір

ділянки надр, що надається в користування при використанні їх у цілях, не пов’язаних з видобуванням корисних копалин, зокрема для будівництва та експлуатації підземних споруд. Але реалізувати поставлену ідею можливо шляхом розроблення закону про єдиний платіж за користування надрами (про податок за спеціальне користування надр) і впровадження його в життя. Висновки Встановлено, що сучасна система платежів за користування надрами для видобування корисних копалин є недосконалою, як і попередня, носить суто фіскальний характер і як елемент економічного механізму не забезпечує ефективного управління фондом надр, а саме: – не забезпечує диференціацію платежів (тобто не забезпечує вирівнювання рівнів рентабельності гірничодобувних підприємств, які здійснюють видобування корисних копалин однакового виду та якості за різних гірничо-геологічних умов видобування; – не забезпечує вилучення на користь держави гірничої ренти як надприбутку (надлишку). За існуючої системи надприбуток залишається в надрокористувачів; – не забезпечує розподіл грошових надходжень на фінансування ГРР, виходячи з балансу економічних інтересів (мається на увазі з балансу між видобутком і споживанням. Тобто між видобутком і потребами економіки держави) для відтворення мінерально-сировинної бази та соціальних програм населення; – потребує докорінного інституціонального реформування на основі принципу рентного доходу.

II Международная научно-практическая конференция “Актуальные вопросы мониторинга и научного сопровождения недропользования и геологической экспертизы “Геомониторинг-2014”, 7–13 сентября 2014 г.

ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ ПРОМИСЛОВОЇ РОЗРОБКИ РОДОВИЩ ЛАБРАДОРИТІВ ТА ГАБРО ЖИТОМИРСЬКОЇ ОБЛАСТІ Пилипчук О. М., Белєвцева М. Р. (УкрДГРІ, Київ, Україна)

Викладено результати досліджень щодо проведення моніторингу та наукового супроводження родовищ лабрадоритів і габро Коростенського комплексу в межах західної частини Українського щита, які відомі далеко за межами України й активно розробляються. У тезах на прикладі родовищ Осницької групи викладено, як ретельне вивчення та аналіз геолого-геофізичної інформації надрокористувачів допомагають під час надання рекомендацій для підвищення ефективності видобувних робіт.

SOME FEATURES OF MONITORING AND SCIENTIFIC SUPPORT OF LABRADORITE AND GABBRO DEVELOPMENT OF ZHYTOMYR REGION Pylypchuk O. M., Belevczeva M. R. (UkrSGRI) The results of researches are expounded in relation to realization of monitoring and scientific support of labradorite and gabbro development of Korostensky complex, in a borders of the western part of the Ukrainian Shield, are known far abroad of Ukraine and actively mined. In theses described on the example of Osnytskiy deposits group, as thorough study and analysis of geological and geophysical information of subsoil users¸ helping to providing recommendations for a increase the efficiency of mining works. Україна має величезні запаси будівельної сировини по всій площі своєї території. До будівельної сировини ми зараховуємо чотири групи неметалічних корисних копалин: перша група – будівельне каміння; друга група – наповнювачі бетонів (піщано-гравійні суміші й галечник, перліт, аргіліт); третя група – в’яжуча сировина (мергель, гіпс та ангідрит, діатоміти, спонголіти, трепели, опоки); четверта група – цегляно-черепична сировина (глини й суглинки). Найпоширеніша серед цих груп, яка користується попитом, – будівельне каміння, серед якого розрізняється: а) штучне каміння, що видобувається у вигляді блоків різних розмірів (монументальне каміння – поодинокі дуже великі за розмірами блоки, що використовується для виготовлення монументів, пам’ятників, колон та ін.; облицювальне або декоративне каміння – блоки розпилюють на плити або дошки різних розмірів, які піддаються поліровці або іншій обробці; каміння спеціального призначення – кислото- та луготривке або жаростійке дорожнє каміння – бортове; бруківка та ін.; стінове або пиляне каміння); б) каміння масового виробництва, серед якого розрізняють рване або бутове каміння, що утворюється в разі масових вибухів на кар’єрах з наступним відбором від дрібніших фракцій, і дроблене каміння, що отримується після подрібнення й сортування за фракціями (щебінь, жорства, штучний пісок). Основний район поширення будівельного каміння на території України – Український щит. За обсягом виробництва та експортом будівельного каміння в розрахунку на площу території та кількість населення Україна відстає від інших країн Європи, хоча за запасами й різноманіттям сировини могла б займати одне з лідируючих місць. Експортуються в основному блоки з червоного граніту, чорного габро та лабрадориту. Основними

споживачами нашої продукції є Росія та інші країни СНД і Балтії, Польща, Італія, Туреччина та Тайвань. Залежно від сфери застосування до штучного каміння ставляться певні вимоги щодо розмірів (блочності), фізико-механічних властивостей, декоративності та довговічності. Блочність багатьох родовищ габро, лабрадоритів та гранітів Українського щита у зв’язку з невеликою й помірною їх тріщинуватістю досить висока. Велике значення під час розробки родовищ будівельної сировини (габро, гранітів, лабрадоритів) мають також фізико-механічні властивості, декоративність та довговічність. При здійсненні моніторингу безпосередньо на об’єктах співробітники інституту наочно переконались у важливості цих параметрів. Так, наприклад, на Осницькій групі родовищ, які розміщені в межах аркуша М-35-ХVII (Житомир) – центральноукраїнської серії Державної геологічної карти України м-бу 1:200 000 (Київ, 2004 р.), чітко простежується, як тріщинуватість порід впливає на якість блоків. На геологічній карті кристалічного фундаменту аркуша М-35-ХVII видно, що в південному напрямку, на відстані 3,2 км від с. Осники, простежується Черняхівський розлом субширотного напрямку, а майже в рамках східної околиці села проходить Крошнянський розлом другого порядку – північно-східного простягання. На МАКЗ (матеріалах аерокосмічних зйомок) ці порушення простежуються фрагментарно за різкою зміною фототону. На середньо- та великомасштабних АФМ (аерофотоматеріалах) фіксуються за коліноподібними згинами та спрямленими ділянками річок. У сучасному рельєфі кристалічного фундаменту вони не простежуються. Найвиразніше в геофізичних полях трасуються за лініями зриву кореляції магнітних і гравітаційних аномалій. Уздовж розломів відзначається локальне зниження поля сили тяжіння, що є відображенням зон мілонітизації, катаклазу та тріщинуватості. У групі з трьох родовищ ближче за інших від села розміщене Осницьке-1, це родовище габро, габроноритів, норитів та лабрадоритів − 0,5 км на північний схід від с. Осники. За 0,5 км на схід від нього розміщене Осниківське родовище лабрадориту й габро, а за 750 м. на південний схід ще одне родовище – Осниківське-3, на якому розпочато геологічне вивчення, зокрема дослідно-промислова розробка ділянки. Аналізуючи космознімок району розробки родовищ можна відзначити, що з трьох родовищ габро й лабрадоритів, розміщених поруч, більш вигідну позицію займають Осниківське та Осниківське-3 родовища, які розміщене між дрібними (локальними) розломами різного напрямку. На Осниківському родовищі ведеться видобування великих блоків правильної паралелепіпедної форми. Річна проектна потужність кар’єру становить 15 тис. м3, балансові запаси лабрадоритів й габро підраховані за категоріями А та В при середньому виході блоків 33,2 %. Якість корисної копалини забезпечує видобування блоків, що відповідають вимогам чинного нині ДСТУ Б В.2.7-59-97 “Блоки із природного каменю для виробництва облицювальних виробів. Загальні технічні умови”, та виробництво з них облицювальних виробів за ДСТУ ЕN 1469:2007 “Вироби з природного каменю. Облицювальні плити. Вимоги”. Переробка видобутих товарних блоків здійснюється у власному цеху каменеобробки, де виготовляються облицювальні плити, різні за розмірами. На Осниківському-3 родовищі ведеться розвідка й пробний видобуток. Аналізуючи космознімок родовища, можна відзначити відносну однорідність площі розробки, отже, тут теж варто чекати монолітні породи, придатні для видобутку блоків великих розмірів. А от Осницьке-1 родовище міститься в зоні впливу чи найменш двох розломів другого порядку – широтного й північно-західного простягання, що, без сумніву, впливає на тріщинуватість корінних порід й, відповідно, на якість блоків. Через цю тріщинуватість на площі родовища були проведені спеціальні геофізичні роботи для уточнення перспективних для видобутку площ (Державна комплексна геологічна експедиція “УКРГЕОЛСТРОМ” – 1998 р.). Ці роботи дійсно виявили ділянки, перспективні для видобутку блочного каменю в південній та

південно-західній частинах кар’єру. За даними дешифрування космознімку також можна зробити висновок, що під час розробки родовища є можливість очікування однорідніших блоків у південній частині родовища. Програмою моніторингу передбачено ретельне вивчення та аналіз геолого-геофізичної інформації, аналіз фактично виконуваних надрокористувачем робіт як з метою дотримання правил і стандартів користування надрами, охорони довкілля, так і для надання надрокористувачу, а це головне, рекомендацій для підвищення ефективності пошуковорозвідувальних і видобувних робіт. На прикладі родовищ Осницької групи показано, як ретельний аналіз геологогеофізичної інформації може допомогти вибрати правильний напрям розробки родовищ для видобування блочної продукції. Варто також зазначити, що Осницька група родовищ габро й лабрадоритів розміщена лише за 5 км на південь від всім відомого Головинського родовища лабрадоритів і Сліпчицького родовища габроноритів. На Головинському родовищі добуваються знамениті іризуючі лабрадорити, які користуються популярністю в усьому світі. Розробка їх ведеться понад 120 років. Кар’єром розкрито лабрадорити (анортозити) коростенського комплексу палеопротерозойського віку. Породи крупнозернисті з видовженими (до 6–7 см) кристалами плагіоклазу, покритими тонкою штриховкою, часто в поперечних зрізах правильної шестикутної форми. Для них характерне майже чорне, іноді зеленувато-сіре, забарвлення. Лабрадорит високоіризуючий з кількістю “очок” більш як 100 на 1 м2. Іризація яскрава, веселкова, зонально змінюється від жовтої, рідше червонуватої, до зеленої, синьої та фіолетової. Породи складаються переважно з плагіоклазу (лабрадору), кількість якого становить 97–100 %, і темноколірних (піроксен) і рудних (ільменіт) мінералів. Представляють так званий головинський тип лабрадоритів Коростенського плутону і, ураховуючи унікальність порід, їх міжнародну відомість, є пам’яткою природи. На Осницькому-1 родовищі, у його південно-східній стінці, виявлено дуже гарний контакт між лабрадоритами й габро, де є можливість спостерігати поступовий перехід між цими породами. Отже, у цій частині кар’єру після його розробки варто подумати про створення пам’ятки природи, аналогічної кар’єру Головине. ЛІТЕРАТУРА. 1. Металічні і неметалічні корисні копалини України. Том ІІ. Неметалічні корисні копалини/Гурський Д. С., Єсипчук К. Ю., Калінін В. І. та ін. Київ-Львів: Видавництво “Центр Європи”, 2006. 322 с. 2. Петрология Украинского щита/Щербаков И. Львов, ЗУКЦ. 2005. 82 с.

УДК (551.263.036:553.94):551.735:553.981(477.6)

ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ВУГЛЕПОРОДНОГО МАСИВУ ЗА ДАНИМИ МОНІТОРИНГУ ШАХТ ДОВЖАНО-РОВЕНЬКІВСЬКОГО ВУГЛЕПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ (на прикладі шахт “Червоний партизан” та ім. Я. М. Свердлова) В. Л. Плужнікова, канд. геол.-мінерал. наук, старший науковий співробітник, УкрДГРІ, м. Київ, Україна, geostandard@ukr.net, Н. В. Вергельська, канд. геол. наук, Інститут геологічних наук НАН України, м. Київ, Україна, vnata09@meta.ua Довжано-Ровеньківський вуглепромисловий район є одним із найбільших районів України за видобутком високоякісних антрацитів. У районі розробляються вугленосні світи: білокалитвенська (С24), кам’янська (С25), алмазна (С26) і горлівська (С27). Особливістю геологічної будови району є його розміщення в межах Головної синкліналі Донбасу, яка розділена на Боково-Хрустальську та Довжано-Садкінську Ровенецьким підняттям, що й відображається в будові вуглепородних масивів. Значний вплив на формування вуглепородного масиву мають постгенетичні процеси, які призвели до значного розсланцювання вмісних порід та окремих частин вугільного пласта.

STRUCTURAL PECULIARITIES OF THE COAL ROCK MASSIF IN THE DOVZHANSKY-ROVENKI COALMINE DISTRICT BY THE MONITORING (Case Study for Chervony Partisan and Sverdlov Coal Mines) V. L. Pluzhnikova, PhD, Senior Research Scientist, UkrSGRI, Kiev, Ukraine, geostandard@ukr.net, N. V. Vergelska, PhD, Institute of Geological Sciences, NAS Ukraine, Kiev, Ukraine, vnata09@meta.ua The Dovzhansky-Rovenki coalmine district is one of the largest areas in Ukraine producing high quality anthracite coal. The Bilokalitvenska (С24), Kamianska (С25), Almazna (С26) and Gorlivska (С27) coal-bearing suites are mining there. The coal rock massif under investigation is located within the Main Syncline of the Donbas separated by the Rovenki uplift onto the BokovoKhrustalska and Dovzhano-Sadkinska synclines. Postgenetic processes are strongly impacted this coal rock massif that resulted in significant shistosity of the host rocks as well as some parts of the coal seam itself. Вступ. Довжано-Ровеньківський вуглепромисловий район є одним із найбільших районів України за видобутком високоякісних антрацитів. Особливістю геологічної будови району є його розміщення в межах Головної синкліналі Донбасу, яка розділена на БоковоХрустальську та Довжано-Садкінську Ровенецьким підняттям, що й відображається в будові вуглепородного масиву. Мета дослідження. Дослідження вуглепородних масивів Довжано-Ровеньківського вуглепромислового району проводиться для визначення геоструктурних обстановок формування антрацитів та їх зміни по латералі й розрізу. Вплив тектонічних процесів на вуглепородні масиви окремих шахтних полів вивчається для визначення можливих зон небезпечних для робіт у виробках.

Матеріали і методи досліджень. В основу проведених досліджень покладено дослідження 2013–2014 рр. вугільних пластів і3 та k51 на шахтах “Червоний партизан” та ім. Я. М. Свердлова. Проведено узагальнення раніше проведених і власних досліджень за показниками технічного та елементного аналізів. За матеріалами мінливості текстур і структур, на рівні макроформи вугільного пласта, вкраплень і вмісних порід, отримані деякі нові відомості про їх зміни у зв’язку з дискретністю в просторі тектонічних деформацій. Автори вдячні співробітникам геологічної служби шахт “Червоний партизан” та ім. Я. М. Свердлова за допомогу під час відбору проб у діючих виробках. Результати дослідження. Вугленосні формації карбону герцинського структурно-стратиграфічного комплексу утворилися в режимі седиментогенезу періоду активних тектономагматичних процесів і змінювалися в постседиментаційні етапи. Розрізи вуглепородних масивів у геологопромислових районах Донбасу представлені вугленосними світами середнього й нижнього карбону. У Довжано-Ровеньківському вуглепромисловому районі до промислових належать світи: білокалитвенська (С24) (пласти і), кам’янська (С25) (пласти k) та у вигляді смугастих і дугоподібних алмазна (С26) (пласти l) і горлівська (С27) (пласти m) [1, 4]. Залягання порід у межах району ускладнене поперечними крутоспадними скидами, більшість з яких пов’язані з Ровенецьким підняттям. Найбільш значними скидами є: Юскінські Західний і Східний, Михайлівський, Стахіївський, Валентинівські Західний і Східний, Дар’ївський, Нагольний, Корніївський. Більшість із названих скидів і зафіксованих у виробках тектонічних порушень мають меридіональне простягання, падіння площин скидів близьке до вертикального, амплітуда зміщення не перевищує 100–200 м, іноді сягаючи 280– 290 м [1, 5]. Такий стан тектонічних порушень відобразився і на будові вуглепородних масивів. Зафіксовані порушення мають значні кути падіння та різнонаправлені площини скидування. На вищезазначених шахтах розробляються пласти білокалитвенської (С24) та кам’янської (С25) світ (рисунок). Вугільні пласти кожної світи розрізняються не тільки часом накопичення, а й морфологічною будовою, відмінностями в ступені метаморфізму, петрографічними та технологічними характеристиками.

Рисунок. Фрагмент схеми індексації вугільних шарів і маркуючих вапняків середнього карбону Донбасу (за М. Л. Левенштейном та ін., 1991)

Пласт і3 в цьому районі розміщений на глибині понад 1 000 м і має переважно складну двопачкову будову з малим прошарком сланцю глинистого в межах 2–20 см і сумарною потужністю вугільних пачок 0,9–1,5 м, іноді однопачкову будову з потужністю 1,0–1,5 м. Особливістю цього пласта є наявність несправжньої покрівлі (9 см) і підошви (5 см) та їх сланцювата структура. Сланцювата структура характерна і для пісковику з “кучерявчиком” у підошві вугільного пласта. Пісковик чорно-сірого кольору, грудкуватої текстури з незначними проявами напластування та сірішими прожилками (“кучерявчик”), злам східчасто-грудкуватий. По напластуванню виявлені незначні лінзочки карбонатів, а в масі зразка поодинокі кристали піриту. У підошві визначені незначні порушення, перпендикулярні до напластування чи під кутом менше 90°, що пов’язані із зоною “кучерявчика”. У підошві часто трапляються відбитки флори і фауни. Покрівля пласта – пісковик дрібнозернистий розсланцьований, темно-сірого кольору з раковистим зламом з відбитком рослинних фрагментів. Ділянки розсланцювання заповнені вуглистою або карбонатною речовиною. Прояви зерен піриту подібні до порід підошви. Вугільний пласт у місці відбору складається із двох пачок сумарною потужністю 1,06 м (0,61 м – нижня пачка, 0,45 м – верхня). Нижня пачка складена антрацитом, на перший погляд зразок монолітний, чорний з яскраво вираженим металевим блиском, раковистим зламом. Тріщинуватість переважно вертикальна, виповнена кальцитом 1–2 мм з дрібними лусочками й пилуватими фрагментами вугілля. Незначні лусочки кальциту з вуглистою речовиною розміщені і в горизонтальних напластуваннях. Усі тріщини, визначені в зразку, не призводять до вертикальних чи горизонтальних зміщень, найімовірніше, це наслідки постгенетичного впливу на сформований вугільний пласт. Верхня пачка, на відміну від нижньої, має розсланцювання в нижній частині заввишки 1,5–3,0 см з чітко вираженими горизонтальними

напластуваннями, які відрізняються за своїми структурними характеристиками та чітким контактом з породним прошарком. Одне з горизонтальних напластувань заввишки близько 0,5 см подрібненої вуглистої речовини (пилувата текстура), має вкраплення кристалів (0,5×0,3 см) і лінз піриту (0,5×1,0×3,0 см). Верхня її частина подібна до нижньої пачки вугільного пласта. Пласт k51 у районі дослідження розробляється на глибині понад 1 200 м, має складну дво-, трипачкову будову, в основі пласта залягає вуглистий сланець (8–13 см), а також несправжні підошва (8 см) і покрівля (2 см). Підошва пласта – глинисто-вуглистий сланець чорного кольору з карбонатними і піритизованими прошарками до 0,1–1,0 см, зі слідами ковзання та “кучерявчика”. Перешарування і перем’ятість не рівномірна, злам кутастий. На вертикальному зрізі вкраплення сірого кольору, швидше за все пов’язані з “кучерявчиком”, а на горизонтальному – відбитки рослин. Покрівля пласта – піщано-глинистий сланець з чіткими вуглистими прошарками по напластуванню, злам кутастий. Діагональні тріщини без зміщення та без привносу іншої речовини. Породний прошарок, який зберігається і при трипачковій будові, заввишки 5–12 см, чорний піщано-глинистий сланець зі слідами ковзання як на вертикальних, так і на горизонтальних зрізах. У масі зразка присутні поодинокі зерна піриту та незначні лінзочки карбонатів. На горизонтальних площинах є чіткий контакт з вугільним пластом (вугільні примазки). Вуглистий сланець з чіткими горизонтальними напластуваннями, який залягає під вугільним пластом, можна поділити на два види: матова частина та блискуча з незначними матовими прошарками до 1–2 мм і подрібненою блискучою вугільною речовиною. На матовій частині видно сліди ковзання, а блискуча вміщує незначні лусочки кальциту. Вугільний пласт у районі дослідження складається з двох пачок загальною потужністю 0,74 м (0,53 – нижня пачка, 0,21 – верхня пачка). Вугілля нижньої пачки пласта чорне з металевим блиском, кутасто-східчастим зламом, лускуватої текстури. Тріщини іноді виповнені кальцитом, а деякі з них не заповнені. Горизонтальні зрізи матові з незначними примазками блискучої вугільної речовини чи фрагментами вуглефікованих рослинних решток. Верхня вугільна пачка складається із блискучого чорного вугілля з матовими фрагментами заввишки 0,3 см, завдовжки 5,0–7,0 см. Зразок має пластинчасто-вертикальну будову: вертикальні зрізи – блискучі, а горизонтальні – матові. На більшій частині горизонтальних зрізів – примазки блискучої вуглистої речовини, а між вертикальними пластинами – пластини кальциту до 0,1 мм. Зразок має значну кількість як вертикальних, так і горизонтальних тріщин. За якісними показниками попередніх [1, 4] і власних досліджень антрацити району належать до найбільш високометаморфізованих із вмістом вуглецю (С) 96,1–97,6 %, водню (Н) 0,76–2,0 %, кисню (О) 0,28–2,3 %. Вологість (W) 3,5–4,5 %, уміст сірки (S) до 1,5 %, зольність (А) – 7,0–24,4 %, іноді до 33,1 %. За попередніми дослідженнями метаноносність шахт до глибини 1 500 м є незначною і сягає до 0,1 м3/т г. м. і менше [3, 6]. Вивчення вмісту СО2 у породах і вугіллі на глибині від 150 до 1 400 м показало невелику його кількість у вугільних пластах, яка не перевищує 1 м3/т і підвищений уміст у пісковиках світи С23 до 23–25 м3/т і світи С25 до 28–41 м3/т. Уміст СО2 збільшується в зонах прояву тектонічних порушень і гідротермальної діяльності [2, 6]. Під час дослідження визначено. Великий вплив на формування вуглепородного масиву мають генетичні процеси, які представлені пластичними деформаціями підошви вугільного пласта та постгенетичні процеси, які призвели до значного розсланцювання вмісних порід та окремих частин вугільного пласта в періоди кімерійської та альпійської тектонічної активізації [5]. Визначені кристали та лінзочки піриту в розсланцьованій частині верхньої пачки пласта вказують на зміну седиментаційних і постседиментаційних процесів. Наявність прожилок кальциту на різних рівнях вуглепородного масиву вказують на вплив низькотемпературної гідротермальної діяльності [4]. Газоносність, визначена під час

попередніх досліджень, підтверджується у виробках шахт і є безпечною для проведення вугледобувних робіт. ЛІТЕРАТУРА 1. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т. 1. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 1210 с. 2. Гнипп Л. В. Роль свободного газа в угленосной толще на больших глубинах Донецкого бассейна//Изв. ВУЗов. Серия геол. и разв. 1972. № 3. С. 96–101. 3. Лидин Г. Д. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Изд-во АН СССР, 1949. Т. 1. 350 с. 4. Люлько Р. П. Изучение газоносности угольных месторождений Луганской области (Геоинформ № 30247)/Отчет в 4-х томах. 1969. Т. 1. 272 с. 5. Майданович И. А., Радзивилл А. Я. Особенности тектоники угольных бассейнов Украины. Киев: Наукова думка, 1984. 120 с. 6. Тиркель М. Г., Анциферов В. А., Глухов А. А. Изучение газоносности угленосной толщи. Донецк: ВЕБЕР, 2008. 208 с.

ОСОБЛИВОСТІ ВЕДЕННЯ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ НАДРОКОРИСТУВАННЯ ПІД ЧАС ГЕОЛОГІЧНОГО ВИВЧЕННЯ РОДОВИЩ МІНЕРАЛЬНИХ ВОД ПЕРЕДКАРПАТТЯ Саніна І. В., Лютий Г. Г., УкрДГРІ, м. Київ, Україна, ekogeol@ukr.net Розглядаються особливості проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування під час геологічного вивчення родовищ мінеральних підземних вод у складних геологічних і гідрогеологічних умовах Передкарпаття.

MONITORING AND SCIENTIFIC SUPPORT FEATURES OF RESOURCE SUPPLY USING GEOLOGICAL STUDY MINERAL WATERS OF PRECARPATHIANS Sanina I., Lyutyi G., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ekogeol@ukr.net The features of monitoring and scientific support during geological study of mineralized groundwater in complex geological and hydrogeological conditions of Precarpathians are considered Передкарпатський артезіанський басейн розташований уздовж північно-східного краю Карпатської гірської системи. Для його гідрогеологічних умов характерна наявність у розрізі корінних слабопроникних глинистих відкладів окремих водоносних піщаних і пісковикових прошарків, водоносність яких є низькою. До того ж приурочені до цих прошарків води, як правило, відзначаються підвищеною мінералізацією. У межах розвитку соленосних відкладів, дуже поширених у Внутрішній зоні Передкарпатського прогину, підземні води поширені в зоні вилуговування, яка відоміша під назвою гіпсово-глиниста “шляпа”. У зоні соляного дзеркала цієї “шляпи” формуються високомінералізовані розсоли хлоридного натрієвого складу, які використовуються як промислові для видобутку високоякісної кухонної солі, а також сульфатно-хлоридні, магнієво-натрієві унікальні лікувальні розсоли, які широко застосовуються для лікування на Моршинському і Трускавецькому курортах. Складність гідрогеологічних умов Внутрішньої частини Передкарпатського прогину полягає і в складній фільтраційній неоднорідності водовмісних порід, і в надзвичайно широкому діапазоні мінералізації та хімічного складу підземних вод. Просторова неоднорідність у показниках проникності водовмісних порід зумовлена тією обставиною, що у Внутрішній зоні Передкарпатського прогину переважать засолені глини з прошарками засолених пісковиків і пластами соленосних брекчій і кам’яної й калійних солей. При цьому серед калійних солей переважають сульфатно-магнієво-калійні різновиди, вилуговування яких сприяє утворенню покладів, високоефективних у лікуванні, сульфатно-хлоридних, магнієво-натрієвих із високим умістом калію розсолів. У таких умовах постановка робіт з геологічного вивчення унеможливлює проведення тривалих дослідних і дослідно-експлуатаційних відкачок, оскільки зазначені вище поклади лікувальних розсолів, як правило, відзначаються малими масштабами та обмеженими обсягами вихідних пластів калійних руд, які є джерелом поповнення покладів мінеральних розсолів через вилуговування. Дослідно-фільтраційні роботи тут повинні бути короткочасними, зате контури поширення подібних покладів повинні бути визначені досить

чітко із застосуванням наземних і каротажних геофізичних методів і розвідувальних гідрогеологічних свердловин. Обґрунтування експлуатаційних запасів мінеральних розсолів повинно проводитись за даними водовідбору на стадії дослідно-промислової розробки. До речі, сама розробка таких покладів є досить складною, оскільки складні гідрохімічні умови родовищ у період експлуатації можуть призводити до випадіння солей із розсолу в осад і повної кольматації внутрішньосвердловинного простору. Водночас геологічне вивчення слабосолоних чи прісних природно-столових мінеральних вод так само має свою специфіку у зв’язку з тим, що досить складно обґрунтувати положення спостережних свердловин для отримання представницьких даних і тому навпаки об’єктивні показники можуть бути отримані лише за умови тривалих дослідних і дослідно-експлуатаційних відкачок. Таким чином, залежно від конкретних природних умов необхідно обґрунтовано підходити до відповідних методичних підходів з метою забезпечення експлуатаційних запасів мінеральних підземних вод.

ОЦІНКА ВПЛИВУ ВУГЛЕДОБУВНИХ ПІДПРИЄМСТВ НА ЕКОЛОГІЮ СВЕРДЛОВСЬКОГО РАЙОНУ ЛУГАНСЬКОЇ ОБЛАСТІ Сахарук С. П., Сігута Л. В., УкрДГРІ, м. Київ, Україна, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua У місті Свердловську розміщено понад 20 шахт. Інтенсивна розробка родовища антрациту та його переробка негативно впливають на геологічне та навколишнє природне середовище. Засоби захисту екології, які використовуються у вугледобувній промисловості, нездатні запобігти і навіть істотно знизити техногенне навантаження на природне середовище.

ESTIMATION OF INFLUENCE OF COAL EXTRACTING ENTERPRISES ON ECOLOGY SVERDLOVSK DISTRICT LUGANSK REGION Sakharuk S., Siguta L.,UkrSGR, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua In Sverdlovk city arranged more than 20 mines. Intense mining anthracite mine and his recycling negative influence on geological and natural environment. Methods protection ecology which use in coal extracting industry, incapable prevent and even significantly reduce technogenic pressure on natural environment. Місто Свердловськ Луганської області розміщене в Донецькому вугільному басейні і є центром видобутку кам’яного вугілля. Вугледобувна промисловість міста представлена ТОВ ДТЕК “Свердловантрацит”, ДП “Луганськвугілля”, збагачувальними фабриками: “Маяк”, “Свердловськ” і “Центросоюз”. У місті розміщено понад 20 шахт, на частку яких припадає майже чверть усього видобутку вугілля Луганської області та близько третини видобутку антрациту в Україні. Шахтами Свердловського району розробляється родовище енергетичного вугілля – високоякісного антрациту, промислові запаси якого становлять понад 200 млн т. За якісними характеристиками цей антрацит значно переважає товарну продукцію вугледобувних підприємств інших районів. Інтенсивна розробка родовища антрациту та його переробка негативно впливають на геологічне та навколишнє природне середовище. Це призводить до активізації небезпечних геологічних процесів, зміни фізико-механічних і хімічних властивостей ґрунтів, підземних та поверхневих вод. Гостріша проблема – це забруднення атмосферного повітря, водних басейнів, накопичення шкідливих відходів. На околицях Свердловська розміщено 45 породних відвалів, 18 з яких горять протягом останніх десятиліть. Майже біля кожного з них мешкають люди. Навколо відвалів, які горять, розміщені великі селища: Харківське, Комсомольське, шахта 1-2 Свердлова, імені Володарського, шахта 25, шахта 3-біс, місто Червонопартизанськ. Два терикони горять у самому місті, це породні відвали колишньої шахти Войкова. Відвали, які горять, повинні мати 500-метрову санітарно-захисну зону, ті що не горять – 300-метрову. Розвіювання шкідливих речовин і продуктів горіння за розою вітрів сягає 3-х км. Виходячи з цього, місто є санітарною зоною, в якій проживання стає небезпечним. На одній із шахт у 2009 році з терикона в напрямку житлових будинків стався зсув гірничої маси, що зупинилася в дворі одного з них. На щастя, тоді ніхто не постраждав. Там і дотепер з терикона регулярно обвалюється порода, а відновлювальні роботи не проводяться через відсутність фінансування. У механічній захисній зоні породного відвалу шахти

міститься 162 житлових будинків, які розміщені від 20 до 100 м від відвалу. У них мешкає до 5 тис. населення, яке постійно перебуває в небезпеці [1]. Ця проблема потребує негайного вирішення, гасіння та рекультивації породних відвалів, які розміщені в межах населених місць і не мають нормативної санітарно-захисної зони. Породні відвали, які горять, є джерелом викидів в атмосферне повітря небезпечних газів, пилу, важких металів. У середньому з одного відвалу за добу виділяється близько 10 т вуглецю, 1,5 т сірчаного ангідриду та значна кількість інших газів. Це негативно впливає на живі організми. За результатами температурних зйомок одного з об'єктів моніторингу Свердловського району виявлено, що з 20 породних відвалів вісім перебувають на стадії горіння. Визначення температури останніх на глибині 0,1 та 0,5 м показало, що вона становить від 53 до 283 °С на глибині 0,1 м і від 136 до 440 С на глибині 0,5 м. Результатом діяльності вугледобувної промисловості є також забруднення природних вод. У процесі розробки родовищ проводиться осушення великих масивів гірських порід. Це призводить до зниження рівня підземних вод і вкрай негативно позначилося на якості поверхневих вод і режимі водотоків. Свердловськ і Свердловський район багато років потерпають від нестачі якісних питних вод з власних джерел, а річкові води весь цей час забруднюються різноманітними стоками. Спроможні мешканці бурять свердловини, хто не може – використовують воду для побуту з водопроводу, а для приготування їжі вимушені купувати. Чиста вода велика рідкість не тільки для водопроводу. У районі 57 водойм, з них ні одного придатного для купання (населення району 120 тис.). Щороку в місцеві водойми скидається до 345 тис. т забруднюючих речовин. Води переважно солонуваті, практично мають обмежене використання в усіх галузях господарства, за винятком деяких технічних потреб. Поряд з високою жорсткістю та підвищеною мінералізацією у водах спостерігаються надлишкові концентрації сульфатів, хлоридів, нітратів, магнію, амонію та інших розчинених речовин. Переважно сульфатний їх іонний склад спричиняє сульфатну агресивність до бетону й металу. За вмістом зважених речовин найбільш забруднена вода надходить у річки Міус і Сіверський Донець. Варто зазначити, що вода в річці Сіверський Донець непридатна для використання на всьому своєму протязі через забруднення хвороботворними мікроорганізмами й великою кількістю солей. Для господарсько-питного постачання води потребують спеціальної підготовки (опріснення, розбавлення прісними водами тощо) та контролю якості води. У 2001 році інститут “Луганськгіпрошахт” за участі ОАО “УкрНТЕК” здійснив проект закриття шахти імені Войкова у Свердловську одночасно з будівництвом установки очистки й кондиціонуванням підземних вод для побутово-питного водопостачання міста в об’ємі 2 412,51 тисяч кубометрів у рік. Шахтна вода має загальну концентрацію солей до 1,5–1,8 кг/м3 та жорсткість до 10–12 г-екв/м3 і придатна для цього заходу за фізико-хімічними показниками. Варто зазначити, використовування шахтних вод як джерела питної води можливе тільки із закритих шахт, тому що навколо них можна створити санітарно-охоронну зону [2]. У вітчизняній практиці досвід використання шахтних вод для питного водопостачання відсутній, і щоб не допустити забруднення питної води мікроорганізмами потрібен надійний хімічний і біологічний контроль безпеки такої води. Працівникам медицини, хімікам і геологам варто розробити нормативну документацію, яка б регламентувала процеси забору, очистки та контролю якості й безпеки такої води.

На жаль, з 2006 року фінансування припинилось і розробка нормативної документації не проводилась. Ураховуючи складну екологічну обстановку й дефіцит питної води в районі, кондиціювання шахтних вод для потреб питного водопостачання та розробка нормативної документації мають здійснюватися за рахунок держави. Засоби захисту, які використовуються нині у вугледобувній промисловості, нездатні запобігти і навіть істотно знизити техногенне навантаження на природне середовище. Склалася така ситуація, що якщо не вжити відповідні заходи в найближчий час, то буде неможливо не тільки оздоровити екологічну обстановку району, а й просто забезпечити виживання більшості шахт і збагачувальних фабрик в умовах жорсткіших вимог щодо охорони навколишнього середовища. Тому невідкладне завдання галузі й держави – використання прогресивних науково-прикладних розробок для вирішення екологічних проблем. Сюди входить складний комплекс науково-технічних, виробничих, економічних, соціальних питань, які практично вирішуються в різних галузях промисловості. Сподіваємося, що структури, від яких залежить майбутнє міста, району та всього регіону врешті-решт звернуть увагу на екологічні проблеми й почнуть розробляти та фінансувати заходи щодо поліпшення навколишнього природного середовища. Література 1. Ковальчук И. Майдан. Статті. Свердловск – территория беды! 2007 г. http://maidanua.org/static/mai/1182695859.html 2. Светиков А. Шахтные воды Луганщины: экологическое бедствие или будущее водоснабжения! 2007 г. http://top.lg.ua/news/SHahtnye-vodyLuganshhiny-yekologicheskoe-bedstvie-ili-budushhee-vodosnabzheniya--13078

II Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні питання моніторингу і наукового супроводження надрокористування та геологічної експертизи «Геомоніторинг-2014», 7 - 13 вересня 2014 г.

УДК 550.8.053

ІНТЕГРАЦІЯ ДАНИХ ОБ'ЄКТОВОГО РІВНЯ ДО ЄДИНОЇ СИСТЕМИ, ЯК НАПРЯМОК РОЗВИТКУ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ Рудько Г.І.1, Бухтіяров С.М.2 1 – доктор геолого-мінералогічних наук, доктор географічних наук, доктор технічних наук, професор, Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна, rudko@dkz.gov.ua, 2 – Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна, dkz.mns@ukr.net. Розглянуті питання щодо інтеграції даних об'єктового рівня до єдиної системи, як напрямок подальшого розвитку системи МтаНС. Проаналізовано досвід використання систем екологічного індукування. Надані пропозиції щодо розробки та запровадження спеціалізованих індикаторів екологічної стійкості геолого-технічних систем для узагальнення інформації моніторингу та наукового супроводження з метою інформаційноаналітичного забезпечення Державної служби геології та надр України.

DATA INTEGRATION OF OBJECT LEVEL TO UNIFIED SYSTEM AS A DIRECTION OF MONITORING AND SCIENTIFIC SUPPORT DEVELOPMENT Rudko H.I.1, Bukhtiyarov S.M.2 1,2 – State Committee of Ukraine on Mineral Resources, Kyiv, Ukraine, rudko@dkz.gov.ua, dkz.mns@ukr.net. Data integration of object level to unified system as a direction of further development of the system of monitoring and scientific support. The environmental experience of induction using has been analysed. The problems of development and implementation of specialized environmental indicators for summarizing information of monitoring and scientific support and improving of information-analytical support of the State Geological and Mineral Resources Survey of Ukraine have been examined. З березня 2013 року в Україні діє «Положення про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування», затверджене наказом Міністерства екології та природних ресурсів України від 11.03.2013 № 96 (далі – Положення). Станом на сьогодні закінчився перший етап МтаНС – це проведення МтаНС на об'єктовому рівні за індивідуальними програмами спеціалізованими державними геологічними підприємствами (далі – СДГП). Основним завданням МтаНС залишається створення на об'єктовому рівні об'єктних постійно-діючих моделей на основі моніторингових спостережень, картографічних та статистичних баз даних з метою підготовки управлінських рішень та надання надрокористувачу науково-методичної допомоги. В той же час, виникла необхідність щодо узагальнення інформації МтаНC та покращення інформаційно-аналітичного забезпечення Державної служби геології та надр України. Для вирішення цього завдання доцільно розробити єдині для всіх СДГП вимоги щодо отримання, накопичення, узагальнення інформації, а також єдину структуру форми річної звітності та систему карток об’єктів МтаНС. В подальшому необхідна розробка та запровадження спеціалізованих індикаторів екологічної стійкості (далі – ІЕС) геолого-технічних систем (далі – ГТС).

ІЕС ГТС – система узагальнення та аналізу даних, отриманих в ході МтаНС, яка дозволяє оцінювати екологічну стійкість об’єктів МтаНС та їх угрупувань. ІЕС повинні бути максимально простими і зрозумілими для всіх зацікавлених сторін. По кожній проблемі, незалежно від кількості складових елементів, необхідне лише одне інтегроване значення, яке б його характеризувало. Для отримання інтегрованих значень необхідно здійснити перехід від абсолютних за своїм характером показників до відносних. Приклад переходу від абсолютних за своїм характером показників (векторів αij) до відносних (векторів хij): xij =

α ij − α ij (min) , α ij (max) − α ij (min)

де: αij – показник небезпеки i-го регіону j-го блоку; хij – нормоване значення показника i-го регіону j-го блоку; і – номер регіону, відповідно до кількості регіональних утворень держави; αmin, αmax – мінімальна та максимальна величина для відповідних показників за балами. При визначенні критеріїв щодо ІЕС ГТС необхідно враховувати останні проекти постанов КМУ, підготовлені Держгеонадрами щодо затвердження критеріїв, за якими оцінюється ступінь ризику від провадження господарської діяльності у сфері геологічного вивчення та раціонального використання надр і правил охорони підземних вод від забруднення та виснаження. Рішення цих питань не можливе без запровадження комп’ютерних технологій. Перші практичні кроки щодо інтеграції отриманих у ході МтаНС даних ДКЗ вже зроблені. Триває спільна робота з ПП «Кривбасакадемінвест» щодо удосконалення та розширення програмного модуля системи моніторингу надрокористування у межах ділянок надр, як постійно діючих моделей об’єктового рівня на основі геоінформаційної системи (ГІС) КМІNЕ. Розробка та подальше застосування ІЕС ГТС для узагальнення інформації МтаНC значно покращить інформаційно-аналітичне забезпечення Державної служби геології та надр України, яке необхідне для розробки та реалізації державної політики в сфері раціонального використання та охорони надр. ЛІТЕРАТУРА 1. Рудько Г. І. Екологічний моніторинг геологічного середовища : підручник / Г. І. Рудько, О. М. Адаменко : – Львів : Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2001. – 260 с. 2. Індикатор (екологія) [Електронний ресурс] / Вікіпедія. – Електронні дані. – Режим доступу: http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%98%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0 %B0%D1%82%D0%BE%D1%80_%28%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0% B3%D0%B8%D1%8F%29&oldid=1233274 3. Обиход Г. О., Омельяненко Т. Л. Методичні підходи щодо оцінки рівня екологічної небезпеки регіонів України – Електронні дані. – Режим доступу: http://www.economy.nayka.com.ua/?op=1&z=1429

УДК 553.98

РЕАЛІЗАЦІЯ МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДЖЕННЯ НАДРОКОРИСТУВАННЯ ДЕРЖАВНОЮ КОМІСІЄЮ УКРАЇНИ ПО ЗАПАСАХ КОРИСНИХ КОПАЛИН Рудько Г.І.1, Нецький О.В.2 1 – доктор геологічних наук, доктор географічних наук, доктор технічних наук, професор, Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна, rudko@dkz.gov.ua, 2 – аспірант, Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна, lexey-1@ukr.net Окреслені основи моніторингу та наукового супроводження надрокористування локального рівня. Схарактеризовано особливості його реалізації Державною комісією України по запасах корисних копалин. Зазначено питання, що потребують висвітлення під час формування та подальшого розвитку науково-методичного забезпечення процедури моніторингу надрокористування.

MONITORING APPROACH AND SCIENTIFIC MAINTENANCE OF THE SUBSURFACE MANAGEMENT IS IMPLEMENTED BY STATE COMMISSION OF UKRAINE ON MINERAL RESOURCES Rudko H.I.1, Netskyi O.V.2: 1, 2 – State Commission of Ukraine on Mineral Resources, Kyiv, Ukraine, rudko@dkz.gov.ua, lexey-1@ukr.net The basics of monitoring approach and scientific maintenance of the subsurface management of the local level are outlined. Features of its implementation by State commission of Ukraine on mineral resources are characterized. Questions, which should be illustration during formation and further development scientific and methodical providing monitoring procedures are specified. Проведення спеціалізованими державними геологічними підприємствами, установами та організаціями моніторингу та наукового супроводження виконання особливих умов користування надрами (далі – МтНС) закріплено постановою Кабінету міністрів України від 30.05.2011 № 615. При встановленні особливих умов на користування надрами враховуються умови, що перелічені в погодженнях Мінприроди, облради, Держгірпромнагляд України та інших органів відповідно до пункту 9 постанови № 615. Процедура проведення МтНС регулюється Положенням про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування (далі – Положення), що затверджене наказом від 11.03.2013 № 96 Мінприроди України та зареєстроване в Міністерстві юстиції України 27.03.2013 за № 500/23032. Відповідно до Положення МтНС – це: 1. системне регулярне спостереження за об’єктом надрокористування і виконанням особливих умов, передбачених спеціальним дозволом на користування надрами, та його невід'ємною частиною – угодою про умови користування надрами; 2. оцінка стану, моделювання та прогнозування змін геологічного середовища (ГС); 3. консультативно-методичне забезпечення всіх етапів, стадій та видів робіт, передбачених програмою робіт на ділянці надр, яка є додатком до угоди; розроблення науково обґрунтованих рекомендацій щодо оптимізації цих етапів, стадій та видів робіт; надання допомоги надрокористувачеві у дотриманні вимог нормативно-правових актів, загальнодержавних та галузевих нормативних документів.

Державна комісія України по запасах корисних копалин (далі – ДКЗ) є установою, що належить до сфери управління Держгеонадра України та здійснює проведення МтНС за процедурою відповідно до Положення. Системне регулярне спостереження за об’єктом надрокористування і виконанням особливих умов, передбачених спеціальним дозволом на користування надрами, полягає в аналізі виконання особливих умов спеціального дозволу на користування надрами до яких відносяться умови щодо: 1) правил та стандартів користування конкретними ділянками надр; 2) якості продукції та робіт; 3) технології видобування та переробки корисних копалин; 4) порядку видобування корисних копалин, зокрема з метою запобігання негативним екологічним наслідкам і забезпечення безпеки забудованих територій; 5) видів, обсягів та строків виконання робіт на ділянці надр; 6) припинення діяльності, пов'язаної з використанням ділянки надр. Проведення ДКЗ робіт з МтаНС базується на використанні досвіду геолого-економічної оцінки перспективних покладів і родовищ (ділянок) корисних копалин на різних стадіях їх геологічного вивчення. МтаНС сприяє користувачу надр у раціональному вивченні ділянки надр і використанні її ресурсів. Подальший розвиток МтаНС базується на формуванні методичної бази МтаНС. Досвід проведення ДКЗ робіт з МтаНС відзначає питання, що потребують висвітлення під час формування та подальшого розвитку науково-методичного забезпечення МтНС. До них відносяться такі, що стосуються: 1) процедури оцінювання спеціалізованим підприємством стану ГС на ділянках інших суб'єктів господарювання, що розташовані за межами гірничого відводу та ділянки надр, визначеної спеціальним дозволом; 2) долучення даних МтаНС, що проводиться іншими спеціалізованими підприємствами на суміжних (розташованих поруч) ділянках надр; 3) залучення даних державної системи моніторингу довкілля; 4) встановлення і дотримання регулярності МтаНС, зокрема у частині накопичення еколого-геологічних показників ділянок надр, за умов нерегулярного фінансування користувачем надр робіт МтаНС; 5) відповідальності користувача надр за невиконання зауважень (рекомендацій), встановлених спеціалізованим підприємством під час проведення МтаНС та спрямованих на дотримання програми робіт; 6) фінансування робіт з МтаНС для підприємств, що мають сезонний режим роботи або державних підприємств (водоканали) і т.п.; 7) формування методичних рекомендацій проведення МтаНС для різних видів корисних копалин; 8) забезпечення інформаційної складової МтаНС як основи для створення постійно діючих моделей ділянок надр; 9) закріплення ролі спеціалізованих підприємств як органів, що сприяють забезпеченню раціонального використання надр; 10) взаємодії користувача надр з іншими органами в галузі надрокористування, зокрема державного геологічного контролю, з урахуванням висновку спеціалізованого підприємства про результати МтаНС. МтаНС є новою закріпленою законодавчо процедурою дослідження діяльності з надрокористування, спрямованої на підвищення ефективності і раціональності геологорозвідувальних і видобувних робіт, у т.ч. з точки зору охорони навколишнього природного середовища. Проблеми МтаНС підлягають вирішенню за рахунок тісної співпраці виконавців і замовників.

УДК 553.98

ПІДСИСТЕМА КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ У СКЛАДІ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ НАДРОКОРИСТУВАННЯ ОБ'ЄКТОВОГО РІВНЯ Рудько Г.І.1, Нецький О.В.1, Назаренко М.В.2, Хоменко С.А.2 1 – Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна, rudko@dkz.gov.ua, lexey-1@ukr.net, 2 – ПП «Кривбасакадемінвест», м. Кривий Ріг, Україна, mail@kai.ua Розглянуто принципи функціонування підсистеми комп’ютерного моделювання у складі інформаційної системи моніторингу надрокористування об’єктового рівня.

COMPUTER MODELING'S SUBSYSTEM AS A PART OF INFORMATION SYSTEM OF THE SUBSURFACE MANAGEMENT'S MONITORING IN LOCAL LEVEL Rudko H.I.1, Netskyi O.V.1, Nazarenko M.V.2, Khomenko S.A.2: 1 – State Commission of Ukraine on Mineral Resources, Kyiv, Ukraine, rudko@dkz.gov.ua, lexey1@ukr.net, 2 – KRYVBASAKADEMINVEST, Kryvyi Rih, Ukraine, mail@kai.ua Principles functioning computer modeling's subsystem as a part of information system of the subsurface management's monitoring in local level are discussed. Вагомим чинником забезпечення державної політики в сфері геологічного вивчення та раціонального використання надр є проведення моніторингу та наукового супроводження (МтаНС) виконання користувачами надр особливих умов користування надрами. Проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування закріплено нормативними актами – Порядком надання спеціальних дозволів на користування надрами (постанова КМУ від 30.05.2011 № 615) та Положенням про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування (затверджене наказом Мінприроди України від 11.03.2013 № 96, зареєстроване Мін'юстом України 27.03.2013 за № 500/23032). Засобом підвищення ефективності спеціалізованих підприємств під час проведення МтаНС є використання інформаційно-аналітичних систем (ІАС). Це пояснюється тим, що інформація про об'єкт МтаНС (ділянку надр, зміни геологічного середовища в її межах) характеризується територіальною розподіленістю, значним об'ємом даних, різнорідністю, просторовою прив'язаністю. ІАС є інструментальним засобом, що дозволяє поєднати інформацію про об'єкт МтаНС в логічну структуру, що в подальшому підлягає обробці та узагальненню за допомогою геоінформаційних систем (ГІС). Як приклад розглянуто ІАС МтаНС об’єктового рівня, розроблену на основі ГІС K-MINE [3]. У складі ІАС центральна база даних (ЦБД) МтаНС, реалізована на основі однієї з промислових СУБД і набору програмних модулів, поєднаних єдиним програмним інтерфейсом. Структурна схема ІАС МтаНС показана на рис. 1. З метою прискорення уведення та систематизації даних в складі ІАС МтаНС розроблено спеціальний програмний інтерфейс, за допомогою якого надається можливість уведення різноманітної інформації, текстово-аналітичної, табличної, графічної, у т.ч. з можливістю приєднання первинних вихідних електронних документів різних форматів (електронних текстових документів і таблиць, растрових та векторних сканованих копій документів, графічних матеріалів різних форматів даних, просторових дво- та тривимірних

моделей ділянок надр тощо). Для отримання оперативної інформації про об’єкт МтаНС і його характеристики в системі передбачено блок обробки та відображення метаданих.

Рис. 1. Структурна схема ІАС МтаНС

Завдяки технології клієнт-сервер підсистема дає змогу переглядати приєднані документи, і при необхідності виконувати швидкий пошук та навігацію в приєднаних файлах. Головною ланкою (блоком) у складі ІАС МтаНС, що дозволяє об’єднувати різнорідну просторову, семантичну та фактографічну інформацію є ГІС, що дозволяє опрацьовувати геопросторові дані (моделювання, аналіз даних, просторові відображення даних). ГІС використовує інформацію з блоку просторових даних ІАС МтаНС (географічні дані про контури ділянок надр, межі земельних і гірничих відводів, координати і просторову інформацію щодо розвідувальних виробок, карти, схеми, плани, розрізи, проекції тощо). ГІС містить засоби для експортування просторової інформації в різні публічні Internet ресурси (Google Earth). Чинником автоматизації роботи при проведенні МтаНС є аналітичний блок, що містить засоби контролю за термінами дії документів і заходів (що визначають особливі умови), виконанням Програми робіт і приписів контролюючих органів, розрахунками вартості робіт з МтаНС; формування графіків проведення необхідних заходів згідно з Програмою МтаНС та контролю термінів їх виконання. Інформація щодо аналітичної звітності представляється у зручному вигляді (таблиці, графіки, діаграми). ІАС МтаНС – програмно-аналітичний комплекс, що дозволяє виконувати оперативний доступ до первинної та аналітичної інформації; проводити просторовий аналіз даних; формувати звітність; контролювати дотримання та термінів забезпечення особливих умов, приписів органів державного контролю; автоматизовано формувати етапи Програми МтаНС,

звітність за результатами МтаНС. ІАС МтаНС сприяє розробці науково обґрунтованих рекомендацій щодо оптимізації стадій та видів робіт, передбачених Програмою робіт на ділянці надр. ЛІТЕРАТУРА: 1. Положення про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування, затверджене Міністерством екології та природних ресурсів України від 11.03.2013 № 96. 2. Geoinformation Technologies for Subsoil Use (by the example of K-MINE GIS) / G.I. Rudko, M.V. Nazarenko, S.A. Khomenko, O.V. Netskyi, I.A. Fedorova. // – К.: Akadempres, 2011. – 336 p.

УДК 553.981.2

ДОСВІД ТА ПРОБЛЕМИ ВИКОНАННЯ РОБІТ ПО МОНІТОРИНГУ ТА НАУКОВОМУ СУПРОВОДЖЕННЮ НАДРОКОРИСТУВАННЯ Голуб П. С., академік УНГА, Генеральний директор ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна), e-mail: poltavargp@ukr.net Булищенко О. М., начальник партії (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна, e-mail: poltavargp@ukr.net Біліменко В. А., провідний геолог (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна,) e-mail: poltavargp@ukr.net Шморг Я .С., канд. геол. наук, геолог (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна), e-mail: poltavargp@ukr.net Доцільність проведення моніторингу та наукового супроводження пояснюється необхідністю постійного контролю за станом проведення геологорозвідувальних робіт та періодичної присутності представника спеціалізованого підприємства при виконанні окремих видів робіт. Проведення таких робіт має свою специфіку і потребує всебічного вивчення геологічної інформації з наданням подальших рекомендацій надрокористувачу.

EXPERIENCES AND ISSUES OF PERFORMING MONITORING AND SCIENTIFIC SUPPORT OF SUBSOIL MANAGEMENT Golub P. S., academician of UOGA, Generaldirectorof (SE “Ukrnaukageocenter”, Poltava, Ukraine), e-mail:poltavargp@ukr.net, Bulyschenko O. M., party chief (SE “Ukrnaukageocenter”, Poltava, Ukraine), poltavargp@ukr.net, Bilimenko V. A., lead geologist of (SE “Ukrnaukageocenter”, Poltava, Ukraine), Shmorg Y. S., geology Ph. D., geologist of the party for the Study of reservoir and reservoir fluids, (SE “Ukrnaukageocenter” NJSC Nadra Ukraine”), ianina.shmorgh@mail.ru. Expediency to perform monitoring is substantiated by the need of constant control over the state of geological prospecting works and the need of recurring attendance of specialized company representative to supervise over certain types of works. This type of work has its own peculiarities and requires comprehensive studying of geological information to provide further recommendations to subsoil users. Зважаючи на головні принципи державної політики щодо раціонального використання надр та опираючись на “Положення про проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування ПАТ НАК “Надра України” разом з ДП “Укрнаукагеоцентр” було розпочато діяльність в цьому напрямку в 2012 році. Маючи великий досвід проведення геологорозвідувальних робіт, супроводу буріння свердловин, робіт з підрахунку запасів та тематичних досліджень, встановлено, що проблема моніторингу та наукового супроводження видобувних, а тим більше геологорозвідувальних робіт потребує пильної уваги зі сторони держави, адже корисні копалини практично не відновлювані і використовувати їх необхідно найраціональніше, найефективніше і з найменшими втратами. Тому ми вважаємо запровадження моніторингу та наукового супроводження надрокористування (далі МНСН, моніторинг) своєчасним і необхідним. Головною метою проведення цих робіт є забезпечення не тільки ефективного, а й передусім раціонального використання державних надр. Програма моніторингу передбачає

ретельне вивчення і аналіз всієї отриманої геологічної, геофізичної та іншої інформації для надання своєчасних рекомендацій щодо підвищення ефективності пошуково-розвідувальних та видобувних робіт і раціонального використання та охорони надр. Для такого всебічного аналізу ми залучаєм спеціалістів – геологів, геофізиків, технологів по бурінню та видобуванню, які виїжджають на об’єкти моніторингу, аналізують технічні, геологічні та технологічний процеси, беруть участь у проведенні спеціальних геологічних, геофізичних, гідрогеологічних та дослідницьких робіт та оперативно надають рекомендації з усунення виявлених недоліків. Зважаючи на те, що з бурінням кожної наступної свердловини може змінюватись геологічна модель родовища – уточнюватись літологія, глибини залягання, ємнісно-фільтраційні властивості колекторів, проектні параметри будуть відрізнятись від фактичних, що буде потребувати внесення змін до схеми розробки родовища, розглядатись можливі варіанти схем дослідно-промислової розробки, видобування. Усе це потребує постійної уваги фахівців – їх регулярної обізнаності у результатах виконаних досліджень та періодичної присутності на об’єкті моніторингу. Упродовж 2012–2013 років проводився моніторинг таких родовищ, як Островерхівське, Макіївське, Ольгівське, Луценківське, Південноберестівське, Васищівське та родовища Східного та низки площ і родовищ Західного нафтогазодобувних регіонів (ТОВ “ЗАХІДГАЗІНВЕСТ”). Декілька прикладів по проведенню моніторингу та наданню рекомендацій. Так, за результатами моніторингу геологорозвідувальних і видобувних робіт в 2012 році на Макіївському ГКР надрокористувачу було рекомендовано: • У зв’язку з отриманням нових даних по геологічній будові родовища внести зміни в програму дорозвідки в частині, що стосується кількості розвідувальних свердловин, місць їх закладання, глибин свердловин та об’єктів випробувань. • При проведенні відбору керна особливу увагу приділяти прив’язці інтервалів відбору керна до фактичних розрізів свердловин. • При проведенні моніторингу стану підземних вод у межах ліцензійної ділянки облаштувати спостережні пункти в місцях розгрузки підземних вод, у південній частині території спостереження – у районі с. Червонопопівка і в південно-західній – у районі с. Новосадове. • Згідно п. 6 особливих умов спеціального дозволу на користування надрами при проведенні дорозвідки родовища розробити програму робіт щодо вивчення геологічного розрізу родовища для пошуків газу з нетрадиційних колекторів. Під час моніторингу Дебеславецького газового родовища встановлено, що станом на 01.07.2013 року Програма робіт з видобування природного газу на родовищі виконується, але враховуючи, що в “Уточненому проекті розробки родовища” не заплановані роботи з дорозвідки родовища, проект дорозвідки необхідно затвердити в установленому порядку. Крім того, надрокористувачу рекомендовано обґрунтовувати та затверджувати внесення змін, та уточнень до послідовності проведення робіт та термінів їх проведення в установленому порядку. Моніторингом надрокористування на Васищівському ГКР обмежень робіт по промисловій розробці родовища не встановлено. ТОВ “ПРОМ-ЕНЕРГО ПРОДУКТ” має всю необхідну дозвільну та проектну документацію для ведення промислової розробки Васищівського родовища. За результатами розгляду наданої інформації надрокористувачу рекомендовано: • Дотримуватись проектних показників розробки родовища. У разі їх відхилення більш ніж на 20 % за рік необхідно провести коригування. • Включити в заходи по контролю та охороні довкілля проведення моніторингу за станом поверхневих та підземних вод, щорічних інструментальних вимірів в повітрі, мати

(у разі відсутності) спеціальний журнал контролю за станом навколишнього середовища. При проведенні моніторингу за станом поверхневих та підземних вод облаштувати спостережні пункти в місцях розгрузки підземних вод. • При проведенні відбору керна в розвідувальних свердловинах особливу увагу приділяти прив’язці інтервалів відбору керна до фактичного розрізу свердловин для його відбору в продуктивній частині покладу. ПАТ НАК “Надра України” у 2013 році виконані роботи та складені річні звіти по близько 50 ліцензійних ділянках підприємств недержавної форми власності та близько 110 – підприємств “Укрнафта” та “Черноморнафтогаз”. При виконанні цих робіт відбувалась тісна співпраця фахівці підприємств та надрокористувачів, збір і перевірки поточної геологогеофізичної інформації, надання надрокористувачу консультацій з нормативно-методичних та інших питань. Співпрацюючи з ТОВ “ЗАХІГАЗІНВЕСТ”, що входить до складу “ENI Україна”, яка володіє 10-ма ліцензійними ділянками, у 2014 році було рекомендовано внести зміни до спеціальних дозволів у зв’язку зі зміною юридичної адреси та внести змін до Програми робіт у зв’язку зі зміною пріоритетних напрямів робіт компанії. Рекомендовано на ліцензійних площах не обмежуватись тільки пошуком газу сланцевих товщ, а звертати увагу й на традиційні поклади вуглеводнів. Відзначено серйозність підходу до проведення моніторингу з боку надрокористувачів з іноземною часткою власності. Запроваджені державними органами особливі умови користування надрами ними сприймаються як належне і обов’язкове до виконання, проведення робіт ними не сприймається як формальність, на відміну від деяких вітчизняних надрокористувачів. За відносно невеликий проміжок часу позначилися певні пріоритети у проведенні МНСН: передусім – необхідність постійної уваги до кожного надрокористувача, необхідність детального і послідовного вивчення як геологічних результатів робіт, так і проектної документації, необхідність завжди бути “у курсі справ” на ліцензійній ділянці. З надрокористувачами, які зацікавлені в ретельному геологічному вивченні та геологічному аналізі отриманих у користування ділянок, напрацьована значна кількість спільних позицій по проведенню подальших робіт. Це такі надрокористувачі, як “КУБ-ГАЗ”, “ПРИРОДНІ РЕСУРСИ”, “УКРАЇНСЬКА БУРОВА КОМПАНІЯ”, “ЗАХІДГАЗІНВЕСТ”. Під час супроводження видобувних робіт виникли питання стосовно доцільності довилучення залишкових і позабалансових запасів та надання рекомендацій з підвищення конденсатовилучення і відповідно, оцінки достовірності і повноти отриманої інформації, обґрунтування запропонованої системи розробки розвіданого покладу. Відносно досягнення кінцевого коефіцієнта конденсатовилучення (як правило, він затверджується на рівні 0,6–0,9), то родовища розробляються, переважно, в газовому режимі на виснаження. З падінням тисків значно падає і вміст конденсату у видобутому газі, конденсат випадає в навколосвердловинній (і не тільки) зоні пласту, чим значно погіршує продуктивність свердловини, тому без підтримки пластових тисків досягти проектного показника буває дуже складно. Тим більше, якщо надрокористувач заощадив кошти на газогідродинамічних та термодинамічних дослідженнях. Не маючи достовірних фільтраційно-ємнісних характеристик пластів-колекторів, складу і стану пластової системи в кожній окремій свердловині і в покладу загалом, неможливо вчасно надати рекомендації для найбільш ефективного проведення робіт з вилучення рідких вуглеводнів. Через необхідність додаткових витрат надрокористувачі, на нашу думку, приділяють дослідженням пластових систем недостатньо уваги. На нафтових родовищах коефіцієнт вилучення значно нижчий (0,2–0,6). І тут, на нашу думку, як ДКЗ (хоча її пропозиції і мають рекомендаційний характер), так і ЦКР, що затверджує проекти розробки, не досить наполегливо вимагають від надрокористувачів 85

втілення заходів щодо збільшення процента видобутку, в той час, коли з’являються все нові пропозиції в цьому напрямку. Одним із завдань моніторингу, що став обов’язковою умовою держави при наданні надр у користування, є охорона надр і довкілля. На цей час нашим підприємством все більша увага приділяється екологічному моніторингу. Ми маємо змогу не тільки відстежувати проведення таких робіт, а й забезпечити їх виконання. Варто відзначити, що все більше надрокористувачів починають свою діяльність на ліцензійній ділянці з попередньої оцінки стану довкілля до початку проведення геологорозвідувальних і добувних робіт та продовжують регулярні екологічні спостереження впродовж усього терміну дії спеціального дозволу. Оскільки моніторинг та наукове супроводження є процесом досить довготривалим, на нашу думку, обсяг необхідних матеріалів потрібно систематизувати і конкретно визначити мінімальну обов’язкову інформацію, яку має надати надрокористувач для успішного проведення МНСН, особливо коли питання недосконалості нормативно-правової та методичної бази для України є актуальним. Досить невизначеними залишаються питання конфіденційності інформації, політики ціноутворення, конкретнішого (індивідуального) підходу до складання програм надрокористування. Вважаємо за необхідне запропонувати аналіз Програми робіт на кожній конкретній ліцензійній ділянці на відповідність етапам і стадіям робіт, вимогам інших нормативних документів проводити до її затвердження в Державній службі геології та надр. Відзначимо, що саме приватні і недержавні структури йшли на співпрацю і надавали достатньо повну інформацію про стан геологорозвідувальних і видобувних робіт на своїх ліцензійних ділянках. Окремо хотілося зупинитись на акредитації підприємств на проведення МНСН. Питання акредитації підприємств мало б вирішуватись об’єктивно. Перевагу необхідно надавати тим, у кого є і досвід, і можливість проводити повноцінний аналіз ситуації – від створення проектної геологічної моделі до діючої моделі розробки родовища. Для успішного та ефективного виконання моніторингу та наукового супроводження надрокористування необхідно призначити два базових профільних геологічних підприємства, які б зосереджували найповнішу геологічну інформацію по надрокористуванню (за напрямами робіт) і відстежували та корегували виконання робіт з МНСН іншими підприємствами. Так, пропонується акредитувати на проведення моніторингу та наукового супроводження в нафтогазовій галузі ДП “Укрнаукагеоцентр”, оскільки підприємство має достатню кількість фахівців різних геологічних напрямів, геологічні фондові матеріали, спеціалізовані лабораторії та багаторічний досвід роботи в цій сфері. Акредитацію на проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування твердих корисних копалин та водних ресурсів надати УкрДГРІ, яке має багаторічний досвід та напрацювання в цьому напрямі. Наголошуємо ще раз, що моніторингом та науковим супроводженням надрокористування мають займатись тільки регіональні профільні державні геологічні підприємства. Нагальною потребою є на сьогодні в рамках проведення МНСН (наукового супроводження) спільними зусиллями виконавця і надрокористувача розглянути можливості відновлення в ліцензійних межах ліквідованих свердловин, бездіючих (переводом на інші продуктивні горизонти), виявлення незадіяних розробкою покладів та можливість їх розробки існуючим фондом свердловин, можливість одночасного видобутку (сумісного чи роздільного) декількох покладів однією свердловиною, перспективи дорозвідки родовища в окремих блоках, підбором методів інтенсифікації видобутку на діючих малодебітних свердловинах, своєчасність проведення на свердловинах капітального ремонту та

визначенням завдань при його проведенні (для збільшення видобутку) та сприяти для цього у разі необхідності внесенню змін до програми робіт. З досвіду співпраці в питаннях моніторингу та наукового супроводження ДП “Укрнаукагеоцентр” відзначає зацікавленість власників ліцензій у таких видах робіт, оскільки вони зацікавлені в ретельному геологічному вивченні надр. Оскільки відкритим залишаються питання недосконалості нормативно-правової бази, визначення обсягів необхідної та достатньої інформації від надрокористувача, забезпечення конфіденційності інформації, визначення вартості проведення МНСН та інше беззаперечним є необхідність проведення моніторингу та наукового супроводження і в подальшому. ЛІТЕРАТУРА 1. Кодекс України про надра від 27.07.1994. 2. Методичні рекомендації з проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування. 3. Положення про моніторинг та наукове супроводження надрокористування (затверджене наказом Державної служби геології та надр від 1.08.2012. № 378) 4. Постанова КМ України “Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля” від 30.03.1998, № 391. 5. Постанова КМ України “Про затвердження Порядку надання спеціальних дозволів на користування надрами” від 30.05.2011. № 615. 6. Указ Президента України від 6 квітня 2011 року № 391/2011 “Про затвердження Положення про Державну службу геології та надр України”

II Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы мониторинга и научного сопровождения недропользования и геологической экспертизы «Геомониторинг-2014», 7 - 13 сентября 2014 г.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ГРР В ЗАХІДНОМУ НАФТОГАЗОНОСНОМУ РЕГІОНІ УКРАЇНИ Зур’ян О. В., заступник директора УкрДГРІ, Київ, Україна, gv@ukrdgri.gov.ua Старинський В. О., старший науковий співробітник УкрДГРІ Західний нафтогазоносний регіон України найстаріший в Європі. Виконано ретромоніторинг ГРР на нафту і газ в регіоні за 1945 – 2010 рр. із застосуванням сучасного методичного апарату. Особлива увага приділена існуючим вадам в практиці ГРР та шляхам їх усунення.

DEVELOPMENT FEATURES OF GEOLOGICAL PROSPECTING IN WESTERN OIL AND GAS REGION OF UKRAINE Zuryan O.V., Deputy Director UkrSGRI, Kiev, Ukraine, gv@ukrdgri.gov.ua Starinskiy V.O., Senior Researcher UkrSGRI, Kiev, Ukraine. Western oil and gas region of Ukraine is the oldest in Europe. The authors made retro monitoring of geological prospecting for oil and gas in the region during 1945 – 2010, with the use of modern methodological apparatus. Particular attention is given to the existing shortcomings in the practice of geological exploration and ways to address them. Щоб обґрунтувати подальші напрямки ГРР доцільно перш за все проаналізувати їх результати та вади в минулому. З цією метою виконано ретромоніторинг ГРР на нафту та газ в Західному нафтогазоносному регіоні України за період 1945 – 2010 рр. Детально вивчена динаміка пошуково-геофізичних робіт, формування фонду нафтогазоперспективних об’єктів та його якість, динаміка глибокого пошуково-розвідувального буріння, його успішність та причини негативних результатів, структура та достовірність оцінки приросту запасів ВВ. Західний нафтогазоносний регіон України найстаріший в Європі. У 1991 р. Прикарпаття за рівнем видобутку нафти (1982,78 тис. т) стало третім регіоном у світі. Через досить примітивну технологію видобутку нафти промисли швидко виснажувалися і у 1938 р. було видобуто всього 334,19 тис. т нафти. У 1924 р. в регіоні вперше в Європі розпочався промисловий видобуток вільного газу, який у 1944 р. досяг 539 млн. м3. У 1912 р. в місті Борислав було створено геологічну станцію, перший в Європі науководослідний центр з нафтопромислової геології. У 1933 р. на базі станції сформувався Карпатський геологічно-нафтовий інститут, прямим спадкоємцем якого з часом (1957 р.) став УкрДГРІ. Після 1945 р., в повоєнній історії ГРР в Західному регіоні чітко розрізняються три основні періоди. До 1991 р. ГРР здійснювалися в умовах державного директивного планування. На протязі першого періоду (1945 – 1970 рр.) обсяги ГРР постійно зростали їх фронт розширювався, охоплюючи всі нові райони та площі. Всього за цей час було відпрацьовано 66,2 тис. пог. км сейсмопрофілів, підготовлено 95 об’єктів, з них сейсморозвідкою 33; пробурено 3123,4 тис. м св., що становить 49 % всього метражу пробуреного з 1944 р. до 2010 р. включно, завершено будівництвом 1184 св., з яких 450 (38 %) продуктивні. Перший період виявився найбільш вдалим в історії розвитку ГРР в Західному регіоні. Було відкрито 30 родовищ нафти та газу (Кусп. 30,33), серед яких 5 крупних (газові: Угерське, Більче-Волицьке, Рудківське; Долинське нафтове; Битків-Бабчинське

нафтогазоконденсатне). За станом на 1.01.2011 р. сумарні початкові балансові запаси означених 5 родовищ становили по нафті 38,3 %, по газу вільному – 47,1 %, по розчиненому газу – 21,329 %, конденсату – 51,1 % від суми початкових балансових запасів в регіоні. Тобто, результати ГРР у 1945 – 1970 рр. фактично визначили рівень видобутку нафти і газу в регіоні набагато років уперед. На початку вісімдесятих років на базі вироблених родовищ газу в Західному регіоні створена найпотужніша в Європі система ПСГ. У 1945 – 1970 зафіксовано самий високій рівень ефективності ГРР.За балансом питомі прирости запасів ВВ у н. е. склали 341 тис. т на св. завершену будівництвом та 129 т на метр буріння. На нашу думку показники завищені на 20 %, через вади у практиці підрахунку оперативних приростів запасів. У 1967 р. було досягнуто максимальний рівень видобутку нафти – 2,99 млн. т, а у 1969 р. – вільного газу, 12,571 млрд. м3. Станом на 1.01.1971 р. розвідані запаси нафти перевищували досягнутий у 1970 р. рівень видобутку у 35 крат, а вільного газу лише у 9,6. Тобто, чітко означилась нестача резерву вільного газу. У ІІ період (1971 – 1990 рр.) значні обсяги ГРР були переорієнтовані на глибини понад 4 км, через дефіцит фонду нафтогазоперспективних об’єктів на менших глибинах, а також через занадто оптимістичні оцінки перспективних запасів та прогнозних ресурсів газу на великих глибинах. У зв’язку з переорієнтацією ГРР на великі глибини відбулося їх методичне та технічне переоснащення. До 1974 р. сейсморозвідка повністю перейшла на СГТ МВХ. Завдяки новітнім устаткуванню та технологіям вдалося в масовому порядку освоїти буріння св. на глибини понад 4,5 км. Всього у 1970 – 1990 рр. сейсморозвідкою було відпрацьовано 53,42 тис. пог. км сейсмопрофілів, підготовлено 93 об’єкти; пробурено 2552,7 тис. км св. (40 % всього метражу пробуреного до 2011 р.), завершено будівництвом 772 св., з яких 224 (31,6 %) виявилися продуктивними, 391 св. (50 %) перевищили глибину у 5 км, з них 81 св. глибиною 5 км, 12 св. – 6 км, 2 св. – 7 км. Всього було відкрито 34 родовища ВВ (Кусп. = 0,27), з них за запасами лише 3 середніх, останні дрібні та дуже дрібні. Принципове значення мало відкриття Локачинського газового родовища, що встановило промислову газоносність Волино-Подільської НГО; Лопушнянського нафтового, з яким пов’язано відкриття нового дуже перспективного НГР Платформеного автохтону Карпат; Вижомлянського пов’язаного з низькоомними продуктивними горизонтами у верхньодашавській підсвіті. Всього у 1970 – 1990 рр. за балансом приріст нафти становив – мінус 31,7 млн. т, вільного газу – 61,39 млрд. м3, конденсату – 0,39 млн. т. Питомі прирости запасів ВВ у н. е. за означений період склали 40 тис. т на 1 св. закінчену будівництвом та лише 12 т на метр буріння св. Негативно сказалась вкрай низька ефективність ГРР на великих глибинах. В ІІІ періоді розвитку ГРР після 1991 р., чітко розрізняються два етапи: на І етапі (1992 – 1996 рр.) відбулося обвальне падіння обсягів ГРР; на ІІ етапі, який розпочався у 1997 р. і триває досі, спостерігається поступовопереривисте зростання обсягів ГРР, внаслідок повільної їх адаптації до ринкових умов надрокористування, періодичних кризових явищ в економіці. Після 1990 р. тактика ГРР була істотно скорегована, а основні обсяги ГРР були переорієнтовані на пошуки та розвідку покладів ВВ на глибинах до 3 км, перш за все у Більче-Волицькому НГР. Пошуки та розвідка на великих глибинах практично призупинилась. Обсяги глибокого пошуково-розвідувального буріння за 6 років зменшилася у 6,3 рази до 11,6 тис. м. Падіння обсягів сейсморозвідки продовжувалося до 1999 р.

Всього у 1999 – 2000 рр. було відпрацьовано 2260 пог. км сейсмопрофілів, підготовлено 50 об’єктів, пробурено 381,8 тис м св., завершено будівництвом 169 св., з яких продуктивними виявилося 69 (41 %), відкрито 18 родовищ ВВ (Кусп. – 0,54). За балансом отримано приріст запасів нафти – 7,34 млн. т, вільного газу –22,7 млрд. м3, конденсату – 0,61 млн. т. Питомі прирости ВВ у н. е. склали 177,6 тис. т на св. завершену будівництвом та 78,6 т на м буріння. Такі високі результати були досягнуті завдяки концентрації робіт на найбільш перспективних об’єктах, які вдалося визначити досить влучно; широкому застосуванні структурно-пошукового буріння для пошуків родовищ на малих глибинах. До 2007 р. продовжувалося нарощування обсягів ГРР. Всього у 2001 – 2007 рр. було відпрацьовано 2899 пог. км сейсморозвідки, підготовлено 41 об’єкт, пробурено 258 тис. м св., завершено будівництвом 163 св., 92 (56,4 %) з яких виявилося продуктивними, відкрито 16 родовищ, реальний приріст запасів склав – 3,01 млн. т, вільного газу – 7,14 млрд. м3. Питомі прирости запасів ВВ у н. е. склали 62 тис. т на св. завершену будівництвом, та 39,3 т на м буріння, що цілком пристойно для "старих" регіонів. Від’ємні показники приросту запасів за балансом, пов’язані з перерахунком запасів всіх наявних родовищ у відповідності до вимог Класифікації запасів 1997 р. Після 2007 р. обсяги ГРР на нафту та газ в регіоні вдалося втримати від різкого падіння. Сприяло цьому залучення значних коштів на ГРР від комерційних структур. Основні досягнення за останні роки полягають в тому, що значно покращився рівень зонального та локального прогнозів нафтогазоносності; постійно удосконалюється моніторинг ГРР поки що на об’єктивному рівні; проведена переоцінка запасів та ресурсів ВВ у відповідності з Класифікацією запасів 1997 р.; сучасний стан ресурсної бази, існуючий рівень ефективності ГРР свідчать про можливість істотного нарощування обсягів ГРР та приросту запасів ВВ. Основні недоліки бачуться в тому, що фактично призупинилися регіональні роботи; спроби розширити фронт робіт за рахунок Волино-Подільської НГО, НГО Складчастих Карпат та Закарпатської ГО вагомих результатів не дали; не відпрацьована технологія відновлення старих свердловин, де раніше були інтенсивні нафтогазопрояви. Незважаючи на техніко-методичне переоснащення, якість сейсморозвідки не відповідає сучасним вимогам щодо пошуків та підготовки невеликих за розмірами та складних за сейсмогеологічною будовою нафтогазоперспективних об’єктів, зокрема, не відпрацьована методика пошуків та підготовки пасток літологічного типу; наявна матеріально-технічна база ГРР, зокрема відсутність мобільних пересувних бурових верстатів, не дозволяє швидко освоювати родовища з покладами на невеликих глибинах. Галузь потребує оновленого Кодексу про надра. Рентні платежі за надрокористування, нарешті повинні бути скеровані на відновлення та подальший розвиток сировинної бази нафтогазовидобувної промисловості країни.

ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМИ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ВУГІЛЛЯ Черноуз Н. М., УкрДГРІ. м. Київ, Україна, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua Проаналізовано основні напрями нетрадиційного використання вугілля, зокрема водовугільного. Визначено основні його переваги над класичними методами використання вугілля. Рекомендовано звернути увагу на створення сприятливих умов для масового запровадження водовугільного палива в енергогенерації. PERSPECTIVE DIRECTIONS OF ALTERNATIVE COAL USE Chernouz. N. M., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua The basic directions of unconventional use of coal, in particular coal-water, was analyzed. The main advantages over its classical methods using coal was defined. Recommended pay attention to creating favorable conditions for the mass introduction of coal-water fuel in power generation. Вступ Система моніторингу й наукового супроводження надрокористування, яка останніми роками впроваджується в рамках виконання програми державного регулювання у сфері користування надрами, охоплює всі види корисних копалин. Важливою частиною мінерально-сировинного комплексу держави є родовища вугілля, промислова розробка яких створює чимало соціально-екологічних проблем у вугледобувних регіонах. Моніторингові дослідження, які проводяться наразі і проводилися раніше в рамках інших екологічних програм, зосереджувались в основному саме на цих проблемах. Але моніторинг й наукове супроводження не обмежуються тільки цим напрямом. Важливим завданням є намагання максимально повного вилучення корисної копалини з надр, пошуки нових способів переробки сировини та ефективного її використання. Вугілля є суттєвою складовою паливно-енергетичного балансу нашої країни. Основні споживачі вугілля – це електростанції та теплоелектроцентралі. На сучасному етапі соціально-економічного розвитку держави вирішення питання щодо відновлення роботи вугільної галузі та освоєння новітніх технології отримання на основі вугілля альтернативних джерел енергії має найважливіше значення для забезпечення енергетичної незалежності та підвищення рівня енергетичної безпеки України. Освоєння новітніх технологій переробки вугілля та створення передумов щодо подальшого інтенсивного розвитку вугільних підприємств є вкрай важливим питанням, яке має вирішуватися спільними зусиллями підприємств, які використовують вугілля, та наукових установ. Альтернативні напрями використання вугілля Інтенсивні наукові дослідження стосовно створення водовугілля почалися в СРСР з 1985 року. Зокрема в Україні розробками в цьому напрямі займалися: “ВНИИПИгидротрубопровод”, Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А. В. Думанського НАН України (м. Київ), Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії НАН України (м. Донецьк), Донецький політехнічний інститут та ін.). До підприємств, які активно займаються впровадженням технологій водовугілля на муніципальних та комерційних об’єктах, варто зарахувати ТОВ “Українське тепло”, яке має на меті зменшення залежності українських споживачів від імпортного природного газу, а

також зниження собівартості теплової енергії завдяки впровадженню технологій водовугільного палива. На сьогодні рівень використання потенціалу вугілля, як альтернативного джерела енергії є незадовільним, незважаючи на низку ухвалених законодавчих та інших нормативноправових актів, спрямованих на ефективне використання паливно-енергетичних ресурсів держави. Однією з причин неефективного використання потенціалу вугільної галузі держави є недостатній рівень упровадження новітніх технологій, спрямованих на підвищення ефективності використання вугілля як альтернативного джерела енергії. Упровадження новітніх технологій і розробок, зокрема з питань створення нових видів палива (водовугільного) й створення умов для масового його впровадження в енергогенерацію дасть змогу країні бути менш енергетично залежною. Підвищення ролі вугілля в теплоенергетиці й збільшення обсягів його застосування зумовлюють погіршення екологічної ситуації, особливо в промислово розвинених регіонах, а саме підвищення викидів твердих частинок та оксидів азоту під час термічної сушки, забруднення повітряного простору й водойм численними шламонакопичувачами тощо. Одним із способів вирішення цих екологічних проблем є використання водовугільного палива (ВВП). В умовах економії енергоресурсів для теплоенергетики України особливо важливо перейти від вартісного імпортованого палива (газ, нафта) до дешевшого альтернативного палива власного видобутку. Питання пошуку альтернативного використання вугілля на сьогодні є актуальним, тому Українським державним геологорозвідувальним інститутом (УкрДГРІ) під час проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування на вугледобувних підприємствах України (ПАТ “ДТЕК Павлоградвугілля”) було рекомендовано розглянути питання щодо використання корисної копалини не тільки для спалювання на електростанціях, а також використання вугілля як альтернативного джерела енергії, зокрема водовугільного палива. Переваги водовугільного палива Водовугільне паливо – це рідке паливо, яке отримують способом змішування подрібненого вугілля, води та пластифікатору. Використовується на теплогенеруючих об’єктах, здебільшого як альтернатива природному газу й мазуту. Дає можливість суттєво зменшити витрати під час виробництва теплової та електричної енергії. Водовугільне паливо отримують з вугілля різних марок, зокрема з низькоякісного кам’яного та бурого вугілля різної зольності, води будь-якої якості, а також високозольних відходів збагачення. Особливістю водовугільного палива є низькі температури займання 450–650 °С, горіння – 950–1 050 °С та високий ступінь вигоряння палива – до 99,5 %. Найважливішими характеристиками водовугільного палива з погляду його зберігання, транспортування та спалювання є його реологічні властивості: динамічна в’язкість і стабільність. Перевагами водовугільного палива над класичним методом використання вугілля є такі: Економічні переваги: 1. Зниження вартості умовного палива в 2–3 та більше разів. 2. На 15–30 % знижує експлуатаційні витрати під час зберігання, транспортування та спалювання палива. 3. Забезпечує зниження в 3 рази капітальних витрат у разі переведення ТЕЦ та ТЕС зі спалювання природного газу та мазуту на ВВП.

4. Окупність витрат при спалюванні ВВП становить 1–2,5 роки. Технологічні переваги: 1. Переведення теплогенеруючих установок на спалювання ВВП не потребує значних змін конструкції котлоагрегатів. 2. Дає можливість легко механізувати та автоматизувати процеси прийому, подачі та спалювання палива. 3. Технологія спалювання ВВП при температурі 950–1 050 С° дає змогу досягати ефективності використання палива понад 97 %. Екологічні переваги: 1. Екологічно безпечне на всіх стадіях виробництва, транспортування та використання. 2. Дає можливість в 1,5–3,5 рази знизити шкідливі викиди в атмосферу (пилу, оксидів азоту, бензопирену, двоокису сірки) 3. Ступінь вигорання горючої маси під час спалювання ВВП – 95–97 % 4. Прі час спалювання водовугільного палива ККД котлів зростає до 80–85 % і мало залежить від їх фізичного стану, забезпечуючи таким чином високу економічність роботи котлів 5. Використання вторсировини зі збагачувальних фабрик, шламів Висновки Основні переваги водовугільного палива полягають у зниженні шкідливих викидів у навколишнє середовище, технологічній зручності використання вугілля в рідкій формі. Можливість найповнішого використання інфраструктури енергетичних котлоагрегатів за мінімальної реконструкції пальникових пристроїв і систем паливоподачі, висока пакувальна щільність під час зберігання, відсутність утрат під час транспортування, можливість зберігання під землею – ось ті переваги водовугільного палива, які дають змогу вважати його альтернативним газу й нафті. Варто зазначити, що для нашої країна, яка нині перебуває не в найкращому фінансовому стані, важливою проблемою залишається питання енергозалежності. Отже, запровадження поступового переходу на альтернативне використання вугілля, а саме водовугільного палива, надасть країні можливість бути менш енергозалежною, оскільки фінансові витрати будуть набагато менші при переході на водовугільне паливо, ніж купівля вартісного імпортованого російського палива. ЛІТЕРАТУРА 1. Методичні рекомендації з проведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування/Держгеонадра України. Затверджені 01.08.2012 р. 2. Круть О. А. Водовугільне паливо: Монографія. К.: Наук. думка, 2002.

Міжнародна науково-практична конференція “Актуальні проблеми геології, прогнозу, пошуків та оцінки родовищ твердих корисних копалин (Геологічні читання-2014)”

УДК 553.462:53.086 (477.63)

ТИПИ МОЛІБДЕНОВОГО ЗРУДЕНІННЯ В МЕЖАХ ЧОРТОМЛИЦЬКОЇ ЗЕЛЕНОКАМ’ЯНОЇ СТРУКТУРИ (за результатами геологопрогнозного картування масштабу 1:50 000)

Бобров О. Б., Експертна рада Спілки геологів України, Київ, Україна, al_bobrov@rambler.ru, Лисенко О. А., УкрДГРІ, Київ, Україна , ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, Меркушин І. Є., ВК “Геолог”, Київ, Україна, igor_mer@rambler.ru, Фалькович О. Л., Михайліченко О. М., КП “Кіровгеологія”, Київ, Україна, kirov@geology.relc.com Проаналізовано дані щодо розвитку молібденової мінералізації в Чортомлицькій зеленокам’яній структурі, отримані за результатами геологопрогнозного картування масштабу 1:50 000. Встановлено продуктивний і непродуктивний типи мінералізації. Продуктивний тип просторово та генетично пов’язаний із золоторудним процесом. Виявлено чинники, якими визначається наявність і просторове положення проявів і підвищених концентрацій молібдену та золота.

TYPES MOLYBDENUM MINERALIZATION WITHIN CHERTOMLYKSKY GREENSTONE STRUCTURE (based on geological and predictive mapping scale of 1:50 000) Bobrov O. B., Expert Council of the Geologists Union of Ukraine, Kyiv, Ukraine, al_bobrov@rambler.ru, Lysenko O. A., UkrSGRI, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, Merkushyn I. E., VK “Geologist”, Kyiv, Ukraine, igor_mer@rambler.ru, Falkovych O. L., Mykhaylichenko A. M., KP “Kirovgeologiya”, Kyiv, Ukraine, kirov@geology.relc.com Data on the evolution of molybdenum mineralization in Chortomlytsky greenstone structure, obtained from the results of geological, predictive mapping scale 1:50 000. A productive and unproductive type of mineralization was found. Productive type is spatially and genetically associated with gold process. The factors, that determine the presence and spatial location of symptoms and elevated concentrations of molybdenum and gold, are established. У Чортомлицькій зеленокам’яній структурі (ЗС) було виявлено перспективні рудопрояви молібдену, а також серію аномалій та точок молібденової мінералізації (Кушинов Н. В. та ін., 1984; Петько В. М. та ін., 2003). Як показали дослідження з узагальнення всієї сукупності геолого-геофізичних та аналітичних даних у межах структури, що були проведені в 2005–2013 рр. КП “Кіровгеологія” спільно з групою дослідників УкрДГРІ в рамках геологопрогнозного картування масштабу 1:50 000 (ГПК-50), цей вид зруденіння представлений двома різними геолого-генетичними типами. Один з них (А, наймолодший) генетично і просторово пов’язаний з гранітоїдами Токівського масиву, другий (Б) – є частиною мінералогічної зональності золоторудних родовищ і рудопроявів, пов’язаних з ріодацит-плагіогранітною вулкано-плутонічною асоціацією (ВПА) [1, 2]. Тип А. Представлений як спародично, так і інтенсивно проявленою мінералізацією молібденіту серед пегматитів, що супроводжують гранітоїди Токівського масиву. Молібденова мінералізація цього непродуктивного типу пов’язана з двопольовошпатовими

гранітоїдами (граніти, пегматити) Токівського масиву (токівський комплекс). Безпосереднього зв’язку золоторудних концентрацій з цим комплексом не виявлено. З молібденовою мінералізацією пов’язана рідкіснометалева мінералізація (головні – молібден, тантал, літій, ніобій; другорядні – рубідій, цезій, берилій, олово) у просторовому зв’язку із диференційованими пегматитами. Тип Б. Є проявом продуктивної мінералізацією молібденіту, що належить до ранньої (дозолотопродуктивної) рідкіснометалевої рудно-мінеральної асоціації руднометального комплексу “ранніх сульфідів”. Цей комплекс є частиною зональності золотопроявів міднопорфірового типу, що пов’язані з метаріодацит-плагіогранітною вулкано-плутонічною асоціацією (ВПА), яка об’єднує плагіогранітоїди сурського комплексу, кислі вулканіти солонянської світи конкської серії та відповідні утворення субвулканічної фації (метаріоліти, плагіограніт-порфіри), що з ними асоціюють. Рудна речовина регенерується та транспортується флюїдними системами кислих магматитів. Найінтенсивніше молібденове зруденіння цього типу локалізоване в південній контактовій зоні ЗС у межах Південночортомлицької тектоно-метасоматичної зони, а також у межах екзо- та ендоконтактових частин Чкаловського плагіогранітного масиву. Прояви із підвищеними концентраціями молібдену групуються у межах декількох перспективних ділянок: Олексіївської, Чкалівської, Кіровської, на площі золоторудного родовища Балка Широка. Серед молібденових рудопроявів найперспективнішим на сьогодні є комплексний золото-молібденовий Олексіївський рудопрояв, який розміщений у південній частині Чортомлицької ЗС і контролюється вузлом перетину Південночортомлицької тектонометасоматичної зони, що має субширотне простягання, та зон розломів північно-західного простягання. Проведеними дослідженнями кернів свердловин (№ 3445, 3447, 3449), які були пробурені в рамках ГПК-50 для оцінки молібденового зруденіння, визначено, що рудна мінералізація представлена переважно сульфідами. Візуально діагностуються пірит, піротин, які переважають, а також халькопірит і молібденіт. Рудна мінералізація Олексіївської ділянки має вкраплену, прожилково-вкраплену, а на окремих відрізках сидеронітову (яка місцями переходить у брекчієподібну) текстуру. Молібденіт приурочений зазвичай до зон розвитку кварцових жил та прожилків, ділянок об’ємного окварцювання і спостерігається у вигляді окремих лусок, гніздоподібних або прожилково-вкраплених виділень; іноді виповнює тріщини (у вигляді мікролускуватої маси) в зальбандах кварцових жил. Мікроскопічним вивченням полірованих взірців, що здійснювалось в УкрДГРІ, діагностовані також ільменіт, рутил, сфалерит, марказит, пізній магнетит, пентландит. Цікавим є факт визначення вісмутової мінералізації – самородний вісмут і вісмутин в асоціації з пізнім халькопіритом у вигляді дрібної вкрапленості. Кількість мінералів вісмуту при цьому сягає 1 % від загальної кількості сульфідів. З досвіду робіт на золоторудних об’єктах УЩ це є сприятливим фактором для розвитку золотого зруденіння. Попередніми роботами [1, 2] тут дійсно визначено мінералізацію з вмістом золота до 7,4 г/т в асоціації з піритом, молібденітом, сфалеритом, галенітом, кобальтином і вісмутином. Дослідженнями, проведеними при виконанні ГПК-50, доведено, що рудопродукуючим породним комплексом молібденової мінералізації продуктивного типу є метаріодацит-плагіогранітна ВПА. В її об’ємі виділяються лавово-субвулканічна та плутонічна складові. До першої належить метаріодацитова формація (солонянська світа з субвулканічними тілами комагматичних кварцових плагіопорфірів сурського комплексу) – метаріоліти, метаріодацити, метадацити флюїдальні, порфірові, афірові та їх туфи в асоціації з поодинокими прошарками синхронних їм кварцових метаграувак, метапісковиків (туфопісковиків), метаалевролітів (туфоалевролітів). Плутонічна складова представлена тоналіт-плагіогранітною формацією (сурський комплекс) – тоналітами, плагіогранітами біотитовими, амфібол-біотитовими (1 фаза); плагіограніт-порфірами (2 фаза).

Рудовмісний породний комплекс продуктивної молібденової мінералізації охоплює асоціацію порід сурської світи. Найбсприятливішими для локалізації молібденового зруденіння є контрастні у петрофізичному відношенні утворення метакоматіїт-толеїтової формації (метабазити з підвищеним умістом магнетиту, прошарки ультрабазитів, ділянки їх перешаровування) та в основному сланцево-джеспіліт-метатолеїтової формації (різною мірою метасоматично змінені залізисті кварцити, прошарки сланців та метабазальтів). У зонах безпосередніх екзоконтактів рудовмісними можуть бути також утворення чортомлицької світи (метадацит-андезит-толеїтова формація) – асоціація кварц-серицитплагіоклазових сланців (метаріоліти, метаріодацити), лейкократових (±кварц-гранат)амфібол-плагіоклазових сланців (метаандезити) з амфіболітами, амфібол-плагіоклазовими, гранат-амфібол-плагіоклазовими сланцями (метабазальти) та поодинокими прошарками метакоматіїтів. Ретельний аналіз усіх наявних матеріалів, що стосуються геолого-структурної позиції молібденового зруденіння, літологічного контролю, генезису, умов його формування та ін., дав можливість визначити, що в межах Чортомлицької ЗС тип жильних мінералізованих зон з ранньою сульфідною (рідкіснометалевою) стадією (молібденіт + непромислове золото допродуктивного етапу) характеризується такими ознаками: – надзвичайно чітка просторова локалізація в зонах контакту з метаріодацитплагіогранітною ВПА, яка відіграє роль рудопродукуючої; – наявність рудовміщуючої породної асоціації, яка представлена контрастними породами, а саме: складовими сланцево-джеспіліт-метатолеїтової (залізисті кварцити) та метакоматіїт-толеїтової (магнетитовмісні метабазити з прошарками ультрабазитів) формацій; – наявність зон інтенсивного розвитку процесів динамометаморфізму (ділянки до- та синрудного дроблення, катаклазу) з утворенням тектонічних брекчій у межах чітко закартованих розривних структур; – виникнення розривних порушень, систем облямовучих дрібних порушень та зон тріщинуватості в апікальних частинах масивів кислих магматитів метаріодацитплагіогранітної ВПА (гіпабісальна та субвулканічна частини сурського комплексу, сурська світа); – утворення локальних складчастих структур, що ускладнюють основну синкліналь Чортомлицької структури (перегини, флексури, апікальні частини не розкритих ерозією тіл метаріодацит-плагіогранітної ВПА); – прояв процесів березитизації на контакті з відповідними типами порід; – розвиток рудної мінералізації рідкіснометалевої (ранніх сульфідів) стадії, представленої молібденітом, піритом, піротином, халькопіритом, на яку накладаються мінеральні асоціації продуктивної золото-сульфідної стадії мінералоутворення, представленої піритом (переважає), самородним вісмутом, високопробним (930–960) самородним золотом, геситом, вісмутином, телуридами Ві. Золоторудний і молібденовий типи мінералізації пов’язані із зонами найближчих ендо- та (в основному) екзоконтактів масивів тоналіт-плагіогранітної формації (Чкаловський та подібні до нього масиви) або реліктових тіл метаріодацитової формації (солонівська світа) з породами метакоматіїт-толеїтової та сланцево-джеспіліт-метатолеїтової формацій (сурська світа). Зруденіння цього типу спостерігається на всіх відомих молібдено- та золотопроявах (Олексіївське, Бекентівське та ін.) і родовищі Балка Широка, яке є еталонним. Проведеними термобарогеохімічними дослідженнями доведено, що формування рудно-мінеральних парагенезисів молібденового і золотого зруденіння Чортомлицької зеленокам’яної структури відбувалось за участю газоподібних (Г), критичних (К) та рідких (Р) розчинів у таких термобаричних діапазонах:

– кварц-молібденітова, пірит-піротин-магнетит-кварцова мінеральна асоціація (“ранніх сульфідів”) допродуктивної стадії сформована при 440–320 оС (440–320 оС розчини типу Г, 380 оС – К, 375-350 оС – Р); – золото-халькопірит-пірит-кварцова мінеральна асоціація золотопродуктивної стадії сформована при 325–210 оС за участю розчинів типу Р, К та Г; 3) кварц-карбонатна мінеральна асоціація післяпродуктивної стадії утворена при 140–85 оС. Зруденіння супроводжується розвитком мікроелементного комплексу, представленого висококонтрастними ендогенними ореолами розсіювання Ag, Bi, As, Zn, Cu, V, Ni, Cr, Co, що проявлені зонально. Зональність є направленою і збігається з положенням флюїдогенеруючого джерела, функції якого повсюдно виконують кислі магматити метаріодацит-плагіогранітної вулкано-плутонічної асоціації. ЛІТЕРАТУРА 1. Бобров А. Б. Метариодацитовая формация зеленокаменных поясов Украинского щита. Статья 1. Состав, строение и возраст//Геол. журнал 1993. № 5. С. 23–32. 2. Бобров А. Б. Метариодацитовая формация зеленокаменных поясов Украинского щита. Статья 2. Палеовулканические реконструкции, металлогения//Геол. журнал. 1993. № 6. С. 47–58.

УДК 552.57

УГЛЕНОСНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ УКРАИНЫ Васильева И. В., Лукьянова И. В.,.Укр ГГРИ, г. Киев, Украина Охарактеризовано пространственное размещение каменноугольных месторождений Украины, которые сосредоточены главным образом на юго-востоке (Донецкий бассейн) и северо-западе страны (Львовско-Волынский каменноугольный бассейн). Проанализированы условия, при которых происходило образование углей. Рассмотрены условия залегания угольных пластов. Приведены качественные показатели углей и их изменчивость в зависимости от степени метаморфизма и пространственного положения месторождений.

THE COAL-BEARING AND STRUCTURAL FEATURES OF THE COALFIELD OF UKRAINE Vasilyeva I., Lukyanova I., Ukr SGRI, Kyiv, Ukraine There is characterized by the spatial distribution of coal deposits in Ukraine, which are concentrated mainly in the south-east (Donets Basin) and north-west of the country (the Lvov-Volyn coal basin). Analyzed the conditions under which the formation of coal. Consider the conditions of occurrence of coal seams. There are given the coal quality parameters and their variability depending on the degree of metamorphism and the spatial position of the deposits. Каменноугольные месторождения Украины сосредоточены на юго-востоке (украинская часть Донецкого бассейна) и северо-западе (Львовско-Волынский бассейн) страны (рис. 1). В настоящее время в Украине насчитывается около 300 действующих каменноугольных шахт, из которых 275 расположено в Донбассе. Угольные толщи Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов накопились в карбоновый период, продолжавшийся 65 млн лет (360–295 млн лет тому назад). В этот период происходило многоразовое чередование суши и моря. Значительное опускание территорий привело к заполнению прогибов мощными отложениями. Здесь существовали неглубокие прибрежные моря с заболоченной прилегающей сушей, на которой произрастали первобытные леса. Огромный объём их биомассы послужил основой последующего угленакопления. О многократном изменении природных условий (суша-море) свидетельствует чередование слоёв песчаников и относительно тонких угольных пластов (их насчитывается более 200). Донецкий бассейн относится к такому типу каменноугольных месторождений, в которых горные породы со слоями каменного угля частично выходят на дневную поверхность, а частично погребены под молодыми отложениями. Толща палеозойских, мезозойских и кайнозойских осадков, слагающих Донецкий бассейн, залегает на изверженных и метаморфических породах докембрия. Нижней частью этой толщи является девон, выше которого по разрезу следует карбон, пермь, триас, юра, мел, палеоген, неоген и четвертичные отложения. Формирование осадочной толщи происходило с большими перерывами, связанными со сложными многофазными тектоническими процессами. Каменноугольный период представлен согласно залегающими осадками его нижнего, среднего и верхнего отделов. Общая мощность карбона колеблется от 4 км в крайней западной части и постепенно увеличивается от окраин к центру бассейна до 12 км. [1,2]

Рис. 1. Карта-схема угольных бассейнов Украины

Львовско-Волынский бассейн расположен на территории Львовской и Волынской областей. Обнаженность угленосных пород бассейна незначительная. Коренные породы перекрыты слоем рыхлых отложений. Отложения карбона подстилаются мощной толщей палеозоя, который залегает на кристаллических породах протерозоя. Угленосные отложения относятся к нижнему и среднему карбону и залегают согласно на породах девона. Их суммарная мощность на севере бассейна составляет 950–1000 м, на юге 1100–1250 м. Стратиграфические подразделения угленосных отложений Донецкого и ЛьвовскоВолынского бассейнов и их сопоставление представлены в табл. 1. Таблица 1. Стратиграфические подразделения угленосных отложений Донецкого и ЛьвовскоВолынского бассейнов и их сопоставление

Отделы карбона Верхний С3 Средний С2 Нижний С1

Свиты С32-3 С31 С25-7 С22-3 С21-2 С14-7 С12-3 С11

Деление карбона на ярусы Донецкий каменноугольный Львовско-Волынский бассейн каменноугольный бассейн Гжельский Касимовский Московский Вестфальский Башкирский Намюрский Намюрский Визейский Визейский Турнейский Турнейский

Угленосность Донецкого бассейна связана с отложениями свит С12-С33. Промышленное значение имеют угленостные отложения свит среднего карбона: С23 – смоляниновской, С25 – каменской, С26 – алмазной, С27 – горловской. На востоке Донбасса по своей значимости выделяется свита С24 – несветаевская. В западных районах Донбасса установлена рабочая угленосность нижнего карбона в свите С13 визейского яруса. Из 300 выделенных в Донбассе

угольных пластов и пропластков 164 пласта имеют мощность от 0,3 м и более и около 100 пластов 0,45–2,50 м. Количество рабочих пластов колеблется от 12 до 59, в зависимости от района. Многие имеют простое строение, некоторые пласты сложены из двух, трех пачек. Их основное свойство – относительно постоянная рабочая мощность на значительных площадях. Наиболее устойчивые пласты h3, h10, k5, k8, l3, l6, l8, m3 распространены по бассейну на сотни километров. Например, пласт l3 распространен на нескольких шахтахобъектах мониторинга, при этом меняются в пространстве его качественные характеристики, мощность и условия залегания, газоносность и степень метаморфизма от тощего (Т) до антрацита (А). Проведенный атомно-эмиссионный спектральный анализ угольных пачек пласта l3 и вмещающих пород свидетельствует о различии концентраций некоторых элементов, таких как Ba, Cr, W, Ni, Mo, Pb, Be и других. Содержание этих элементов на поле одной шахты значительно отличается от таких же содержаний в пробах, взятых на другом шахтном поле. Анализ закономерностей распространения, условий нахождения и количества этих элементов в породах позволит более точно изучить условия формирования угольного пласта и бассейна в целом. Промышленная угленосность Львовско-Волынского бассейна приурочена к отложениям намюрского яруса, который вмещает около 19 угольных пластов мощностью до 1,6–2,0 м. Основное значение имеют два пласта n7 и n8, которые известны на всех месторождениях. Характерной особенность почти всех пластов является наличие хорошо сохранившихся остатков растительных тканей [4]. Количество каменноугольных месторождений и объем запасов угля представлены в табл. 2. Таблица 2. Количество каменноугольных месторождений и объем запасов угля

Запасы каменного угля Украины Количество Название области месторождений Донецкая 303 Луганская 286 Днепропетровская 55 Харьковская 6 Всего по Донецкому бассейну 650 Львовская 28 Волынская 11 Всего по Львовско-Волынскому 39 бассейну Всего по Украине 689

Запасы, млн т 18549,0 17984,2 13986,1 2081,1 52600,4 1364,7 75,4 1440,1 54040,5

Наряду с тем, что угленосность и условия осадконакопления двух каменноугольных бассейнов Украины во многом очень похожи, качество углей существенно отличается. [3] Карбоновые угли Донбасса составляют полный генетический ряд от бурых до антрацитов (рис. 2). Зольность и содержание серы в углях колеблются в широких пределах. Среднее содержание золы на абсолютное сухое вещество в большинстве угольных пластов 7–15 %. Содержание серы также не одинаково: от 1,5 до 3,5 %. Обогатимость углей по золе легкая и средняя. Содержание фосфора невелико – 0,01–0,02 %.

100

Рис. 2. Донецкий бассейн. Распространение основных марок углей

Степень метаморфизма углей Львовско-Волынского бассейна увеличивается с севера на юг от длиннопламенных до газовых и газовых жирных, преимущественно от верхних пластов к нижним. Зольность угля примерно одинакова – 12–14 % и зависит от наличия прослоев и линз минерального вещества. Содержание серы 2,5–4,0 %, фосфора до 0,14 %. Угли бассейна являются высококачественным энергетическим топливом, пригодны для газификации и полукоксования. В настоящее время в Украине насчитывается более 300 каменноугольных шахт, в 40 % из них добывается коксующийся уголь. По причине истощения природных ресурсов все чаще встает вопрос об альтернативной энергии. Во многих отраслях промышленности такая энергия уже прочно заняла свое место, постепенно вытесняя традиционное топливо. Однако все же не стоит преуменьшать роль каменного угля для промышленности, так как он является важной составляющей многих технологических процессов и добыча его ведется теми же темпами, что и десятки лет назад. Доля добытого угля и его запасы в Донецком бассейне значительно превышают объемы Львовско-Волынского бассейна, также присутствуют существенные различия в качестве, условиях залегания и перспективах отработки угольных пластов. Однако, учитывая географический, экономический, социальный и другие факторы, стоит сказать, что для развития промышленности страны большую значимость имеют оба угледобывающих региона. ЛИТЕРАТУРА 1. Матвеев А. К. Геология угольных месторождений СССР. Москва, 1960 г. 2. Крашенинников Г. Ф. Условия накопления угленосных формаций СССР. Москва, 1957 г. 3. Справочник по качеству каменных углей и антрацитов Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов. Москва, 1972 г. 4. Львовско-Волынский каменноугольный бассейн. Киев, 1984 г.

101

УДК 553.04:553.3/.9(477)

МІНЕРАЛЬНО-СИРОВИННА БАЗА МЕТАЛІЧНИХ І НЕМЕТАЛІЧНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН УКРАЇНИ ТА ОСНОВНІ НАПРЯМИ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНИХ РОБІТ Василенко А. П., канд. геол.-мінерал. наук, завідувач сектору, Костенко М. М., д-р геол. наук, провідний науковий співробітник (УкрДГРІ) Охарактеризовано сучасний стан мінерально-сировинної бази основних видів металічних та неметалічних корисних копалин України. Визначено напрями та основні види геологорозвідувальних робіт, передбачених проектом змін до Загальнодержавної програми розвитку мінерально-сировинної бази. Розглянуто можливості нарощування обсягів ресурсів та запасів чорних, кольорових, благородних і рідкісних металів та основних типів неметалічної сировини.

THE MINERAL-RAW STUFF BASE OF METALLIC AND NONMETALLIC MINERALS OF UKRAINE AND THE MAIN TYPES OF GEOLOGICAL EXPLORATION WORK Vasylenko A. P., Kostenko M. M., UkrSGRI The modern state of mineral-raw stuff base of main types of metallic and non-metallic minerals of Ukraine are estimated. The trends of main types of geological exploration works are provided by the project draft amendments of the National program for development of mineral-raw stuff base are defined. The possibility of increasing of resources amount and mineral reserves of black, nonferrous, precious, rare-metals raw material metallic and basic types non-metallic raw material are considered. Україна входить до числа держав, які володіють багатими та різноманітними корисними копалинами. Мінерально-сировинний комплекс забезпечує вагому частку валового національного продукту. Сьогодні в Україні в значних обсягах ведеться видобування залізних і марганцевих руд, урану, титану, цирконію та широкого спектра неметалічних корисних копалин. З різним рівнем детальності вивчено родовища хрому, свинцю, цинку, міді, молібдену, літію, танталу, ніобію, рідкісних земель. Саме із започаткуванням та істотним нарощуванням їх видобутку пов’язані потенційні можливості задоволення власних потреб промисловості та нарощення експортного потенціалу країни. Однак через складне становище економіки, що зумовлює недостатні обсяги геологорозвідувальних робіт (ГРР), темпи відтворення мінерально-сировинної бази (МСБ) не відповідають потребам держави. Далі йдеться стисло про стан мінерально-сировинної бази металічних та неметалічних корисних копалин України та основні завдання з пріоритетних напрямів, спрямованих на забезпечення промисловості вітчизняною сировиною та зміцнення експортного потенціалу. Металічні корисні копалини Чорні метали Залізо. У докембрійських комплексах Українського щита у межах Криворізького, Кременчуцького та Білозірського залізорудних басейнів, сконцентровано близько 100 родовищ і перспективних проявів заліза, з яких більшість перебувають в експлуатації. За масштабами запасів родовища розподіляються від унікальних до дрібних. Але незважаючи

102

на значні запаси та ресурси, у державі є певні проблеми із забезпеченням гірничодобувних підприємств якісними залізними рудами. Крім економічних, важливе значення має вирішення екологічних проблем Кривбасу. Основними завданнями подальшого розвитку МСБ залізних руд передбачається проведення переінтерпретації, узагальнення та завірки геолого-геофізичних матеріалів з виділенням найперспективніших ділянок для пошуково-оцінних робіт з метою виявлення багатих руд і легкозбагачуваних магнетитових кварцитів у межах існуючих рудних районів. Марганець. Промислові запаси марганцевих руд зосереджені в межах найбільшого в світі Нікопольського марганцеворудного басейну. Близько 80 % запасів марганцевих руд представлені карбонатними різновидами, які поки що мало використовуються в промисловості. У зв’язку з цим, все більшу актуальність набуває вирішення проблеми вдосконалення технології збагачення та переробки карбонатних руд і отримання з них високоякісних концентратів та продуктів, оскільки запасів оксидних та змішаних руд, якщо не збільшувати їх видобуток, вистачить тільки на найближчі 20 років. Резервом розвитку марганцеворудної промисловості можуть стати прояви в корах вивітрювання залізомарганцевих руд, розвинених на кристалічних комплексах докембрію (Західнохащуватське, Соломіївське та ін. у Побузькому рудному районі). Хром. Україна поки що не має власної мінерально-сировинної бази хрому. Перспективні та прогнозні ресурси цього виду корисної копалини оцінено в Побузькому рудному районі в межах Капітанівського рудного поля, де крім корінних руд, останніми роками було відкрито новий геолого-промисловий тип – комплексні хром-нікелеві руди в корах вивітрювання. Тому для нарощування мінерально-сировинної бази хромових руд передбачається проведення пошукових і пошуково-оцінних робіт не тільки на виявлення корінних родовищ, але й руд у корах вивітрювання. Кольорові метали Титан. Україна за ресурсами й запасами титану входить до числа провідних країн світу і відома як монопольний виробник у СНД титанових (ільменітових) концентратів. Поклади титану представлені розсипними та корінними родовищами. Для нарощування сировинної бази титану передбачається проведення пошукових і пошуково-оцінних робіт на перспективних об’єктах розсипних ільменітових покладів та корінних титанових руд Волинського та Новомиргородського рудних районів. Мідь. Потенціальні промислові поклади міді пов’язані з трьома регіонами: Українським щитом, Донецькою та Волино-Подільською металогенічними міднорудними провінціями. У траповій формації Волинського рудного району виявлено самородну мідну мінералізацію. Необхідно враховувати також значні перспективи виявлення мідних руд як компонента специфічного мідно-цинково-колчеданного зруденіння зеленокам’яних породних комплексів Українського щита. Основними напрямами ГРР на мідь передбачається: – проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт у межах найперспективніших рудних полів Волинського рудного району; – проведення пошуково-оцінних робіт у межах перспективних рудопроявів південнозахідного крила Бахмуцької котловини; – проведення пошукових робіт у межах перспективних зеленокам’яних структур Середньопридніпровського мегаблока. Свинець і цинк. В Україні відсутня власна свинцево-цинкова МСБ. У той же час у Закарпатті, південно-східній частині Дніпровсько-Донецької западини та в межах Нагольного кряжа Донбасу відомі свинцево-цинкові руди досить високої якості. У Закарпатті перспективи видобутку свинцю та цинку пов'язуються із золото-поліметалічними проявами.

103

Для нарощування сировинної бази свинцю та цинку передбачається: – проведення переоцінки ресурсів свинцю та цинку перспективних рудопроявів Рахівського й Вишківського рудних районів Закарпаття; – проведення пошуково-оцінних робіт на Новодмитрівському рудопрояві та на флангах Біляївського родовища; – проведення пошуково-оцінних робіт у зоні зчленування Українського щита та Донецького басейну (Комсомольський рудний вузол). Нікель. Родовища на території України представлені силікатними рудами кори вивітрювання гіпербазитів і зосереджені у двох районах: у Середньому Побужжі та Середньому Придніпров’ї. Але у зв’язку з незадовільними гірничотехнічними умовами та низькою якістю руди майже вся внутрішня потреба в нікелі останніми роками забезпечується завдяки імпорту. На сьогодні у Середньому Побужжі визначені лінійні кори вивітрювання з промисловими вмістами нікелю й хрому. Перспективи сульфідної нікеленосності України обмежені, але деякі передумови виявлення промислових родовищ сульфідного нікелю є. Це габроїдні інтрузії в північнозахідній частині Українського щита та зеленокам’яні пояси з масивами гіпербазитів. Вольфрам і молібден. В Україні відсутні розвідані родовища молібдену й вольфраму, хоча їх численні рудопрояви поширені на території Українського щита. На сьогодні потреби держави в цих видах сировини задовольняються завдяки імпорту. Рудопрояви вольфраму, по яких оцінені перспективні й прогнозні ресурси, виявлені в межах Українського щита. Підвищений уміст його спостерігається в межах Інгульського мегаблока та Сергіївського золоторудного родовища в Середньому Придніпров’ї. Прояви молібдену відомі в північно-західній частині Українського щита (Устинівське рудне поле) та в Криворізько-Кременчуцькій зоні (Ганнівська зона). Для нарощування сировинної бази вольфраму та молібдену передбачається: – проведення пошукових робіт для виявлення нових та оконтурення раніше виявлених об’єктів на перспективних ділянках Східного Приазов’я з подальшим виконанням комплексу оцінювальних робіт для визначення їх промислового значення; – проведення пошукових та пошуково-оцінювальних робіт у центральній (східний борт Криворізько-Кременчуцької рудної зони) та північно-західній частинах Українського щита. Благородні метали Золото та срібло. В Україні виділяються три золотоносні провінції: Карпати, Донбас та Український щит. Головною золотоносною провінцією України є Український щит. Найбільш досконало вивчено сім родовищ: Майське, Клинцівське, Юр’ївське, Сергіївське, Балка Золота, Балка Широка та Сурозьке. Для нарощування сировинної бази золота передбачається: – продовження виконання пошукових та пошуково-оцінювальних робіт у межах перспективних зеленокам’яних структур Середнього Придніпров’я та Західного Приазов’я; – проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт на перспективних ділянках Берегівського, Вишківського рудних полів та Рахівського рудного району; – проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт у Нагольному рудному районі Донбасу; – оцінка золотоносності рудопроявів Савранської металогенічної зони (Побузький рудний район) та інших перспективних ділянок Українського щита. Рідкісні та рідкісноземельні метали Тантал і ніобій. Україна в змозі повністю забезпечити власні потреби в танталніобієвій сировині. У межах Українського щита виділяються три великі рідкіснометалеві райони поширення танталу та ніобію: Приазовський, Центральноукраїнський та ПівнічноЗахідний. 104

Найґрунтовніше вивчено об’єкти Приазов’я, що мають значні ресурси й запаси, а також сприятливі гірничо-геологічні і гідрогеологічні умови для розробки. Невеликі за розмірами рудопрояви (але з високим умістом танталу – 0,10–0,15 відсотка) відкрито в межах Ганнівсько-Звенигородської зони (Мостове, Копанки, Вись та інші) в межах Центральноукраїнського району. Там же, у межах Липнязького гранітного купола поряд з літій-танталовим виявлено суттєво танталове зруденіння (прояви: Новостанкуватський, Липнязький, Надія, Ташлицький, Новоодеський). Руди комплексні, в невеликих кількостях наявні літій, рубідій, цезій, берилій, олово. Для нарощування сировинної бази танталу та ніобію передбачається проведення пошукових і пошуково-оцінних робіт у межах Ганнівсько-Звенигородської зони та інших перспективних районів УЩ. Цирконій. Україна за ресурсами і запасами цирконію входить до числа провідних країн світу. У центральній частині Українського щита і на його схилах виявлені й різною мірою розвідані комплексні родовища розсипів циркон-ільменіт-рутилу в теригенних відкладах сарматського ярусу і полтавської світи неогену (Малишевське, Вовчанське, Воскресенське, Тарасівське, Краснокутське та інші). У Приазов’ї розміщені великі родовища комплексних рідкіснометаметалевих, цирконій-рідкісноземельних руд (Мазурівське, Азовське, Новополтавське). Як супутня корисна копалина цирконій виявлений у флюоритрідкісноземельних рудах Ястребецького родовища та на берилієвому Пержанському родовищі в північно-західній частині Українського щита. Основними напрямами розвитку МСБ цирконію передбачається проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт у межах північного схилу УЩ (Придніпровська розсипна зона). Рідкісноземельні метали. Сучасна мінерально-сировинна база рідкісноземельних елементів та ітрію (РЗЕ) визначається регіоном Українського щита і його осадового чохла. За оцінками, потреби України в рідкісних землях на сьогодні становлять сотні тонн. Україна має промислові потужності і технології для отримання високочистих рідкісноземельних металів та їх сполук і сплавів, що широко використовуються. Освоєння власної мінеральносировинної бази рідкісноземельних металів, без яких неможливе виробництво високоякісних конкурентоспроможних сталей і сплавів, стало нагальною потребою. У межах Приазовського мегаблока Українського щита відкрито Азовське родовище циркон-рідкісноземельних руд. Також Державним балансом запасів корисних копалин ураховано Новополтавське родовище апатит-рідкіснометалевих руд з умістом суми рідкісних земель до 4,6 %. Для нарощування сировинної бази рідкісних земель передбачається проведення пошукових та пошуково-оцінювальних робіт у межах Шевченківського рудного поля та перспективних ділянок Приазовського мегаблока. Неметалічні корисні копалини Нерудні корисні копалини – сировина флюсова, сировина формувальна, сировина вогнетривка, хімічна та агрохімічна сировина, сировина скляна та фарфоро-фаянсова, будівельна сировина та інші види неметалічної сировини – забезпечують стійкий розвиток базових галузей промисловості, а деякі з цих видів йдуть на експорт. Сировина флюсова. МСБ флюсової сировини повністю забезпечує власні потреби металургії, а також є предметом експорту до Росії. Проте більша частина запасів цієї сировини придатна лише для застарілого доменно-мартенівського виробництва сталі. Для сучасного сталеплавильного виробництва (конверторного та електроплавильного) потрібна сировина високої якості (за хімічним складом та механічною міцністю), дефіцит у якій вже нині гостро відчувається. Для зміцнення сировинної бази необхідне проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт на виявлення високоякісних марочних сортів флюсових вапняків і доломітів.

105

Сировина формувальна. МСБ формувальних пісків України досить розвинена і повністю забезпечує власні потреби металургійної і машинобудівної промисловості, а також експорт до країн СНД. Родовища пісків і перспективні об’єкти локалізовані в крейдяних, палеоген-неогенових і четвертинних відкладах Донецької складчастої області, ДніпровськоДонецької і Причорноморської западин, Волино-Подільської плити, Рівнинного Криму та Українського щита. Для нарощування сировинної бази формувальних пісків передбачається проведення пошуково-оцінних робіт у перспективних районах України. Сировина вогнетривка. Для виготовлення вогнетривких матеріалів для металургійної промисловості використовуються різноманітні за складом і генезисом породи: інтрузивні ультрамафітового складу (магнезити, дуніти, серпентиніти), метаморфізовані кварцового складу (кварцити і кварцитоподібні пісковики), високоглиноземисті метаморфічні (переважно силіманітового, дистенового і андалузитового складу) та осадові глинисті (вогнетривкі глини, вторинні каоліни). Для зміцнення сировинної бази вогнетривкої сировини передбачається: – переоцінка родовищ, які розвідані ще в 50–60-х роках, для визначення відповідності їх сучасним економічним і промисловим вимогам; – проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт у межах перспективних районів України Агрохімічна сировина. Агрохімічна сировина – це корисні копалини, які використовуються як добрива (апатит, фосфорити, калійні солі, сапропель) або для рекультивації земель чи як мінеральні кормові добавки для тварин (сапропель, сапоніт). Проте останніми роками обсяги використання фосфорних добрив у сільському господарстві суттєво знизились і становлять лише шосту частину від обсягу, необхідного для забезпечення високої врожайності сільськогосподарських культур. Для зміцнення сировинної бази агрохімічної сировини передбачається проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт у межах перспективних районів України. Хімічна сировина. До хімічної гірничорудної сировини, поширеної в Україні, належать сірка, барит, вапняки для цукрової промисловості, солі кам’яна й магнієва. Кар’єрний видобуток сірки призвів до незворотних екологічних наслідків, а перехід на прогресивніший метод підземного виплавляння сірки – до різкого зменшення її видобутку. Для нарощування промислових покладів хімічної сировини передбачається проведення пошуково-оцінних робіт у межах перспективних районів. Сировина скляна та фарфоро-фаянсова. Найважливішою сировиною для фарфорофаянсової промисловості є каоліни і польові шпати. Як продукція для скляної промисловості найчастіше використовується кварцовий пісок. Для виробництва кварцового скла використовують дуже чисті піски, в основному збагачені кварцові. Для отримання звичайного скла використовують кварцовий пісок різної якості, збагачений або незбагачений. Світова потреба у кварцових пісках для скляної промисловості становить 33– 35 млн тонн у рік. Проте з розвитком скляної промисловості потреба у високоякісних кварцових пісках зростає. У зв’язку з широким розвитком у межах України кварцових пісків різного генетичного типу – алювіальних, льодовикових, морських, озерних, еолових та інших – можливості для нарощення їх сировинної бази існують. Для цього передбачається проведення пошукових та пошуково-оцінних робіт на пісок скляний у межах перспективних ділянок Дніпровсько-Донецької западини, Українського щита та в інших регіонах. Будівельна сировина. За запасами будівельного каміння різного призначення (від монументального та облицювального до буто-щебеневого) Україна належить до числа найбагатших у світі країн. Його родовища трапляються в різних геоструктурних регіонах і пов’язані з різноманітними геологічними формаціями. Крім задоволення власних потреб, частину будівельного каміння Україна експортує. Для нарощування сировинної бази будівельного каміння та іншої нерудної (цегельно-черепичної, керамзитової, цементної та

106

іншої) сировини передбачається проведення в усіх геоструктурних районах України пошукових і пошуково-оцінних робіт для забезпечення цими корисними копалинами зростаючих власних потреб та їх експортного потенціалу Підсумовуючи вище наведені дані щодо стану МСБ металічних корисних копалин України та основних напрямів ГРР, можна зробити такі висновки: 1. МСБ металічних та неметалічних корисних копалин в Україні є розвиненою і деякою мірою забезпечує різноманітні галузі промисловості і народного господарства, а також експорт. 2. В Україні існують перспективи на виявлення родовищ нових геолого-промислових типів корисних копалин: комплексних хром-нікелевих руд у лінійних корах вивітрювання, залізомарганцевих руд у корах вивітрювання кристалічних порід докембрію, сульфідних мідно-нікелевих руд, самородної міді, вольфрам-молібденових руд. 3. Для подальшого розвитку мінерально-сировинної бази України необхідно передбачити нові тенденції в стратегії та проведенні геологорозвідувальних робіт, а саме: – здійснити переорієнтацію на ті напрями, які дають можливість максимально зменшити залежність промисловості країни від ввозу сировини й розширити її експортні можливості; – обмежити участь держави у фінансуванні повної підготовки родовищ до експлуатації, за винятком стратегічних об’єктів; – державне фінансування дослідження надр направити на проведення пошукових і пошуково-оцінних робіт для виявлення інвестиційно привабливих об’єктів.

107

УДК 551.87:551.248+551.241+551.242+551.244+551.24.05:551.43

НЕОТЕКТОНІЧНІ АСПЕКТИ ГЕОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ПОШУКІВ КОРИСНИХ КОПАЛИН Веклич Ю. М. (УкрДГРІ, Київ, Україна), veklych_um@ukr.net Розглянуто аспекти досліджень часових і просторових закономірностей неотектонічних рухів земної кори (останні 6–7,5 млн років), а також висновки про розшаровано-блоковий характер будови верхньої частини земної кори та палеогеографічний механізм її функціонування. Запропоновано напрями використання нового неотектонічного аналізу для пошуків корисних копалин.

NEOTECTONIC ASPECTS OF GEOLOGICAL RESEARCH AND OF SEARCH FOR MINERALS Veklych Yu. M. (Ukrainian veklych_um@ukr.net

State

Geological

Research

Institute,

Kyiv,

Ukraine)

Are discussed the aspects of research temporal and spatial regularities of neotectonic movements of earth crust (last 7 Ma). Presents conclusions of the stratified-block structure of earth crust, and paleogeographic mechanism of its functioning. A new use of neotectonic analysis to search for minerals is regarded. Із середини 80-х років ХХ ст. у рамках започаткованого М. Ф. Векличем палеогеографічного підходу (ПП М. Ф. Веклич та ін., 1968–2001 [2, 5] тощо) ми розробляємо нову методику дослідження неотектогенезу, тобто неотектонічних рухів земної кори та їх палеогеографічного механізму за останні 6–7,5 млн років – тектоструктурний (ТСТ) аналіз [5]. На основі виявлених у межах території України особливостей і закономірностей неотектогенезу розроблено систему методів, більшість з яких дотепер використовувалася переважно для стратиграфічних і неотектонічних досліджень, а також геологічного картування четвертинних відкладів і пізнього кайнозою. Ця методика дотепер розглядалася як допоміжний комплекс методів дослідження пізнього кайнозою в рамках ПП і ТСТ аналіз і як самостійний напрям досліджень не публікувалася. У процесі багаторічного використання ТСТ аналізу визначено низку просторових і часових закономірностей неотектонічних рухів, на основі яких склалися певні уявлення про історію, внутрішню будову та палеогеографічний механізм неотектогенезу. На наше переконання, результати цих досліджень можуть бути цікавими фахівцям, які займаються пошуками корисних копалин. Насамперед отримані уявлення значною мірою збігаються з сучасним уявленням про розшаровано-блокову будову земної кори та існування глобальної й безперервної ритміки вертикальних рухів з накладеними ритмами різної тривалості – від добових до багатомільйонорічних. Методика, яку ми розробили, суттєво конкретизує та деталізує зазначені сучасні уявлення, зокрема виявлено не менше п’яти таксонів неотектонічних ритмів, визначено їх вікові межі, а також визначені вікові співвідношення кожного неотектонічного ритму з палеокліматичними етапами. Результати досліджень неотектонічної ритміки та її співвідношення з палеокліматичною етапністю стисло викладені в низці публікацій (Ю. М. Веклич, 1986–2005 рр.) і в концептуальній формі представлені у “Схемі неотектонічної етапності пізнього кайнозою України” [5]. Для визначення неотектонічної ритміки використовується комплекс окремих порівняно незалежних методів ТСТ аналізу, які ґрунтуються на фактичному матеріалі геологічного, геоморфологічного, палеопедологічного, палеогеографічного та іншого змісту. Розкрити цю

108

систему методів у рамках цієї роботи немає можливості, проте для наочності зупинимося на принципах одного з найяскравіших її складових – аналізі флювіального терасового рельєфу (ФТР). Водотоки за час пізнього кайнозою полишили після себе палеогеографічні документи власного розвитку, зокрема ФТР у вигляді долин зі схилами флювіально-терасового походження. За законами розвитку рельєфу інтенсивніші підняття ділянки призводять до інтенсивнішого заглиблення (врізання) водотоку, тоді як менш інтенсивні – до зменшення врізання. У разі зміни інтенсивності вертикальних тектонічних рухів території формування долини водотоку, схили долини відображатимуть ці зміни у вигляді змін кутів нахилу конфігурації ФТР (найкоротшої лінії від верхньої частини схилу до тальвегу долини водотоку), тобто власне схилу долини. Отже, схил долини (точніше конфігурація ФТР) може розглядатися як “природний лінійний графік”, який відображає зміну інтенсивності тектонічного підняття певної ділянки впродовж формування долини. Отже, у будь-якому місці водотоку за конфігурацією ФТР ми маємо можливість визначити послідовність інтенсивності підняття певної ділянки долини. Принципово важливими в разі використання цього методу для неотектонічного аналізу є три особливості: 1) зміна конфігурації ФТР водотоку за течією свідчить про перехід до блока з відмінним тектонічним режимом (тобто тектоструктури – ТСТ); 2) різна конфігурація ФТР на протилежних схилах долини водотоку вказує на те, що протилежні боки долини належать до ТСТ з різним тектонічним режимом (з певними застереженнями); 3) водність водотоку не впливає на конфігурацію ФТР. Остання закономірність дає можливість залучати до ТСТ аналізу долини всієї флювіальної мережі, зокрема тимчасових водотоків (балок) включно. Отже, використання лише цього методу дає змогу за рельєфом долин флювіальної мережі визначити межі (контури) всіх ТСТ, що мають різний тектонічний режим, а також відтворити історію інтенсивностей підняття кожного з них. Наведене вище, з огляду на обсяг статті, не містить важливих конкретних методичних особливостей та обмежень, проте розкриває принципові можливості аналізу просторової неоднорідності неотектонічного режиму території, а також картування розломно-блокового патерну земної кори. При цьому зазначимо, що наведений приклад є лише одним з більш ніж 11 порівняно незалежних методів ТСТ аналізу. Застосування ж комплексу в повному обсязі дає змогу, окрім зазначених результатів, визначити якісні (“фазу”) та кількісні (амплітуду) характеристики кожного ритму за кожною з чотирьох таксонів ритмік кожної ТСТ. Такі дослідження багаторазово виконувалися в різних регіонах України (Закарпаття, Карпати, Прикарпаття, Придніпров’я, Припруття, Причорномор’я, Приазов’я, Крим, Житомирське Полісся тощо), щоправда, лише з метою геоморфологічного, неотектонічного аналізу та стратиграфічного розчленування пізньокайнозойських відкладів для середньомасштабного геологічного картування. Багаторічне використання ТСТ аналізу дало можливість не тільки підтвердити більшість попередніх уявлень щодо неотектонічної ритміки (ієрархічну ритмічність [8, 9 та ін.]) та будови (повсюдний прояв та мозаїчно-розломно-блокову латерально-просторову будову [7, 8, 9 та ін.] земної кори, але й виявити низку нових закономірностей та особливостей неотектогенезу. Насамперед, встановлений жорсткий зв’язок неотектонічної ритміки з палеокліматичною етапністю (принаймні для пізнього кайнозою), що дало можливість виконувати вікову ідентифікацію кожного ритму неотектонічної ритміки по кожному з чотирьох таксонів. Друга надзвичайно цікава особливість неотектогенезу має просторовий зміст і полягає у тому, що ритміка блоків-ТСТ нижчого рангу (з яких мозаїчно складаються блоки-ТСТ більшого рангу і які вміщують блоки-ТСТ нижчого рангу) має більшу частоту, ніж ритміка

109

більших блоків-ТСТ (вищого рангу). Думки про існування ієрархічного підпорядкування неотектонічних структур висловлювалися і дотепер (зокрема в геоморфології [9]), проте ТСТ аналіз дає змогу відтворювати якісні та кількісні параметри неотектонічної ритміки конкретної ділянки по всіх чотирьох таксонах з їх віковою ідентифікацією, тобто встановлювати відповідність неотектонічних ритмів етапам чинній “Схемі палеогеографічної етапності та детальної стратиграфії пізнього (верхнього) кайнозою України” [3, 4]. Спроба відтворити просторово-функціональну модель палеогеографічного (неотектонічного) механізму земної кори з урахуванням безперервної та ієрархічної ритміки, та просторового поділу земної кори на блоки-ТСТ наштовхнулась на певні труднощі, які примусили суттєво переглянути уявлення щодо будови тектоносфери. Так, за результатами досліджень визначено, що менші блоки (нижчого рангу) мають неотектонічну ритміку більшої частоти (в 2–3 рази), ніж блоки більшого рангу, в межах яких вони розміщуються. Кількість таких “вкладень” сягає не менше семи, хоча для отримання практичних результатів виявилося достатнім лише чотирьох таксонів неотектонічної ритміки. Отже, ритмічні піднімання-опускання менших та “високо частотніших” блоків відбувалися в межах більших та “низькочастотних” блоків, на які ці “високочастотні” коливання не впливали, тобто більші блоки слугували незалежною “основою” для дрібніших блоків. Ритміка ж сусідніх однорагнових блоків (одного таксона) може відрізнятися як за “фазою”, так і за амплітудою. Єдине логічно несуперечливе пояснення існування такого вертикального ритмічного “ансамблю” земної поверхні можливе принаймні за чотирьох умов: 1) ритмічні вертикальні рухи кожного таксона зумовлені не глибинними, а латеральними (бічними) ритмічними стисненнями-розтягуваннями, 2) земна кора тектонічно розшарована і кожен шар має власну частоту латеральної (бічної) ритміки, 3) кожен з таких тектонічних шарів латерально “розбитий” на окремі блоки (з обмеженнями для пластичних порід), 4) частота ритмік нижчих тектонічних шарів та відповідних їм блоків менша за частоту перекриваючих. Варто зауважити, що під час проведення досліджень у Керченсько-Таманському регіоні виявлений дещо відмінний від “блокового” тип неотектогенезу. Бічні стисненнярозтягування окремих тектонічних шарів тут зумовили “плікативний” його різновид, який проявився через формування як “класичного” синклінально-антиклінального рельєфу (переважно на Таманському півострові, менше та північному сході Керченського), так і форм перехідного (“напівблокового”, “мембранного”) типу - унікальних структур, так званих “вдавлених синкліналей”. Причина утворення морфонеотектогенезу “плікативного” (синклінально-антиклінального) типу тут зумовлена тим, що у геологічній будові цього регіону верхній неотектонічний шар складений пластичними (майкопськими) глинами, що і зумовило пластичні деформації з формуванням синклінально-антиклінальних явищ та комбінацію пластичних та розломних з утворенням “вдавлених синкліналей”. Зазначимо, що “плікативний” тип морфонеотектогенезу в цьому регіоні охоплює не всі неотектоношари, а характерний лише для одного-двох верхніх неотектоношарів. Глибші та повільночастотніші неотектоношари морфологічно та тектоструктурно тут формувалися за суто блоковим типом морфо-неотектогенезу. Описані “плікативні” типи морфонеотектогенезу на території України мають незначне поширення і, окрім Керченського півострова, ми описали в Закарпатті, де вони менш досліджені і стосуються більш глибинних та повільночастотних неотектоношарів. Окремі ознаки свідчать про можливість існування тут також і неотектоношарів перехідного типу. Можна також передбачити, що елементи “плікативного” типу морфонеотектогенезу мають проявлятися і в ДДЗ, в районах поширення потужних шарів пластичної солі. Ієрархічний характер морфоструктур досить добре вивчений і не викликає сумнівів [7, 9 та ін.], проте явище розшарованості верхньої частини земної кори достеменно виявлені

110

відносно недавно, лише після започаткування глибинного буріння. Так, наприклад, за результатами глибинного буріння межі неотектоношарів (розущільнення–“зональність”) відзначаються на глибинах 1620, 3380, 5120 м та 6000–7500 м (Пашова Н. Т., Кривошея В. А., Єремін В. І., 1986), 7013, 8063–8120 та 9350–10670 м (Нартикоєв В. Д., 1986) [6]. Такі зони, за переконанням цих дослідників, є субгоризонтальними транзитними зонами, що з’єднуються наскрізними вертикальними каналами (дренажні системи) і за якими здійснюється дегазація і тепло- і масоперенесення. Наразі питання про те, що наведені вище субгоризонтальні зони розущільнення та ущільнення є, власне кажучи, “діючими” межами між неотектоношарами, ще ми не достатньо обґрунтували, проте окремі фактичні їх характеристики (характер розущільнення та ущільнення, глибин, існування значних порожнин, особливості мінералізації тощо) значною мірою збігаються з прогнозованими за уявленнями щодо розшаровано-блокової моделі неотектогенезу. Аналіз вікового діапазону появи та формування сучасної ієрархічної, у просторовому та ритмічному сенсі, розшарованої плікативно-блокової “конструкції” земної кори дає змогу зробити висновок про те, що вона відносно молода і почала формуватися лише з початку кайнозою. Проте геологічні дані дають підставу стверджувати, що це явище неодноразово виникало та припинялося на впродовж формування земної кори і сучасна блоковорозшарована будова певною мірою успадкувала риси будов попередніх епох. За попередніми уявленнями, епохи активізації мають збігатися з проявом великих льодовикових епох (декілька докембрійських, пермо-карбонова, юрська тощо) або з епохами активізації глобального тектогенезу. Необхідно відзначити проблему тертя між обмеженими субвертикальними бічними розломами блоками. Унаслідок трансформації горизонтальних (бічних) рухів у вертикальні, здавалося б, мають набувати надмірних величин і при бічному стисненні тектонічні блоки мають скоріше деформуватися, але не витискатися вверх. Щоправда, проблема існування таких парадоксальних явищ як субгоризонтальне переміщення-ковзання колосальних мас (кубічні кілометри) на великі відстані (кілометри) давно відома [10, 1 та ін.]. Вона розглядалася ще de Sittler L. U. (1954) як окремий науковий напрям – “тектоніка гравітаційного ковзання” [1]. І хоча ця проблема остаточно не пояснила, проте існування таких явищ наразі не викликає сумнівів у більшості фахівців. На наше переконання, існування глобальних короткоперіодичних (добових, кількадобових, місячних, багатомісячних, річних, багаторічних) ритмічних рухів земної кори з амплітудою від часток міліметра (добових) до 5 (!) і більше сантиметрів [11] досить добре пояснює можливість трансформації бічних стистнень-розтягувань блоків у їх вертикальні рухи. За висновками дослідників цього питання [8, 11 та ін.], сумарний шлях таких короткоперіодичних рухів у десятки-сотні (ймовірно, і більше) разів перевищує сумарний шлях зміщень, які фіксуються за геологічними та геоморфологічними даними. У рамках “геологічного часу” (десятків і сотень тисяч років) така короткоперіодична ритміка може розглядатися як “тремтіння” розломно-блокової “конструкції”, яке породжує процес подібний крипу – явищу переміщення-ковзання мас порід завдяки чисельним ритмічним мікрорухам порід. Власне кажучи, повільні рухи тектонічних блоків не є самостійними, а лише накладаються на швидкі коливання, а у такому розуміння “сили” тертя між блоками втрачаютьть сенс, тобто “силами” тертя при аналізі таких процесів можна знехтувати. Модель (палеогеографічний механізм) неотектогенезу верхньої частини земної кори, складена за результатами досліджень неотектогенезу в межах України та сусідніх країн, ми уявляємо так. Земна кора субгоризонтально розшарована на неотектоношари (не менше п’яти–семи не рахуючи межі (поверхні) Мохоровичича). Кожен шар зазнає безперервних ритмічних стиснень-розтягувань. Потужність неотектоношарів збільшується з глибиною, і

111

глибші неотектоношари мають меншу частоту ритміки, ніж верхні. За результатами попереднього аналізу даних глибинного буріння межі неотектоношарів (розущільнення“зональність”) розташовуються на глибинах 500–700, 1 500–2 000, 5 000–6 500, 10 000– 13 000 м. Ці глибини орієнтовні, оскільки основані на аналізі лише опублікованих даних, за ними можна зробити висновок про надзвичайну мінливість (в рази) потужностей та глибин поверхонь неотектоношарів. Більшість корисних копалин утворилися за участю та під контролем тектонічних рухів або внаслідок ерозійно-акумулятивних процесів на її поверхні, або всередині земної кори в місцях, які так чи інакше пов’язані з розломними зонами. Розглянута методика дослідження неотектогенезу відкриває одразу декілька напрямів, які можуть посприяти підвищенню ефективності пошуків корисних копалин. Насамперед, використання методики ТСТ аналізу терасового рельєфу розкриває нові можливості для пошуку покладів корисних копалин розсипного типу. Зокрема цей метод дає можливість за окремим пунктом опробування з найбільшим умістом корисного елементу простежити одновікові тераси не тільки вниз та вверх за течією річки, але і по всіх її притоках і навіть балках. Подібні дослідження ми вже виконували для оцінки доцільності видобування так званого тонкого золота терас долини Середнього Дністра, він дав позитивні результати. Цей же метод передбачає можливість виявлення корінних джерел розсипних родовищ. Родовища нафти, газу, мінеральних та прісних вод формуються внаслідок міграції та концентрації газів та флюїдів у земній корі, отже, для пошуків таких корисних копалин важливо мати найповніше уявлення про будову “каналів” міграції флюїдів, історію динаміки та перебудов системи “каналів” міграції газів та флюїдів, і які значною мірою контролюються неотектонічними процесами. Наведені погляди дають змогу розширити уявлення та намітити нові шляхи моделювання родовищ у нафтогазовій сфері, а також поіншому поглянути на історію формування нафтогазових родовищ та прогнозування їх продуктивності, розробити нові напрями підвищення ефективності добування. Методика ТСТ аналізу дає можливість детально закартувати сучасну розломну (розломно-тріщинувату) мережу перспективної ділянки, а також відтворити (моделювати) динаміку вертикальних та бічних рухів по кожній виділеній морфонеотектонічній структурі або об’єкту “плікативного” типу, а також відтворити модель міграції газів та флюїдів у районі родовища за останні 6– 7,5 млн років. Використання ж усього комплексу тектоструктурних досліджень дасть змогу значно підвищити рівень прогнозування просторових (розміщення та глибини) параметрів родовищ нафти, газу, питних та мінеральних вод. Ще одна сфера впровадження тектоструктурного методу пов’язана з корисними копалинами, місце утворення яких збігається з розломними зонами земної кори. Більшість родовищ такого типу утворилася в давніші епохи, коли тектоношари та розломно-блоковий патерн земної кори був відмінним від сучасного, проте саме сучасні неотектонічні явища є ключем до розуміння процесів утворення корисних копалин зазначеного типу. ЛІТЕРАТУРА 1. Sittler L. U. Gravitation gliding tectonics an essay in comparative structural geology. Am. Jour. Sci. 252. 1954. P. 321–344. 2. Веклич М. Ф. Палеоэтапность и стратотипы почвенных формаций верхнего кайнозоя. Киев: Наукова думка, 1982. 208 с. 3. Веклич М. Ф. и др. Стратиграфическая схема плиоценовых отложений Украины, объяснительная записка. Киев: Госгеолоком Украины, 1993. 77 с. (объяснительная записка) + 4 табл.

112

4. Веклич М. Ф. и др. Стратиграфическая схема четвертичных отложений Украины (таблицы). Киев: Госгеолоком Украины, 1993. 76 с. (объяснительная записка) +4 табл. 5. Веклич Ю. М. Карта четвертинних відкладів України нового покоління Стаття 2. Палеогеографічний підхід – основа картування пізнього кайнозою//Збірник УкрДГРІ, 2011. С. 50–69. 6. Глубинное строение литосферы и нетрадиционное использование недр Земли (международная конференция). Тезисы докладов. Киев, 1996. 314 с. 7. Ефременкова О. И. Уточнение неотектонического строения бассейна р. Мзымта по результатам трассирования границ разноранговых линеаментов//Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований//Сборник статей. Ростов-на-Дону: изд-во Юнц Ран, 2013. С. 193–195. 8. Николаев Н. И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. М.: Недра, 1988. 491 с. 9. Палиенко В. П. Новейшая геодинамика и ее отражение в рельефе Украины. К.: Наукова думка, 1992. 116 с. 10. Структурная геология и тектоника плит: В 3-х томах: Т. 2. Пер. с англ/Под ред. К. Сейферта. М.: Мир, 1990. 317 с. 11. Тяпкин К. Ф., Бондарук А. К. О годичной компоненте вертикальных движений//Геофизический журнал. Т. 5. № 1. Киев: Наукова думка, 1983. С. 23–31.

113

УДК 550.4; 552; 553.2; 553.4

ОСОБЛИВОСТІ ТА ВIК УТВОРЕННЯ ЛІТІЄВИХ ПЕГМАТИТІВ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА Грінченко О. В., канд. геол.-мінерал. наук, доцент (геологічний факультет, Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, м. Київ, Україна), e-mail: alexgrin@univ.kiev.ua Розглянуті особливості формування та вік утворення літієвих пегматитів Українського щита. Наведено інформацію про принципи класифікації рідкіснометалевих пегматитів. Висвітлюється питання про визначну роль генетичної природи материнських гранітоїдів для формування та металогенічної спеціалізації пегматитових утворень. Вступ. Рідкіснометалеві елементи є тими стратегічними металам, які загалом є важливими для економічного розвитку або підтримання обороноздатності будь-якої країни на сучасному рівні. Список потреб у цих стратегічних металах змінюється залежно від країни, але загалом включає такі елементи, як Li, Ta, Nb, Be, Sb, W, REE та інші. Більшість з цих елементів мають літофільну природу і тому характеризуються тісними генетичними зв’язками з гранітами та асоційованими з ними пегматитами. У світі промисловий видобуток літію припадає на родовища з літійвмісної рапи соляних відкладів морських басейнів (Аргентина, Чилі), деяких гранітів (Китай) та рідкіснометальних пегматитів (Австралії, Китай і Зімбабве). У пегматитах літієва мінералізація представлена в основному сподуменом (LiAlSi2O6), але й інші літійвсні рудні мінерали можуть відігравати важливу роль у видобутку цього металу – петаліт (LiAlSi4O10), мінерали групи лепідоліту (Сa[Li,Al]3[Si,Al]4O10[F,ОH]2) та амблігоніт-монтебразиту (LiAlPO4[F,ОH]). Сподуменові руди широко використовують для виробництва Li хімічного сорту, де у технологічному процесі сподумен переробляється на літієвий карбонат (або гідроксид літію). Саме літієвий карбонат є компонентом найнижчої вартості що використовується у виробництві літій-іонних батарей, які у свою чергу набули широко застосування у різноманітних електронних приладах побутового вжитку та у сфері хай-тек технологій. Руди Li технічного сорту використовуються безпосередньо в керамічній або скляній промисловості без додаткової хімічної обробки. На сьогодні літієві пегматити залишаються важливим джерелом цього металу через його високу концентрацію в рудах, а видобуток літію з родовищ цього типу пом’якшує ринкові проблеми, які можуть виникати в постачанні літію на світовий ринок від розробників “осадових” родовищ Чилі та Аргентини. Провідним Li родовищем пегматитового типу у світі є родовище Грінбушес (Австралія), запаси якого були оцінені у 70,4 мільйони тонн руди із середнім умістом Li2O у 2,6 %. У 2009 році одна третина світового видобутку літію була видобута саме з цього родовища. У минулі роки суттевий ресурс Li надходив з пегматитів альбіт-сподуменпеталітового типу (родовище Кингс-Маунтин США), а інші пегматити перебували на стадії оцінки (родовище Вабучи, Канада). Характерними особливостями цих пегматитових родовищ є високий ступінь метаморфізму вмісних порід та відсутність чіткої внутрішньої зональності пегматитових тіл, але в той же час вони містять великі ресурси Li (26 мільйонів тонн Li2O при вмісті 1,5 % у Кінгс-Маунтин; 25 мільйонів тонн Li2O при вмісті 1,54 % у Вабучи). На жаль вони не отримали широкого наукового дослідження у свій час, а їх генезис все ще залишаються недостатньо остаточно з’ясованими [6].

114

У межах Українського щита за останні десятиліття було виявлені декілька провінцій поширення літієвих руд, асоційованих з рідкіснометалевими гранітними пегматитами. У Західному Приазов’ї були попередньо розвідані родовища Крута Балка та Шевченківське. У Центральноукраїнській провінції щита були виявлені та оцінені родовища, що розміщуються у межах Полохівського та Липнязького рудних полів [1]. Проте деякі питання щодо класифікації сприятливих умов формування рідкіснометалевих пегматитів та їх вікової належності (приуроченості до певного гранітоїдного комплексу) залишаються подекуди остаточно не вирішеними [3]. Рідкіснометалеві пегматити Центральноукраїнської провінції можуть бути зараховані до унікальних (недостатньо вивчених у світовій практиці) пегматитових утворень, у яких головний рудний мінерал представлений петалітом. Серед рідкіснометальних пегматитів, поширених у межах Полохівського й Липнязького рудних полів, можуть бути виділені декілька типів – мікроклінові, мікроклін-альбітові, альбітові, мікроклін-альбіт-петалітові та альбіт-петалітові пегматити (промислові типи), мікроклін-петалітові. Мікрокліновий тип пегматитів має обмежене поширення. Ці пегматити були зустрінуті лише в низах пробурених свердловин у зразках, відібраних на горизонтах до 500 м. Пегматити характеризуються досить простим мінеральним складом – крім головних породотвірних мінералів (мікроклін та кварц 15–25 %), у них постійно трапляються олігоклаз-альбіт 6–8 %, мусковіт 1–2 %, гранат, турмалін, апатит. Характерними особливостями пегматитів мікроклін-альбітового типу є збагачення їх калішпатом на глибших горизонтах, широкий розвиток процессів заміщення альбіту на мікроклін та присутність у їх складі кордієрит-кварцових відокремлень, що може вказувати на процеси контамінації пегматитів речовиною з вмісних гнейсів. Пегматити альбітового типу трапляються серед амфіболітів Липнязького рудного поля, де вони формують малопотужні (до 10 м) кварц-альбітові утворення з поодинокими виділеннями крупнокристалічного мікрокліну. Поява мікрокліну загалом асоціює із зонами катаклазу пород. Тут же утворюється трифілін, який разом з літіофілітом розглядаються як первині мінерали літієвих пегматитів. З акцесорних мінералів пегматів альбітового типу присутні хризоберил та різні тантало-ніобати. Мікроклін-альбіт-петалітові та альбіт-петалітові типи пегматитів можуть розглядаються як промислові типи, у межах яких широко поширена літієва мінералізація петалітового типу. Уміст іншого рудного мінералу – сподумену – у пегматиті цього типу не перевищує 10 %. Мікроклін-петалітові пегматити – розглядаються як незвичайний тип пегматитів, що характеризується присутністю кристалів мікрокліну та петаліту розміром до 1–4 см, які взаємно проростають один з одним з утворенням великографічної структури. Дрібніші включення петалиту у мікрокліні також присутні і формують мікрографічні зрощення з останнім. На контакті мікрокліну й петалиту, рідше безпосередньо в них самих, локалізуються мінерали групи амблігоніту-монтебразиту з добре вираженими полісинтетичними двійниками та подовжені голчасто-призматичні зростки дюморт’єриту. У розрізах рудних полів з усіх вищенаведених виділених типів домінуючими є мікроклінальбіт-петалітові пегматити. Західноприазовська група родовищ літієвих руд розміщується в межах меридіональної рідкіснометалевої зони західної частини Приазовського блока Українського щита. До цієї групи належать Шевченківське родовище, яке розміщене на півночі та родовище Крута Балка, що міститься на півдні рідкіснометалевої зони. Вважається, що за цілою низкою геологічних, мінералогічних та геохімічних характеристик родовища Західноприазовської групи подібні до утворень Центральноукраїнської провінції (рисунок). В той же час на Шевченківському родовищі були виділені два різновиди літієвих руд: сподуменовий та петалітовий [1]. Оскільки здебільшого пегматити асоційовані з гранітоїдними утвореннями, здатність виявляти розуміння можливого генезису пегматитів залежить від нашої здатності пов’язати

115

самі граніти з їх материнськими протолітами. Проблема ж джерел гранітної магми частково зосереджена на питанні про можливий вплив мантійних компонентів на формування гранітної магми. Деякі дослідники наводять свідчення на користь повністю корового походження гранітів [7], інші на користь джерел з істотнім внеском мантійного компонента [8]. Природа і ступінь взаємодії гранітної магми з різними породами на шляху до поверхні Землі є ще однією розбіжністю у поглядах та існуючих суперечок. У той же час гранітна магма “очищує” свій склад при процесах кристалізаційного фракціонування і відокремлення залишкових розплавів. І незалежно від її стартового складу, вона еволюціонує до загального термального мінімуму або евтектики у системі NaAlSi3O8KAlSi3O8-SiO2. Ця еволюція має суттєвий вплив на розподіл породотвірних та підпорядкованих компонентів гранітних розплавів, але загалом, як вважається, не впливає на склад типоморних розсіяних елементів (або їх ізотопів). Тому саме класифікація на базі інтерпретацій складу розсіяних елементів широко використовується як загальнопройнята у світовій практиці. Згідно з цією класифікацією, усі рідкіснометалеві пегматити можуть бути надійно згруповані у дві окремі родини: пегматити LCT-типу, які збагачені на літій, цезій і тантал, та пегматити NYF-типу, які характеризуються переважним збагаченням на ніобій, ітрій та фтор [5]. У більшості пегматитів LCT-типу спостерігається спорідненість за складом з гранітами “седиментогенного” походження – граніти S-типу за класифікацією з роботи [7]. Вважається, що ці граніти формуються при процесах анатектичних перетворень метаморфізованих первинно-осадових товщ. Успадкований підвищений вміст таких флюсуючих компонентів, як B, P, і F робить граніти S-типу є особливо схильними до формування пегматитгенеруючих розплавів. Пегматити LCT родини, особливо ті, які збагачені на Li, Cs, B, і P, істотно переважають над усіма іншими типами пегматитів. Формування гранітів S-типу є результатом корового потовщення, яке призводить до анатектичного плавлення збагачених слюдою метаморфічних порід, незалежно від тектонічного режиму, в якому відбувалися процеси їх первинного часткового плавлення. Світла (мусковіт-парагоніт-фенгіт) та темна (біотит) слюди вміщують більшість розсіяних елементів, які й визначають типоморфні ознаки LCT пегматитів Пегматити, які належать до родини NYF-типу, розглядаються як похідні утворення гранітів A-типу, щодо можливого походження яких на сьогодні існує декілька поглядів [8]. Деякі дослідники вірогідним джерелом цих гранітів вважають грануліт-гнейсові товщі глибинних рівнів континентальної кори, які можуть бути перетворені за участю мантійної речовини, що додається у вигляді базальтового розплаву або вуглецьвмісного флюїду. Там, де їх тектонічна обстановка може бути визначена, граніти A-типу та асоційовані з ними NYF пегматити зазвичай пов’язують з обстановками гарячих точок (мантійних плюмів) або зон розтягу (рифтів) у межах континентів. Результати аналізу глобальних даних вказують на існування певної періодичності в утворенні гранітних пегматитів у часі: періоди активного формування змінюються відносносними періодами “глобального спокою” щодо їх формування [9]. Вік утворення літієвих пегматитів Українського щита був визначений способом датування Та-Nb мінералів, які постійно присутні серед складу рудних мінералів літієвих пегматитів, з використанням сучасних методів U-Pb датування рудної речовини (GFZ дослідницький центр, м. Потсдам, Німеччина). За результатами проведених досліджень було визначено, що вік формування колумбіт-танталів літієвих пегматитів рудної Центральноукраїнської провінції (р. Мостове) становить 2050±15 Ма, у той же час як вік формування деяких родовищ Західноприазовської провінції сягає значень ранньопротерозойського віку 2450±35 Ma (родовище Балка Крута).

116

Рисунок. Тантало-ніобати родовищ літієвих пегматитів Українського щита: а) Західноприазовська провінція b) Центральноукраїнської провінція

ЛІТЕРАТУРА 1. Гурський Д. С., Есипчук К. Е., Калинин В. И., Кулиш Е. А., Нечаев С. В., Третьяков Ю. И., Шумлянский В. А. Металлические и неметалические полезные ископаемые Украины. Т. 1 Металлические полезные ископаемые. Киев-Львов: Изд-во “Центр Европы”. 2005. С. 783. 2. Іванов Б. Н., Маківчук О. Ф., Бугаєнко В. М., Лисенко В. В., Єрьоменко Г. К. Основні типи рідкіснометальних родовищ і рудопроявів західної частини Кіровоградського блоку.//Збірник наукових праць УкрДГРІ. 2002. № 1–2 С. 101–107. 3. Ісаков Л. В. До питання генезу та класифікації гранітних пегматитів докембрійських щитів.//Збірник наукових праць УкрДГРІ. 2006. № 4. С. 37–45. 4. Ісаков Л. В. Cистематизація пегматитів Українського щита за геолого-структурними особливостями формування пегматитоносних гранітних комплексів.//Збірник наукових праць УкрДГРІ. 2013. N 3. С. 9–25. 5. Cerny P., Ercit T. S. Сlassification of granitic реgmatites revisited.//Canadian Mineralogist. 2005. V. 43. Р. 2005–2026. 6. Cerny P. Distribution, affiliation and derivation of rare-element granitic pegmatites in the Canadian Shield.//Geologische Rundschau. 1990. V. 79. (2). Р. 183–226. 7. Chappell B. W., White A. J. R. Two contrasting granite types: 25 years later.//Australian Journal Earth Sciences. (2001). V. 48. Р. 489–499. 8. Eby G. N. A-type granitoids: А review their осcurrence and chemical characteristics and speculations on their реtrogenesis.//Lithos. 1990. V. 26. Р. 115–134. 9. Tkachev A. V. Evolution of metallogeny of granitic pegmatites associated with orogens throughout geological time.//Geological Society, London, Special Publications. 2011. V. 350. Р. 7–23.

117

УДК 549.211:553.251

О НЕКОТОРЫХ ПУТЯХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОИСКОВ АЛМАЗОНОСНЫХ КИМБЕРЛИТОВ НА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЕ Зинчук Н. Н., д-р геол.-минерал. наук, профессор, академик АН РС (Я), председатель Западно-Якутского научного центра (ЗЯНЦ) Академии наук Республики Саха (Якутия), Мирный, Россия; nnzinchuk@rambler.ru По результатам проведённых исследований с использованием большого фактического и аналитического материала сделаны выводы о необходимости более углубленного комплексного изучения эпох мощного корообразования и алмазоносного магматизма, на которые раньше не обращалось особого внимания. Имеющиеся ныне неравноценно и неравномерно распределённые материалы позволяют различать два мегаэтапа в формировании алмазоносности Сибирской платформы. Ранний охватывает время от архея до рифея включительно, т. е. от появления собственно алмаза в недрах до первого его поступления в приповерхностные обстановки. Для мегаэтапа характерны полицентризм, тяготение к периферическим частям платформы, а также разнообразие транспортеров. Второй мегаэтап (ранний палеозой-эоцен) отличается от первого пространственным расположением проявлений, моноцентризмом, преобладанием диатрем кимберлитов. При планировании и проведении прогнозно-поисковых работ на алмазы на перспективных территориях платформы надо ставить задачу вскрытия не только среднепалеозойских продуктивных коллекторов, но и более древних (докембрийских и нижнепалеозойских) и молодых (мезозойских) толщ, проводя при этом детальное комплексное изучение вещественного состава пород (особенно опорных разрезов и базальных горизонтов).

Ways of Increasing Efficiency of diamondieferous Kimberlites Prospecting of the Siberian Platform Zinchuk N. N. Carried out analysis of the material on diamondiferousness of the Siberian platform allows affirming that in spite of the large volume of the obtained for more than half a century period actual material there is a number of problem issues decision of which would promote increasing efficiency of diamondiferous kimberlites prospecting. In order to really solve practical forecast-prospecting tasks within the platform, besides the search for Middle Paleozoic kimberlites, one should focus on other epochs of massive crust formation and diamondiferous magmatism: Early Proterozoic, Riphean, Early Paleozoic, Caledonian, Early Hercynian, Late Hercynian, and Cimmerian stages. All reasons are available for developing new and perfecting already applied geologic-geophysical methods for clarifying or refining of deep structures and clearing-up the nature of geophysical anomalies. Efficiency of stratigraphic modeling on perspective territories greatly depends on details of construction and revealing thicknesses in a section, enriched by material from local sources of drift (including kimberlite pipes). Studying polygenesis of diamonds from the point of view of the type and age of their primary sources is the most important trend for increasing efficiency of prospecting works. Ontogenic and typomorphic study of kimberlite primary minerals, combined with other investigation methods, is an important aspect of perfecting forecast-prospecting works on diamondiferous kimberlites. Bibliog. 15 items,fig.1.

118

Очень важным для древних платформ мира является вопрос возрастного становления кимберлитов – главнейшей ультраосновной породы, содержащей алмазы [1–15]. Ранее нашими исследованиями показано (рисунок), что на ряде древних платформ мира (Африканской, Северо-Американской и др.) основными эпохами мощного корообразования и эндогенного рудообразования (в том числе и алмазоносного магматизма) являлись: ранний докембрий (4 000–1 650 млн лет), поздний протерозой (1 650–570 млн лет), каледонский этап (570–400 млн лет), раннегерцинский (400–310 млн лет) и позднегерцинский (310– 205 млн лет) этапы, киммерийский (205–137 млн лет), раннеальпийский (137–65 млн лет) и позднеальпийский (65 млн лет) этапы. Несмотря на то, что на Африканской платформе все эти временные интервалы являются промышленно алмазоносными, на Сибирской платформе (СП) практически значимыми признаются только среднепалеозойские кимберлиты и, с большими оговорками, триасовые. Во многом причина различной продуктивности территории СП связана с неодинаковой степенью изученности различных её частей, в частности западная половина региона исследована на алмазы очень слабо. Рассматривая по выделенным временным срезам-этапам процесс становления продуктивных магматитов в пределах СП, можно увидеть [7–9], что отдельные её части оказались в разные интервалы в различных историко-минералогических провинциях (ИМП), пространственное совмещение которых отражает миграцию кимберлитообразования в пространстве и времени. Историкоминерагеническими провинциями мы [9] именуем площади континентов и океанических бассейнов Земли с массовыми проявлениями аккумуляций рудного и нерудного вещества, сформировавшегося в определённый историко-минерагенический этап. Наиболее ранний раннепротерозойский эруптивный мантийный магматизм предполагается в центральной части Алданской ИМП по присутствию минералов-спутников алмаза и мелких ксенолитов эклогитоподобных пород в песчаниках венда р. Джеконда. В пределах Усть-Ленской ИМП существуют некоторые признаки того, что северо-восток СП в раннем протерозое был областью алмазоносного магматизма. Вклад рифейского этапа и его авлакогенеза в алмазоносность СП определяющий, поскольку это было время формирования алмазоносных протолитов в центральных районах и поступления алмазоносного материала в верхние горизонты земной коры в периферических районах. Для рифея выделяют Анабарско-Оленекскую, Ангарско-Тунгусскую и Алдано-Становую ИМП. Наиболее древними рифейскими диатремами, выявленными в Анабарско-Оненекском регионе, являются тела вуланических брекчий в бассейнах рек Большая Куонамка и Хорбусуонка. В Ангарско-Тунгусской ИМП с рифейским возрастом известны слабоалмазоносные кимберлиты Ингашинского (Окинского) поля Присаянского алмазоносного района. Раннепалеозойский этап отдельными исследователями считается временем “предрудной подготовки”. Области проявления каледонского алмазоносного магматизма относятся к Вилюйской и Анабарско-Оленекской ИМП. Для раннегерцинскго этапа (средний девон-ранний карбон) возрастные датировки имеются для трубок 12 кимберлитовых полей ЯАП. Выделяются раннегерцинские Вилюйская, АнабарскоОленекская и Ангаро-Тунгусская ИМП. Основные поля среднепалеозойских кимберлитов расположены в центральной части платформы, её Вилюйской ИМП. Однако появляется всё больше данных о среднепалеозойских алмазоносных диатремах Анабарской субпровинции. На юго-западе СП в пределах Ангарского кратона с возрастом консолидации 2,6 млрд лет выделяются следующие алмазоносные районы: Присаянский, Чуно-Бирюсинский, МуроКовинский, Илимо-Катангский, Нижнетунгусский и Тычанский, перспективные на обнаружение высокоалмазоносных диатрем как среднепалеозойского, так и мезозойского возрастов. Потенциально алмазоносные и алмазоносные магматиты позднегерцинского этапа (средний карбон-средний триас) известны в Анабарско-Оленекской и Ангарско-Тунгусской ИМП. Позднегерцинские (310–200 млн лет) кимберлиты Молодинского, Куойского, Куранахского, Лучаканского, Ары-Мастахского и Старореченского относятся к Анабарско-Оленекской ИМП.

119

Рис. 1. Соотношение в неогее континентов Земли этапов осадконакопления (площади и типы осадочных образований) мощного корообразования (1 блок), общего магматизма (П блок) и кимберлитового магматизма (Ш блок) Построено с использованием диаграммы Н. М. Страхова с добавлением авторов [7–9]

Следует подвергать тщательному анализу геолого-тектоническую (структурнотектоническую и геодинамическую) позицию перспективных территорий [7–11], так как в сложных геологических условиях структурно-тектонические критерии могут иметь решающее значение при определении перспективности той или иной площади и стадийности проведения на ней дальнейших поисковых работ. В настоящее время прогресс в вопросах открытия новых кимберлитовых полей, их кустов и самих трубок в сложных условиях поисков на закрытых территориях невозможен без привлечения структурно-тектонических и геофизических предпосылок. Для получения сведений о структурно-тектонических особенностях региона и конкретных перспективных участков применяется комплекс геофизических исследований, включающий грави- и магнитометрию, сейсмические, электроразведочные и другие методы. Выделенные и обработанные геофизические аномалии в большинстве случаев подвергаются геологической заверке для выяснения их природы. Особенно результативными эти методы были на начальных стадиях геолого-геофизических исследований на новых территориях. Важной задачей при прогнозно-поисковых работах на алмазы является наличие дробной стратиграфической схемы отложений и древних коллекторов, в составе которых установлены алмазы и их парагенетические минералы-спутники [7]. В настоящее время в основных алмазоносных районах ЯАП (Малоботуобинском, Далдыно-Алакитском и Среднемархинском) применяются изменённые и укрупнённые стратиграфические схемы, в кото-

120

рых потенциально алмазоносные осадочные толщи лапчанской (Р1l) и иреляхской (T3-J1ir) свит, являющиеся по сути формацией перемыва и переотложения древних кор выветривания, соединены с более молодыми отложениями. К этим свитам приурочены древние алмазоносные россыпи (к первой – Солур, ко второй – Водораздельные галечники и Новинка) и по ним проводились поиски и коренных источников алмазов. Основным методом поисков алмазных месторождений был, есть в большинстве геологопоисковых обстановок и останется минералогический [2, 12, 14]. В результате более чем 50летних геологоразведочных работ на СП открыты уникальные месторождения алмазов, что позволило в очень короткие сроки создать мощную алмазодобывающую промышленность. Возрастание сложности решения геологоразведочных задач в центральной части платформы в ЯАП, где сосредоточены основные производственные мощности акционерной компании “АЛРОСА”, а также расширение поисков за её пределами (Иркутская область и Красноярский край) повышают актуальность прогноза алмазоносности на территориях со сложным геологическим строением. Поскольку алмаз является главным минералом объекта поисков, представляется весьма важным привлечь к решению прогнозно-поисковых задач широкое разнообразие его типоморфных особенностей [4]. Внедрение в последние годы в практику прогнозно-поисковых работ современных физико-химических методик изучения вещественного состава магматических и осадочных пород существенно повысило эффективность применяемого шлихоминералогического метода. При проведении алмазопоисковых работ детальному комплексного исследованию следует подвергать терригенные осадочные толщи, содержащие продукты перемыва и переотложения местных источников сноса и в первую очередь кимберлитов. Отложения платформенной субформации свойственны в основном аллювиальным образованиям и осадкам начальных, ранних, поздних и конечных стадий геологического развития озерно-болотных водоёмов, паралических областей прибрежных равнин и эпиконтинентальных бассейнов. В основных алмазоносных районах СП благоприятные палеогеографические условия для формирования мощных кор выветривания существовали [5–7] в позднедевонское-раннекаменноугольное и средне- и позднетриасовое время. Выветриванию в этот период подвергались: терригенно-карбонатные породы нижнего палеозоя, долериты, туфы и туфобрекчии трубочных тел, туфогенные образования корвунчанской свиты и кимберлиты. В структурном плане древние коры выветривания приурочены преимущественно к конседиментационным палеоподнятиям, в пределах которых в период формирования перекрывающих их отложений развивались обстановки денудационных и денудационноаккумулятивных равнин. В конседиментационных палеовпадинах, служивших местами аккумуляции переотложенного материала кор выветривания, наоборот, были неблагоприятные условия для интенсивного корообразования. В Малоботуобинском алмазоносном районе относительно наиболее полные и мощные (до 15 м) площадные остаточные коры выветривания на терригенно-карбонатных породах нижнего палеозоя развивались (а затем сохранились от размыва) на Улу-Тогинском, Мирнинском, Джункунском и Чернышевском палеоподнятиях, обрамлявших Кюеляхскую, Улахан-Ботуобинскую и Ахтарандинскую впадины [5]. При этом в отдельных разрезах устанавливаются верхние горизонты кор выветривания, свидетельствующие о формировании в них полных профилей. Для легкой фракции продуктов выветривания этого типа характерны кварц и халцедон, а также обломки опала. Для тяжелой фракции характерны полуокатанные и окатанные зерна апатита, альмандина, турмалина, циркона и эпидота, а также повышенные концентрации пирита, сидерита, барита и ярозита. Особенностью глинистой составляющей из разрезов коры выветривания терригенно-карбонатных пород следует считать повсеместное присутствие в её составе диоктаэдрической гидрослюды 2М1 в ассоциации с 1М и неупорядоченной монтмориллонитгидрослюдистой смешанослойной фазой. Для верхних горизонтов профилей этого типа характерен также каолинит с полубеспорядоченной структурой. В ряде алмазоносных районов СП отмечено развитие коры выветривания на породах трапповой формации, где наиболее

121

детально она изучена в пределах юго-восточной окраины Тунгусской синеклизы (Малоботуобинский район). Трапповое плато, занимающее северо-западную часть района, и развитая на нём площадная остаточная кора выветривания средне- и позднетриасового возраста вместе с породами субстрата в послераннеюрское время сохранилась от размыва только в понижениях плато или в тектонически опущенных блоках. Мощность коры выветривания на долеритах обычно составляет первые метры и лишь в отдельных разрезах достигая 50 м и более. Обычно от размыва сохраняется лишь нижняя часть коры выветривания – зона дезинтеграци. Характерными минералами выветрелых долеритов являются в разной степени измененные плагиоклазы (от андезина до биотита) и гейландит. В целом такие же минералы легкой фракции отмечены и для коры выветривания туфов и туфобрекчий трубок взрыва трапповых пород, установленных в различных частях района, а также туфогенных образований корвунчанской свиты нижнего триаса, характерных для северо-западной части района. Вверх по разрезам в породах трапповой формации обычно увеличивается содержание олигоклаза, что связано с меньшей устойчивостью средних и основных плагиоклазов. Типоморфным минералом тяжёлой фракции выветрелых пород трапповой формации является ильменит. В корах выветривания долеритов обычно доминируют толстотаблитчатые и пластинчатые кристаллы ильменита с хорошо развитыми гранями и угловатые обломки с реликтами огранки. В отличие от этого, в корах выветриваниия туфов и туфогенных образований зерна минерала преимущественно неправильной формы со сглаженными краями, реже – остроугольные обломки. Довольно характерными для тяжелой фракции из выветрелых пород трапповой формации являются переменные концентрации амфиболов, моноклинных пироксенов, эпидота, клиноцоизита, цоизита, турмалина, циркона, дистена и вулканического стекла. Отличительной особенностью глинистых минералов в слабоизменённых профилях коры выветривания долеритов является сохранение Mg-Fe3+-монтмориллонита до тех пор, пока в породах фиксируется собственно вермикулит. Для нижних горизонтов выветрелых туфогенных образований трубок взрыва наиболее характерными слоистыми силикатами являются вермикулит и низкотемпературный хлорит. Последний быстро разлагается вверх по разрезам. На основе вермикулита здесь, как и в корах выветривания долерита, возникает сначала ассоциация вермикулита и Mg-Fe3+-монтмориллонита, которые в верхних частях профилей в результате гомогенизации переходят в неупорядоченную вермикулит-монтмориллонитовую смешанослойную фазу. В виде переменной примеси в наиболее зрелых профилях отмечается каолинит. Кора выветривания на кимберлитах отмечена на многих диатремах СП. Так, в Малоботуобинском районе кора выветривания развита на трубках имени ХХШ съезда КПСС, Дачная, Таёжная, Амакинская и Интернациональная. В легкой фракции продуктов выветривания кимберлитов преобладают серые, буровато-серые глинистые и глинисто-слюдистые агрегаты. Среди первичных минералов тяжелой фракции доминируют пикроильменит, пироп, хромшпинелиды и хромдиопсиды. В подчиненном количестве отмечены хромит, хромдиопсид, турмалин, циркон, дистен, рутил, сфен и др. Аутигенный комплекс тяжелых минералов обогащен гидроксидами железа (гётит), гематитом и сидеритом. Присутствуют также обломки кварца, покрытые землистыми примазками и “рубашками” вторичных продуктов изменения кимберлитов. Повсеместно по всему профилю встречаются в различной степени хлоритизированные чешуйки флогопита. Преобладающим минералом слабо дезинтегрированных кимберлитов являются пластинчатые серпентины (структура которых состоит из слоёв типа А и В), ассоциирующие с гидрослюдой, неупорядоченным монтмориллонитгидрослюдистым смешанослойным образованием, хлоритом и монтмориллонитом. Гидрослюда связана в основном с диоктаэдризацией флогопита и наследует свойственный последнему политип 1М. Продолжительность периодов корообразования, протекавших при теплом влажном климате и относительно хорошем дренаже территории (рисунок), существенно влияет на мощность элювиальных толщ и, соответственно, на количество алмазов, высвобождающихся

122

из этих толщ при их образовании, либо непосредственно на кимберлитах, либо в продуктах их ближнего переотложения во вторичных коллекторах. Оценивая с этих позиций материалы о древних корах выветривания на территории СП как в целом, так и в наиболее богатых алмазами Малоботуобинском, Далдыно-Алакитском и Среднемархинском алмазоносным районам, можно отметить, что в позднедевонское-раннекаменноугольное и средне- и позднетриасовое время здесь существовали благоприятные условия для интенсивного корообразования. Об этом свидетельствуют сохранившиеся от размыва мощные коры выветривания с высокозрелыми верхними горизонтами. Однако непосредственно в корах выветривания россыпи алмазов фиксируются только над кимберлитовыми трубками, что приводит к резко ограниченным их размерам. На других породах россыпи алмазов не образуются, за исключением случаев, когда субстратом являются вторичные коллекторы алмазов (например, верхнепалеозойские отложения). Поэтому важное значение имеет установление условий размыва и переотложения продуктов выветривания при накоплении верхнепалеозойских и мезозойских осадков. Так, если формирование этих отложений (и в первую очередь их грубообломочных нижних горизонтов) происходило в условиях накопления делювиально-пролювиальных, пролювиально-аллювиальных и озерных фаций (т. е. за счёт преимущественно ближнего сноса местного материала), то тогда вблизи кимберлитовых тел формировались россыпи алмазов. И, наоборот, обильный привнос чуждого району терригенного материала и развитие аллювиальных фаций происходили при размыве кор выветривания на кимберлитах и приводили к выносу обогащенных алмазами продуктов за пределы локальных участков и сильному разубоживанию их за счёт “транзитного” неалмазоносного аллювия. В такой ситуации образование россыпей алмазов становилось практически невозможным, что затрудняет и поиски здесь коренных алмазных месторождений. Переотложение продуктов выветривания вблизи областей денудации и накопление их в основном в пресноводных континентальных водоёмах, а также небольшая мощность сформировавшихся осадочных толщ и незначительные погружения их определили в частности слабое гидрохимическое воздействие среды на аллотигенные минералы, а также отсутствие наложенных на них процессов каталитического преобразования. Эти условия привели к тому, что глинистые минералы верхнепалеозойских и мезозойских отложений алмазоносных районов СП, связанные в основном с процессами переотложения различных продуктов кор выветривания, определённым образом наследуют структурные и кристаллохимические особенности минералов из элювиальных толщ [5]. Это позволяет использовать изложенные выше типоморфные признаки отдельных минералов легкой, тяжелой и глинистой фракций, а также геохимические особенности выветрелых пород для идентификации в осадочных толщах продуктов, поступивших из различных источников снова и связанных с гипергенными изменениями пород различного химического и минералогического составов. Комплекс исследований, использованный нами при изучении отложений верхнего палеозоя и мезозоя, позволил восстановить палеогеографические условия формирования на рассматриваемой территории каждого стратиграфического горизонта этих периодов (особенно базальных слоёв) и более детально проанализировать особенности накопления местного (в том числе и кимберлитового) материала в пределах выделенных перспективных участков и зон (или определенных горизонтов). Необходимо подчеркнуть, что установленные особенности накопления продуктов выветривания в позднепалеозойское время в пределах Малоботуобинского и Далдыно-Алакитского районов, учитывая схожесть тектонического развития и геологического строения их с остальной территорией восточного борта Тунгусской синеклизы, а в мезозойское время сходство указанных условий в Малоботуобинском районе в целом со всей зоной Ангаро-Вилюйского прогиба и северо-западного борта Вилюйской синеклизы, позволяют распространить полученные закономерности на обширные соседние территории, которые в будущем могут явиться новыми алмазоносными провинциями.

123

Таким образом, проведённый анализ материала по алмазоносности СП позволяет утверждать, что, несмотря на большой объём полученного за более чем полувековой период фактического материала, есть ряд проблемных вопросов, решение которых будет способствовать повышению эффективности поисков алмазоносных кимберлитов. Важнейшим вопросом в этой проблеме является слабая изученность и освещённость геологических и тектонических аспектов локализации месторождений алмаза, которая в большей степени связана с недостаточностью наших знаний о строении и алмазоносности значительной части СП. В её пределах имеются площади россыпных узлов и кимберлитовых полей, изученных десятками и сотнями тысяч скважин, в то время как западная часть и территории с широким развитием пород трапповой формации очень слабо изучены. Имеющиеся ныне неравноценные и неравномерно распределённые материалы позволяют различать два мегаэтапа в формировании алмазоносности СП. Ранний охватывает время от архея до рифея включительно, т. е. от появления собственно алмаза в недрах до первого его поступления в приповерхностные обстановки. Для мегаэтапа характерны полицентризм, тяготение к периферийным частям платформы и разнообразие транспортёров. Второй мегаэтап (средний палеозой-эоцен) отличался от первого пространственным расположением проявлений, моноцентризмом и преобладанием диатрем кимберлитов. Однако для реального решения практических прогнознопоисковых задач в пределах СП, кроме поисков среднепалеозойских кимберлитов, следует акцентировать внимание и на другие эпохи мощного корообразования и алмазоносного магматизма: раннепротерозойский, рифейский, раннепалеозойский, каледонский, раннегерцинский, позднегерцинский и киммерийский этапы. Имеются все основания ожидать развитие новых и совершенствия уже применяемых геофизических методов, что позволит уточнять на доступных глубинных геолого-структурные особенности территорий, выделять и выяснять природу геофизических аномалий. Эффективность стратиграфических построений на перспективных территориях во многом зависит от детальности построений и выделения толщ, обогащённых материалом из местных источников сноса (в том числе из кимберлитовых диатрем). В связи с этим следует усилить и расширить исследования типоморфных особенностей продуктов выветривания различных пород с целью более уверенной диагностики переотложенного кимберлитового материала в продуктивных осадочных толщах. Важнейшее направление – это изучение полигенеза алмазов с точки зрения типа и возраста их коренных источников. Нередко в россыпях встречаются алмазы, не характерные для кимберлитов данных территорий. Онтогенический и типоморфный анализы первичных минералов кимберлитов в совокупности с методом морфогенетических рядов и парастерическим анализом позволяют реконструировать историю индивидуального развития объектов (минеральных индивидов, ассоциаций и ореолов), а также геологическую историю их развития. ЛИТЕРАТУРА 1. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия, минералогия)/Под редакцией О. А. Богатикова. М.: МГУ, 1999. 524 с. 2. Афанасьев В. П., Зинчук Н. Н., Похиленко Н. П. Поисковая минералогия алмаза. Новосибирск, 2010. 650 с. 3. Ваганов В. И. Алмазные месторождения России и Мира.-М.: Недра, 2000. 369 с. 4. Егоров К. Н., Зинчук Н. Н., Мишенин С. Г. и др. Перспективы коренной и россыпной алмазоносности юго-западной части Сибирской платформы//В сб.: Геологические аспекты минерально-сырьевой базы АК “АЛРОСА”: современное состояние, перспективы, решения. Мирный, 2003. С. 50–84. 5. Зинчук Н. Н. Постмагматические минералы кимберлитов. М.: Недра, 2000. 538 с. 6. Зинчук Н. Н., Коптиль В. И. Типоморфизм алмазов Сибирской платформы. М.: Недра, 2003. 603 с.

124

7. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Шевырев Л. Т. Тектоника и алмазоносный магматизм. Воронеж: ВГУ, 2004. 426 с. 8. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Шевырев Л. Т. Историческая минерагения: в 3 томах. Т. 1. Введение в историческую минерагению. Воронеж: ВГУ, 2005. 590 с. Т. 2. Историческая минерагения древних платформ. Воронеж: ВГУ, 2007. 570 с. Т. 3. Историческая минерагения подвижных суперпоясов. Воронеж: ВГУ, 2008. 622 с. 9. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Шевырёв Л. Т. Историко-минерагенический анализ коренной алмазоносности Сибирской платформы. Труды НИИГеологии ВГУ, вып. 64. Воронеж: ВГУ, 2010. 100 с. 10. Метелкина М. П., Прокопчук Б. И., Суходольская О. В., Францессон Е. В. Докембрийский алмазоносные формации Мира. М.: Недра, 1976. 134 с. 11. Милашев В. А. Кимберлитовые провинции. Л.: Недра, 1974. 224 с. 12. Похиленко Н. П., Соболев Н. В., Зинчук Н. Н. Аномальные кимберлиты Сибирской платформы и кратона Слейв, их важнейшие особенности в связи с проблемой прогнозирования и поисков//В сб.: Алмазоносность Тимано-Уральского региона. Материалы Всерос. совещания. Сыктывкар: Геопринт, 2001. С. 19–21. 13. Розен О. М., Манаков А. В., Зинчук Н. Н. Сибирский кратон. Формирование и алмазоносность. М.: Научный мир, 2006. 212 с. 14. Харькив А. Д., Зинчук Н. Н., Крючков А. И. Коренные месторождения алмазов Мира. М.: Недра, 1998. 555 с. 15. Эринчек Ю. М. Перспективы алмазоносности Сибирской платформы на основе анализа глубинного строения территории//В сб.: Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. Воронеж: ВГУ, 2001. С. 561–568.

125

УДК 553.311.231:550.8

О ВОЗМОЖНОСТЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ АЛМАЗОПОИСКОВЫХ РАБОТАХ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЫВЕТРИВАНИЯ ПОРОД РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО И МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА Зинчук Н. Н., д-р геол.-минерал. наук, профессор, академик АН РС(Я), Западно-Якутский научный центр АН РС(Я), г. Мирный; nnzinchuk@rambler.ru Сравнительный комплексный анализ различных типов кор выветривания показывает, что наряду с минералогическими особенностями исходных пород и гидрогеохимическими условиями среды важное значение в формировании элювиальных продуктов имеют также три следующих фактора. Первый – это степень структурной упорядоченности первичных минералов. Второй связан с унаследованностью этих свойств вновь возникающими фазами. И третий включает универсальность процесса преобразования гипогенных и образования гипергенных минералов в профилях выветривания, развитых на различных типах пород. Реализация этих положений может основываться только на комплексном оптикоэлектронно-микроскопическом и структурно-кристаллохимическом их изучении. Указанная методология позволяет дифференцировать на структурном уровне одни и те же видовые разновидности первичных минералов, а также идентифицировать вторичные слоистые силикаты, образующиеся на разных стадиях гипергенного изменения пород. Zinchuk N. N., doctor of geological-mineralogical sciences, professor, academician and chairman of West-Yakutian Scientific Centre (WYSC) of the Sakha (Yakutia) Republic Academy of Sciences, Mirny Comparative complex analysis of various types of weathering crusts indicates that together with mineralogical specific features of initial rocks and hydrogeochemical conditions of environment the following three factors also are significant in formation of eluvial products. The first one is the degree of structural ordering of initial minerals. The second is related with heritage of these properties by newly arising phases. And the third one includes universality of the process of hypogene minerals transformation and formation of hypergine minerals in profiles of weathering, developed on various types of rocks. Realization of these states can base only on their complex optical-electronic-microscopic and structural-crystal-chemical research. The specified methodology allows differentiating at structural level the same specific varieties of initial minerals, as well as identifying secondary stratified silicates, formed at different stages of hypergene rock alteration. Выветривание представляет собой глобальный процесс физико-химического преобразования как в субаквальных, так и в основном субаэральных условиях. Процесс выветривания затрагивает практически все слагающие верхнюю оболочку Земли породы, т. е. изверженные, метаморфические и осадочные, включая карбонатные и хемогенные разности последних. Наиболее четкие закономерности указанного процесса наблюдаются в профилях выветривания алюмосиликатных пород (особенно изверженных), отдельные разности которых характеризуются выраженной контрастностью как по химическому составу, так и по минералогических особенностям. Однако для выяснения некоторых частных вопросов минералогии кор выветривания при сравнительном анализе различных типов элювиальных продуктов весьма важные данные могут быть получены также при изучении кор и на осадочных породах. Механизм гипергенного преобразования различных

126

гипогенных минералов определяется их структурными особенностями. Так, минералы островной (оливин), цепочечной (пироксены), ленточной (амфиболы) и каркасной (полевые шпаты) структур в процессе выветривания подвергаются последовательному растворению. В отличие от этого, слоистые силикаты (к группе гипогенных разновидностей которых относятся главным образом слюды и в меньшей степени хлориты и серпентиновые минералы) в зоне гипергенеза испытывают гамму различных твердофазных трансформаций. В результате этого из продуктов преобразования первичных минералов в каждой зоне возникают новые вторичные минералы. Практически бесслюдистые кислые породы, как, например, лейкократовые граниты о. Ольхон на Байкале, содержат до 54 % микроклина, 22 % олигоклаза, 16 % кварца и 4 % слюды (мусковита и биотита). В нижней зоне профиля выветривания такие породы характеризуются, за счет начальной

Рис.1. стадии разложения плагиоклаза и наименее устойчивой части калиевого полевого шпата, появлением лишь небольшого количества (~4 %) слабо упорядоченного преимущественно Al-Fe3+-монтмориллонита (b=0,894 нм) и галлуазита (b=0,894 нм). Несмотря на одинаковые значения указанного параметра, последний, в отличие от очень мелких псевдоизометричных частиц монтмориллонита, четко диагностируется под электронным микроскопом по трубчатой форме кристаллов. Одновременно с этим, вследствие более слабой устойчивости триоктаэдрических слюд по сравнению с их диоктаэдрическими аналогами, подвергается быстрой деградации также биотит. Это сопровождается частичной диоктаэдризацией

127

исходного материала с возникновением небольшого количества монтмориллонитгидрослюдистого смешанослойного образования с тенденцией к упорядоченному чередованию преобладающих – неразбухающих пакетов с подчиненными – разбухающими. В средней зоне профиля выветривания в результате интенсивного разложения указанных выше исходных минералов резко увеличивается содержание монтмориллонита и особенно галлуазита. В то же время вследствие неустойчивости монтмориллонита по мере последовательного снижения щелочности среды из продуктов его разложения формируется каолинит (b=0,890 нм) в виде относительно крупных пачек как по оси с, так и в плоскости ab. Верхняя зона, благодаря резко выраженной кислой среде, характеризуется преобладанием процесса преобразования главной массы микроклина в каолинит с более высокой, чем в средней зоне, степенью совершенства структуры, но с меньшим в целом размером его доменных микроблоков. В свою очередь доля галлуазита снижается, а монтмориллонит, в связи с интенсивным дренажем и быстрым выносом из этой зоны неустойчивых химических элементов, не возникает вообще. Изученные нами бесслюдистые основные породы (в частности амфиболплагиоклазовые гнейсы архея), развитые в указанном регионе, представлены на 60 % плагиоклазом типа андезин-лабрадора и на 40 % амфиболом. В нижней зоне профиля выветривания этих пород из гипергенных минералов содержится только небольшая примесь монтмориллонита. Однако, по сравнению с кислыми породами, последний относится преимущественно к триоктаэдрической Mg-Fe2+-разновидности (b=0,918 нм). Средняя зона в результате смены восстановительной обстановки на окислительную характеризуется гаммой промежуточных разновидностей монтмориллонита от три- до собственно диоктаэдрической (b=0,900 нм). За счет продуктов деструкции последней, как и в соответствующей зоне профиля выветривания кислых пород, развивается каолинит (b=0,892 нм). В отличие от аналогичной зоны выветривания кислых бесслюдистых пород, в элювии основных пород этот минерал имеет более высокую степень совершенства структуры, о чем свидетельствует четко идентифицируемая его политипная модификации 1Тк. Кроме того, каолинит в профиле выветривания этих пород характеризуется повышенной дисперсностью. Благодаря большей устойчивости минералов цепочечной и ленточной структур, по сравнению с каркасной, образование монтмориллонита в условиях сохранения слабощелочной среды продолжается, в отличие от кислых пород, и в верхней зоне. При этом последовательно усиливается процесс возникновения промежуточных фаз с элементами ди-триоктаэдрического заселения октаэдрических позиций в их структуре, т. е. образованием ди-триоктаэдрического Mg-Fe3+монтмориллонита (b=0,908 нм). Возрастает содержание каолинита, в котором одновременно повышается степень совершенства структуры. Формирование отдельных зон в разрезах кор выветривания бесслюдистых изверженных пород как кислого, так и основного состава имеет в целом общие черты. В профиле выветривания обоих типов пород средняя зона характеризуется в основном развитием в виде промежуточной фазы монтмориллонита, а верхняя – весьма устойчивого в зоне гипергенеза каолинита. Благодаря присутствию в кислых породах альбита образуется также галлуазит. В отличие от рассмотренных выше бесслюдистых пород, слюдистые образования (как, например, терригенно-карбонатные отложения нижнего палеозоя Западной Якутии – рис. 1), содержат в нижней зоне профиля выветривания диоктаэдрическую гидрослюду (b=0,900 нм) в виде смеси политипных модификаций 1М и 2М1 (1М>2М1), триоктаэдрический хлорит (b=0,922 нм), и серпентин (b=0,935 нм). Эти отложения характеризуются развитием на них доверхнепалеозойской и донижнеюрской кор выветривания. Наибольшее преобразование исходные породы претерпели в коре выветривания средне- и позднетриасового возраста. В средней зоне коры выветривания рассматриваемых пород хлорит и серпентин полностью исчезают. Подвергается

128

существенной деградации также гидрослюда 1М (как менее устойчивая по сравнению с 2М1), причем трансформационные процессы в структуры гидрослюды 1М обусловливают значительное увеличение количества разбухающих слоев, в то время как гидрослюда 2М1 остается относительно стабильной. В результате этого возникает монтмориллонитгидрослюдистое смешанослойное образование вначале с содержанием менее 40 % разбухающих пакетов, но в верхней зоне количество последних увеличивается и становится больше 40 %. Вследствие весьма низкого совершенства структуры этой фазы она в кислой среде, свойственной верхней зоне коры выветривания, быстро подвергается деструкции, и из образующихся продуктов возникает полубеспорядочный в структурном отношении каолинит. В результате указанных трансформаций содержание гидрослюды 1М к верхам профиля резко снижается, поэтому здесь наблюдается преобладание политипа 2М1 (2М1>1М). В свою очередь слюдистые породы основного типа, в частности амфибол-флогопит-плагиоклазовые гнейсы архея Приольхонья, содержат около 50 % основного плагиоклаза, 30 % флогопита, 20 % амфибола. В нижней зоне коры выветривания они характеризуются наличием, кроме того, примеси триоктаэдрического хлорита (b=0,920 нм), а также три- (или Mg-Fe2+-) и диоктаэдрической (или Al-Fe3+-) разновидности монтмориллонита (b, соответственно, 0,920 и 0,891 нм), связанных в последнем случае с начальной стадией трансформации флогопита в свойственной этой зоне восстановительной обстановке и в небольшом объеме с деструкцией плагиоклаза. В слабо выветрелых частях общей верхней зоны в связи с развитием вверх по профилю выветривания все более окислительной обстановки флогопит трансформируется в вермикулит (b=0,916 нм). Плагиоклаз и амфибол в этих условиях подвергаются интенсивному растворению, причем из продуктов разложения первого (как и в нижней зоне) возникает ди- (b=0,996 нм), а второго – ди-триоктаэдрический, или Mg-Fe3+-монтмориллонит (b=0,906 нм). При этом, учитывая высокую основность плагиоклаза, при его деструкции в виде побочной фазы синтезируется также СаСО3 в виде кальцита. Одновременно в результате деструкции диоктаэдрического монтмориллонита и полностью диоктаэдризированной части триоктаэдрической разновидности этого минерала возникает каолинит, характеризующийся относительно упорядоченной структурой и весьма высокой дисперсностью частиц. Наконец, изученные нами разности ультраосновных пород, как например, кимберлиты Сибирской платформы, представлены (рис. 2) агрегатами серпентина из слоев типа А и В (b=0,929 нм) и кальцита с рассеянными выделениями магнетита, а также разнообразными псевдоморфозами по оливину и переменным количеством вкрапленников флогопита. В нижней зоне коры выветривания таких пород содержится, кроме того, примесь хлорита (b=0,920 нм), сепиолита, ди-триоктаэдрического Mg-Fe3+- монтмориллонита (b=0,905 нм) и гидрослюды (b=0,900 нм) 1М, ассоциирующей с монтмориллонитгидрослюдистыми смешанослойными образованиями, относящимися в последних двух случаях в продуктах частичной диоктаэдризации флогопита. В средней зоне отмечается последовательное увеличение количества гидрослюды, а серпентин представлен только слоями А. Одновременно с этим резко увеличивается содержание как Mg-Fe-хлорита, так и близкого к собственно Mg-разновидности, а также Mg-Fe3+-монтмориллонита. Смешанослойная фаза в этих двух частях разреза характеризуется тенденцией к упорядоченному чередованию преобладающих – неразбухающих пакетов с подчиненными – разбухающими. Таким образом, сравнительный анализ рассмотренных выше кор выветривания показывает, что наряду с минералогическими особенностями исходных пород и гидрогеохимическими условиями среды важное значение в формировании элювиальных продуктов имеют также три следующих фактора. Первый – это степень структурной упорядоченности первичных минералов. Второй связан с унаследованностью этих свойств

129

вновь возникающими фазами. И третий включает универсальность процесса преобразования гипогенных и образования гипергенных минералов в профилях выветривания, развитых на различных типах пород. При этом успешное использование трех сформулированных выше дополнительных положений для объективного выявления закономерностей зонального строения кор выветривания может основываться только на комплексном оптико-электронномикроскопическом и структурно-кристаллохимическом их изучении. Указанная методология позволяет дифференцировать на структурном уровне одни и те же видовые разновидности первичных минералов, а также идентифицировать вторичные слоистые силикаты, различающиеся в последнем случае либо характером заселения октаэдрических позиций в их структуре (т. е. ди- или триоктаэдрическим мотивом кристаллической решетки), либо способом взаимного наложения отдельных силикатных слоев в структуре этих минералов или их политипией.

Рис.2.

130

УДК 553.251:552.323.6

ОБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА БРУСИТА В КИМБЕРЛИТАХ Зинчук М. Н., научный сотрудник Западно-Якутского научного центра Академии наук Республики Саха (Якутия), Мирный Зинчук Н. Н., д-р геол.-минерал. наук, проф., акад. АН РС(Я), председатель ЗападноЯкутского научного центра (ЗЯНЦ) Академии наук Республики Саха (Якутия), Мирный Установлено, что брусит в кимберлитовых породах Сибирской платформы представлен чисто магнезиальной разновидностью, не содержащей заметного количества изоморфных примесей в катионной части. В кимберлитах брусит образуется в процессе проявления двух этапов постмагматической переработки породы. С первым этапом связано формирование брусита при серпентинизации оливина и количество первого здесь обычно не велико. Он слагает здесь агрегаты в смеси с серпентином и другими сходными минералами, поэтому трудно диагностируется обычными методами. В отличие от этого, сложная сеть прожилков брусита, развитая в ряде кимберлитовых трубок, возникла в процессе воздействия на породу гидротермально-метасоматических растворов на заключительных этапах постмагматической переработки кимберлитов. Несмотря на то, что брусит частично образуется во время серпентинизации кимберлитов, бруситизация представляет собой отдельный метасоматический процесс, для которого характерен вынос кремнезема и железа, а также появление чисто магнезиального гидроксида, представленного агрегатами из ориентированных индивидов. Tabl.1.Библ.11 наим.

FORMATION AND PROPERTIES OF BRUCITE IN KIMBERLIES Zinchuk N. N., Zinchuk M. N. West-Yakutian Scientific Centre of the Sakha (Yakutia) Republic Academy of Sciences, Mirny, Russia; nnzinchuk@rambler.ru It is an established fact that brucite in kimberlite rocks of the Siberian platform is represented by purely magnesia variety, not containing noticeable quantity of isomorphic impurities in cationic part. Brucite is formed in kimberlites during the process of occurrence of two postmagmatic reworking of rock stages. Formation of brucite during serpentinization of olivine is related with the first stage and the quantity of the first one is not large. It composes here aggregates in mixture with serpentine and other identical minerals, and for this reason is hard to be diagnosed by usual methods. As opposed to this, a complicated net of brucite streaks, developed in a number of kimberlite pipes, arose in the process of hydrothermal-metasomatic solutions’ effect on the rock at final stages of postmagmatic reworking of kimberlites. In spite of the fact that brucite is partially formed during serpentinization of kimberlites, brucitization represents an individual metasomatic process, for which carryover of silica and iron is typical, as well as appearance of purely magnesia hydroxide, represented by aggregates from oriented individuals. Tabl.1. Bibl.11. Асбестовидные жилки светло-серого брусита (немалита) были описаны ранее [1, 7, 10] в породах трубки Новинка Верхнемунского кимберлитового поля Сибирской платформы (СП). Аналогичные образования были установлены в некоторых скважинах, вскрывших различные горизонты восточного тела трубки Удачная. Кроме того, наличие брусита предполагалось [2, 4–8] по результатам пересчета петрохимических анализов кимберлитов с высоким первоначальным содержанием оливина при условии достаточно полной его серпентинизации. При этом наличие брусита было подтверждено также и рентгенометрическими исследованиями [8–11]. В процессе комплексного изучения вещественного состава коренных месторождений алмазов СП нами получены новые данные,

131

свидетельствующие об относительно широком распространении брусита. Кроме того, новые сведения о физических свойствах и химическом составе этого минерала позволили высказать некоторые соображения о генезисе брусита в кимберлитовых породах. Наибольшие концентрации брусита установлены в отдельных блоках восточного тела трубки Удачная, где он является основным породообразующим минералом [8]. Размер блоков пород, обогащенных бруситом, в центральной части тела достигает иногда до 50–60 м. Содержание минерала в таких участках превышает 60 %. Брусит образует здесь волокнистые агрегаты, напоминающие асбест. Кристаллы минерала редки. В шлифе он часто отмечается в виде параллельно-волокнистых агрегатов, которые, кроме волокон, могут представлять торцевые срезы разбитых по спайности таблитчатых индивидов. Во многих таких индивидах срез проходит плоско, и тогда под микроскопом с анализатором они выглядят как единое целое и дают волнистое погасание. Брусит либо развивается по оливину непосредственно, либо между ними образуется узкая прокладка серпентина. Нередко брусит замещает не только зерна оливина, но и частично другие глубинные минералы кимберлитов (гранаты, пироксены), основную массу породы, а также ксенолиты глубинных пород ультраосновного состава. Отдельные прожилки этого минерала пересекают ксенолиты вмещающих карбонатных пород и кристаллических сланцев фундамента. Однако для двух последних типов пород большие скопления прожилков брусита не характерны. Индивиды брусита ориентированы обычно в одном направлении. В отличие от серпентинизации, в процессе полного замещения бруситом исходных минералов кимберлитов реликтовая структура и текстура почти не сохраняется [4, 5]. Остаются обычно только реликты некоторых устойчивых минералов, а также очень расплывчатые очертания вкрапленников оливина. Все это свидетельствует о полной перекристаллизации исходной породы, сопровождаемой выносом кремнекислоты. Петрографическое изучение бруситизированных кимберлитов в шлифах показало, что серпентин не всегда можно считать промежуточным минералом в процессе образования брусита по оливину. Последний образуется также совместно с бруситом в заключительную стадию замещения исходной породы, когда вынос вещества из нее и гидролиз практически прекратились. Массовая бруситизация является самостоятельным процессом, который сопровождается полным выносом кремнекислоты, фактически полным разрушением исходной породы, когда происходило ее растворение по всему объему. В процессе растворения породы, выноса кремнезема и выпадения брусита важную роль играли растворы солей щелочных металлов (особенно натрия). Наряду с повышенными концентрациями брусита в отдельных блоках восточного тела трубки Удачная присутствие этого минерала в основной массе пород установлено (судя по петрохимическим пересчетам, а также рентгеноструктурным исследованиям) на всю разведанную глубину месторождения (до 1 200 м). Максимальная концентрация брусита в отдельных частях глубоких горизонтов восточного тела трубки Удачная достигает [8] по данным пересчетов химических анализов 15 % объема основной массы кимберлитов. Повышенное количество брусита выявлено нами также в отдельных блоках кимберлитовых пород трубок Сытыканская и Юбилейная этого же Далдыно-Алакитского алмазоносного района, где он вместе с серпентином, кальцитом и пироауритом образует мелкие прожилки. В кимберлитовых породах глубоких горизонтов трубки Мир (Малоботуобинский алмазоносный район) отмечены почти мономинеральные выделения брусита, выполняющего мелкие жеоды и пустоты, а в единичных случаях и маломощные прожилки. В кимберлитовых породах Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) брусит уверенно диагностируется на дифрактометрических кривых. Параметры элементарной ячейки минерала (ао=0,4743 нм) хорошо совпадают с литературными данными. Довольно четко брусит идентифицируется и на дериватограммах, на кривых ДТА которых в области 320– 500 ºС зафиксирован интенсивный эндотермический эффект, обусловленный потерей минералом воды. Максимум обезвоживания брусита, для различных образцов приходится на

132

интервал 420–450 ºС. Кроме основного на дериватограммах брусита зафиксированы второстепенные по величине термические эффекты, характеризующиеся для изученных образцов различными максимумами температур. Так, на кривых ДТА первой группы образцов (обр. М-53/1189-с и др.) отмечен малоинтенсивный эндотермический эффект при 200 ºС, связанный с потерей низкотемпературной воды. По аналогии с силикатами, которым свойственны такие же термические эффекты, его можно объяснить выделением “межпакетной” воды, т. е. молекул воды, которые заместили часть гидроксидов. Подобного рода явление (на генетической стороне необходимо в дальнейшем останавливаться отдельно) вряд ли может быть обнаружено другими методами (кроме дериватографии), поскольку содержание низкотемпературной воды невелико. Термические кривые другой группы образцов (У-36-2, У-36-8 и др.) характеризуются интенсивностью высокотемпературных эффектов, что связано с повышенным содержанием механических примесей (серпентин, карбонаты кальция), которые не удалось отделить механическим путем от исследованного минерала. ИК-спектры поглощения исследованных проб брусита отвечают таковым для эталонных проб. Наиболее интенсивны полосы в области частот 450–480 и 3690–3710 см-1 типичные для спектров минералов группы брусита. Они обусловлены валентными колебаниями магний-кислородных (гидроксильных) полиэдров и ОН-групп. Характеристические полосы поглощения конденсированных MgO6-групп находятся в области 480 см-1 (и меньше). Согласовываются с химическими данными (табл. 1) и частоты ОН-валентных колебаний, положение которых зависит от изоморфных замещений в октаэдрических позициях. Полосы поглощения ОН-валентных колебаний чисто магнезиальных разновидностей расположены в области частот 3 700 см-1, что вполне отвечает полученным нами результатам. Из приведенных в табл. 1 химических анализов видно, что некоторые образцы брусита (1 и 2) почти не содержат примесей, в других (3 и 4) посторонний материал присутствует в заметном количестве. В чистых образцах брусита, кроме магнезии и воды, остальные компоненты отсутствуют или находятся в ничтожном количестве. Содержание гидроксида магния в обр. 1 ровно почти 100 % и в обр. 2 – около 90 %. Для последнего расчеты велись по содержанию в минерале высокотемпературной воды, в результате чего обнаружен излишек магнезии, для связывания которой в брусите не хватает воды. В то же время анализом обнаружено повышенное, по сравнению с обр. 1, содержание низкотемпературной воды, молекулы которой замещают часть гидроксидов брусита. Рассчитанные для обоих образцов кристаллохимические формулы (с учетом низкотемпературной воды для обр. 2) имеют следующий вид: обр. 1-Mg(OH)1,95; обр. 2-Mg(OH)1,75(H2O)0,03. Из приведенных формул следует, что в обоих случаях наблюдается общий недостаток воды, которую фактически ничем нельзя заменить. Возможно, место гидроксидов, кроме молекулярной воды, занимают галогениды (в частности хлор). Косвенным доказательством этого является нахождение последнего в бруситах других месторождений, а также сродство данного элемента с магнием. Образцы 3 и особенно 4, обогащенные примесями, содержат 84 и 60 % гидроксида магния соответственно. Остальное составляют карбонаты (преимущественно кальцит и до 2 % доломита) и серпентин, количество которого в обр. 4 достигает 21 %. Исходным минералом для образования брусита (как и серпентина) обычно является оливин [5, 11]. Оба минералы обычно возникают одновременно, но в зависимости от конкретных условий преобладает (иногда довольно резко) один из них. Серпентин нередко образует тонкую прокладку между оливином и бруситом. Однако наиболее часто в отдельных трубках ЯАП (Удачная, Новинка, Заполярная и др.) наблюдается смесь микроскопических и субмикроскопических индивидов серпентина и брусита. Образование Таблица 1

Химический состав (в %) вторичных образований кимберлитов, обогащенных бруситом 1 2 3 4

133

Оксиды SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO К2 О Na2O Н2О+ Н2ОСО2 Р2О5 SO3 NiO СоО Сr2O3 Сумма

не обн. не обн. не обн. 0,08 0,10 0,006 69,07 не обн. 0,03 0,29 30,64 не обн. не обн. не обн. не обн. 0,006 0,002 не обн. 100,21

не обн. не обн. не обн. 0,29 0,09 0,02 69,70 0,03 0,03 0,18 27,15 0,80 0,66 не обн. не обн. не обн. не обн. не обн. 99,55

0,02 0,02 0,12 0,12 0,09 0,03 57,05 8,15 0,04 0,09 25,44 0,10 7,07 не обн. не обн. 0,008 0,003 не обн. 98,35

Примечание: 1–3 – трубка Мир, образцы М-53/1155-2, М-53/1189-с и С. В. Большедворская); 4 – трубка Удачная, обр. У-39-2 (аналитик М. Е. Мирошник).

10,18 0,68 0,40 3,21 0,18 0,05 52,08 4,25 0,18 0,05 22,24 1,30 4,18 0,18 0,34 не обн. не обн. 0,06 99,56 М-51/730-и

(аналитик

последних за счет оливина происходило по общеизвестной реакции: 2Mg2SiO4+3H2O=Mg(OH)4Si2O5+Mg(OH)2. Для указанной реакции взят чисто магнезиальный оливин. В действительности, в кимберлитах оливин обычно содержит железо, которое после преобразования первичного минерала либо входит в состав серпентина или брусита, либо выпадает в виде оксидов. Кроме того, железо вообще может удаляться из системы в виде растворимых в воде солей. В случае замещения оливина одним только серпентином часть магния должна быть вынесена водными растворами или же должна войти в состав других магнезиальных минералов. Поскольку водные растворы кимберлитов обычно богаты СО2, вынос магния возможен по следующей схеме: 2Mg2SiO4+3H2O+2CO2=Mg3(OH)4Si2O6+Mg(HCO3)2. В отличие от этого, в случае развития по оливину брусита высвобождается кремнекислота: Mg2SiO4+4H2О=2Mg(OH)2+Si(OH)4. Судя по тому, что в кимберлитовых трубках, в которых оливин непосредственно замещается бруситом, кварц и халцедон не выпали, кремнекислота удаляется водными растворами. В результате переноса последними кремнекислоты в приконтактовых частях трубки образуются мономинеральные выделения кварца (аметиста) или халцедона. Довольно благоприятными участками для этого являются присутствующие в кимберлитовых породах крупные ксенолиты вмещающих трубки карбонатных пород. За счет растворения карбонатов в последних возникают многочисленные трeщины и пустоты, в которых при смене физикохимических условий среды и происходит осаждение минералов кремнезема. При изучении нами керна скважин, вскрывшим глубокие горизонты кимберлитов трубки Мир, среди жильных образований в серпофитизированных кимберлитовых брекчиях отмечен новый минерал – магниевый ферригидроксид, ассоциирующий с кальцитом и ангидритом. Изучение минерала проведено в работе [9] в ЯНИГП ЦНИГРИ АК “АЛРОСА” и ИГМР НАН Украины Н. Н. Зинчуком и С. С. Мацюком с участием Е. А. Ильченко, Л. Н. Егорова, Э. В. Польшина и С. Хертинг-Агтхе. Встречается минерал в небольших пустотах (2–3 см) и трещинах (до 1 см), в которых слагает прожилки, “арагонитоподобные”

134

скопления, имеющие белую или сероватую и желтоватую окраску. Мощность таких скоплений (от основания выделения до поверхности сферы) – 0,3–0,8 см. В продольном разрезе выделений видно, что минерал представлен параллельно-волокнистыми агрегатами. Рост его начинался в виде асбестовидных волокон на подложке из серпентина и заканчивался образованием “арагонитоподобной” (“грибообразной”) сферы, состоящей уже из тонкозернистого агрегата этого же минерала. Цвет минерала – от густо-сине-зеленого в основании волокон и в центре параллельно-волокнистого агрегата до густо-желто-зеленого и светло-желтого в верхней части волокон и в области сферы. В отдельных агрегатах встречаются бесцветные разновидности. Переходы по окраске постепенные. Агрегаты при надавливании легко расщепляются вдоль удлинения на отдельные, чуть уплощенные в поперечном сечении (d<0,5 мм) волокна, каждое из которых покрыто тонкой оболочкой светло-желтого минерала этого же состава и с той же структурой. В свою очередь каждое из волокон расщепляется на еще более тонкие волосовидные волокна желтовато-зеленого цвета. Между волокнами иногда встречаются мельчайшие кристаллики кальцита (<0,1 мм). Минерал мягкий, твердость по шкале Мооса 1. С водой не взаимодействует. В НСl растворяется полностью. На воздухе не окисляется. Минерал оптически одноосный, оптический знак положительный, удлинение положительное. Показатели преломления измерены иммерсионным методом в белом свете (590 нм): ne (ε)=1,569±0,002; no(ω)=1,550±0,002. Оптическая ориентировка: a=No, c=Ne. При дневном освещении плеохроирует от светло-голубого (Е//а) до сине-зеленого (Е//с). Минерал принадлежит к тригональной системе с пространственной группой R3ˉm. Параметры ячейки: Расчетная плотность – a=0,3108±0,002 нм, с=2,324±0,04 нм (V=0,194414 нм3, Z=1). 3 2,53 г/см . По рентгенометрическим характеристикам он наиболее близок к иоваиту Mg6Fe23+(ОН)16Cl2 4НО, пироауриту Mg6Fe23+(OH)16CO3 4H2O, а также к природным соединениям типа 4Mg(OH)2 (Ni,Fe) {OOH}, обладающим аналогичной пространственной группой. В отраженных электронах минерал представляет собой чередование светло- и темно-серых полос (волокон); тонкозернистая масса в области сферы обнаруживает определенную текстурную деформированность. Изредка волокна пересекаются светложелтым пластинчатого облика минералом преимущественно магнезиального состава (FeO=3,36–4,44 %, Mg=34,38–36,37 %), который из-за его малого количества диагностировать не удалось. Необходимо также отметить, что волокнистые и в меньшей степени тонкозернистые агрегаты минерала практически не поддаются полировке, вследствие чего приготовить качественные препараты для электронно-зондового анализа весьма трудно. Кроме того, из-за высокого содержания воды и хлора в минерале наблюдается интенсивное “поверхностное испарение” образца при взаимодействии с электронным пучком, что является обычно причиной недоопределения содержания главных оксидов. Именно это объясняет в нашем случае вариации в содержании MgO и FeO для разных разновидностей минерала и недостаток суммы оксидов в большинстве анализов (с учетом Н2О и Сl). ИК-спектр рассматриваемого волокнистого густо-сине-зеленого минерала очень сходен с ИК-спектрами пироаурита. Однако в области колебания анионов [СО3]2- фиксируется главным образом полоса с частотой 1440 см-1, которая принадлежит колебаниям y3-групп [CO3]2- в кальците, причем она отмечается одновременно с более слабыми полосами кальцита 885 см-1 (v2) и 720 см-1 (v4). Когда же удалось избавиться от мельчайших (<0,1 мм) кристалликов кальцита, которые присутствуют между отдельными волокнами минерала, то оказалось, что в этой области собственные полосы поглощения групп [CO3]2- в исследуемом минерале практически отсутствуют. В спектрах отдельных навесок образца остаются иногда лишь небольшие повышения фона (на уровне шумов прибора) в области 1 430 см-1 (кальцит) или около 1 360 см-1. В отдельных случаях проявляются слабые полосы поглощения 1 100, 1 060 и 960 см-1, связанные, скорее всего, с примесью серпентина. В остальном полученный спектр

135

отличается от ИК-спектров изученных пироауритов только меньшей степенью дифференциации полос 590 и 665 см-1. С целью определения валентного и структурного состояния железа в минерале было выполнено исследование оптических и ЯГР-спектров. Последние для густо-сине-зеленой разновидности минерала получен на модифицированном спектрометре ЯГРС-4М в режиме линейного изменения скорости источника γ-квантов. В 5/2 каналах амплитудного анализатора накапливались два антисимметричных спектра в диапазоне ±4 мм/с. В результате сложения этих спектров получены спектры, лишенные дефектов, связанных с геометрией спектрометра. Минимальная ширина линий поглощения, полученная на данном спектрометре с источником 57Co(Cr) активностью 100 мКи, – 0,22 мм/с для стандартного поглотителя нитропруссида натрия. Образец в виде порошка, запрессованного в пластинку из парафина, измерялся при комнатной температуре и при температуре жидкого азота. Пластинка помещалась под углом ν=54,4º к пучку γ-квантов для того, чтобы избежать влияния возможной текстурированности образцов на вид спектра. Для обеих температур спектр состоит из одного дублета, несимметричного для Т=80 К. Изомерный сдвиг дублета относительно центра спектра нитропруссида натрия равен соответственно 0,62 и 0,70 мм/с. Эти значения соответствуют ионам Fe3+ в высокоспиновом состоянии. Линии поглощения уширены однородно, что говорит о широком диапазоне достаточно близких по структурным параметрам позиций, в которых находятся ионы Fe3+. Дублет, соответствующий Т=300 К, существенно анизотропен. Поскольку анизотропия исчезает при Т=80К, её однозначно можно приписать пространственной анизотропии мессбауэровского поглощения (эффекту Гольданского-Корягина). Это явление характерно для ионов железа, находящихся в анизотропных кристаллографических позициях (например, в плоской четверной позиции), и в данном случае, возможно, связано с тем, что ионы Fe3+ находятся в бруситоподобных слоях. Отметим, однако, что для ионов Fe2+ в бруситовых слоях хлорита и в самом брусите подобная анизотропия в спектрах не наблюдается [8]. В поляризованных оптических спектрах поглощения сине-зеленой разновидности ферригидроксида в области 14 800 см-1 отмечается широкая интенсивная полоса поглощения, обусловленная переносом заряда Fe2+→Fe3+. Слабая поляризация этой полосы связана, вероятно, с полосчатым погасанием волокон, которые были использованы в качестве препарата для измерений. На фоне интенсивного коротковолнового поглощения наблюдается также узкая полоса поглощения 22 700 см-1, вызванная изолированными ионами Fe3+. В ближней ИК-области как для синезеленой, так и для светло-желтой разновидности минерала отмечаются слабые полосы поглощения ионов Fe2+, т. е. часть железа в структуре минерала находится в двухвалентной форме. По величине энергии полос поглощения ионов Fe2+ферригидроксид существенно отличается от пироаурита, что указывает на различные параметры вмещающих их полиэдров. В видимой области оптико-спектроскопические характеристики сине-зеленых разновидностей ферригидроксида, пироаурита и иоваита весьма близки между собой. В оптических спектрах светло-желтой разновидности дополнительно обнаруживается серия слабых полос поглощения, предположительно связанных с ионами Fe3+. Таким образом, проведенными исследованиями установлено, что брусит в кимберлитовых породах Сибирской платформы представлен чисто магнезиальной разновидностью, не содержащей заметного количества изоморфных примесей в катионной части. В то же время возможно частичное связывание магния с галогеном (хлором), который либо входит в виде изоморфной примеси, замещая гидроксил (наблюдается незначительное увеличение параметров элементарной ячейки при отсутствии замещения магния железом), либо образует субмикроскопические примеси. Последнее маловероятно потому, что хлористый магний должен содержать много кристаллизационной воды, чего аналитическими методами не установлено. В кимберлитах брусит образуется в процессе проявления двух этапов постмагматической переработки породы. С первым этапом связано формирование

136

брусита при серпентинизации оливина. Количество брусита в этом случае в целом невелико. Он слагает агрегаты в смеси с серпентином и другими сходными минералами, поэтому трудно диагностируется обычными методами. В отличие от этого, сложная сеть прожилков брусита, развитая в ряде кимберлитовых трубок, возникла в процессе воздействия на породу гидротермально-метасоматических растворов на заключительных этапах постмагматической переработки кимберлитов. Несмотря на то что брусит частично образуется во время серпентинизации кимберлитов, бруситизация представляет собой отдельный метасоматический процесс, для которого характерен вынос кремнекислоты и железа, а также появление чисто магнезиального гидроксида, представленного агрегатами из ориентированных индивидов. Процесс бруситизации происходил в иных условиях, чем массовая серпентинизация кимберлитов. Если при серпентинизации брусит образует примесь, то при бруситизации содержание серпентина невелико. Встречаются также породы, в которых в одинаковой степени развиты серпентин и брусит. Последний слагает прожилки в частично серпентинизированном кимбрлите и, несомненно, является более поздним образованием. Отсюда следует, что бруситизация – более поздний самостоятельный процесс. Обычно она приводит к полному уничтожению структурно-текстурных особенностей исходной породы. И только на некоторых (переходных) участках сохраняются очертания первичных минералов, представленных оливином. Как и в полностью замещенных участках, здесь индивиды брусита ориентированы в одном направлении. Оптическая ориентировка реликтов оливина свидетельствует о том, что его крупные зерна замещались не только от краев, а и по трещинам. В одних случаях шло замещение оливина непосредственно бруситом, в других появлялась “прокладка” серпентина, которую не всегда можно отнести к промежуточным образованиям. Изучение таких ассоциаций в шлифах показало, что серпентин возник в местах, куда раствору проникать достаточно трудно. Наличие псевдоморфоз брусита и довольно распространенных реликтов оливина свидетельствует о том, что отложение брусита происходило не только в пустотах или по трещинам, но и путем замещения всей породы. Возможно, отложению брусита в породе предшествовало частичное ее растворение по всему объему. Образование брусита может идти в относительно широком температурном интервале. В стандартных условиях гидроксид магния формируется в щелочной среде в условиях очень низкого парциального давления СО2. По мере повышения температуры гидролиз происходил в более кислых условиях. Среди вторичных образований в ряде кимберлитовых трубок СП нередко встречается еще один минерал группы брусита – амакинит, которому свойственны зеленоватые кристаллы или их сростки размером до 55 мм. Как установлено, гидрат Fe2+ в воде является стабильной фазой по отношению к оксидам железа. Но он может легко замещаться сульфидами и силикатами железа, а также сидеритом и очень легко окисляется на воздухе. Поэтому для образования и сохранения амакинита необходимы специфические условия, которые, по нашему мнению, в значительной степени обеспечиваются вечной мерзлотой. Наиболее вероятно формирование амакинита путем гидролиза Fe2SO4 при взаимодействии с СаСО3: СаСО3+Fe2SO4+3Н2О=Fe(OH)2+CaSO4·2H2O +CO2. При этом СО2 должна удаляться или вновь связываться в карбонат. Следует также отметить, что FeSO4, образовавшийся при окислении сульфидов, довольно устойчив в восстановительных условиях. Мелантерит (FeSO4·7Н2О) распространен в условиях вечной мерзлоты. Доказательством такого генезиса амакинита в кимберлитовых породах СП является и его ассоциация с гипсом. С процессом бруситизации тесно связано образование впервые установленного в кимберлитовых породах магниевого ферригидроксида, не имеющего аналогов по составу. Учитывая полученные данные о составе, структуре и свойствах этого минерала в целом, можно предположить, что его структура также состоит из бруситоподобных слоёв с молекулами воды в межслоевом пространстве. Поэтому его эмпирическую формулу можно

137

более корректно представить виде 4Mg(OH)2 Fe3+(O,OH,Cl) nH2O. Однако окончательный вывод о принадлежности изученного ферригидроксида к новому минералу можно будет сделать только после уточнения его структуры. ЛИТЕРАТУРА 1. Бобриевич А. П., Илупин И. П., Козлов И. Т. и др. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. М.: 1964. 192 с. 2. Василенко В. Б., Зинчук Н. Н., Кузнецова Л. Г. Петрохимические модели алмазных месторождений Якутии. Новосибирск: Наука, 1997. 574 с. 3. Звягин Б. Б. Кристаллохимические особенности серпентиновых минералов//Изв. АН СССР. Сер. геологич., 1981. № 11. C. 106–117. 4. Зинчук Н. Н. Коры выветривания и вторичные изменения кимберлитов Сибирской платформы. Новосибирск: изд-во НГУ, 1994. 240 с. 5. Зинчук Н. Н. Постмагматические минералы кимберлитов. М.: Недра, 2000. 538 с. 6. Зинчук Н. Н., Мельник Ю. М., Серенко В. П. Апокимберлитовые породы//Геология и геофизика. 1987. № 10. C. 66–72. 7. Зинчук Н. Н., Мельник Ю. М., Харькив А. Д. Особенности состава и генезиса брусита в кимберлитах Якутии//Докл. АН СССР. 1983. Т. 269. № 2. С. 449–454. 8. Зинчук Н. Н., Специус З. В., Зуенко В. В., Зуев В. М. Кимберлитовая трубка Удачная (вещественный состав и условия формирования). Новосибирск: НГУ, 1993. 147 с. 9. Мацюк С. С., Зинчук Н. Н. Оптическая спектроскопия минералов верхней мантии. М.: Недра, 2001. 428 с. 10. Харькив А. Д. Брусит из кимберлитов Якутии//Геология и геофизика. 1961. № 8. С. 98–102. 11. Харькив А. Д., Зинчук Н. Н., Крючков А. И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с.

138

НОВЫЕ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ПОИСКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА УКРАИНСКОГО ЩИТА Калашник А. А., д-р геол. наук, КЛАНАУ, ГРЭ № 37 КП “Кировгеология”, Кировоград, Украина, kalashnik_anna1@mail.ru Представлен комплекс новых прогнозно-оценочных критериев, отражающих специфику формирования промышленного оруденения на основе использования современных представлений о металлогении урана с позиции глубинных факторов рудогенеза и уточненный комплекс локальных критериев и признаков месторождений урана в карбонатно-натриевых метасоматитах. Рассмотрены результаты практического применения нового подхода в технологии прогнозирования и поиска эндогенных промышленных месторождений урана Украинского щита, разработанного на базе концепции первичного астеносферного концентрирования рудогенных компонентов.

NEW GEOLOGICAL-GEOPHYSICAL CRITERIA IN PROGNOSTICATION AND PROSPECTING OF INDUSTRIAL ENDOGENIC URANIUM DEPOSITS OF THE UKRAINIAN SHIELD Kalashnyk G. A., Doctor of Geological Sciences (Sc. D. (G)), KFANAU, Exploration expedition № 37, State enterprise “Kirovgeologiya”, Kirovograd, Ukraine, kalashnik_anna1@mail.ru Complex of new prognostic-evaluation criteria is presented in the paper. It reflects the peculiarities of industrial uranium deposits formation based on the modern information about significant role of the depth factors in uranium ore metallogenesis and amended complex of local criteria and sings of industrial uranium deposits in carbonate-natrium metasomatites. A new approach to technology prognosis and search of endogenous industrial uranium deposits was created on the base of concept of primary concentration of uranium ore components in asthenosphere. The results of practical application this method of prognosis and search endogenous industrial uranium deposits in the Ukrainian Shield was considered in the article. Выявленные нами глубинные факторы формирования крупных эндогенных месторождений урана в среднетемпературных карбонатно-натриевых метасоматитах Украинского щита (УЩ) [3] на основе использования концепции первичного астеносферного концентрирования рудогенных компонентов [1, 6] стали основой для смены технологии прогнозирования и поиска промышленных типов месторождений урана. Имея наложенный эпигенетический характер по отношению к структурноформационным комплексам земной коры, эндогенные крупные по запасам месторождения урана на УЩ проявляют выраженную связь с особенностями строения глубинных оболочек Земли [2, 3]. С этим согласуются особенности глубинного строения урановорудной провинции Украинского щита, проявленность физических и химических неоднородностей мантии, изотопно-геохимические данные, которые подтверждают мантийный источник вещества растворов, формировавших урановорудные натриевые метасоматиты ряда месторождений Кировоградского рудного района [9]. Это позволило нам разработать новые региональные критерии формирования промышленных месторождений урана эндогенного класса для выполнения обоснованных прогнозных оценок потенциальной уранорудопродуктивности сегментов литосферы УЩ и значительно минимизировать площади для дальнейших поисковых работ с целью наращивания промышленного потенциала минерально-сырьевой базы урана Украины.

139

Целью исследований являлось выявление действенного комплекса региональных прогнозно-оценочных критериев и выделения разноранговых объектов, перспективных на обнаружение промышленного, в первую очередь крупного по запасам уранового оруденения, учитывающих современные представления о значительной роли верхней мантии в поставке рудных компонентов при их формировании. Для решения поставленных задач использовался комплекс геофизических, петрологических, изотопно-геохимических, радиогеохимических и структурногеологических методов исследований. Выделение перспективных объектов осуществлялось с соблюдением принципов системности, последовательных приближений и соответствия изучаемых объектов масштабам исследований. Исходя из гипотезы мантийной природы ураноносных флюидов, вследствие возможности их эффективной сепарации и возможности миграции в мантии при определенных термобароградиентных условиях в виде оксигаллоидных комплексов, ряда установленных закономерностей формирования и локализации эндогенных промышленных месторождений урана на УЩ [2, 3, 4], действенными региональными прогнозно-оценочными критериями для выделения потенциальных урановорудных областей и районов с вероятным крупномасштабным эндогенным урановым рудогенезом являются: 1) мощность литосферы, которая, исходя из экспериментальных и петрологических данных, по глубине возможного масштабного инициального концентрирования урана должна быть 160–180 и более километров; 2) наличие гранитогнейсового слоя высокой (более 15 км) или повышенной (10– 15 км) мощности; 3) аномально выраженная радиогеохимическая калиевая специализация метаморфического субстрата верхней части земной коры; 4) наличие глубинных проницаемых разломных структур, которые способны достигать гипсометрического уровня астеносферных областей масштабной генерации ураноносных флюидов и которые характеризуются высокоамплитудными (от 4–5 до 15 км) смещениями вдоль них границы Мохо, наличием резко выраженных градиентных зон углов наклона поверхности Мохо (до 27,8–54,3°); 5) наличие участков аномально низкой эффективной плотности вещества мантии по результатам расчета гравитационного потенциала; 6) проявление в пределах глубинных разломов ультраосновного щелочного магматизма, прежде всего кимберлитов с высоким (до 18–20 г/т) содержанием в них урана, которые, по сути, являются петролого-геохимическими индикаторами проницаемых зон, дренировавших аномальные участки мантии с характерной дифференциацией и сепарацией урана; 7) в пределах аномальных участков литосферы для уранового оруденения на УЩ перспективными являются площади радиогеохимических аномалий, связанных с привносом урана в эпоху 2 000–1 900 млн лет в связи с развитием высокотемпературного кремний-калиевого метасоматоза и эпоху 1800–1750 млн лет в связи с развитием среднетемпературного карбонатно-натриевого метасоматоза. Таким образом, важнейшим региональным поисково-оценочным критерием перспектив тех или иных рудных провинций на обнаружение крупных месторождений урана эндогенного класса выступают аномальные литосферные сегменты высокой степени зрелости, способные привести к созданию петрологических условий масштабной мантийной сепарации урана и натрия и переносу их в составе флюидов к верхним горизонтам земной коры по разломам транслитосферного проникновения (рисунок). Исходя из астеносферного концентрирования урановорудных компонентов, первый этап прогнозирования был ориентирован на оценку потенциальной уранорудопродуктивности литосферных сегментов УЩ по совокупности структурногеологических, петрологических и геофизических данных. Результатом этих исследований стала оценка основных благоприятных для инициального концентрирования урана характеристик структуры литосферы УЩ (вариации глубины залегания кровли астеносферы, мощность литосферы, откорректированная по результатам петрологических исследований ксенолитов мантийных пород, мощность гранитогнейсового слоя, аномальные плотностные

140

неоднородности вещества верхней мантии по вариациям значений гравитационного потенциала, наличие градиентных зон поверхностей М, базальтового и диоритового слоев), региональная радиогеохимическая и металлогеническая зональность отдельных сегментов литосферы УЩ и наличие транслитосферных разломных зон для возможной транспортировки ураноносных флюидов на верхние структурные этажи земной коры. На этом этапе была оценена принципиальная возможность перспектив обнаружения крупных эндогенных месторождений урана на УЩ в пределах отдельных литосферных сегментов. Максимальное проявление всех выявленных прогнозно-оценочных критериев формирования продуктивного эндогенного уранового оруденения характерно лишь для Кировоградской урановорудной металлогенической области, в пределах которой сосредоточены все известные промышленные месторождения урана УЩ эндогенного класса (рисунок), и эта исключительная продуктивность подтверждается многолетними интенсивными, но безрезультатными специализированными поисками аналогов ее рудных районов в других частях УЩ.

Рисунок. Принципиальная модель эндогенного уранового рудообразования на Украинском щите (с использованием материалов В. А. Крупенникова [5] (А), К. Н. Никишова [7] (Б), разрез литосферы в пределах центральной части Украинского щита (по материалам Ю. И. Федоришина [10], В. Б. Соллогуба (В) [8]) с дополнениями автора)

1 – очаги инициального концентрирования ураноносных флюидов, 2 – приразломные потоки щелочных ураноносных флюидов, 3 – граница аномальной верхней мантии; Аст – граница астеносферы, 4 – предполагаемые пути подъема протокимберлитовой магмы; 5 – каналы внедрения кимберлитов дайковой фации, 6 – граница Мохо; 7 – граница стабильности графит-алмаз; 8 – граница литосфера-астеносфера; 9 – астеносфера; 10 – железистые ультрабазиты (железистые дуниты, ильменит-флогопит-гранат-оливиновые породы); 11 – амфиболовые и пироксеновые глимериты, шпинель-гранатовые, гранатовые лерцолиты; 12 – хромшпинелевые гарцбургит-лерцолитовая и дунит-перидотитовая серии с реликтами деформированных структур, гранатовые лерцолиты с реликтами деформированных структур; зоны дислокаций с различной степенью проницаемости: 13 – низкой, 14 – средней, 15 – высокой, 16 – уровень формирования очаговых потоков ураноносных трансмагматических флюидов, 17 – карбонатно-натриевые метасоматиты Урановорудные карбонатно-натриевые метасоматиты являются самостоятельной группой эндогенных образований, сформированных в этап активизации 1,8–1,75 млрд лет и

141

одним из многочисленных представителей группы разнородных эндогенных образований, в которую входят кимберлиты, пикриты, слюдяные щелочные лампрофиры, разнообразные щелочные метасоматиты различной металлогенической специализации – продукты астеносферы в подошве литосферного сегмента высокой степени зрелости центральной части Украинского щита (рисунок). Пространственная сопряженность проявлений урановорудного натриевого метасоматизма и кимберлитопроявлений обусловлена общим мантийным источником полезных компонентов (в первую очередь, углекислоты и некогерентных элементов) и линейным характером структур локализации мантийного проникновения, вскрывавшими аномальные очаги астеносферы, продуцировавшей ураноносные флюиды и кимберлитовые магмы. Проявление в разломных зонах кимберлитов, значительно обогащенных ураном, является петролого-геохимическим показателем аномальных проницаемых участков мантии с характерным концентрированием урана и может дополнительно учитываться в комплексе критериев для оценки возможности обнаружения гидротермального уранового оруденения в промышленных концентрациях в других потенциальных урановорудных районах, узлах, зонах, в первую очередь для метасоматизма натриевой линии. Специалистами КП “Кировгеология” ранее был выделен комплекс локальных критериев и признаков промышленного уранового оруденения альбититового типа, который после проведения исследований был нами расширен и видоизменен с учетом того, что основным источником рудного вещества урановорудных районов и эндогенных месторождений урана УЩ является мантия, а разломы мантийного проникновения при рудообразовании являются транспортными каналами флюидной фазы и связанных с ней урановорудных компонентов, контролируют интенсивность, направление потоков мантийного вещества. Расширенный и уточненный комплекс локальных поисковых критериев и признаков промышленного уранового оруденения гидротермально-метасоматического типа в карбонатно-натриевых метасоматитах имеет следующие вид. Основные: 1. Тектонические. Сложно построенные тектонические узлы пересечения региональных разломов субмеридионального и диагонального простираний с широтными разрывами в пределах зон интенсивной перестройки мантии и земной коры, районов высокоамплитудных перемещений поверхности Мохо в сегментах литосферы высокой степени зрелости с масштабно проявленным в их пределах формированием зон объемного катаклаза вследствие процессов эксплозивного гидрогазоразрыва. 2. Минералогические. Прямые признаки уранового оруденения. 3. Литологические. Наличие тел альбититов. Вспомогательные: 1. Геофизические. Локальные положительные магнитные аномалии (20–80 нТл). 2. Геохимические. Аномальные ореолы элементов-спутников (Be, V, Zr, Pb и др.). Ореолы аномального содержания натрия и пониженных значений калий-натриевого отношения К2О/Na2O<0.1. Ореолы аномального содержания СО2. 3. Радиогеохимические. Аномальные ореолы привноса и перераспределения урана в эпоху 1800–1750 млн лет, в том числе в связи с развитием среднетемпературных карбонатнонатриевых метасоматитов. Радиоактивные аномалии >3δ (необходима разбраковка – зачастую связаны с зонами диафтореза). 4. Петролого-геохимический. Проявления ультраосновного щелочного и субщелочного магматизма дайковой фации с повышенным и высоким содержанием урана, являющиеся петролого-геохимическими индикаторами пространственно-временной активизации участков мантии, обогащенных ураном – потенциальных источников уранорудообразующих флюидных потоков.

142

Ведущим генетическим типом уранового оруденения, определяющим промышленный потенциал минерально-сырьевой базы урана Украины как в настоящее время, так и в обозримом будущем, является гидротермально-метасоматический тип в среднетемпературных карбонатно-натриевых метасоматитах. По проявлению комплекса прогнозно-оценочных критериев промышленного эндогенного уранового оруденения, расширенного и уточненного комплекса поисковых локальных критериев и признаков промышленного уранового оруденения альбититового типа с учетом степени специализированной изученности задача наращивания промышленного потенциала минерально-сырьевой базы урана Украины объектов эндогенного класса может быть решена только в процессе проведения работ в Кировоградском урановорудном районе. Исходя из характера проявления расширенного комплекса локальных поисковых критериев и признаков промышленного уранового оруденения, степени изученности, из экономических соображений нами намечен ряд первоочередных объектов для дальнейшего наращивания промышленного потенциала минерально-сырьевой базы урана Украины. Разработанный рациональный комплекс прогнозно-оценочных критериев на основе выделенных глубинных факторов формирования промышленных месторождений урана УЩ, исходя из мантийной природы урановорудных компонентов, позволяет не только выполнить оконтуривание площадей в ранге рудных и потенциально рудных областей, рудных и потенциально рудных районов, но и обоснованно оценить перспективы выявления крупного уранового оруденения, выполнить прогнозирование, ориентированное на оценку потенциальной уранорудопродуктивности литосферных сегментов, петрологических предпосылок формирования рудоподготовительного процесса, обеспечивающего масштабное инициальное концентрирование урана в мантии и формирование ураноносных мантийных флюидов только в определенных геодинамических и термобароградиентных условиях, создание условий для доставки мантийных специализированных на уран флюидов на верхние структурные этажи по наиболее проницаемым зонам разломов, дренирующим аномальный участок астеносферы, генерировавшей флюиды и на заключительном этапе прогнозно-металлогенических исследований выполнить целенаправленное выявление возможных рудолокализующих структур земной коры, обеспечивающих благоприятные условия для формирования месторождений на финальной стадии рудогенеза – осаждения рудогенных компонентов на геохимических барьерах. Такая прогнозная оценка позволяет на научной основе объективно минимизировать территории для проведения дальнейших специализированных на уран геологоразведочных работ, поскольку позволяет существенно ограничить площади, где возможно формирование крупного по запасам эндогенного уранового оруденения. Эффективность прогнознометаллогенических построений существенно возрастает при последовательном анализе всех стадий рудообразующего процесса, что предполагает расширение спектра используемых критериев рудоносности за счет петролого-геохимических и геофизических индикаторов режима начального концентрирования рудных компонентов в астеносфере [11], что и было нами использовано для выявления особенностей формирования промышленных месторождений урана на УЩ. Последовательное использование нового комплекса региональных прогнознооценочных критериев и расширенного комплекса локальных критериев и признаков промышленного эндогенного уранового оруденения дает возможность поэтапно с соблюдением принципов системности, последовательных приближений и соответствия объектов масштабам исследований выполнить: 1) оценку зональности и потенциальной уранорудопродуктивности сегментов литосферы, 2) научно обосновать перспективы территорий на возможность формирования промышленных месторождений урана 3) с выделением площадей наиболее вероятной их локализации.

143

ЛИТЕРАТУРА 1. Абрамович И. И. Металлогения/Абрамович И. И. М.: ГЕОКАРТ-ГЕОС, 2010. 328 с. 2. Калашник А. А. Новые закономерности размещения и особенности формирования промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2014. № 1. С. 58–78. 3. Калашник А. А. Роль глубинных факторов в формировании промышленного эндогенного уранового рудообразования УЩ/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2013. № 3. С. 33–48. 4. Калашник А. А. Новые прогнозно-оценочные критерии в технологии прогнозирования формирования промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2014. № 2. С. 27–54. 5. Крупенников В. А. Мантийный щелочной флюидно-магматический петрогнезис как основной рудообразующий процесс/В. А. Крупенников//Матер. II Межд. симпозиума “Уранресурсы, производство” (Москва, 26–28 ноября 2008 г.). М.: Из-во ФГУП ВИМС, 2008. С. 28–31. 6. Летников Ф. А. Зрелость литосферных блоков и проблемы эндогенного рудообразования/Ф. А. Летников//Глубинные условия эндогенного рудообразования. М.: Наука, 1986. С. 16–24. 7. Никишов К. Н. Петролого-минералогическая модель кимберлитового процесса/К. Н. Никишов. М.: Наука, 1984. 112 с. 8. Соллогуб В. Б. Литосфера Украины/В. Б. Соллогуб. К.: Наукова думка, 1986. 184 с. 9. Степанюк Л. М. Джерело натрію та урану ураноносних альбітитів на прикладі Докучаєвського родовища Інгульського мегаблока УЩ/Л. М. Степанюк, С. М. Бондаренко, В. О. Сьомка и др.: тези доп. наук. конф. “Теоретичні питання і практика дослідження метасоматичних порід і руд”, (Київ, 14–16 березня 2012 р.). ИГМР, 2012. С. 78–80. 10. Федоришин Ю. І. Просторова модель глибинної будови літосфери Українського щита у зв’язку з перспективами промислової алмазоносності/Ю. І. Федоришин, О. В. Фесенко, О. Б. Денега//Мін. ресурси України. 2006. № 3. С. 8–12.

144

УДК 553.495:550.83

ОСОБЕННОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И ГЕНЕЗИСА КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНДОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА УКРАИНСКОГО ЩИТА

Калашник А. А., д-р геол. наук, КЛАНАУ, ГРЭ № 37 КП “Кировгеология”, Кировоград, Украина, kalashnik_anna1@mail.ru Представлены результаты проведенных исследований новых закономерностей размещения крупных промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита (УЩ) в тесной связи с особенностями глубинного строения литосферы и ее составных частей на основе использования модели первичного концентрирования урановорудных компонентов в астеносфере. Это позволило в значительной мере по новому подойти к прогнозированию возможности формирования объектов промышленного эндогенного уранового оруденения в различной геологической обстановке.

FEATURES OF PLACEMENT AND GENESIS OF MAJOR INDUSTRIAL ENDOGENIC URANIUM DEPOSITS OF THE UKRAINIAN SHIELD Kalashnyk G. A., Doctor of Geological Sciences (Sc. D. (G)), KFANAU, Exploration expedition № 37, State enterprise “Kirovgeologiya”, Kirovograd, Ukraine, kalashnik_anna1@mail.ru The results of studies of new laws placement of major endogenous industrial uranium deposits of the Ukrainian shield (UkrSh) in close connection with the peculiarities of the deep structure of the lithosphere and its components are presented. Research was based on the idea of primary concentration of uranium ore components in asthenosphere. This allowed a significant new approach to the prediction of possible formation of industrial endogenous uranium deposits in different geological conditions. Прогноз и поиски редких и радиоактивных металлов, включая уран, отличаются рядом специфических особенностей, связанных в первую очередь с минералого-геохимическими свойствами этих элементов, определяемыми их принадлежностью к литофильным элементам с большим ионным радиусом, переменной валентностью урана и его высокой миграционной способностью при определенных РТ-условиях. Все это обуславливает формирование широкой гаммы природных типов редкометалльных и урановых месторождений, специфические условия их проявления и сложность их обнаружения. Выявление новых особенностей формирования крупных по запасам эндогенных месторождений урана Украинского щита (УЩ) на основе использования новой концепции мантийного источника рудогенных компонентов может стать основой для смены технологии прогноза и поиска промышленных типов месторождений урана и в других регионах планеты. Для успешного решения этой проблемы необходимо усовершенствование методики прогноза и поиска промышленных месторождений урана, наработка новых эффективных критериев, отражающих специфику формирования промышленного оруденения на основе использования современных представлений о металлогении урана с позиции глубинных факторов рудогенеза и способствующих эффективному проведению геологоразведочных работ. Нами был проведен целенаправленный анализ огромного объема геофизической, геологической, радиогеохимической информации по особенностям формирования, размещения и условиям локализации месторождений урана основных геологопромышленных типов на территории Украинского щита в тесной связи с особенностями

145

глубинного строения, разломной тектоникой, проявлениями мантийного магматизма с использованием современных петрологических, изотопно-геохимических данных для выявления новых закономерностей развития уранового рудогенеза промышленного масштаба. Использование полученных результатов позволило на основе новых научно обоснованных прогнозов определить главные направления дальнейших геологоразведочных работ для эффективного наращивания промышленного потенциала минерально-сырьевой базы урана Украины как основного источника сырья для стабильной работы отечественной атомной энергетики на современном этапе. Для решения поставленнях задач использовался комплекс геофизических (глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ), гравиметрия, магнитометрия), петрологических, изотопно-геохимических, радиогеохимических и структурно-геологических методов исследований. Господствующие ныне генетические концепции формирования эндогенных месторождений урана (постмагматическая, метаморфогенная) главным образом основаны на представлениях о коровом источнике урана. В ходе проведения КП “Кировгеология” специализированных на уран работ на территории УЩ был выявлен ряд геологических фактов, которые не могут быть удовлетворительно объяснены с позиций корового источника рудогенных компонентов и свидетельствуют о явном противоречии с упомянутыми гипотезами генезиса урановорудных альбититов [3]. Результаты изучения стронциевой, рубидий-стронциевой изотопных систем валовых проб пород, плагиоклаза и акцессорного апатита из урановорудных метасоматитов Кировоградского рудного района и неизмененных вмещающих их гранитоидов Новоукраинского массива, полученные Л. М. Степанюком с коллегами [6] по образцам, переданным ГРЭ № 37 КП “Кировгеология”, свидетельствуют об участии мантийного стронция в процессе образования рудных альбититов, выявленная прямая зависимость между содержанием урана в альбититах и его содержанием в плагиоклазах этих альбититов указывает на общую миграцию урана, натрия и стронция в метасоматизирующем растворе. Для карбонатов продуктивных зон уран-натровых месторождений Кировоградского рудного района характерны глубинные значения изотопного состава δ13С (от –7,9 до –6,9 о/оо), для пирита рудных зон характерны глубинные значения изотопного состава δ34S (от –1,1 до +3,3 о/оо) [2]. Рассматривая мантию как основной источник урана при формировании крупных месторождений, на основе анализа результатов петрологических исследований [5] нами были обобщены условия, определяющие возможность генерации мантийных ураноносных флюидов, ряд концептуально новых идей относительно моделирования механизмов перехода металлов из состояния первичного рассеяния в мантии к концентрированному состоянию в рудных месторождениях путем мантийной сепарации рудных компонентов при определенных термобароградиентных условиях [1, 5]. Проведенный анализ связи размещения выявленных промышленных месторождений урана с особенностями глубинного строения УЩ, радиогеохимической специализации пород позволил выявить ряд глубинных факторов формирования промышленного уранового оруденения на УЩ: • Высокая степень зрелости литосферы мощностью более 160–180 км является главным фактором возможности создания петрологических условий для масштабной мантийной генерации ураноносных флюидов. • Верхнекоровыми индикаторами зрелости литосферы вследствие масштабного энергомассопереноса из флюидизированной мантии являются: 1) гранитогнейсовый слой высокой или повышенной мощности; 2) аномально выраженная радиогеохимическая калиевая специализация метаморфического субстрата верхней части земной коры. • Наличие разломов транслитосферного проникновения, способных достигать гипсометрического уровня астеносферных областей масштабной генерации мантийных

146

ураноносных флюидов, является определяющим структурным фактором для реализации процесса формирования промышленных месторождений урана УЩ из мантийных рудогенных компонентов на верхних структурных этажах земной коры в аномальных сегментах литосферы высокой степени зрелости. • Другие факторы – стратиграфический, метаморфический, и такой ранее отмечавшийся геохимический фактор, как содержание урана во вмещающих породах, не играют какой-либо роли для формирования промышленного уранового оруденения. На основе результатов проведенного авторского исследования связи размещения выявленных промышленных месторождений урана с особенностями глубинного строения УЩ с привлечением петрологических, радиогеохимических данных, выявленных новых глубинных факторов формирования промышленного эндогенного уранового оруденения, были обоснованы принципиально новые региональные прогнозно-оценочные критерии крупных промышленных эндогенных месторождений урана урановорудной провинции Украинского щита [4] (рисунок).

Рисунок. Схема прогноза промышленных эндогенных месторождений урана в породах фундамента УЩ, совмещенная со схемой рельефа поверхности Мохо Украинского щита (схема рельефа поверхности М – обработка результатов интерпретации материалов ГСЗ по УЩ (В. Б. Соллогуб, А. В. Чекунов и др.) по технологии геопространственной визуализации (Ю. И. Федоришин [7]))

1–11 – глубинные критерии промышленного эндогенного уранового оруденения: 1 – аномальные литосферные сегменты с мощностью литосферы >160 км (по данным ГСЗ, скорректированным по результатам петрологических исследований мантийных ксенолитов глубинных пород); 2 – области развития гранитогнейсового слоя повышенной (10–15 км) и высокой (>15 км) мощности; 3 – области с аномальной калиевой радиогеохимической специализацией метаморфического субстрата верхней части земной коры; 4 – осевые линии разломов мантийного проникновения: а – межмегаблоковые, б – иные; 5 – градиентные зоны поверхности Мохо (с углом наклона (27,8–54,3°)); 6 – участки разломных структур с высокоамплитудными (от 4–5 до 15 км) смещениями поверхности Мохо и региональными

147

зонами смены мощности земной коры вдоль них; 7 – зоны аномально низкой плотности вещества верхней мантии по результатам расчета гравитационного потенциала; 8–9 – ореолы радиогеохимических аномалий, связанных с привносом урана в эпохи: 8 – 2 000–1 900 млн лет в связи с развитием высокотемпературного кремний-калиевого метасоматоза, 9 – 1 850–1 700 млн лет в связи с развитием среднетемпературного карбонатно-натриевого метасоматоза (по результатам свинцово-изотопных исследований КП “Кировгеология”); 10 – кимберлитопроявления дайковой фации, значительно обогащенные ураном; 11 – изолинии поверхности М, км; 12 – шкала глубин залегания поверхности М, км: а – 33–35; б – 36–40; в – 41–45; г – 46–50; д – 51–55; е – 56–60; є –61–65; ж – 66–70; месторождения урана: 13 – в среднетемпературных карбонатно-натриевых метасоматитах, 14 – калий–урановой формации; 15–23 – рудопроявления урана эндогенного класса различных генетических групп; 24 – кимберлитовые трубки, 25 – лампроитовые трубки, 26 – трубки кимберлитоподобных пород, 27 – проявления кимберлитоподобных пород дайковой фации; 29 – лампроитопроявления дайковой фации; 29 – урановорудные районы: 1 – Кировоградский, 2 – Криворожский, 3 – Алексеевско-Лысогорский Выделенный ранее комплекс локальных поисковых критериев и признаков промышленного уранового оруденения альбититового типа был нами изменен и дополнен новыми обоснованными критериями с учетом мантийного источника рудогенных компонентов. Их последовательное использование является основой принципиально нового методического подхода прогноза и поиска эндогенных промышленных, в первую очередь крупных, месторождений урана на УЩ. Прикладное применение новой разработанной методики прогнозирования и поиска промышленных месторождений урана позволило поэтапно, с соблюдением принципов системности, последовательных приближений и соответствия объектов масштабам исследований: • Выполнить оценку принципиальной возможности перспектив обнаружения крупных эндогенных месторождений урана на УЩ в пределах отдельных литосферных сегментов. Определено, что реальные перспективы формирования эндогенных промышленных месторождений урана на УЩ имеет только Кировоградская урановорудная металлогеническая область и это подтверждается многолетними интенсивными, но безрезультатными специализированными поисками аналогов ее рудных районов в других частях УЩ (рисунок). • Позволило выделить наиболее перспективные площади для проведения дальнейших разномасштабных геологоразведочных работ. Перспективы обнаружения новых эндогенных месторождений урана, прироста запасов урана по промышленным категориям ожидаются только в Кировоградском урановорудном районе. Выводы На основе использования выявленных в процессе исследований глубинных факторов промышленного уранового оруденения было выполнено совершенствование критериев и методики прогноза и поиска промышленных, в первую очередь крупных по запасам месторождений урана Украинского щита. Проведена новая комплексная прогнозная оценка потенциала формирования промышленного уранового оруденения основных геологопромышленных типов для УЩ, выделен ряд наиболее перспективных объектов, что позволяет целенаправленно и эффективно проводить дальнейшие работы по наращиванию промышленного потенциала минерально-сырьевой базы урана Украины. ЛИТЕРАТУРА 1. Абрамович И. И. Металлогения/Абрамович И. И. М.: ГЕОКАРТ-ГЕОС, 2010. 328 с.

148

2. Генетические типы и закономерности размещения урановых месторождений Украины/[Белевцев Я. Н. , Коваль В. Б., Бакаржиев А. Х и др.]; под ред. Я. Н. Белевцева, В. Б. Коваля. К.: Наукова думка, 1995. 376 с. 3. Ка л а шн ик А. А. Роль глубинных факторов в формировании промышленного эндогенного уранового рудообразования УЩ/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2013. № 3. С. 33–48. 4. Ка л ашн ик А. А. Новые закономерности размещения и особенности формирования промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2014. № 1. С. 58–78. 5. Летников Ф. А. Флюидные фации континентальной литосферы и проблемы рудообразования/Ф. А. Летников//Вестн. ОГГН РАН. 1999. № 4 (10). 25 с. 6. Степанюк Л. М. Джерело натрію та урану ураноносних альбітитів на прикладі Докучаєвського родовища Інгульського мегаблоку УЩ/Л. М. Степанюк, С. М. Бондаренко, В. О. Сьомка та ін.: тези доповідей наукової конференції “Теоретичні питання і практика дослідження метасоматичних порід і руд”, (Київ, 14–16 березня 2012 р.). ИГМР, 2012. С. 78– 80. 7. Федоришин Ю. І. Просторова модель глибинної будови літосфери Українського щита у зв’язку з перспективами промислової алмазоносності/Ю. І. Федоришин, О. В. Фесенко, О. Б. Денега//Мін. ресурси України. 2006. № 3. С. 8–12.

149

НОВЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭКЗОГЕННОИНФИЛЬТРАЦИОННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА САКСАГАНСКО-СУРСКОГО РУДНОГО РАЙОНА УКРАИНСКОГО ЩИТА Калашник А. А., д-р геол. наук (КЛАНАУ, ГРЭ № 37 КП “Кировгеология”), Кировоград, Украина, kalashnik_anna1@mail.ru Рассмотрены геолого-структурные особенности экзогенно-инфильтрационных месторождений урана в Саксаганско-Сурском рудном районе Украинского щита (УЩ) и изучена роль влияния тектонического фактора на их формирование, что позволяет выявить закономерности их пространственной локализации в регионе, установить степень влияния эндогенных факторов на процесс рудообразования наряду с экзогенными. Изложены представления о наиболее значимых источниках урана при образовании месторождений в бучакских отложениях, основанные на радиогеохимических особенностях пород Саксаганско-Сурского рудного района.

NEW REGULARITIES OF PLACEMENT EXOGENOUSLUINFILTRATION DEPOSITSIN THE SAKSAGANSKO-SURSKY ORE REGION OF THE UkrSH Kalashnyk G. A., Doctor of Geological Sciences (Sc.D.(G)), (KFANAU, Exploration expedition № 37, State enterprise “Kirovgeologiya”), Kirovograd, Ukraine, kalashnik_anna1@mail.ru The geologicaly-structural features of uranium exogenously-infiltration deposits in the Saksagansko-Sursky ore region of the Ukrainian shield were considered. The role and influence of tectonic factor on the formation of uranium deposits of this type has been studied. This is revealed patterns of spatial localization of hydrogenic uranium deposits in the SaksaganskoSursky region and it allows to set the degree of influence of endogenous factors on the process of оre formation of this type along with exogenous. Ideas about of the most meaningful sources of uranium at formation of deposits in buchak’s sediments which are based on radiationgeochemical features of country rocks of the Saksagansko-Sursky ore region expounded in the paper. Имеющаяся в Украине минерально-сырьевая база урана сопоставима по масштабам с сырьевыми базами ведущих уранодобывающих стран мира (Канады, Австралии, Казахстана), но значительно уступает им по качеству и стоимости руд. Месторождения урана Украины ведущего метасоматического геолого-промышленного типа характеризуются низким содержанием урана в руде. Это обстоятельство определяет высокую себестоимость производства и, как следствие, высокую чувствительность сырьевой базы урана Украины к изменению экономических условий. Эксплуатация месторождений экзогенноинфильтрационного типа является высокорентабельной, что вызывает объяснимый интерес их интенсивного поиска, разностороннего изучения. Реальные предпосылки выявления новых урановых месторождений песчаникового геолого-промышленного типа и неравномерная степень специализированной изученности территории УЩ делают этот регион одним из привлекательных для проведения поиска месторождений, пригодных для отработки методом подземного выщелачивания (ПВ). Вопросы генезиса и закономерностей размещения экзогенно-инфильтрационных месторождений урана в осадочном покрове УЩ с рассмотрением механизма концентрации металла до промышленного уровня рассмотрены в ряде работ [1, 2]. Определяющее влияние 150

на миграцию урана при формировании урановых месторождений в осадочных толщах оказывают окислительно-восстановительные и щелочно-кислотные условия вод. Однако при выявлении источника рудного вещества для понимания своеобразия миграции урана в ландшафтных условиях каждого конкретного региона необходимо учитывать все особенности геологического развития региона, включая особенности разломно-блоковой тектоники, в том числе роль влияния глубинных разломов, металлогению и т. д. Блоковое строение, как правило, сказывается на латеральном распределении фациальных комплексов. На границе блоков обычно изменяется фациально-геохимическая обстановка, мощности отдельных толщ, проницаемость пород, выклиниваются отдельные горизонты и т. д. C целью усовершенствования технологии прогнозирования промышленных экзогенноинфильтрационных месторождений урана нами было выполнено изучение закономерностей размещения экзогенно-инфильтрационных месторождений урана в осадочном покрове Саксаганско-Сурского рудного района УЩ в тесной связи с глубинными разломами. Для решения поставленных задач использовался комплекс геофизических, радиогеохимических и структурно-геологических методов исследований. Был выполнен анализ геолого-структурных условий формирования месторождений урана экзогенноинфильтрационного типа в углистой формации палеогена Саксаганско-Сурского рудного района УЩ на основе синтеза и анализа всей имеющейся геолого-геофизической информации. Проанализированы особенности литолого-фациальных комплексов основных месторождений урана данного типа, выполнено обобщение материалов по их связи с зонами глубинных разломов. Рассмотрены возможные источники рудного вещества на основе изучение закономерностей распределения урана и элементов-спутников в разновозрастных породах и зонах глубинных разломов, имеющих влияние на металлогению урана в породах осадочного чехла. Учитывая результаты предыдущих исследований и комплекс выделенных благоприятных критериев и признаков оруденения данного типа, установленные основные закономерности размещения месторождений песчаникового типа в пределах СаксаганскоСурского рудного района, результаты комплексного анализа структурных, литологостратиграфических, радиогидрогеохимических особенностей рудного района, проявлений неотектонических движений, механизма формирования уранового оруденения экзогенноинфильтрационного типа, нами намечены наиболее перспективные участки для проведения дальнейших исследований с целью поиска промышленных объектов оруденения данного типа. Выделение перспективных объектов осуществлялось с соблюдением принципов системности, последовательных приближений и соответствия изучаемых объектов масштабам исследований. Саксаганско-Сурский урановорудный район расположен в северо-восточной части Днепробасса и включает в себя верховья Александрийской, Попельнастовской, Куцеваловско-Солошинской, Пятихатской, Саксаганской, Верховцевской, Верхнеднепровской, Сурской и Синельниковской палеодепрессий северного склона УЩ (рисунок). Входящие в контур района части депрессий лишь в самых своих верховьях и мелких ответвлениях выполнены угленосными отложениями речного комплекса второго типа разреза со свойственной плохой сортировкой обломочного материала, отсутствием четкой ритмичности с переходом к северу в образования лагунно-лиманного комплекса. Для данной группы палеодепрессий характерно развитие водоупорных отложений разного уровня сплошности, выполненных отложениями киевского, а в восточной части (Верхнеднепровская, Сурская, Синельниковская) и сарматского яруса над угленосной толщей. В низовьях и средних частях палеодепрессий угленосные отложения находятся ниже регионального базиса эрозии. Новогурьевское, Хуторское месторождения сосредоточены в палеодолинах, заполненных речными отложениями. Сурское и Червоноярское месторождения приурочены к лагунно-лиманному комплексу пород.

151

Депрессии Саксаганско-Сурского рудного района главным образом приурочены к участкам развития сети разнонаправленных разрывов и зон повышенной трещиноватости, что обуславливает их сложную морфологию. При этом на общем структурном фоне четко проявлены осложнения Сурской депрессии Девладовским широтным глубинным разломом, Саксаганской, Верховцевской, Верхнеднепровской палеодепрессий СубботскоМошоринским и Девладовским широтными глубинными разломами (рисунок). Все выявленные месторождения и рудопроявления экзогенно-инфильтрационного типа Саксаганско-Сурского рудного района группируются в широтную полосу шириной до 75 км и протяженностью более 270 км, ограниченную с юга Девладовским, а с севера – СубботскоМошоринским региональными широтными разломами (рисунок). К этой полосе приурочены многочисленные широтные осложнения депрессий и основная масса выявленных в указанных палеодепрессиях и их притоках проявлений урановой минерализации и радиоактивных аномалий. За пределами данной широтной полосы установлены лишь единичные радиоактивные аномалии и лишь одно проявление урановой минерализации.

Рисунок. Схема размещения месторождений и рудопроявлений урана различного генезиса в пределах площади Саксаганско-Сурского рудного района: 1 – метаморфизованные вулканогенно-осадочные формации (AR1); 2 – формация ультраметаморфических тоналитов и трондьемитов (AR1); гранит-зеленокаменная ассоциация: 3 – формация интрузивных диоритов и плагиогранитов (AR2), 4 – зеленокаменная толща: (AR2); 5 – формация ультраметаморфических плагиогранитов (AR2); 6 – формация ультраметаморфических гранитов (AR2); 7 – метаморфизованные осадочные и вулканогенно-осадочные формации (AR3), 8 – метаморфизованные осадочные и вулканогенно-осадочные формации (PR1); 9 – формация регрессивных ультраметаморфических гранитов (PR1); 10 – формация интрузивных чарнокитоидов и трахитоидных гранитов (PR1), 11 – формация ультраметаморфических гранитов (PR1), 12 – габбро-сиенитовая формация (PR2); 13 – девладовский комплекс (AR3); 14 – месторождения урана гидрогенного типа; 15 – рудопроявления урана гидротермального типа; 16 – гранитные массивы: 1 – Демуринский, 2 – Кудашевский, 3 – Криничанский, 4 – Мокромосковский; 17 – тектоническометасоматические зоны (внемасштабные): 1 – Криничанская, 2 – Сухохуторская, 3 – Новогурьевская, 4 – Милорадовская, 5 – Беккеровская, 6 – Мокромосковская; 18 – границы мегаблоков: І – Ингульский, ІІ – Среднеприднепровский, ІІІ – Приазовский; 19 – мантийные разломы, 20 – глубинные коровые разломы, 21 – региональные коровые разломы, 22 – крупные локальные разломы

152

Месторождения урана в угленосных отложениях палеогена в Саксаганско-Сурском районе сосредоточены в узлах пересечения палеодепрессий с тектонически мобильными долгоживущими глубинными Субботско-Мошоринским и Девладовским широтными разломами и тектоническо-метасоматическими зонами различного, большей частью северозападного простираний с интенсивно развитыми процессами дробления, милонитизации, катаклаза и проявлениями урановой минерализации. Эти узлы являются благоприятными участками для развития палеогидросети. Одновременно они зачастую приурочены к зонам развития тектоническо-метасоматических зон с повышенным содержанием урана (рисунок), которые размещаются в области питания вод палеогенового горизонта с активной динамикой палеогеновых водоносных горизонтов. Исходя из этого, участки тектоническометасоматических зон в пределах долгоживущих Субботско-Мошоринского и Девладовского разломов служат одним из источников урана при формировании месторождений песчаникового типа в Саксаганско-Сурском рудном районе. В Саксаганско-Сурском рудном районе хорошо проявлены неотектонические движения в породах осадочного чехла. Анализ третичных отложений вблизи ряда месторождений песчаникового типа позволил выявить резкие изменения их мощности на коротких расстояниях, выпадение сарматского яруса, киевской, бучакской свит, появление удвоения их мощностей и т. д. Это сопровождается значительным несоответствием в отметках подошвы и кровли горизонтов. Главной особенностью является то, что такие проявления обычно расположены над или вблизи тектонических зон в фундаменте, чаще близширотного простирания. В районах хорошо изученных Сурского и Новогурьевского месторождений отмечены многочисленные проявления неотектонических движений в породах чехла и фундамента. Здесь широко распространены тектонические швы с зеркалами скольжения и бороздами трения в третичных отложениях по всему разрезу от коры выветривания до позднемиоценовых отложений. Встречены интервалы перемятых пород мощностью до 10 м. Рудные тела месторождений урана Саксаганско-Сурского района имеют сложную морфологию, что обусловлено их приуроченностью к породам речного комплекса с редуцированными мощностями песчаных слоев и области их перехода в лагунно-лиманный комплекс. Рудоносная толща представлена здесь переслаиванием песчаных, глинистых и углистых разностей, что привело к формированию сложных полироллов. Вопрос об источниках урана (доминирующая роль экзогенного или эндогенного) в угленосных отложениях Днепробасса до сих пор остается дискуссионным. Наиболее распространены два предположения об первичных источниках урана в углистых отложениях Саксаганско-Сурского района: относительно повышенные концентрации урана в плагиомикроклиновых гранитоидах в области питания и разрушение первичных значимых эндогенных концентраций урана [4]. Поэтому проявления урана в углистых бучакских отложениях в свое время вызывали большой интерес не только как потенциальные урановорудные объекты инфильтрационного типа, но и как потенциальные ореолы от вероятных богатых урановых эндогенных оруденений. Вследствие этого они были изучены специализированными на уран поисковыми работами специалистами КП “Кировгеология”, но ожидания обнаружения масштабных эндогенных урановых оруденений в зонах развития гидрогенных месторождений и рудопроявлений урана в Саксаганско-Сурском районе при проведении этих работ так и не оправдались. Касаясь источников урана в отложениях угленосной формации, необходимо отметить следующее. В породах фундамента территории Саксаганско-Сурского рудного района не установлено эндогенных месторождений урана, лишь единичные рудопроявления. Однако здесь выявлены радиогеохимические аномалии и участки развития тектоническо-метасоматических зон, что вероятно отразилось на образовании повышенных концентраций урана в трещинно-грунтовых водах. Крупные тектоническо-метасоматические зоны здесь установлены в пределах и в экзоконтактах

153

Демуринского, Криничанского и Кудашевского массивов (рисунок). Они локализованы в широтной полосе, контролирующей распространение микроклиновых и плигиомикроклиновых гранитов. Южным ограничением этой полосы является Девладовская зона широтных разломов, а северным – Субботско-Мошоринская зона разломов. Отметим, что Девладовский и Субботско-Мошоринский разломы имеют глубинную природу. Общая ширина Девладовской разломной зоны составляет 18–20 км. В западной части Среднеприднепровского блока она проявляется линейными магнитными аномалиями над дайками ультраосновных пород. Региональные масштабы зоны, связь с ней проявлений ультраосновных пород свидетельствуют о ее глубинном заложении. Геологическому строению Саксаганско-Сурского рудного района в целом и экзогенно-инфильтрационных урановых месторождений, сосредоточенных в осадочной толще, отвечают особенности морфологии и интенсивность физических полей. Региональный контроль оруденения месторождений песчаникового типа в Днепробассе широтными Субботско-Мошоринской и Девладовской глубинными разломными зонами вполне определенно проявлен в магнитном и гравитационном полях. Большинство месторождений урана песчаникового типа в Саксаганско-Сурском рудном районе сосредоточены в локальных близширотных отвержках палеодепрессий, которые коррелируют с широтными разломными зонами. Кристаллические породы Саксаганско-Сурского рудного района характеризуются низким фоновым содержанием урана до 1,5х10–4 %. На этом фоне отчетливо выделяются области распространения калиевых гранитоидов так называемых Криничанского, Кудашевского и Демуринского массивов, кислые породы которых содержат в среднем соответственно 4,5х10-4, 3,5х10-4 и 2,5х10-4 % урана. Наблюдается приуроченность локальных участков с наиболее высокими содержаниями урана и урановыми ореолами к тектоническим узлам в сопряжениях крупных тектоническо-метасоматических зон с глубинными разломами. При этом данные гидрогеологических исследований исключают возможность выноса урана с участков уранового оруденения в отложениях палеогена и вероятна обратная связь – тектоническо-метасоматические зоны – источник концентрации урана в углистых отложениях палеогена [3]. Установлена отчетливая связь гидроореолов с разломами, особенно радоновых ореолов [3]. Положение и конфигурация палеодолин определяются древними зонами дробления, катаклаза и милонитизации, а также дополнительно малоамплитудными сводово-глыбовыми движениями в процессе кайнозойского этапа тектономагматической активизации. В зонах долгоживущих разломов, неоднократно участвовавших в различных тектономагматических активизациях увеличивается количество выходов размываемых пород, а в рудовмещающих осадочных отложениях усиливается водообмен. Последнее свойство усиливает приток урансодержащих растворов к зонам геохимических барьеров. Характерными особенностями подстилающих пород фундамента, представленными чаще всего разнообразными гранитоидами, иногда щелочными гранитами, граносиенитами, сиенитами, являются повышенные дифференцированные содержания радиоактивных элементов и наличие локальных проявлений уранового и уран-ториевого оруденения гидротермальнометасоматического происхождения. Эти породы могут рассматриваться как один из источников урана. Значительная проявленность разломной тектоники, наличие кор выветривания в породах фундамента и обрамления палеодолин и депрессий создают в Саксаганско-Сурском районе благоприятные условия для циркуляции подземных и поверхностных вод, способствующих миграции урана из пород обрамления, фундамента, непосредственно из тектонических зон. Питание водоносного горизонта в бучакских отложениях происходило несколькими путями: за счет непосредственной инфильтрации атмосферных осадков, путем поступления вод по склонам палеодепрессий, а также за счет напорных трещинных вод, попадавшим по зонам разломов.

154

Прямых критериев, позволяющих оценить долю различных источников урана в образовании промышленного уранового оруденения в бучакских отложениях, пока не существует. Однако имеется ряд признаков, свидетельствующих о большей доле урана, привнос которого осуществлялся по тектоническим нарушениям ураноносными растворами. Это и значительная (в отдельных случаях сопоставимая с содержанием урана) концентрация совместно с ураном ряда рудных элементов (селен, рений, иттрий и др.), источником которых не могут служить породы кристаллического фундамента и осадочного чехла района выявленных месторождений, отличающиеся фоновыми содержаниями этих элементов существенно ниже кларкового. Наиболее изученными в Саксаганско-Сурском районе являются Сурское, Червоноярское и Новогурьевское месторождения. Они имеют некоторые черты, сходные и отличные с исследованными нами ранее месторождениями ЮжноБугского рудного района [4]. Так, аналогично с Братским месторождением (Южно-Бугский район) на Сурском месторождении вместе с ураном накапливались цирконий, молибден, никель, кобальт, медь, мышьяк с высокими коэффициентами концентраций в основном в виде сорбций и в меньшей мере в виде сульфидов. На Новогурьевском месторождении, наряду со свинцом, элементами-спутниками урана в рудном процессе являются накопленные иногда в сопоставимых с ураном концентрациях молибден, медь, цирконий. В разрезе аномальные концентрации рудных элементов преимущественно залегают в контуре урановых залежей и чаще всего при этом не устанавливается приуроченности аномальных концентраций рассматриваемых рудных элементов к какому-либо литолого-фациальному типу бучакских отложений и породам кристаллического фундамента. Однако отмечается развитие аномальных концентраций элементов-спутников урана над сильно обводненными зонами разломов в фундаменте, несущими местами повышенные содержания этих элементов и уран, что, по нашему мнению, свидетельствует о значительном их привносе совместно с ураном глубинными трещинными водами. По обогащению тектонических зон кристаллического фундамента под месторождениями (Новогурьевское, Хуторское месторождения) рядом элементов формирование русловых месторождений урана региона не объясняется удовлетворительно только лишь разрушением первичных эндогенных проявлений урановой минерализации или радиоактивных гранитов. Этот факт свидетельствует об источнике урана, поставляемого с растворами по разноориентированным тектоническим зонам, которые контролируют палеодолины и сами являются рудоносными. В соответствии с представлениями о генезисе оруденения в угленосных отложениях, необходимыми условиями формирования промышленных концентраций урана в Саксаганско-Сурском районе являлось сочетание следующих условий: благоприятный литологический состав вмещающих отложений, благоприятная эпигенетическая зональность, благоприятные гидродинамические и радиогидрогеологические условия. Однако формирование всех этих факторов находилось под существенным влиянием тектонического фактора рудоконтроля на стадии рудоподготовки. Так, зоны глубинных разломов имели на протяжении фанерозоя постоянный господствующий тектонический контроль над формированием прогибов, выполнением их фациальными комплексами, в том числе с благоприятной для осаждения фациально-геохимической обстановкой, вертикальной зональностью главных типов подземных вод и областей их разгрузки. Тектонические зоны обеспечивали проявление энергичной гидродинамики в сфере водообмена и интенсивность эрозионных процессов. При возникновении малоинтенсивной тектонической активизации формировались новые отвержки палеодолин и углубка уже существовавших, в проницаемых зонах разломов обеспечивалось проникновение химических реагентов и активное поступление урана к геохимическим барьерам как за счет усиления скорости фильтрации пластовых вод, так и за счет дополнительной поставки урана вследствие интенсивного увеличения реактивной растворяющей способности подземных вод в тектоническометасоматических зонах древнего приразломного уранового оруденения и за счет глубинных

155

растворов, обогащенных ураном. В структурных узлах, образованных пересечением разломами водоносных горизонтов, возможно, происходило смешение эндогенных трещинных растворов и экзогенных пластовых вод. Выявленная закономерная связь формирования промышленных урановорудных концентраций с зонами разломов, испытавших неотектонические активизации, характерна для Саксаганско-Сурского, Ингуло-Ингулецкого [5] и Южно-Бугского [4] рудных районов. Ее использование позволит при прогнозировании месторождений данного типа в угленосных отложениях осадочного чехла УЩ существенно минимизировать перспективные площади для эффективного проведения дальнейших геологоразведочных работ. Выводы 1. Установлена закономерная связь формирования экзогенно-инфильтрационных месторождений Саксаганско-Сурского рудного района с неотектоническими подвижками Субботско-Мошоринского и Девладовского широтных долгоживущих разломов на участках пересечения с бучакскими палеодолинами. У всех экзогенно-инфильтрационных месторождений урана Саксаганско-Сурского рудного района отмечается четкая геотектоническая избирательность. 2. Выявлены признаки поступления большей части урана многокомпонентных руд месторождений экзогенно-инфильтрационного типа Саксаганско-Сурского рудного района с растворами по тектоническим зонам, которые контролируют палеодолины и сами являются рудоносными. 3. Выявлено решающее значение на формирование рудообразующих систем промышленных объектов уранового оруденения экзогенно-инфильтрационного типа Саксаганско-Сурского рудного района эндогенного тектонического фактора на стадии рудоподготовки, который, наряду с экзогенными факторами оруденения, во многом предопределил закономерности размещения и условия локализации месторождений урана в бучакской толще. ЛИТЕРАТУРА 1. Генетические типы и закономерности размещения урановых месторождений

Украины/Под ред. Я. Н. Белевцева, В. Б. Коваля. К.: Наукова думка. 1995. 376 с. Библиогр.: С. 376–392. ISBN 5-12-003632-5. 2. Металлические и неметаллические полезные ископаемые Украины. Том 1. Металлические полезные ископаемые/[Гурский Д. С., Есипчук К. Е., Калинин В. И. и др.]. Киев-Львов: Изд-во “Центр Европы”. 2005. 785 с. Библиогр.: С. 753–783. 3. Макаренко Н. Н. Модель образования и перспективы развития в Украине сырьевой базы урановых месторождений песчаникового типа/Н. Н. Макаренко, Г. Г. Чурзин, А. В. Кузьмин: тез. докл. научно-практ. конф. “Кировгеологии – 60 лет: история, достижения, перспективы”. (Киев, 22–23 ноября 2007 года). К.: 2007. С. 40–44.: табл., библиогр.: с. 44. 4. Калашник А. А. Геолого-структурные особенности экзогенно-инфильтрационных месторождений урана в Южно-Бугском рудном районе Украинского щита/А. А. Калашник//Зб. наукових праць УкрДГРІ. 2012. № 3. С. 33–45. 5. Калашник А. А. Геолого-структурные особенности экзогенно-инфильтрационных месторождений урана в Ингуло-Ингулецком рудном районе Украинского щита//Науковий вісник НГУ. 2013. № 3. С. 11–18.

156

УДК 551.263.036:551.73

ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧНІ МОДЕЛІ ЗОЛОТОНОСНИХ ОСАДОВИХ ФОРМАЦІЙНИХ ОДИНИЦЬ ФАНЕРОЗОЮ УКРАЇНИ – ОСНОВА ПРОГНОЗУ ПЕРСПЕКТИВНИХ ДІЛЯНОК ТА НАУКОВОГО СУПРОВОДУ ВИДОБУВНИХ РОБІТ

Ковальчук М. С., (Інститут геологічних наук НАН України), м. Київ, Україна E-mail: kms1964@ukr.net На основі проведених досліджень здійснено ранжування осадових формаційних одиниць з погляду перспектив видобутку золота. Висвітлено методологічні основи побудови геологогенетичних моделей золотоносних осадових формаційних одиниць фанерозою України, які розробляються у відділі літології Інституту геологічних наук НАН України. Побудова таких моделей дає можливість розглядати золотовмісні формаційні одиниці як цілісну відкриту динамічну систему зі своєю структурою в процесі її зародження, становлення та розвитку, а також у взаємодії з іншими формаційними одиницями й геологічним середовищем, що в кінцевому результаті приводить до формування золотоносних покладів.

GEOLOGICAL-GENETIC MODEL OF AURIFEROUS SEDIMENTARY FORMATIONAL UNITS PHANEROZOIC UKRAINE - BASED ON FORECASTS OF PROMISING AREAS AND SCIENTIFIC SUPPORT FOR THEIR DEVELOPMENT Koval’chuk M. S., (Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine), Kyiv, Ukraine, E-mail: kms1964@ukr.net On the basis of studies conducted ranking sedimentary formational units from the perspective of gold mining. Highlight the methodological bases for the construction of geological-genetic models of gold sedimentary formational units of the Phanerozoic of Ukraine developed in the department of lithology of the Institute of Geological Sciences of Ukraine. The construction of such models can be considered gold-formational units as an integrated open dynamic system with its own structure in the process of its origin, formation and development, as well as in collaboration with other formational units and factors of the geological environment, which ultimately leads to the formation of gold deposits. Вступ. На сьогодні геологія є індустріальною галуззю господарства, яка здатна вирішувати поставлені завдання, які пов’язані з пошуками й розвідкою родовищ корисних копалин, а також їх ефективною експлуатацією. Дослідження рудних родовищ є одним із стратегічних напрямів геологічних досліджень, який забезпечує розвиток наук про Землю. Проблема прогнозу, розробки та оцінки рудних родовищ є актуальною, оскільки беспосередньо пов’язана з розширенням мінерально-сировинної бази, яка забезпечує розвиток країни. Для вирішення цього завдання необхідно застосовувати сучасні методологічну основу й методи дослідження, технології інтерпретації та візуалізації даних, що є основою підвищення ефективності, точності та достовірності прогнозу й оцінки. Літологічні дослідження у відділі літології Інституту геологічних наук Національної академії наук України проводяться за двома напрямами: фундаментальним і прикладним. Фундаментальний напрямок охоплює загальну теорію літогенезу, регіональні літологічні дослідження, реконструкцію еволюції осадкоутворення/осадконагромадження, формаційний аналіз, палеогеографічні реконструкції та ін. Прикладний напрям пов’язаний з вивченням літологічних особливостей і перспектив

157

золотоносності різновікових (зокрема сучасних) і полігенних осадових формаційних одиниць. Виклад основного матеріалу. Незважаючи на значний стратиграфічний і просторовий діапазон поширення розсипного золота в осадових відкладах території України, певний промисловий інтерес на сьогодні мають: палеорозсипи золота в нижньокрейдових та еоценових відкладах Українського щита; палеорозсипи золота в пермських, крейдових, палеогенових та неогенових утвореннях Українських Карпат; розсипи залишкового золота в корах вивітрювання над золоторудними об’єктами (Сергіївське, Балка Золота, Балка Широка, Юріївське, Майське, Клинцівське, Бобриківське, Чемерпільске, Полянецьке, Бакшинське, Савранське, Капітанівське та ін.); розсипи золота в сучасних алювіальних відкладах [1, 9]. Деякі дослідники до перспективних у промисловому відношенні зараховують розсипи золота в сучасних донних осадках Чорного й Азовського морів. На нашу думку, постійна зміна контуру розсипів (через шторми, течії), геологічні, гідрологічні й технологічні аспекти роблять ці об’єкти безперспективними на найближче майбутнє. Зважаючи на слабкий економічний потенціал держави, основні науково-практичні зусилля (для подальшого видобутку золота) необхідно зосередити на осадових формаціних одиницях, з яких можна швидко, економічно вигідно та екологічно чисто видобути метал. Певні перспективи освоєння розсипів ми пов’язуємо з четвертинними алювіальними розсипами в межах Рахівського, Чивчинського та Мармароського масивів (терасові й долинні розсипи), меншою мірою в межах території Середнього Придністер’я; похованими алювіальними відкладеннями Акташської низовини й Нижньобарабойської площі. Є ще низка перспективних об’єктів, що потребують довивчення. Такі об’єкти можна розробляти на основі гравітаційної сепарації. Більш значущими є об’єкти, де розсипи золота просторово й парагенетично пов’язані із золотоносним елювієм [1, 2, 6, 7, 9]. Це дають змогу комплексно розробляти розсипи єдиного еволюційно-парагенетичного ряду: золотоносні кори вивітрювання → золотоносні алювіальні розсипи. Певні перспективи серед об’єктів такого типу пов’язані з нижньокрейдовими алювіальними відкладами (Український щит), що утворилися внаслідок розмиву й перевідкладення в ерозійно-тектонічних депресіях речовини каолінових і латеритних кір вивітрювання. Менш перспективними в цьому відношенні є бучацькі континентальні утворення. Техннологія видобутку золота на таких об’єктах є складнішою, що зумовлене заляганням золотоносних утворень на певних глибинах від поверхні й значною домішкою глинистої речовини в золотоносних утвореннях. Основними об’єктами для розробки золота є ті, на яких просторово й парагенетично суміщуються відомі рудопрояви та родовища золота, де розвинута золотоносна кора вивітрювання, в межах якої були закладені річкові долини, що вміщують перевідкладені продукти вивітрювання [9]. До таких передусім належать об’єкти Солонянського рудного поля в межах Середньопридніпровської граніт-зеленокам’яної області, Бобриківського родовища в Донбасі і меншою мірою – родовище Балка Широка. Розробка таких об’єктів є інвестиційно привабливою та економічно вигідною, незважаючи на дещо ускладнену технологію вилучення золота з відкладів зі значним умістом глинистої складової. Саме для таких об’єктів у відділі літології будуються геолого-генетичні моделі з цифровою структурно-літологічною деталізацією. Побудова геолого-генетичних моделей золотоносних осадових формаційних одиниць, ґрунтується на трактуванні певної формаційної одиниці як системи зі своєю структурою в процесі її зародження, становлення й розвитку, а також у взаємодії з іншими формаційними одиницями й чинниками геологічного середовища. Такі моделі спрямовані на пізнання динаміки процесів седименто- і літогенезу, з’ясування причин, які визначають напрямок та інтенсивність цих процесів, а також причинно-наслідкових залежностей між геолого-геоморфологічною будовою території,

158

тектоногенезом, палеогеографічною обстановкою, гіпергенезом, седиментогенезом, літогенезом та рудогенезом. Такий підхід дає можливість: з’ясувати загальні питання геологічного розвитку території та формування осадових утворень; визначити зв’язок осадкоутворення/осадконагромадження з сингенетичним геотектонічним режимом; пізнати будову й визначити речовинний склад формаційних одиниць; виявити циклічність і стадійность процесів седиментогенезу; виявити області й корінні джерела зносу; намітити шляхи палеотранспорту; реконструювати палеогеографічні й гідрологічні умови осадкоутворення/осадконагромадження; визначити етапність постседиментаційних перетворень та їх зв’язок з рудогенезом; виявити чинники, які зумовлюють формування та просторову локалізацію золотоносності та закономірності розміщення покладів золота; формалізувати головні параметри цих формаційних одиниць для розробки найбільш адекватних комп’ютерних моделей. Авторський колектив розробляє тривимірні структурно-літологічні моделі для різновікових золотоносних алювіальних відкладів України. 3-d візуалізація рудоносних алювіальних відкладів має величезне практичне значення, оскільки особливістю металоносних алювіальних розсипів є швидка фаціальна мінливість металоносних фацій, їх виклинювання, лінзо-, струмене- та кущоподібна форми. Виходячи з первинних геологічних даних, спочатку формується модель окремих ділянок розсипу, а потім усього розсипу загалом. Побудова формалізованих інформаційних моделей осадових басейнів з використанням ГІС-технологій спрощує й прискорює їх створення, перетворює графічні форми в інформаційні системи, що забезпечують пошук, візуалізацію, аналіз залежно від поставленого завдання, використовуючи просторові, хроностратиграфічні, літологічні та інші характеристики складових системи [9, 10]. Формалізація параметрів (стратиграфічні схеми розчленування відкладів, координати й опис свердловин, літологічні границі, границі поширення фацій, концентрація золота та його елементів-супутників у розрізі) і використання ГІС-технологій є основою для побудови цифрових структурно-літологічних, геолого-динамічних і геохімічних моделей. Такі моделі побудовані для найперспективніших ділянок в межах обраних об’єктів з різних геоструктур України. Тривимірні структурнолітологічні моделі дають можливість простежити фаціальну мінливість металоносних фацій, їх взаємовідношення, виклинювання, з’ясувати поширення й взаємовідношення рудоносних літофацій, оконтурити та представити металоносні шари в тривимірному просторі. Значна роль у моделюванні осадових формаційних одиниць належить напрацюванням у галузі літогенетичної мінералогії й літогенетичної геохімії, біомінералізації, що дає змогу визначити корінні джерела мінералу; простежити міграцію, трансформацію та концентрацію золота в процесах седименто- і літогенезу; визначити показники фізико-хімічних умов протікання седименто- і літогенезу; виявити кореляційні зв’язки золота з іншими хімічними елементами; з’ясувати роль органічної речовини в осадовому породо- і рудоутворенні [3, 4, 5, 8]. Дослідження морфології, мікроморфології поверхні, внутрішньої будови, хімічного складу золота ґрунтуються на сучасних електронно-мікроскопічних й мікрозондових дослідженнях речовини з використанням методу дифракції обернено розсіяних електронів (EBSD - технологія). Під час моделювання широко використовуються авторські напрацювання в області формування розсипів важких мінералів флювіальними потоками високої щільності й енергії, а також процеси гідрогенного рудоутворення. Це дає можливість прогнозувати й виявляти рудовмісні поклади в нетипових літофаціях і фаціальних обстановках. Висновки. Отже, осадові відклади України характеризуються значним золотоносним потенціалом, який можна швидко, економічно вигідно та екологічно безпечно розробляти. Основою для

159

прогнозування, пошуків, геологічної розвідки, а також експлуатації золотоносних об’єктів в осадових утвореннях України мають слугувати: їх геолого-генетичні моделі з структурнолітологічним доповненням, які в повному обсязі дають уявлення про геологічну, структурнотектонічну, геоморфологічну позицію об’єкта дослідженя; просторовий і часовий розподіл золотовмісних фацій і літофацій, їх потужність та взаємовідношення; характер підошви й покрівлі золотовмісних утворень та глибини їх залягання; розподіл золота по латералі у вертикальному розрізі тощо. Результати моделювання рудоносних осадових формаційних одиниць України відображені в численних наукових публікаціях, а також у звітах за держбюджетною тематикою Інституту, зокрема “Розробка критеріїв регіонального і локального прогнозу рудоносності фанерозойських формацій України”, “Особливості мобілізації і концентрації золота та міді в літогенетичних процесах осадочних товщ України”, “Геолого-генетичні моделі концентрації золота, міді й срібла в осадових формаційних комплексах України”, “Структурно-літологічне моделювання перспективних геологічних об’єктів соленосних і розсипних титано-цирконієвих і золотоносних формацій”; у звіті спільного проекту Російського фонду фундаментальних досліджень і Національної академії наук України “Цифрове структурно-літологічне й геолого-динамічне моделювання розсипних родовищ важких мінералів”; колективній науковій монографії “Цифровое структурно-литологическое геолого-динамическое моделирование месторождений тяжелых минералов”. Побудовані геолого-генетичні моделі золотоносних осадових формаційних одиниць України можуть слугувати основою для геологічних експертних систем (комп’ютерні програми, що використовують знання й логіку міркувань експерта для вироблення рекомендацій або вирішення проблем), які сьогодні інтенсивно розробляються мають практичне застосування для вирішення прикладних завдань у галузі геології та є основою для наукового супроводу видобувних робіт (оскільки є діючими, легко доповнюються новими даними, дають можливість оперативно створювати необхідні графічні побудови, проводити відповідні розрахунки тощо). ЛІТЕРАТУРА 1.

3. 4. 5.

7. 8.

160

Ковальчук М. С. Перспективні осадові золотоносні формаційні комплекси України//Аспекти геологічної науки на рубежі тисячоліть. Збірка наук. праць ІГН України. Київ, 2001. С. 4–11. Ковальчук М. С. Особливості міграції золота в еволюційно-генетичному ряду залишкових кір вивітрювання і золотоносних розсипів//Геол. журн. 2001. № 2. С. 94–102. Ковальчук М. С. Трансформація форми та морфології поверхні розсипного золота в процесах алювіального седиментогенезу//Геол. журн. 2001. № 4. С. 40–47. Ковальчук М. С., Фігура Л. А. Біомінералізація золота в осадових комплексах України та її екологічні аспекти//Пошукова та екологічна геохімія, 2004. С. 7–10. Ковальчук М. С., Фігура Л. А., Шестаков О. Ю. Гидрогенное золото в осадочных комплексах Украины//Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез: материалы 4-го Всероссийского литологического совещания. М.: ГЕОС, 2006. Т. 2. С. 142–143. Ковальчук М. С. Золотоносність осадових утворень фанерозою України//Сучасні проблеми літології і мінерагенії осадових басейнів України та суміжних територій: зб. наук. праць ІГН НАН України. Київ, 2008. С. 241−247. Ковальчук М. С. Золотоносність різновікових кір звітрювання України//Мінерал. збірник, 2011. № 61. Вип. 1–2. С. 63–69. Ковальчук М. С. Мінералогія розсипного золота України//Записки Українського мінералогічного товариства. К., 2011. Т. 8. С. 126–129.

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. КиевМосква, 2014. 236 с. 10. Хрущов Д. П., Лобасов О. П., Ковальчук М. С., Ремезова О. О., Босевська Л. П., Кирпач Ю. В. Цільові експертні системи геологічного спрямування//Геол. журн. № 2. 2012. С. 87–99. 9.

161

УДК. 550.93

МІНЕРАЛОГІЯ ТА ГЕОХРОНОЛОГІЯ ВАТУТІНСЬКОГО УРАНОВОГО РОДОВИЩА (Інгульський мегаблок Українського щита)

Степанюк Л.М.1, Бондаренко С.М.1, Ковтун О.В.2, Іванов Б.Н.3, Сьомка В.О.1 1 – ІГМР ім. М.П.Семененка, м. Київ 2 – Укр ДГРІ, м. Київ 3 – ПЗЕ-46, КП «Кіровгеологія», м. Первомайськ Розглянуто особливості урановорудної мінералізації на Ватутінському урановому родовищі. Встановлено, що ураноносні альбітити характеризуються специфічністю складу рудних мінеральних асоціацій, що поєднують продукти первинного гіпогенного і вторинного гіпергенного мінералоутворення. Уточнено вік гранітів березівського типу (на які накладені процеси альбітизації) та вік уранової мінералізації Ватутінського родовища.

MINERALOGY AND GEOCHRONOLOGY VATUTINSKIY URANIUM ORE DEPOSITS Stepanjuk L.1, Bondarenko S.1, Kovtun A.2, Ivanov B.3, Syomka V.1, 1 – Institute of geochemistry, mineralogy and ore formation plan, Kyiv 2 – UkrSGRI, Kyiv 3 – State Enterprise “Kirovgeology”, Pervomaysk The features of uranium mineralization for Vatutinske uranium ore deposit have been regarded. It has been established that uranium-bearing albitites contain specific ore associations which combine products of primary hypogene and secondary supergene uranium mineralization. The age of Berezivsky granites which altered by albitization and age of uranium mineralization of Vatutinske deposit have been specified. Ватутінське родовище – єдине промислове родовище натрій-уранової формації, що розташоване на західному екзоконтакті різновікових асоціацій магматичних порід, які складають Новоукраїнський масив та Корсунь-Новомиргородський плутон. Родовище практично рівновіддалене від вищезгаданих інтрузивів, що є предметом дискусії відносно генетичної прив’язки його до одного чи іншого центру гідротермально-метасоматичних процесів та джерел рудної речовини [3, 5]. Разом з тим, структурне положення родовища визначається приуроченістю його до Звенигородсько-Ганнівської тектоно-метасоматичної зони розломів, що простежується в субмеридіанальному напрямку серед гранітоїдів кіровоградського комплексу та метаморфічних порід інгуло-інгулецької серії [6]. Граніти, по яким розвиваються альбітити, відносяться до гранітів так званого березівського типу. До цієї групи гранітів І.Б. Щербаков [8] відносив власне березівські, липнязькі, глодоські, ярошевські і дорофеївські, які формують групу купольних структур в середній та північній частинах Братського синклінорію. Окрім вищезгаданих гранітів, типовий розріз родовища доповнюють мігматити та численні релікти гнейсів, амфіболітів і кристалосланців рощахівської свити інгуло-інгулецької серії. Уранове зруденіння на родовищі просторово пов’язане з альбітитами. В сієнітоподібних породах, в ряді випадків встановлено лише незначне підвищення вмісту урану. Рудоносні лужні метасоматити – альбітити і альбіт-мікроклінові сієнітоподібні породи супроводжуються ореолами вторинних змін вмісних товщ. Головні породоутворюючі 162

мінерали сієнітоподібних порід – мікроклін (30-80 %), альбіт (20-60 %) і темноколірні (0-30 %). Альбітити складені, головним чином, альбітом (60-95 %), темноколірними мінералами (0-20 %) і кварцом (0-35 %). За асоціацією темноколірних мінералів альбітити поділяються на амфібол-піроксенові і епідот-хлоритові. Уранові поклади знаходяться в лежачому боці Головного західного розлому, мають північно-західне простягання і падають на південний захід під кутом 40-80о. Рудні тіла мають лінзоподібну (рис 1) чи складну форму і контролюються накладеними на альбітити зонами катаклазу [3]. Уранові мінерали представлені оксидами (уранініт, настуран, уранова чернь, гідроксиди урану), силікатами (кофінітом, уранофаном, β-уранотилом), титанатами урану - бранеритом, давидитом та ін.

Рис. 1. Геологічна схема одного із фрагментів розташування багатих уранових руд у Ватутінському родовищі. Горизонт 475 м.

Для визначення віку гранітів березівського типу було відібрано дві проби (СМ-1/11 і СМ-2/11) різною мірою метасоматично змінених гранітів, які відслонюються у закинутому кар’єрі на північній околиці смт. Смоліне. Проби уранініту (9/3 і 6) були відібрані з багатих руд глибоких горизонтів (інтервал 470-600 м) шахти. Порода, що вміщує зруденіння, представлена рибекіт-егіриновим альбітитом, що розвивається по бластокатаклазованому граніту. Проба СМ-1/11. Апогранітний рибекіт-мікроклін-альбітовий метасоматит. Порода жовто-сірого забарвлення з слабо проявленою директивною текстурою. Структура характеризується помітною неоднорідністю, яка обумовлюється наявністю крупних зерен польових шпатів розміром 3,2-4 мм, які знаходяться поряд з більш дрібнішими зернами польових шпатів, кварцу і мафічних мінералів розміром 0,8-2,2 мм. В окремих випадах присутні таблички мікрокліну, що сягають розміру до 4,7 мм, які разом з дрібним зернами обумовлюють елементи порфіробластової структури. Ідіоморфні зерна альбіту, які замістили первинний плагіоклаз, слабо ідіоморфний мікроклін і різко ксеноморфний кварц обумовлюють реліктову гранітну структуру. Широко поширена рекристалізація, яка особливо інтенсивно проявляється на міжзернових границях, у вигляді окремих плям і смуг, що складена дрібними округлими зернами кварцу, польових шпатів, стовпчастих і зіркоподібних зерен амфіболів. У таких ділянках структура дрібнозерниста, гранобластова, немато-гранобластова з середнім розміром зерен 0,1–0,3 мм. Менш проявлений бластез на контурах крупних зерен польових шпатів і зрідка у межах самих зерен.

163

Мінеральний склад, %: альбіт – 40, мікроклін – 37-41, кварц – 10-12; другорядні – рибекіт – 8-10; вторинні – кальцит по альбіту; рудні – гематит; акцесорні – циркон, апатит. Хімічний склад (у мас. %): SiO2 – 69,02; TiO2 – 0,13; Al2O3 – 15,75; Fe2O3 - 0,97; FeO – 1,80; MnO < 0,02; MgO – 0,55; CaO – 0,58; Na2O – 4,30; K2O – 6,62; P2O5 – 0,16; H2O – 0,36; В.П.П – 0,36; сума –100,0. Циркон поширений у незначній кількості, виявлений у включеннях в мікрокліні та кварці. Проба СМ-2/11. Граніт метасоматично змінений. Порода жовто-сірого забарвлення, подібна до СМ-1/11, проте набагато менше піддана метасоматичному перетворенню. Текстура плямиста, завдяки наявності окремих плям зелено-сірого забарвлення, розміром 0,7-1 см, і складені скупченнями зерен (у шліфах) амфіболів, епідоту, і частково біотиту. Структура: рівномірно-, середньозерниста з середнім розміром зерен 1-3 мм, з окремими виділеннями мікрокліну розміром до 4,3 мм, також є окремі дрібнозернисті ділянки, які складені зернами розміром 0,3-0,5 мм; ідіоморфні зерна плагіоклазу, біотиту, з підпорядкованим ідіоморфізмом мікрокліну і різко ксеноморфного кварцу обумовлюють гіпідіоморфнозернисту структуру; тектонобластез виражається у рекристалізації на границях польових шпатів і кварцу; елементи катаклазу виражаються у блочному і хвилястому згасанні усіх зерен, а також деякому дробленні кварцу. Мінеральний склад, %: головні – мікроклін – 33-35, плагіоклаз (№ 24-26) – 27, кварц – 25-27; другорядні – біотит – 6-7, рогова обманка – 5, напівлужний амфібол – 1-2; вторинні – серицит, епідот по плагіоклазу, хлорит, епідот і частково – рогова обманка по біотиту; рудні – магнетит, гематит; акцесорні – циркон, апатит, монацит. Хімічний склад (у мас. %): SiO2 – 71,73; TiO2 – 0,14; Al2O3 – 14,08; Fe2O3 -0,89; FeO – 1,87; MnO < 0,02; MgO – 0,62; CaO – 0,81; Na2O – 3,68; K2O – 5,26; P2O5 – 0,18; H2O – 0,32; В.П.П – 0,43; сума – 100,00. Циркон виявлений у включеннях в польових шпатах і кварці, призматичної форми. За кольором найбільш поширені бурувато-жовті, медово-жовті, коричнювато-бурі і коричневі кристали, як поодинокі, трапляються бурувато-рожеві. Бурувато-жовті та медово-жовті кристали – напівпрозорі, коричнювато-бурі і коричневі – не прозорі. Огранення кристалів розвинене добре. Поверхня граней переважно дрібноямчаста (до шагреневої) і лише в поодиноких кристалах рівна, ребра різною мірою заокруглені. Досить часто кристали розбиті системою дрібних тріщин, характерних для кристалів з реліктовими ядрами. Значна частина кристалів має неоднорідне забарвлення, більш світле у центральній частині, через те, що в середині таких зерен присутні ядра більш світлого циркону. У окремих кристалах під бінокуляром відмічаються ядра бурувато-рожевого циркону ізометричної та еліпсоподібної форми. Монацити представлені бурими непрозорими (більше 60 %), бурувато-жовтими напівпрозорими (близько 30 %), медово-жовтими (близько 10 %) та світло-жовтими (поодинокі кристали) прозорими, переважно пампушкоподібними зернами з заокругленими ребрами. Окремі кристали несуть сліди розчинення, які представлені білими скоринками. Багата уранова руда

Як відомо, в рудах Ватутінського родовища середній вміст урану невисокий і змінюється від сотих до перших десятих відсотків. Але за певних умов концентрація урану може різко зростати навіть на порядок і більше. При цьому можуть змінюватися і мінералого-геохімічні особливості руд, як правило, убік підвищення вмісту урану UО2, так і типових для цього типу руд компонентів: V2O5, Sc2O3, SrO2, BaO, PbO, оксидів REE. Подібні руди були виявлені в процесі експлуатаційного видобутку урану на горизонтах в інтервалі 470-600 м. Форма тіл, збагачених на уран, гніздоподібна, лінзоподібна. Розміри їх як по протяжності, так і по потужності змінюються від одиниць до перших десятих метрів.

164

Переходи від рудних тіл до вмісних порід як поступові, так і різкі. Порода, що вміщує зруденіння, представлена рибекіт-егіриновим альбітитом, що розвивається по бластокатаклазованому граніту. Головним породоутворювальним мінералом є альбіт (70-95 %). Він представлений двома генераціями: раннім крупнозернистим, що утворюється за рахунок заміщення польових шпатів, та пізнім (дрібнозернистим), що асоціаціє з егірином. Типові темноколірні мінерали ураноносних альбітитів представлені лужним піроксеном (ряд егірин (акміт)-діопсид (саліт)); амфіболом (ряд рибекіт-актиноліт); флогопітом, хлоритом, епідотом, карбонатом, магнетитом (гематитом), гідроксидами заліза. Егірин - найбільш поширений темноколірний мінерал (5-10 %) в багатих рудах, представлений дрібними голчатими, радіально-променистими, пластинчатими, тичкуватопризматичними, волокнистими агрегатами розміром 0,1–0,2 мм (інколи до 3 мм). За результатами мікрозондового аналізу в егірин-діопсиді встановлено значні концентрації V2O5 – до 2 мас. %; а в піроксені, який належить до діопсид-егіринджеверситового ряду – Sc2O3 – до 12 мас. % [2]. Рудна мінералізація. Ураноносні альбітити характеризуються специфічністю складу рудних мінеральних асоціацій, що поєднують продукти первинного гіпогенного і вторинного гіпергенного мінералоутворення. Умовно виділяються дві генетичні групи уранових мінералів: первинні оксиди U4+ – уранініт та частково настуран, титанати урану (бранерит, давидит); вторинні (гіпергенні) – це мінерали, основою структурного каркасу яких є U6+ , що утворює комплексний катіон уранілу (UO)22+ (уранофан Ca [UО2SiO3OH]2 · 5H2O, скупіт UО3 · 2H2O та ін.) Уранініт (U4+, U6+ Pb, Ca, RЕЕ, Zr)O2-x є первинним мінералом урану на родовищі, розповсюджений украй нерівномірно. На глибоких горизонтах Ватутінського родовища встановлено гніздові скупчення (рис 2a) до 10 мм в поперечнику своєрідних скелетних футляроподібних кристалічних агрегатів мінералу. Крім того, в значній кількості уранініт зустрічається у зростках з магнетитом у вигляді добре огранених кристалічних агрегатів. Мікрозондовими аналізами у складі уранініту виявлено домішки (%, мас.): PbO – до 20,51; СаО – до 6,20; Y2O3 – до 0,78; Ce2O3 – до 3,90; ZrO2 – до 1,72. У більшості випадків уранініт заміщується уранофаном (рис 2b). Вік мінералізації визначений за незміненим уранінітом.

Рис. 2. Електронно-мікроскопічні зображення рудних мінералів Ватутінського родовища. а – густа вкрапленість кристалів уранініту (збільшення 40 крат); b – розвиток уранофану по уранініту (збільшення 2000 крат)

Окрім цього, в багатих рудах присутня значна кількість і інших рудних мінералів.

165

Серед найпоширеніших – гематит, магнетит, рутил, ільменіт, галеніт, пірит, халькопірит, сфалерит, самородний свинець. Останнім часом встановлені досить рідкісні мінерали: сенаїт PbFeFe8Ti12O38; Се-уекфілдіт CeVO4, коронадит РbMn8O16, стронціобарит і ін. Час формування гранітів березівського типу, зважаючи на те, що частина кристалів циркону містить реліктові ядра, визначали за монацитом. Для цього були датовані розмірні фракції монациту із метасоматично зміненого граніту (проба СМ-2/11), отримані шляхом скочування кристалів по нахиленій площині, із яких в ручну під бінокуляром відібрали бурувато-жовті, медово-жовті та світло-жовті напівпрозорі і прозорі зерна. За перетином конкордії дискордією вік монациту 2038.7±0.7 млн. років. Зважаючи, що монацити кристалізувалися одночасно з мікрокліном, біотитом і кварцом, оскільки знаходяться з ними в зростаннях, вік монациту характеризує час формування дослідженого граніту. Останнє досить добре співпадає з часом формування порід (габро-монцонітів і гранітів) Новоукраїнського масиву – 2038-2034 млн. років [7]. Вік уранової мінералізації визначали класичним уран-свинцевим ізотопним методом за окремими зернами уранініту. Для аналізу були використані окремі зерна мінералу, виділені із рудної зони, представленої слобоокисленою рудою. Фігуративні точки свинець-уранових ізотопних відношень окремих зерен уранініту проби 6 розміщуються на двох лініях, які перетинають конкордію в точках, що відповідають числовим значенням віку Т1 = 1752,4±0,6 млн. років, Т2 = 1740,2±5,9 млн. років. Слід зазначити, що мінералогічними методами суттєвих відмінностей в кристалах уранініту проби 6 не було виявлено. В пробі 9/3 уранініти слабо окислені, незважаючи на те, що відбиралися зерна уранініту без видимих ознак окислення, їх уран-свинцеві ізотопні системи виявилися порушеними, вірогідно, відповідно до моделі дифузійної міграції. Максимальною оцінкою віку процесів, що призвели до порушення закритості уран-свинцевої ізотопної системи уранініту проби 9/3 є ізотопна дата 1625 млн. років (мінімальне значення за відношенням 207 Pb/206Pb). Висновки: Граніти березівського типу, на які накладені процеси альбітизації та уранове зруденіння Ватутінського родовища, були сформовані 2038.7±0.7 млн. років тому. Рудні мінеральні асоціації в ураноносних альбітитах характеризуються специфічним складом, що поєднують продукти первинного гіпогенного і різновікового гіпергенного мінералоутворення, що свідчить про складні умови генезису. Урановорудна мінералізація на Ватутінському родовищі формувалася в декілька етапів, найбільш давні кристали уранініту мають вік 1752,4±0,6 млн. років. Цілком вірогідно, що другий етап кристалізації уранініту мав місце 1740,2±5,9 млн. років тому. Процеси, що спричинили порушення уран-свинцевої ізотопної системи уранітів, мали місце не раніше 1625 млн. років тому. Таким чином встановлено, що розрив у часі формування вмісних гранітів березівського типу та багатих руд Ватутінського родовища складає майже 200 млн. років. Враховуючи, що час формування уранової мінералізації практично збігається з часом інтрузії порід Корсунь-Новомиргородського масиву, з великою долею вірогідності можна припустити про їх парагенетичний зв'язок. ЛІТЕРАТУРА 1. Е.Н. Бартницкий, Е.В. Бибикова, В.М.Верхогляд, Г.В.Легкова, В.М.Скобелев, Г.Я. Терец. ИГМР-1 – Международный стандарт циркона для уран-свинцовых изотопных исследований // Геохимия и рудообразование, 1995, вып. 21, С. 164-167. 2. Бондаренко С.М., Іванов Б.Н, Сьомка В.О., Степанюк Л.М., Мельниченко Б.Ф., Грінченко О.В. Нові дані по рудній мінералогії ураноносних альбітитів Інгульського

166

мегаблоку мегаблоку. // Наукова конференція «Теоретичні питання і практика дослідження метасоматичних порід і руд», 14-16 березня 2012 року, м. Київ, - С. 13-15. 3. Генетические типы и закономерности размещения урановых месторождений Украины / Ред. Я. Н. Белевцев. – Киев: Наук. думка, 1995. – 395 с. 4. Геохронологическая шкала докембрия Украинского щита / Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Бартницкий Е.Н - К.: Наук. думка, 1989. - 144 с. 5. Глевасский Е. Б., Крамар О. А. Геодинамические обстановки и металлогения урана центральной части Украинского щита // Збірник наукових праць УГНС НАН та МНС України. - Киев, 2002. Вып. 5/6. – С. 6. Комаров А.Н., Черкашин Л.А. Редкометальные тектоно-метасоматические зоны Украинского щита. – Киев: Наукова думка, 1991. – 180 с. 7. Степанюк Л.М., Андрієнко О.М., Довбуш Т.І., Бондаренко В.К. Геохронологія Новоукраїнського масиву // Минерал. журн. – 2005 – 27, № 1. - С. 8 . Щербаков И.Б. Петрология Украинского щита – Львів: ЗУЦК, 2005. – 306 с. 9. Krough T.E. A law contamination method for hedrotermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determination // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1973. - 37, № 3. - P. 485-494.

167

УДК 552.08:53

ГЛУБИННЫЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Корчин В. А., канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник (Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина), e-mail: korchin@igph.kiev.ua, Коболев В. П., д-р геол. наук, старший научный сотрудник, (Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина), e-mail: kobol@igph.kiev.ua, Буртный П. А., (Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина), Карнаухова Е. Е., канд. геол. наук, (Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина), email: korchin@igph.kiev.ua Увеличение глубинности геологического картирования и изучение возможной локализации месторождений различного минерального сырья должно привести к новому уровню понимания геологического строения изучаемых площадей, их тектономагматического и структурного развития, особенностей металлогении, существенно расширить перспективы применения геофизических методов и в целом повысить эффективность поисково-разведочных работ. Этот комплекс работ вплотную связан с исследованиями физических свойств минерального вещества при различных РТрежимах. Одной из задач петрофизики высоких давлений и температур является разработка дополнительных критериев поиска глубинных геологических объектов, связанных с возможными месторождениями твердофазных полезных ископаемых. Петрофизическое термобарическое моделирование в геофизике дополняет геологическую информативность критериев поиска полезных ископаемых. На основании детального анализа материалов изучения вещественных, структурных и других особенностей горных пород при различных давлениях и температурах, глубинного термобарического моделирования было сделано предположение о возможном существовании глубинных критериев поиска и разведки локализаций полезных ископаемых. Эти критерии тесно связаны с состоянием минерального вещества коровых зон низких сейсмических скоростей, где породы разуплотнены, имеют повышенную пористость, более гигроскопичны.

DEEP PETROPHYSICAL CRITERIA OF PROSPECTING FOR HARD MINERALS Korchin V. A., Kobolev V. P., Burtnyi P. A., Karnaukhova E. E., Subbotin S. I. (Institute of Geophysics of NASU, Kiev, Ukraine), e-mail: korchin@igph.kiev.ua The increase of the deep of mapping crustal structures and the study of possible localization of different raw material deposits must lead to the new level of understanding of geology of the studied areas, their tectonic-magmatic and structural development, substantially to extend the prospects of application of geophysical methods and to promote efficiency of prospecting and exploration works. This complex of works is close related to researches of physical properties of mineral matter at the different РТ-regimes. One of tasks of petrophysics of high pressures and temperatures is the development of additional criteria of the search of deep geological objects, related to the possible deposits of hard minerals. A petrophysical thermobaric modelling in geophysics are complements the geological informing of criteria of search of minerals. On the basis of detailed analysis of materials of study substance, structural and other features of rocks at different pressures and temperatures and deep thermobaric modelling the supposition about possible existence of deep criteria of prospecting and exploration localizations of minerals was done. These criteria are closely related to the state of mineral matter of crust low seismic

168

velosity zones, where rocks unсompressed, have high density, more hygroscopic. Основой современного прогнозирования поисков месторождений полезных ископаемых является система геолого-геофизических критериев и признаков. Геологические, геотектонические, геохимические, геофизические и другие критерии позволяют решать такие вопросы для конкретных регионов, территорий и площадей [1, 2]. Диапазон распределения физических свойств пород вследствие непостоянства их минерального состава и термобарических изменений с глубиной, а также некоторых их структурных и текстурных особенностей довольно большой. Поэтому при глубинном петрофизическом моделировании и выявлении соответствующих критериев предпочтительнее комплексно рассматривать физические свойства основных петрофизических разностей исследуемых объектов [3–7]. В ходе выполнения работ нами были проанализированы материалы многолетних исследований физических параметров горных пород, отобранных на территории Украины. Некоторые результаты исследований представлены на рис. 1, 2. n,%

n,% 12

n,%

11 12

11 10 9

5,7

5,2

6,0 6,8 Vp,км/с

2 3

2 I I

3 I

6 4

6 5

8 9

8 10

3,1

2 I

6 I

3,5 3,9 Vs,км/с

2,5

1 I I 2,7

2,9 3,1 ρ,г/см ³

Рис. 1. Вариационные кривые распределения скорости распространения упругой волны продольной (а) и поперечной (б) поляризации, а также плотности (в) пород района исследований: 1 – гранитоиды (22 обр.); 2 – плагиограниты (28); 3 – мигматиты (25); 4 – гнейсы (28); 5 – чарнокиты (24); 6 – диориты (23); 7 – эндербиты (35); 8 – кристаллосланцы, гнейсы двупироксеновые (18); 9 – анортозиты, лабрадориты (32); 10 – габбро (28); 11 – пироксениты (28); 12 – габбро-нориты (17). Одно деление вертикальной шкалы – 10 %.

Изучались породы различных районов Украинского щита (УЩ), перспективные на поиск и разведку полезных ископаемых и наиболее исследованные геофизическими методами [4, 6]. Обобщены данные почти 60 тысяч измерений: упругих (VP, VS), плотностных (σ), теплофизических (α, λ) электрических (ρ, ε, Е), магнитных (I, Н) характеристик. Для всех пород выполнены необходимые петрографические исследования. Затем, после детального статистического анализа всего материала, полученного при атмосферных условиях (рис. 1), подбиралась коллекция пород для измерений в различных термодинамических условиях: при гидростатическом давлении (каждый 5–10 образец) и при совместном воздействии Р и Т, изменяющихся в изобарических, изотермических и программных режимах [3, 7]. РТ-программы опытов соответствуют распределению с глубиной давлений и температур, характерных для конкретного изучаемого региона. Как правило, в РТ-условиях изучается каждый 10–15 образец исходной коллекции пород (рис. 2). В настоящее время обобщены материалы около 300 образцов пород, изученных в нескольких различных РТ-режимах опытов. Приведем некоторые данные совместного

169

анализа материалов исследованных пород отдельных площадей УЩ с целью выявления возможных термодинамических, петрофизических критериев поиска и разведки месторождений полезных ископаемых. Для этого были выполнены работы по диагностическому использованию особенностей термобарических изменений упругих характеристик однотипных минеральных ассоциаций различных геологических объектов. В основу исследований были положены материалы сравнительного анализа результатов соответствующих петроскоростных РТ-опытов для четырех участков центральной зоны Ингуло-Ингулецкого района УЩ [8]. 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 Vp,км/с

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Рис. 2. Изменение средних экспериментальных значений VP=f(PT)=f(H) для различных типов пород района петрофизического моделирования: интервалы глубин, км: а – 0–3–5–8; б – 8–1–15–20; в – 20–25–30. Вертикальные штриховые линии ограничивают значения VГСЗ для соответствующих глубин центральной части УЩ. Цифры по вертикали: 1, 2 – гнейсы пироксен-амфиболбиотитовые (бугская серия); 3, 4 – гнейсы биотитовые (ингуло-ингулецкая серия); 5–11 – граниты побужского, кировоградско-житомирского комплексов (5–7), равномернозернистые (8, 9), порфиробластовые (10, 11); 12 – плагиограниты; 13, 14 – гранодиориты; 15 – чарнокиты, 16 – диориты; 17 – эндербиты; 18 – лабрадориты, анортозиты; 19 – основные грнанулиты; 20 – габбро; 21 – габбро-нориты, 22 – гнейсы двупироксеновые, кристаллические сланцы; 23 – пироксениты

Для этого изучались образцы пород керна неглубоких скважин, пробуренных в восточном крыле Приингульской синклинали в поле развития биотитовах гнейсов чечелеевской свиты (Аджамский и Демешковский участки) и к востоку от нее – в зоне развития купольных структур, межкупольные синклинали которых выполнены биотитпироксеновыми гнейсами спасовской свиты (Вершино-Каменский и Корбовский участок). Измерялись скорости распространения упругих волн и их плотность при различных термобарических условиях опытов. Обнаружены различия упругих характеристик пород и их изменений в условиях высоких давлений и температур для однотипных образований, которые можно объяснить лишь учитывая структурные, метаморфические и геохимические процессы, характерные для изучаемых участков [8]. Сопоставляя результаты РТисследования упругих свойств пород указанных выше четырех участков, отметим, что Аджарский по сравнению с Демешковским, сформирован минеральными образованиями более совершенной структуры, которые, по-видимому, не подвергались интенсивному региональному метаморфизму и, возможно, находятся сейчас в зоне высоких направленных напряжений и малоактивных метасоматических преобразований. Для Аджамского участка вероятно наличие более глубоких термобарических низкоскоростных волноводов, чем для 170

Демешковского, которые могут быть здесь на глубинах 3–8 км (зоны термобарического разуплотнения) [3, 4, 8]. Упругое состояние пород Демешковского участка указывает, что ранее они уже претерпели значительные и многократные метаморфические преобразования под воздействием высоких давлений и температуры, стали более рыхлыми и проницаемыми, слабо реагируют на повторные РТ-воздействия. Следовательно, здесь, очевидно, происходили интенсивные метасоматические процессы, обуславливающие возможную рудную минерализацию (это в некоторой степени подтверждено полевыми изысканиями). Аналогичные выводы можно сделать соответственно об Вершино-Каменском и Корбовском участках, хотя указанные особенности там менее выражены. Таким образом, по нашим данным более перспективными для поисков полезных ископаемых являются Демешковский и Корбовский участки. Подтверждение такому предположению необходимо искать в строении глубинных горизонтов изучаемых площадей, где в гнейсовых толщах на небольших глубинах расположены зоны низких скоростей (ЗНС). Последние в свою очередь характеризуются разуплотнением сплошности среды, активным перемещением метасоматических растворов [9, 10, 11]. Поэтому особое внимание уделялось созданию разноглубинных комплексных петрофизических моделей литосферы, в которых синтезируются данные различных РТ-экспериментов и геолого-геофизическая информация [3, 4, 6, 9]. Системный анализ построенных нами петроскоростных моделей земной коры центральной части УЩ позволил выявить логические связи поверхностной геологии этого района с глубинной структурой и вещественным составом, чему способствовало усовершенствование методики петроскоростного моделирования глубинных горизонтов коры при обобщении материалов РТ-исследований скорости распространения упругих волн и упругих параметров различных пород, их плотности, а также широкого комплекса геологогеофизических данных [3, 4]. Это позволило трансформировать результаты выполненных здесь сейсмических исследований (ГСЗ и МОВОГТ) в физико-механическую и литологическую информацию на фоне сложных структур коры. На основании наших построений, помимо уточнения положения и состава ее глубинных горизонтов, оказалось возможным предположить существование на различных глубинах области аномального физико-механического состояния пород. Это в первую очередь относится к коровым зонам низких сейсмических скоростей термобарической природы [9]. Породы в ЗНС обладают повышенной хрупкостью и сжимаемостью, а также пониженными значениями модуля сдвига. И, следовательно, здесь в условиях коровых сложных термоупругих напряжений происходит разуплотнение породы, контролируемое повышенной структурной неоднородностью, разуплотнением минерального вещества, понижением его плотности, повышенной пористостью [12]. На основании построенных в процессе глубинного геологического картирования (ГГК200) петроскоростных разрезов, профилей 1—1' и 3—3' и термобарического петрофизического моделирования вдоль них [3] обнаружены на различных глубинах зоны аномального физико-механического состояния пород, так называемые ЗНС (рис. 3). Относительно высокая контрастность упругих свойств пород в ЗНС зонах разломов (по отношению к вмещающей среде) позволила по данным MOB проследить разломы внутри кристаллического фундамента [3]. Анализ данных об углах падения и отражающей способности разломов в пределах исследуемой территории позволил выявить несколько уровней изменений этих параметров по вертикали. В частности углы падения изменяются здесь от близких к вертикальным (с отчетливой тенденцией к выполаживанию) до субгоризонтальных. Кроме того, глубинные этажи с высокой субгоризонтальной акустической неоднородностью представляющих их пород можно увязывать с ЗНС. Зоны низких скоростей в земной коре как ее неотъемлемая часть стабилизируют устойчивость литосферы. В силу ослабленных упругих характеристик пород в этих зонах происходит релаксация интенсивных полей напряжений тектонически активных процессов.

171

Подтверждением служит фиксация наибольшего количества очагов коровых землетрясений на глубинах расположения ЗНС. С учетом состояния пород в ЗНС (областях разуплотненных пород) их наличие может служить критерием поиска полезных ископаемых, поскольку эти зоны наиболее проницаемы для мигрирующих минеральных сред в земной коре. Наиболее перспективны в данном аспекте горизонты палеообластей ЗНС, которые, возможно, в настоящее время находятся вблизи поверхности в результате эрозии коры. В этих областях наиболее вероятны образование и локализация твердофазных полезных ископаемых, газожидких углеводородов, например, неорганического происхождения. Й

р а з л о м

С К И Й

И й

+ +

Ингулецкий массив

+ ++ + + + +

3' Малеевский купол

+ + + + +

Й РИ НО ЛИ НК СИ Й + +

+ + +

КИ ++

о м з л р а

ТС +++

Казанковское поднятие

РА

+ + + +

И Н

К а л и н о в с к и й

о шк НГ р уГ У Л Ь

я н л ь

Воссиятский массив +

Долинский массив

+ + + + + ++ + + Новый + + Буг + + + о + + в с ++ к + и

+ + + ++ +

Криничеватский купол

Л О М Р А З

+ + +

Боковянский массив

С К И Й К А М Е Н

Бобринецкий массив

И Н Г У Л О

...... ...... ++ .......... + + ...... ...... ......... ++ ...... ...... ..+.++ ++ ++ .......... ..... + .......... + + . + . ..... ++ .......... .... . .......++ ....... + .. .......... ..... .. .... .......... + .. + .......... ........ ..... ... ++++.... .................... ..++......+ ... .................... .. ++ +.................... ... .... .................... .. .......... .......... . .. + . + .......... ... .................... +.... .. ....... ++++.++ +.......... .................... ............ ... +..... .......... + + ..... .......... +..... .......... + .......... 1 +..... .......... .......... .......... + + .... ... .. . ...... . . .. Долинская + ...... Бобринец ..... 1' . + ++ ...... ... + + ... ... .. .+ ++++ ... .. .. +++ ++ + + + + ++ + ... + + + + + + ++ + . .....+ +++++++ + + + ++ ++ + .. + + + + ++ + + .. ++++++++++ + ... + ++ .. + . + ++ + ++ + + + ++ + ... + + + ++ ... + + + + + + ..... + + + + ++ + + ++++ + ++ ++ + .. . + ++ ++ + +++ + ++ ++ + +++ + + + + ++ + + + + ++ +

1’

3’

Рис. 3. Геоструктурная схема Ингуло-Ингулецкого района центральной части УЩ в рамках площади ГГК-200: 1 – плагиограниты и плагиомигматиты днепропетровского комплекса; 2 – диориты порфиробластовые, чарнокиты и граниты трахитоидные новоукраинского комплекса; 3 – гранодиориты порфиробластовые, граниты и мигматиты кировоградского комплекса; 4 – массивы приразломных зон средне- и мелкозернистых гранитов кировоградского комплекса; 5 – карбонатно-терригенный комплекс родионовской свиты; 6 – вулканогенно-осадочный комплекс соответственно спасовской и каменно-костоватской свит; 7 – флишевый комплекс соответственно чечелеевской и рощаховской свит; 8 – зоны разломов; 9 – профили петроскоростного моделирования; 10 – области интенсивного развития процессов метасоматоза, локализации участков сульфидной минерализации, оруденения и концентрации геохимических аномалий, генетически связанные с коровыми ЗНС, зонами разуплотнения, повышенной трещиноватостью пород [3]

Приобретая характер широкомасштабной системы сквозных глубинных нарушений в коре, указанные зоны в период активизации тектономагматических процессов являются наиболее проницаемыми. С ними связывается повышение интенсивности теплового потока, поступление продуктов магматизма (в том числе в виде гидротермальных растворов) и активизация процессов метасоматоза, т. е. здесь наблюдается современное формирование локализаций полезных ископаемых. Являясь корневой системой приповерхностных разломных структур, эти зоны в последующие этапы тектоно-магматической активизации способствуют выносу,

172

перераспределению, формированию и локализации минерального вещества в близповерхностных частях коры. Они характеризуются существенными геохимическими аномалиями и наличием оруденений, приуроченных к глубинным разломам и термобарическим зонам разуплотнения коры, которые, естественно, генетически связаны с проявлениями разноглубинных тектоническо-метасоматических процессов [9, 10, 12]. Зоны низких скоростей из известных глубинных аномалий физических полей наиболее доступны для изучения различными геолого-геофизическими методами, в том числе сверхглубоким бурением, что способствует их наиболее детальному и перспективному изучению с целью поисков полезного минерального сырья и уточнения глубинного строения Земли, объяснения и предсказания процессов коровых землетрясений. Таким образом, коровые зоны разуплотнения минеральной среды (зоны низких скоростей) могут служить глубинным диагностическим признаком при поисках месторождений полезных ископаемых. ЛИТЕРАТУРА 1. Кировоградский рудный район. Глубинное строение. Тектонофизический анализ. Месторождения рудных полезных ископаемых/Под ред. В. И. Старостенко, О. Б. Гинтова. Киев: РПЦ “Галактика”, 2013. 500 с. 2. Старостенко В. И., Казанский В. М., Дрогицкая Г. М., Макивчук О. Ф., Попов Н. И., Тарасова Н. Н., Трипольский А. А., Шаров Н. В. Связь поверхностных структур Кировоградского рудного района (Украинский щит) с локальными неоднородностями коры и рельефом раздела//Геофизический журнал. 2007. 29. № 1. С. 3–21. 3. Корчин В. А., Буртный П. А., Коболев В. П. Термобарическое петрофизическое моделирование в геофизике. Киев: Наукова думка, 2013. 312 с. 4. Буртный П. А., Корчин В. А., Карнаухова Е. Е. Моделирование вещественного состава глубинных горизонтов земной коры (новая концепция интерпретации геофизических данных). Saarbrücken: LAP Lambert Akademic Publishing, 2013. 188 c. 5. Лебедев Т. С., Корчин В. А., Савенко Б. Я. и др. Физические свойства минерального вещества в термобарических условиях литосферы. Киев: Наукова думка, 1986. 200с. 6. Лебедев Т. С., Корчин В. А., Буртный П. А. Новые аспекты геофизического приложения результатов термобарических исследований упругих свойств горных пород//Геофизический журнал. 1987. 9. № 2. С. 55–69. 7. Лебедев Т. С., Корчин В. А., Савенко Б. Я. и др. Петрофизические исследования при высоких РТ-параметрах и их геофизические приложения. Киев: Наукова думка, 1988. 243 с. 8. Лебедев Т. С., Корчин В. А., Буртный П. А., Корнейчик Г. Н. Диагностическое использование особенностей РТ-исследований упругих характеристик однотипных пород различных геологических объектов//Геофизический журнал. 1991. 13. № 5. С. 34–46. 9. Корчин В. А. Термодинамика коровых зон низких сейсмических скоростей (новая научная гипотеза). Saarbrücken: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. 280 с. 10. Корчин В. А. Структурные особенности минеральной среды в РТ-условиях различных глубин земной коры//Геофизический журнал. 2007. 29. № 3. С. 49–66. 11. Корчин В. О., Буртний П. О., Карнаухова О. Є. Зв’язок термобаричної зони низьких сейсмічних швидкостей земної кори з глибинними геологічними процесами//Збірник наукових робіт “Енергетика землі, її наукові прояви, науково-практичне використання”. Київ: ВПЦ “Київський університет”. 2006. С. 99–104. 12. Корчин В. А. Коровые зоны низких скоростей – перспективные горизонты локализаций глубинных углеводородов//Глубинная нефть. 2013. 1, № 8. С. 1099–1116.

173

УДК 551.263.036:551.763.1(477)

ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧНА МОДЕЛЬ НИЖНЬОКРЕЙДОВИХ КОНТИНЕНТАЛЬНИХ ВІДКЛАДІВ ЦЕНТРАЛЬНОЇ ЧАСТИНИ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА І ПОВ’ЯЗАНИХ З НИМИ КОРИСНИХ КОПАЛИН Крошко Ю. В., (Інститут геологічних наук НАН України, м. Київ, Україна), E-mail: tamagoji.79@mail.ru Висвітлено результати побудови геолого-генетичної моделі нижньокрейдових континентальних відкладів центральної частини Українського щита. Простежено еволюцію формування річкових палеодолин і розсипів золота, які пов’язані з ними. Визначено чинники, які зумовили формування та просторову локалізацію золотоносних розсипів.

GEOLOGICAL-GENETIC MODEL OF THE LOWER CRETACEOUS CONTINENTAL SEDIMENTS OF THE CENTRAL PART OF THE UKRAINIAN SHIELD AND ASSOCIATED MINERAL RESOURCES Kroshko Yu. V., (Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine), Kyiv, Ukraine, E-mail: tamagoji.79@mail.ru The results of the construction of geological-genetic models of the Lower Cretaceous continental deposits of the central part of the Ukrainian shield. The evolution of the formation of river paleovalleys and gold placers, which are associated with them. The factors that led to the formation and spatial localization of gold placers. Вступ. Нижньокрейдові флювіальні відклади є найдревнішими континентальними утвореннями в межах центральної частини Українського щита. У результаті різнопланових досліджень, які були проведені в різні роки виробничими організаціями й науковцями, у товщі виявлені рудопрояви й родовища різних видів твердих корисних копалин. На думку автора, ресурсний потенціал досліджуваних відкладів ще не вичерпаний. У зв’язку з цим, автор узагальнив фактичний матеріал попередників, провів власні дослідження, на основі яких під науковим керівництвом М. С. Ковальчука створена геолого-генетична модель нижньокрейдових континентальних відкладів (і корисних копалин, що з ними пов’язані) центральної частини Українського щита. Матеріали та методи дослідження. В основу досліджень покладено: матеріали виробничих звітів по геологічній зйомці території масштабу 1:50 000 і 1:200 000; тектонічна карта України масштабу 1:1 000 000 та 1:500 000; літолого-фаціальні, палеогеографічні карти території центральної частини Українського щита; карти закономірностей розміщення корисних копалин у межах території досліджень; матеріали дослідження літології нижньокрейдових континентальних досліджень, зокрема й авторські. Під час досліджень використовувалися структурнотектонічний, палеогеоморфологічний, палеопотамологічний методи досліджень, а також фаціально-формаційний аналіз.

174

Виклад основного матеріалу. Територія центральної частини Українського щита має складну геологічну й розламноблокову будову, результатом якої є строкатий петрографічний склад порід кристалічного фундаменту, їх взаємовідношення у просторі та рудна мінералізація. Прояви золота в кристалічних породах фундаменту району досліджень різновікові й відрізняються за генезисом, морфологією, мінеральними формами. Прояви корінної золотоносності, які поширені безпосередньо в межах розвитку річкових палеодолин, пов’язані з ендотермальною формацією золото-сульфідного типу [2, 3]. Прояви цієї формації локалізовані в різноманітних породах дністровсько-бузької та росинсько-тікицької серій архею й представлені зонами окварцювання із золотом і сульфідами. Вони простежуються в графітбіотитових і піроксен-плагіоклазових гнейсах, кристалосланцях, амфіболітах. Усі породи метаморфізовані в умовах амфіболітової й гранулітової фацій метаморфізму. Під час переходу від амфіболітової до гранулітової фацій метаморфізму відбувалися контактовометасоматичними процеси, на які вказують скарноїди, котрі складені вапняковомагнезіальними залізистими мінералами. Усі прояви золота (Водяники, Скалеве, Кальниболото та ін.) локалізовані в зонах розривних порушень [2, 3]. Зруденіння тяжіє до зон інтенсивного катаклазу, окварцювання та сульфідизації порід, частково золото пов’язане з графітом. Складна розламно-блокова тектоніка зумовила диференціацію тектонічних рухів як уздовж диз’юнктивних порушень, так і вздовж контактів різних за генезисом і петрографічним складом порід, що призвело до створення тектонічних депресій. До початку крейдового періоду відбулася регресія морського басейну, встановився стабільний тектонічний режим і відбулася пенепленізація рельєфу. В умовах гумідного тропічного клімату на різних за генезисом, віком та петрографічним складом породах фундаменту сформувалися площові й лінійні каолінові та латеритні кори вивітрювання. Формування постійних водних артерій відбувалося по ослаблених ділянках земної кори – тектонічних депресіях, які контролювалися диз’юнктивними порушеннями різного рангу, блоковою тектонікою та зонами контактів різних за петрографічним складом порід. Саме ці чинники зумовили характер розміщення річкових долин та їх морфологію. Низький рівень базису ерозії спричинив інтенсивне врізання водотоків в елювіальний субстрат і формування ерозійно-тектонічних депресій, які заповнювалися алювіальним матеріалом. Нижньокрейдові флювіальні утворення апту-нижнього альбу представлені смілянськими та виржиківськими шарами й утворюють нижньокрейдову, континентальну, платформну, гумідну, передтрансгресивну, піщано-глинисту субформацію, яка є парагенезисом глинисто-каолінітового бокситоносного й піщано-глинистого комплексів [11]. Поширені відклади спорадично й збереглися від розмиву до наших днів у вигляді звивистих смуг, що нагадують контури річкових долин, загальну схему яких намітили Веклич М. Ф., Гойжевський А. А. та ін. [1, 5]. Питання просторового поширення, стратиграфічного розчленування, будови, літологічного й мінерального складу, геохімії континентальних відкладів у різні роки висвітлили в наукових працях і виробничих звітах Ю. Б. Басс, Н. М. Баранова, Ю. І. Вєтров, М. А. Воронова, В. Х. Геворк’ян, Ф. М. Дисса, М. Д. Ельянов, С. Я. Єгорова, Ю. Т. Єрмаков, К. М. Заруцький, В. Г. Злобенко, І. П. Іллічова, М. С. Ковальчук, О. К. Мазур, В. Т. Погрібний, В. К. Рябчун, В. М. Соловицький, Г. С. Соловйов, О. Є. Шевченко, О. А. Шевчук, Г. А. Шварц та ін. Річкові долини стали не тільки шляхами транспортування матеріалу зі щита на його схили та в суміжні структури (Дніпровсько-Донецьку й Причорноморську западини), а й вмістилищем різних корисних копалин, зокрема ільменіту, монациту, золота, бокситів, вторинних каолінів та вогнетривких глин [4, 6, 8, 9, 10, 11, 14]. Корисні копалини характеризуються стійким зв’язком з певними літофаціальними комплексами, генетичними типами відкладів і фаціями, утворення яких контролювалося відповідними

175

палеогеографічними обстановками, що визначалися тектонічним режимом, рельєфом, кліматом. На морфологічні особливості річкових палеодолин суттєвий вплив мав палеорельєф окремих ділянок, зумовлений тектонічним режимом різних блоків кристалічного фундамент, а також розламна тектоніка. Закладення річкових долин у пухкому елювіальному субстраті зумовило: нестійкість бортів депресій до водної ерозії та значний прояв делювіально-пролювіальних процесів, у результаті яких сформувалися поклади перевідкладених бокситів, бокситоподібних порід, просторово парагенетично пов’язаних з корою вивітрювання порід основного складу; схилові та у вигляді конусів виносу розсипи важких мінералів. Річки мали нестабільне положення русла (відбувалася постійна міграція русла по латералі), у результаті чого формувався контур алювіальних утворень завширшки в декілька кілометрів. Значна міграція русел по латералі, їх розгалужений, меандруючий характер спричинювали формування великої заплави, у межах якої в умовах заплавно-озерних і заплавно-болотних фацій формувалися поклади вторинних каолінів і вогнетривких глин. Інтенсивні процеси вивітрювання в умовах вологого жаркого тропічного клімату сприяли перенавантаженню річкових долин теригенним матеріалом, а на окремих ділянках – до подавлення річкового стоку схиловими процесами. Зокрема нестійкість до процесів ерозії бортів річкових палеодолин призводила до формування делювіально-алювіальних відкладів, інтенсивні атмосферні опади зумовили формування делювіально-пролюваіальних утворень, а значна міграція русла по латералі призвела до формування старорічищ і відповідних їм фаціальних утворень. Процеси хімічного вивітрювання відігравали важливу розсипоутворювальну роль, забезпечуючи досить досконале вивільнення від зростків основного фонду золота, ільменіту, монациту, циркону. Для розсипів кора вивітрювання була не тільки проміжним джерелом розсипоутворювальних мінералів, а й виконувала роль плотика, у результаті чого їх концентрація відбувалася в западинах плотика, утворюючи рудоносні “кущі”, “кишені” [11]. Специфіка алювіального седиментогенезу, пов’язаного з розмивом і перевідкладанням продуктів кір хімічного вивітрювання, зумовила формування розсипних рудопроявів важких мінералів у фаціях прируслової відмілини та заплав [11]. Найсприятливішими умовами формування розсипів були ділянки контакту блоків з різноспрямованим конседиментаційним розвитком, ділянки контакту різних петрографічних та генетичних типів порід, а також ділянки розмиву зон розривних порушень. Наявність зазначених чинників спричинювала інтенсивне надходження важких мінералів в алювій, сповільнення течій та концентрацію важких мінералів. Перехід від одного петрографічного типу порід до іншого призводив до чергування в будові долини звужених і розширених ділянок. Це спричинювало значні швидкості та інтенсивну ерозію в межах одних ділянок і зменшення швидкості флювфіального потоку та інтенсивне нагромадження теригенного матеріалу (зокрема й важких мінералів) в межах інших. На ділянках успадкованого положення русла (прямолінійних, однорукавних) контур розсипів мав просту форму вузького днища. У кожний наступний цикл відбувалося перевідкладення раніше сформованого розсипу на нижчим ерозійний рівень. На ділянках з нестабільним положенням русла формувався контур розсипу завширшки в декілька кілометрів, який об’єднував рудоносні пласти різних вікових генерацій. Такий контур розсипу значно ускладнювався в місцях впадіння приток у головну водну артерію. Великі концентрації важких мінералів визначено на ділянках розширення русел річок, де швидкість водного потоку різко зменшувалась порівняно з вузьким руслом. Морфологія й положення розсипів у плині розвитку річкової долини постійно змінювалися та ускладнювалися внаслідок дії пролювіально-алювіальних, делювіально-алювіальних процесів, міграції русла, діяльності бокових притоків. У результаті сформувалася складна мозаїчна картина заміщення літофацій і фацій і, як наслідок, рудоносності алювіальних відкладів.

176

Поступове підвищення базису ерозії, унаслідок трансгресії морського басейну, спричинило зміну гідрологічного режиму палеорічок, сповільнення їх ерозійної діяльності та посилення схилових процесів у бортових частинах. Наростання трансгресії призводило до підпруджування гирла палеорічок, утворення лиманів, дельт [9, 10, 13]. Утворення останніх залежало від особливостей морфології рельєфу, який існував перед фронтом морської трансгресії, а також тектонічного режиму окремих блоків порід фундаменту. Зміна тектонічного режиму спричинила еволюцію палеогеоморфологічних обстановок, зокрема ділянки підвищеної денудаційної рівнини зміщувалися в бік субширотного вододілу (який розмежовував річкові долини Дніпровсько-Донецького й Причорноморського басейну стоку), поступаючись місцем низинним та акумулятивним рівнинам [13]. У верхньому альбі на територію центральної частини Українського щита трансгресувало море. Ерозійнотектонічні долини були сприятливими шляхами для його проникнення в межі суходолу. У результаті трансгресії палеоалювіальні відклади частково розмивалися, однак більша їх частина була похована під морськими утвореннями. У наступні геологічні епохи (середній палеоген) нижньокрейдові палеоконтинентальні відклади знову зазнали часткового розмиву, оскільки нова гідросітка успадкувала древні річкові долини для вироблення своїх русел [12, 14]. Унаслідок такого успадкування відбулася геохронологічна транзитність речовини (зокрема й золота, ільменіту та ін.) на вищі стратиграфічні рівні. Висновки. Створена геолого-генетична модель нижньокрейдових континентальних відкладів центральної частини Українського щита є основою для постановки ревізійних робіт на різні види корисних копалин та їх подальшої розробки. На основі створеної бази даних (координати, відмітка устя й підошви свердловин, літофації, фації, уміст золота) за допомогою програмних середовищ QGis 2,0, Golden Software Surfer 11, Golden Software Strater 3 автор побудував літологічні колонки по окремих свердловинах та провів їх кореляцію; побудовував карту поверхні й підошви алювіальних утворень у межах перспективної ділянки; побудував літофаціальну й фаціальну карти перспективної ділянки; визначин просторовий розподіл золота в межах перспективної ділянки. Отже, геологогенетична модель, доповнена цифровою структурно-літологічною моделлю перспективних ділянок, є основою для постановки ревізійних робіт на різні види корисних копалин у межах досліджуваної осадової формаційної одиниці. ЛІТЕРАТУРА 1. Веклич М. Ф. Палеогеоморфологія областей Українського щита. К.: Наукова думка, 1966. 119 с. 2. Ветров В. А., Риндич В. Р., Гречушкина Т. А. Отчет по общим поискам для оценки перспектив россыпной золотоносности нижнемеловых песков Канев-Звенигородской депрессии в Черкасской области УССР за 1977–1980 г. К., 1980. 3. Володин Д. Ф. Геологическая карта масштаба 1:50 000 территории листа М-36-98 А, Б, В, Г и М-36-99 А, В//Отчет ГСП № 12. ЮУГЭ за 1960–1962 гг. К., 1963. 4. Геворкьян В. Х. Литология и минералого-геохимические особенности нижнемеловых отложений юга Украины. Киев: Наукова думка, 1981. 276 с. 5. Гойжевский А.А. Рельеф поверхности фундамента Украинского щита//Геол. журнал, 1977. Т. 37. Вып. 2. С. 99–107. 6. Гойжевский А. А., Шевченко О. Е. Циклы мезо-кайнозойского осадконакопления на Украинском щите//Геол. журнал, 1978. Т. 38. № 6. С. 1–9. 7. Гойжевский А. А. Тектонические условия образования полезных ископаемых осадочного чехла Украинского щита. Киев: Наукова думка, 1982. 180 с.

177

8. Заруцкий К. М., Ветров Ю. И., Злобенко И. Ф. О находке золота в аллювии погребенных раннемеловых долин центральной части Украинского щита//Геол. журнал, 1980. Т. 40. № 3. С. 149–151. 9. Ильичева И. П. Условия формирования литофациальных комплексов нижнего мела южного склона Украинского щита: дис…. кандидата геол. - мін. наук: 04.00.21/Ильичева Ирина Павловна. К., 1992. 210 с. 10. Ковальчук М. С. Літологія нижньокрейдових континентальних відкладів північного схилу центральної частини Українського щита та умови утворення в них розсипищ важких мінералів: дис…. кандидата геол. - мін. наук: 04.00.21/Ковальчук Мирон Степанович. К., 1993. 230 с. 11. Ковальчук М. С. Особливості міграції золота в еволюційно-генетичному ряду залишкових кір вивітрювання і золотоносних розсипів//Геол. журнал. 2001. № 2. С. 94–102. 12. Ковальчук М. С., Крошко Ю. В. Фанерозойский палеоаллювиальный седиментогенез у пределах Украинского щита//Матеріали п’ятої Всеукраїнської науково-краєзнавчої конференції Мінерально-сировинні багатства України: шляхи оптимального використання. Володарськ-Волинський, 2012. С. 19–22. 13. Литолого-фациальные, палеогеографические карты и карты закономерностей размещения полезных ископаемых территории Украины. К.: Госгеолслужба Украины, 2001. 150 с. 14. Семенюк Н. П., Заруцький К. М. Палеогеоморфологічні критерії прогнозу розсипного золота в центральній частині Українського щита//ДАН України, 1992. № 1. С. 84–86.

178

УДК 553.31

ИЗУЧЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА СТАДИИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ (на примере Еристовского месторождения железистых кварцитов)

Лысенко А. А., УкрГГРИ, Киев, Украина, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua; Мега Р. В., ООО “Еристовский горнообогатительный комбинат”, Комсомольск, Украина,office@yeristovo.com Жужома В. Н., УкрГГРИ, Киев, Украина, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua Опыт промышленной эксплуатации месторождений различных видов минерального сырья показывает, что по большинству из них в процессе разработки проводится их дальнейшее изучение. Обычно эти работы выполняются в рамках эксплуатационной разведки, задачи и методика которой зависят от конкретного вида полезного ископаемого. Практическое воплощение работ по доизучению объекта в процессе его эксплуатации рассмотрено на примере Еристовского месторождения железистых кварцитов.

DEPOSITS ADDITIONAL EXPLORATION DURING THE OPERATIONAL PHASE (on example of Eristov ferruginous quartzite deposit) Lysenko A. A., SE Ukrainian State Geological Research Institute, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua Mega R. V., LTD “Eristov Mining Plant”, Komsomolsk, Ukraine, office@yeristovo.com Zhuzhoma V. N., SE Ukrainian State Geological Research Institute, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ ukrdgri.gov.ua Industrial exploitation experience of various minerals shows that the majority of them during mining process is carried to further studying or additional study of them. Typically, these works are carried out within the framework of exploitation intelligence, tasks and techniques which are considered by SRC instructions for use of reserves classification by specific types of natural resources. Practical use of this work type is considered on example of Eristov ferruginous quartzite deposit. В процессе эксплуатации месторождений, как правило, выполняется их дальнейшее изучение. Это касается объектов различных видов полезных ископаемых – металлов, неметаллов, горючих. Обычно доизучение проводится на месторождениях сложного геологического строения с невыдержанными условиями залегания полезного ископаемого, изменчивыми параметрами оруденения, непостоянными качественными показателями, которые могут меняться как по падению, так и по простиранию. Проведение доизучения в процессе эксплуатации во многих случаях рекомендуется ГКЗ при рассмотрении материалов геолого-экономических оценок конкретных объектов и утверждении запасов по ним. Однако добывающие предприятия и сами заинтересованы в получении дополнительных данных об объекте разработки, необходимых для обеспечения высокой эффективности добычных работ, планирования качества добываемой руды и полноты извлечения полезного ископаемого из недр. На месторождениях, которые введены в разработку, согласно п. 26 “Класифікації запасів и ресурсів корисних копалин державного фонду надр” (Київ, 1997), должна проводиться доразведка и эксплуатационная разведка. При этом методические руководства для выполнения этих работ разрабатываются горнодобывающими предприятиями. Так, для Еристовского и аналогичных ему месторождений руководящим документом является

179

“Інструкція з геологічного обслуговування гірничозбагачувальних комбінатів з видобутку залізистих кварцитів відкритим способом” (Кривий Ріг, 2006). Доразведка проводится по недостаточно изученным частям месторождения: флангам, глубоким или верхним горизонтам, отдаленным или изолированным участкам для получения необходимой информации, которая будет использована при перспективном планировании работы предприятия. При этом уточняются представления о геологическом строении объекта и условиях залегания полезного ископаемого, корректируются цифры запасов и качественные показатели минерального сырья, вносятся изменения в рабочие проекты и технологические схемы разработки, обогащения и извлечения полезных компонентов. Эксплуатационная разведка выполняется для уточнения данных об объекте эксплуатации, полученных на стадии предшествующей детальной разведки. Разведочными работами на стадии эксплуатации решаются следующие задачи: уточнение данных об условиях залегания, морфологии и внутреннем строении залежей полезного ископаемого, условиях разработки месторождения, качестве минерального сырья. Разведка опережает фронт добычных работ и выполняется для уточнения контуров рудных тел с высоким коэффициентом рудоносности, определения контуров очистных блоков, уточнения количества и качества запасов полезного ископаемого. Полученные данные используются для проектирования добычи и проведения подготовительных работ, а также годового и оперативного планирования деятельности предприятия. Доизученные в процессе эксплуатационной разведки запасы полезных ископаемых переводятся в соответствующие более высокие категории разведанности, подсчитываются и учитываются запасы, которые были дополнительно выявлены или погашены. Условно балансовые и забалансовые запасы при вовлечении их в разработку переводятся в балансовые. Отдельно подсчитываются и учитываются вскрытые, подготовленные и готовые к добыче запасы. Также уточняются и отдельно учитываются запасы, находящиеся в охранных целиках, исходя из их промышленного значения, степени геологической и технико-экономической изученности. На железорудных месторождениях Украины, независимо от того, какой способ разработки используется, проводится експлуатационная разведка, которая, согласно Інструкції … (2006 г.), должна выполняться систематически геологической службой предприятия на протяжении всего срока эксплуатации объекта. Геологоразведочные работы при этом проводятся в два этапа. На первом этапе (собственно эксплуатационная разведка) на участках, намеченных к отработке на следующий год, осуществляется подготовка исходных геологических данных для формирования годовой программы предприятия. На втором этапе, который неразрывен во времени с первым, проводится эксплуатационное опробование и получение данных для текущего и оперативного планирования и регулирования качества руд. При выборе методики эксплуатационной разведки учитываются сложность и особенности геологического строения месторождения, степень его разведанности и изученности, размеры, морфология и внутреннее строение рудных залежей, изменчивость состава и технологических свойств руд. Эксплуатационная разведка и доразведка месторождений, в т. ч. железистых кварцитов, согласно общепринятых методик, осуществляется системой разведочных профилей, ориентированных вкрест простирания рудовмещающей толщи. Інструкцією … (2006 г.), разработанной для горно-обогатительных комбинатов, эксплуатирующих месторождения железистых кварцитов, также предусмотрен аналогичный методический подход к их дальнейшему изучению. Для Еристовского месторождения, относящегося ко второй группе сложности геологического строения (сложное строение), ориентировочные параметры сети эксплуатационной разведки, согласно названной выше Инструкции,

180

составляют 50×50 м, а для эксплуатационного опробования – 18–24 м между профилями и 12–16 м между скважинами. Рассматриваемое Еристовское месторождение железистых кварцитов в административном отношении находится на территории Кременчугского района Полтавской области, а в географическом плане расположено в левобережной части Среднего Приднепровья. Этот объект является составной частью сложно построенной КриворожскоКременчугской шовной зоны, в пределах которой сконцентрированы месторождения одноименного Криворожско-Кременчугского железорудного бассейна. С юга Еристовское месторождение граничит с Лавриковским месторождением железистых кварцитов, которое разрабатывается ОАО “Полтавский ГОК”, а на севере – с Билановским месторождением, которое принадлежит ООО “Билановский ГОК”.

Рисунок. План расположения скважин эксплуатационной разведки на 2014 год Еристовского месторождения железистых кварцитов: 1–3 – Железистые кварциты саксаганской свиты криворожской серии (PR1kr): 1 – кварциты магнетитовые подсвиты К25, 2 – кварциты куммингтонит-магнетитовые пачки К233, 3 – кварциты куммингтонит-магнетитовые и сланцы пачки К232; 4 – тектонические разрывные нарушения; 5 – кристаллические породы выветрелые; 6 – зона дезинтеграции коры выветривания кристаллических пород; 7 – геологический разрез, его номер и скважины детальной разведки 1979 г.; 8 – геологический разрез и скважины доразведки 1989 г.; 9–12 – программа горнах работ на 2014 год: 9 – по гор. 0 м, 10 – по гор. –15 м, 11 – по гор. –30 м, 12 – по гор. –45 м; 13–16 – скважины эксплуатационной разведки: 13 – по гор. 0 м, 14 – по гор. –15 м, 15 – по гор. –30 м, 16 – по гор. –45 м

181

Пласты железистых кварцитов, которые являются объектом промышленной разработки, приурочены к саксаганской свите криворожской серии нижнего протерозоя. Железные руды относятся к первичным (неокисленным). Выделяются три параллельно залегающих залежи магнетитових и куммингтонит-магнетитовых кварцитов, связанных с подсвитами К22, К23 і К25 саксаганской свиты. Наибольшее значение для объекта имеет подсвита К25. Детальная разведка на месторождении была проведена в 1977–1979 гг., а в 1985– 1989 гг. были выполнены доразведка и доизучение технологических свойств железистых кварцитов подсвиты К25 до глубины 200 м (горизонт минус 135 м). В настоящее время Еристовский ГОК проводит добычу железистых кварцитов между разведочными геологическими профилями 44–50. Рудное тело вскрыто до горизонта минус 45 м. Одновременно вовлекаются в отработку скальные породы вскрыши, которые являются попутным полезным ископаемым, пригодным для производства строительного щебня. Геологическое строение месторождения и железорудных залежей усложняется Главным, Средним и Еристовским разломами, серией тектонических нарушений более низких порядков и вторичной складчатостью. Вследствие этого изменяются мощности рудных залежей как по простиранию, так и по падению, происходит перераспределение вещественного состава руд и, соответственно, содержаний железа в них. Кроме этого, установлены и другие факторы, усложняющие геологическое строение объекта: развитие процессов окисления и выветривания по рудным залежам и породам скальной вскрыши; наличие безрудных прослоев; высокая степень трещиноватости руд и вмещающих пород; рассланцованность продуктивной толщи. В связи с этим на Еристовском месторождении в настоящее время проводится эксплуатационная разведка, целью которой является более детальное изучение вещественного состава, технологических свойств железистых кварцитов, получение исходных данных для планирования качества добываемой руды по добычным горизонтам. План расположения скважин, запланированных на текущий 2014 год, показан на рисунке. Расстояние между разведочными профилями составляет 50 м, между скважинами – также 50 м, что согласуется с п. 5.2.13 Інструкції … (2006 г.). Сеть разведочных скважин колонкового бурения должна обеспечить пересечение и опробование всех выделенных в пределах участка текущей разработки разновидностей кварцитов (пачек и подпачек), выделение и оконтуривание разных технологических типов руд, достоверное установление геологических контактов. Глубину скважин эксплуатационной разведки, при которой используется колонковое бурение, целесообразно задавать не менее 60 м (согласно п. 5.2.16 „Інструкції…”) в зависимости от целевого назначения каждой из них и исходя из необходимости изучения полезного ископаемого как минимум на высоту четырех уступов (15 м каждый). Именно глубиной 60 м запроектированы все скважины, предусмотренные на 2014 г. Колонковое бурение скважин эксплуатационной разведки, опережающей горные работы, производится с отбором керна. Минимальный требуемый выход керна должен составлять не менее 70 % по каждому рейсу. Весь полученный керн будет использован для изучения показателей обогащения (Feобщ., Feмагн., Feконц.), расширенного химического анализа руды. Выводы 1. Основная часть месторождений различных видов полезных ископаемых, находящихся в промышленной разработке, изучается и далее в процессе их эксплуатации. Доизучение месторождений рекомендуется ГКЗ, предусматривается отраслевыми инструкциями и др. руководящими нормативными документами и регламентами предприятий.

182

2. Добывающие предприятия заинтересованы в получении дополнительных данных об объекте разработки – уточнении представлений о геологическом строении месторождения и условиях залегания полезного ископаемого, морфологии и внутреннем строении залежей, количестве запасов и качестве минерального сырья. 3. Результаты эксплуатационной разведки и доразведки используются для проектирования добычи и проведения подготовительных работ, для оперативного и перспективного планирования деятельности предприятия. Вносятся изменения в рабочие проекты и технологические схемы разработки, обогащения и извлечения полезных компонентов, разрабатываются мероприятия по обеспечению повышения эффективности добычных работ, оптимизации качества добываемой руды и полноты извлечения полезного ископаемого из недр. Литература 1. Класифікація запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр. ДКЗ України. Київ, 1997. 10 с. 2. Інструкція із застосування Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр до родовищ руд чорних металів (заліза, марганцю, хрому). ДКЗ України. Київ. 2002. 85 с. 3. Інструкція з геологічного обслуговування гірничозбагачувальних комбінатів з видобутку залізистих кварцитів відкритим способом (Інгулецький, Центральний, Північний, Полтавський ГЗК, ГЗК ВАТ “Криворіжсталь”)//ДП “НДГРІ”. Кривий Ріг, 2006. 75 с.

183

УДК 553.411

ГЕОЛОГО-ПРОМИСЛОВА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНИХ РОДОВИЩ УКРАЇНИ, ЯК ОБ’ЄКТІВ ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ Рудько Г. І., Литвинюк С. Ф., Ловинюков В. І., (Державна комісія України по запасах корисних копалин, Київ, Україна), office@dkz.gov.ua, Лисенко О. А., (УкрДГРІ, Київ, Україна), ukrdgri@ukrdgri.gov.ua Проведений аналіз золоторудних родовищ (рудопроявів) України різних геологопромислових типів, як об’єктів геолого-економічної оцінки.

GEOLOGICAL-INDUSTRIAL CHARACTERISTICS OF GOLD DEPOSITS OF UKRAINE, AS OBJECTS OF GEOLOGICAL AND ECONOMIC EVALUATION Rudko H. I., Lytvyniuk S. F., Lovyniukov V. I., State Commission of Ukraine on Mineral Resources, Kyiv, Ukraine, office@dkz.gov.ua, Lysenko O. A., UkrDGRI, Kyiv, Ukraine, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua The analysis contains of gold deposits (occurrences) Ukraine different geological-industrial types as objects of economic-geological assessment. Золото є найтиповішим благородним металом. Воно завжди було і залишається універсальним мірилом цінності та засобом накопичення багатства. Останній час поряд з традиційним використанням золота (валютні резерви, ювелірні та медичні вироби) зростає його застосування у високих наукоємних технологіях. На сьогодні особливо важливо розвивати і освоювати сировинну базу золотих руд в Україні. В Україні виділяють три золоторудні провінції: Український щит, Донбас та Закарпаття. Їх промислова оцінка, через різні природні особливості та нерівномірну вивченість є неоднозначною. Але прогнозні ресурси золота кожної з провінцій, безумовно, свідчать про їх перспективність й необхідність проведення широкомасштабних пошуковооцінних та геологорозвідувальних робіт із залученням передусім приватного капіталу. Метою роботи є комплексна геологічна характеристика і геолого-промислова типізація золоторудних родовищ (рудопроявів) України для визначення основних критеріїв (чинників) геолого-економічної оцінки золоторудних родовищ України. Геолого-промисловий тип золоторудних родовищ (рудопроявів) України розуміється авторами як сукупність родовищ, об’єднаних схожістю речовинного складу корисних копалин і спільністю геологічних умов утворення, що визначились як реальні джерела постачання цього виду сировини на ринок [1]. Родовища одного геолого-промисловиго типу характеризуються подібністю таких основних складових, що визначає економічну ефективність їх освоєння: – геологічна (структура родовища, вміщуючі породи, форма і параметри покладів, мінеральний склад корисної копалини та ін.); – гірничотехнічна (спосіб і система відпрацювання); – технологічна (технологія вилучення). Оскільки геологічні чинники визначаються геологічними умовами утворення родовищ, то в один геолого-промисловий тип зазвичай залучають родовища одного генетичного або геолого-формаційного типу. За умовами утворення родовища золота поділяються на ендогенні, екзогенні, метаморфізовані і техногенні.

184

Ендогенні родовища широко розвинуті і є основним джерелом видобутку золота у світі. За мінеральним складом руд ендогенні родовища золота об’єднуються в такі основні формації: – Золото-кварцова і золото-кварц-сульфідна. Золото в рудах в основному вільне у кварці, частково – у сульфідах і характеризується нерівномірним розподілом. Родовища представлені жилами, жильними зонами і штокверками, що формувалися в умовах середніх глибин в осадових, вулканічних, інтрузивних і рідше метаморфічних породах. Золото-сульфідна формація. У складі руд головну роль відіграють пірит, халькопірит, арсенопірит, піротин, сфалерит і галеніт у змінних кількостях. Золото тісно пов’язане з сульфідами. Родовища цієї формації представлені зонами вкраплення золотоносних сульфідів в осадових і ефузивно-осадових товщах. Нерідко вони тяжіють до вуглистих сланців. Золото-карбонат-сульфідна формація об’єднує родовища типу покладів, жил, гніздового або вкрапленого зруденіння в карбонатних товщах та метасоматитах, що утворюються по них. Золото-силікатна (скарнова) формація. Родовища представлені скарновими покладами з накладеною сульфідною і золоторудною мінералізацією і пов'язані з контактовими ореолами палеозойських, рідше мезозойських гранітоїдних масивів. Золото-срібна (золото-адуляр-кварцова) формація характеризується високими вмістами срібла в золоті і великою кількістю власне срібних мінералів (сульфідів, сульфосолей); для деяких з них характерні теллуріди. Золото-срібні родовища – жили, мінералізовані та жильні зони, штокверки – формуються, як зазвичай, в приповерхневих умовах у зв’язку з наземним вулканізмом. Крім перерахованих вище рудних формацій, що являють собою власне золоторудні родовища, золото є важливим корисним компонентом багатьох ендогенних комплексних родовищ – в основному міднопорфірових, мідноколчеданних, колчеданно-поліметалічних, мідно-нікелевих та ін. За морфологічними особливостями, умовами залягання і внутрішньою будовою рудних тіл, а також характером розподілу золота ендогенні золоторудні родовища поділяються на такі основні типи: штокверки, мінералізовані і жильні зони, жили, поклади суцільних і вкраплених руд, трубоподібні і неправильної форми поклади і гнізда. До екзогенних родовищ належать збагачені золотом “залізні шляпи” сульфідних родовищ і кори вивітрювання мінералізованих зон, а також золотоносні розсипи. До метаморфізованих родовищ нині зараховують золотоносні конгломерати і пісковики Вітватерсранда в ПАР, що є найбільшим родовищем золота у світі. До техногенних родовищ належать відвали позабалансових руд, заскладованих у результаті розробки золоторудних родовищ, золотовмісні відходи (хвости, шлами), що утворилися в процесі збагачення руд або переробки золотовмісних концентратів родовищ чорних, кольорових, благородних та інших металів. Мінливі геологічні та фізико-хімічні умови утворення руд відобразилися в різноманітних генетичних і рудноформаційних класифікаціях родовищ, у закономірному поєднанні яких наявна достатньо визначена просторово-часова позиція в загальному геологічному розвитку земної кори і окремих її фрагментів [2]. Територія України характеризується складною, гетерогенною, геотектонічною будовою, різноманітними структурно-формаційними комплексами та мінеральними комплексами. Як золотоносні в Україні виділені три металогенічні провінції [3, 4]: Карпатсько-Добруджинсько-Кримська (А), Дніпровсько-Донецька (В), Український щит (Б). Карпатсько-Добруджинско-Кримська провінція є частиною Середземноморського альпійського мегапоясу, який загалом характеризується золото-срібною спеціалізацією.

185

Найбільш золотоносний сегмент провінції охоплює Західні і Східні Карпати. У його межах на території України розміщені Закарпатська, Карпатська, Мармароська, Передкарпатська, Добруджинська і Гірськокримська структурно-металогенічні зони (СМЗ). Дніпровсько-Донецький металогенічний пояс (провінція) охоплює Українську частину Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького авлакогену. Авлокоген поділяється на Дніпровську (платформну) СМЗ і Донецьку (субгеосинклінально-складчасту) металогенічну область. Два невеликі родовища і перспективні золотопрояви виявлені в Донецькій металогенічній області, де виділяється низка металогенічних зон: Північна (Ковпаківсько-Замчалівська), Центральнодонбаська, Зуївсько-Єрмаківська, Мушкетівсько-Персианівська, Південнодонбаська. Провінція Українського щита. У межах найбільшої і найперспективнішої щодо золоторудної мінералізації металогенічної провінції Українського щита виділяються такі СМЗ (з північного заходу на південний схід): Волинська, Подільська, Білоцерківська, Голованівська, Кіровоградська, Західноінгулецька, Криворізько-Кременчуцька, Придніпровська, Західно - і Східноприазовська. У межах чотирьох з них вже виявлені родовища золота, які проходять або вже пройшли стадію попередньої розвідки. Родовища та рудопрояви золотого зруденіння поширені в різних геоструктурах України, мають певні відмінності у речовинному складі, морфологічній будові рудних тіл, фізико-хімічних умовах утворення, розділяються за типоморфними властивостями рудних і нерудних мінералів, належать до різних генетичних рудноформаційних і геологопромислових типів. Всебічний аналіз різних рудноформаційних і геолого-промислових типів золотого зруденіння сприяє виділенню першочергових напрямів щодо оцінки родовищ та рудопроявів України [2, 3, 4]: – гідротермально-метасоматичних руд, що пов’язані з архейськими зеленокам’яними структурами (родовища золота Сергіївське, Балка Золота, Балка Широка, Сурозьке); – гідротермально-метасоматичних руд, що пов’язані з протерозойськими гранітогнейсовими комплексами (родовища золота Клинцівське, Юріївське, Майське та низка рудопроявів: Овражне, Мостове, Північноберезівське, Новопавлівське, Прудянське та інші); – жильних і стратиформних руд протерозой-палеозойських складчастих метатеригенновулканогенних товщ (родовище золота Сауляк та низка рудопроявів); – прожилково-вкраплених руд у палеозойських складчастих вуглецевих теригенних товщах (родовище золота Бобриківське та низка рудопроявів – Михайлівській та інші); – стратиформних в палеозойських вуглецевих карбонатних товщах (Докучаївський рудний район); – жильних і прожилково-вкраплених руд у кайнозойських ефузивно-осадових товщах (родовища золота Мужіївське, Берегівське). – давніх і сучасних золотоносних розсипів (золотоносні прибережно-морські розсипи Чорного і Азовського морів). Подальший розвиток робіт з геологічного вивчення золоторудних родовищ України, підрахунку запасів і оцінки їх ресурсів потребує довивчення попередньо виділених геологопромислових типів та опрацювання методичних основ геолого-економічної оцінки цих родовищ та встановлення єдиних вимог щодо групування золоторудних родовищ за геологопромисловими типами, складністю геологічної будови, промисловим значенням, технікоекономічним і геологічним вивченням, а також до вивченості родовищ золота та супутніх корисних копалин, підрахунку запасів і їх підготовленості до промислового освоєння, оцінки ресурсів золота в межах перспективних ділянок відповідно до Класифікації запасів і ресурсів

186

корисних копалин державного фонду надр, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України від 05.05.97 № 43. Для забезпечення створюваної золотодобувної галузі України перспективними ресурсами і промисловими запасами розглянутих геолого-промислових типів варто передбачити: – активізацію геологорозвідувальних робіт у Закарпатській та Мармароськії СМЗ (пошукові та пошуково-оцінні роботи на ділянках Берегівського і Вишківського рудних полів, а також на площах і ділянках Рахівського рудного району, розвідку Берегівського родовища, а також південно-східних і північно-східного флангів Мужіївського родовища); – продовження пошукових і пошуково-оцінних робіт на Українському щиті в перспективних структурах як відомих рудних полів і зон (Верхівцівська, Сурська і Чортомлицька зеленокам’яні структури Середнього Придніпров’я, СавранськоКапустинське, Клинцівсько-Юріівське рудні полі в гнейсових товщах), так і потенційних рудних полів у перспективних структурах північно-західній частині Українського щита; – посилення пошукових, пошуково-оцінних робіт на Донбасі для вивчення теригеннокарбонатних товщ Південного Донбасу, перспективних на багаті руди типу Карлін та чорносланцевих товщ Донбасу, перспективних на виявлення родовищ типу Кокпатас, Бакирчик, Мурун Тау; – проведення прогнозно-пошукових робіт на шельфі Азовського і Чорного морів. Проведення геологорозвідувальних робіт як першої фази інвестування у розвиток підприємства з видобування корисних копалин має відбуватись із залученням інвесторів, що спеціалізуються на проведенні таких робіт та мають приклади виконаних проектів. Крім того, геологорозвідувальні роботи передінвестиційної фази проекту варто проводити із зростаючою детальністю по стадіях з геолого-економічними оцінками промислового значення корисних копалин і доцільності проведення подальших робіт у кінці кожної стадії. Відповідно до прийнятої стадійності геологорозвідувальних робіт виділяються початкова (ГЕО-3), попередня (ГЕО-2) і детальна (ГЕО-1) геолого-економічні оцінки об’єктів геологорозвідувальних робіт з відповідним рівнем техніко-економічної вивченості (ТЕМ, ТЕД, ТЕО), що приблизно відповідає міжнародній стадійності техніко-економічної вивченості об’єктів – Scoping Study, Pre-feasibility Study та Feasibility Study [5]. Залучення інвестицій у проекти, що пов’язані з різними стадіями геологорозвідувальних і експлуатаційних робіт на золоторудних об’єктах, потребує, з одного боку, спрощення процедур отримання спеціальних дозволів на видобування початково та попередньо оцінених запасів і ресурсів, на умовах підприємницького ризику, з іншого – удосконалення методичних підходів і інструментів геолого-економічної оцінки золоторудних родовищ відповідно до міжнародних стандартів звітності. ЛІТЕРАТУРА 1. Класифікація запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр (затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 05.05.1997 р. № 432). 2. Бобров О. Б., Сіворонов А. О., Гурський Д. С. та ін. Геолого-генетична типізація золоторудних родовищ України. Укр ДГРІ, 2004. С. 335–344. 3. Бочай Л. В., Галецкий Л. С., Кулиш Е. А. Металлогеническое районирование территории Украины//Проблемы золотоносности недр Украины. ГНЦРОС.1997. С. 20–48. 4. Гурский А. Д., Есипчук К. Е., Калинин В. И. и др. Металлические и неметаллические полезные ископаемые Украины/Киев-Львов: Изд-во “Центр Европы”. 2005. 785 с. 5. The Australasian Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves/The JORC Code. 2012 Edition.

187

УДК 550.7

БІОГЕОЛОГІЯ. БІОСФЕРА ВІД АРХЕЮ ДО ТЕХНОГЕНУ Рудько Г. І., д-р геол.-минерал., географ., техн. наук, профессор (Державна комісія України по запасах корисних копалин), м. Київ, Україна, e-mail: office@dkz.gov.ua Розглянута біогеологічна історія Землі як процес безперервної трансформації й постійної адаптації від первинних форм життя до її сучасного стану. Розвиток життя на Землі відбувався за умови змін геологічних процесів, хімічного складу атмосфери та водного середовища в періоди між глобальними катастрофами. У результаті більш ніж за 3,8 млрд років сформувалася антропогенна система “людина – геологічне і суміжне середовище”, яка трансформувала біосферу згідно з потребами людини, створивши прецедент невідповідності потреб людства й ресурсів біосфери. Визначено основні сценарії розвитку людини та біосфери внаслідок техногену. За результатами виконаних досліджень визначено біогеологічні умови розвитку життя на Землі. Досліджено сценарії ходу техногену і роль людини в умовах інтенсивної трансформації біосфери внаслідок техногенної діяльності.

BIOGEOLOGY. BIOSPHERE FROM THE ARCHAEAN TO THE TECHNOGENE Rudko G. I., State Commision of Ukraine on Mineral Resources The biogeological history of the Earth as a process of continuous transformation and adaptation from the primary forms of life and till its current state had been considered in the present article. The development of life on the Earth had started due to the changes of geological processes, changes of the chemical composition of the atmosphere and the aquatic environment, within the period of global catastrophe. As a result of more than 3.8 billion years the anthropogenic system “human – geological and related environment” was formed; it transformed the biosphere in accordance with the needs of human, creating the precedent of inconsistency between human needs and biosphere resources. The basic scenarios of human and biosphere development within the technogene were defined. The results of studies helped to identify the biogeological conditions of the Earth life. The article investigates scenarios of technogene development as well as the role of human under the conditions of intensive biosphere transformation due to the anthropogenic activities. Одним з головних завдань сучасної теоретичної геології є створення глобальної геодинамічної моделі еволюції Землі та прогноз її подальшого розвитку. Розвиток біосфери та геологічного середовища Землі тісно пов’язані між собою. Це зумовило виникнення у XXI ст. двох нових міждисциплінарних наук: геобіології та біогеології. Геобіологія вивчає взаємодію живих істот з геологічними системами, тобто вчені намагаються дослідити й зрозуміти, як діяльність живих організмів змінює поверхню Землі, як геологічні процеси впливали на еволюцію організмів у минулому і як впливають сьогодні. Розглядається взаємодія Землі та її біосфери на всіх рівнях, до цих досліджень залучаються фахівці таких галузей, як геологія, біологія, хімія, біохімія, палеобіологія, а віднедавна – молекулярна генетика та геноміка. Цю дисципліну активно розвивають у багатьох провідних університетах США, Європи, Австралії.

188

Біогеологія – це галузь науки, що розглядає глобальні, регіональні та локальні екосистеми в контексті еволюції геологічного середовища Землі. Зміни в просторових і часових масштабах, які вивчаються в рамках біогеології, роблять її ключовою дисципліною для з’ясування питань розвитку нашої планети в минулому, теперішньому та майбутньому. Розуміння еволюційних змін відіграє вирішальну роль у трактуванні соціально важливих питань майбутнього. Дослідження були започатковані в Китаї. Основні завдання біогеології полягають у вивченні походження та еволюції життя, еволюції атмосфери, гідросфери та біосфери. Нестача високоточних методів досліджень земних надр, гірських порід, палеонтологічних решток тощо в минулому зумовила панування уніформістських (сучасне – шлях до минулого) позицій у вивченні історії розвитку Землі геологами. Інтенсивний науково-технічний розвиток людства сприяв розробці нових підходів і технологій у різних сферах науки, зокрема й геології, що у свою чергу зумовило зміну певних наукових поглядів і постулатів. Нині геологу зрозуміло, що минуле – це шлях до теперішнього. Так з’явилася можливість абсолютно по-новому проаналізувати причини “великих вимирань” організмів у минулому та умови виникнення нових форм життя. Історична геологія нині перебуває в стані революційної перебудови своїх основ. На зміну принципу поступовості геологічних змін – градуалізму – прийшло уявлення про катастрофи-біфуркації як постійні чинники. За останні 20 років у геологічній науці відбувся значний інформаційний прорив щодо етапів формування та розвитку життя на Землі. Завданням цієї роботи є визначення основних напрямів і передумов майбутнього розвитку Землі способом аналізу подій та змін в її біогеологічній історії. Метою дослідження є біогеологічна історія Землі як модель розвитку життя в Галактиці і на планетах Сонячної системи. У цій статті автор наводить власну концепцію основних біогеологічних етапів на основі проаналізованої інформації. Вік Землі як планетарного тіла становить близько 4,8 млрд років, стародавні породи, в яких знайдено вуглець органічного походження, мають вік приблизно 3,8 млрд років. Перші достовірні сліди життя, ймовірно з’явилися на Землі одночасно з першими ймовірними слідами води [1]. На сьогодні однією з найбільш обговорюваних теорій походження життя на Землі є теорія панспермії, тобто космічного походження первинної живої матерії. Про це свідчить знаходження в метеоритах органічних сполук, фосилізованих примітивних організмів. Російські дослідники виявили у вуглистих хондритах (метеоритах) фосилізовані ціанобактерії і, можливо, недосконалі гриби, американські фахівці знайшли сліди бактерій в уламках порід з Марса, а група вчених з Університету Кардіффа недавно ідентифікувала в уламках метеорита, що впав в кінці 2012 року на територію Шрі-Ланки, фосилізовані залишки діатомових водоростей [2, 3]. Життя розвивалося синхронно з геологічним розвитком планети. За деякими припущеннями на початку протерозою існував єдиний континент Мегагея, який був оточений єдиним океаном. Найдавніші одноклітинні організми (ціанобактерії) виявлені в стародавніх породах формації Варравуна (Австралія), що мають вік близько 3,5 млрд років, і відкладеннях Онфервахт (Південна Африка), вік яких приблизно 3,4 млрд років, що дає підставу розглядати ранній докембрій як час існування особливого світу, сформованого прокаріотними (без’ядерними) організмами – бактеріями та ціанобактеріями Пізніше (близько 2,9 млрд років тому) з’явилися ціанобактерії, які мають сучасний вигляд, що містять хлорофіл і були здатними до оксигенного фотосинтезу. Крім того, ціанобактерії (як і багато інших прокаріот) були здатні фіксувати атмосферний азот.

189

Отже, можна припустити, що вже в середині архею життя на Землі було представлене різноманітними типами прокаріот, які почали впливати на її геологічну історію. Після появи ціанобактерій панування прокаріотів тривало 1,5–2 млрд років. Мікроорганізми ставали все більш численними й різноманітними. Чим більше накопичувалося кисню в атмосфері, тим більше створювалося передумов для відмирання прокаріотів. Так, на початковому етапі кисень, який містився в атмосфері, під впливом діяльності прокаріот зв’язувався в океанах. Після того, як ця реакція стала неможливою, почала утворюватися киснева атмосфера. Перехід відновної атмосфери в окислювальну намітився на початку протерозою, про що свідчать зміни хімічного складу порід. Формування окисної атмосфери стало поштовхом бурхливого розвитку еукаріотних організмів, енергетика яких ґрунтується на процесі дихання. Очевидно, що еукаріотна форма життя тісно пов’язана з аеробним середовищем, підготовленим прокаріотами. Виділений ранніми фотосинтезуючими організмами кисень був токсичним і смертельно небезпечним для анаеробних форм життя. Після його накопичення у воді та атмосфері анаеробні прокаріотні спільноти витіснилися вглиб на дно водойм, тобто в локальні ніші з досить низьким умістом О2. Останній етап протерозою, що тривав близько 100 млн років (венд), продемонстрував вибух різноманіття багатоклітинних. Новий ступінь у розвитку органічного світу – масова поява в багатоклітинних різноманітних зовнішніх і внутрішніх скелетів. З цього часу датується фанерозой – “ера явного життя”, оскільки збереження скелетних решток у земних шарах дає можливість докладніше відтворювати хід біологічної еволюції. Формування свідомого існування живих організмів пов’язане з появою людини роду Homo й суспільства, що приблизно збігається з кордоном неогенової та четвертинної систем хроностратиграфічної шкали. Техноген – сучасний етап геологічної історії, що характеризується інтенсивною діяльністю людини й посиленням її впливу на геологічне середовище, його запропонував у 1988 році професор Г. І. Тер-Степанян. Цей етап розпочався в голоцені й триватиме, поки існує людство. Він характеризується стрімким посиленням техногенної трансформації геологічного середовища під впливом людини. У результаті погіршується екологічний стан біосфери, збільшується забруднення довкілля, змінюються умови існування людства, клімат, режим екзогенних геологічних процесів; тобто процеси, що відбуваються без глобальної тектонічної перебудови планети, унаслідок цих змін кліматичних поясів за своїми темпами й масштабами не мають аналогів у минулому. Останні 20 років перехідного періоду між тисячоліттями стали наріжним каменем сучасного стану та перспектив подальшого розвитку цивілізації Homo sapiens. За попередні 200 років ми непомітно й загадково перейшли з технічно-техногенної в технічно-техногенноінформаційну людську спільноту. Власне кажучи, як з’ясувалось сьогодні, людство не готове до такої трансформації, а методологічний фундамент цих перетворень потребує доопрацювання або перегляду. Людство є носієм технологій та інформації в рамках держав чи міждержавних транснаціональних утворень і виступає сьогодні як геологічна сила, яка за масштабами своєї діяльності досягає (у деяких випадках переважає) масштабів природних процесів. Для практичної мети людина може конвертувати геологічні процеси, впливати як на середовище, так і на техносферу. На сьогодні існують такі сценарії розвитку людини й біосфери внаслідок техногену: • шлях посилення техногену, перенаселення планети та жорстка боротьба за ресурси з усіма;

190

• шлях цивілізованої колонізації космосу та освоєння його ресурсів; • спосіб регулювання населення Землі відповідно до ресурсів біосфери. Отже, основний шлях біогеологічного розвитку Землі проходив за таким сценарієм: 4,6 млрд років тому планета Земля сформувалась з акреційного диска, який обертався навколо Сонця; 4,5–3,5 млрд років тому – зародилось життя, можливо, від молекул РНК, здатних самовідтворюватись (згідно з гіпотезою світу РНК, відтворювання цих організмів потребувало ресурсів: енергії, простору та крихітної кількості матерії, яких із часом почало не вистачати; це привело до суперництва й природного добору, обиралися молекули, ефективніші у відтворенні; основною відтворюваною молекулою стала ДНК); архаїчний геном невдовзі розвинув внутрішні мембрани, які створили стабільні фізичне й хімічне середовища для сприятливішого розвитку надалі, сформувавши протоклітини; 3,8 млрд років тому виникли доядерні організми, або прокаріоти; 3,0–2,7 млрд років тому з’явилися фотосинтезуючі ціанобактерії, що використовували воду як відновник і в результаті виробляли кисень, який поступово знищував інших прокаріотів; 2,7–2,2 млрд років тому з’явилися перші еукаріоти, які на відміну від архейських прокаріотів, мали ядро, характеризувались складною внутрішньою структурою, наявністю хромосом; 580–540 млн років тому зародилась едіакарська біота – перша стадія складного багатоклітинного життя, процеси фотосинтезу сприяли збільшенню вмісту кисню в атмосфері, синтезувався озон, потужний шар якого захистив Землю від згубного для всього живого ультрафіолетового випромінювання; живі організми змогли вийти з води, яка захищала їх від ультрафіолету, на суходіл; 540–500 млн років тому з’явились медузи, мушлі, ракоподібні, риби (“кембрійський вибух”); майже 500 млн років тому на Землі з’явилася перша наземна рослинність, 200 млн років тому – птахи й рептилії, ще через 50 млн років – динозаври, які вимерли через наступні 100 млн років, що сприяло розвитку ссавців. Близько 20 млн років тому з’явилися мавпи, 2 млн років тому – первісні люди (Homo habilis). За період еволюції з порожнечі, наповненої енергією, Всесвіт з безлічі частинок створив людську істоту, мозок якої містить сотні мільярдів нейронів. Знадобилося 3 млрд років для появи багатоклітинних організмів, але всього 70–80 млн років для того, щоб швидкість еволюції зросла на порядок (за співвідношенням швидкості вимирання та виникнення нових видів) і зумовила виникнення більшої частини сьогоднішнього видового розмаїття. Постають запитання: “Чи можливе позаземне життя у Всесвіті? Чи може бути повторений шлях еволюції, який пройшла Земля, на інших планетах?” Криза біосфери ставить питання необхідності використання науковотехнічного потенціалу людства для пошуків виходу з цієї ситуації. На основі знань, якими володіє людство на сьогодні, одним з варіантів вирішення цієї проблеми є пошук планет, придатних для освоєння людиною. В основу наших прогнозів покладена модель формування життя на Землі від прокаріотів до людини, тобто від простого до складного за період більше ніж 3,8 млрд років. ЛІТЕРАТУРА 1.

Еськов К. История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека//М. НЦ ЭНАС.

2004.

2. Розанов А. Ю. История становления скелетных фаун//Соросовский образовательный журнал. № 12. 1996. 3. Wickramasinghe N. C. et. al. Fossil diatoms in a new carbonaceous meteorite//Journal of Cosmology. 2013. V. 21. N 37. Р. 9560–9571.

191

УДК 553.331

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Поддубная Т. Д., канд. геол. наук (УкрГГРИ, Украина), poddub.t@mail.ru Показана необходимость проведения достоверной технологической минерального сырья на ранних стадиях разработки технологии его обогащения.

оценки

TECHNOLOGICAL ESTIMATION OF MINERAL RESYRSIS Poddubnay T., UkrSGPI, Ukraine, poddub.t@mail.ru Technological estimation is basis for the ground of chart of enriching, determined parameters ,which are certain technological properties and maximum-attainable indexes. Технологическая оценка сырья является первым этапом разработки эффективной схемы обогащения полезных ископаемых. Она основывается на детальном изучении вещественного состава руд, технологических свойствах основных породообразующих минералов и является основой для разработки рациональной схемы обогащения. В процессе технологической оценки техногенного сырья устанавливаются: особенности вещественного состава, влияющие на технологические свойства и обогатимость материала; контрастность технологических свойств; оптимальная глубина обогащения; неизбежные технологические потери ценных компонентов, связанные с особенностями вещественного состава. При этом решается ряд задач, среди которых наиболее важными можно считать следующие: – устанавливается показатель извлечения полезных компонентов в товарную продукцию; – определяется качество продуктов и соответствие его действующим нормативным документам; – разрабатываются варианты технологической схемы переработки с учетом существующего технологического оборудования; – рассчитываются максимально достижимые технологические показатели. Повышение эффективности и достоверности технологической оценки минерального сырья достигается за счет использования современного комплекса методов технологической минералогии, изменения алгоритма ее проведения. При исследованиях вещественного состава особую актуальность приобретает фракционирование материала по крупности, плотности, магнитной восприимчивости, электропроводности и другим свойствам. На современном этапе развития техники и технологии требуется разделение природного материала на более узкие диапазоны как по крупности, так и по другим технологическим свойствам, влияющим на обогатимость. Глубина проведения гранулометрического анализа повышается до 10-5 микронного диапазона, вследствие более сложного распределения полезных компонентов именно в тонких фракции. Для диагностики минеральных фаз важность получения фракций, наиболее приближенных к моносоставу, возрастает. Более того, визуализация и диагностирование минеральных фаз часто требует предварительной физической, химической или биохимической обработки. Если ранее прецизионные методы аналитических исследований являлись целесообразными, то при современном изучении они становятся необходимыми. Это относится не только к труднообогатимым рудам благородных и цветных металлов. Актуальны они и для руд черных металлов и нерудного сырья.

192

Технологическая оценка сырья на ранних стадиях изучения полезного ископаемого позволяет определить извлекаемую ценность – количество основного компонента, извлекаемого в товарную продукцию рациональными методами и аппаратами на данном этапе развития технологий. Этот показатель меняется с появлением нетрадиционных методов обогащения и развитием существующих. Учитывая цикличность развития технологий, для обогащения полезных ископаемых этот цикл составляет 15–20 лет. Технологическая оценка сырья является важной составляющей при разработке новых и усовершенствовании старых технологий переработки руд, её результаты являются базовыми при экономической оценки месторождений.

193

УДК 552.4:550.4(477)

ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА МЕТАЛОГЕНІЧНІ ПЕРСПЕКТИВИ АУЛЬСЬКОГО ПЛАГІОГРАНІТОЇДНО-АМФІБОЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКОГО МЕГАБЛОКУ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА Сукач В. В., канд. геол. наук (Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення Національної академії наук України (ІГМР НАНУ), м. Київ, Україна), svital@ukr.net Архейські породи аульського плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу сприятливі для накопичення Cr, Ni, Со, V, Мо, W, Bi, Р, Zn та Li. Для всіх виділених петротипів комплексу (вибірок) встановлені тісні кореляційні зв’язки між Ni та Cr і Mo та W. Перспективи аульського комплексу пов’язуються: з мінералізацією золота жильного типу в безпосередній близькості від зеленокам’яних структур або їх відгалужень; з полями аплітпегматоїдних гранітів та пегматитів, перспективних на виявлення рідкісних і рідкісноземельних металів, а також керамічних пегматитів.

GEOCHEMICAL FEATURES AND METALLOGENIC PERSPECTIVES OF THE AULY PLAGIOGRANITIC-AMPHIBOLITIC ROCK COMPLEX OF MIDDLE DNIPRO MEGABLOCK IN THE UKRAINIAN SHIELD Sukach V. V., Candidate of Geological Sciences, Institute of Geochemistry, Mineralogy and Ore Formation, National Academy of Sciences of Ukraine (IGMOF NASU), Kiev, Ukraine, svital@ukr.net Archean rocks of the Auly plagiogranitic-amphibolitic complex are favored for accumulation of Cr, Ni, Со, V, Мо, W, Bi, Р, Zn and Li. Close correlated connection between Ni and Cr, Mo and W was revealed for all isolated petrotypes (samples) of this complex. Perspectives of the Auly rock complex connected with load-type gold mineralization in close proximity to Greenstone structures and their branches; with aplitic-pegmatitic granites and pegmatites, good for discovery of rare and rare-earth metals, as well as ceramic pegmatite. Вступ. Середньопридніпровський мегаблок побудований за участю п’ятьох архейських структурно-формаційних комплексів (СФК) [1], які за відносним часом формування розміщується в такому порядку (знизу вверх): славгородський чарнокіт-гранулітовий, аульський плагіогранітоїдно-амфіболітовий, середньопридніпровський тоналітзеленокам’яний, криворізько-білозерський метатеригенно-хемогенний та мокромосковськодевладівський плутонічний. Серед них аульський становить понад 70 % території регіону, проте характеризується низькою рудоносністю порівняно з локально поширеними тоналітзеленокам’яним і метатеригенно-хемогенним комплексами (близько 15 % разом), до яких приурочена переважна більшість виявлених родовищ і проявів корисних копалин. Варто відзначети, що переважання у складі плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу мігматитів з останцями метаморфізованих у амфіболітовій фації суперкрустальних порід загалом пояснює його нижчу потенційну рудоносність порівняно зі слабкометаморфізованими і строкатими за складом зеленокам’яними товщами, проте аж ніяк не вказує на металогенічну безперспективність. Першопричиною відсутності відомих рудоносних об’єктів, на наш погляд, варто розглядати лише недостатню вивченість, за якою аульський комплекс у десятки рази поступається тоналіт-зеленокам’яному. Тому необхідність проведення

194

досліджень, зокрема геохімічних, спрямованих на з’ясування і посилення перспектив рудоносності плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу Середнього Придніпровя, є очевидною. Фактичний матеріал. Викладені в роботі матеріали ґрунтуються на фактичних даних, отриманих у процесі геолого-формаційного вивчення фундаменту зеленокам’яних структур Середньопридніпровського геоблока, що виконувалися під керівництвом автора в УкрДГРІ у 2004–2006 рр. Для геохімічних досліджень були використані результати спектрального (на 39 хімічних елементів) та спектрохімічного на золото аналізів понад 300 проб, відібраних з природних та штучних відслонень докембрійських утворень. Відповідно до виділених петротипів було сформовано дев’ять вибірок порід плагіогранітоїдно-амфіболітового та інших структурно-формаційних комплексів для зіставлення результатів: – аульський СФК: амфіболіти (разом середньо-дрібнозернисті, порфіробластичні та дрібнозернисті тонкосмугасті різновиди, 38 проб), амфіболіти гранатвсні (п’ять проб), кристалосланці амфіболові (103 проби), кристалосланці з гранатом (п’ять проб), ультраметаморфічні плагіогнейси (30 проб), плагіограніти біотитові (23 проби); – славгородський СФК: кристалосланці діопсид-амфіболові (30 проб); – середньопридніпровський СФК: амфіболіти (12 проб) Шолохівського і метабазальти (44 проби) Кіровського відгалужень Чортомлицької зеленокам’яних структур (ЗКС). Для кожної вибірки порід визначалася геохімічна спеціалізація і парна кореляція геохімічних елементів згідно з методикою А. С. Войновського [4], запропонованою для умов Українського щита. Результати геохімічних досліджень. Метаморфічні породи аульського комплексу (кристалосланцево-гнейсова і кристалосланцево-амфіболітова формації разом) [6] виявляють позитивну спеціалізацію на Cr, Ni, Со, V, Ge, Мо, W та Bi та негативну – на цілу низку хімічних елементів, серед яких за значущими вмістами виділяються Р, Pb, Ga, Ti, Sr, Mn, Ag. Усі інші елементи невиявлені або виявлені у кларкових вмістах. Якщо розглядати амфіболіти і кристалосланці окремо, то в перших концентруються переважно Be, Ni, Ge, W і Bi, у других Cr, Со, V, Мо, W і Bi. Як бачимо, витримане збагачен ня для всіх вибірок мають лише W і Bi. Ультраметаморфічні формації плагіограніт-діоритових мігматитів характеризуються позитивною спеціалізацією на Р, Ni, Zn, Со, V, Li, W і. Порівняно з метаморфічними породами, завдяки яких вони утворилися, вони збагачуються додатково Р, Zn та Li, утрачаючи при цьому аномальні вмісти Cr, Ge і Мо. Плутонічні плагіогранітоїди, що вивчалися в кар’єрі біля с. Мишурин Ріг, за спектром накопичених хімічних елементів є ближчими до суперкрустальних порід – Cr, Ni, Zn, Со, V, W та Bi. Амфіболіти Шолохівського та метабазальти Кіровського відгалужень Чортомлицької ЗКС різняться між собою за позитивною спеціалізацією (відповідно Zr, Bi та Cr, Со, Ge), проте доволі близькі за дефіцитом Р, Pb, Ga, Mn. Отже, за розподілом хімічних елементів основні породи аульського (амфіболіти) та нижні частини зеленокам’яного (амфіболіти і метабазальти) розрізів є відмінними, що може свідчити про їх формування з різних магматичних джерел. Кореляційні залежності між значущими хімічними елементами, що визначені методом парної кореляції для головних різновидів порід (вибірок), відображені на рис. 1.

195

Кристалосланцево-гнейсова формація

Кристалосланцево-амфіболітова формація

Плагіограніти

Мігматити

Рис. 1. Діаграми кореляційних залежностей для утворень аульського плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу

Характерними геохімічними особливостями для утворень аульського СФК є тісні кореляційні зв’язки між Ni та Cr і Mo та W. Причому Ni та Cr частіше перебувають у зворотній кореляційній залежності до інших елементів, що утворюють головну групу з прямими кореляційними зв’язками. Підвищені вмісти та тісні кореляційні зв’язки між Ni та Cr найхарактерніші для амфіболітів та кристалосланців роговообманкових. Молібден-вольфрамові кореляційні зв’язки характерні для лейкократових та епідотизованих різновидів, тобто для змінених порід. У кристалосланцях роговообманкових до складу головної групи елементів, що мають між собою тісні прямі кореляційні залежності, входять такі елементи: Co, Zn, Ti, V, Mn, Cu. На відміну від амфіболітів та кристалосланців роговообманкових, для епідотизованих різновидів характерна пряма кореляційна залежність між умістом Ni та елементами основної групи, а Cr і зовсім не корелюється з іншими елементами. Це ще раз підкреслює спорідненість у формуванні амфіболітів та кристалосланців основного складу і гранітизованих та епідотизованих різновидів. Металогенічна оцінка перспектив. Переважаючі в складі аульського СФК ультраметаморфогенні гранітоїди (мігматити) розглядаються як такі, що не мають корисних копалин і тому не привертають до себе належної уваги. Більшість відомих родовищ і рудопровів Середньопридніпровського мегаблока, які представлені зруденінням заліза, золота, нікелю, міді, кобальту і молібдену, локалізується в межах зеленокам’яних структур. Разом з тим результати геологознімальних робіт Криничанської площі (М. М. Шурко, 2009) свідчать про можливість виявлення мінералізації золота в породах аульського плагіограніт-амфіболітового комплексу. Так, у південному обрамленні Верхівцевської ЗКС серед мігматитів, які прориваються плагіогранітами, виявлена золотоносна кварцова жила зі вмістом золота 1,3 г/т. Присутність благородного металу підтверджена мінералогічним аналізом: у шліху було виявлено 65 зерен золота розміром менше 0,15 мм. Варто відзначити, що на початкових етапах пошуків золота в межах відомих золоторудних об’єктів Сурської структури [2] також відзначалися порівняно невисокі вмісти золота. Поширені в Середньому Придніпров’ї формації апліт-пегматоїдних гранітів є аналогами рудоносних пегматитів Африки, Західної Австралії, Родезії та інших гранітзеленокам’яних провінцій світу. Вони зазвичай поширені серед амфіболітів або в районах 196

розвитку гранулітів, при цьому локалізуються поблизу зеленокам’яних поясів або безпосередньо у них. Вони мають акцесорну рудну мінералізацію Li, Be, W, Sn, яка становить економічний інтерес. Переважна більшість з них за січними взаємовідношеннями з вмісними породами належать до до післятектонічних інтрузій, хоча не можлива їх належність до утворень, сингенетичних архейському ультраметаморфізму, що передбачається для К-Na пегматитів Середньопридніпровського мегаблока [3]. Дійсно, деякі пегматити блока Пілбара в Австралії датовані цифрою 2,9 млрд років. Але все ж таки мінералізовані пегматити – це переважно калієві породи, укорінення яких проходило на пізнішіх етапах розвитку регіону. Тому передусім пегматити, що локалізовані серед плагіогранітоїдів і мігматитів аульського СФК, є потенційно перспективними як керамічна сировина. У межах Базавлуцького пегматитового поля вже виявлені окремі великі тіла [3] з параметрами, що відповідають економічним вимогам для таких об’єктів. У протерозойських зонах активізації плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу, в північно-західній частині Середньопридніпровського мегаблока, широкий розвиток мають ураноносні альбітити. З невеликими базит-ультрабазитовими тілами (штоками) девладівського комплексу, які проривають аульські утворення, пов’язані рудопрояви силікатного та сульфідного нікелю. Серед рудоносних територій, складених за участю утворень високих амфіболітової та гранулітової ступенів метаморфізму, варто відзначити Майське, Клинцівське, Юр’ївське родовища золота, що приурочені до ультраметаморфічних гнейсо-гранулітових комплексів центральної частини УЩ. Відомі також родовища золота серед гнейсів та гранітоїдів і в Західній Автралії, у межах блока Йілгарн: Бодінгтон Гріфінз Файнд, Марвел Лок, Куперхед та ін. Висновки. Утворення плагіогранітоїдно-амфіболітового СФК сприятливі для накопичення низки хімічних елементів, концентрація яких перевищує відомі [4] кларки для кожного з петротипів: Cr, Ni, Со, V, Мо, W, Bi, Р, Zn та Li. Визначені тісні кореляційні зв’язки між Ni та Cr і Mo та W. За розподілом хімічних елементів відзначається близькість суперкрустальних порід і сформованих завдяки ультраметаморфічних та плутонічних гранітоїдів. Разом з тим амфіболіти аульського комплексу та метабазити нижніх частин зеленокам’яного розрізу є геохімічно відмінними. Незалежно від природи цих відмінностей (первинне джерело, геотектонічна позиція чи еволюційний розвиток), у плагіогранітоїдноамфіболітовому СФК варто очікувати зруденіння, нетипове для зеленокам’яних структур, навіть якщо це стосується однієї і тієї ж корисної копалини. Як приклад можна навести вищезгаданий прояв золота біля південного флангу Верхівцевської ЗКС, що представлений яскраво вираженим жильним типом, який не є провідним для регіону [5]. Головні металогенічні перспективи утворень плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу можна пов’язувати: з мінералізацією золота жильного типу в безпосередній близькості від зеленокам’яних структур або їх відгалужень; з полями апліт-пегматоїдних гранітів та пегматитів, перспективних на виявлення рудних концентрацій груп рідкісних і рідкісноземельних металів, а також керамічних пегматитів. ЛІТЕРАТУРА 1. Бобров О. Б., Гурський Д. С., Єсипчук К. Ю.

та ін. Основні типи породних комплексів докембрію Українського щита (геологія, металогенія)//Збірник наукових праць УкрДГРІ. Київ: УкрДГРІ, 2004. № 2. С. 5–24. 2. Гаев И. А., Гаева Н. М., Лебедь Г. Т. Проявления золота в докембрийских метаморфизованных осадочно-вулканогенных породах Среднего Приднепровья. Геол. журнал. № 4. 1970. С. 126–131. 3. Ісаков Л. В. Бобров О. Б. Пегматитові поля Середньопридніпровського пегматитового району та основні геологічні чинники їх формування.//Збірник наукових праць УкрДГРІ № 3. 2007. С 35–45.

197

4. Методичні рекомендації для складання геохімічних карт (геохімічної спеціалізації геологічних

комплексів докембрійського фундаменту та прогнозно-геохімічної) масштабу 1:200 000 стосовно умов Українського щита Київ, УкрДГРІ, 2005. 93 с. 5. Сукач В. В., Ісаков Л. В., Цима М. Т. Типізація золоторудних об’єктів Солонянського рудного поля. Науковий вісник НГУ – 2005 №9. 6. Сукач В. В., Паранько І. С., Ісаков Л. В. та ін До питання формаційного розчленування аульського структурно-формаційного комплексу Середньопридніпровського мегаблоку Українського щита//Зб. наук. праць УкрДГРІ, 2008. № 4. С. 63–74.

198

УДК 551.435.138:553.411(477.8)

ЗОЛОТОНОСНІСТЬ АЛЮВІАЛЬНИХ ВІДКЛАДІВ РІЧОК ЧОРНИЙ І БІЛИЙ ЧЕРЕМОШІ ТА ЇХ ПРИТОКІВ Фігура Л. А. (Інститут liuba_figura@ukr.net

геологічних

наук

НАН

України,

м. Київ,

Україна),

Встановлено особливості літологічної будови й золотоносність алювіальних відкладів річок Чорний і Білий Черемоші та їх приток. Виділено основні морфологічні типи самородного золота. Визначено основні джерела живлення. Розроблено пошукові критерії на розсипну та корінну золотоносність.

GOLD MINERALIZATION OF THE ALLUVIAL SEDIMINTATIONS OF THE RIVER THE CHORNY AND BELY CHEREMOSH AND THEM FEEDERS Figura L. A. (Institute of geological sciences National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine), liuba_figura@ukr.net The pecularities of the lithological structure and alluvial gold bearing deposits for the Chorny and Bely Cheremosh river basin were considered. The basic morphological types of native gold were separated. The basic power sources have been observed. Prospecting criteria for placed and native gold of the studying area were worked out. Вступ Дослідження процесів розсипоутворення в сучасних водостоках є одним з найактуальніших питань завдяки практичній спрямованості на зростання мінеральносировинної бази України. У різні геологічні епохи золотовмісні комплекси тектонічними рухами виводилися на денну поверхню, розмивалися та постачали золото в алювіальні відклади. Окрім цього, у процесі розвитку річкових долин відбувалася мобілізація, перерозподіл та концентрація різноманітних з’єднань золота, що приводили до формування нагромаджень металу на різних рівнях. Дослідження золотоносності алювіальних відкладів пов’язане не лише з можливістю виявлення безпосередньо в них значних концентрацій металу, а й з погляду інформації про металогенію площ денудації, корінні джерела та умови формування розсипів. Серед сучасних розсипів золота найбільш вивченими і найбільш перспективними є розсипи золота в алювії річок Чорний і Білий Черемоші та їх приток. Найвагоміший внесок у дослідження золотоносності алювію річок Чорний і Білий Черемоші та типоморфізму самородного золота з алювіальних утворень внесли О. І. Матковський, А. А. Ясінська, А. П. Бобрієвич, В. Т. Кардаш, С. В. Яблокова, Е. П. Грицик, В. В. Грицик, В. М. Квасниця, М. С. Ковальчук та ін. Виклад основного матеріалу. Метою досліджень є: узагальнення матеріалу про геологічну будову та золотоносність стратифікованих осадових утворень територій ерозійної діяльності сучасних водотоків району досліджень; узагальнення даних щодо типоморфних особливостей розсипного золота; потамологічні дослідження водотоків і літологічні дослідження алювіальних утворень; розробка пошукових критеріїв з виокремленням перспективних ділянок для постановки ревізійних робіт.

199

Золотоносними є всі стратиграфічні рівні району досліджень. Основні рудопрояви золота сформувалися ще в ранньому палеозої і вважаються епіметаморфічними утвореннями. У післятріасову епоху в метаморфічних породах фундаменту сформувалися кварц-баритові й кварц-карбонатні жильні утворення із золотом, у крейді й палеогені – синседиментаційна, діагенетична та інфільтраційна золотоносність флішового комплексу, а в неогені – епітермальні рудопрояви металу [3, 4]. У ході геологічної історії розвитку території золотовмісні породи періодично розмивалися, збагачуючи золотом різногенетичні осадові відклади відповідних стратиграфічних рівнів: тріасові, юрські та крейдові (які на сьогодні є проміжними колекторами живлення сучасного алювію металом), а також сучасний алювій рр. Чорний і Білий Черемоші та їх приток. Золотоносність четвертинних алювіальних відкладів представлена скупченнями вільного розсипного золота, золота у зростках з іншими мінералами та золота, украпленого в гальці та уламках порід площ водозбору. Розподіл золота в алювії нерівномірний. Геотектонічна активність району досліджень зумовила багаторазовий розмив і перемив золотовмісних порід фундаменту, проміжних колекторів та самого алювію, що призводило до багатоступеневого процесу перетворення, міграції та акумуляції золота в геологічній системі, його геохронологічної транзитності. Золотоносні алювіальні розсипи приурочені до долин річок Чорний і Білий Черемоші, Путили та їх приток – струмків Перкалаб, Великий та Малий Прелучний, Маскотин, Малахітовий, Фоеник, Срібник, Великий Грамотний, Чемурний, Ластун, Попадинець, Дземброня, Бистрець та інших [2]. Золотоносними є також майже всі притоки, хоча оцінити золотосність струмків, які дренують межиріччя рр. Чорного і Білого Черемошів, не вдалося в повністю у зв’язку з відсутністю фактичного матеріалу. Уміст металу в шліхах змінюється від одиничних зерен до 1 г/м3. Як зазвичай, золотоносними є спрямлені ділянки річок і струмків північно-східного напрямку, які приурочені до зон поперечних розломів і тріщинуватості та трасують їх. Найбільша кількість золота, як завжди, приурочена до нагромадження кварцових брил і валунів. Вагові вмісти золота характерні й для кіс. Униз за течією зменшується розмір золота, а обкатаність його збільшується. Морфологія золота змінюється від кубооктаедрів, недосконалих кристалів, дендритів, дротоподібних виділень (верхня течія) до гачків, сигароподібних, таблитчастих, короткостовпчастих золотин (середня течія) й завершується табличками, лусочками, кульками (нижня течія). Золотоносним є також алювій усіх терасових рівнів. Дещо підвищена концентрація золота приурочена до низьких терасових рівнів. Золото трапляється в кожному горизонті з тенденцією збільшення його вмісту вниз за розрізом (від 5 до 35 зерен). Золото переважно високопробне, хоча на деяких ділянках трапляється середньо- і низькопробне золото (стр. Фоеник). Проба коливається в межах 550–735 і 910–980. Постійною домішкою в розсипному золоті є срібло (Ag до 50 %), яке й визначає пробу. Серед інших елементівдомішок визначено Al, Si, Fe, Ca, Mg, Ti, Cu, Zr, Pb, Zn, Sn, Sb, Te, As, Hg, Mn. Окрім самородного золота, попередниками виявлена амальгама та електрум (Ag = 42,46 %). Різновиди золота представлені: ртутистим (Hg = 0,1–5,39 %), стибійвмісним (Sb = 0,22– 0,53 %), свинецьвмісним (Pb = 0,4 %) золотом. Аналіз типоморфних ознак золота порід площ водозбору та типоморфних ознак золота із сучасних водотоків дав можливість виявити ймовірні його корінні джерела та/або проміжні колектори живлення. Так, ідіоморфне золото характерне для соймульських конгломератів верхньої крейди, гіпідіоморфне – для пісковиків верхньої крейди, дендритоїди – для соймульських конгломератів, ксеноморфне золото – для утворень кампільського ярусу тріасу, соймульських конгломератів та для порід крейдового й палеогенового флішу. Імовірні джерела живлення виявлені й для морфологічних різновидів ксеноморфного золота.

200

У результаті поєднання неотектонічних рухів з епохами зледеніння, дислокаційною тектонікою та ерозійною діяльністю в межах території досліджень сформувався різко розчленований рельєф з глибоковрізаними річковими долинами, крутими схилами бортів, слабо меандруючими руслами річок [1]. У таких умовах переважають процеси донної й бокової ерозії, в результаті котрих руйнуються корінні мінералізовані зони в бортах та їх днищах, знищуються терасові розсипи попередніх ерозійних циклів і формуються чіткі шліхові аномалії золота в сучасному алювії. Золотоносність річок почала формуватися з початку їх зародження, на це вказує наявність золота у відкладах усіх терас. Тераси є цокольними, це свідчить про те, що кожне наступне пониження базису ерозії було настільки значне, що річки розмивали не лише власні відклади, а й корінні породи. Це зумовило постійне надходження золота в річкові долини як з корінних джерел, так і з проміжних колекторів. Отже, на кожному наступному етапі ерозійної діяльності долинні відклади й розсипи, які існували в них раніше, частково або повністю розмивалися та постачали матеріал для нових руслових розсипів, а частково зберігалися в бортах долин і переходили в категорію терасових. Зменшення амплітуди коливань терасових рівнів від древніших до молодших свідчить про затухання тектонічної активності в регіоні. Невеликі підняття, що чергувалися з тривалими періодами спокою, сприяли утворенню концентрованих розсипів, а значні й часті підняття призводили до утворення убогих, розсіяних. Як зазвичай, руслові розсипи формуються на ділянках, які розміщуються безпосередньо нижче перегинів у повздовжньому профілі русла, нижче порогів, великих перекатів, у місцях розширення долин, а також вище місць впадіння чималих приток і на ділянках зниження швидкості водних потоків. На ділянках розмиву масивних однорідних корінних порід (верхня течія річок) плотик має порівняно рівний рельєф і золото розподілене в приплотикових горизонтах алювію рівномірно. На ділянках, де корінні породи неоднорідні та зазнали інтенсивних гіпергенних змін, сильнотріщинуваті, подрібнені, рельєф поверхні плотику складний, нерівний з численними западинами, кавернами, ямами, в яких нагромаджується золото, утворюючи “кущі” і “кишені”. У місцях розмиву розсланцьованих, сильнотріщинуватих порід флішу з майже вертикальним падінням і простяганням упоперек долини утворюється “ребровик” або “щітка” й золото концентрується переважно в поверхневій тріщинуватій частині плотику, де часто виникають різко збагачені ділянки з глибиною западин до 0,4 м. Підвищені концентрації золота приурочені до скупчення брил і валунів та ділянок розвитку піщаних кіс. Висновки. Проведені дослідження дають можливість стверджувати, що основним джерелом золота були породи метаморфічного комплексу. Аналіз геологічного розвитку території, а також даних досліджень гравітаційного поля, літолого-мінералогічного складу алювію, типоморфізму розсипного золота дав змогу автору зробити припущення, що в результаті неогенового магматизму сформувалися рудопрояви золота на вододілі рр. Чорний і Білий Черемоші (верхів’я), які фіксуються у вигляді позитивних (дайки основного складу) й негативних (дайки кислого складу) аномалій гравітаційного поля та просторово збігаються з місцями поширення в алювії низькопробного золота, кіноварі, бариту. Аналіз рудопроявів золота Румунії, які розміщені в безпосередній близькості до району досліджень (пов’язані з неогеновими вулканітами), та наявність у них кіноварі й низькопробного золота дали можливість зробити припущення, що вони могли слугувати джерелами живлення розсипів амальгамою та ртутьвмісним золотом. Типоморфні ознаки золота порід площ водозбору й типоморфні ознаки золота із сучасних водотоків (морфологія зерен, мікроморфологія поверхні, хімічний склад, ступінь механічного зношення, плескатість, деформація зерен, розвиток структур пластинчастих деформацій) указують на значний термін перебування золота у водно-динамічному

201

середовищі (в сучасному алювії, або/чи в річкових палеодолинах, древньому морському басейні), багаторазовий перемив і неодночасність залучення його до процесу седиментогенезу, а отже на геохронологічну транзитність мінералу. Для більшості морфологічних і хімічних різновидів золота ймовірні джерела живлення виявлені в межах району досліджень. Існує велика ймовірність того, що корінні джерела низькопробного, ртутьвмісного золота та його амальгами пов’язані з неогеновими вулканітами на вододілі верхньої течії річок Чорний і Білий Черемоші, або на території Румунії. Аналіз геолого-тектонічної, геоморфологічної, гідрографічної будови території, будови річкових долин, складу алювію та золотоносності алювіальних відкладів дав можливість визначити низку пошукових критеріїв на розсипну й корінну золотоносність. Зокрема це площі розмиву порід палеозойського метаморфічного комплексу, соймульських конгломератів, зони інтенсивної дислокації порід крейдового флішу; позитивні і негативні аномалії гравітаційного поля; вододіл між річками Чорний і Білий Черемоші; ділянки, які розміщені нижче областей морфологічних змін у будові річкових долин; ділянки розширення русел річкових долин; ділянки крутих поворотів русла; ділянки розвитку відмілин; ділянки розвитку низьких терас; ділянки різкої зміни складу алювію; ділянки поширення грубоуламкових, порівняно погано відсортованих відкладів та валунних і піщаних кіс; ділянки поширення вагових умістів розсипного золота; ділянки поширення золота рудного обрису; ділянки поширення в алювії низькопробного золота, амальгами, кіноварі та бариту. Комплекс розглянутих критеріїв дав можливість на основі матеріалів геологічного картування, потамологічних, літологічних досліджень, досліджень типоморфних ознак розсипного золота з використанням відповідних геофізичних даних намітити ділянки, які заслуговують на постановку загальних пошуків корінних джерел золота й розсипів мінералу. ЛІТЕРАТУРА 1. Клапчук В. Терасовий комплекс та перебудова гідромережі долини верхнього Пруту в пліоцені та плейстоцені//Проблеми геоморфології та палеогеографії Українських Карпат і прилеглих територій. Львів, 2006. С. 25–38. 2. Ковальчук М. С. Золото з осадочних комплексів Українських Карпат//Мінерал. збірник Львівськ. ун-ту. 2002. № 52. Вип. 1. С. 74–82. 3. Матковський О. І. Родовища і рудопрояви золота Українських Карпат//Вісн. Льв. унту. Сер. геол. 1992. Вип. 11. С. 96–120. 4. Самородне золото України: (Монографія)/В. М. Квасниця, І. К. Латиш. Київ, 1996. 152 с.

202

Міжнародна науково-практична конференція “Актуальні проблеми геології, прогнозу, пошуків та оцінки родовищ твердих корисних копалин (Геологічні читання-2014)” УДК 552.57

ВУЛКАНОГЕННЫЙ ГОРИЗОНТ I21 s I22 ГЛАВНОЙ СИНКЛИНАЛИ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА. НОВЫЕ ДАННЫЕ И ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИКИ Якимелин Б. И., ООО “ДТЭК Ровенькиантрацит”, Ровеньки, Украина, yakimelin57@mail.ru Охарактеризовано уникальное строение горизонта i21 s i22 в разрезе среднего карбона Ровеньковского поперечного поднятия и смежных участков Главной синклинали Донбасса. Проанализированы документация кернового материала разведочных скважин, каротажные диаграммы, результаты физико-механических испытаний образцов данного горизонта. Высказано предположение о вулканогенном происхождении горизонта i21 s i22.

VOLCANOGENIC HORIZON i21 s i22 OF MAIN SYNCLINE EASTERN DONBASS. NEW DATA AND PROBLEMS FINDING Yakimelin B. I., LLC “DTEK Rovenkianthracite”, Rovenki. Ukraine, yakimelin57@mail.ru Characterized by unique design of horizon i21 s i22 sectional Middle Carboniferous Rovenky crosses uplift and adjacent parcels main syncline Donbass. Analyzed documentation of core material exploration wells, well logs, the results of physical and mechanical testing of samples of the horizon. There is suggested by volcanogenic origin of horizon i21 s i22. В 80-х годах ХХ ст. автором была подмечена своеобразность и необычность горизонта i21 s i22, который распространен в разрезе среднего карбона в пределах Ровеньковского поперечного поднятия и смежных участков Главной синклинали Донбасса. Основой для этого послужили личные наблюдения автора при документации кернового материала разведочных скважин. В дальнейшем, после полевых наблюдений выходов этого горизонта на поверхность, отчетливо отпрепарированных процессами выветривания, изучения каротажных диаграмм, анализа результатов физико-механических испытаний образцов было высказано предположение о его вулканогенном происхождении. Слагающие горизонт отложения были диагностированы как вулканические туфы с включением бомб и лапиллей. К сожалению, в те годы это было воспринято более чем критически по причине установившегося мнения об отсутствии вулканогенных отложений в разрезе карбона Донбасса, что исключило возможность его планомерного изучения. В конце 2000-х годов были проведены немногочисленные петрографические описания, выполненные в лаборатории ДРГП “Донбассгеология” в г. Артемовск. В шлифах из образцов характеризуемого горизонта, отобранных в районе г. Ровеньки на южном крыле синклинали, были диагностированы следующие породы: – лава кислого состава; – кремнисто-кварцевая порода, предположительно кремнистый туф; – силицитовая порода (кремнисто-кварцевая), предположительно кремнистый туф; – аргиллит-алевритовая порода; 5, 6) шаровидные образования кремнисто-кварцевого состава, вероятнее всего, вулканические бомбы. Такой набор совместно находящихся пород свидетельствует о достаточно сложном внутреннем строении горизонта. Слагающие горизонт компоненты образовывались при различных геологических процессах: вулканическом извержении, сопровождавшемся излиянием кислых лав и взрывной деятельностью, разрушением продуктов вулканизма и образованием туфов, туфопесчаников.

203

Следует отметить, что изучаемые породы подвержены очень интенсивным наложенным преобразованиям, которые проявлялись неоднократно и в значительной мере затрудняют процесс распознания исходной породы и ее первичных текстурно-структурных особенностей. Параллельно с петрографическими исследованиями были проведены химические анализы образцов этого же горизонта, отобранных в районе г. Ровеньки на северном крыле синклинали (“Комплексная лаборатория “Стандарт”, г. Артемовск). Проанализировав полученные показатели химического состава в соответствии с классификацией магматических пород по А. Н. Заварицкому, автор пришел к выводу, что вулканогенные разновидности этого горизонта по химическому составу отвечают трахи-липаритам, трахитам, дацитам и андезитам. Анализируя возможные механизмы формирования данного горизонта, автором было высказано предположение, что значительную часть горизонта i22 s i22 представляют игнимбриты – вулканогенные обломочные породы, образовавшиеся в наземных условиях и состоящие из спекшейся (сваренной) пепловой массы, обломков пемзы и новообразованных кристаллов. Вследствие высоких и, самое главное, длительное время сохранявщихся температур, обусловленных огромными, неизвестными, к счастью, в современную эпоху в данном регионе масштабами извержения, породы длительное время могли сохранять пластичность, а при определенных условиях и подвижность, что обусловило характерные текстуры вязкого течения. Породы, определенные как вулканические лавы, окончательно формировались, вероятно, при достижении полного расплавления пепловой массы и относятся, скорее всего, к игниспумитам – вспененным лавам. Таким образом, они обладают свойствами как пепловых туфов, так и вулканических лав. В то же время часто фиксируется первичная, ненарушенная текстура (горизонтально-полосчатая, волнистая или косослоистая), что говорит о сваривании пеплового материала в статических условиях. Эти же текстуры характерны и для теригенно-осадочных пород, что при скрытокристаллической структуре и наложении процессов метаморфизма, превративших, к примеру, каменные угли в антрациты, позволяет до сих пор диагностировать данные породы как песчаники или песчаные сланцы. Наличие кислых вулканических пород предполагает существование вулканических построек центрального типа. Площади развития вулканогенных отложений ограничиваются радиусом 20–40 км при резкой изменчивости мощности образований и их фациальной дифференциации в виде отдельных потоков. Присутствие в разрезе горизонта шаровидных включений – вулканических бомб – определяет радиус поисков корней палеовулкана максимум в 40 км, исходя из результатов наблюдений современных вулканологов. В то же время в составе горизонта находится множество мелких шаровидных образований (лапиллей), которые из-за малого веса и сопротивления воздуха отлагаются уже в первых километрах от жерла вулкана. Допускавшаяся ранее автором возможность существования палеовулкана в районе Юскинского или Валентиновского грабенов в последнее время кажется маловероятной по причине широкого развития горных работ на нижележащих от данного горизонта пластах и практического отсутствия площадей для его локализации и выявления. Поиски корней палеовулкана, проведенные автором к югу, в районе Нагольного кряжа, не дали положительного результата. Автору не известны также случаи подобных открытий в данном районе в процессе ранее проводившихся работ. Даже сохранившаяся от размыва площадь развития горизонта (изучено около 400 км2) впечатляет своей обширностью. И это при небольшой и относительно выдержанной мощности пласта (около 6 м в районе г. Антрацит, 6–9 м в районе г. Ровеньки, уменьшаясь до 5–3 м в районе г. Свердловск). Горизонт в целом сохраняет на этой площади внешний вид (исключение составляет южное крыло синклинали к югу от г. Свердловск) и необычные физико-механические свойства слагающих его пород. Выполненные автором простейшие технологические испытания показали, что туфовые разности при нагревании вспучиваются,

204

значительно увеличиваясь в объеме. При дальнейшем нагревании эти породы превращаются в искусственную пемзу. Результаты испытаний были обобщены в 2011 г. и изложены в работе [1]. В 2012 г. автором вместе с Г. М. Яценко и И. Г. Яценко было подтверждено вулканогенное происхождение данного горизонта [2]: “Весьма примечательной особенностью данных образований является факт присутствия во всех типах пород в большом количестве силикатно-металлических сферул, которые состоят из самородного железа и стекла с высоким содержанием титана (до 40 %), марганца и железа…. Сферулы такого специфического типа имеют эндогенное мантийное происхождение, связанное исключительно с эксплозивными процессами”. Г. М. и А. Г. Яценко были выделены и изучены аналогичные сферулы из пород ряда эксплозивных структур: трубок Поморская, Карпинская (Архангельская провинция); района р. Н. Куаномка (Якутская провинция); структур Кировоградско-Смелянского поля; кимберлитовых даек Щорсовского участка; трубок Мрия, Южная (Приазовский блок); Зеленогайской кольцевой структуры. Из литературных данных известно, что аналогичные сферулы содержатся в кимберлитах Якутской провинции, в кимберлитах трубки Катока (Ангола). Однозначная диагностика природы описываемых отложений осложнена вследствие их активной переработки наложенными вторичными процессами и отсутствием в них характерных первичных индикаторных минералов. Представляется весьма вероятным, что они являют собой продукт изменения первичного вулканокластического материала и в целом проявляют сходство с флюидизатно-эксплозивными образованиями в широком понимании этого определения. Наличие сферул глубинного (мантийного) происхождения не может быть однозначным критерием в пользу эксплозивного происхождения вещества всего горизонта, но здесь необходимо выделить два важных момента. Во-первых, это беспрецедентно высокое содержание силикатно-металлических сферул относительно уже известных образований флюидизатно-эксплозивного происхождения. Во-вторых, надо учитывать тот факт, что самородное железо химически неустойчиво и может сохраняться исключительно в резковосстановительных условиях, которые свойственны для глубинных образований флюидизатно-эксплозивного типа [2]. Наличие таких сферул, состоящих из железа или вюстита, было подтверждено микрозондовым анализом в Институте геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины (г. Львов), а также в ГГРИ Украины (г. Киев). Однако в дальнейшем были получены данные, которые не укладываются в приведенную выше, казалось бы, вполне логичную схему. В “ВостокГРГП” (г. Луганск) были проведены петрографические описания шлифов (10 шт.), породы в которых были определены как: – туффиты алевритовые – 5 шл.; – аргиллит окремненный – 1 шл.; – конкреции, состоящие из вулканического стекла или с примесью вулканического стекла – 2 шл.; – порода брекчиевидного облика, аналогичная по составу туффитам – 1 шл. Установлено, что основная масса породы состоит из раскристаллизованного вулканического стекла (до 60 %), гидрослюдистого, иногда сидеритового цемента, зерен кварца и примеси обугленного растительного детрита. В Петрографическом комитете РАН России (г. Москва) было изготовлено 12 шлифов, породы, в которых Т. Н. Херасковой и А. М. Курчавовым были определены как: – водоотложенные туфы кислого состава – 3 шл.; – тонкослоистые тефриты андезито-дацитового состава, отложенные в условиях активной гидродинамической обстановки – 2 шл.; – туфопелиты – 7 шл.

205

По мнению А. М. Курчавова, “ничего общего с игнимбритами и так называемым спеканием пеплового материала эти породы не имеют, а некоторая схожесть текстуры обязана формированию данных пород в условиях нестабильной водной обстановки (косая и часто разнонаправленная слоистость и т. д.). Конечно, важно то, что породы несут явные следы пирокластики и поэтому могут служить неким реперным горизонтом”. Резюмируя вышесказанное, можно сделать выводы: 1. Горизонт i21 s i22 сформирован при несомненном участии эндогенного пирокластического материала, общий объем и площадь распространения которого указывают на региональный масштаб происходивших катаклизмов. 2. Степень первичного содержания пирокластики, ее минеральный состав, условия и механизм формирования данного горизонта остаются дискуссионными. 3. Несомненно огромное влияние процессов площадного избирательного метаморфизма, иногда полностью изменивших первичный состав литологических разностей, в то же время не до конца изученным остается минеральный состав измененных отложений. 4. Дискуссинность многих факторов на сегодняшний день не позволяет вынести однозначый “вердикт” по данному горизонту. Представляется целесообразным дальнейшее изучение горизонта i21 s i22 как с точки зрения практической ценности слагающих его пород (для переработки и использования аналогично перлитам как возможные добавки к цементам и т. д.), так и с точки зрения детализации геологической истории региона. Геологический репер, очень точно привязанный в относительной шкале времени (“предпоследние дни” башкирского века) может помочь увязать некоторые до конца не изученные вопросы геологии Донбасса. ЛИТЕРАТУРА 1. Якимелин Б. И. Неизвестная страница в геологической истории Восточного Донбасса или о наличии вулканических пород в угленосной толще Главной синклинали//Матеріали VII Міжнародної конференції. Географія, геоекологія, геологія: досвід наукових досліджень в контексті міжнародного співробітництва та інтеграції, Випуск 8, ДНУ ім. О. Гончара, 11–14 травня 2011 р. 2011. С. 61–66. 2. Яценко Г. М., Якимелин Б. И., Яценко И. Г. Первые данные о пирогенных образованиях в угленосной толще среднего карбона Главной синклинали Донбасса. Перспективы промышленного использования//Судакские геологические чтения III (VIII) Материалы Международной научно-практической конференции. СимферопольСудак, 17–23 сентября 2012 г. Киев, академпериодика 2012. С. 141–142.

206

ЗМІСТ Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні питання моніторингу та наукового супроводження надрокористування і геологічної експертизи (Геомоніторинг-2014)» Андрієвський І. Д., «Розвиток мінерально-сировинної бази україни й світу: їх взаємозалежність та вплив на економіку» Андрієвський І. Д., Величко Т. В., «Проблеми фінансування геологорозвідувальних робіт в Україні»

Василенко А.,Трохименко В., «Проблеми надрокористування на прикладі розробки титанових родовищ в межах західної частини Українського щита» Васильева И. В., Иконников В. Н., «Мониторинг породных отвалов шахт и его место в составе мероприятий по охране окружающей среды» Веклич Ю. М., «Перспективи моніторингу та наукового супроводу надрокористування в Україні» Гончаров В. Е., Бабко И. Н. «Информационные технологии в научном сопровождении недропользования» Кочкур М. В., «Практика проведення моніторингу і наукового супроводження надро-користування на родовищах твердих корисних копалин»

Красножон М. Д., Лютий Г. Г., Люта Н. Г, Лисенко О. А., Василенко А. П., «Удосконалення методичного забезпечення моніторингу та наукового супроводження надрокористування в УкрДГРІ» Кочетков С. И., Васильева И. В. «Газодинамические явления. Причины возникновения и их последствия» Левченко О. І.,Коломійченко Б. Ф., «Створення нормативно-правового забезпечення з геологічного вивчення та використання надр» Лисенко А. А., Богданова С. И., «Мониторинг и научное сопровождение промышленной разработки кварцевых песков (на примере Новоселовского месторождения в Харьковской области)» Люта Н. Г., «Завдання моніторингу і наукового супроводження створення геологічних територій та об’єктів, що мають важливе наукове і культурне значення» Люта Н. Г., Приходько С. М., Саніна І. В. «База даних “гідромоніторинг” – основа інформаційного забезпечення моніторингу та наукового супроводження геологічного вивчення і видобування підземних вод» Лютий Г. Г., «Деякі питання щодо врегулювання вимог до надрокористувачів» Матюха В. В., Андрієвський І. Д., «Платежі за видобування корисних копалин в Україні: Історичний і методологічний аспекти питання» Пилипчук О. М.,Белєвцева М. Р. «Деякі особливості моніторингу та наукового супроводження промислової розробки родовищ лабрадоритів та габро Житомирської області» В. Л. Плужнікова, Н. В. Вергельська," «Особливості будови вуглепородного масиву Довжано-Ровеньківського вуглепромислового району (на прикладі шахт “червоний партизан” та ім. Я. М. Свердлова)» Саніна І. В., Лютий Г. Г., «Особливості ведення моніторингу та наукового супроводження надрокористування під час геологічного вивчення родовищ мінеральних вод передкарпаття»

3 9 15 17 22 24 28 32 34 40 44

50 53 55 63

Сахарук С. П., Сігута Л. В., «Оцінка впливу вугледобувних підприємств на екологію Свердловського району Луганської області» Рудько Г.І., Бухтіяров С.М. «Інтеграція даних об'єктового рівня до єдиної системи, як напрямок розвитку моніторингу та наукового супроводження» Рудько Г.І., Нецький О.В. «Реалізація моніторингу та наукового супроводження надрокористування державною комісією України по запасах корисних копалин» Рудько Г.І.1, Нецький О.В., Назаренко М.В., Хоменко С.А., «Підсистема комп’ютерного моделювання у складі інформаційної системи моніторингу надрокористування об'єктового рівня» Голуб П. С., Булищенко О. М., Біліменко В. А., Шморг Я .С., «Досвід та проблеми виконання робіт по моніторингу та науковому супроводженню надрокористування» Зур’ян О. В., Старинський В. О., «Особливості розвитку ГРР в західному нафтогазоносному регіоні України» Черноуз Н. М., «Перспективні напрями альтернативного використання вугілля» Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні проблеми геології, прогнозу, пошуків та оцінки родовищ твердих корисних копалин (Геологічні читання-2014)» Бобров О. Б., Лисенко О. А., Меркушин І. Є., Фалькович О. Л., «Типи молібденового зруденіння в межах Чортомлицької зеленокам’яної структури (за результатами геологопрогнозного картування масштабу 1:50 000)» Васильева И. В., Лукьянова И. В., «Угленосность и особенности строения каменноугольных бассейнов Украины» Василенко А. П., Костенко М. М., «Мінерально-сировинна база металічних і неметалічних корисних копалин України та основні напрями геологорозвідувальних робіт» Веклич Ю. М. «Неотектонічні аспекти геологічних досліджень та пошуків корисних копалин» Грінченко О. В., «Особливості та вiк утворення літієвих пегматитів Українського щита» Зинчук Н. Н., «О некоторых путях повышения эффективности поисков алмазоносных кимберлитов на Сибирской платформе» Зинчук Н. Н., «О возможностях использования при алмазопоисковых работах основных закономерностей выветривания пород различного химического и минерального состава» Зинчук М. Н., Зинчук Н. Н., «Образование и свойства брусита в кимберлитах» Калашник А. А., «Новые геолого-геофизические критерии прогнозирования и поиска промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита» Калашник А. А., «Особенности размещения и генезиса крупных промышленных эндогенных месторождений урана Украинского щита» Калашник А. А., «Новые закономерности размещения экзогенноинфильтрационных месторождений урана Саксаганско-Сурского рудного района Украинского щита» Ковальчук М. С., Геолого-генетичні моделі золотоносних осадових формаційних одиниць фанерозою України – основа прогнозу перспективних ділянок та наукового супроводу видобувних робіт

73 76 78

83 88 91

98 102 108 114 118 126 131 139 145 150

157

Степанюк Л.М., Бондаренко С.М., Ковтун О.В., Іванов Б.Н., Сьомка В.О. «Мінералогія та геохронологія Ватутінського уранового родовища (інгульський мегаблок Українського щита)» Корчин В. А., Коболев В. П., Буртный П. А., Карнаухова Е. Е., «Глубинные петрофизические критерии поиска месторождений твердых полезных ископаемых» Крошко Ю. В., «Геолого-генетична модель нижньокрейдових континентальних відкладів центральної частини Українського щита і пов’язаних з ними корисних копалин» Лысенко А. А., Мега Р. В., Жужома В. Н., «Изучение месторождений на

стадии их эксплуатации (на примере еристовского месторождения железистых кварцитов)»

Рудько Г. І., Литвинюк С. Ф., Ловинюков В. І., Лисенко О. А., «Геологопромислова характеристика золоторудних родовищ України, як об’єктів геолого-економічної оцінки» Рудько Г. І., Біогеологія. «Біосфера від архею до техногенну» Поддубная Т. Д., «Технологическая оценка минерального сырья» Сукач В. В., «Геохімічні особливості та металогенічні перспективи аульського плагіогранітоїдно-амфіболітового комплексу Середньопридніпровського мегаблоку Українського щита» Фігура Л. А. «Золотоносність алювіальних відкладів річок Чорний і Білий Черемоші та їх притоків» Якимелин Б. И., «Вулканогенный горизонт i21 s i22 главной синклинали Восточного Донбасса. новые данные и проблемы діагностики»

162

168

174 179

184 188 192 194 199 203

Наукове видання

Актуальні проблеми та перспективи розвитку геології: наука і виробництво Міжнародний геологічний форум (7–13 вересня 2014 р., м. Одеса) Матеріали конференцій у двох томах Том 1

Відповідальний за випуск С. О. Некрасова Літредактори-коректори: Л. Г. Моргун, Р. В. Корнієнко Технічні редактори: І. О. Нагорних, С. І. Вишницька, А. В. Волкогон Комп’ютерна верстка: О. О. Чухлеб Підписано до друку 29.08.2014. Формат 60×841/8. Ум.-друк. арк. 26,25. Тираж 100 прим. Зам. № 268 Видавництво УкрДГРІ Р. с. серія ДК № 182 від 18.09.2000 р. 04114, м. Київ-114, вул. Автозаводська, 78а Адреса редакції та п/п: інформаційно-видавничий відділ УкрДГРІ 04114, м. Київ-114, вул. Автозаводська, 78а тел.: 206-35-18; тел./факс: 432-35-22 E-mail: mru@ukrdgri.gov.ua