Збірник наукових праць УкрДГРІ, № 2, 2015

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ

№2 2015

Збірник наукових праць УкрДГРІ науковий журнал Виходить чотири рази на рік Засновано у 2000 р.

Київ УкрДГРІ 2015

ББК

ISSN 1682-3591

32.973я43+33.12я43 З-41

Г о л о в н и й р е д а к т о р доктор технічних наук С. В. Гошовський Р е д а к ц і й н а к о л е г і я: О. Т. Азімов, О. Б. Бобров (заступник головного редактора), Б. М. Васюк, Ю. М. Веклич, В. Я. Веліканов, А. С. Войновський, Ю. І. Войтенко, В. М. Гулій, І. Г. Зезекало, І. В. Карпенко, В. М. Клочков, М. М. Костенко, І. В. Кравченко, М. Д. Красножон (заступник головного редактора), А. Є. Кулінкович, Я. Г. Лазарук, О. І. Левченко, О. Ю. Лукін, А. В. Лущик, О. А. Лисенко, Н. Г. Люта, Г. Г. Лютий, Б. І. Малюк, Н. Я. Мармалевський, С. О. Некрасова, С. В. Нечаєв, І. Є. Палкін, А. Я. Парфенова (відповідальний секретар), А. В. Полівцев, Т. М. Пригаріна, В. Я. Пустовий, І. В. Саніна, Л. М. Степанюк, В. В. Сукач, В. І. Трегубенко , Ю. К. Тяпкін Відповідальний за випуск М. М. Костенко

Затверджено до друку вченою радою УкрДГРІ

ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ УкрДГРІ науковий журнал № 2/2015 Засновник — Український державний геологорозвідувальний інститут (УкрДГРІ) Зареєстровано в Державному комітеті інформаційної політики, телебачення та радіомовлення України Свідоцтво про державну реєстрацію серія КВ № 4558 від 18.08.2000 p. Завідувач редакції С. О. Некрасова Літредактори-коректори Р. В. Корнієнко, Л. Г. Моргун Комп’ютерна верстка C. І. Вишницька Художній редактор Б. І. Волинець

Здано до складання 21.04.2015. Підписано до друку 25.06.2015. Формат 60×84 1/8. Ум. -друк. арк. 19,25. Обл.-вид. арк. 14,44. Тираж 300 прим. Зам. № 277 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 Е-mail: mru@ukrdgri.gov.ua

© УкрДГРІ, 2015

UKRAINIAN STATE GEOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE

№2 2015

Scientific proceedings of UkrSGRI SCIENTIFIC JOURNAL 4 ISSUES PER YEAR FOUNDED IN 2000

Kyiv UkrSGRI 2015

ББК

ISSN 1682-3591

32.973я43+33.12я43 З-41

Editor-in-Chief S. V. Hoshovskiy EDITORIAL BOARD: O. T. Azimov, O. B. Bobrov (Deputy Editor-in-Chief), B. M. Vasyuk, Yu. M. Veklych, V. Ya. Velikanov, A. S. Voynovskiy, Yu.I.Voytenko, V. M. Guliy, I. G. Zezekalo, I. V. Karpenko, V. M. Klochkov, M. M. Kostenko, I. V. Kravchenko, M. D. Krasnozhon (Deputy Editor-in-Chief), A. Ye. Kulinkovych, Ya. G. Lazaruk, O. I. Levchenko, O. Yu. Lukin, A. V. Luschik, O. A. Lysenko, N. G. Lyuta, G. G. Lyuty, B. I. Malyuk, N. Ya. Marmalevskiy, S. O. Nekrasova, S. V. Nechaev, I. Ye. Palkin, A. Ya. Parfenova (Managing Secretary), A. V. Polivcev, T. M. Prygarina, V. Ya. Pustoviy, I. V. Sanina, L. M. Stepanyuk, V. V. Sukach, V. I. Tregubenko , Yu. K. Tyapkin

Approved to publishing by Scientific Council of UkrSGRI

SCIENTIFIC PROCEEDINGS of UkrSGRI SCIENTIFIC JOURNAL № 2/2015 FOUNDER – UKRAINIAN STATE GEOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE (UkrSGRI) Head of the Editorial Staff S. O. Nekrasova Literary editing R. V. Kornienko, L. G. Morgun

EDITORSHIP ADDRESS Avtozavodska, 78А, Kyiv 04114, Ukraine Phone (+38044) 430-70-24, fax (+38044) 432-35-22 ukrdgri@ukrdgri.gov.ua

© UkrSGRI, 2015

ЗМІСТ Альтернативні і відновлювані джерела енергії Гошовский С. В., Зурьян А. В. АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ТЕПЛОНАСОСНЫХ СИСТЕМ

9

Регіональна геологія, петрологія, металогенія Кондратенко П. А., Костенко М. М. ОЛОВОНОСНІСТЬ СУЩАНО-ПЕРЖАНСЬКОЇ ТЕКТОНО-МЕТАСОМАТИЧНОЇ ЗОНИ

22

Зинчук Н. Н. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕТРОГРАФИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК

40

Лущик А. В., Саніна І. В., Люта Н. Г., Климчук Л. М. СТАН СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ЕКЗОГЕННИХ ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ДЕРЖАВНОГО Й РЕГІОНАЛЬНОГО РІВНІВ ТА СПОСОБИ ЇЇ ВДОСКОНАЛЕННЯ

65

Нафтогазова геологія та геофізика Мармалевский Н. Я., Костюкевич А. С., Роганов Ю. В, Хромова И. Ю. ВЛИЯНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ НА СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ ТРЕЩИНОВАТЫХ ЗОН, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРИ ПОМОЩИ МИГРАЦИИ ДУПЛЕКСНЫХ ВОЛН

78

Голуб П. С., Наливайко Н. І., Людкевич А. М. АНАЛІЗ І ДОСЛІДЖЕННЯ ФІЛЬТРАЦІЙНО-ЄМНІСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ УЩІЛЬНЕНИХ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ РОДОВИЩ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ (на прикладі Краснозаярського родовища)

86

Голуб О. Г., Приходченко О. Ю., Дворецький Р. Б. ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН НА НЕСТАЦІОНАРНИХ РЕЖИМАХ ФІЛЬТРАЦІЇ, ЩО РОЗКРИЛИ ПОКЛАДИ УЩІЛЬНЕНИХ КОЛЕКТОРІВ

93

Панченко С. І., Голуб П. С., Cеменюк В. Г., Погорелов В. Л. ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ НАУКОВО-МЕТОДИЧНИХ РОЗРОБОК З ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРСПЕКТИВ ПОШУКУ ГАЗУ СЛАНЦЕВИХ ТОВЩ ТА ГАЗУ ЦЕНТРАЛЬНОБАСЕЙНОВОГО ТИПУ В МЕЖАХ МЕХЕДІВСЬКО-ГОЛОТІВЩИНСЬКОГО ТА СВИРИДІВСЬКОГО РОДОВИЩ 100 Гідрогеологія Войтович С. П. ГІДРОГЕОХІМІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ ЧЕРВОНОГРАДСЬКОГО ГІРНИЧОПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ

109

5

Дискусія щодо вдосконалення Кореляційної хроностратиграфічної схеми раннього докембрію Українського щита Кирилюк В. П. ЩЕ РАЗ ПРО ПРОБЛЕМИ СТРАТИГРАФІЇ ПОБУЗЬКОГО ГРАНУЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ (з нагоди складання нової регіональної стратиграфічної схеми нижнього докембрію Українського щита) Стаття 1. Загальні відомості і поділ побузького стратиграфічного комплексу на світи

125

Геологічні пам’ятки природи Гулій В. М., Петруняк Г. М. РЕЧОВИННИЙ СКЛАД ПОТОКІВ ГРЯЗЬОВОГО ВУЛКАНА СЕЛА КОЛІНКІВЦІ ЧЕРНІВЕЦЬКОЇ ОБЛАСТІ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЙОГО ДІЯЛЬНОСТІ

141

ПАМ’ЯТІ ВІКТОРА ІВАНОВИЧА ТРЕГУБЕНКА

150

6

CONTENTS

Alternative and Renewable Energy Sources Goshovskiy S. V., Zurian A. V. ANALYSIS OF DIFFERENT SOURCES USAGE OF RENEWABLE ENERGY FOR OPTIMAL PERFORMANCE HEAT PUMP SYSTEMS

9

Geology, petrology, metallogeny Kondratenko P. A., Kostenko M. M. STANNIFEROUS OF TECTONIC AND METASOMATIC SUSCHANO-PERZHANSKA ZONE

22

Zinchuk N. N. GEOLOGICAL STRUCTURE AND PETROGRAPHY OF KIMBERLITE PIPES

40

Luschik A. V., Sanina I. V., Lyuta N. G., Klymchuk L. M. CONDITION OF SYSTEM OF EXOGENOUS GEOLOGICAL PROCESSES MONITORING ON STATE AND REGIONAL LEVEL AND WAYS OF ITS IMPROVING

65

Oil and gas geology and geophysics Marmalevskyi N. Y., Kostyukevych A. S., Roganov Yu. V., Khromova I. Y. INFLUENCE OF PERMEABILITY ON PROPERTIES OF THE IMAGES OF FRACTURED ZONES OBTAINED BY DUPLEX WAVES MIGRATION

78

Golub P. S., Nalyvayko N. I., Liudkevych A. M. ANALYSIS AND STUDY OF RESERVOIR-FILTRATION PROPERTIES OF PRESSED RESERVOIR ROCKS OF FIELDS OF DNIPER-DONETSK BASIN (for example of krasnozayarske field)

86

Holub O. H., Pryhodchenko O. Y., Dvoretskyi R. B. DISTINCTIVE FEATURES OF WELL TRANSIENT TEST ANALYSIS IN TIGHT RESERVOIRS

93

Panchenko S. I., Golub P. S., Semenuk V. G., Pogorelov V. L. PRACTICAL APPLICATION OF SCIENTIFICALLY-METHODOLOGICAL SOLUTIONS (DESIGN, RESEARCH) TO DETERMINE OF THE PROSPECTS FOR SEARCH OF SHALE GAS AND BASIN-CENTRED GAS WITHIN OF MEHEDIVS’KO-HOLOTOVSHCHYNS’KE AND 100 SVYRYDIVS’KE FIELDS Hydrogeology Voitovych S. P. HYDROGEOCHEMICAL ZONING OF CHERVONOHRAD MINING AND INDUSTRIAL REGION

109

7

Discussion about the chronostratigraphic scale improvement of Early Precambrian of the Ukrainian Shield Kyrylyuk V. P. REVISITING ISSUES WITH THE STRATIGRAPHY OF THE BUG GRANULITE COMPLEX (a commentary on forming a new regional stratigraphic scheme for the Lower Precambrian of the Ukrainian Shield) Article 1. General information and division of the Bug stratigraphic complex into suites 125 Geological sights of nature Guliy V. M., Petruniak G. M. COMPOSITION OF FLOWS OF MUDVOLCANO NEAR KOLINKIVTSI VILLAGE OF CHERNIVTSI PROVINCE AND PECULIARITIES OF ITS ACTIVITY

141

IN MEMORY OF VICTOR IVANOVCH TREGUBENKO

150

8

УДК 621.577.22; 551.361.4

С. В. Гошовский, д-р техн. наук, профессор, директор Украинского государственного геологоразведочного института, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, А. В. Зурьян, заведующий отделом инновационных технологий (УкрГГРИ), alexey_zuryan@ukr.net

АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ТЕПЛОНАСОСНЫХ СИСТЕМ Проведены экспериментальные исследования эффективности работы теплонасосной системы с использованием в качестве первичных источников тепла энергии верхних слоев Земли и энергии Солнца. Разработана методика проведения исследований. Определены условия работы теплонасосной системы, которые обеспечивают минимальные затраты внешней энергии. Выполнен анализ полученных результатов и сделаны выводы о целесообразности комплексного использования разных видов возобновляемых источников энергии для стабильной работы систем теплообеспечения. Ключевые слова: альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, геотермальная система, геотермальный теплообменник, геотермальный зонд, грунтовой коллектор, гелиоколлектор.

Введение Современная энергетика вынуждена учитывать глобальные вызовы, ставшие перед человеческим сообществом, а именно: 1. Жесткий мировой экологический кризис, который требует перехода к безотходным и низкотемпературным технологиям.

2. Энергетический кризис, связанный с исчерпанием и удорожанием газа, нефти и создающий для энергозависимых стран дополнительные внешнеполитические проблемы. Выход из сложившейся ситуации невозможный без широкого использования энергосберегающих технологий и нетрадиционных источников энергии (НИЭ). Все виды нетрадиционной энергетики порождены Солнцем. Если говорить о тепловой форме солнечной энергии, то возможны два варианта ее использования:

– посредством специальных устройств (солнечных коллекторов); – путем извлечения непосредственно из верхних слоев грунта. В первом случае происходит прямое действие излучения на приемник, а во втором – интегральное действие радиации в форме аккумулированной в грунте энергии. Если приводить конкретные цифры, то в средних широтах земного шара (где расположена Украина) применение солнечных коллекторов позволяет получить температуру до 60 °С, а при непосредственном извлечении из грунта в холодное время года – в среднем не более 0 °С. Повысить потенциал энергии можно тепловыми насосами [9]. Экономическая целесообразность использования теплонасосных установок (ТНУ) подтверждена мировым опытом. Однако в Украине технологии, использующие тепло верхних слоев Земли, приме-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© С. В. Гошовский, А. В. Зурьян, 2015

9

няются кране редко. И еще более редко встречаются теплонасосные системы, использующие в качестве первичного источника тепла энергию Солнца с применением солнечных коллекторов. Данные системы недостаточно адаптированы к условиям эксплуатации в климатических условиях Украины и мало изучены. В связи с этим в УкрГГРИ была проведена работа по теоретическому и прикладному исследованию эффективности теплонасосных систем, где в качестве первичных источников тепла используется энергия верхних слоев Земли и энергия Солнца. Определению оптимальных теплофизических параметров устройств, работающих за счет преобразования данных видов энергии в низкотемпературную энергию первичного источника тепла, которым соответствуют минимальные суммарные затраты энергии на теплонасосную систему в целом, и посвящена наша статья. Методика проведения исследований С целью проведения научно-исследовательской работы по изучению закономерностей теплотехнических процессов, протекающих в геотермальных системах получения тепловой энергии, в УкрГГРИ была создана экспериментальная геотермальная установка. Подробно состав геотермального комплекса описан в научном журнале “Минеральные ресурсы Украины” № 2, 2013 г. [6]. Также эксперимент проводился на одной из двух действующих гелиосистем для подогрева воды в системе горячего водоснабжения УкрГГРИ, установленной стационарно. Основные и дополнительные датчики, установленные в контрольных точках системы, позволили с помощью специально разработанного программного обеспечения и контроллера круглосуточно фиксировать параметры работы системы, создавать архив данных для дальнейшей их интерпретации и проведения научно-исследовательской работы. Состав гелиосистемы описан в журнале “Альтернативные источники энергии” [8]. Были выполнены исследования, в процессе которых проводились измерения

10

температур в контрольных точках системы и расхода теплоносителя в течение установленного периода работы. Эксперимент проводился с установленной частотой дискретизации на протяжении отопительного периода при сохранении выходных параметров системы (температуры горячего теплоносителя и тепловой мощности) с изменением теплофизических параметров на входе в систему [7]. Исследования проводились по трем направлениям: 1. Экспериментальное определение динамики изменения температурного режима таких первичных источников энергии для работы теплонасосной системы, как температура грунта на глубине до 50 м и температура, получаемая вследствие работы гелиосистемы, без отбора тепла в течение календарного года.

2. Аналитическое определение ϕ (коэффициента трансформации) теплонасосной установки (теплового насоса) и расчет ϕ для систем, где первичными источниками тепла являются Земля и Солнце, для конкретного района эксплуатации, исходя из экспериментально полученных данных.

3. Экспериментальное определение и аналитическое подтверждение оптимальной степени охлаждения теплоносителя в испарителе теплонасосной системы и параметров, от которых она зависит, для таких первичных источников тепловой энергии, как Земля и Солнце. Термодинамический анализ системы В ходе проведения исследовательской работы на геотермальном полигоне УкрГГРИ была накоплена информация о динамике изменения таких теплотехнических параметров геотермального теплообменника и солнечного коллектора, как показания значения температур в контрольных точках на протяжении года работы, количество протока теплоносителя, потерь давления и времени работы компрессора и циркуляционных насосов. Также на основе измеренных данных были рассчитаны показатели количества

тепла, получаемого от возобновляемого источника энергии (мощности модулей устройства как геотермального теплообменника, так и гелиосистемы). С целью установления закономерностей сезонного изменения температур в верхних слоях Земли и определения глубины годовых изменений температур в грунте при проведении исследований применялся экспериментальный метод, в процессе которого проводились измерения температур нетронутого грунта на протяжении двенадцати месяцев. Датчики температуры, установленные в скважине, дали возможность во время проведения эксперимента измерять температуру грунта на стандартных глубинах (в м): 0,02; 0,3; 0,7; 1,2; 2,0; 5,0; 15,0; 35,0; 50,0. Информация с датчиков снималась автоматически с временным интервалом в 5 с. Для чистоты эксперимента отбор тепла с геотермального поля, на котором проводились исследования, до указанного периода и во время проведения эксперимента не осуществлялся. В ходе проведения исследования были получены данные, позволяющие проанализировать промежуточные результаты зависимости изменения температур от глубины грунта на разных временных участках от суток до года и вывести за-

висимость среднемесячных температур Т по глубине h для конкретного грунтового массива г. Киева [6]. Выборка из экспериментально полученных данных в ходе проведения эксперимента по измерению температур грунтового массива в течение года на экспериментальном полигоне УкрГГРИ представлена в табл. 1. Из табличных данных отчетливо видно тенденцию снижения разности экстремальных значений температур с увеличением глубины. Эффективность работы теплонасосных систем в литературе обычно принято оценивать величиной коэффициента трансформации тепловых насосов (ТН). Но для сложных систем, эффективность работы которых зависит не только от эффективности самого теплового насоса, но и других элементов системы, более целесообразно использовать другие относительные характеристики, которые определяют эффективность функционирования всей системы. Поэтому дальнейший анализ проведен на основе определения величины суммарных удельных затрат внешней энергии на систему отопления, которая в случае затрат энергии только на тепловой насос является величиной, обратной коэффициенту трансформации теплового насоса [4].

Таблица 1. Зависимость среднемесячных температур Т по глубине h для грунтового массива (г. Киев) Месяц Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь

0,02 8,0 5,0 4,5 3,0 2,0 5,0 14,0 19,0 21,0 24,0 23,0 20,0

0,30 13,0 9,0 8,0 5,5 3,5 4,0 11,5 16,0 18,0 22,0 23,0 18,0

0,75 15,0 11,0 9,0 7,0 5,5 4,0 9,5 15,0 17,0 21,0 22,0 19,0

1,20 16,5 12,5 10,5 8,0 6,5 6,0 8,0 14,5 16,0 19,0 20,0 19,0

Глубина, h, м 2,00 5,00 17,0 16,8 13,8 14,2 11,8 13,0 9,8 11,8 8,0 10,0 7,0 6,5 7,0 7,4 13,0 11,0 13,8 11,0 17,0 13,0 18,0 16,0 18,0 17,0

15,00 13,2 13,2 13,2 13,2 13,0 13,0 13,0 13,2 13,2 13,8 13,9 13,2

35,00 12,8 13,0 13,0 13,0 12,8 12,8 12,8 13,0 13,0 13,2 13,3 13,0

50,00 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,2 12,2 12,3 12,4 12,2

11

Действительный коэффициент трансформации теплового насоса φ может быть представлен в виде (1) где ηТН – коэффициент, учитывающий реальные процессы, осуществляемые рабочим телом в ТН, который, согласно работе [9], можно принять 0,6; φТ – теоретический коэффициент трансформации ТН, который с учетом тепловых необратимостей в испарителе и конденсаторе можно определить по соотношению

(2) где ТиТН – температура испарения рабочего агента в испарителе ТН, К; ТкТН – температура конденсации рабочего агента в конденсаторе ТН, К; tвых – температура среды на выходе из испарителя, °С; tк – температура воды на выходе из конденсатора, °С; Δtи – разница температур среды и рабочего тела ТН на выходе из испарителя; Δtк – разница температур рабочего тела ТН и воды на выходе из конденсатора. Выполнив анализ соотношения (5), можно однозначно сделать вывод о том, что коэффициент трансформации теплового насоса зависит от разницы температур tвых и tк. При этом, учитывая то, что tк задано и в низкотемпературных системах не превышает значения 40–45 °С, tвых определяется самим источником возобновляемой энергии и в случае применения забора ее из грунта не превышает значения 10–12 °С. В табл. 2 на основе экспериментально полученных данных приведены расчетные

данные коэффициента трансформации теплового насоса при условии отбора тепла от грунта с глубин 0,3; 1,2; 5,0; 50,0 м для трех зимних месяцев при условии tк =45 °С. В связи с тем, что температура среды на входе в испаритель в системах, работающих за счет тепла верхних слоев Земли, не превышает 10–13 °С, возникает вопрос о необходимости применения в теплонасосных системах источников возобновляемой энергии, которые бы смогли обеспечить повышение коэффициента трансформации за счет более высокого значения tсвых. В ходе проведения исследования было сделано предположение, что таким источников возобновляемой энергии может стать энергия солнечного излучения, преобразованная в тепловую энергию гелиоколлектором. Для подтверждения данного предположения в ходе проведения исследовательской работы в УкрГГРИ было проведено исследование на действующей гелиосистеме, в процессе которого была собрана и проанализирована информация о температурных режимах и количестве тепла, получаемого вследствие работы гелиосистемы, без отбора тепла в течение года. При проведении исследований, как и в первом случае, применялся экспериментальный метод исследований, в процессе которого проводились измерения температур в контрольных точках гелиосистемы и количество протока теплоносителя. На рис. 1–3 представлены графики изменения температур в контрольных точках гелиосистемы в течение трех зимних месяцев [8].

Таблица 2. Зависимость коэффициента трансформации теплового насоса φ от глубины установки h грунтового коллектора

Месяц

12

Глубина, h, м 0,3

1,2

5

50

Декабрь

4,1

4,4

4,49

4,5

Январь

3,9

4,1

4,3

4,5

Февраль

3,7

3,95

3,99

4,5

Рис. 1. График изменения температур в контрольных точках гелиосистемы в течение декабря

Рис. 2. График изменения температур в контрольных точках гелиосистемы в течение января

Рис. 3. График изменения температур в контрольных точках гелиосистемы в течение февраля

13

Как видно из графиков, номинальные значения температур на выходе из солнечного коллектора изменяются в широком диапазоне: от –10 до 55 °С. Это, с одной стороны, свидетельствует о теоретической возможности достаточно существенно поднять температуру на входе в испаритель теплонасосной системы с целью повышения коэффициента трансформации, а с другой стороны, повышает требования к системе аккумулирования тепловой энергии для обеспечения бесперебойной работы в течение всех суток. Результаты, полученные экспериментальным путем, свидетельствуют, что для теплонасосной системы отопления с использованием солнечной инсоляции в качестве первичного источника энергии температура теплоносителя на выходе из испарителя теплового насоса зависит от изменения суммарных аэродинамических или гидравлических потерь давления. Это происходит вследствие изменения расходных характеристик теплоносителя в контуре испарителя. Экспериментально также было подтверждено, что изменения расходных характеристик теплоносителя, которые в свою очередь зависят от геометрических характеристик солнечного коллектора (СК) и интенсивности теплопритока в СК, происходят как от девиации

внешних условий на протяжении отопительного периода, так и от параметров работы самого теплового насоса. Для проверки полученных экспериментальных результатов был выбран математический аппарат [4], где приводится решение задачи численного анализа работы теплонасосной системы низкотемпературного отопления с использованием солнечной радиации. В работе определена зависимость удельных затрат внешней энергии на отопление lот от температуры соляного раствора на выходе из испарителя теплового насоса при расчетной температуре греющего теплоносителя в низкотемпературной системе отопления tтр = 40 °С. На основе численного анализа построены графические зависимости среднемесячной оптимальной степени охлаждения соляного раствора в испарителе теплового насоса от месяцев работы для плоских и вакуумных коллекторов (рис. 4). Из графиков видно, что оптимальные степени охлаждения в большей мере зависят от температуры соляного раствора на входе в испаритель для плоских коллекторов. В случае вакуумных коллекторов практически та же оптимальная степень охлаждения теплоносителя достигается при более высокой температуре соляного раствора

Рис. 4. Зависимость оптимальной степени охлаждения соляного раствора в испарителе от месяца отопительного периода Условные обозначения: а – плоский коллектор 1, 2, 3, 4, 5, 6 – температура соляного раствора на входе в испаритель tс.рвх = 10, 11, 12, 13, 14 и 15 °С соответственно; б – вакуумный коллектор: 1, 2, 3, 4, 5 – температура соляного раствора на входе в испаритель tс.рвх = 10, 15, 20, 25 и 30 °С соответственно

14

на входе в испаритель теплового насоса. При этом улучшаются условия работы теплонасосной установки и увеличивается ее коэффициент трансформации. Влияние изменения температуры на входе в испаритель ТН сильнее проявляется в холодные месяцы отопительного периода. Расчеты показали, что изменение расчетной температуры греющего теплоносителя в системе низкотемпературного отопления в диапазоне tтр = 30…50 °С слабо влияет на эти зависимости. Из графиков на рис. 5 следует, что в диапазоне температур соляного раствора на входе в испаритель теплового насоса 10– 15 °С при использовании как плоских, так и вакуумных коллекторов наблюдаются почти одинаковые минимальные суммарные удельные затраты внешней энергии на теплонасосную систему отопления. Однако сочетание вакуумных коллекторов с тепловым насосом способствует уменьшению затрат внешней энергии за счет повышения температуры теплоносителя на входе в испаритель. При этом на рис. 5 можно увидеть, что условный коэффициент преобразования (φусл = 1/lотmin) для системы с вакуумными коллекторами составляет 3,8…7,0, что свидетельствует о достаточной эффективности использова-

ния солнечной энергии в теплонасосных системах низкотемпературного отопления [5]. С целью установления оптимальной степени охлаждения теплоносителя в испарителе теплонасосной системы, в которой в качестве первичного источника тепла применяется энергия поверхностных слоев Земли (грунта), применялся экспериментальный метод исследований, в процессе которого проводились измерения температур в контрольных точках системы и расхода теплоносителя в течение установленного периода работы при сохранении выходных параметров системы (температуры горячего теплоносителя) с изменением теплофизических параметров на входе в систему за счет изменение конфигурации геотермальных зондов. Выборка из экспериментально полученных данных в ходе проведения эксперимента, а также полученные расчетные данные представлены в табл. 3. Анализ всех экспериментально полученных данных в ходе проведения исследования работы теплонасосной системы с использованием в качестве возобновляемого источника энергии тепла верхних слоев Земли позволяет сделать вывод о том, что оптимальная степень охлажде-

Рис. 5. Зависимость минимальных удельных затрат внешней энергии на отопление от месяца отопительного периода Условные обозначения: а – плоский коллектор 1, 2, 3, 4, 5, 6 – температура соляного раствора на входе в испаритель tс.рвх = 10, 11, 12, 13, 14 и 15 °С соответственно; б – вакуумный коллектор: 1, 2, 3, 4, 5 – температура соляного раствора на входе в испаритель tс.рвх = 10, 15, 20, 25 и 30 °С соответственно

15

Таблица 3. Экспериментально полученные в ходе проведения исследования и расчетные данные Параметр

Режим работы 4×2U

2×2U

1×2U

1×1U

tс (°С)

11

8,8

5,6

6,7

Δtи (°С)

2,5

2,7

2,9

4

Δ t0 (°С)

6

6

8

1

12,46

11,98

9,46

9,14

вх

Qот

Примечание: tсвх – температура среды на входе в испаритель; Δtи – разница температур среды и рабочего тела ТН на выходе из испарителя; Δt0 – изменение температуры окружающей среды за период исследования; Qот – тепловой поток, отведенный от аккумулятора тепла.

ния теплоносителя в этом случае зависит в первую очередь от аэродинамических или гидравлических потерь давления в контуре грунтового теплообменника и несущественно зависит от температуры окружающей среды и температуры среды на входе в испаритель. В ходе исследовательской работы была определена оптимальная степень охлаждения теплоносителя, которой соответствуют минимальные суммарные затраты энергии на теплонасосную систему низкотемпературного отопления. Задача определения оптимальной степени среды в испарителе теплового насоса выходит из условия, что затраты энергии на привод компрессора теплового насоса и на нагнетатель теплоносителя при изменении его температуры на выходе из испарителя изменяются в противоположных направлениях. Это обусловлено тем, что при заданной тепловой мощности теплового насоса и температуре теплоносителя в системе отопления, которые определяются самим объектом теплоснабжения, количество теплоты, отобранное от нижнего источника в испарителе ТН, зависит от разности температур на входе и выходе из испарителя и расхода теплоносителя [4]. Анализ теплонасосной системы с использования теплоты грунта, проведенный в работах [1–3], показал, что оптимальная степень охлаждения теплоноси-

16

теля в испарителе теплового насоса при заданном гидравлическом сопротивлении нижнего контура может быть определена аналитически. Для определения оптимальной степени охлаждения среды в испарителе представим температуру ТиТН в виде (3) Тогда уравнение (3) после преобразования можно записать в виде функции от Δtс как (4) где

и

ηн и ηпр – КПД нагнетателя и его привода соответственно; ТКТН – температура конденсации рабочего агента в конденсаторе ТН; ηТН – коэффициент, учитывающий реальные процессы, осуществляемые рабочим телом в ТН; Δtu – разница температуры среды и рабочего тела на выходе из испарителя, А=Δp/ρc cp. А – единый параметр, который может изменяться в зависимости от значений величины Δp (суммарных аэродинамиче-

ских или гидравлических потерь давления в контуре испарителя), ρc и cp – плотность и изобарная теплоемкость среды соответственно. Анализ этой зависимости lот = f(Δtс) на экстремум позволяет получить соотношение для определения оптимальной степени охлаждения среды в испарителе теплового насоса: (5) Следовательно, оптимальная степень охлаждения среды в испарителе зависит от комплекса заданных величин А, температуры окружающей среды t0, температуры среды на входе в испаритель tсвх и расчетной температуры греющего теплоносителя tтр, т. е. Δtсопт = f(А, t0, tсвх, tтр). Расчет оптимальной степени охлаждения среды от комплекса заданных величин (А) при различных значениях температур теплоносителя на входе в испаритель теплового насоса показывают, что оптимальная степень охлаждения среды в испарителе теплового насоса возрастает с увеличением комплекса заданных величин (А) и слабо зависит от температуры среды на входе в испаритель. Расчеты также показали, что оптимальная степень охлаждения среды практически не зависит от температуры греющего теплоносителя в системе низкотемпературного отопления и температуры окружающей среды [1–3]. Данные, полученные аналитически для систем, которые используют в качестве первичного источника энергии тепла верхних слоев Земли, подтверждают результаты, полученные экспериментально. Принимая во внимание приведенные выше расчетные данные и полученные результаты экспериментальных исследований, можно сделать вывод о необходимости комплексного использования различных источников возобновляемой

энергии в теплонасосных системах. Особо эффективными могут быть системы, позволяющие как генерировать тепловую энергию в зимний период времени, так и аккумулировать ее в летний период. Пример такой системы приведен на рис. 6. Выводы В процессе проведения исследования были получены данные, которые позволили определить оптимальные теплофизические параметры устройств, работающих за счет преобразования энергии верхних слоев Земли и энергии Солнца. Было практически подтверждено, что при использовании теплоты грунта оптимальная степень охлаждения теплоносителя зависит от аэродинамических или гидравлических потерь давления в контуре грунтового коллектора и слабо зависит от температуры среды на входе в испаритель и от температуры греющего теплоносителя в системе низкотемпературного отопления и температуры окружающей среды. В случае использования энергии Солнца установлено, что для каждого месяца существует оптимальное значение температур соляного раствора на выходе из испарителя и соответствующие им минимальные удельные затраты внешней энергии на теплонасосную систему отопления. Кроме этого, установлено, что при обеспечении оптимальной степени охлаждения среды в испарителе ТН минимальные суммарные затраты энергии на систему отопления при использовании в качестве первичного источника тепла гелиосистемы существенно возрастают с уменьшением температуры окружающей среды. Также установлено, что условный коэффициент преобразования для системы с вакуумными коллекторами может составлять от 3,8 до 7,0. Это указывает на достаточную эффективность использования солнечной энергии в теплонасосных системах низкотемпературного отопления, так как условный коэффициент преобразования для систем, где источником первичной тепловой энергии является тепло верхних слоев Земли, не превы-

17

Рис. 6. Одна из возможных схем подключения солнечного и геотермального коллекторов к тепловому насосу: 1 – гелиоколлектор; 2 – грунтовый коллектор; 3 – трехходовой клапан; 4 – тепловой насос; 5 – испаритель; 6 – конденсатор; 7 – компрессор; 8 – двухходовой клапан; 9 –циркуляционный насос

шает показателя – 4,5. Однако вместе с тем, учитывая нестабильную работу гелиоколлекторных систем в зимнее время, можно сделать вывод о необходимости комплексного использования обоих источников возобновляемой энергии в теплонасосных системах. Особо эффективными могут быть системы, позволяющие как генерировать тепловую энергию в зимний период времени, так и аккумулировать ее в летний период. ЛИТЕРАТУРА 1. Безродний М. К., Притула Н. А. Про оптимальну роботу ТН в низькотемпературних системах опалення з використанням теплоти зовнішнього повітря//Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика: Збірник наукових праць. – Дніпропетровськ: Нова ідеологія, 2011. – № 3. – С. 26–33.

2. Безродний М. К., Притула Н. А. Про умови оптимальної роботи теплового насоса в низькотемпературних системах опалення з

18

використанням теплоти природної води//Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2011.

– № 2. – С. 11–16.

3. Безродний М. К., Притула Н. А. Оптимальна робота теплового насоса в низькотемпературних системах опалення з використанням теплоти ґрунту//Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2012. – № 1. – С. 1–6.

4. Безродний М. К., Притула Н. А. Об оптимальных условиях работы теплонасосных систем отопления при использовании возобновляемых источников теплоты//Вісник НТУ “ХПІ”. – 2013. – № 13.

5. Гершкович В. Ф. Особенности проектирования систем теплоснабжения зданий с тепловыми насосами. – К.: Украинская академия архитектуры ЧП “Энергоминимум”, 2009.

– 60 с.

6. Гошовский С. В., Зурьян А. В. Анализ изменений температур в верхних слоях Земли при решении задач грунтового аккумулирования и извлечения теплоты геотермальными системами закрытого типа//Мінеральні ресурси України. – 2013. – № 2. – С. 41–47.

7. Гошовский С. В., Зурьян А. В. Анализ изменений температуры соляного раствора в процессе извлечения теплоты из верхних слоев Земли//Збірник наукових праць УкрДГРІ.

– 2014. – № 3–4. – С. 20–27.

8. Зурьян А. В. Эффективность работы устройства для нагрева воды в системе горячего водоснабжения здания с использованием энергии солнечного излучения в зимний период//Альтернативные источники энергии.

– 2010. – № 3–4. – С. 22–26.

9. Накорчевский А. И. Грунтовые аккумуляторы теплоты и модернизация коммунальной теплоэнергетики. – К.: Институт технической теплофизики НАН Украины, 2010.

– 254 с.

REFERENSES 1. Bezrodniy M. K., Prytula N. A. About optimum work of Heat Pump in low-temperature heating systems with outside heat air using// Zbirnyk naukovykh prats. – Dnipropetrovsk: Nova ideolohiia, 2011. – № 3. – P. 26–33. (In Ukrainian).

2. Bezrodniy M. K., Prytula N. A. About optimal work conditions of Heat Pump in low-temperature heating systems with natural water heat using//Enerhetyka: ekonomika, texnolohii, ekolohiia. – 2011. – № 2. – P. 11–16. (In Ukrainian).

3. Bezrodniy M. K., Prytula N. A. Optimal work of Heat Pump in low-temperature heating systems with ground heat using//Naukovi visti

NTUU “KPI”. – 2012. – № 1. – P. 1–6. (In Ukrainian).

4. Bezrodniy M. K., Prytula N. A. About optimal work conditions of heat pump in heating systems with renewable heat using//Visnyk NTU “KhPI”. – 2013. – № 13. (In Ukrainian).

5. Gershkovich V. F. Design features of heating systems in buildings with heat pumps. – Kiev: Ukrainskaja аkademija аrhitektury “Jenergominimum”, 2009. – 60 p. (In Russian).

6. Goshovskiy S. V., Zurian A. V. Temperature changes analysis in the upper layers of Earth when solving problems of soil storage and heat retrieval by closed type geothermal systems//Mineralni resursy Ukrainy. – 2013. – № 2. – P. 41–47.

(In Russian).

7. Goshovskiy S. V., Zurian A. V. Impact analysis of brine temperature in the process of extract heat from the higher slice ground//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2014. – № 3–4.

– P. 26–27. (In Russian).

8. Zurian A. V. The effectiveness of devices for heating water in the hot water system of the building using solar energy in the winter//Alternativnye istochniki jenergii. – 2010. – № 3–4. – P. 22– 26. (In Russian).

9. Nakorchevskij A. I. Groundwater heat batteries and modernization of municipal power system. – Kiev: Institut tehnicheskoj teplofiziki NAN Ukrainy, 2010. – 254 p. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 09.02.2015.

С. В. Гошовський, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, О. В. Зур’ян, alexey_zuryan@ukr.net (Український державний геологорозвідувальний інститут) АНАЛІЗ ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ ДЖЕРЕЛ ВІДНОВЛЮВАНОЇ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЇ РОБОТИ ТЕПЛОНАСОСНИХ СИСТЕМ Проведено експериментальні дослідження ефективності роботи теплонасосної системи з використанням як первинного джерела тепла енергії верхніх шарів Землі та енергії Сонця. Розроблено методику проведення досліджень. Визначено умови роботи теплонасосної системи, які забезпечують найменші витрати зовнішньої енергії. Виконано аналіз отриманих результатів і зроблено висновки про доцільність комплексного використання різних видів відновлювальних джерел енергії для стабільної роботи систем теплозабезпечення. Ключові слова: альтернативна енергетика, відновлювальні джерела енергії, геотермальна система, геотермальний теплообмінник, геотермальний зонд, ґрунтовий колектор, геліоколектор.

19

S. V. Goshovskiy, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, A. V. Zurian, alexey_zuryan@ukr.net (Ukrainian State Geological Research Institute) ANALYSIS OF DIFFERENT SOURCES USAGE OF RENEWABLE ENERGY FOR OPTIMAL PERFORMANCE HEAT PUMP SYSTEMS Realized experimental researches of the efficiency of performance of the heat pump system using as a primary source of heat energy to the upper layers of the Earth and the sun’s energy. Developed the procedure of researches. Defined the operating conditions of the heat pump system, which provide the minimum cost of external energy. Executed the analysis of the attained results and done conclusions about the feasibility of the integrated use of different types of renewable energy sources for the stable operation of heating systems.

Economic feasibility of HPS using confirmed international experience. However, in Ukraine technology uses heat the upper layers of the Earth are used rarely tap. And even rarer appear heat pump systems, used as the primary source of heat sun’s energy using solar collectors. These systems are not adapted to the operating conditions in the climatic conditions of Ukraine and underexplored.

With the purpose of implementation scientific research projects on studying the regularity of thermal processes occurring in geothermal systems generate heat energy in the Ukrainian State Geological Research Institute (UkrSGRI) was produced an experimental geothermal installation.

Primary and secondary sensors installed at the control points of system allowed by using a specially developed software and controller day-night to fix the operating conditions of the system. Create a data archive for further interpretation and conducting scientific research projects.

The researches were conducted in three areas: 1. Experimental determination of the dynamics of change temperature requirements such primary energy sources for heat pump system as the ground temperature at a depth of 50 meters and the temperature is obtained as a result of working solar system, without heat extraction during the calendar year.

2. Analytic definition φ (transformation ratio) of heat pump unit (heat pump) and the calculation of φ, for systems where the primary source of heat is the Earth and the Sun, for a particular area of operation, on the basis of the experimental evidence.

3. Experimental determination and analytical confirmation of the optimum degree of coolant cooling in the evaporator of the heat pump system and the parameters, from which it depends for such primary sources of thermal energy as the Earth and the Sun. In the course of research on geothermal range UkrSGRI been accumulated information about the dynamics of changes such parameters of the geothermal heat exchanger and solar energy collector, as the testimony of the temperature value at the control points over the year of work, the amount of coolant flow, pressure loss and operating time of the compressor and circulation pumps. And also, on the basis of measured data were calculated the quantity indicator of heat produced from renewable energy sources (power modules, such as geothermal heat exchanger and solar system).

Received experimental and calculated date let to define the optimal thermo physical parameters of devices operating through energy transformation of the upper layers of the Earth and the Sun’s energy in the low-temperature energy, which is necessary for the efficient operation of the heat pump system. It was practically confirmed, that by using ground heat optimal degree of coolant cooling depends on the coolant from the airfoil or head losses in the hydraulic circuit ground and weakly depends on the environment temperature on entering in evaporation coil and on the temperature of the warming coolant in the low-temperature heat system and on the ambient temperature. In the case of using solar energy is installed. For each month there is an optimal value of temperature of salt brine as they leave from evaporation coil and the prorated minimal cost per unit of external energy to heat pump heating system.

In the case of using solar energy is installed. For each month there is an optimal value of temperature of salt brine as they leave from evaporation coil and the prorated minimal cost per unit of external energy to heat pump heating system.

20

Besides it was established, that by providing the optimum degree of cooling medium in the HP evaporation coil minimal total expenditures of energy for the heating system by using as the primary source of heating solar system significantly increase with decreasing ambient temperature. Also it was established, that conventional transformation ratio for the system with vacuum collectors can be from 3,8 to 7,0. It points to the need for a sufficient efficiency of solar energy using in heat pump systems in the low-temperature, since conventional transformation ratio for the systems, where the primary source of heat is the heat of the upper layers of the Earth, not exceed the rate – 4,5.

The calculated data and practical research results of the operational efficiency of individual systems, led to the conclusion about the necessity of complex use of renewable energy sources in heat pump systems. Especially effective can be systems, which can generate heat in the winter time and accumulate it in the summer.

Keywords: alternative energy, renewable energy source, geothermal system, a geothermal heat exchanger, geothermal probe, ground collector, solar collector.

21

УДК 553.45(477.42)

П. А. Кондратенко, провідний геолог (Житомирська геологічна експедиція ДП УГК), М. М. Костенко, д-р геол. наук, провідний науковий співробітник (УкрДГРІ)

ОЛОВОНОСНІСТЬ СУЩАНО-ПЕРЖАНСЬКОЇ ТЕКТОНО-МЕТАСОМАТИЧНОЇ ЗОНИ Розглянуто оловоносність Сущано-Пержанської тектоно-метасоматичної зони (Український щит), яка є південно-східним обмеженням Осницько-Мікашевицького вулкано-плутонічного поясу і в морфокінематичному відношенні являє собою підкидо-насувну структуру південно-східного напрямку. Показано, що граніти пержанського комплексу, що складають цю зону, зазнали інтенсивних метасоматичних змін (калішпатизації, альбітизації та грейзенізації), пов’язаних з постмагматичною пневматоліто-гідротермальною стадією становлення гранітної інтрузії, які є супутніми для різноманітного рудоутворення в межах зони, зокрема й для формування олов’яного зруденіння. Олов’яне зруденіння в межах Сущано-Пержанської зони двох генетичних типів: розсипне й корінне. Олов’яна мінералізація корінного типу представлена двома оловорудними формаціями: берилієносних лужних (польовошпатових) метасоматитів і каситериткварцовою. Водночас найбільш розвинене в межах зони зруденіння каситерит-кварцової формації представлене двома, часто поєднаними між собою, мінеральними типами олова: грейзеновим (грейзени й грейзенізовані граніти) і каситерит-сульфідним (кварцові жили та прожилки серед вмісних грейзенізованих гранітів). Усі відомі на сьогодні перспективні в промисловому відношенні олов’яні рудопрояви Сущано-Пержанської зони (“Західний”, “Кар’єр”, “Гірняцький”, “Західнояструбецький”, “Східнояструбецький”, “Спуди”) переважно локалізуються на західному фланзі Пержанського рудного поля, в ендо-екзоконтактовій зоні Убортського масиву граніт-порфірів, де утворюють три кулісоподібні оловоносні зони, і належать саме до грейзенового типу рудоносної каситерит-кварцової формації. Ключові слова: Сущано-Пержанська зона, Український щит, олов’яне зруденіння, польовошпатові метасоматити, грейзени, каситерит-кварцова формація.

Вступ Сущано-Пержанська тектоно-метасоматична зона розміщена в крайній північно-західній частині Українського щита (УЩ) і є південно-східним обмеженням Осницько-Мікашевицького вулкано-плутонічного поясу (ВПП), який багатьма дослідниками розглядається як шовна (а на пізніх етапах еволюції як субдукційноколізійна) зона, яка виникла в пізньому палеопротерозої внаслідок зчленування двох давніх сегментів Східноєвропейської платформи (СЄП): Феноскандії та Сар-

матії. Безпосередньо ця зона розміщується над здійманням лістричного розлому (тобто зони насуву Сарматії чи підсуву Феноскандії), який за геофізичними моделями (сейсмічні геотраверси VІ та “Євробридж-97”) досить круто падає в південно-східному напрямку в мантію й вже на мантійному рівні, майже горизонтально виположуючись, простежується під Волинським мегаблоком УЩ на всьому його протязі. Сущано-Пержанська зона витягнута в північно-східному напрямку (50–65°) і про-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

22

© П. А. Кондратенко, М. М. Костенко, 2015

стежується в межах щита на відстань понад 200 км при ширині 3–5 км на південнозахідному фланзі й 10–16 км – у середній і північно-східній її частинах. Обмежуючими її крайовими тектонічними порушеннями є Хочинський (північно-західний) і Сущанський (південно-східний) розломи. Зона є границею, з одного боку, товстої (понад 45 км) земної кори в межах ВПП, а з іншого – “нормальної” (40–45 км) та тонкої (менше 40 км) кори в межах власне Волинського мегаблока, що засвідчує про глибинний її характер (тобто мантійне закладання). Зона складена метасоматично зміненими гранітами пержанського комплексу, серед яких за територіальним поширенням і структурно-текстурними особливостями (за близького мінерального складу) виділяють такі різновиди: пержанські, хочинські, сирницькі та львовківські граніти, а також граніт-порфіри й лужні сієніти (яструбецькі), та різноманітними за складом калішпатовими метасоматитами, грейзенами, вторинними кварцитами по кварцових порфірах, зокрема й дистеновими, котрі, як відомо, належать до зон високого тиску. Незважаючи на різну морфокінематику Сущано-Пержанської зони в процесі її тектонічної еволюції (на ранніх етапах – це система лівосторонніх і правосторонніх скидів, що відігравали суттєву роль у становленні ВПП), на кінцевому етапі вона являла собою фронтальну частину підкидо-насувної структури південно-східного напрямку з амплітудою переміщення понад 10 км, що утворилася в геодинамічних умовах стиснення, внаслідок релаксації тектонічних рухів на пізніх етапах колізії двох вище зазначених сегментів СЄП [5]. Відзначається доволі крутим (70–85°) північно-західним нахилом площин змішувачів поблизу земної поверхні й пологішим (40–50°) – на глибині. З метасоматичними утвореннями Сущано-Пержанської зони пов’язане рідкіснометалеве, цирконій-рідкісноземельне, олов’яне, апатит-титанове, а також високоглиноземисте та флюоритове зруде-

ніння (рис. 1). Великий внесок у вивчення цієї структури зробили Л. С. Галецький, В. П. Лунько, С. В. Металіді, Л. Б. Зубков, С. І. Гурвіч, Р. А. Слиш, М. В. Ананченко, П. А. Кондратенко та ін., завдяки яким і склалося сучасне уявлення про її геологічну будову та рудоносність. У літературі Сущано-Пержанська зона відома насамперед у зв’язку з розміщенням в її межах унікального Пержанського родовища берилію [8]. Утім досить високі промислові перспективи зазначеної зони обґрунтовано пов’язуються також і з іншими корисними копалинами, передусім з оловом. У цьому відношенні Сущано-Пержанська зона загалом вважається найпріоритетнішим районом у межах України [8]. Необхідно відзначити, що окремі питання оловоносності структури розглянуто в низці робіт різних авторів [1–4, 6–11]. Метою ж наших досліджень є з’ясування геологічних умов формування, особливостей речовинного складу, закономірностей розміщення та формаційної належності оловоносних утворень зазначеної зони, тобто тих чинників рудоносності, які необхідно враховувати з метою підвищення ефективності проведення прогнозно-пошукових робіт на олово на цій території. Рудоносні метасоматичні процеси Пержанські граніти зазнали інтенсивних метасоматичних змін, пов’язаних з постмагматичною пневматолітово-гідротермальною стадією становлення інтрузії гранітів. Вони відбувалися в такій послідовновності: калішпатизація, альбітизація та грейзенізація. Причому ці перетворення мають як площинний характер розвитку, так і локальний – у зонах підвищеної тріщинуватості, катаклазу та мілонітизації. Як наголошується багатьма дослідниками, усі ці метасоматичні процеси є супутніми для різноманітного рудоутворення в межах зони, зокрема й для формування олов’яного зруденіння. Часто вони просторово поєднані між собою. Калішпатизація. Регіональна калішпатизація пов’язана з ранньою лужною

23

Рис. 1. Схематична геологічна карта центральної частини Сущано-Пержанської тектонометасоматичної зони Стратифіковані утворення: 1 – метаморфізовані осадові породи накладених Овруцької й Білокоровицької палеозападин (мезопротерозой і верхній палеопротерозой); 2 – ефузиви Овруцької палеозападини (верхній палеопротерозой); 3 – гнейси біотитові, біотит-мусковітові городської світи тетерівської серії (нижній палеопротерозой); інтрузивні утворення (верхній палеопротерозой): 4–11 – пержанський інтрузивно-метасоматичний комплекс (4 – кварцити дистенові, 5 – грейзени, 6 – граніт-порфіри, 7 – сієніти лужні, 8 – граніти пержанські, 9 – граніти хочинські, 10 – граніти львовківські, 11 – граніти сирницькі); 12–13 – коростенський комплекс (12 – монцоніти, кварцові монцоніти, 13 – габронорити, норити); 14–15 – кишинський комплекс (14 – граніт-порфіри, 15 – граніти устинівські); 16–17 – осницький комплекс (16 – граніти, 17 – діорити); ультраметаморфічні утворення (нижній палеопротерозой): 18 – гранодіорити шереметівського комплексу; 19 – родовища корисних копалин (1 – Пержанське родовище берилію, 2 – Юрівське апатит-ільменітове родовище, 3 – Сущанське родовище дистену, 4 – Яструбецьке родовище флюорит-рідкісноземельно-цирконієвих руд); 20 – рудопрояви (5 – Центральний рудопрояв ітрофлюориту, 6–11 – рудопрояви олова: 6 – “Кар’єр”, 7 – “Західний”, 8 – “Гірняцький”, 9 – “Західнояструбецький”, 10 – “Східнояструбецький”, 11 – “Спуди”, 12 – рудопрояв рідкісних металів “Дідове Озеро”, 13 – Вербинський рудопрояв молібдену); 21–23 – пункти підвищеної концентрації олова (21 – у гранітах, 22 – у грейзенах, 23 – у польовошпатових метасоматитах); 24 – геологічні границі (а – достовірні, б – ймовірні); 25–26 – розломи (25 – головні достовірні, 26 – другорядні ймовірні), (цифри в кружках): 1 – Хочинський, 2 – Убортський, 3 – Центральнокоростенський, 4 – Юрівський, 5 – Сущанський, 6 – Вербинський; 27 – підкидо-насувні структури

24

стадією метасоматозу й передує утворенню локальних лужних польовошпатових метасоматитів, які являють собою внутрішньоінрузивні білятріщинні утворення. Загалом процес регіональної калішпатизації виражається в утворенні ксеноморфного тонкорешітчастого мікрокліну, найчастіше на стиках зерен плагіоклазу. Зазвичай заміщення починається з периферійних частин і поступово захвачує все зерно. Іноді всередині новоутвореного калішпату зберігаються ще не перероблені ділянки серицитизованого плагіоклазу. Рідше калішпат заміщує плагіоклаз з центральних частин зони, у такому разі форма його виділень неправильна, плямиста та гніздоподібна. Новоутворення калішпату характеризуються досить незначним розвитком тонких звивистих і переривчастих пертитів і слабкою пелітизацією, а також часто містять реліктові форми слюд або рогової обманки. На катаклазованих ділянках калішпат має мозаїчне погасання. Темноколірні мінерали в калішпатизованих породах також заміщуються вторинними мінералами. Біотит перетворюється в тонколускувату суміш хлориту й гідрослюди. Рогова обманка хлоритизована та у вигляді плям карбонатизована, рідко по спайності заміщується тонковолокнистим амфіболом. Дуже рідко по периферії зерен плагіоклазу відзначаються вузькі облямівки розкислення, складені тонкополісинтетично здвійникованим альбітом завширшки в соті частки міліметрів. На ділянках інтенсивної бластомілонітизації (шахта № 2, ділянка “Крушинка”, рудопрояв “Західний”) виділення новоствореного мікрокліну досягають великих (5–10 см) розмірів та являють собою типові порфіробласти. Часто такий мікроклін набуває смарагдово-зеленого забарвлення (амазоніт). У центральній частині рудного поля, в окремих локальних ділянках інтенсивної мікроклінізації (амазонітизації) та альбітизації пержанські граніти перетворені в польовошпатові метасоматити: альбіто-

ві мікроклініти (пертозити за Н. А. Безпалько, 1974 р.) та амазоніт-кварцового складу. Альбітизація пов’язана з пізньою лужною стадією метасоматозу й проявляється у формуванні зерен альбіту в проміжках між зернами калішпату й кварцу та в альбітизації калішпатів. Новоутворений альбіт утворює видовжені гіпідіоморфні зерна, а також видовжено-таблитчасті й видовжено-призматичні виділення розміром значно меншим, ніж калішпат-пертит. Звичайно він тонкоздвійникований. Іноді зерна розбиті тонкими тріщинками на окремі частини, зміщені один стосовно одного, а також з деформованими двійниками. Альбітизація калішпат-пертиту проявляється в його заміщенні тонкими довгими ланцюжками й призматичними кристалами тонкоздвійникованого альбіту, а також в розвиненні шахового альбіту по периферії зерен мінералу. Альбітизація у вигляді заміщення калішпату лейстами й табличками альбіту характерна для широкотаблитчастих зерен калішпату. Зазвичай альбітизацією не заміщуються зерна калішпату цілком і завжди вони залишаються в зернах альбітизованого мінералу. Трапляються поодинокі випадки альбітизації, вираженої проникненням по тріщинах і спайності калішпату альбітового агрегату, складеного ксеноморфними призматичними кристалами альбіту. Грейзенізація пов’язана з кислотною стадією метасоматозу і є найбільш широко проявленим процесом метасоматичного перетворення альбітизованих і калішпатизованих порід пержанського комплексу. Їй належить основне значення в локалізації олов’яного зруденіння. Залежно від заміщеної первинної породи виділяють два види грейзенізації.

1. Слюдизація брекчируваних і катаклазованих альбітових метасоматитів (пертозитів), у результаті чого утворилися слюдяні альбітові мікроклініти з брекчиєподібною текстурою й лепідогранобластовою мікроструктурою. Літієві слюди

25

та мусковіт розвиваються в міжзернових просторах польових шпатів, катаклазованих і бластомілонітизованих ділянках, заміщають ранній біотит. На стадії слюдизаціі утворилися слюдисто-польовошпатові метасоматити з гентгельвіном, даналітом, каситеритом, флюоритом, галенітом, сфалеритом та піритом з брекчієвою й прожилково-вкрапленою текстурами. Уміст акцесоріїв нерівномірний.

2. Власне грейзенізація проявлена в зонах катаклазу, мілонітизації та різноспрямованої тріщинуватості (штокверки) по всіх різновидах порід пержанського комплексу. Продуктами цього процесу є грейзенізовані граніти й грейзени. У грейзенізованих гранітах метасоматичні процеси мають незавершений характер, а тому вони зберігають первинні структурні й текстурні особливості породи та поряд з грейзеновими мінеральними парагенезисами містять реліктові породотвірні мінерали. Найпотужніші ореоли грейзенізації з утворенням грейзенових тіл виявлені в зонах Сущанського, Убортського, Селізівського, Возницького та Прилуцького розломів. Потужність окремих грейзенових зон коливається в широких межах – від перших метрів до перших сотень метрів. Грейзени розвинуті локально в різних ділянках Пержанського рудного поля (рудопрояви “Західний”, “Кар’єр”, “Західнояструбецький”, “Спуди”, “Східна рудоносна структура”) й представлені невеликими (перші метри) тілами жилоподібної та жильної форми. Виділяють грейзени по сієнітах, пержанських, сирницьких та інших гранітах (Б. О. Гаврусевич та ін., 1964 р.; Л. С. Галецький та ін., 1966 р.; С. В. Металіді та ін., 1971 р.). Між грейзенами й незміненими породами спостерігаються поступові переходи, через грейзенізовані різновиди. Незалежно від складу вихідної породи грейзени досить одноманітні. Усі вони так чи інакше складаються з новоутвореного кварцу, літієвих слюд і заміщуючого їх мусковіту. Розрізняють кварцові, слюдисто-кварцові та кварц-мусковітові грейзени.

26

У разі грейзенізації зазвичай успадковується первинна текстура породи, що заміщується. Так, у грейзенах по пержанських гранітах зберігаються сланцювата й смугаста текстури. Якщо грейзенізації зазнають сієніти, сирницькі, львовківські граніти та польовошпатові метасоматити, то переважають брекчієподібні, порфірокластнчні та очкові текстури. Оловоносними є грейзени переважно кварцового та слюдисто-кварцового складу. Вони просторово зближені з грейзенізованими гранітами або утворюють з ними поступові переходи. Єдиним мінералом олова цих порід є каситерит. Генетичні та формаційні типи олов’яної мінералізації На сьогодні в межах Сущано-Пержанської зони виявлено два генетичні типи олов’яної мінералізації: розсипний і корінний. Розсипи циркон-колумбіт-каситеритового складу приурочені до середньої частини Сущано-Пержанської зони, де вони утворилися внаслідок розмиву оловоносних пержанських гранітів і метасоматитів. Розміщені зазначені розсипи в басейні р. Перга на правій надзаплавній терасі, у заплавній частині долини й складаються з восьми просторово зближених невеликих розсипів. Розсипи в основному приурочені до давніх долиноподібних понижень північного й північно-східного простягання, субпаралельних контактам сирницьких гранітів з кварцитопісковиками Овруцької западини. Ширина їх коливається від 50 до 350 м, у середньому становить 200 м. Протяжність – 1–2 км, іноді досягає 6,5 км. Розсипи вивчали С. І. Гурвіч (1956 р.), В. П. Лунько (1960 р.) та Р. А. Слиш (1970 р.). Запаси металів оцінені за категоріями С1 і С2. Продуктивний пласт представлений відкладами палеогену й четвертинної системи та верхньою частиною зони кори вивітрювання кристалічних порід. Середня потужність пласта становить 2,1 м, “торфів” – 6,4 м. Середній уміст (г/м3) каситериту в “пісках” – 347; колумбіту – 38;

циркону – 100. В окремих пробах уміст їх відповідно досягає 1 000–350, 428–505 і 500 г/м3. У невеликій кількості відзначаються рутил, вольфраміт, монацит, бастнезит, ксенотим, пірит, марказит, сфалерит, галеніт, гранат та ін. Крім зазначених розвіданих розсипів, на північно-східному фланзі Сущано-Пержанської зони (Сирницька ділянка) залишилися не оціненими декілька цікавих розсипних проявів з високим умістом каситериту в дочетвертинних відкладах: від знаків до 1 780 г/м3 (середній – 200 г/т), середня потужність продуктивного пласта становить 2,0 м, “торфів” – 24,0 м. Поклад складений піщано-глинистими відкладами неогенової і палеогенової систем. Розсипні прояви розміщені в полі розвитку сирницьких гранітів, уздовж їх контакту з кварцитопісковиками Овруцької западини. Ширина розсипів від 50 до 350 м (середня – 200 м), довжина – від 1–2 до 6 км. Олов’яна мінералізація корінного типу виявлена в біотитизованих, альбітизованих та грейзенізованих пержанських гранітах, дрібнозернистих гранітах та граніт-порфірах, рідше в катаклазованих і грейзенізованих сирницьких і львовківських гранітах та в усіх різновидах метасоматитів зони, проте найбільші його концентрації визначені в польовошпатових метасоматитах, грейзенах та альбітизованих і грейзенізованих пержанських гранітах. На основі вивчення мінерального складу й текстурно-структурних особливостей олововмісних порід і руд, супутніх їм рідкіснометалевого і сульфідного зруденіння, складу головних елементів-домішок руд і типу рудного метасоматозу виділяються дві основні оловорудні формації: берилієносних лужних (польовошпатових) метасоматитів і каситерит-кварцова. Формація берилієносних лужних (польовошпатових) метасоматитів утворює серед розгнейсованих гранітів пержанського типу лінійно витягнуті, згідно з простяганням Сущано-Пержанської зони, зближені кулісоподібно розміщені тіла, які становлять декілька рудоносних зон,

що об’єднуються у дві структури: Крушинську й Північну. Довжина рудних зон за простяганням становить 420–3 000 м, за падінням – 60–400 м при потужності від 35 до 80 м. У кожній зоні нараховується від одного–трьох до 35 тіл метасоматитів потужністю від 0,5 до 13,2 м. Особливістю лужних метасоматитів є структурна сумісність у них рідкіснометалевого зруденіння із свинцево-цинковим, срібляним та олов’яним. Виділяють такі основні типи рудних метасоматитів: слюдисто-польовошпатові, польовошпаткварц-слюдисті (ослюденілі), суттєво польовошпатові (альбіт-калішпатові, рідко калішпат-альбітові), кварц-польовошпатові. Як зазвичай, високі концентрації каситериту відзначаються в польовошпатових (калішпат-альбітових і кварцкалішпат-альбітових) метасоматитах. До їх складу входять сидерофіліт, кварц, калішпат-пертит та альбіт. Акцесорні й рудні мінерали представлені гентгельвіном, колумбітом, ґаленітом, каситеритом, цирконом, циртолітом та вольфрамітом. Крім того, на східному фланзі СущаноПержанської зони, в ендоконтактовій частині масиву пержанських гранітів, рудні концентрації каситериту визначені в сидерофіліт-польовошпатових метасоматитах з акцесорними гельвін-даналітом, молібденітом, ґаленітом, халькопіритом та циртолітом. Олов’яна мінералізація супроводжує берилієве зруденіння й представлена прожилкоподібними та гніздово-вкрапленими каситертвмісними рудами. Каситерит утворює короткопризматичні, стовпчасті та діпірамідальні кристали розміром 0,1–1 мм. Колір чорний, коричнево-бурий та бурий, блиск жирний, скляний. Мінерал напівпрозорий, у тонких відколах просвічує темно-коричневим кольором. Утворює невеликі прожилки, гнізда та шліроподібні агрегатні скупчення в породі розміром до 1,5–2 см, які зазвичай приурочені до зон дрібної тріщинуватості. У кварц-польовошпатових метасоматитах, збагачених гентгельвіном, каситерит спільно з ним виповнює дрібні гнізда та

27

утворює спільні зростки кристалів. У деяких випадках відзначається корозія каситериту гентгельвіном. Крім гентгельвіну, у парагенезисі з каситеритом простежуються ільменорутил, циртоліт, магнетит та рутил. У каситериті з кварц-польовошпатових метасоматитів відзначаються аномально підвищені вмісти танталу та ніобію (таблиця) [3, 7–9, 11], що зумовлено наявністю в ньому мікровключень колумбіту й танталіту і, отже, свідчить про високі концентрації цих елементів у мінералотвірних розчинах. Варто зазначити, що, на думку деяких дослідників (Г. І. Князєв та ін., 1988 р.), склад домішок у каситериті вказує на схожість пневматолітових процесів формування кварц-альбіт-мікроклінових метасоматитів з берилієм та оловом і каситеритвмісних грейзенів у рідкіснометалевих пегматитах. Тому аналогічно пегматитам цей каситерит є своєрідним мінералом-індикатором на тантал-ніобієве зруденіння. Крім того, згідно з наведеною таблицею, для каситериту з кварц-польовошпатових метасоматитів характерні підвищені концентрації й інших елементів: молібдену, берилію та цинку й знижені концентрації індію. За даними С. В. Нечаєва [8, 9, 11], низькі значення величини ніобій-індієвого відношення в каситериті засвідчують про малу глибину формування оловорудної мінералізації (1–1,5 км), а отже, й про слабкий ступінь еродованості зруденіння. Незважаючи на високі вмісти каситериту в проявах цієї формації (до 1–20 %), каситеритвмісні метасоматити відіграють підлеглу роль порівняно з гентгельвіновими й не мають широкого площового по-

ширення, а отже й самостійного практичного значення. Процес формування руд багатостадійний. З ранніми його стадіями пов’язані інтенсивна мікроклінізація вмісних гранітів і формування лінійно витягнутих лінзоподібних тіл польовошпатових метасоматитів. Пізніше внаслідок дії високотемпературних еманацій в умовах сильно відновлювальної обстановки утворилися гніздово-вкраплені руди олова. На думку Л. С. Галецького, олово, імовірно, переносилося у формі комплексу SnF, про що свідчить майже постійна наявність у метасоматитах алюмофторидів і флюориту. Каситерит-кварцова формація досить розвинена в межах Сущано-Пержанської зони й представлена двома, часто поєднаними між собою, мінеральними типами олова: грейзеновим і каситерит-сульфідним (кварцово-жильним). Мінералізація грейзенового типу пов’язана з власне грейзенами й грейзенізованими пержанськими гранітами. Потужні й протяжні тіла грейзенізованих порід утворюють своєрідну “сорочку” по периферії пержанських гранітів, фіксуючи таким чином зовнішню зону апікальної частини масиву. Однак оловоносні утворення переважно приурочені до північного (висячого) флангу масиву та його західного ендоконтакту (уздовж його контакту з граніт-порфірами Убортського масиву), де складають локальні тіла (грейзени) й мінералізовані зони (грейзенізовані граніти), утворюючи рудоносну смугу північно-східного простягання та північно-західного падіння. Власне рудні кварцові грейзени являють собою жило-, трубо- та лінзоподібні тіла зі згідними або кососічними контактами

Таблиця. Середні вмісти деяких елементів-домішок у каситериті, г/т (за працею [8]) WO3

Ta2O5

Nb2O5

In2O3

Mo

Be

Zn

1. Польовошпатові метасоматити

Тип мінералізації

2050

1275

8275

3525

515

88,5

850

2. Грейзеновий

1550

не вияв.

2250

3800

14

6

не вияв.

3. Кварцово-жильний

2300

900

1200

3900

50

3

не вияв.

28

щодо вмісних пержанських гранітів і граніт-порфірів, які на глибині поступово переходять у грейзенізовані граніти. Каситерит у породах зазвичай трапляється у вигляді вкраплення дрібних короткопризматичних діпірамідальних кристалів або неправильних зерен розміром 0,3–1,0 мм (рис. 2а), стягнутих у великі (2–3 см) гніздоподібні скупчення. Під мікроскопом кристали здебільшого зональні. Внутрішня частина складена суцільним чорним прозорим без плеохроїзму каситеритом. Периферична частина складена чергуванням червоно-бурої та майже безбарвної зон (рис. 2б). Зовнішні зони з чітким плеохроїзмом у червоно-бурих тонах. Ці зони є пізнішою (другою) генерацією

каситериту, яка оточує каситерит I. Великі кристали каситериту часто катаклазовані й “розтягнуті” (рис. 2в). Тріщини в ньому виповнені новоутвореним грейзеновим кварцом і літієвими слюдами типу протолітіоніт-лепідоліту. У сильногрейзенізованих пержанських гранітах каситерит утворює переривчасті ланцюжкоподібні агрегати, складені зернами, рідко кристалами призматичного габітусу, витягнуті в напрямку тонкої смугастості грейзену. У найбільш багатих ділянках грейзенів каситеритова мінералізація представлена багатими масивними, украпленими й смугастими рудами, в яких вміст олова досягає 12–20 % і більше. Текстури руд успадковані від вмісних

Рис. 2. Рудна мінералізація у шліфах: а – украплення каситериту у слюдисто-кварцовому грейзені; б – каситерит зональної будови; в – катаклазований каситерит (а–б – рудопрояв “Західний”, зразок 95-86); г – радіально-пластинчасті виділення вольфраміту (рудопрояв “Кар’єр”, зразок ПРГ–217). Збільшення: а–в – ×7,99, без аналізатора; в – ×200, без аналізатора

29

порід. У грейзенізованих гранітах спостерігаються смугаста й брекчієва текстури, для власне грейзенових тіл характерні вкраплена, гніздово-вкраплена та смугаста текстури. За вмістом елементів-домішок каситерит з каситерит-кварцової формації суттєво відрізняється від такого з формації берилієносних лужних (польовошпатових) метасоматитів (таблиця). Він має підвищений уміст індію і низький – танталу, ніобію, молібдену і берилію; до того ж, у ньому не встановлений цинк). Крім того, за даними ІМРа (Г. І. Князєв та ін., 1988 р.), у каситериті також присутній скандій (100–150 г/т, а в польовошпатових метасоматитах він не зафіксований взагалі) – типоморфний елемент для каситерит-кварцової формації грейзенового типу відомих оловорудних районів Російської Федерації (Далекий Схід, Примор’я). Високі вмісти цих елементів указують на малу глибину формування каситеритової мінералізації в рудопроявах Пержанського рідкіснометалевого поля. Поряд з каситеритом, оловоносні грейзени містять циркон, циртоліт, вольфраміт (рис. 2г), флюорит, гентгельвін, спесартин, галеніт, пірит, сфалерит, рутил, турмалін, рідко топаз, берил, вілеміт, ганіт. Якісний склад акцесорних мінералів залежить від складу грейзенів. Так, у кварцслюдистих грейзенах і в слюдистих різко переважають гентгельвін і циркон (шахта № 2), у слюдисто-кварцових і кварцових грейзенах (рудопрояв “Західний”, канава № 32) поширені каситерит, вольфраміт, галеніт, меншою мірою – рутил, турмалін, гентгельвін. У деяких кварцових грейзенах (рудопрояв “Кар’єр”), поряд з каситеритом і вольфрамітом, спостерігаються високі концентрації сульфідів. Для кварц-мусковітових грейзенів характерні фенакіт і циртоліт за умови різко підпорядкованого вмісту каситериту. Флюорит наявний повсюдно. Найбільш збагачені ним ділянки залягають серед кварц-мусковітових грейзенів у вигляді зон з поступовими переходами. Такі збагачені флюоритом зони в деяких випадках (шахта № 2) являють собою самостійні тіла флюорит-

30

мусковітових і мусковіт-флюоритових з алюмофторидами і фенакітом грейзенів. Загалом для грейзенів характерна рудна зональність у плані. Так, на рудопрояві “Кар’єр” з південного заходу на північний схід кварцові грейзени із сульфідами поступово переходять у каситерит-кварцові грейзени з галенітом і далі у кварцові грейзени з вольфрамітом. Каситерит-сульфідний (кварцовожильний) тип зруденіння парагенетично й часто просторово пов’язаний з власне грейзеновим. Каситеритова мінералізація приурочена до кварцових жил і прожилків серед вмісних грейзенізованих гранітів. Рудна мінералізація представлена галенітом, сфалеритом, каситеритом II, ІІІ, меншою мірою – халькопіритом, піритом. Текстури руд прожилково-вкраплена, украплена. Характерні тісні зростки каситериту із сульфідами. Серед елементівдомішок у каситериті присутні Рb, Cu, Аg (Г. І. Князєв та ін., 1988 р.). Вважається, що утворення олов’яних руд каситерит-сульфідного типу відбувалося при середньотемпературному режимі (~300° С) і високої активності сірки в гідротермах. Мінералізація цього типу, за аналогією з відомими оловорудними районами, часто буває віддалена від продуктивного магматичного комплексу. Тому вона може бути виявлена по периферії масиву пержанських гранітів спільно з каситеритовою мінералізацією грейзенового типу. Особливості геологічної будови та речовинного складу оловорудних об’єктів Пошуковими роботами (М. В. Ананченко та ін., 1984 р; П. А. Кондратенко та ін., 1986 р.) переважно на західному фланзі Пержанського рудного поля виявлено три кулісоподібні оловоносні зони, які містять у своєму складі шість рудопроявів олова: “Західний”, “Кар’єр”, “Гірняцький”, “Західнояструбецький”, “Східнояструбецький”, “Спуди” (рис. 1, 3). Оловорудні тіла малопотужні, невитримані за простяганням і зближені між собою. Вони

утворюють штокверкові мінералізовані зони, витягнені вздовж основних структурних елементів рудного поля. Рудопрояв “Кар’єр” розміщений на західному фланзі Пержанського рудного поля, у північно-західному ендо-екзоконтакті граніт-порфірів Убортського масиву, який облямовується потужним (до 200 м) ореолом літію концентрацією ≥0,1 %, у зоні складного виклинювання пержанських гранітів (рис. 3, 4). Спостерігається занурення контакту граніт-порфірів під кутом 30–45 ° у північно-східному напрямку. Малопотужні апофізи гранітпорфірів у зоні їх виклинювання січуть гнейсуватість пержанських гранітів.

Оловорудні тіла приурочені до зони активного їх контакту, де і пержанські граніти, і граніт-порфіри інтенсивно альбітизовані, флюоритизовані, грейзенізовані, окварцьовані та озалізнені. Рудні тіла представлені метасоматично зміненими гранітами, інколи кварцовими грейзенами, які більше характерні для верхніх частин рудних тіл. У рудопрояві простежено сім оловорудних тіл з умістом олова за даними хіманалізу від 0,1 до 0,192 % (середній 0,162 %) потужністю від 0,3–1,0 до 9,1 м (середня 1,6 м). Довжина тіл за простяганням становить від 65 до 280 м і за падінням – від 50 до 300 м. У західній частині рудопрояву деякі рудні тіла

Рис. 3. Схематична геологічна карта Пержанського рудного поля: 1–8 – пержанський інтрузивно-метасоматичний комплекс (1 – граніт-порфіри, 2 – сієніти лужні, 3 – граніти пержанські гнейсуваті, 4 – граніти пержанські навколорудні з горошкоподібним блакитним кварцом, 5 – граніти пержанські дрібнозернисті, 6 – граніти хочинські, 7 – граніти львовківські, 8 – граніти сирницькі); 9–10 – осницький комплекс (9 – граніти, 10 – діорити); 11 – геологічні границі; 12–13 – розломи (12 – достовірні, 13 – імовірні), (цифри у кружках): 1 – Убортська зона розломів, 2 – Пержанський, 3 – Центральний, 4 – Південний; 14 – оловоносні зони; 15 – рудопрояви олова (цифри у контурах), (1 – “Кар’єр”, 2 – “Західний” (2а – північна ділянка, 2б – південна ділянка), 3 – Гірняцький, 4 – Західнояструбецький; гранітоїдні масиви (цифри у квадратах): 1 – Яструбецький сієнітовий, 2 – Убортський граніт-порфіровий)

31

виходять на денну поверхню, а в північносхідній занурюються на глибину близько 300 м. Форма тіл жилоподібна, інколи з роздувами. Падіння їх північно-західне – 333–347° під кутом 50–55 . Рудна мінералізація представлена каситеритом, колумбітом, рідше вольфрамітом, гельвіном, галенітом, сфалеритом, арсенопіритом та ін. Варто відзначити, що в напрямку виклинювання рудних тіл спостерігається збільшення вмісту танталу, ніобію, літію, молібдену та ітрію відповідно до 0,013; 0,06; 0,2; 0,35 і 0,2 %. Крім олов’яного, на рудопрояві “Кар’єр” виявлено також вольфрамове зруденіння, яке приурочене до інтенсивно

грейзенізованих та окварцьованих гранітпорфірів, подекуди до біотит-кварцових грейзенів (канава 301). Виявлено три рудні перетини, уміст триоксиду вольфраму в яких становить від 0,1 до 0,72 % (середній – 0,2 %) на потужність від 0,3 до 1,0 м (середня – 0,8 м). Вольфрамове зруденіння локалізується у висячому екзоконтакті оловорудної мінералізації. Мінеральна форма представлена вольфрамітом (ферберітом), який утворює дрібно-крупновкраплені до гніздових скупчення. Разом з вольфрамітом трапляються каситерит, колумбіт, галеніт та даналіт. Локалізація проявів вольфраму й олова визначається тріщинними структурами

Рис. 4. Схематична геологічна карта рудопроявів “Західного” і “Кар’єр”: 1 – канави та їх номери; 2 – контури рудопроявів; 3 – оловорудні тіла; 4 – рудопрояви олова (1 – “Кар’єр”, 2 – “Західний” (2а – північна і 2б – південна ділянки рудопрояву); 5 – головні й супутні (в дужках) компоненти рудопроявів; 6 – пункти підвищеної мінералізації олова; 7 – ореол літію концентрацією 0,1% і більше; 8 – Убортська зона розломів; 9 – профілі свердловин, по яких побудовані геологічні розрізи (наведені нижче нак рис. 5, 6). Інші умовні позначення див. на рис. 3.

32

північно-східного простягання, субпаралельними Убортському розлому. Уздовж нього розміщуються точки підвищеної мінералізації вольфраму з ферберитовою мінералізацією, яка обростає коричневі зональні кристали каситериту. У безпосередній близькості від Сущанського розлому канавами, а також у вигляді елювіально-делювіальних брилових розвалів трапляються породи з вольфрамітом і каситеритом, які зовнішньо дуже схожі з кварцитами. Уміст оксиду олова у згаданих породах коливається від 2,12 до 12,94 %, а вміст триоксиду вольфраму не перевищує 1,5 %. Варто відзначити, що в уламках кварцових жил, широко розвинених уздовж Сущанського розлому, часто трапляються геометрично правильні пустоти, що за літературними даними є непрямою пошуковою ознакою наявності вольфрамового зруденіння, адже вищезгадані пустоти могли утворюватися в зоні хімічного вивітрювання в результаті вилуговування кристалів вольфраміту. Найімовірніше, що локалізація вольфраму й олова проходила по тріщинах, що оперяють Сущанський розлом, у межах смуги завширшки не менше 300 м і завдовжки 7 200 м. Окрім того, канавою 315 у межах зазначеного рудопрояву розкрито кварцовий грейзен потужністю 0,3 м з умістом молібдену за даними хіманалізу 0,35 %. Особливості умов локалізації молібдену, речовинного складу продуктивних утворень дають змогу зарахувати молібденове зруденіння прояву “Кар’єр” до грейзенового лінійно-штокверкового типу. Рудопрояв “Західний” розміщений за 1,25–1,6 км на схід і північний схід від рудопрояву “Кар’єр” (рис. 3, 4). Він приурочений до східного й північно-східного ендоекзоконтакту граніт-порфірів Убортського масиву. Пошуковими роботами тут за даними хімічного аналізу виявлено 16 оловорудних тіл з умістом олова від 0,1 до 6,05 % (середній 0,19 %). Потужність рудних тіл – від 0,2 до 116,0 м (середня – 5,0 м) (рис. 5, 6). Довжина тіл за простяганням

і падінням – від 25 до 300 м. У північній частині рудопрояву тіла мають північносхідне падіння (10–35° під кутом 40–60°) (рис. 5, 6), а в південній його частині – північно-західне (330–350° під кутом 40–70°). Рудні тіла представлені метасоматично зміненими пержанськими гранітами: біотитизованими, альбітизованими, грейзенізованими, окварцьованими, нерідко до утворення каситерит-кварцових та альбіт-кварцових грейзенів. Форма оловорудних тіл – від простої плитоподібної, жильної та лінзоподібної до складної ізометричної й стовпчастоподібної зі складним виклинюванням. Вона зумовлена внутрішньою структурою зруденіння двох головних систем біотит-кварцових, біотитових з каситеритом прожилків і локальних зон інтенсивного метасоматозу та як мінімум трьох систем тріщинуватості, яким підпорядковані прожилки й метасоматоз. Загалом це спричинило утворення лінійно-штокверкових оловорудних зон, особливо характерних для північної частини “Західного” рудопрояву (I ділянка). Для неї характерними є складніша форма рудних тіл, наявність роздувів, приховане залягання. Потужність зони до 500 м, довжина за простяганням – 1 200 м, вертикальний розмах зруденіння – 300 м. Південна частина рудопрояву (II ділянка) має простішу будову й переважно північно-східне простягання оловорудних тіл, менший вертикальний розмах зруденіння (150–300 м) та часті виходи на денну поверхню. Потужність зони близько 400 м. Довжина у плані – до 1 300 м. Оловорудні тіла виходять на денну поверхню в південній частині рудопрояву. Уміст олова в грейзенах досягає 2,01 %. Каситерит чорний утворює агрегати дрібних (до 2,0 мм) зерен, гніздові та шліроподібні скупчення. Каситерит, збагачений танталом, до 0,03 %, цирконієм – до 0,03 %, скандієм – до 0,01 %. Зрідка він має включення ільменорутилу. В оловорудних зонах за даними мінералогічного аналізу відзначено також колумбіт, монацит – до 38 г/т, паризит, торит, сфалерит (клейофан), циркон – до 2171 г/т,

33

гельвін – до 744 г/т, галеніт, молібденіт, флюорит – до 198 г/т, вольфраміт, пірит, алюмофториди. За даними хімічного аналізу виявлений аномальний уміст молібдену – до 0,03 %, а в окремих випадках до >0,12 %, Та2О5 – до 0,02 % на середню потужність рудного тіла 1,2 м. За результатами вивчення технологічної проби олов’яної руди (ІМР: Г. І. Князєв та ін., 1988 р.) була доведена можливість одержання 15 % олов’яного концентрату, який має, крім того, у своєму складі 82 % кварцу, 8 % сульфідів (галеніт, сфалерит, пірит) і 200 г/т срібла. Було зроблено висновок, що ці показники щодо олова можуть бути підвищені завдяки збагаченню рудних шламів, а також удосконаленню гравітаційно-магнітної схеми збагачення

для отримання товарної продукції на рівні 27,68 %. Це дасть змогу залучити до освоєння єдиним гірничозбагачувальним комбінатом олов’яних об’єктів разом з усіма іншими базовими економічно вигідними об’єктами корисних копалин. За даними рентгенорадіометричного аналізу в рудах визначено підвищений уміст суми рідкісних земель – 0,15 %, ітрію та ітрієвих лантаноїдів – 0,1 %. Рудопрояв “Гірняцький” розміром 1,0×1,7 км розміщений за 1,0 км на північний схід від “Західного” (рис. 1, 3). Зруденіння приурочене до ділянки перешарування пержанських навколорудних гранітів з характерним блакитним горошкоподібним кварцом та гнейсоподібних, розбитих численними жильними тілами дрібнозернистих гранітів.

Рис. 5. Геологічний розріз по лінії свердловин 2731–2775: 1 – граніт-порфіри; 2 – граніти пержанські гнейсуваті; 3 – контури оловорудних тіл з умістом олова 0,1 % і більше; 4 – бурові свердловини, їх номери та глибина

34

Усі різновиди гранітів інтенсивно метасоматично змінені: біотитизовані, озалізнені й грейзенізовані. Виявлено 10 рудних тіл потужністю від 4,0 до 80 м (середня 5,0 м), завдовжки за простяганням до 600 м і за падінням – від 80 до 200 м. Рудні тіла зближені між собою та утворюють лінійно-штокверкову зону, орієнтовану в захід-північно-західному напрямку, що змінюється в східній частині на північно-східний. Уміст олова в тілах за даними хімічного та кількісного спектрального аналізів становить від 0,1 до 0,2 % (середній 0,14 %).

Рудопрояв “Спуди” розміщений за 5,0 км на північний схід від “Західного” (рис. 1). Приурочений до поля розвитку пержанських гранітів, розбитих жильними тілами дрібнозернистих гранітів у зоні Центральнокоростенського розлому. Параметри зруденіння, зокрема супутніх компонентів, зіставляються з “Гірняцьким” рудопроявом. Середній уміст олова становить 0,14 %. Площа рудопрояву – 0,8 км2. Середній уміст супутніх корисних компонентів такий (у %): танталу – 0,008; ніобію – 0,08; ітрію – 0,18; літію – 0,2.

Рис. 6. Геологічний розріз по лінії свердловин 3135–2784 1 – пухкі породи; 2 – кора вивітрювання гранітів; 3 – граніт-порфіри; 4 – граніти пержанські навколорудні з горошкоподібним блакитним кварцом; 5 – граніти пержанські гнейсуваті; 6 – граніти пержанські дрібнозернисті; 7 – польовошпатові й слюдисто-польовошпатові метасоматити; 8 – грейзени; 9–10 – контури оловорудних тіл з умістом олова: 9 – 0,1–<0,2 %, 10 – 0,2 % і більше; 11 – бурові свердловини, їх номери та глибина

35

“Західнояструбецький” рудопрояв розміщений за 2,5 км на північний схід від “Західного” (рис. 1, 3). Пошуковими роботами виявлено шість рудних тіл завдовжки за простяганням 500 і за падінням – 300 м, потужністю від 0,6 до 19,5 м (у середньому 4 м). Уміст олова коливається від 0,05 до 0,6 % (середній – 0,14 %). Окрім охарактеризованих рудопроявів, у східній частині масиву пержанських гранітів, у районі Дідового Озера, виявлено чотири слабовивчені прояви олова. У свердловинах виявлено декілька рудних перетинів потужністю від 0,3 до 2 м з умістом олова від 0,8 до 1,28 %, вольфраму – до 0,12 %, танталу – до 0,01 % та ніобію до 0,05 %. Отже, з наведеної вище характеристики перспективних у промисловому відношенні оловорудних об’єктів Сущано-Пержанської зони стає очевидним той факт, що всі вони належать до грейзенового типу рудоносної каситерит-кварцової формації. Кількість оцінених перспективних ресурсів на Пержанському рудному полі дає можливість прогнозувати велике родовище олова. Висновки 1. Сущано-Пержанська тектоно-метасоматична зона, яка є південно-східним обмеженням Осницько-Мікашевицького ВПП, на ранніх етапах тектонічної еволюції являла собою систему лівосторонніх і правосторонніх скидів, що відігравали суттєву роль у становленні ВПП, а на завершальному етапі вона являла собою фронтальну частину підкидо-насувної структури південно-східного напрямку, що утворилася в геодинамічних умовах стиснення, унаслідок релаксації тектонічних рухів на пізніх етапах колізії двох сегментів СЄП: Феноскандії та Сарматії.

2. Зона складена низкою генетично поєднаних між собою метасоматично змінених гранітів пержанського комплексу (пержанськими, хочинськими, сирницькими та львовківськими), граніт-порфірів і лужних сієнітів (яструбецьких) та

36

різноманітних за складом польовошпатових метасоматитів, грейзенів, вторинних кварцитів.

3. Пержанські граніти зазнали інтенсивних метасоматичних змін, пов’язаних з постмагматичною пневматолітово-гідротермальною стадією становлення інтрузії гранітів, серед яких найбільш поширеними є калішпатизація, альбітизація та грейзенізація. Усі ці метасоматичні процеси, що часто просторово поєднані між собою, є супутніми для різноманітного рудоутворення в межах зони, зокрема й для формування олов’яного зруденіння.

4. У межах Сущано-Пержанської зони виявлено два генетичні типи олов’яної мінералізації: розсипний і корінний. Невеликі розсипи циркон-колумбіт-каситеритового складу приурочені до середньої частини Сущано-Пержанської зони, де утворилися внаслідок розмиву оловоносних пержанських гранітів і метасоматитів.

5. Олов’яна мінералізація корінного типу в межах зони представлена двома оловорудними формаціями: берилієносних лужних (польовошпатових) метасоматитів і каситерит-кварцовою. У польовошпатових метасоматитах олов’яна мінералізація, що представлена прожилкоподібними й гніздово-вкрапленими каситеритвмісними рудами, супроводжує берилієве зруденіння. Проте, незважаючи на високі вмісти каситериту в проявах цієї формації (до 1–20 %), каситеритвмісні метасоматити не мають самостійного практичного значення через незначне їх площове поширення. Водночас зруденіння каситерит-кварцової формації є досить розвиненим у межах Сущано-Пержанської зони й представлене двома, часто поєднаними між собою, мінеральними типами олова: грейзеновим і каситерит-сульфідним (кварцово-жильним). Мінералізація грейзенового типу пов’язана з власне грейзенами та грейзенізованими пержанськими гранітами, які утворюють своєрідну “сорочку” по периферії пержанських гранітів, фіксуючи таким чином зовнішню зону

апікальної частини масиву. Оловоносними є грейзени переважно кварцового й слюдисто-кварцового складу. Єдиним мінералом олова цих порід є каситерит, який утворює гніздово-вкраплені й переривчасті ланцюжкоподібні агрегати, складені зернами й кристалами призматичного габітусу. Каситерит-сульфідний тип зруденіння парагенетично й часто просторово пов’язаний з власне грейзеновим типом. Каситеритова мінералізація приурочена до кварцових жил і прожилків серед вмісних грейзенізованих гранітів. Крім каситериту, рудна мінералізація в них також представлена сульфідами: галенітом, сфалеритом і меншою мірою халькопіритом і піритом.

6. Каситерити двох зазначених оловоносних формацій чітко розрізняються між собою за складом їх елементів-домішок, що засвідчує про різні умови формування мінералу. У каситериті з кварц-польовошпатових метасоматитів відзначаються аномально підвищені вмісти танталу й ніобію, що зумовлене наявністю в ньому мікровключень колумбіту й танталіту, а в мінералі каситерит-кварцової формації – індію і скандію; останній є типоморфним елементом саме для каситерит-кварцової формації грейзенового типу відомих оловорудних районів Росії (Далекий Схід, Примор’я).

7. Усі відомі на сьогодні перспективні в промисловому відношенні олов’яні рудопрояви Сущано-Пержанської зони (“Західний”, “Кар’єр”, “Гірняцький”, “Західнояструбецький”, “Східнояструбецький”, “Спуди”) локалізуються переважно на західному фланзі Пержанського рудного поля, в ендо-екзоконтактовій зоні Убортського масиву граніт-порфірів, де утворюють три кулісоподібні оловоносні зони, і належать до грейзенового типу рудоносної каситерит-кварцової формації. ЛІТЕРАТУРА 1. Безпалько Н. А. Петрологія і акцесорні мінерали гранітів та метасоматитів Північної Волині. – К.: Наукова думка, 1970. – 162 с.

2. Гурвич С. И. Новые данные по оловоносности Украинского кристаллического щита// Изв. вузов. Геология и разведка. – 1960. – № 9.

– С. 83–86.

3. Зубков Л. Б., Галецкий Л. С. О ниобиотанталоносном касситерите из коренных пород северо-западной части Украинского кристаллического щита//Докл. АН СССР. – 1966.

– Т. 169. – С. 660–663.

4. Костенко Н. М., Металиди В. С., Потебня М. Т. Оловоносные площади дорифейской складчастости в северо-западной части Украинского щита//Геол. оловоруд. месторожд. СССР. В двух томах. – Т. 2. Оловоруд. месторожд. СССР. Кн. 2. – М.: Недра, 1986.

– С. 172–176.

5. Костенко М. М. Диз’юнктивна тектоніка кристалічного фундаменту Волинського мегаблока Українського щита//Тект. і стратигр. – 2010. – Вип. 37. – С. 31–37.

6. Металиди В. С., Пархомчук В. Н., Костенко Н. М. Оловоносность северо-западного района Украинского щита//Геол. журн. – 1985.

– Т. 45. – № 5. – С. 40–46.

7. Металиди С. В., Нечаев С. В. СущаноПержанская зона (геология, минералогия, рудообразование). – К.: Наукова думка, 1983.

– 136 с.

8. Металічні і неметалічні корисні копалини України. Т. 1. Металічні корисні копалини/Гурський Д. С., Єсипчук К. Ю, Калінін В. І. та ін. – Львів: Вид-во “Центр Європи”, 2005.

– 785 с.

9. Минералогия олова, вольфрама и молибдена в Украинском щите/Нечаев С. В., Кривдик С. Г., Семка В. А. и др. – К.: Наукова думка, 1986. – 212 с.

10. Нечаев С. В., Оставненко А. И. Коренное рудопроявление вольфрама и олова в Украинском щите//Геол. журнал – 1983. – Т. 43.

– № 5. – С. 130–133.

11. Нечаев С. В. Ниобий-индиевое отношение в касситерите как геохимический индикатор глубинности рудообразования в Украинском щите//Геол. журнал – 1986. – Т. 46. – № 5.

– С. 112–115.

REFERENCES 1. Bezpalko N. A. Petrology and accessory minerals of granite and metasomatites of Northern Volyn. – Kyiv: Naukоva dumka, 1970. – 162 р.

(In Ukrainian).

2. Gurvich S. I. New data of stannum content of Ukrainian Shield//Izv. vuzov. Geologija i razvedka. – 1960. – № 9. – Р. 83–86. (In Russian).

37

3. Zubkov L. B., Galeckij L. S. About niobii-tantal-bearing cassiterite from the indigenous rocks of north-western part of the Ukrainian Shield//Dokl. AN SSSR. – 1966. – T. 169. – Р. 660–663.

(In Russian).

4. Kostenko N. M., Metalidi V. S., Potebnja M. T. Stanniferous areas of the Pre-Riphean folding in the north-western part of the Ukrainian shield//Geol. olovorud. mestorozhd. SSSR. V dvuh tomah. T. 2. Olovorud. mestorozhd. SSSR. Kn. 2. – Moskva: Nedra, 1986. – Р. 172–176. (In Russian).

5. Kostenko M. M. Disjunctive tectonics of crystalline basement of Volyn megablock of Ukrainian Shield//Tekt. i stratyhr. – 2010. – Iss. 37.

– P. 31–37. (In Ukrainian).

6. Metalidi V. S., Parhomchuk V. N., Kostenko N. M. Stanniferous in north-western region of the Ukrainian shield//Geol. zhurn. – 1985. – T. 45.

– № 5. – P. 40–46. (In Russian).

7. Metalydy S. V., Nechaev S. V. SuschanoPerzhanskaya zone (geology, mineralogy, ore content). – Kyiv: Naukova dumka, 1983. – 136 p. (In Russian).

8. Metal and non-metal minerals of Ukraine.

Volume 1. Metallic minerals/Hurskyi D. S., Yesypchuk K. Yu, Kalinin V. I. ta in. – Lviv: Vyd-vo “Tsentr Yevropy”, 2005. – 785 p. (In Ukrainian).

9. Mineralogy of stannum, wolfram and molybdenum in the Ukrainian Shield/[Nechaev S. V., Krivdik S. G., Semka V. A. I dr. – Kyiv: Naukova dumka, 1986. – 212 p. (In Russian).

10. Nechaev S. V., Ostavnenko A. I. Indigenous mineralization of wolfram and stannum in the Ukrainian Shield//Geol. zhurn. – 1983. – T. 43.

– № 5. – P. 130–133. (In Russian).

11. Nechaev S. V. Niobium-indium ratio in cassiterite as geochemical indicators of the depth of mineralization in the Ukrainian Shield//Geol. zhurn.

– 1986. – T. 46. – № 5. – P. 112–115. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 15.04.2015.

П. А. Кондратенко, Житомирская геологическая экспедиция ГП Украинская геологическая компания, Н. М. Костенко, Украинский государственный геологоразведочный институт ОЛОВОНОСНОСТЬ СУЩАНО-ПЕРЖАНСКОЙ ТЕКТОНО-МЕТАСОМАТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ Рассмотрена оловоносность Сущано-Пержанской тектоно-метасоматической зоны (Украинский щит), представляющей собой на ранних этапах тектонической эволюции систему левосторонних и правосторонних сбросов, которые играли существенную роль в становлении Осницко-Микашевицкого вулкано-плутонического пояса, а на конечном этапе – фронтальную часть взбросо-надвиговой структуры юго-восточного направления, образовавшейся в геодинамических условиях сжатия. Показано, что граниты пержанского комплекса, слагающие зону, подверглись интенсивным метасоматическим изменениям (калишпатизации, альбитизаци и грейзенизации), связанных с постмагматической пневматолитово-гидротермальной стадией становления гранитной интрузии, которые являются сопутствующими для разнообразного рудообразования в пределах зоны, в том числе и для формирования оловянного оруденения. Оловянное оруденение установлено двух генетических типов: россыпное и коренное. Небольшие россыпи образовались за счет размыва оловоносных пержанских гранитов и метасоматитов. Оловянная минерализация коренного типа представлена двумя оловорудными формациями: берилиеносных щелочных (полевошпатовых) метасоматитов и касситерит-кварцевой. Оловянная минерализация в полевошпатовых метасоматитах является сопутствующей бериллиевой и имеет незначительное площадное распространение. Наиболее развитое в пределах Сущано-Пержанской зоны оруденение касситериткварцевой формации представлено двумя, часто соединенными между собой, минеральными типами олова: грейзеновым (грейзены и грейзенизированные граниты) и касситерит-сульфидным (кварцевые жилы и прожилки среди вмещающих грейзенизированных гранитов). Оловоносные грейзены преимущественно кварцевого и слюдисто-кварцевого состава. Единственным минералом олова этих пород является касситерит, причем касситериты двух указанных оловоносных формаций четко различаются между собой по составу их

38

элементов-примесей: в касситерите с кварц-полевошпатовых метасоматитов отмечаются аномально повышенные содержания тантала и ниобия, что обусловлено присутствием в нем микровключений колумбита и танталита, а в минерале касситерит-кварцевой формации – индия и скандия; последний является типоморфным элементом для касситерит-кварцевой формации грейзенового типа известных оловорудных районов России (Дальний Восток, Приморье). Все известные на сегодня перспективные в промышленном отношении оловорудные рудопроявления Сущано-Пержанской зоны (“Западное”, “Карьер”, “Горняцкое”, “Западноястребецкое”, “Восточноястребецкое”, “Спуды”) локализуются преимущественно на западном фланге Пержанского рудного поля, в эндо-экзоконтактовой зоне Убортского массива гранит-порфиров, где образуют три кулисоподобные оловоносные зоны, и относятся к грейзеновому типу рудоносной касситерит-кварцевой формации. Ключевые слова: Сущано-Пержанская зона, Украинский щит, оловянное оруденение, полевошпатовые метасоматиты, грейзены, касситерит-кварцевая формация.

P. A. Kondratenko, Zhytomyr Geological Expedition UGK, M. M. Kostenko, Ukrainian State Geological Research Institute STANNIFEROUS OF TECTONIC AND METASOMATIC SUSCHANO-PERZHANSKA ZONE Stanniferous of tectonic and metasomatic Suschano-Perzhanska zone (Ukrainian shield) is considered.

In the early stages of the tectonic evolution there was a system of left and right side faults, which played a significant role in the formation of Osnytsk-Mikashevichy volcano-plutonic belt, and at the final stage, affected the front part of overthrust structure of south-east direction, formed in the geodynamic conditions of compression.

It is shown that granites of Perha complex underwent an intense metasomatic alteration (feldspathization, albitization and greisenization) related to post-magmatic pneumatolytic-hydrothermal stage in formation of granite intrusions and associated to various mineralization (including stannum mineralization) within the zone.

Stannum mineralization is represented by two genetic types: alluvial and indigenous. Small placers were formed due to erosion of stanniferous granites and metasomatic rocks. Stannum mineralization of indigenous type is represented by beryllium-bearing alkaline (feldspar) metasomatic and cassiterite-quartz rocks. Stannum mineralization in feldspar metasomatic rocks is associated with beryllium and has a negligible areal extent. The most developed mineralization of cassiterite-quartz formation within Suschano-Perzhanskaya zone is represented by two mineral types of stannum: greisen (greisens and greisenized granites) and cassiterite-sulfide (quartz veins and veinlets among greisenized granites). Stanniferous greisens mainly have quartz and mica-quartz structure. A single stannum mineral of these rocks is cassiterite. Cassiterites from previously mentioned two formations clearly differ in their content of trace elements. Cassiterite from quartz-feldspar metasomatic rocks marked by abnormally increased contents of tantalum and niobium, which is caused by the presence in it of columbite and tantalite and in the mineral of cassiterite-quartz rocks - indium and scandium; the latter is typomorphic element for cassiterite-quartz rocks of greisen type in well-known stannum regions of Russia (Far East, Primorje).

Large stannum mineralization of industrially scale in Suschano-Perzhanska zone (“Zapadnoe”, “Kar’er”, “Zapadno-Jastrebetskoje”, “Vostochno Jastrebetskoje”, “Spudy”) are located mainly on the western flank of the Perha ore field, in endo-exocontacts zone of Ubortskij massif of granite-porphyry, which form three stannum-bearing zones and belong to greisen type of cassiterite-quartz rocks.

Keywords: Suschano-Perzhanskaya zone, Ukrainian shield, stannum mineralization, feldspar metasomatic rocks, greisens, cassiterite-quartz rocks.

39

УДК 553.81:552.323.6

Н. Н. Зинчук, д-р геол.-минерал. наук, академик АН РС (Я), председатель Западно-Якутского научного центра (ЗЯНЦ) Академии наук Республики Саха (Якутия), г. Мирный, nnzinchuk@rambler.ru

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕТРОГРАФИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК Проведенными исследованиями геологического строения и вещественного состава кимберлитов Сибирской платформы показана сложность и многообразие геолого-тектонических и палеогеографических обстановок, которые следует учитывать при постановке прогнозно-поисковых работ на алмазы в каждом конкретном регионе. В зависимости от геолого-геофизической и геоморфологической обстановки залегания кимберлитовых диатрем определяются особенности их прогнозирования и поисков. Важным критерием для поисков кимберлитовых тел в различных геолого-тектонических условиях является знание вещественного состава как искомых диатрем, так и вмещающих и перекрывающих их осадочных и магматических образований. Особое внимание следует уделять типоморфным особенностям как первичных, так и новообразованных в диатремах минералов. Каждый алмазоносный район характеризуется определенным комплексом типоморфных ассоциаций первичных и вторичных минералов кимберлитов. В преобладающем большинстве кимберлитовых трубок преобладают алмазы с ультраосновной ассоциацией включений твердых фаз (оливин, хромит, пироп и др.). В единичных телах главную роль играет эклогитовая ассоциация минералов. Соотношение доминирующих в тяжелых фракциях индикаторных минералов (пиропа, пикроильменита и др.) также различное: в магнезиальных кимберлитах обычно пироп преобладает над пикроильменитом, а в магнезиально-железистых главным индикаторным минералом является пикроильменит. Область распространения отдельных макроассоациаций в границах субпровинций обычно ограничивается конкретным алмазоносным районом, в пределах которого распространены толщи разновозрастных прибрежно-морских и терригенных вторичных коллекторов верхнепалеозойского и мезозойского возрастов. Ключевые слова: геология, вещественный состав, кимберлиты, трубки, Сибирская платформа, алмазоносный район, типоморфизм минералов, ультраосновные и эклогитовые ассоциации, алмазы.

Многими исследователями отмечалась приуроченность коренных месторождений алмазов мантийного происхождения к древним кратонам, консолидация которых завершилась в архее [7–9, 16, 17, 21– 26, 29]. В целом это отражено в известном правиле Клиффорда, согласно которому кимберлиты могут быть распространены и в пределах протерозойских подвижных поясов, но их алмазоносность должна быть весьма ограниченной или эти по-

роды могут вовсе не содержать алмазы. До последнего времени в краевых частях кратонов не были встречены коренные месторождения алмазов с промышленными концентрациями, хотя россыпи этого минерала с неустановленными коренными источниками наблюдались на многих платформах Мира [7, 15, 25, 32]. Однако в последние годы были открыты коренные месторождения алмазов и в периферийных частях древних кратонов (лампроито-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

40

© Н. Н. Зинчук, 2015

вая трубка Аргайл в Западной Австралии, алмазоносные кимберлитовые диатремы Восточно-Европейской платформы и др.). Однако такие коренные месторождения алмазов имеют целый ряд особенностей, на основании которых можно выделить самостоятельные алмазоносные зоны, обрамляющие центральные районы практически всех алмазоносных провинций Мира. Особенности локализации коренных месторождений алмазов в пределах таких зон наглядно просматриваются на примере Сибирской платформы (СП) и особенно её северной части – Якутской кимберлитовой провинции (ЯКП), протягивающейся с юга на север на 1500 км (от Малоботуобинского алмазоносного района до моря Лаптевых) и с запада на восток на 1000 км (от Харамайского кимберлитового поля в Красноярском крае до р. Лена). На севере и востоке границами алмазоносной провинции служат Лено-Анабарский и Ангаро-Вилюйский прогибы, а на юго-востоке – Ангаро-Вилюйский прогиб и Вилюйская синеклиза. На западе граница проходит по восточному борту Тунгусской синеклизы. В пределах ЯКП на площади свыше 800 тыс. км2 открыто более 1000 кимберлитовых трубок и дайкоподобных тел, распределенных неравномерно и сгруппированных в более 25 кимберлитовых полей, которые в свою очередь объединяют в девять алмазоносных районов. По особенностям геолого-тектонического положения отдельных групп кимберлитовых пород, их минералого-петрографическим характеристикам, возрасту, петрохимии, геохимии, кристалломорфологическим особенностям алмазов и алмазоносности, отдельные исследователи [3, 4, 16, 30–34] разделяют ЯКП на две субпровинции: Вилюйскую и Анабаро-Оленекскую. Само понятие “субпровинции” было введено [12, 13, 33, 34] из-за очевидной неравномерности внедрения глубинных магматитов в другие образования платформы. Практически на всех древних платформах Мира наблюдается скученность групп кимберлитовых полей в одних частях при

полной амагматичности других территорий. В пределах субпровинции магматические тела ультраосновных и щелочных пород группируются в поля, объединяющие в своих границах десятки (а иногда и сотни) магматических тел. Обычно магматические тела различной фациальной принадлежности локализованы в своих полях – кимберлиты в кимберлитовых, карбонатиты в карбонатитовых, лампроиты – в лампроитовых и т. д. На отдельных территориях древних платформ (северо-восточная часть СП, юг Африканской платформы и др.) отмечено явление “полихронного магматизма”. На данном уровне знаний таких разновозрастных кимберлитовых формаций существенных различий как по петрохимическим [4, 8, 33], так и по соотношению первичных мантийных минералов [15, 17, 30] не установлено. Не отмечено это четко и в более мелких таксономических единицах кимберлитовых субпровинций, которыми являются алмазоносные районы или кимберлитовые поля, границы которых обычно определяются по геологическим признакам. Для отдельных территорий районов такие границы являются условными, зависящими от детальности проведенных здесь геологосъёмочных и поисковых работ. В пределах алмазоносных районов выделяются кимберлитовые поля, образованные скоплением кимберлитовых трубок, даек, силлов и жил. Вилюйская кимберлитовая субпровинция охватывает территорию, южной границей которой являются контуры Малоботуобинского алмазоносного района (МБАР). Северная граница субпровинции совпадает с северным ограничением Верхнемунского района и условно проводится на широте излучины р. Оленек. Территория Вилюйской субпровинции вытянута с юга на север на 800 км. В составе этой субпровинции выделены четыре алмазоносных района: Малоботуобинский, Далдыно-Алакитский, Верхнемунский и Среднемархинский, в которых обособляются шесть кимберлитовых полей, три из которых (Далдынское, Алакит-Мархинское и Моркокин-

41

ское) находятся в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе (ДААР). АнабароОленекская кимберлитовая провинция охватывает большую территорию северной части ЯКП, располагающуюся в бассейне рек Оленек и Анабар. Восточной границей условно можно считать р. Лена, западной – Анабарский щит, а на севере она протягивается до Ледовитого океана. В пределах этой субпровинции выделяются пять алмазоносных районов: Среднеоленекский, Нижнеоленекский, Приленский, Анабарский (или Куонапский) и Котуй-Меймечинский. Каждый из этих алмазоносных районов включает в себя отдельные кимберлитовые поля с многочисленными трубками, дайками, силлами и жилами. Таксоном, соподчиненным “кимберлитовой субпровинции”, принято считать “кимберлито-контролирующую (или минерагеническую) зону”. Выделение минерагенической зоны в качестве самостоятельной таксономической единицы основано [25, 26, 32, 33] на линейно-дискретном пространственном расположении полей глубинных магматитов. Примером линейного расположения групп кимберлитовых полей является северовосточная часть Якутской минерагенической провинции (ЯМП), в пределах которой принято выделять две зоны: Оленекскую и Куонамскую. Оленекская зона объединяет Чомурдахское, ВосточноУкукитское, Западно-Укукитское, Мерчимденское, Толуопское, Молодинское и Куойское кимберлитовые поля в полосе северо-восточного простирания размером 350×80 км. Магматические комплексы в пределах этой зоны представлены кимберлитами двух возрастных генераций – среднепалеозойской (D3-C1) и мезозойской (J3-K1). Находки парагенетических индикаторных минералов-спутников алмаза в терригенных отложениях позднего докембрия не исключают обнаружение и более ранних протерозойских магматических кимберлитовых комплексов [17, 33]. Северо-восточная часть этой зоны характеризуется полихронным магматизмом с

42

учетом пространственного сонахождения разновозрастных комплексов. Куонапская зона расположена вдоль флангов Анабарского щита, огибая его восточные границы. В пределах её (300×30 км) расположены Старореченское, Орто-Ыаргинское, Ары-Мастахское, Лучаканское и Дьюкенское кимберлитовые поля, объединяющие группы широкой формационной принадлежности, чем они существенно отличаются от Оленекской зоны. В составе магматического комплекса здесь развиты кимберлиты, карбонатиты, альнеиты и другие труднодиагностируемые разновидности, относимые многими исследователями к щелочным пикритам [25, 32, 33]. Большинство исследователей принимают возраст кимберлитового магматизма Куонапской зоны, как мезозойский (Т3-J1). Есть мнение [24, 29, 31] и о более широком возрастном диапазоне внедрения магматических пород. В качестве таксона, соподчиненного минерагенической зоне, нередко используется понятие кимберлитовое поле, вмещающие и другие конвергентные им породы. Выделение “поля” магматических тел в качестве самостоятельной таксономической единицы основано на их эмпирически выявленном универсальном свойстве группироваться в ограниченном пространстве в границах перспективных минерагенических зон. Генетические особенности выделения кимберлитовых полей связаны со свойствами магматических тел глубинной специализации группироваться в пространственно разобщённые сообщества. Линейные разрезы таких участков изменяются от первых десятков до сотни километров при достаточно устойчивой средней плотности расположения магматических тел в плане. Вариации вещественного состава магматитов в границах поля по петрологическим, минералогическим и геохимическим характеристикам обычно незначительны. В структурно-тектоническом плане кимберлитовое поле – это область пересечения нескольких (как минимум двоих) систем разрывных нарушений [6, 14, 24–27, 34].

В зависимости от геолого-геофизических особенностей залегания кимберлитовых диатрем во многом зависят особенности их прогнозирования и поисков. Это наглядно можно проиллюстрировать на примере основных районов ЯАП СП, которые можно разделить на следующие типы площадей, на которых кимберлитовые трубки: а) полностью перекрыты верхнепалеозойскими отложениями или траппами; б) частично перекрыты верхнепалеозойскими отложениями или траппами; в) полностью перекрыты мезозойскими отложениями; г) интрудированы траппами без существенного перемещения отторгнутых блоков; д) интрудированы траппами с отторжением и перемещением блоков кимберлитов; е) представляют протрузии кимберлитовых тел в верхнепалеозойские отложения и траппы; ж) сохранили в верхних частях кратерные фации; з) характеризуются эксплозивной камерой закрытого типа; и) покрыты маломощными элювиальными и делювиальными образованиями. Учитывая степень изученности территории ЯКП, c наибольшей эффективностью поисковые работы здесь проведены [1, 7, 11, 26, 33] на открытых площадях и в областях развития протерозойских, нижнепалеозойских и четвертичных отложений. Результативность этих работ во многом зависит от чёткого представления о типовых моделях [2, 5, 18–20] основных объектов поисков – кимберлитовых трубок. Очень важными при выделении моделей для известных кимберлитовых тел являются характер взаимоотношения их с перекрывающими породами и геолого-структурные условия формирования самих диатрем. Поэтому основными типами таких поисковых моделей можно считать кимберлитовые трубки, перекрытые верхнепалеозойскими и мезозойскими отложениями, а также выходящие непосредственно на дневную поверхность. Поскольку модельными и наиболее изученными являются кимберлитовые диатремы СП, которые могут встречаться и на других древних платформах Мира, то целесообразно дать геоло-

го-вещественную характеристику всех отмеченных типов поисковых площадей. Кимберлитовые трубки, полностью перекрытые верхнепалеозойскими отложениями и траппами, составляют около 40 % диатрем, открытых в Алакит-Мархинском поле. Практически все (за исключением трубки Лира) кимберлитовые трубки этого поля, перекрытые более молодыми отложениями, были зафиксированы с помощью площадного бурения по сети различной плотности и проводимого при этом шлихоминералогического опробования захороняющих эти тела отложений. Сравнительно низкая эффективность применяющихся при поисках здесь геофизических и геохимических методов поисков обусловлена отсутствием надежных прогнозно-поисковых критериев, а также сложностью расшифровки геофизических полей на площадях развития пород трапповой формации. Поэтому в таких сложных геолого-структурных ситуациях основным методом поисков алмазных месторождений является шлихоминералогический. Главной задачей последнего является выделение древних ореолов рассеяния продуктов дезинтеграции кимберлитов с последующей локализацией таких образований бурением скважин, сопровождающимся шлиховым опробованием вскрываемых разрезов и комплексными геолого-геофизическими исследованиями скважин. В целом эффективность применения указанного комплекса методов в значительной мере зависит от условий осадконакопления в посткимберлитовую эпоху, позволяющих сохранить следы размыва кимберлитовых тел и их природного разнообразия, условий формирования и строения верхних (кратерных) их частей, взаимоотношения с перекрывающими и интрудирующими их породами и др. Нередко поверхности кимберлитовых трубок на таких участках перекрываются верхнепалеозойскими терригенными (а иногда и туфогенными) отложениями, в различной степени интрудированными силлами траппов. Иногда непосредственно на поверхности кимберлитовых тел и

43

вмещающих пород залегают интрузии траппов [6, 26, 34]. Мощность захороняющих трубки верхнепалеозойских отложений в ДААР колеблется от первых до 130 м. От 5 до 100 м на этой территории меняется и мощность интрудирующих кимберлитовые трубки трапповых образований. Отмечены также значительные (до 100 м и более) мощности трапповых интрузий, непосредственно бронирующих поверхности кимберлитовых тел. Северней (уже в ДААР) наиболее характерны следующие масштабы взаимоотношения кимберлитовых трубок с полностью перекрытыми верхнепалеозойскими отложениями и траппами: а) траппы в виде маломощных силлов (иногда апофиз от них) интрудируют верхние горизонты перекрывающих трубки отложений, будучи приуроченными к краевым частям диатрем (трубки Восток, Байтахская и др.); б) в перекрывающих трубки породах траппы располагаются на двух уровнях: верхний силл в виде мощного (до 70 м) траппового тела бронируют с поверхности осадочные породы верхнего палеозоя, а нижний (сравнительно маломощный) – внедряется по контакту этих пород с кимберлитовмещающими отложениями нижнего палеозоя или интрудирует верхнюю часть кимберлитовых тел (трубки Краснопресненская, Подтрапповая и др.); в) трапповые интрузии, бронирующие отложения пермо-карбона, которые приближаясь к кимберлитовым трубкам, существенно изменяют свою мощность, расщепляются на серию мелких апофиз, создавая над поверхностью погребенных тел своеобразные “окна” (трубки Юбилейная, Кыллахская и др.); г) трапповый силл внедряется по границе между верхне- и нижнепалеозойскими отложениями (трубка Алакитская и др.), причём в таких случаях в краевой части диатремы силлом отслаиваются и перемещаются в горизонтальном направлении блоки кимберлитов вместе с вмещающими их карбонатными и терригенно-карбонатными породами; д) силлы траппов, внедряясь в отложения нижнего палеозоя, налегают на палеопо-

44

верхность кимберлитовых тел, уничтожая при этом следы размыва последних и ограничивая тем самым возможность применения шлихоминералогического метода для поисков алмазных месторождений. На практике отмечается несколько характерных типов отторжений кимберлитовых тел силлами долеритов, в которых имеет место нарушение их целостности путём перемещения блоков кимберлитов от первоначального залегания до нескольких сотен метров [17]. Известны случаи, когда кимберлиты образуют “протрузию” в породы верхнего палеозоя и траппы. При этом иногда (трубка Москвичка и др.) они оказываются на современной поверхности и находятся на одном и том же гипсометрическом уровне с траппами и породами верхнего палеозоя. Типичным модельным объектом кимберлитов, перекрытых терригенными отложениями верхнего палеозоя и частично траппами, можно считать трубку Восток (рис. 1). В разрезе перекрывающих эту трубку пород пермо-карбона преобладают песчаники, алевролиты и углисто-глинистые сланцы, которые интрудированы несколькими горизонтально секущими интрузиями траппов. Суммарная мощность перекрывающих трубку отложений составляет в среднем 33 м. Трапповые тела распространены над трубкой не повсеместно и приурочены в основном к её северо-восточной и юго-западной частям. В пределах северо-западного фланга трубки в составе перекрывающих её пород вскрыто до четырех маломощных (от 0,4 до 8 м) трапповых тел. По данным колонкового бурения, поверхность трубки образует овал субширотного простирания. Учитывая, что по петрофизическим свойствам кимберлитовые породы значительно уступают вмещающим терригенно-карбонатным породам нижнего палеозоя, такая положительная форма поверхности диатремы имеет большое прогнозно-поисковое значение [17, 33]. Подобные формы поверхности диатрем встречены и в других трубках ДААР (Сытыканская, Победа и др.). Сложена трубка Восток двумя генетическими

разновидностями кимберлитовых пород – резко доминирующей автолитовой кимберлитовой брекчией (АКБ) и порфировым кимберлитом (ПК). В верхней части диатремы установлена кора выветривания (КВ) кимберлитов мощностью 15–20 м. Непосредственно под перекрывающими трубку породами вскрыт выветрелый рассланцованный кимберлит, представляющий собой рыхлую глинистую породу, содержащую повышенное количество измененных ксенолитов карбонатных пород. Иногда здесь встречаются раздробленные зёрна ильменита, пиропа и измененные слюдистые чешуйки. Породы в этой части разреза пропитаны гидроксидами железа, придающими им бурую окраску. Кратерная и частично диатремовая части трубки сильно эродированы, что привело к её размыву и переотложению кимберлитового материала в бассейны накопления прилегающих к диатреме каменноуголь-

но-пермских отложений. Трубка открыта при изучении гравийного базального слоя верхнепалеозойского разреза, обогащенного зернами ильменита, пиропа и чешуйками в различной степени измененного флогопита. С использованием этих же индикаторных минералов в подобной поисковой обстановке была открыта в 1955 году трубка Сытыканская. Первоначально предполагалось, что трубка Сытыканская представляет собой незначительное по размерам и выходящее на дневную поверхность тело, расположенное непосредственно у самого уступа траппового плато. Однако в процессе дальнейших поисково-оценочных работ было установлено, что большая часть трубки перекрыта терригенными породами пермского возраста, бронированными мощной интрузией траппов. После этого в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе начались

Рис. 1. Геологический разрез через кимберлитовую трубку Восток (Далдыно-Алакитский район): 1 – кимберлиты; 2 – долериты; 3–5 – породы пермо-карбонового возраста: 3 – песчаники, 4 – углистые сланцы, 5 – алевролиты; 6 – известняки нижнего силура

45

систематические поиски погребенных кимберлитовых трубок, в том числе и на площадях развития пород трапповой формации. Трубка Сытыканская состоит из двух самостоятельных тел – северо-восточного (основного) и юго-западного. По форме и условиям залегания трубка представляет сдвоенное тело, сильно вытянутое с юго-запада на северо-восток. Расстояние по поверхности между обоими телами составляет 30 м, существенно увеличиваясь с глубиной. Некоторые исследователи предполагают, что до эрозии верхние части кимберлитовых тел соприкасались друг с другом. Северо-восточное тело в плане характеризуется неправильной чётковидной формой, с пережимами и выступами. В разрезе это крутопадающее тело с закономерным сужением на глубину. Юго-западное тело диатремы имеет форму вытянутого эллипса. По размерам оно значительно уступает северо-восточному. С поверхности юго-западное тело и преобладающая часть северо-восточного перекрыты терригенными отложениями пермо-карбонового возраста, залегающими на размытой поверхности самих тел, и мощным трапповым силлом, представляющим собой краевую часть огромного траппового плато [5, 16, 33]. Лишь небольшой участок (площадью первые проценты трубки) был выведен эрозией на дневную поверхность и перекрыт маломощными элювиально-делювиальными осадками. Мощность перекрывающих трубку терригенных пермо-каменноугольных пород озерно-болотной фации колеблется от 9 до 16 м. Выше этих отложений над большей частью трубки залегают долериты. В юго-западной части диатремы, где терригенные отложения выклиниваются, эти магматические трапповые образования лежат непосредственно на поверхности кимберлитов и вмещающих их терригенно-карбонатных пород нижнего палеозоя. Мощность траппов непосредственно в районе трубки Сытыканская варьирует от 5 (на северо-восточном фланге) до 87 м (на юго-западе и в центральной части). За контуром трубки она резко возрастает,

46

достигая в отдельных участках до 125 м. Оба тела трубки Сытыканская сложены типичной кимберлитовой брекчией, в которой большинство исследователей выделяют три разновидности [3–6, 33]. Северовосточное тело представлено породами двух фаз внедрения, образующими два самостоятельных рудных столба – центральный и северо-восточный, сочленяющихся между собой через переходную зону [3–5, 17, 33]. Юго-западное тело имеет относительно простое строение и сложено породами одной фазы внедрения. В пределах основного тела трубки различаются кимберлитовые брекчии с массивной текстурой цемента первой фазы внедрения и АКБ второй – завершающей фазы. Непосредственно под толщей перекрывающих трубку терригенно-карбонатных отложений пермо-карбона отмечается кимберлитовая брекчия, участками сильно выветрелая, представляющая собой типичную остаточную КВ. Вмещающий трубку разрез представлен (в пределах верхней изученной части) карбонатными и терригенно-карбонатными породами верхнего кембрия, нижнего и среднего ордовика, а на отдельных участках – нижнего силура. Контакты кимберлитовых пород с вмещающими образованиями обычно резкие и чёткие. На отдельных участках вмещающие породы на контактах с кимберлитами раздроблены и брекчированы. Мощность таких зон колеблется от 0,5 до 5,0 м, достигая в отдельных случаях 12 м. Иногда отмечаются чётко выраженные участки термального воздействия кимберлитового расплава и его гидротермальных растворов на вмещающие породы, выражающиеся в заметном их уплотнении, частичном ороговиковании и изменении окраски. Кимберлитовые трубки, полностью перекрытые мезозойскими отложениями, установлены в Малоботуобинском и Среднемархинском алмазоносных районах СП, хотя возраст самих кимберлитов датируется большинством исследователей этих территорий, как средне-позднепалеозойский. В Малоботуобинском районе к ним отнесены трубки Интернациональная,

им. ХХІІІ съезда КПСС и Дачная, открытые с помощью применяемого в ЯКП комплекса геолого-геофизических методов. Эти диатремы имеют небольшие размеры, но характеризуются высоким качеством алмазов, большая часть которых относится к ювелирным. Трубка Интернациональная, расположенная в 16 км к югозападу от трубки Мир на правобережье р. Ирелях (в верхнем течении её правых притоков Маччоба-Салаа и Улаах-Юрях), тяготеет к Западному региональному разлому [3, 4, 33, 34]. Кимберлитовая трубка Интернациональная внедрилась в осевую зону Кюэляхского разлома и сопровождается системой даек, ориентированных в северо-восточном, северо-западном и почти меридиональном направлениях [6, 15–17, 34]. На поверхности трубка имеет форму неправильного овала, вытянутого на северо-запад. В результате разведки диатремы до 955 м установлено [6, 33], что в среднепалеозойское и мезозойское время около 470 м верхней части диатремы было уничтожено в результате длительной эрозии, в результате чего от раструба сохранилась только его нижняя 120-метровая часть. Далее на глубину остатки раструба переходят в цилиндрический канал с почти вертикальными каналами. До разведанной глубины размеры трубки существенно не уменьшаются, как и стабильной остаётся продуктивность руд [33]. Диатрема прорывает горизонтально залегающие терригенно-карбонатные породы нижнего ордовика и кембрия, перекрываясь нижнеюрскими отложениями мощностью от 2,1 до 9,2 м. В верхней части трубки Интернациональная залегают слоистые породы с чередованием прослоев мелко- и крупнопорфирового кимберлита. Прослои (до 5 см) сложены различными по размеру зёрнами измененного оливина, пиропа и пикроильменита. В мелкопорфировых кимберлитах количество псевдоморфоз серпентина и кальцита по оливину не превышает 20 %, тогда как в крупнопорфировых оно достигает 50–60 % объёма породы. Размер минералов в мелкопорфировых слоях равен 0,3–0,8 мм, а в крупнопорфировых – до

7–8 мм. В верхних горизонтах трубки выделяются два типа пород: кимберлитовые брекчии, которые преобладают (до 99 %), и массивные кимберлиты. Из ксенолитов наиболее распространены (5–15 %) обломки терригенно-карбонатных пород. В породе присутствуют также единичные обломки траппов и кристаллических сланцев фундамента платформы. Повышенное количество (40–60 %) ксенолитов терригенно-карбонатных пород фиксируется в приконтактовой зоне (особенно на участках пологого залегания контактов кимберлитов с вмещающими образованиями). Для верхних частей трубки (до 370 м) характерно относительно высокое содержание примеси терригенного материала вмещающих пород, представленного песчаной, алевритовой и глинистой фракциями, состоящими из кварца, полевых шпатов, турмалина, ставролита, сфена и других устойчивых минералов. Глубже количество этих минералов резко снижается до полного исчезновения на самых глубоких частях трубки. Относящаяся к этому же геолого-поисковому типу кимберлитовая трубка имени ХХІІІ съезда КПСС расположена в 14 км к юго-западу от трубки Мир и приурочена к Западному региональному разлому. Она полностью перекрыта (рис. 2) 12–20-метровой толщей нижнеюрских терригенных отложений, в которых выделены две пачки: нижняя, отнесенная к укугутской свите, и верхняя – к домерскому ярусу. На поверхности трубка имеет размер 120×80 м. Форма её овальная, длинная ось ориентирована в северо-западном направлении. В верхней части трубка имеет крутопадающие контакты, которые уже на глубине 100 м заметно выполаживаются, принимая дайкообразную форму на глубине 150 м. Рельеф трубки под осадками нижней юры неровный. В южной части наблюдается отчетливо выраженная возвышенность с превышением кимберлитов на 10–12 м над поверхностью вмещающих пород нижнего палеозоя. Перекрывающие трубку породы слагают своеобразную антиклинальную складку.

47

Прорывает диатрема горизонтально залегающие терригенно-карбонатные отложения нижнего ордовика и кембрия. В северо-восточной части трубки под нижнеюрскими отложениями сохранилась древняя КВ кимберлитов мощностью 8– 12 м, в глинистой части которой преобладает [12–14, 17, 33] монтмориллонит с примесью каолинита, гидрослюды, хлорита и серпентина. Из первичных минералов в

выветрелом кимберлите встречены пироп, пикроильменит и хромит. Отмечена характерная особенность увеличения в КВ, по сравнению с плотным кимберлитом, концентрации алмаза, пикроильменита и хромшпинелида. Количество пиропа в измененном кимберлите несколько меньше, чем в плотной породе, что связано с его растворением под действием гипергенных процессов. Отмечена сильная химическая

Рис. 2. Разрез кимберлитовой трубки им. XXIII съезда КПСС: 1 – делювиальный слой; 2–4 – отложения нижней юры: 2 – песчаники, 3 – алевролиты, 4 – конгломераты; 5 – карбонатные породы устькутского яруса нижнего ордовика; 6 – кимберлиты

48

коррозия зерен пиропа, выразившаяся в появлении на поверхности зерен минерала правильных структур, а также каверн и каналов травления. Часть зёрен минерала приобрела не свойственную им псевдокристаллографическую огранку в виде своеобразных кубоидов, которые не встречены в неизмененной породе. Пикроильменит и хромшпинелид в гипергенных условиях более устойчивы, чем пироп, но и на них в отдельных случаях видны следы коррозии. Алмазоносность кимберлитов трубки исключительно высокая, причём в пределах плотного кимберлита она распределена относительно равномерно. В то же время содержание алмазов в КВ кимберлитов более, чем в 6 раз выше, по сравнению с плотной породой. Среди алмазов рассматриваемой диатремы преобладают [2, 15] октаэдры (более 75 %); более 6 % составляют ромбододекаэдры и около 20 % кристаллов комбинационные формы. Редко встречаются кубические кристаллы. Подавляющее большинство зерен алмазов в плотных кимберлитах трубки относятся к бесцветным разностям, в то время как в КВ этих же пород преобладают кристаллы, окрашенные в цвет морской волны, что может быть связано с постмагматическими изменениями минерала. Недалеко от описанной диатремы находится кимберлитовая трубка Дачная, приуроченная к Параллельному разлому. Она перекрыта нижнеюрскими осадочными толщами мощностью 15–21 м. Рельеф под перекрывающими диатрему нижнеюрскими отложениями неровный, с превышением до 6 м. Размеры трубки на поверхности 120×100 м. Форма её близка к овалу, длинная ось которого ориентирована в северо-западном направлении. На глубине 105 м от поверхности площадь горизонтального сечения трубки уменьшается примерно в два раза. Самая верхняя часть представлена сильно измененной породой КВ, практически лишённой первичной материнской структуры. Глубже залегают выветрелый кимберлит, полностью сохраняющий структуру исходной породы. В составе продуктов выветривания преобладают монтмориллонит, ассоциирующий

с каолинитом, гидрослюдой, хлоритом и серпентином. С глубины 65 м и ниже развиты сравнительно менее изменённые кимберлитовые брекчии. Обломки терригенно-карбонатных пород, отдельные зерна кварца, полевых шпатов и других в различной степени измененных минералов. Редко встречаются обломки траппов и кристаллических сланцев фундамента платформы, сцементированные кимберлитовым материалом, состоящим из псевдоморфоз монтмориллонита, серпентина и карбонатов по оливину, относительно редких зерен пиропа, пикроильменита и хромшпинелида, заключенных в агрегате серпентин-монтмориллонит-карбонатного состава. При в целом почти равномерном распределении алмазов в диатреме, несколько снижается их содержание в приконтактовых частях трубки. Преобладают октаэдры (47 %) и комбинационные формы минерала (около 40 %) при подчиненной роли (около 12 %) ромбододекаэдров. К этому же геолого-поисковому типу относятся диатремы Накынского кимберлитового поля, открытому в пределах Среднемархинского алмазоносного района, охватывающего территорию среднего течения р. Марха и верхнего течения р. Тюкян (левого притока р. Вилюй). Геолого-структурные особенности этого района определяются его приуроченностью к зоне сочленения кратонной и депрессионно-деструктивной областей центральной части СП [17, 21, 29]. Основными структурами кратонной области, в пределах которой открыты кимберлитовые трубки Ботуобинская, Нюрбинская и тело Майское являются: на севере – южная оконечность Анабаро-Оленекской антеклизы, на северо-западе – Сюгджерская седловина и на юго-востоке – северная часть Вилюйской синеклизы. В качестве таксона этого поля рассматривается тектонический блок (20×30 км), разделённый в свою очередь разломами на две примерно одинаковые по площади блока. Последние ограничены относительно крупными зонами ортогональных разломов, которые хорошо выделяются по результатам интерпретации

49

магнитного и гравитационного наземных полей, а также по аэромагнитным данным. Разломы имеют северо-восточное и северо-западное простирание. Первые из них являются более протяженными и прямолинейными, вторые – часто прерывистыми, в плане – дуго- и кулисообразными. Выполнены разломы обоих направлений крутопадающими дайками долеритов. Нарушения северо-восточного простирания представляют собой отдельные ветви гигантской системы разломов Вилюйско-Мархинского пояса средне-палеозойского возраста. Рассматриваемый тектонический блок поля располагается в осевой части пояса. Структура рудного узла трубок Ботуобинская и Нюрбинская характеризуется проявлением локальных разрывных дислокаций, картируемых во вмещающих их осадочных толщах в пределах околотрубочного пространства. Трубка Ботуобинская (рис. 3) расположена в истоках руч. Дьяхтар-Юрэгэ (левого притока р. Марха), в поле сплошного развития раннеюрских осадочных толщ (мощностью до 80 м), и относится к числу полностью погребенных кимберлитовых тел. Диатрема является сложным сдвоенным кимберлитовым телом, южная часть которого представляет собой дайкообразное образование северовосточного простирания, а северо-восточная – имеет форму овала. В месторождении развиты кимберлиты двух фаз, ранняя из которых представлена ПК, слагающим дайковую часть трубки и не выходящим на дневную поверхность. Более поздняя фаза эксплозивных кимберлитовых брекчий связана с верхней частью дайкообразного образования и вертикальным каналом трубочного тела. В верхней части трубочного тела сохранились породы кратерных фаций, известные на некоторых диатремах ДААР [7–9, 15–17, 33]. Наличие кратерных построек, выполненных кимберлитовыми туфобрекчиями (КТБ), свидетельствует о незначительном эрозионном срезе этой трубки. КТБ верхних горизонтов кратера (северо-восточная часть трубки) представляют собой бескорневые кимберлитовые породы начальной эксплозивной стадии

50

формирования диатремы. Их материнской породой являются подстилающие АКБ. В верхних горизонтах трубки установлена остаточная КВ, достигающая в отдельных местах мощности 15–20 м. Трубка Ботуобинская принадлежит к кимберлитовым телам со средним содержанием глубинных индикаторных минералов (ИМК), доминирует среди которых хромшпинелид-гранатовая ассоциация. По комплексу типоморфных признаков и характеру их связи с крупностью, алмазы трубки Ботуобинская не имеют аналогов среди известных кимберлитовых тел ЯАП и Мира [15, 33]. Среди основных типоморфных особенностей алмазов отмечается низкое содержание ламинарных ромбододекаэдров и отсутствие типичных округлых алмазов “уральского” типа. Присутствуют в значительном количестве псевдоромбододекаэдры “мархинского” типа, псевдокубического габитуса первой [28], а также алмазы с оболочкой IV разновидности. К этой же геолого-поисковой обстановке относится кимберлитовая трубка Нюрбинская, расположенная в Накынском кимберлитовом поле в верховье руч. Дюлюнг-Оту (правый приток р. Накын), в 3,3 км к северо-востоку от трубки Ботуобинская и приурочена к осевой линии Дьяхтарского разлома. Трубка прорывает алевритисто-глинисто-карбонатные верхнекембрийские и нижнеордовикские отложения и перекрывается чехлом терригенных нижнесреднеюрских отложений (укугутская, тюнгская и сунтарская свиты) и дезинтегрированными продуктами КВ (Т2–3) общей мощностью 55–60 м. Погребенная поверхность трубки неровная с небольшой выпуклостью вдоль юго-западного борта и чашеобразным углублением в центральной части. Для одного из таких участков трубки Нюрбинская установлен сложный структурно-тектонический план, поскольку на глубине 124–126,5 м в пределах юго-западного фланга выявлено жильное тело кимберлитов [17, 33]. Вблизи юго-западного и восточного бортов вскрыты карстовые полости,

Рис. 3. Схематический план и разрез кимберлитовой трубки Ботуобинская: 1–3 – перекрывающие породы мезозоя: 1 – аргиллиты, алевролиты, песчаники сунтарской свиты, 2 – песчаники, алевролиты тюнгской и укугутской свит (нерасчлененные), 3 – карбонатные глины со щебнем доломитов, кимберлитов, интенсивно выветрелые алевролиты средне-верхнетриасовые; 4–5 – вмещающие породы: 4 – доломиты с прослоями плоскогалечных конгломератов, известняков и алевролитов олдондинской свиты, 5 – известняки, мергели, доломиты с прослоями песчаников и аргиллитов мархинской свиты; 6 – порфировые кимберлиты (первая фаза внедрения); 7 – автолитовые кимберлитовые брекчии (вторая фаза); 8 – кимберлитовые туфобрекчии (кратерная фация)

51

заполненные делювиально-оползневыми образованиями (мощностью до 20–42 м) и обогащенные продуктами КВ кимберлитов. Существенным структурным элементом трубки является нарушение целостности рудного тела вследствие его прорыва мощной интрузией траппов субщелочного состава. Эта интрузия представляет собой секущее тело мощностью более 250 м, сложенное мелко- и среднезернистыми долеритами от тёмно-серого до чёрного цвета. Трубка Нюрбинская слагается АКБ, среди которых выделяются мелко-среднеобломочные брекчии центральной части рудного тела и карбонатная кимберлитовая брекчия приконтактовой зоны северо-восточного и юго-западного флангов диатремы. Автолитовые брекчии центральной части трубки представляют собой мелко-, среднепорфировые породы зеленовато- или голубовато-серого цвета с автолитовой структурой цемента. В тяжелой фракции кимберлитовых пород трубки преобладают пироп и хромшпинелиды, реже встречаются пикроильменит, оливин и клинопироксен. Для обоих изученных диатрем Накынского поля характерна слабая намагниченность кимберлитов, что затрудняет поиски таких диатрем геофизическими методами. Алмазы из кимберлитов трубки Нюрбинская близки к таковым из Ботуобинской с некоторыми отличиями. В целом алмазы трубки Нюрбинская характеризуются [15, 17] комплексом типоморфных особенностей, свойственных этим минералам из наиболее продуктивных диатрем ЯКП, причём такое соотношение ассоциации октаэдрических кристаллов І разновидности “мирнинского” типа и алмазов, окрашенных оболочкой, IV разновидности “айхальского” типа, впервые встречено на этой территории, что свидетельствует о широком диапазоне условий образования алмазов из кимберлитовых тел Накынского поля, по сравнению с другими регионами ЯКП, и присутствии среди них повышенного количества кристаллов эклогитового парагенезиса.

52

В Далдыно-Алакитском алмазоносном районе ЯАП открыт ряд кимберлитовых трубок, интрудированных траппами без существенного перемещения отторгнутых блоков. Примером таких модельных поисковых объектов являются кимберлитовые трубки Комсомольская, Ленинградская, Сытыканская, Краснопресненская и др. Хорошим и показательным модельным объектом такого поискового типа можно считать трубку Краснопресненская (рис. 4), открытая в верховье р. Алакит и приурочена к юго-западному флангу центральной рудоконтролирующей зоны, вмещающей более трети всех известных диатрем в Алакит-Мархинском поле. С поверхности трубка полностью перекрыта терригенно-карбонатными толщами пермо-карбона, туфогенными отложениями триаса и интрудированными породами трапповой формации мощностью в среднем до 78 м. В плане под перекрывающими отложениями трубка имеет форму овала. В разрезе она представляет собой асимметричное воронкообразное тело с чётко выраженным раструбом в верхней части. Характерным структурным элементом одного из участков трубки Краснопресненская является установленное здесь компенсационное погружение над- и околотрубочного субстрата, связанное с воздействием на породы осадочного чехла гидротермальных растворов и обусловившее формирование обширной мульды проседания, которые можно считать надежным поисковым признаком на погребенные кимберлиты. Погребенная поверхность трубки неровная, с чашеобразным углублением в её центральной части, заполненным кратерными отложениями. Существенную роль в формировании рельефа поверхности трубки сыграли внедрившиеся в позднепермское-раннетриасовое время секущие тела траппов, интрудировавшие не только перекрывающие породы, но и саму трубку. В составе слагающих последнюю пород выделяются две основные разновидности кимберлитов: туфогенные образования и автолитовые кимберлитовые

брекчии, различающиеся по генезису, составу и алмазоносности. Порфировые кимберлиты встречаются в виде отдельных блоков. В верхней части трубки развиты породы кратерной фации. Установлено глубокое физико-химическое превращение кимберлитов под воздействием на них дифференцированных интрузий субщелочного состава [13, 17, 33]. В ходе гидротермально-метасоматических процессов кимберлиты диатремы изменены,

утрачивая текстурно-структурные признаки материнских пород. Отсутствие в таких частях основных макропризнаков кимберлитов существенно затрудняет однозначно интерпретировать такие разрезы в процессе документации керна (особенно в его мерзлом виде). Затруднены вопросы идентификации таких пород даже при микроскопическом изучении их в шлифах. Существенно различаются они и по химическому составу [8, 13, 33].

Рис. 4. Продольный геологический разрез кимберлитовой трубки Краснопресненская: 1 – туфы основного состава; 2 – алевролиты; 3 – мелко- и среднезернистые песчаники; 4–6 – известняки, в том числе: 5 – глинистые, 6 – песчанистые; 7 – мергели; 8 – доломиты; 9–11 – карбонатно-терригенные отложения кратерного озера: 9 – аргиллиты, 10 – алевролиты, 11 – песчаники; 12 – долериты и габбродолериты траппов; 13 – кимберлитовые породы осадочно-вулканогенного происхождения; 14 – автолитовая кимберлитовая брекчия; 15 – ксенолиты вмещающих пород; 16 – зоны метасоматически измененных пород

53

Воздействие трапповых гидротерм привело также к значительному преобразованию основных реликтовых минералов кимберлитов, вплоть до полного их уничтожения в отдельных, наиболее измененных участках, поскольку характер таких изменений во многом идентичен преобразованиям ИМК из КВ кимберлитов [2, 13, 17]. На контакте с долеритами выполняющие кимберлитовую трубку породы претерпели изменения, более интенсивные в висячем боку силла, где от него отходил ряд мелких апофиз, и сравнительно небольшие преобразования в лежащем боку. Наличие зоны закалки и мелкозернистость самого долерита у контакта с вмещающими породами свидетельствуют о незначительном преобразовании их в магматическую стадию становления силла. На интенсивность изменения выполняющих до внедрения основной массы пород трубки оказывали такие факторы, как степень неоднородности и место расположения их по отношению к контакту с вмещающими терригенно-карбонатными породами нижнего палеозоя. Поэтому возникшая под влиянием внедрившейся магмы зональность не является стабильной для больших её участков. Кимберлитовые трубки, интрудированные траппами с отторжением и перемещением блоков кимберлитов, установлены в Алакит-Мархинском поле ЯКП. Здесь перемещение блоков осадочных пород нижнего и верхнего палеозоя отмечены как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Дальность таких перемещений зависит от морфологии трапповых тел и их мощности. Иногда по вертикали она сопоставима с полной мощностью силлов (до 180 м), а по горизонтали может составлять несколько сотен метров. Для материнских кимберлитовых пород, отчленённых и механически отторгнутых от трубок, обычно применяется [7, 26, 33] термин “кимберлитовый отторженец”. В пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля установлены три крупных отторженца, материнскими породами для которых являются трубки Подтрапповая, Юбилейная и Алакитская.

54

Все блоки отторгнутых кимберлитов представляют пластообразные тела, размеры которых обусловлены [26, 33] разной энергетической мощностью внедрившихся трапповых силлов, определившей и разный характер смещения отторгнутых тел. Протрузии кимберлитовых тел в верхнепалеозойские породы и траппы отмечены в некоторых алмазоносных районах ЯКП (трубки Москвичка, Восток, Сытыканская и др.). Примером “диапиризма” в перекрывающие их терригенно-осадочные породы может служить трубка Москвичка в Алакит-Мархинском кимберлитовом поле. Открыта трубка в 1956 году по ИМК (пироп и пикроильменит) при прослеживании их ореола на поверхности траппового плато. Установлено [3, 26, 33], что между двумя жёсткими массивами (кимберлитовым телом и силлом долеритов) зажата пачка осадочных каменноугольно-пермских пород, слои которых располагаются вертикально по отношению к современной поверхности. Вблизи контакта и непосредственно на самом контакте верхнепалеозойские отложения сильно разрушены и ожелезнены, а местами даже рассланцованы. Мощность этой зоны колеблется от 0,5 до 2 м. В целом кимберлиты трубки Москвичка “проткнули” маломощную толщу верхнепалеозойских отложений с интрудировавшим её трапповым силлом. Она оказалась на одном гипсометрическом уровне с указанными породами, которые на данном этапе по отношению к кимберлитам являются вмещающими. Причину такого “протыкания” верхнепалеозойских осадочных толщ и траппов можно объяснить [13, 33] увеличением объёма кимберлитов после их перекрытия более молодыми породами. Здесь отмечен эффект “диапиризма”, который сопровождался “задиром” каменноугольно-пермских пород и возникновением своеобразной складки протыкания диапирового типа. Залегание слоёв на крыльях этой “складки” по мере удаления от её “ядра”, сложенного кимберлитами, постепенно выполаживается, а мощности их заметно возрастают.

На территории алмазоносных районов СП открыты также кимберлитовые трубки с сохранившимися кратерными фациями, яркими представителями которых являются трубки Юбилейная, Краснопресненская, Айхал и др. Так, трубка

Юбилейная прорывает толщу нижнепалеозойских субгоризонтально залегающих пород осадочного чехла кембрия, нижнего и среднего ордовика и нижнего силура. Она полностью перекрыта (рис. 5) эффузивно-терригенными образованиями

Рис. 5. Геологический разрез кимберлитовой трубки Юбилейная: 1–4 – перекрывающие породы верхнего палеозоя: 1 – углистые алевролиты, 2 – песчанистые алевролиты, 3 – разнозернистые песчаники, 4 – туфоалевролиты; 5–10 – вмещающие породы: 5 – известняки лландоверийского яруса меикской свиты, 6 – мергелистые и глинистые известняки кылахской свиты, 7 – доломиты и песчанистые известняки сохсолоохской свиты, 8 – доломиты, глинистые доломиты и доломитистые известняки олдондинской свиты, 9 – терригенно-карбонатные породы моркокинской свиты, 10 – глинисто-карбонатные породы мархинской свиты; 11–12 – кимберлитовые породы: 11 – порфировые кимберлиты первой фазы внедрения, 12 – автолитовые брекчии второй фазы внедрения; 13–14 – стратифицированные осадочно-вулканогенные образования кратера: 13 – глинистого облика, 14 – “песчанистого” и “гравелитового” облика; 15 – ксенолиты осадочных пород в кимберлитах (“ксенолитовый” пояс); 16 – туфы основного состава; 17 – долериты; 18 – блоки кимберлитов и осадочных пород, отторгнутые и перемещенные интрузией траппов; 19 – граница пород кратерной фации

55

верхнего палеозоя – нижнего мезозоя, интрудированными межпластовыми телами долеритов. Мощность перекрывающих трубку обложений составляет в среднем 66 м, в том числе трапповых интрузий – от 0,5 до 33,9 м. Погребённая поверхность огромной (69 га) трубки неровная, относительное превышение северной её части над южной 44–48 м. Породы кратерной фации трубки Юбилейная (рис. 5) представлены двумя толщами: верхней – осадочно-вулканогенной и нижней – туфогенной. В пределах верхних горизонтов чашеобразного расширения кратерной части преимущественное развитие имеют субгоризонтально залегающие осадочновулканогенные слабо литифицированные породы, слагающие почти полностью приповерхностную часть центрального рудного столба (до 85 % площади трубки). Мощность их колеблется от нескольких метров в краевых участках “чаши” до 150 м в её центральной части. Содержание обломочного материала вмещающих трубку обложений колеблется от первых до 60 % их объёма. Изредка в них встречаются ксенолиты глубинных пород и обломки порфировых кимберлитов, слагающих западный и восточный рудные столбы. Кратерные отложения залегают на размытой поверхности АКБ центрального рудного столба. Контакты между этими породами нечёткие и расплывчатые. В основании туфогенной толщи на контакте с подстилающими эруптивными брекчиями располагается зона, сложенная крупными (до 10 м) ксенолитами вмещающих пород (так называемый “ксенолитовый пояс”). В разрезе верхней части кратерных образований стратифицированные породы чередуются с нестратифицированными. Слоистые породы здесь имеют форму полос и линз, достигающих в длину нескольких десятков метров. Окраска пелитоморфных прослоев полностью зависит от цветового облика переотложенного материала. В этой части разреза часто наблюдаются зеркала скольжения, плоскость которых наклонена под острым углом к оси керна. Толща вулканогенно-

56

осадочных пород подстилается туфами, которые представляют собой гетерогенную породу, сложенную дезинтегрированным материалом более ранних фаз внедрения кимберлитов их лапиллями, выброс которых происходит синхронно или несколько раньше по отношению ко времени образования самой туфогенной толщи. По морфологическим особенностям и вещественному составу слагающих пород трубка Юбилейная представляет типичную воронку взрыва (центральная часть) и ряд дайкообразных тел (на флангах), формирующих в её структуре три обособленных “рудных столба”. В разрезе центральный “рудный столб” имеет характерную трубчатую форму с чашеобразным расширением в пределах верхней кратерной части и близкую к округлой форму горизонтальных сечений. Западный и восточный “рудные столбы” представляют дайкообразные тела с извилистыми очертаниями как в плане, так и в вертикальных сечениях. В структуре трубки выделяются [17, 33] породы двух главных фаз внедрения: фланги сложены массивными порфировыми кимберлитами первой фазы, а центральный канал, начиная от основания чашеобразного расширения (с глубины 300 м и ниже), содержит автолитовые брекчии второй фазы. По текстурно-структурным особенностям, вещественному составу и алмазоносности эти породы близки между собой: преимущественно это плотные, окрашенные в серо-зелёный до тёмно-зеленого цвета породы с отчетливо выраженной порфировой структурой основной массы. В составе породы отмечено большое количество псевдоморфоз по оливину, редких зерен пиропа и пикроильменита, сцементированных карбонат-серпентиновым агрегатом. Переходы между кимберлитовыми породами первой и второй фаз внедрения постепенные, через зону смешения материала мощностью от 0,5 до 30 м. Наблюдается и неоднородная алмазоносность. Наиболее высокими содержаниями алмазов характеризуются кимберлитовые породы, залегающие под “чашей”. Для

последней характерно низкое содержание алмазов при повышенном количестве мелких кристаллов, особенно в верхних частях, где много неалмазоносного ксеногенного материала, образующего мелкозернистые породы. Кимберлитовые трубки с эксплозивной камерой закрытого типа обнаружены в ДААР СП (трубки Одинцова, РотФронт, Якутская, обособленные мелкие тела около трубки Удачная и др.). Такого типа диатремы не имеют обычного открытого подводящего канала, достигавшего соответствующей палеоповерхности, а поэтому представляют “полузакрытые” геологические образования. Так, кимберлитовая трубка Одинцова по форме приближается к дайкообразному телу, что связано с сопряженностью её с ослабленной тектонической зоной, существовавшей при внедрении кимберлитовой магмы. Диатрема приурочена к западному борту небольшого куполовидного поднятия, имеющего общую площадь в несколько квадратных километров и амплитуду порядка 30–45 м. Перекрыто тело эксплозивными карбонатными брекчиями, маломощными осадочными образованиями пермо-карбона и интрузией долеритов мощностью до 80 м. Для трубки Одинцова характерно двухъярусное строение. Верхняя часть диатремы, получившая название “карбонатной шапки” [17, 33], представляет переработанный эксплозивными процессами кимберлит, вмещающий субстрат (карбонатные породы низов нижнего силура), превращенный в разнообломочные карбонатные брекчии. Ниже “карбонатной шапки” залегает собственно кимберлитовое тело, для которого характерна общая удлиненность, наличие расширяющегося кверху раструба с размером по вертикали 140×150 м и быстрый переход с глубиной сначала в подводящий канал в виде дайкообразного тела, а затем в серию тонких субпараллельных жил. Кимберлитовые трубки, перекрытые маломощными элювиальными или делювиальными отложениями, были открыты

на СП на первых этапах прогнозно-поисковых работ. Яркими поисковыми объектами такого типа могут служить трубки Мир, Удачная и др. В зависимости от размеров кимберлитовых тел и особенностей их вещественного состава, как и геологического развития территории, такие диатремы могут по-разному выражаться в геофизических полях и формировать ореолы рассеяния в различной степени измененного кимберлитового материала. Кимберлитовые трубки Мир и Удачная, характеризующиеся крупными размерами и высокими концентрациями ИМК, при размыве давали чётко выраженные ореолы рассеяния, позволившие сравнительно легко направить геологов-исследователей на выявление материнских пород. Так, кимберлитовая трубка Мир, вместе с трубкой Спутник (рис. 6) и системой даек, приурочены к Параллельному глубинному разлому. Первая на поверхности имеет форму овала со слабым пережимом примерно в средней части. Размер её по длинной оси, ориентированной в северо-западном направлении, – 490 м, по короткой – 320 м. До глубины 200 м трубка представляет типичную воронку, глубже (до 900 м) – цилиндрическое тело с незначительным сужением книзу, а затем (в 900–1 000 м от поверхности) она переходит в серию подводящих даек. Трубка прорывает терригенно-карбонатные и галогенно-карбонатные породы ордовика и кембрия, два силла (на глубине 500 и 1 100–1 200 м с мощностью соответственно 12–34 и 70 м) и дайку диабазов позднедевонского возраста. Терригенно-карбонатные породы представлены известняками, доломитами, мергелями, алевролитами и их переходными разностями. Сверху КВ кимберлитов трубки перекрывали маломощные четвертичные отложения. Верхние горизонты диатремы образовались [3, 4, 7–13, 26, 33] в результате трёхфазного внедрения кимберлитового расплава. КБ первой фазы слагают большую часть северо-западной половины трубки, в то время как аналогичные породы ІІ фазы на уровне современного эрозионного среза

57

Рис. 6. Геолого-структурная схема трубок Мир и Спутник: 1 – трубка Спутник; 2–4 – трубка Мир, кимберлиты соответственно первой – третьей фаз внедрения; 5 – зона эндоконтакта; 6 – кимберлитовая дайка; 7 – ксенолиты осадочных пород; 8 – зона дробления с галенитовой и сфалеритовой минерализацией; 9 – вскрытые карьером пласты вмещающих карбонатных пород; 10 – элементы залегания осадочных пород и разрывных нарушений; 11 – разрывные нарушения; 12 – границы разновидностей кимберлитовых пород

58

локализованы в её юго-западной части и инъецируют брекчии северо-западной половины диатремы. Кимберлитовые породы третьей фазы формируют на юговостоке трубки вытянутое в северо-западном направлении дайковидное тело размером 30×120 м. Контакты этого тела с вмещающими кимберлитовыми брекчиями – секущие, а в самой зоне контакта широко развита сульфидная минерализация. В 131 м на северо-восток от трубки Мир открыта трубка Спутник, размером в плане 140×90 м. По степени выветрелости и постмагматического изменения, среди кимберлитовых пород трубки выделяется несколько разновидностей. Кимберлиты трубки Мир богаты ИМК и алмазами. Учитывая большой эрозионный срез верхних частей месторождения (по разным исследованиям до 350–400 м), отдельные разности древних осадочных толщ верхнего палеозоя, мезозоя и современные отложения МКП содержат повышенные концентрации ИМК, а иногда и самих алмазов. Таким образом, несмотря на индивидуальность различных геолого-поисковых обстановок, а также каждого кимберлитового тела, между ними существует много общего, что позволило создать обобщенную модель алмазоносной трубки ЯКП, в которой нашли отражение как переход вертикального канала диатремы в подводящую дайку, так и особенности взаимоотношения этих объектов с древними (девонскими) и более молодыми (пермотриасовыми) траппами, т. е. проследить характер сопряженности системы тел: главная трубка – сателлит – подводящая и дотрубочная дайки. На разведанную глубину трубок вмещающими её породами являются терригенно-карбонатные образования нижнего силура, нижнего, среднего и верхнего кембрия, представленные известняками, доломитами, мергелями, алевролитами и промежуточными разностями этих пород. В южной части СП (Мирнинское кимберлитовое поле) в значительном объёме разреза вмещающих трубки пород развиты пласты и линзы

каменной соли. Особенно высокое содержание последних установлено в нижнекембрийских отложениях на глубине 900–1 200 м. Довольно часто встречаются также прослои и линзы гипса и ангидрита. В МБАР ряд кимберлитовых тел перекрыт нижнеюрскими осадочными толщами (песчаниками, алевролитами, слабосцементированными гравийными и галечными образованиями), современная мощность которых колеблется от первых до 20 м. В отличие от этого, севернее СП в ДААР над частью кимберлитовых тел залегают терригенные пермско-каменноугольные образования мощностью от первых до 100 м и более, представляющие сложное чередование алевролитов, песчаников, глинистых и углисто-глинистых сланцев, гравелитов и конгломератов. Верхнепалеозойский комплекс осадочных и вулканогенно-осадочных пород интрудирован многочисленными пластовыми и секущими телами траппов. В диатремовых кимберлитовых структурах выделяются (сверху вниз): а) раструб, венчающийся у неэродированных аппаратах кольцевым валом; б) вулканический (вертикальный) канал и в) корневая часть – подводящий канал в виде дайкового тела. Каждая из этих частей кимберлитовых трубок сложена породами, имеющими определенные минералогические и текстурно-структурные особенности. Существенные закономерности в смене пород создают своеобразную вертикальную зональность коренных месторождений алмазов на каждой конкретной древней платформе. На СП ксенолиты кимберлитовых трубок делятся на четыре группы: а) осадочные породы платформенного чехла, являющиеся вмещающими для диатрем; б) изверженные – траппы, внедрившиеся в осадочный чехол до образования диатрем; в) метаморфические, слагающие фундамент платформы; г) глубинные, преимущественно мантийного происхождения. Содержание ИМК (пиропа, пикроильменита и хромшпинелидов) на глубоких уровнях их залегания выше, чем в самых верхних частях, хотя в различных

59

трубках оно неодинаково. В верхних частях диатрем наиболее полных разрезов для осадочно-вулканогенных пород характерны выделения вторичных минералов в виде крупных жил, жеод, гнёзд и пр. В туфах и верхних горизонтах брекчий встречаются скопления крупных друз и прожилков кварца (в основном аметиста), кальцита и магнетита. Степень карбонатизации кимберлитов (как и в целом, развития вторичных минералов) с глубиной существенно снижается. Существенное влияние на направленность и интенсивность развития вторичной минерализации в кимберлитах региона имеет состав и характер вмещающих трубки пород. Приведенные краткие сведения по геологическому строению и вещественному составу кимберлитов и вмещающих их пород СП показывают сложность геолого-структурных обстановок, которые необходимо учитывать при проведении прогнозно-поисковых работ на алмазы. Нередко поиски кимберлитовых диатрем представляют собой сложную задачу, особенно в случае отсутствия на таких участках продуктов дезинтеграции этих пород, что снижает результативность применяемого шлихо-минералогического метода. Существенно снижается и результативность геофизических методов поисков в случаях низкой намагниченности пород, слагающих диатремы, или перекрытия их мощными толщами магматических или осадочных пород. Надёжным критерием при поисках таких диатрем может служить комплексное изучение структурно-текстурных особенностей и вещественного состава пород как вмещающего субстрата, так и самих диатрем и перекрывающих их отложений, особенно в случае образования в них алмазоносных россыпей. Особое внимание при этом следует уделять диагностике и определению типоморфных особенностей как первичных, так и вторичных минералов кимберлитов, учитывая при этом, что основная часть последних малоустойчива в процессе их транспортировки в водной среде, но даже при существенном изменении

60

указывает на близкие расстояния перемещения от областей размыва. Важнейшая поисковая информация получается при изучении типоморфных особенностей самих алмазов и их парагенетических ассоциаций, характерных для конкретных кимберлитовых полей и диатрем. Пределами конкретных алмазоносных районов ограничиваются обычно распространения отдельных ассоциаций минералов в древних и современных осадочных образованиях. Анализом распределения по площади и в разрезе типоморфных особенностей минералов и их парагенетических ассоциаций можно решать задачи определения источников их сноса в разновозрастные верхнепалеозойские и мезозойские отложения алмазо-перспективных территорий. Особо следует отметить полигенность минералогических ассоциаций алмазов из разновозрастных россыпей в пределах отдельных алмазоносных районов (особенно Малоботуобинского и Среднемархинского) с широким проявлением россыпной алмазоносности, достигающих иногда промышленной концентрации. Локальный прогноз их коренных источников возможен при более крупномасштабных исследованиях с использованием электронной базы данных с геологической привязкой, с привлечением и анализом всех имеющихся литолого-минералогических материалов по этим территориям. Внимание надо обращать на возможность развития в отдельных геолого-поисковых обстановках в верхних горизонтах кимберлитовых диатрем продуктов древних КВ, существенно меняющие петрофизические свойства исходных пород, что существенно затрудняет их поиски с применением геофизических методов. На примере комплексного изучения диатрем Накынского поля подчеркнута важность задач по совершенствованию методик прогнозирования и поисков немагнитных кимберлитовых диатрем, особенно перекрытых другими магматическими и осадочными породами. Наиболее уверенно и четко определять приуроченность отторженцев к материнским телам

возможно на основании сопоставления их вещественного состава (петрологических и минералогических особенностей). ЛИТЕРАТУРА 1. Афанасьев В. П., Зинчук Н. Н., Похиленко Н. П. Поисковая минералогия алмаза.

– Новосибирск: Гео, 2010. – 650 с.

2. Афанасьев В. П., Зинчук Н. Н., Харькив А. Д., Соколов В. Н. Закономерности изменения мантийных минералов в коре выветривания кимберлитов//Сб.: Минерагения зоны гипергенеза. – М.: Наука, 1980. – С. 45–54.

3. Бобриевич А. П., Бондаренко М. И., Гневушев М. А. и др. Алмазные месторождения Якутии. – М.: Госгеолтехиздат, 1959.

– 515 с.

4. Бобриевич А. П., Илупин И. П., Козлов И. Т. и др. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. – М.: Недра, 1964. – 190 с.

5. Богатых М. М., Пономаренко Г. А., Серенко В. П. Вещественный состав и условия формирования кимберлитовых пород трубки Сытыканская//Бюлл. научно-технич. информации. – Якутск, 1979. – С. 3–13.

6. Борис Е. И., Францессон Е. В. О закономерностях размещения кимберлитовых тел в Малоботуобинском районе (Западная Якутия)//Изв. ВУЗов. Геология и разведка. – 1992.

– № 5. – С. 68–76.

7. Ваганов В. И. Алмазные месторождения России и Мира (Основы прогнозирования). – М.: Геоинформмарк, 2000. – 371 с.

8. Василенко В. Б., Зинчук Н. Н., Кузнецова Л. Г. Петрохимические модели алмазных месторождений Якутии. – Новосибирск: Наука, 1997. – 568 с.

9. Владимиров Б. М., Костровицкий С. И., Соловьева Л. В. и др. Классификация кимберлитов и внутреннее строение кимберлитовых трубок. – М.: Наука, 1981. – 136 с.

10. Егоров К. Н., Корнилова В. П., Сафронов А. Ф., Филиппов Н. Д. Слюдяный кимберлит из трубки Удачная-Восточная//Докл. АН СССР. – 1986. – Т. 291. – № 1. – С. 199–202.

11. Зайцев А. И., Корнилова В. П., Фомин А. С., Томшин М. Д. О возрасте кимберлитовых пород Накынского поля (Якутия)// Сб.: Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. – Воронеж: ВГУ, 2001.

– С. 47–54.

12. Зинчук Н. Н. Коры выветривания и вторичные изменения кимберлитов Сибирской платформы (в связи с проблемой поис-

ков и разработки алмазных месторождений).

– Новосибирск: НГУ, 1994. – 240 с.

13. Зинчук Н. Н. Постмагматические минералы кимберлитов. – М.: Недра, 2000. – 538 с.

14. Зинчук Н. Н., Алябьев С. Г., Банзерук В. И. и др. Геология, вещественный состав и алмазоносность кимберлитов Накынского поля Якутии (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России). – Воронеж: ВГУ, 2005. – С. 807– 824.

15. Зинчук Н. Н., Коптиль В. И. Типоморфизм алмазов Сибирской платформы.

– М.: Недра, 2003. – 603 с.

16. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Шевырев Л. Т. Тектоника и алмазоносный магматизм. – Воронеж: ВГУ, 2004. – 426 с.

17. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Крайнов А. В. Кимберлиты в истории Земли//Труды НИИ геологии ВГУ. Учебное пособие.

– Воронеж: ВГУ, 2013. – Вып. 68. – 100 с.

18. 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.

19. Зинчук Н. Н., Харькив А. Д., Мельник Ю. М., Мовчан Н. П. Вторичные минералы кимберлитов. – Киев: Наукова думка, 1987.

– 282 с.

20. Илупин И. П., Крючков А. И. Некоторые соотношения между различными ксенолитами в кимберлитах трубки Удачная//Сов. геология. – 1975. – № 4. – С. 113–116.

21. Каминский Ф. В. Закономерности размещения кимберлитовых (разнофациальных) и родственных им пород на Сибирской платформе//Докл. АН СССР. – 1972. – Т. 204. – № 5.

– С. 1187–1190.

22. Ковальский В. В. Кимберлитовые породы Якутии и основные принципы их петрогенетической классификации. – М.: АН СССР, 1963. – 184 с.

23. Малич Н. С., Масайтис В. Л., Сурков В. С. Сибирская платформа. – Л.: Недра, 1987. – 431 с.

24. Маршинцев В. К. Вертикальная неоднородность кимберлитовых тел Якутии. – Новосибирск: Наука, 1986. – 239 с.

25. Милашев В. А. Кимберлитовые провинции. – Л.: Недра, 1974. – 224 с.

26. Милашев В. А. Кимберлиты и глубинная геология. – Л.: Недра, 1990. – 167 с.

27. Никишов В. А. Петролого-минералогическая модель кимберлитового процесса. – М.: Наука, 1984. – 212 с.

61

28. Орлов Ю. Л. Минералогия алмаза. – М.: Наука, 1984. – 264 с.

29. Розен О. М., Манаков А. В., Зинчук Н. Н. Сибирский кратон: формирование, алмазоносность. – М.: Научный мир, 2006.

– 212 с.

30. Соболев Н. В., Харькив А. Д., Похиленко Н. П. Кимберлиты, лампроиты и проблема состава верхней мантии//Геология и геофизика. – 1986. – № 7. – С. 18–27.

31. Францессон Е. В. Петрология кимберлитов. – М.: Недра, 1968. – 199 с.

32. Францессон Е. В., Лутц В. Г. Кимберлитовый магматизм древних платформ. – М.: Недра, 1995. – 342 с.

33. Харькив А. Д., Зинчук Н. Н., Крючков А. И. Коренные месторождения алмазов Мира. – М.: Недра, 1998. – 556 с.

34. Харькив А. Д., Пономаренко А. И., Минорин В. Е. Кимберлитовые брекчии Малоботуобинского района и их алмазоносность//Сб.: Рудоносность брекчий и их поисковое значение. – Алма-Ата: КАЗиМС, 1977.

– С. 51–75.

REFERENCES 1. Afanasiev V. P., Zinchuk N. N., Pokhilenko N. P. Prospecting mineralogy of diamond.

– Novosibirsk: Geo, 2010. – 650 р. (In Russian).

2.

Afanasiev V. P., Zinchuk N. N., Kharkiv A. D., Sokolov V. N. Regularities of mantle minerals alteration in the crust of weathering of kimberlites//Coll.: Minerageny of hypergenesis zone. – Moscow: Science, 1980. – P. 45–54.

(In Russian).

3. Bobrievich A. P., Bondarenko M. I., Gnevushev M. A. et al. Diamond deposits of Yakutia.

– Moskva: Gosgeoltechizdat, 1959. – 515 р. (In Russian).

4. Bobrievich A. P., Ilupin I. P., Kozlov I. T. et al. Petrography and mineralogy of kimberlite rocks of Yakutia. – Moskva: Nedra, 1964. – 190 р.

(In Russian).

5. Bogatykh M. M., Ponomarenko G. A., Serenko V. P. Material composition and conditions of kimberlite rocks formation of pipe Sytykanskaya//Bul. of scientific-technical information. – Yakutsk, 1979. – P. 3–13. (In Russian).

6. Boris Y. I., Frantsesson E. V. About regularities of kimberlite bodies allocation in MaloBotuobinsky region (Western Yakutia)//News of HEI. Geology and exploration. – 1992. – № 5.

– P. 68–76. (In Russian).

7. Vaganov V. I. Diamond deposits of Russia and the World (Fundamentals of forecasting). – Moscow: Geoinformmark, 2000. – 371 р. (In Russian).

62

8. Vasilenko V. B., Zinchuk N. N., Kuznetsova L. G. Petrochemical models of diamond deposits of Yakutia. – Novosibirsk: Science, 1997.

– 568 р. (In Russian).

9. Vladimirov B. M., Kostrovitsky S. I., Solovieva L. V. et al. Classification of kimberlites and internal structure of kimberlite pipes. – Moskva: Science, 1981. – 136 р. (In Russian).

10. Egorov K. N., Kornilova V. P., Safronov A. F., Filippov N. D. Micaceous kimberlite from pipe Udachnaya-Vostochnaya//Rep. of USSR AS. 1986. – V. 291. – № 1. – P. 199–202. (In Russian).

11. Zaitsev A. I., Kornilova V. P., Fomin A. S., Tomshin M. D. About the age of kimberlite rocks of the Nakyn field (Yakutia)//Coll.: Problems of diamond geology and some ways of their solution. – Voronezh: VSU, 2001. – P. 47–54.

(In Russian).

12. Zinchuk N. N. Crusts of weathering and secondary changes of kimberlites of the Siberian platform (in connection with the problem of prospecting and development of diamond deposits).

– Novosibirsk: NSU, 1994. – 240 р. (In Russian).

13. Zinchuk N. N. Postmagmatic minerals of kimberlites. – Moskva: Nedra, 2000. – 538 р. (In Russian).

14. Zinchuk N. N., Alyabiev S. G., Banzeruk V. I. et al. Geology, material composition and diamondiferousness of the Nakyn field kimberlites of Yakutia (geologists to the 50th anniversary of Mirny and diamond-mining industry of Russia). – Voronezh: VSU, 2005. – P. 807–824.

(In Russian).

15. Zinchuk N. N., Koptil V. I. Typomorphism of the Siberian platform diamonds.

– Moskva: Nedra, 2003. – 603 р. (In Russian).

16.

Zinchuk N. N., Savko A. D., Shevyrev L. T. Tectonics and diamondiferous magmatism. – Voronezh: VSU, 2004. – 426 р. (In Russian).

17. Zinchuk N. N., Savko A. D., Krainov A. V. Kimberlites in the Earth history//Proceedings of geology SRI of VSU. Tutorials. – Voronezh: VSU, 2013. – Iss. 68. – 100 р. (In Russian).

18. Zinchuk N. N., Spetsius Z. V., Zuenko V. V., Zuev V. M. Kimberlite pipe Udachnaya (material composition and conditions of formation). – Novosibirsk: NSU, 1993. – 147 p. (In Russian).

19. Zinchuk N. N., Kharkiv A. D., Melnik Y. M., Movchan N. P. Secondary minerals of kimberlites. – Kiev: Naukova dumka, 1987.

– 282 p. (In Russian).

20. Ilupin I. P., Kryuchkov A. I. Some relations between various xenoliths in kimberlites

of pipe Udachnaya//Sov. geology. – 1975. – № 4.

– P. 113–116. (In Russian).

21. Kaminsky F. V. Regularities of allocation of kimberlite (of different facies) and related to them rocks on the Siberian platform//Rep. of USSR AS. – 1972. – V. 204. – № 5. – P. 1187–1190.

(In Russian).

22. Kovalsky V. V. Kimberlite rocks of Yakutia and basic principles of their petrogenetic classification. – Moscow: USSR AS, 1963. – 184 p. (In Russian).

23. Malich N. S., Masaitis V. L., Surkov V. S. Siberian platform. – Leningrad: Nedra, 1987.

– 431 p.

24. Marshintsev V. K. Vertical heterogeneity of kimberlite bodies of Yakutia. – Novosibirsk: Science, 1986. – 239 p. (In Russian).

25. Milashev V. A. Kimberlite provinces.

– Leningrad: Nedra, 1974. – 224 p. (In Russian).

26. Milashev V. A. Kimberlites and deep geology. – Leningrad: Nedra, 1990. – 167 p. (In Russian).

27. Nikishov V. A. Petrological-mineralogical model of kimberlite process. – Moscow: Science, 1984. – 212 p. (In Russian).

28. Orlov Y. L. Mineralogy of diamond. – Moscow: Science, 1984. –264 p. (In Russian).

29.

Rozen O. M., Manakov A. V., Zinchuk N. N. Siberian craton: formation, diamondiferousness. – Moscow: Scientific world, 2006. – 212 p. (In Russian).

30. Sobolev N. V., Kharkiv A. D., Pokhilenko N. P. Kimberlites, lamproites and the problem of upper mantle composition//Geology and geophysics. – 1986. – № 7. – P. 18–27. (In Russian).

31. Frantsesson E. V. Petrology of kimberlites. – Moskva: Nedra, 1968. – 199 p. (In Russian).

32. Frantsesson E. V., Lutz V. G. Kimberlite magmatism of ancient platforms. – Moskva: Nedra, 1995. – 342 p. (In Russian).

33. Kharkiv A. D., Zinchuk N. N., Kryuchkov A. I. Primary diamond deposits of the World.

– Moskva: Nedra, 1998. – 556 p. (In Russian).

34. Kharkiv A. D., Ponomarenko A. I., Minorin V. E. Kimberlite breccias of Malo-Botuobinsky region and their diamondiferousness// Coll.: Ore content of breccias and their prospecting significance. – Alma-Ata: KAZiMS, 1977.

– P. 51–75. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 02.02.2015. М. М. Зінчук, Західноякутський науковий центр Академії наук Республіки Саха (Якутія), Росія, м. Мирний, nnzinchuk@rambler.ru ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА І ПЕТРОГРАФІЯ КІМБЕРЛІТОВИХ ТРУБОК Проведеними дослідженнями геологічної будови і речовинного складу кімберлітів Сибірської платформи показана складність і різноманіття геолого-тектонічних і палеогеографічних обстановок, які варто враховувати під час постановки прогнозно-пошукових робіт на алмази в кожному конкретному регіоні. Залежно від геолого-геофізичної і геоморфологічної обстановки залягання кімберлітових діатрем визначаються особливості їх прогнозування і пошуків. Важливим критерієм для пошуків кімберлітових тіл у різних геолого-тектонічних умовах є визначення речовинного складу як діатрем, так і осадових та магматичних утворень, що вміщують і перекривають їх. Особливу увагу необхідно приділити типоморфним особливостям як первинних, так і новоутворених у діатремах мінералів. Кожний алмазоносний район характеризується відповідним комплексом типоморфних асоціацій первинних і вторинних мінералів кімберлітів. У переважній більшості кімберлітових трубок частіше трапляються алмази з ультраосновною асоціацією вкраплень твердих фаз (олівін, хроміт, піроп та ін.). В одиничних тілах головною є еклогітова асоціація мінералів. Співвідношення домінуючих у важких фракціях індикаторних мінералів (піроп, пікроільменіт та ін.) також різні: в магнезіальних кімберлітах звичайно піроп має перевагу над пікроільменітом, а в магнезіально-залізистих головним індикаторним мінералом є пікроільменіт. Зона поширення окремих макроасоціацій у межах субпровінцій звичайно обмежується конкретним алмазоносним районом, в якому поширені товщі різновікових прибережно-морських і теригенних вторинних колекторів верхньопалеозойського і мезозойського віку. Ключові слова: геологія, речовинний склад, кімберліти, трубки, Сибірська платформа, алмазоносний район, типоморфізм мінералів, ультраосновні та еклоґітові асоціації, алмази.

63

N. N. Zinchuk, West-Yakutian Scientific Centre of RS (Y) AS, Mirny GEOLOGICAL STRUCTURE AND PETROGRAPHY OF KIMBERLITE PIPES Carried out investigations of geological structure and material composition of the Siberian platform kimberlites indicated complexity and diversity of geologic-tectonic and paleogeographical situations, which should be considered when performing forecast-prospecting works on diamonds in each specific region. Depending on geologic-geophysical and geomorphological situation of kimberlite diatremesâ&#x20AC;&#x2122; occurrence specific features of their forecasting and prospecting are determined.

Knowledge of material composition of both sought-for diatremes and hosting and overlapping them sedimentary and magmatic formations is an important criterion for prospecting of kimberlite bodies in various geologic-tectonic conditions. Special attention should be paid to typomorphic specific features of both initial and newly formed minerals in diatremes. Each diamondiferous region is characterized by a certain complex of typomorphic associations of primary and secondary minerals of kimberlites. Diamonds with ultrabasic association of solid phase inclusions (olivine, chromite, pyrope, etc.) dominate in prevailing majority of kimberlite pipes. Eclogite association of minerals acts the main part in single bodies. The ratio of predominant in heavy fractions indicator minerals (pyrope, picroilmenite, etc.) is also different: in magnesia kimberlites pyrope usually prevails over picroilmenite, and in magnesia-ferruginous ones picroilmenite is the main indicator mineral. The range of individual macro-associations within sub-provinces is usually limited by a specific diamondiferous region, where terranes of different in age coastal and terrigenous secondary collectors of Upper Paleozoic and Mesozoic ages are widespread.

Keywords: geology, material composition, kimberlites, pipes, Siberian platform, diamondiferous region, typomorphism of minerals, ultrabasic and eclogite associations, diamonds.

64

УДК 504.064.3:574(477)

А. В. Лущик, д-р. геол.-мінерал. наук, професор, провідний науковий співробітник (Державна автономна установа “Кримська експертна рада з оцінки сейсмічної загрози та прогнозу землетрусів”), Республіка Крим, avluschik@mail.ru, І. В. Саніна, завідуюча відділу гідрогеологічних та еколого-геологічних досліджень, ekogeol@ukr.net, Н. Г. Люта, канд. геол.-мінерал. наук, учений секретар, nlyuta@ukr.net (Український державний геологорозвідувальний інститут), Л. М. Климчук, інженер-гідрогеолог

СТАН СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ЕКЗОГЕННИХ ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ДЕРЖАВНОГО Й РЕГІОНАЛЬНОГО РІВНІВ ТА СПОСОБИ ЇЇ ВДОСКОНАЛЕННЯ Проаналізовано умови поширення небезпечних екзогенних геологічних процесів (ЕГП) та стан існуючої системи моніторингу державного й регіонального рівнів за їх розвитком. Виявлено, що обсяг спостережень на сьогодні значно зменшився, суттєво зменшилася кількість пунктів спостереження за окремими видами екзогенних геологічних процесів. Обґрунтовано рекомендації щодо вдосконалення та підвищення ефективності існуючої в Україні системи моніторингу ЕГП. Ключові слова: моніторинг, небезпечні екзогенні геологічні процеси, спостережна мережа, підтоплення, зсуви, карст, просідання лесових порід, осідання над гірничими виробками, активізація небезпечних екзогенних процесів.

Державна система моніторингу довкілля – це система спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розроблення науково обґрунтованих рекомендацій для ухвалення рішень щодо запобігання негативним змінам стану довкілля й дотримання вимог екологічної безпеки. Розроблені в Україні загальні положення моніторингу довкілля затверджені Постановою Кабінету Міністрів України від 30.03. 1998 р. № 391. Пріоритетами функціонування системи моніторингу є захист життєво важливих екологічних інтересів людини та суспільства, збереження природних екосистем, а також запобігання кризовим змінам еко-

логічного стану довкілля й надзвичайним екологічним ситуаціям. Основні завдання моніторингу – довгострокові систематичні спостереження за станом довкілля, аналіз екологічного стану довкілля та прогнозування його змін, інформаційно-аналітична підтримка ухвалення рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки, інформаційне обслуговування органів державної влади, органів місцевого самоврядування, а також забезпечення екологічною інформацією населення країни й міжнародних організацій. Суб’єктами моніторингу довкілля, згідно із загальними положеннями моніторингу довкілля, є низка міністерств і відомств,

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© А. В. Лущик, І. В. Саніна, Н. Г. Люта, Л. М. Климчук, 2015

65

зокрема на Мінприроди України покладена організаційна інтеграція суб’єктів системи моніторингу, а також безпосереднє здійснення моніторингу низки компонентів довкілля, природних і техногенних процесів та явищ. Державна служба геології та надр України здійснює моніторинг підземних вод, ендогенних та екзогенних геологічних процесів, геохімічного стану ландшафтів, а також державне еколого-геологічне картування території України для оцінки стану геологічного середовища та його змін під впливом господарської діяльності. Варто зазначити, що систематичні роботи щодо вивчення геологічного середовища способом режимних спостережень в Україні були започатковані із середини 30-х років ХХ ст. і спрямовані насамперед якраз на спостереження за станом підземних вод, а також за розвитком небезпечних екзогенних геологічних процесів (зсувів, карсту, абразії, ерозії). Із 70-х років ХХ ст. чітко окреслилися два основні напрями моніторингу геологічного

середовища: вивчення й прогнозування змін формування підземних вод і вивчення умов розвитку, поширення основних небезпечних ЕГП. На той час, як і досі, найбільш розвинутою, технічно й методично забезпеченою була гідрогеологічна складова моніторингу, зокрема високою результативністю прогнозування відзначалася щільна мережа пунктів спостережень системи Мінводгоспу УРСР на масивах зрошувального землеробства. Водночас роботи, що проводилися в системі Мінгеології України щодо вивчення режиму підземних вод, мали не лише велике самостійне значення, а й давали можливість дослідити вплив підтоплення на розвиток ЕГП. На державному й регіональному рівнях моніторинг розвитку ЕГП здійснювався підприємствами геологічної галузі (табл. 1). При цьому найбільш детально спостерігалися зсуви в Карпатському й Кримському регіонах, на узбережжях Чорного та Азовського морів, водосхо-

Таблиця 1. Стан вивченості екзогенних геологічних процесів на підприємствах галузі (станом на 2012 р.)

Підприємства галузі

Зсуви

Обвали

Карст

Абразія та переробка берегів водосховищ

Ерозія

Селі

Осідання

Просідання

Підтоплення

Усього

Види екзогенних геологічних процесів

ДП “Західукргеологія”

+

–

+

–

+

+

+

–

+

6

ДРГП “Північукргеологія”

+

–

+

+

+

–

–

–

+

5

ДП “Центрукргеологія”

+

–

–

+

+

–

–

–

+

4

КП “Південукргеологія”

+

–

+

+

+

–

–

+

+

6

ДонецькДРГП

+

–

+

+

–

–

+

–

+

5

СхідДРГП

+

–

+

–

–

–

+

–

+

4

ПричорноморДРГП

+

–

+

+

+

–

–

–

+

5

КП “Південекогеоцентр”

+

–

+

+

–

+

–

–

+

5

Усього

8

0

7

6

5

2

3

1

8

40

66

вищ Дніпровського каскаду, на р. Дністер, Прут, Сіверський Донець та ін. Карст природний карбонатний і сульфатний вивчався в Гірському Криму й на Поліссі. Техногенний карбонатний карст досліджувався в Рівнинному Криму, частково також у Причорномор’ї, а сольовий техногенний карст спостерігався на Донбасі та Прикарпатті (переважно на об’єктовому й місцевому рівнях). Осідання земної поверхні в системі моніторингу досліджувалося в окремих гірничопромислових районах Донбасу (частково Сніжнянському ГПР, шахта “Ударна” та ін.). Стаціонарні пункти спостереження за твердою складовою селів існували в Гірському Криму й Карпатах. Крім того, у Гірському Криму були два пункти спостережень ІІІ категорії, що забезпечували методичний напрям досліджень: зсувний (Фасбурла) та селевий на р. Ворон. Тут відпрацьовувалася методика спостережень, випробувалися нові технічні засоби вимірювання, прилади та методологія їх використання. Ці роботи супроводжувалися розробкою методики спостережень за підземними водами та ЕГП. Основними методичними центрами були ВСЕГІНГЕО, МГУ (м. Москва), ІГН Академії наук України (м. Київ), ІМР Мінгео України (м. Сімферополь) та ДВ ІМР (м. Дніпропетровськ). На межі ХХ–ХХІ століть розвиток та вдосконалення методичного забезпечення цих досліджень в Україні пов’язані з іменами В. М. Шестопалова, Г. І. Рудька, Є. О. Яковлєва, А. В. Лущика, С. А. Рубана, О. С. Романюк, М. І. Швирла та ін. Згідно з чинними нормативно-методичними документами, основними завданнями моніторингу екзогенних геологічних процесів є: – регіональна оцінка ураженості території, оцінка сучасної активізації ЕГП, оцінка загрози впливу ЕГП на населені пункти та об’єкти економіки; – систематичні спостереження за ЕГП, чинниками їх розвитку та тенденціями змін активності; – аналіз змін інженерно-геологічних умов під впливом природних і техногенних

чинників, особливо в районах розміщення важливих об’єктів економіки; – прогнозування розвитку ЕГП; – надання органам державної влади достовірної інформації щодо ураженості території ЕГП, існуючої та прогнозної їх активізації, зокрема щодо катастрофічних проявів небезпечних процесів. Структуру та основні завдання системи моніторингу ЕГП наведено на рисунку. За прийнятою методикою основою моніторингу ЕГП є спостережна мережа, що складається з ділянок трьох категорій, на яких спостереження виконують на різних рівнях та з різною детальністю й точністю. Ділянки І категорії – це території з однаковим режимом швидкоплинних чинників. Періоди аномалій прояву цих чинників у межах ділянок І категорії відбуваються одночасно, звідси випливає, що й активізація ЕГП відбувається одночасно, можливо, навіть синхронно з режимом змінних основних чинників або із запізненням на певний час, термін якого визначається особливостями механізму процесу. Для спостережень за ЕГП на цих ділянках застосовуються аеровізуальні спостереження, які завіряються візуальними маршрутними обстеженнями один раз на п’ять років. Основними показниками активності є кількість новоутворених та активізованих форм (зсувів, карстопроявів, ярів, число водотоків зі слідами проходження селів; довжина кліфу тощо). У межах ділянок І категорії виділяють ділянки II категорії – це ділянки геологічного середовища, однорідні за геологічною будовою (в основному літологічною), вони є інженерно-геологічними районами або їх частинами та мають прояви ЕГП. Це райони переважного поширення порід певних стратиграфо-генетичних комплексів. Для вивчення режиму ЕГП у межах ділянок II категорії виконують візуальні наземні обстеження, великомасштабні геологічна й геодезична зйомки тощо. Частота спостережень відповідає кількості сезонів, небезпечних для прояву ЕГП, та становить один – два рази на рік. Основни-

67

ми показниками активності є: кількість і площа новоутворених та активізованих зсувів, карстопроявів; кількість і сумарна

довжина новоутворених ярів, кількість і сумарний приріст довжини ярів, що активізувалися; кількість і площа ділянок та

Рис. 1. Схема структури моніторингу геологічного середовища

68

об’єктів підтоплення; число селів, що пройшли; довжина кліфу, яка схильна до розмиву, середня величина відступання кліфу. Під час вивчення зсувного процесу на окремих ділянках II категорії формується мережа створів для проведення періодичного нівелірування з метою спостереження за змінами морфопараметрів схилів та окремих зсувів. Ділянки III категорії виділяють у межах ділянок І або ІІ категорій як прояви процесів або окремі його форми. Кількісними показниками активності ЕГП є швидкість деформацій гірських порід, зміна їх маси та обсягів, площ і лінійних розмірів прояву ЕГП, кількість новоутворених і форм, що активізувалися, тощо. Така система дає можливість: – Оцінювати еколого-геологічні умови на державному й регіональному рівнях за напрямами: спостереження за станом підземних вод, зміни гідрогеологічної обстановки як одного з важливих компонентів довкілля; розвиток та активізація сучасних основних екзогенних геологічних процесів (підтоплення, зсуви).

– Забезпечувати оперативну підготовку необхідної інформації та прогнозів різного призначення й рівня, а також розробку науково обґрунтованих рекомендацій для ухвалення рішень щодо запобігання негативним змінам гідрогеологічної обстановки та дотримання вимог екологічної безпеки. Варто зазначити, що від початку 2000-х ро ків фінансування робіт еколого-геологічного напряму відчутно зменшилося. Не стали винятком і роботи з моніторингу ЕГП (табл. 2). Донедавна роботи з моніторингу ЕГП проводилися переважно на ділянках ІІ і ІІІ категорій за такими процесами: зсувами, карстом, селями, ерозією, абразією, переробкою берегів, осіданням над гірничими виробками. Загальна кількість ділянок становила 137 об’єктів: 52 – ІІІ категорії та 85 – ІІ категорії. Однак у подальшому, особливо протягом останнього десятиріччя, стан системи моніторингу ЕГП зазнав суттєвих змін. Було значно зменшено

кількість пунктів спостереження та відповідно зменшено обсяги спостережень. Найбільш суттєвого зменшення зазнала мережа пунктів спостереження за ґрунтовими водами, украй необхідних для оцінки розвитку підтоплення. Зважаючи на уражену підтопленням площу (станом на 2005 рік було уражено 28,8 % території України) і на динаміку розвитку цього процесу (у 2010 році порівняно з 1985 роком площа підтоплення збільшилася в 7 разів), було зменшено 77 % пунктів, а існуючий (станом на 2012 р.) 91 пункт спостережень є недостатнім, особливо з огляду на те, що в межах України зафіксовано понад 1 400 підтоплених населених пунктів [10, 11]. Крім того, варто зауважити, що розподіл пунктів спостережень за підтопленням є вкрай нерівномірним. Основна їх кількість розміщена в річкових долинах, де фактично спостерігається природний режим підземних вод або вплив гідротехнічних споруд на ґрунтові води, водночас як останніми роками суттєву роль відіграє техногенний процес підтоплення, пов’язаний насамперед з лесоподібними породами, поширеними на вододільних рівнинах та їх схилах. Тобто необхідно перерозподілити розміщення пунктів спостережень за підтопленням з урахуванням зон впливу зрошення, підпору водосховищами, техногенного живлення ґрунтових вод зі ставків, сховищ рідких побутових відходів тощо. Недостатньо охарактеризоване техногенне підтоплення в межах територій розвитку порід, що карстуються. Ці спостереження необхідні для визначення взаємозв’язків перших від поверхні й міжпластових водоносних горизонтів не лише для оцінки можливості активізації карсту, а й для визначення міграції забруднень з ґрунтовими водами під час їх перетікань у водоносні горизонти, які експлуатуються. На території України зафіксовано понад 20 тис. зсувів, і їх кількість має тенденцію до зростання. Площа зсувів сягає 3,185 тис. км2, а ураженість території України – 0,53 %. Активізація зсувів у деяких регіонах має руйнівний, а іноді катастрофічний характер (Закарпаття, Крим,

69

70

1

Б

Дніпропетровська

Б

Г, В

А, Ж

Луганська

Львівська

Б, В

А, Ж

Кіровоградська

Київська

Івано-Франківська

Б, Д

З

Закарпатська

Запорізька

Б

Житомирська

В, Б, Д

А

Волинська

Донецька

А, Б

Вінницька

Області:

Д, Е, І

2

Адміністративні області

АР Крим

Інженерногеологічні регіони (індекси)

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

1 3 – 1) –

5(5) 4(4) 3(3) 2(2) 6(20) 8(8) 9(9) 4(4) 3(11) 1(1) 6(6) 3(3) 4(9) 2(2) 1(1) 1(1) 7(7) 3(3) 1(2) 3(3) 9(9) 5(5) 7(7) 3(3)

2 4 6(13)2) 3(3)

Підтоплення

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

3 5 – – – – – – – – – – – – – 11 н. д.4) 1 н. д.

5 – – – – н. д.

1 – –

1 6 3 1 2 2 – – 13 13 4 3 – – 6 14 8 3 10 10 7 7 1 1 4 н. д.

3 н. д.

2 7 18 1

Зсуви

– – – – – – 8 8 – – – – – – н. д.

1 – – – – – – – –

3 8 2 1 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

1 9 1 1 2 2 2 2 1 1 6 12 – – 1 1 – – 2 5 – – – – 5 – 5 н. д.

2 10 – –

Карст

– – – – – – 5 5 – – – – – – – – – – – – – – – –

3 11 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

1 12 – – – – – – 1 1 1 1 – – – – – – – – – – – – – – – –

2 13 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

3 14 – –

Лесові гірські породи здатні до просідання

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

1 15 – –

– – – – – – 4 н. д.3) – – – – – – – – – – – – 2 н. д.

1 1

2 16 – –

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

3 17 – –

Осідання земної поверхні

Кількість пунктів спостереження за категоріями по видах екзогенних геологічних процесів станом на 2000 р. в одиницях (чисельник), на 2010 р. (знаменник)

Таблиця 2. Розміщення пунктів спостереження (І, ІІ, ІІІ категорій) за основними екзогенними геологічними процесами по адміністративних областях та інженерно-геологічних регіонах за станом на 2000 і 2010 р. [1, 3, 5, 8–12]

71

3 – – – – – – – – – 1 – – – – – – – – – – – – – – – 1

4 1(6) 1(1) 9(10) 2(2) 11(11) 7(7) 8(8) н. д.

5(1) 5(8) 1(2) 2(2) 3(10) 6(8) 6(10) 5(5) 2(14) 4(4) 3(5) 4(4) 2(5) 4(4) 9(11) 3(3) 124(203) 91(90)

5 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

6 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 3 27

7 7 н. д.

22 н. д.

8 7 – – 3 3 – – 15 10 2 н. д.

2 н. д.

5 н. д.

9 – – – 149 84

8 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 10 9

9 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 1 –

10 2 н. д.

2 н. д.

– – 6 н. д.

3 н. д.

3 н. д.

2 н. д.

2 н. д.

5 3 – – 2 н. д.

2 н. д.

53 16

11 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 5 5

12 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

13 – – 1 н. д.

– – 3 н. д.

– – – – – – – – – – – – – – – – 5 2

14 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

15 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

16 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 7 1

17 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

1) – спостереження на цьому рівні не виконувались; – 2) 6 (13) – кількість основних пунктів, у дужках кількість спостережних свердловин; 3) н. д.

– дані щодо проведення спостережень відсутні; 4) у Запорізькій області існують на 1.01.2009 року: чотири ділянки І категорії спостережень за переробкою берегів Каховського та Запорізького водосховищ; одна ділянка І категорії і п’ять ділянок ІІ категорії на Азовському узбережжі для спостережень за абразією, обвалами та зсувами, зокрема які спостерігаються на трьох ділянках ІІ категорії

–

Примітки:

–

Україна (усього)

А

Хмельницька

В

Д

Херсонська

Чернігівська

В, Г

Харківська

А, Ж

А

Тернопільська

Чернівецька

В

Сумська

Б, В

А

Рівненська

Черкаська

В

Б, Д

Д

2

Полтавська

Одеська

Миколаївська

1

Закінчення табл. 2

мм. Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Чернівці тощо). Зсуви поширені майже в 200 містах і селищах міського типу, що створює постійну небезпеку виникнення надзвичайних ситуацій техногенного й природного характеру, а також небезпеку для здоров’я й життя людей, що зайвий раз засвідчує необхідність їх моніторингу. Загальна кількість пунктів спостереження за зсувами зменшилася з 162 у 2000 р. до 120 у 2010 р. Незважаючи на очевидну важливість спостереження за цим видом ЕГП та прийняття Кабінетом Міністрів України розпорядження від 16 травня 2002 р. № 258-р “Про схвалення Концепції комплексної програми протизсувних заходів”, на сьогодні моніторинг фактично припинено. Явище просідання лесових порід досить поширене на теренах України. Площа лесових порід, здатних до просідання (І-ІІ тип), досягає 250,25 км2, ураженість – 41 %. В Україні у 2012 році лишався лише один пункт спостереження. Розріджена мережа пунктів спостережень за карстовими процесами та поодинокі пункти спостережень за просіданням, осіданням земної поверхні дають можливість лише орієнтовно оцінювати їх вплив на еколого-геологічні умови, і це при тому, що в більшості адміністративних областей розвиток гірських порід, здатних до просідання та карстування, займає понад 30 % їх територій. Осідання поверхні над гірничими виробками поширене на великих територіях Донбасу, Кривбасу, Передкарпаття й безпосередньо має регіональний вплив на геологічне середовище (ГС) і формування еколого-геологічних умов. Практична відсутність спостережень за розвитком у просторі й часі просідання та осідання земної поверхні не дає можливості визначити зміни стану цих порід (зниження міцнісних показників, розущільнення та ін.) й оцінити активізацію карстових процесів. Водночас визначення порушення цієї складової екологічної функції літосфери необхідне, у зв’язку з регіональним впливом господарської ді-

72

яльності на верхню частину літосфери й постійним додатковим формуванням ГС під її впливом. Проаналізовані дані свідчать не лише про суттєве зменшення пунктів спостережної мережі, але й про дуже нерівномірне забезпечення пунктами спостережень за розвитком основних геологічних процесів за категоріями. Так, підтоплення й зсуви контролювалися відповідно 91 і 76 пунктами ІІ категорії, а на інші три процеси (карст, просідання та осідання земної поверхні) припадає 16, 1 і один пунктів ІІ категорії. До цього варто додати, що склад досліджень на спостережних пунктах за категоріями здебільшого не відповідав вимогам чинних методик. На пунктах ІІ категорії переважно виконувалися лише маршрутні спостереження. Виконання геофізичних, геодезичних і гідрогеологічних спостережень здійснювалося на окремих пунктах спостережень за зсувами (територія діяльності ДП “Західукргеологія” та “ДонецькДРГП”). Сучасні аерокосмічні спостереження, геофізичні методи майже не використовувалися. Варто зазначити, що свого часу на південному узбережжі Криму виконувалися комплексні геофізичні й метеорологічні спостереження на пунктах ІІІ категорії, що дало можливість отримати часові ряди активізації певних типів зсувів. Згодом більшість спостережень були припинені у зв’язку з недостатнім фінансуванням. Здебільшого пункти спостережень ІІ категорії під час вивчення зсувів, карсту за видами спостережень не відповідали зазначеній категорії. Виконуються переважно маршрути обстеження з частотою 1–4 рази на рік, що відповідає умовам обстеження пунктів І категорії. Не на всіх пунктах ІІ категорії спостережень за розвитком зсувів здійснювалися геодезичні, геофізичні, гідрогеологічні та інші необхідні види спостережень, що не давало достатньої інформації для складання часових рядів і прогнозування розвитку цих процесів. Подібне явище спостерігалося й під час вивчення розвитку карстових процесів.

На пунктах спостережень ІІ та ІІІ категорій майже відсутні прилади сучасного технічного рівня, які б виконували вимірювання в автономному та в заданому в часі режимі, а необхідна інформація щодо стану параметрів, які вимірюються, могла б передаватися в реальному часі на регіональні пункти обробки даних. Варто зазначити, що впродовж останніх років роботи з моніторингу ЕГП майже припинилися через украй недостатнє бюджетне фінансування. Однак питання їх відновлення постає доволі гостро, оскільки воно стосується забезпечення нормального функціонування підприємств і безпеки життєдіяльності людей. Це зумовлює потребу переглянути досвід моніторингу ЕГП і сформулювати рекомендації щодо способів його подальшого відновлення й розвитку. Отже, аналіз результатів моніторингу ЕГП дав змогу обґрунтувати рекомендації щодо вдосконалення та підвищення ефективності системи моніторингу геологічного середовища на державному та регіональному рівнях: – Варто вдосконалити нормативне й методичне забезпечення моніторингу ЕГП відповідно до сучасних еколого-геологічних умов.

– Для виявлення тенденцій змін і можливості виконання прогнозування необхідно виконати роботи з уточнення ураженості території основними ЕГП. Ці роботи варто здійснити в м-бі 1:200 000 для порівняння нинішнього стану ураженості ЕГП з ураженістю в 70–80-х роках ХХ ст. Такі дослідження дадуть можливість виявити ділянки з різною інтенсивністю розвитку ураженості.

– Доцільно розробити комплекс заходів з розвитку та реконструкції державної й регіональної систем моніторингу з урахуванням техногенної активізації підтоплення (особливо в містах і населених пунктах міського типу), зсувів, суфозійно-карстових процесів, осідання земної поверхні над виробленими та здренованими територіями, просідання та втрати несучої здатності на територіях підтоплення лесових

гірських порід, передусім у зонах впливу зрошення, підпору водосховищами, додаткового живлення ґрунтових вод із ставків, сховищ рідких побутових і промислових відходів. Для цього насамперед необхідно виконати перерозподіл розміщення пунктів спостережень за ґрунтовими водами, збільшивши їх кількість на вододільних ділянках, де спостерігається інтенсифікація процесів підтоплення. Спостереження за небезпечними ЕГП необхідно виконувати в місцях їх найбільшої щільності та складних еколого-геологічних умов.

– У зв’язку з тим, що більшість пунктів ІІ категорії за видами спостережень не відповідає означеному рівню, необхідно переглянути їх “статус” і збільшити кількість пунктів І категорії, що дасть змогу значно розширити площу контролю, хоча б завдяки маршрутним обстеженням.

– Для достатнього вивчення й прогнозування розвитку ЕГП в інженерно-геологічних регіонах привести до відповідного співвідношення кількість пунктів за категоріями згідно з існуючими рекомендаціями [4–6, 8, 14], тобто на регіон, залежно від складності природних геолого-структурних, гідрогеологічних, інженерно-геологічних, еколого-геологічних умов, має бути не менше двох пунктів І категорії, а в межах кожного з них – не менше двох пунктів ІІ категорії за процесами (вони можуть бути комплексними, наприклад зсув-підтоплення, карстове провалля-зсув та ін.).

– Для деталізації умов змін стану окремих складових ГС та особливостей активізації процесу в часі в межах пунктів ІІ категорії обґрунтовуються пункти ІІІ категорії, кількість яких залежить від природних і техногенних чинників.

– Види спостережень та їх частота мають відповідати рівню пункту. Для пунктів І категорії достатньо одного маршрутного обстеження на рік (аеровізуальні, візуальні піші та автомобільні комбіновані маршрутні обстеження). На пунктах ІІ категорії використовують методи, які дають можливість отримати кількісні значення (результати вимірювань зміщень

73

реперів, розвитку зони просідання, кількість форм та ін.), і частота вимірювань має збільшуватися до 2–4 разів на рік. На пунктах ІІІ категорії для зіставлення зі змінними кліматичними й техногенними чинниками, що необхідно для моделювання й прогнозування, виконують кількісні вимірювання показників стану геофізичних, геохімічних, гідрогеологічних, газово-геохімічних параметрів тощо, вимірювання має виконуватися не менше чотирьох разів на рік, а в разі вимірювань рівня ґрунтових вод – не менше 48 за рік, але найкраще неперервні вимірювання в автономному режимі [2, 4, 6–9, 15].

– Доцільно збільшити кількість пунктів спостережень у межах промисловоміських агломерацій, гірничопромислових районів, селищ міського типу за підтопленням, осіданням та просіданням земної поверхні, розвитком суфозійно-карстових процесів, змінами стану в разі зволоження лесових гірських порід та можливістю розвитку явищ тиксотропії (втрати несучої здатності цих порід) і глинами, що набухають, включити ці пункти до регіональної спостережної мережі, оскільки такі території в Україні займають великі площі в межах інженерно-геологічних регіонів і мають фактично регіональний вплив на еколого-геологічні умови.

– Важливим аспектом підвищення ефективності моніторингу ЕГП є розширення спектра спостережень для одержання необхідної інформації щодо дії чинників порушення екологічних функцій літосфери. У межах найбільш небезпечних стосовно порушення еколого-геологічних умов та безпеки життєдіяльності територій доцільно виконувати спостереження не лише за змінами в часі й просторі стану геологічного середовища, а й одночасно за чинниками цих змін (видами господарської діяльності, які зумовлюють розвиток підтоплення, забруднення ґрунтів і порід зони аерації, підземних вод, та міграцією забрудників та ін.).

– Відновити й удосконалити систему моніторингу ЕГП передусім на тих територіях, де активізація ЕГП призводить до ката-

74

строфічних наслідків, порушує нормальну роботу господарського комплексу держави та умови життєзабезпечення. Це Карпатський і Закарпатський регіони, де найсильніше відчувається дія природних чинників, а також Передкарпатський, Донецький та Криворізький гірничодобувні регіони, які мають найвищі техногенні навантаження, що підсилюють дію природних чинників. Для вказаних вище регіонів має бути розроблена схема спостережних пунктів (полігони, ділянки, окремі форми прояву ЕГП). Крім того, необхідно вжити заходи щодо зменшення водно-екологічних навантажень у зонах впливу водопровідних, локалізаційних мереж завдяки впровадженню водозберігаючих технологій і заміни аварійних трубопроводів та оптимізації структури масивів зрошувальних систем. Також потребують розроблення заходи щодо зменшення техногенного навантаження на геологічне середовище, передусім зі зменшення розвитку підтоплення способом відновлення дренажної здатності річок, водотоків, з відродження робочого стану дренажних систем, зменшення скиду неочищених вод у водотоки, водоймища, витрат вод при транспортуванні для всіх видів господарської діяльності. Це загальнодержавні потреби, і вони мають виконуватися власниками всіх форм господарювання під пильним контролем державних органів (Мінекоресурсів, Мінохорони здоров’я, МНС та ін.) [8, 16]. Методологічне забезпечення моніторингу ЕГП має здійснюватися на основі єдиної науково-методичної бази щодо вимірювання параметрів і визначення стану ЕГП та джерел антропогенного впливу, упровадження уніфікованих методів аналізу й прогнозування змін і розвитку ЕГП, комп’ютеризації процесів діяльності та інформаційної комунікації, загальних правил створення та ведення розподілених баз та банків даних і знань, картування і картографування інженерно-геологічної та еколого-геологічної інформації, стандартних технологій спостережень, обробки їх та аналізу з використанням географічних інформаційних систем (ГІС-технології).

Зрозуміло, що зазначені вище мінімальні обсяги заходів можливо виконати за умови забезпечення належного фінансування робіт з моніторингу ЕГП. На сьогодні в умовах украй обмеженого бюджетного фінансування, яке найближчим часом навряд чи суттєво поліпшиться, єдиним методом підтримки моніторингу екзогенних геологічних процесів є якомога ширше застосування доступних матеріалів аерофотозйомок. ЛІТЕРАТУРА 1. Гідрогеологічний щорічник про стан підземних вод України за 2001 рік/Пишна Н. Г., Блінова М. М., Калашникова Т. О. та ін. – К.: ДНВП “Геоінформ України”, 2002. – 86 с.

2. Інформаційний бюлетень “Регіональні інженерно-геологічні умови території України”/Гол. ред. Є. О. Яковлєв. – К.: “Геоінформ”, 1997. – Вип. 1. – 92 с.

3. Корректированный прогноз летне-осеннего минимального уровня грунтовых вод территории Украинской ССР на 1990 год/Сингур Е. И., Пышная Н. Г., Карпенко Н. А., Колот Э. И. – К.: ЦТЭ, 1990. – Вып. 29–6. – 32 с.

4. Круподеров В. С. Мониторинг экзогенных геологических процессов//Разведка и охрана недр. – № 5. – 2000. – С. 12–18.

5. Лущик А. В., Романюк О. С., Швирло М. І., Яковлєв Е. О. Моніторинг екзогенних геологічних процесів як складова моніторингу довкілля в Україні//Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – № 1. – 2002.

– С. 6–11.

6. Лущик А. В., Яковлєв Є. О. Моніторинг екзогенних та ендогенних геологічних процесів в Україні. Стан і основні напрямки розвитку//Матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції “Моніторинг навколишнього середовища: науково-методичне, нормативне, технічне, програмне забезпечення”.

24–28 вересня 2007 р., АР Крим, м. Коктебель – К.: НПЦ “Екологія, наука, техніка”, 2007.

– С. 10–12.

7. Лущик А. В., Яковлєв Є. О., Абрамов І. Б. Підтоплення. Моніторинг та нові підходи до його ведення//Матеріали ІІІ науково-практичної конференції “Моніторинг навколишнього природного середовища: науково-методичне, нормативне, технічне, програмне забезпечення”. 22–26 вересня 2008 р., АР Крим, м. Коктебель. – К.: НПЦ “Екологія, наука, техніка”, 2008. – С. 6–7.

8. Науково-методичне обґрунтування моніторингу екзогенних геологічних процесів: Звіт КВ УкрДГРІ за темою НДР 011 за 1999– 2001 роки, у 3-х книгах. Книга 1. Текст/О. Романюк, А. Лущик та ін. – Сімферополь, 2001. – 103 с.

9. Науково-методичні основи вивчення регіональних інженерно-геологічних умов розвитку ЕГП: Звіт КВ УкрДГРІ за темою НДР № 375, за 1999–2003 рр., у 3 книгах. Книга 1.

– Текст/М. Швирло, А. Лущик, А. Можжеріна та ін. – Сімферополь, 2003. – 87 с.

10. Прогноз рівнів ґрунтових вод на території України на 2001 рік/Пишна Н. Г. Лихацька О. А., Ванда Т. З. та ін. – К.: “Геоінформ”, 2001. – Вип. 40. – 35 с.

11. Прогноз рівнів ґрунтових вод на території України на 2011 рік/Пишна Н. Г., Лихацька О. А., Бабіченко Л. В. та ін. – К.: “Геоінформ України”. 2011. – Вип. 50. – 39 с.

12. Стан підземних вод України, щорічник/ Лихацька О. А., Пишна Н. Г., Блінова М. М. та ін. – К.: ДНВП “Геоінформ України”, 2011.

– 120 с.

13. Стан техногенної та природної безпеки в Україні у 2001 році/Б. М. Данілішин, В. В. Волошин, С. М. Волошин та ін. – К.: МінНС, 2002.

– 252 с.

14. Теория и методология экологической геологии/Трофимов В. Т. и др./Под ред. В. Т. Трофимова. – М.: Изд-во МГУ, 1997. – 368 с.

15. Швирло М. І., Лущик А. В., Різник Т. О., Яковлєв Є. О. Моніторинг сучасних геологічних процесів//Інформаційний бюлетень “Регіональні інженерно-геологічні умови території України”. – К.: Геоінформ, 1997. – Вип. 1.

– С. 81–86.

16. Яковлєв Є. О. Про необхідність зниження соціально-економічних загроз регіонального підтоплення земель в Україні//Матеріали V науково-практичної конференції “Підтоплення–2007”. Нагальні проблеми запобігання та боротьби з регіональним підтопленням земель. 11–15 червня 2007 р., м. Бердянськ, Запорізька обл. – К.: НПЦ “Екологія, наука, техніка”, 2007. – С. 5–14.

REFERENCES 1. Hydrogeological Yearbook on the state of groundwater in Ukraine for 2001/Pyshnaya N. G., Blinovа M. N., Kalashnikovа T. A. et al. – Kyiv: SSPE “Geoinform of the Ukraine”, 2002. – 86 p.

(In Ukrainian).

2. Newsletter “Regional engineering-geological conditions of the territory of Ukraine”/Chief editor E. A. Yakovlev. – Kyiv: “Geoinform of the Ukraine”, 1997. – Iss. 1. – 92 p. (In Ukrainian).

75

3. Corrected forecast summer-autumn a minimum level of groundwater territory of the Ukrainian SSR in 1990/Singur E. I., Pyshnaya N. G, Karpenko N. A., Kolot E. I. – Kyiv: STE, 1990.

– Iss. 29–6. – 32 p. (In Russian).

4. Krupoderov V. S. Мonitoring of exogenous geological processes//Еxploration and conservation of mineral resources. – № 5. – 2000. – Р. 12–18.

(In Russian).

5. Lushchyk A. V., Romaniuk O. S., Shvyrlo N. I., Yakovlev E. A. Monitoring of exogenous geological processes, as part of the environmental monitoring in Ukraine//Ecology environmental and life safety. – № 1. – 2002. – P. 6–11. (In Ukrainian).

6. Lushchyk A. V., Yakovlev E. A. Monitoring of exogenous geological processes, as part of the environmental monitoring in Ukraine. Status and trends of development//Proceedings of the 2nd international scientific-practical conference “Environmental Monitoring: scientific and methodological, regulatory, technical, software”. September 24–28, 2007, Crimea, Koktebel. – Kyiv: SPC “Environment Science Technology”, 2007.

– P. 10–12. (In Ukrainian).

7. Lushchyk A. V., Yakovlev E. A., Abramov I. B. Flooding. Monitoring and new approaches its holding//Proceedings of the 3rd International scientific and practical conference “Environmental Monitoring: scientific and methodological, regulatory, technical, software supplying”. September 22–26, 2008, Crimea, Koktebel. – Kyiv: SPC “Environment Science Technology”, 2008. – P. 6–7.

(In Ukrainian).

8. Scientific and methodological basing of exogenous geological processes monitoring: Report the CB UkrDGRІ on on the research work N 011 for 1999–2001. In 3 books. Book 1. Text/Romaniuk O., Lushchyk A. and others. – Simferopol, 2001. – 103 p. (In Ukrainian).

9. Scientific and methodological foundations for the study of regional geological conditions of

EGP: Report of CB UkrDGRІ on the research work N 375 for 1999–2003. In 3 books. Book 1.

Text/H. Shvyrlo, A. Lushchyk, A. Mozhzherina and others. – Simferopol, 2003. – 87 p. (In Ukrainian).

10. Forecast of groundwater levels on the territory of Ukraine for 2001/Pyshnaya N. G., Likhatskaya E. A., Wanda T. Z. and others. – Kyiv: Geoinform, 2001. – Iss. 40. – 35 p. (In Ukrainian).

11. Prediction of groundwater level on the territory of Ukraine for 2011 Pyshnaya N. G., Likhatskaya E. A., Babichenko L. V. and others. – Kyiv: “Geoinform Ukraine”, 2011. – Iss. 50. –39 p. (In Ukrainian).

12. Status of groundwater Ukraine yearbook/ Likhatskaya E. A., Pyshnaya N. G., Blinova M. N. and others. – Kyiv: DNVP “Geoinform Ukraine”, 2011. – 120 p. (In Ukrainian).

13. State of Technogenic and Natural Safety in Ukraine at 2001/B. M. Danylyshyn, V. V. Voloshin, S. М. Voloshin and others. – Kyiv: MES, 2002.

– 252 p. (In Ukrainian).

14. Theory and Methodology of Environmental Geology/V. T. Trofimov et al./Ed. V. T. Trofimov.

– Moskva: MGU, 1997. – 368 p. (In Russian).

15. Shvyrlo N. I., Lushchyk A. V., Resnick T. A., Yakovlev E. A. Monitoring of contemporary geological processes//Newsletter “Regional engineering-geological conditions of the territory of Ukraine”. – Kyiv: Geoinform, 1997. – Iss. 1.

– Р. 81–86. (In Ukrainian).

16. Yakovlev E. A. About the need to reduce social and economic threats of regional flooding of land in Ukraine//Proceedings of the 5th Scientific Conference “Flooding–2007”. Urgent problems of preventing and combating regional flooding of land. June 11–15 , 2007, Berdyansk, Zaporozhye.

– Kyiv: SPC “Environmental Science and Technology”, 2007. – P. 5–14. (In Ukrainian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 8.04.2015.

А. В. Лущик, avluschik@mail.ru, И. В. Санина, ekogeol@ukr.net, Н. Г. Лютая, nlyuta@ukr.net (Украинский государственный геологоразведочный институт), Л. Н. Климчук, инженер-гидрогеолог СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ГОСУДАРСТВЕННОГО И РЕГШИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ И СПОСОБЫ ЕЁ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ Проанализированы условия распространения экзогенных геологических процессов (ЭГП) и состояние существующей системы мониторинга государственного и регионального уровней за их развитием. Установлено, что объем наблюдений на сегодняшний день

76

значительно сократился, существенно сократилось количество пунктов наблюдения за отдельными видами экзогенных геологических процессов. Обоснованы рекомендации по совершенствованию и повышению эффективности существующей в Украине системы мониторинга ЭГП. Ключевые слова: мониторинг, экзогенные геологические процессы, наблюдательная сеть, подтопление, оползни, карст, проседание лессовидных пород, оседание над горными выработками, активизация экзогенных геологических процессов.

A. V. Luschik, avluschik@mail.ru, I. V. Sanina, ekogeol@ukr.net, N. G. Lyuta, nlyuta@ukr.net (Ukrainian Stat Geological Research Institute) L. M. Klymchuk CONDITION OF SYSTEM OF EXOGENOUS GEOLOGICAL PROCESSES MONITORING ON STATE AND REGIONAL LEVEL AND WAYS OF ITS IMPROVING The system of monitoring of exogenous geological processes (EGP) in Ukraine began to take shape on the 30-ies of the last century.

Its main objectives are: observing EGP, assess their development and revitalization; forecasting the development of EGP and assessment of the impact on human settlements and economic facilities; informing the public authorities of the EGP, current and projected their activation, including the catastrophic manifestations of geological processes. The basis of monitoring of EGP by the existing methodology is the observation network, which consists of three categories of areas intended for observation at different levels, with different detail and accuracy. This system allows to evaluate the ecological and geological conditions at the national and regional levels, the following areas: monitoring of groundwater, changes of the hydrogeological conditions, as one of the important components of the environment; development and intensification of modern major exogenous geological processes (flooding, landslides). System of the monitoring, that exists, provides operational training necessary information and forecasts for various purposes and level, as well as the development of evidencebased recommendations for decision-making to prevent adverse changes in the hydrogeological conditions and compliance with environmental safety.

The conditions of the spread of exogenous geological processes (EGP) and the condition of the existing monitoring system of national and regional level for their development. It was found that the volume of observations to date significantly reduced, significantly reduced the number of observation points for certain types of exogenous geological processes.

The issue of restoration of functioning and development of the monitoring system is quite acute, as regards ensuring the normal functioning of enterprises and life safety of people.

Based recommendations to improve and enhance the effectiveness of the existing monitoring system in Ukraine EGP. Key words: monitoring, exogenous geological processes, monitoring network, flooding, landslides, karst, subsidence loess rocks, settling on mining, activation of exogenous geological processes.

77

УДК 550.834

Н. Я. Мармалевский, канд. техн. наук, ведущий геофизик, А. С. Костюкевич, канд. физ.-мат. наук, главный геофизик, Ю. В. Роганов, канд. физ.-мат. наук, ведущий математик (Tetrale Group), И. Ю. Хромова, канд. геол-минерал. наук, заведующий отделом (ЛУКОЙЛ)

ВЛИЯНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ НА СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ ТРЕЩИНОВАТЫХ ЗОН, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРИ ПОМОЩИ МИГРАЦИИ ДУПЛЕКСНЫХ ВОЛН На модельных и полевых материалах исследуется возможность по изображениям вертикальных границ, полученных в результате миграции дуплексных волн, оценить проницаемость трещиноватых коридоров. В то время, как плотность трещин оценивается путем изучения сейсмической анизотропии, получить сведения о проницаемости зоны трещиноватости значительно более сложно. В статье, используя известную связь проницаемости с поглощением сейсмических волн внутри субвертикальной трещиноватой зоны, показаны свойства субвертикальных сейсмических изображений, связанные с повышенным уровнем поглощения внутри трещиноватой зоны. Целенаправленный поиск таких свойств сейсмических изображений позволит классифицировать трещиноватые зоны по проницаемости. Ключевые слова: миграция, поглощение, проницаемость, дуплексные волны.

Введение Многочисленные примеры эксплуатации месторождений углеводородов показывают, что в рамках одной и той же залежи скважины значительно отличаются по коэффициентам продуктивности. Особенно это характерно для карбонатных коллекторов и объясняется наличием высокопроницаемых трещиноватых коридоров. В свою очередь, как показано в работе [1], проницаемость корреляционно связана с поглощением сейсмических волн, а это может стать решающим фактором при ее прогнозировании. В работе [7] отмечается, что добротность поглощения сейсмических волн во флюидонасыщенных коллекторах может падать до значений Q=5. При разбуривании трещиноватых коридоров, с которыми связаны высокие дебиты и

коэффициенты продуктивности, весьма важно иметь оценку величины пористости (плотности трещин) и проницаемости внутри коридора. Подобная информация позволяет и заранее подготовится к возможным осложнениям, и избежать аварий в процессе бурения [6]. Значительно более эффективно пробурить скважину на некотором расстоянии от проницаемой зоны, а потом достичь ее при помощи гидроразрыва. Такая методика резко сокращает вероятность аварии и является экономически выгодной. С другой стороны, высокопроницаемые коридоры очень часто приводят к быстрому обводнению скважин, а зона в непосредственной близости от такого коридора, мощность которого составляет 5–8 м, может долгое время давать стабильный безводный приплыв.

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015 © Н. Я. Мармалевский, А. С. Костюкевич, Ю. В. Роганов, И. Ю. Хромова, 2015

78

Видим ли мы проявления высокой проницаемости трещиноватых коридоров на сейсмическом материале? Речь идет о сейсмических изображениях субвертикальных границ, получаемых в результате миграции дуплексных волн (МДВ) [8]. В работах [2, 5] показана связь амплитуд кубов МДВ с коэффициентами продуктивности скважин, что, вероятнее всего, объясняется также корреляционной связью проницаемости коллектора с амплитудами МДВ. Наблюдается также определенная корреляция AVO атрибутов, определенных по дуплексным волнам с производительностью скважин, вскрывших трещиноватые коридоры [3]. Известны примеры тесных корреляционных связей аномальных участков кубов амплитуд МДВ с эффективностью применения гидроразрыва [4]. В данной статье мы на основе полноволнового вязкоупругого моделирования, показываем влияние поглощения сейсмических волн, которое, как отмечалось, коррелируется с проницаемостью, на свойства изображений субвертикальных границ. Метод оценки поглощения Миграция дуплексных волн предназначена для формирования сейсмических изображений субвертикальных границ [8]. Эта миграция относится к классу глубинных миграций на основе интеграла Кирхгофа, в которой функция Грина рассчитывается в соответствии с кинематикой распространения дуплексной волны. Для расчета указанной функции, кроме обычной для глубинных миграций глубинно-скоростной модели (изотропной или анизотропной), задается еще базовая граница, соответствующая подошве целевого интервала, которая формирует одно из отражений дуплексной волны. На протяжении ряда последних лет эта миграция использовалась для изучения положения стенок соляных штоков и зон трещиноватости карбонатных резервуаров [4, 5 и др.]. Важной особенностью указанной выше миграции является то, что, в отличие от стандартных вариантов мигра-

ций, она имеет возможность формировать целевой субвертикальный объект с двух сторон относительно его линии простирания, для чего применяют ассиметричные, в частности левые или правые апертуры преобразования. Это дает возможность оценить азимут падения субвертикальной границы, так как изображение, сформированное со стороны прямого угла между целевой границей и базовой поверхностью, оказывается более интенсивным, чем со стороны тупого угла. В случае если целевая граница близка к вертикальной, а опорная поверхность к горизонтальной, неидентичность изображения вертикальных объектов, полученных с левой и правой апертурой, может свидетельствовать о поглощающих свойствах вертикального коридора. При незначительной ширине вертикального коридора (в несколько раз меньше длины волны) влияние поглощения сейсмических волн может проявиться в форме сигнала, формирующего изображение субвертикальной границы. Модельные эксперименты и их применение к реальным данным Рассмотрим модель вертикального пласта шириной 100 м (рис. 1), что больше модельной длины волны. На рис. 2 показаны сейсмические изображения, полученные при помощи миграции дуплексных волн при условии трех различных значений добротности поглощения: Q=100 (рис. 2а), Q=20 (рис. 2б) и Q=5 (рис. 2в). Первые два случая соответствуют низким уровням поглощения внутри целевого объекта, а третий случай высокому уровню поглощения, с которым может быть связана высокопроницаемая трещиноватая порода. При моделировании трещиноватости использовались пять релаксационных законов, обеспечивающих частотную независимость параметра Q во всем частотном диапазоне сейсмической записи. Применение большего чем пять числа релаксационных законов увеличивает время моделирования, но существенного изменения в стабильности параметра Q не вносит.

79

Рис. 1. Модель вертикального пласта мощностью 100 м

Первые два изображения (рис. 2а и рис. 2б) позволяют при использовании правосторонней апертуры преобразования сформировать обе стенки субвертикального объекта. При правосторонней апертуре источники колебаний расположены слева от целевого объекта. Положение ближней к источникам колебания стенки вертикального пласта (показана красной стрелкой на рис. 2а) полностью соответствует модели (подложка изображена черными линиями). В то же время дальняя стенка вертикального пласта (показана синей стрелкой на рис. 2а) смещена более чем 20 м относительно правильного модельного положения. Это отражает тот факт, что скорость миграции не учитывает, как это обычно бывает на практике, изменение скорости в тонком пласте, и скорость миграции внутри вертикального слоя оказывается выше истинной. В этом случае, как и при обычных миграционных преобразованиях, граница смещается от источника колебаний. Можно отметить несколько расфокусированный ее харак-

тер, связанный с нарушением скоростного закона миграции. Правильное положение вертикальной границы можно получить по совокупности миграций с левой апертурой (правая стенка) и правой апертурой (левая стенка). Величина смещения правой стенки на рис. 2а относительно действительного положения объекта позволяет, в случае наличия информации о ширине объекта (изображения с левой и правой апертурами) и референтной скорости миграции, оценить дефицит скорости внутри целевого объекта. Это можно сделать, например, путем моделирования, перебирая скорости внутри объекта с последующей МДВ. Эксперимент показывает, что для данной модели при отличии экспериментальной скорости от первоначальной, которую мы считаем неизвестной, на 30 %, определить неизвестную скорость внутри пласта можно, используя линейную зависимость скорости от смещения. В таком случае достаточно одного варианта расчета синтетических сейсмограмм.

Рис. 2. Сейсмические изображения, полученные по модели, показанной на рис. 1, при помощи миграции дуплексных волн c правосторонней апертурой: Q=100 (а); Q=20 (б) и Q=5 (в)

80

На рис. 2в показан вариант изображения вертикальной границы при добротности поглощения внутри вертикального пласта Q=5. При использовании правосторонней апертуры в этом случае можно сформировать только левую стенку пласта, что объясняется значительным уровнем подавления сейсмической энергии внутри пласта. Как видно из приведенного примера, в случае модели, показанной на рис. 1, диагностика высокого уровня поглощения внутри вертикального слоя выглядит вполне однозначной. На практике нередко можно наблюдать аномальные участки кубов МДВ, интерпретация которых допускает наличие зоны значительного поглощения сейсмической энергии, на основании того, что левосторонняя апертура формирует только правую стенку субвертикального пласта, а правосторонняя – левую. На рис. 3 показан пример стратиграфических срезов кубов МДВ, полученных на одном из месторождений в пределах Прикаспийской впадины (Казахстан). Слева показано изображение, полученное с левосторонней апертурой, а справа с правосторонней. Судя по этим изображениям, ширина

вероятной зоны высокой проницаемости составляет 80 м. Скважина К-002, расположенная практически в пределах указанной зоны, характеризуется повышенной трещиноватостью в керне и самым высоким дебитом нефти на месторождении. На практике часто встречаются высокопроницаемые коридоры, мощность которых не превышает 5–8 м [6]. В этом случае ситуация в значительной степени изменяется по отношению к рассмотренной выше. На рис. 4 показаны сейсмические изображения, полученные при помощи миграции дуплексных волн для модели, отличающейся от показанной на рис. 1 тем, что ширина вертикального пласта составляет 8 м. В данном случае использовалась симметричная апертура при условии трех различных значений добротности поглощения: Q=100 (рис. 4а), Q=20 (рис. 4б) и Q=5 (рис. 4в). Как видно на рис. 4, сейсмическое изображение, полученное при низком значении Q (рис. 4в), характеризуется сменой знака сейсмического сигнала по отношению с результатами моделирования, полученными с высокими значениями добротности. Это можно объяснить

Рис. 3. Стратиграфический срез кубов МДВ, полученных на одном из месторождений в пределах Прикаспийской впадины Слева – с левосторонней апертурой, справа – с правосторонней апертурой

81

Рис. 4. Сейсмические изображения, полученные по модели, с шириной вертикального пласта 8 м при помощи миграции дуплексных волн c симметричной апертурой: Q=100 (а); Q=20 (б) и Q=5 (в)

зависимостью фазового спектра сигнала от величины поглощения, так как коэффициент отражения в этом случае становится комплексным. На практике часто можно наблюдать смену фазы сигнала вдоль линеаментов, получаемых в результате миграции дуплексных волн и интерпретируемых как изображения высокопроницаемых коридоров. На рис. 5 показан стратиграфический срез куба миграции дуплексных волн, полученный на участке 1 на одном месторождении в пределах Тимано-Печерского

нефтегазового региона. На рисунке четко видна смена знака сейсмического сигнала в пределах линеамента, представляющего собой высокопроницаемый коридор. Об этом свидетельствуют результаты гидропрослушивания [2], при котором нагнетательной является скважина 23, а прослушивающими скважины 20 и 22. Величина коэффициента пьезопроводности в скважине 22, который отвечает за проницаемость матрицы, почти в пять раз выше такового в скважине 20, расположенной за рассматриваемым линеаментом. Это

Рис. 5. Стратиграфический срез куба миграции дуплексных волн, полученный на участке 1 месторождений Тимано-Печерского нефтегазового региона

82

является однозначным индикатором его высокой проницаемости. В пределах этого же месторождения выделяется еще один высокопроницаемый коридор, показанный на рис. 6. При гидропрослушивании между скважинами 2 и 17 коэффициент пьезопроводности более чем в пятнадцать раз превысил таковой для ненарушенной карбонатной матрицы. Столь высокая проницаемость стала одной из причин быстрого обводнения скважин 2 и 17. Учитывая тот факт, что знак сигнала сейсмического изображения между скважинами 2 и 17 совпадает с таковым в правой части участка 1 (рис. 5), можно сделать предположение, что эта часть трещиноватого коридора также характеризуется весьма высокой проницаемостью. Последняя имеет положительную корреляционную связь с поглощением сейсмических волн, что отражается в знаке сигнала сейсмического изображения подобно модельному примеру, показанному на рис. 3. В связи со сказанным необходимо отметить, что скважины, пробуренные в пределах левой части линеамента участка 1 (рис. 5), продолжительное время работают не обводняясь (скважины расположены за пределами рисунка).

Заключение На модельных примерах, полученных для вертикальных пластов, моделирующих трещиноватые зоны с различным уровнем Q-фактора, который по имеющимся данным положительно коррелируется с проницаемостью коллектора, оценено влияние этих факторов на сейсмические изображения, полученные в результате миграции дуплексных волн. Показано, что рассмотренные свойства сейсмических изображений позволяют объяснить поведение реальных сейсмических изображений и связь их с продуктивностью и обводненностью трещиноватых коридоров. ЛИТЕРАТУРА 1. Козлов Е. А. Модели сред разведочной сейсмологии. – Тверь: изд-во ГЕРС, 2006. – 479 с.

2. Хромова И. Ю. Миграция дуплексных волн – метод картирования трещиноватых зон тектонического генезиса//Геология нефти и газа. – 2008. – № 3. – С. 37–47.

3. Dubrova G., Khromova I., Kostyukevych A., Luo D., Liang W., Li B. Duplex wave migration based AVO for determination properties of vertical boundaries. 73th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2011.

4. Iskaziyev K. O., Karimov S. G., Yasafova N. I., Kudаkaev R. V., Khabibullin E. G., Ra-

Рис. 6. Стратиграфический срез куба миграции дуплексных волн, полученный на участке 2 того же месторождения Тимано-Печерского нефтегазового региона

83

stegaeva E. V., Denisov Y. I., Marmalevskyi N. Use of Duplex Wave Migration for Examination of Irregularities in Subsalt Carbonates in the PreCaspian Depression. 76th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2014.

5. Khromova I., Link B., Marmalevskyy N. Comparison of seismic-based methods for fracture permeability prediction, First break. – 2011.

– № 29. – С. 11–18.

6. Khromova I., Link B., Marmalevskyi N. Fracture prediction, actual 2010 drilling results and full wave forward modeling – an integrated technologies approach. 73th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2011.

7. Korneev V. A. Slow waves in fractures filled with viscous fluid, Geophysics, 73, no. 1. – 2008.

– P. N1–N7.

8.

Marmalyevskyy N., Gornyak Z., Kostyukevych A., Mershchiy V., Roganov Y. Method, system and apparatus for interpreting seismic data using duplex waves. – Patent US 7,110,323 B2. – 2006.

REFERENCES 1. Kozlov E. A. Models of environment in prospecting seismology. – Tver: Izd-vo GERS, 2006. – 479 p. (In Russian).

2. Khromova I. Y. Duplex wave migration – the method for mapping of fractured zones of tectonic genesis//Geologija nefti i gaza. – 2008.

– № 3. – P. 37–47. (In Russian).

3. Dubrova G., Khromova I., Kostyukevych A., Luo D., Liang W., Li B. Duplex wave migration based AVO for determination properties of vertical boundaries. 73th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2011.

4. Iskaziyev K. O., Karimov S. G., Yasafova N. I., Kudаkaev R. V., Khabibullin E. G., Rastegaeva E. V., Denisov Y. I., Marmalevskyi N. Use of Duplex Wave Migration for Examination of Irregularities in Subsalt Carbonates in the PreCaspian Depression. 76th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2014.

5. Khromova I., Link B., Marmalevskyy N. Comparison of seismic-based methods for fracture permeability prediction, First break. – 2011.

– № 29. – С. 11–18.

6. Khromova I., Link B., Marmalevskyi N. Fracture prediction, actual 2010 drilling results and full wave forward modeling – an integrated technologies approach. 73th EAGE Conference & Exhibition, Expanded Abstracts. – 2011.

7. Korneev V. A. Slow waves in fractures filled with viscous fluid, Geophysics, 73, no. 1. – 2008.

– P. N1–N7.

8.

Marmalyevskyy N., Gornyak Z., Kostyukevych A., Mershchiy V., Roganov Y. Method, system and apparatus for interpreting seismic data using duplex waves. – Patent US 7,110,323 B2. – 2006.

Р у к о п и с о т р и м а н о 2.04.2015.

Н. Я. Мармалевський, А. С. Костюкевич, Ю. В. Роганов (Tetrale Group), І. Ю. Хромова, (ЛУКОЙЛ) ВПЛИВ ПРОНИКНОСТІ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗОБРАЖЕНЬ ТРІЩИНУВАТИХ ЗОН, ЩО ОДЕРЖАНІ ЗА ДОПОМОГОЮ МІГРАЦІЇ ДУПЛЕКСНИХ ХВИЛЬ На модельних і польових матеріалах досліджено можливість за зображеннями вертикальних границь, отриманих за допомогою міграції дуплексних хвиль, оцінити проникність тріщинуватих коридорів. У той час, коли щільність тріщин оцінюється способом вивчення сейсмічної анізотропії, отримати інформацію щодо проникності зони тріщинуватості значно складніше. У статі, використовуючи відомий зв’язок між проникністю колекторів і непружним поглинанням сейсмічних хвиль у середині субвертикальної тріщинуватої зони, показані властивості субвертикальних сейсмічних зображень, пов’язані з високим рівнем поглинання. Цілеспрямований пошук таких властивостей сейсмічних зображень, дасть можливість класифікувати тріщинуваті зони за рівнем проникності. Ключові слова: міграція, поглинання, проникність, дуплексні хвилі.

84

N. Y. Marmalevskyi, A. S. Kostyukevych, Yu. V. Roganov (Tetrale Group), I. Y. Khromova, (LUKOIL) INFLUENCE OF PERMEABILITY ON PROPERTIES OF THE IMAGES OF FRACTURED ZONES OBTAINED BY DUPLEX WAVES MIGRATION On modelling and field materials the opportunity under the images of vertical boundary received as a result of duplex waves migration is investigated to estimate permeability of fractured corridors.

We have used a Kirchhoff method for duplex waves migration that is based on the Greenâ&#x20AC;&#x2122;s function using the kinematics of duplex waves. The duplex waves migration algorithm is designed to image the duplex waves energy that will arrive at a time greater than that of the primary reflections from a base boundary that is one of the sub-horizontal boundaries. This approach requires the base boundary to be specified. A beam tube construction eliminates the migration noise that would result from including the base boundary primary reflections in the migration summation. With this approach both, sub-vertical tectonic faults and fractured zones (high permeability corridors) can be imaged.

While density of fractures is estimated by study of seismic anisotropy, to receive the items of information on permeability of a fractured zone is considerably more difficultly. In the paper is used known connection of permeability with absorption of seismic waves inside of subvertical fracture zone. The properties of the subvertical seismic images, received by duplex waves migration, connected to a increased level of absorption inside fractured zone are shown.

In particular we have shown, that in case of high absorption of seismic waves inside fractured corridor the phase of a signal on the image is opposite to a case of a low level of absorption and accordingly of lower permeability. The purposeful search of such properties of the seismic images, will allow to classify fractured zone on permeability.

Keywords: migration, absorption, permeability, duplex waves.

85

УДК 550.31

П. С. Голуб, академік УНГА, генеральний директор, poltavargp@ukr.net, Н. І. Наливайко, начальник групи геофізиків партії оцінки ресурсів та підрахунку запасів, natalia belash@mail.ru, А. М. Людкевич, геофізик партії оцінки ресурсів та підрахунку запасів, anastasiia.liudkevych@mail.ru (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна)

АНАЛІЗ І ДОСЛІДЖЕННЯ ФІЛЬТРАЦІЙНО-ЄМНІСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ УЩІЛЬНЕНИХ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ РОДОВИЩ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ (на прикладі Краснозаярського родовища) Розглядається проблема побудови петрофізичних взаємозв’язків для ущільнених порід-колекторів. У статті проведено аналіз гранулометричного складу гірських порід і виконано групування за ознакою характеристики зв’язку коефіцієнта пористості і проникності. Ключові слова: фільтраційно-ємнісні властивості, ущільнені породи, пористість, проникність, структура порового простору.

Ємнісні та фільтраційні характеристики є ключовими в петрофізичних залежностях, які розробляють для інтерпретації даних геофізичних досліджень свердловин (ГДС) під час пошуків родовищ нафти й газу. Їх систематизація дає змогу вирішувати завдання класифікації в процесі інтерпретації даних ГДС та оцінювати на їх основі перспективи нафтогазоносності регіонів. Метою цієї роботи є дослідження пористості і проникності гірських порід, оскільки їх функція є головним чинником для визначення граничних значень фізичних властивостей порід-колекторів. Зокрема, в подальшому, це дасть змогу визначити нижню межу граничних значень для ущільнених колекторів. Завдання кореляції і класифікації петрофізичних залежностей виконують на основі баз даних геолого-геофізичної інформації. Бази петрофізичних досліджень необхідні для побудови математичних моделей колекторів і геологічних об’єктів,

оцінки фільтраційно-ємнісних властивостей і визначення структури пустотного простору складно побудованих (ущільнених) порід-колекторів [1]. За методами інтерпретації матеріалів ГДС, ущільнені колектори з об’єму продуктивних колекторів виключали, тому що загальноприйняті якісні та кількісні (Кп<Кпгр) критерії промислових колекторів за ГДС характеризують їх як “щільні”, майже непроникні. Так, через відсутність підвищеного проникнення фільтрату промивальної рідини в пласти щільних порід криві БКЗ не відображають їх як колектори. За результатами мікробокового каротажу тонкі пропластки з підвищеним електричним опором на фоні високопроникних порід виглядають як щільні непроникні породи, їх також виключають з ефективних товщ. На кривих акустичного каротажу ущільнені породи-колектори здебільшого характеризуються різким зменшенням інтервального часу.

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

86

© П. С. Голуб, Н. І. Наливайко, А. М. Людкевич, 2015

Численними дослідженнями параметрів фільтрації флюїдів через ущільнені породи зафіксовано їх відхилення від закону Дарсі в діапазоні малих швидкостей потоку. Ущільнені колектори, на відміну від звичайних, складені переважно мінеральними зернами псаміто-алевритової структури і містять, як правило, більше глинистого або карбонатного цементу. У них переважають порові канали діаметром менше 1·10-6 м, що зумовлює зростання питомої поверхні пор і підсилює її активність під час взаємодії з технологічними рідинами на різних етапах будівництва свердловин. Поровий простір ущільнених порід істотно (>30 %) заповнений зв’язаною залишковою водою, а в газонасиченій частині після розкриття пластів можуть проявлятися специфічні ефекти, спричинені дією капілярних сил. Зростання капіляр-

них сил, а також поверхневої активності породи негативно відбивається на її здатності фільтрувати флюїди. Достовірність усього вищевказаного підтверджується результатами досліджень кернового матеріалу та інтерпретації геофізичних кривих, що проводилися по родовищах ДДЗ. Фільтраційно-ємнісні властивості порід візейських і турнейських відкладів вивчалися на зразках керна Краснозаярського родовища. Кількість зв’язаної води залежить від структури порового простору, фізикохімічної активності поверхні пор, властивостей води. Графік зміни ефективної пористості від відкритої пористості показано на рис. 1, із цього графіка видно, що породи з відкритою пористістю <3 % уже мають ефективну пористість, тобто можуть віддавати вуглеводні.

Рис. 1. Зв’язок відкритої та ефективної пористості для пісковиків С1V1 – C1t Краснозаярського родовища

87

Уміст залишкової води, змодельованої в лабораторних умовах, змінюється в ущільнених породах-колекторах з пористістю 3,0–6,7 % у дуже широкому діапазоні – від 10 до 98 % (рис. 2). Вивчення структури порового простору та її вплив на фільтраційно-ємнісні властивості породи-колектора є важливим показником під час оцінки потенційного газовмісту ущільнених порід. Можливість визначення параметрів геометрії порового простору дає змогу визначати характеристики залежностей усіх фізичних властивостей порід-колекторів за даними пористості, питомої поверхні, геометрії пор і характеристик мінерального скелета [3]. Варто зазначити, що пористість і питома поверхня як елемент структури по-

рового простору мають чітку фізичну визначеність, та їх кількісні характеристики можна визначати експериментально як геологічними, так і геофізичними методами. Для дослідження оцінки структури порового простору застосовуються методи статистичного та фізико-експериментального моделювання. Одним з перших дослідників структури порового простору був С. Сліхтер (1899 р.), яким було доведено, що зміна коефіцієнта пористості пов’язана зі ступенем упаковки зерен, та отримана така залежність (рис. 3): Кпр=6,28·10–3·Кп1,38·d2/(1–Кп). Ця залежність пов’язує основні характеристики колекторів: пористість, діаметр пор, проникність і геометрію пор [5]. Розглянемо вплив різного діаметра і ступеня упаковки зерен на фільтраційні

Рис. 2. Зв’язок пористості із залишковою водонасиченістю для пісковиків С1v – C1t Краснозаярського родовища

88

властивості порід-колекторів за результатами дослідження гранулометричного складу скелета гірських порід, у результаті чого отримують шість фракцій (>1,0; 1,0– 0,5; 0,5–0,25; 0,25–0,1; 0,1–0,05; 0,05–0,01). Уміст глинистої фракції (менше 0,01) визначається розрахунковим способом за різницею мас. Дослідження базуються на лабораторних вимірюваннях зразків керна, відібраних з візейських і турнейських відкладів Краснозаярського родовища. Верхньовізейські пісковики від світлосірих до темно-сірих, дрібнозернисті, приховано-кристалічні, слабослюдисті, середньої міцності. У шліфі склад кварцовий з невеликою кількістю слюд. Структура алевро-псамітова. Зерна кварцу погано відсортовані, часто зчленовані за типом стилолітів. Присутні кристали турмаліну, циркону й анатазу. Нижньовізейські пісковики сірі, темно-сірі, переважно кварцового та олігоміктового складу, рідше мезоміктові, в основному, не шаруваті, міцно- і середньозцементовані від дрібно- до різнозернистих, із глинистим і карбонатно-глинистим цементом. Структура алевро-псамітова. Переважає дрібнопсамітова фракція, але трапляються зерна і великопсамітової фракції. Мінералогічний склад пісковиків – кварц з рідкими плагіоклазами. Форма зерен кварцу – уламкова, малообкатана.

Акцесорні мінерали – анатаз, циркон, турмалін, пірит. Цемент базального типу, складений пелітоморфним каолінітом, гідрослюдами і піритом. Турнейські пісковики світло-сірі, сірі, темно-сірі, неверствуваті, переважно дрібно- і різнозернисті, за складом кварцові та олігоміктові, іноді гравелитисті, міцно- і середньозцементовані з глинистим, карбонатно-глинистим цементом порового і базально-порового типу. У шліфі порода складається з кварцу, домішок 10–20 % польових шпатів (плагіоклази, калієві шпати), рідких уламків мікрокварцитів, кремнію, одиночних слюд. Зерна кварцу погано обкатані, багато з них регенеровані. Польові шпати серицитизовані різною мірою, краї кородовані. Акцесорні мінерали представлені цирконом, турмаліном, анатазом. Рідко трапляються дрібні скупчення піриту. Для ідентифікації зразків групи вибрано коефіцієнт пористості. Об’єм порового простору є основним параметром, який характеризує структуру порового простору. Опис характеристики розподілу кількості зерен за діаметром, за умови Кп=const, проводився за такими параметрами: середній розмір зерен, коефіцієнт асиметрії, діаметр частинок з максимальною модою, варіаційним розмахом. Оскільки гістограми будувалися за даними шестифракційного гранулометричного аналізу, то

Рис. 3. Характеристика зв’язку діаметра зерен з гідравлічним радіусом

89

результати статистичних характеристик є дещо загрублені. На рис. 4 представлені приклади типів характеристик розподілу діаметрів дрібних частинок породи. Проведений аналіз розподілу зерен дав змогу визначити такі залежності: – Від’ємна асиметрія вказує на перевагу фракцій з меншим діаметром зерен у скелеті породи, що й пояснює відносне зменшення проникності при однакових об’ємах порового простору (А= –1,14) (рис. 4а). Додатна асиметрія характеристики розподілу зерен за діаметром ука-

зує на зростання частки зерен з більшим діаметром (А=0,079) (рис. 4б). Коефіцієнт проникності змінюється залежно від коефіцієнта асиметрії. На рис. 4в, г чітко простежується подібна ситуація, проте характер розподілу принципово різний. Це пояснюється збільшенням частки зерен середнього піску (0,25–0,5).

– За коефіцієнтом ексцесу зразок на рис. 4д, відзначається значенням, меншим за нуль (Е= –1,3), і має пологу форму, а зразок на рис. 4е – більшим за нуль (Е=1,99) і має стрибкоподібну форму. У разі, коли коефіцієнт ексцесу менший

Рис. 4. Розподіл діаметра зерен за гранулометричним складом

90

від нуля, розподіл діаметра зерен можна описати як рівномірний. За рівномірного розподілу виникає ситуація, коли маленькі зерна розміщуються в проміжках між великими, і це призводить до зменшення коефіцієнта проникності. Варто окремо зауважити, що на величину коефіцієнта проникності більше впливає частка зерен з малим діаметром, ніж глинистість породи. Тобто, як видно з рис. 4, при однакових значеннях Кп більша проникність спостерігається в зразках з меншим умістом фракції 0,01–0,1 (псамітоалевритової), хоча на рис. 4е чітко видно, що вміст пелітової фракції значно вищий, аніж на рис. 4д. Та ж сама закономірність спостерігається і на інших родовищах ДДЗ (Абазівське, Березівське, Валюхівське, Комишнянське, Котелевське, Сахалінське). Проте для більшої достовірності це твердження потребує доопрацювання. В основу досліджень було поставлено те, що петрофізична модель різного типу ущільнених порід-колекторів базується на компонентному складі матриці породи, мінералогічному складі цементу та структурі порового простору, що в подальшому дасть змогу ідентифікувати ущільнені породи як потенційні колектори. З метою їх адаптації до конкретних геологічних умов пошукових площ, а також визначення можливостей їх використання для підрахунку запасів, необхідно спрямувати подальші дослідження в напрямі виявлення кореляційних зв’язків фізичних і петрофізичних параметрів.

4. Загороднюк П. А., Кашуба Г. А. Перспективы наращивания углеводородного сырья на действующих месторождениях нефти и газа/Нефть, газ, новации. – 2011. – № 4.

5. Старостін А. В. Дослідження впливу структури порового простору на зв’язок колекторських і фільтраційних властивостей гірських порід (на прикладі нафтогазових родовищ Дніпрово-Донецької западини)//Науковий вісник Національного технічного університету нафти і газу. – 2006. – № 1 (13). – С. 12–20.

REFERENCES 1. Vyzhva S. A., Bezrodna I. M., Kozionova O. O. Analysis of filtration-capacitive properties Carbon carbonate rocks of Rudenkivs’ko-Proletars’kyj region based on the results of petrophysical studies//Geoinformatyka. – 2012. – № 1 (41). (Іn Ukrainian).

3. Geological-economic evaluation of oil and gas of Krasnozajars’ke hydrocarbons field of Poltava region of Ukraine. Report/SE “Poltava RGP”. – Poltava, 2008. – Book 1. – 350 p. (Іn Ukrainian).

2. Jengelgardt V. The pore space of sedimentary rocks. – Moskva: Nedra, 1964. – 232 p. (Іn Russian).

4. Zagorodnjuk P. A., Kashuba G. A. Prospects for increased hydrocarbon resources in existing oil and gas fields//Neft, gaz, novacii. – 2011.

– № 4. (Іn Russian).

5. Starostіn A. V. Investigation of the structure of the pore space to the link of reservoir and filtration properties of rocks (for example, oil and gas fields Dnieper-Donets basin)//Naukovyj visnyk nacionalnogo tehnichnogo universytetu nafty i gazu. – 2006. – № 1 (13). (In Ukrainian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 28.01.2015.

ЛІТЕРАТУРА 1. Вижва С. А., Безродна І. М., Козіонова О. О.. Аналіз фільтраційно-ємнісних властивостей карбонатних порід карбону Руденківсько-Пролетарського регіону за результатами петрофізичних досліджень//Геоінформатика.

– 2012. – № 1 (41).

2. Геолого-економічна оцінка Краснозаярського нафтогазоконденсатного родовища ВВ Полтавської області України. Звіт/ ДП “Полтава РГП”. – Полтава, 2008. – Кн. 1.

– 350 с.

3. Энгельгардт В. Поровое пространство осадочных пород. – М.: Недра, 1964. – 232 с.

91

П. С. Голуб, poltavargp@ukr.net, Н. И. Наливайко, natalia_belash@mail.ru, А. М. Людкевич, anastasiia.liudkevych@mail.ru (Государственное предприятие “Украинский геологический научно-производственный центр”) АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ СВОЙСТВ УПЛОТНЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДНЕПРОВСКО-ДОНЕЦКОЙ ВПАДИНЫ (НА ПРИМЕРЕ КРАСНОЗАЯРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ) Рассматривается проблема построения петрофизических взаимосвязей для уплотненных пород-коллекторов. В статье проведен анализ гранулометрического состава горных пород и выполнено группировки по признаку характеристики связи коэффициента пористости и проницаемости. Ключевые слова: фильтрационно-емкостные свойства, уплотненные породы, пористость, проницаемость, структура порового пространства.

P. S. Golub, poltavargp@ukr.net, N. I. Nalyvayko, natalia_belash@mail.ru, A. M. Liudkevych, anastasiia.liudkevych@mail.ru (State Enterprise “Ukrainian geological research and production center”) ANALISIS AND STUDY OF RESERVOIR-FILTRATION PROPERTIES OF PRESSED RESERVOIR ROCKS OF FIELDS OF DNIPER-DONETSK BASIN (FOR EXAMPLE OF KRASNOZAYARSKE FIELD) Dnieper-Donetsk depression has been and remains a major petroleum province of Ukraine by volume of hydrocarbon resources potential. And the most interesting are just pressed reservoir rocks, which bind significant prospects increase proven reserves of hydrocarbons. Actualities of additional exploration are open fields in the Dnieper-Donetsk depression currently not in doubt.

Despite high knowledge of oil and gas facilities are almost absent generalized data reservoir-filtration properties of pressed reservoir rocks of Dnieper-Donetsk depression.

The article deals with constructing petrophysical relationships for pressed reservoir rocks. The study is based on laboratory measurements of core samples taken from sediments of Krasnozayarske field. Studies conducted on the basis of physical modeling using systems of the identified parameter reservoir-filtration properties. Is briefly described of the behavior of geophysical curves against pressed reservoir rocks. Presents a graph of the effective porosity of the open porosity. Also modeled in laboratory conditions of remaining water content for pressed reservoir rocks. For research of estimation of the structure of the pore space are used statistical methods and physical and experimental modeling. A statistical analysis of the connection of standard hydraulic radius is carried out. The influence of different diameter and degree of packing of grains on filtration properties of reservoir rocks of the study skeleton size distribution of rocks is considered using statistical moments such as skewness and kurtosis. In the paper performed the grouping on the basis of characteristics due coefficient of porosity and permeability. The basis of the research was put that the petrophysical model different types of pressed reservoir rocks based on the component structure of the matrix rock, cement mineralogical composition and structure of the pore space, which in future will identify pressed reservoir rocks as potential collectors.

Keywords: reservoir-filtration properties, pressed reservoir rocks, porosity, permeability, pore space structure.

92

УДК 551.1/.4

О. Г. Голуб, директор департаменту з розробки родовищ та дослідження свердловин, olegprgp@mail.ru, О. Ю. Приходченко, начальник загону промислово-геологічних досліджень свердловин, alex prihodchenko@ukr.net, Р. Б. Дворецький, начальник загону з вивчення пластових систем, складання проектів розробки та ТЕО, dvoreckiiroman@mail.ru (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна)

ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН НА НЕСТАЦІОНАРНИХ РЕЖИМАХ ФІЛЬТРАЦІЇ, ЩО РОЗКРИЛИ ПОКЛАДИ УЩІЛЬНЕНИХ КОЛЕКТОРІВ Розглядається недосконалість наявних методик обробки результатів досліджень на нестаціонарних режимах фільтрації та особливості дослідження газоносних ущільнених колекторів. Ключові слова: свердловина, дослідження, газ, родовище, тиск, пласт.

Вуглеводнева сировина, що об’єднує нафту, газ і конденсат, на сучасному етапі розвитку людського суспільства є найважливішим і найпрогресивнішим різновидом мінерально-енергетичних ресурсів. Важливим завданням у практиці геологорозвідувальних робіт є оцінка промислового значення ресурсів нафти й газу у відкритих родовищах та їх ефективне використання. Останнє передбачає проектування відповідних систем розробки з кінцевою метою – вилучення з надр максимальної кількості вуглеводневих сполук з мінімальними затратами. Для отримання достовірної вихідної інформації для підрахунку запасів вуглеводнів, техніко-економічного обґрунтування коефіцієнтів нафто-, газо-, конденсатовилучення, складання проектів досліднопромислової розробки, вибору технологічного режиму експлуатації свердловин, аналізу й контролю за процесами розробки родовища, а також виявлення чинників, що впливають на продуктивну характеристику та умови експлуатації свердловин

і родовища загалом, обов’язково повинен проводитися комплекс початкових і поточних досліджень свердловин. Для виконання цих завдань, поряд з геологічними підрозділами підприємства, адміністрація ДП “Укрнаукагеоцентр” прийняла рішення про створення департаменту з розробки родовищ і дослідження свердловин. До складу департаменту входять партія з випробування, дослідження свердловин, моделювання пластових вуглеводневих систем, складання проектів ДПР, розробки і ТЕО та комплексна аналітична лабораторія з вивчення колекторських властивостей порід, вод, нафти, газу, конденсату, тампонажних і бурових розчинів. Департамент забезпечений усім сучасним технологічним і лабораторним обладнанням, яке сертифіковане, пройшло відповідні технічні експертизи та використовується для проведення повного комплексу досліджень нафтових, газових, газоконденсатних свердловин та їх вуглеводневої продукції.

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© О. Г. Голуб, О. Ю. Приходченко, Р. Б. Дворецький, 2015

93

Замовниками робіт є підприємства як державної, так і приватної форм власності. Департамент постійно розвиває напрями робіт, працівники підвищують свою кваліфікацію, збільшуючи обсяги виконаних робіт. Це дає можливість стабільно та впевнено працювати, володіти ситуацією у всіх нафтогазопромислових регіонах України, зокрема на шельфах Азовського та Чорного морів. Проведення досліджень свердловин та їх продукції на початкових стадіях розробки покладів родовища є обов’язковим і носить разовий характер, направлений на отримання ключової інформації про: початкові величини тиску й температури в покладах, статичні тиски на гирлі свердловин, статичні рівні рідини, фільтраційно-ємнісні властивості пластів-колекторів, газові фактори для нафтових і конденсатні – для газоконденсатних свердловин, умови руйнування привибійної зони пласта та інтенсивність руйнування породи. Вид, обсяги і періодичність газогідродинамічних досліджень залежать від категорії свердловин і способу їх експлуатації та мають бути виконані для безумовного вирішення поставлених завдань. Розрізняють дві групи газогідродинамічних методів дослідження: перша полягає у вивченні процесу усталеної (метод стаціонарного відбирання або закачування), друга – неусталеної фільтрації (методи відновлення тиску або рівня у свердловині). Як показує практика, з найпоширеніших причин отримання недостовірних результатів досліджень є неточно визначений пластовий або вибійні тиски. У разі визначення вибійного тиску похибку здебільшого вносить людський чинник та метрологічні неточності вимірювальних приладів. Під час замірювання пластового тиску головною причиною неточностей є недовідновлення останнього після зупинки свердловини поряд з використанням застарілих методик визначення пластового тиску розрахунковим способом. Тому хочеться детальніше зупинитися на проблематиці обробки та інтерпретації результатів досліджень, а особливо на методах

94

обробки даних відновлення пластового тиску як різновиду дослідження свердловин на неусталених режимах фільтрації. Дослідження свердловин на неусталених режимах фільтрації полягає в зборі інформації (переважно глибинної) про тиски і дебіти в період зупинки стаціонарного режиму фільтрації (запис даних відновлення або падіння тиску). Найпоширенішим у промисловій практиці є метод відновлення тиску (рівня) у свердловині після зміни режиму її роботи, або ж після припинення закачування чи відбирання продукції. Графіки зміни тиску на вибої свердловини, закритої для припинення відбирання чи закачування, отримали назву кривих відновлення тиску (КВТ). До сьогодні в Україні більшою мірою застосовуються традиційні методи обробки результатів досліджень, детально описані в праці [1]. Проте за сучасного рівня свердловинного обладнання та програмного забезпечення виконання аналізів старими методами значною мірою стає недостатнім, а часом і некоректним. Новітні засоби – це серце сьогоднішньої сучасної методології, і саме вони, за замовчуванням, є основними методами обробки інформації. Для того, щоб зрозуміти суть проблеми, яка постала перед нами, потрібно повернутися в минуле. Перші методи гідродинамічних досліджень свердловин були впроваджені в 1950-ті роки з використанням спеціальних графіків (графіки в напівлогарифмічному масштабі, Міллера-Дайса-Хатчінсона, Хорнера, рис. 1, 2) і спочатку фокусувалися на специфічному режимі потоку під назвою “нескінченний радіальний фільтраційний потік”, за якими можна було визначити продуктивність свердловини та основні колекторські властивості пласта. Пізніше були розроблені спеціальні графіки і для інших режимів потоку: лінійного, білінійного, псевдостаціонарного та ін. У 1970-ті рр. на додаток до методики проведення прямих до кривої відновлення тиску були розроблені методи суміщення типових кривих (палетки). Принцип полягав у побудові кривої “відгуку” тисків на

Рис. 1. Напівлогарифмічний графік Міллера-Дайса-Хатчінсона

подвійній логарифмічній шкалі на креслярській кальці і пересуванні цього графіка по типових кривих, доки не буде суміщення з однією з них. Фізичні результати обчислювалися з відносного положення кривої даних та обраної типової кривої: – у палеточних кривих була дуже низька роздільна здатність через логарифмічний масштаб;

– палеточні криві взагалі не підходили для характеристик депресії, вигин характеристики внаслідок накладання зазвичай не враховувався. Узгодження палеточних кривих потребувало дуже тривалого і стабільного режиму видобутку перед закриттям; – у разі розрахунку скін-ефекту аналіз для умови “нескінченного пласта” потребує досить тривалого періоду видобутку,

Рис. 2. Графік Хорнера

95

в іншому випадку рівняння визначення скін-чинника буде неправильним; – було дуже просто прокреслити пряму через дві останні точки відновлення тиску і прийняти це за “нескінченний пласт” навіть у тих випадках, коли радіальний режим припливу не досягається. Частина недоліків була знята на початку 1980-х рр., коли Домінік Бурде увів свою знамениту “похідну Бурде” (рис. 3) [2]. Похідна також стала початком того, що можна іменувати сучасною методологією із широким використанням узгодження з моделями за допомогою ПК, що стало ознакою кінця ери методології 1970-х років. Поява похідної Бурде призвела до революції в підході до аналізу досліджень свердловин на нестаціонарних режимах фільтрації. Такий підхід дав більше поле огляду і примножив аналітичні можливості, однак і ускладнив діагностику. Висновки інтерпретації стало важче обґрунтовувати, оскільки диверсифікація різних аналітичних інтерпретаційних моделей могла адаптовувати дані вимірів із зовсім різними результатами. Зміни тиску внаслідок руху флюїдів у стовбурі свердловини, розділення

Рис. 3. Типові криві похідної Бурде

96

фаз і температурні аномалії найчастіше сприймалися як результат чистого сигналу колектора і тлумачилися відповідно. Виникла очевидна необхідність у розробці та впровадженні методу, що дає змогу інженеру проводити розмежування між репрезентативними даними щодо характеристики колектора і тією частиною, яка викликається результатом сигналу інших явищ. Застосування похідної (рис. 4) під час визначення фільтраційних параметрів пласта дало можливість з великою вiрогідністю визначати тип припливу флюїду до свердловини, а так само вплив багатьох чинників, які змінюють форму КВТ. Головними такими чинниками є: – вплив об’єму стовбура свердловини; – подвійна пористість пласта; – наявність тріщин у привибійній зоні свердловини; – наявність слабопроникних і непроникних границь чи розломів у радіусі дренування свердловини; – геометричні параметри покладу. Також варто правильно задаватися вихідними параметрами (ефективна товщи-

на пласта, відкрита пористість, анізотропія колектора, ступінь розкриття пласта та ін.), які так само можуть спотворити результати досліджень. Головні методи опрацювання результатів досліджень уводили допущення про однофазний слабостисливий флюїд, для якого рівняння п’єзопровідності можна вважати лінійними. Іншими словами можна сказати, що всі вони були розроблені для рідинної фази. На жаль, газ, будучи однофазним флюїдом, не є слабостисливим, а його п’єзопровідність не є лінійним процесом. Для фільтрації газу розроблені спеціальні методи. Розглянемо особливості дослідження свердловин, що розкрили пласти ущільнених колекторів. Ущільнені колектори характеризуються великою міцністю порівняно з традиційними, проте головною їх відмінністю є дуже низька проникність. На практиці без стимулювання привибійної зони пласта не вдається отримати промислові припливи флюїдів з таких свердловин. Для поліпшення продуктивності свердловини існують два основних види впливу: кислотна обробка або гідравлічний розрив пласта (ГРП). Під час вибору способу обробки враховується безліч чинників, але загальне правило таке: висока проникність – кислотна обробка; низька проникність – ГРП. Гідророзрив потребує закачування рі-

дини проти високого гідродинамічного опору, щоб вибійний тиск перевищив градієнт гідророзриву пласта. Операція так само обмежена максимальним тиском, на яку розрахована підвіска закінчення свердловини. З початком утворення тріщини головне підтримувати високий вибійний тиск закачуванням на високій швидкості рідини ГРП, щоб поширення тріщини йшло в напрямі, зворотному до пристовбурної частини свердловини. Під час ГРП до складу рідини розриву вводиться розклинювальний наповнювач (пропант), такий як пісок або керамічні кульки, щоб у разі випадання розклинювального агента поверхні штучних тріщин залишалися відкритими. Зупинимося на ключових особливостях під час дослідження цього типу свердловин. Основною відмінністю від інших високопродуктивних свердловин є створення великої депресії на пласт, що зазвичай призводить до зміни фазового стану флюїдів, їх фізичних параметрів (в’язкість, коефіцієнт стиснення та ін.) і тривалого відновлення тиску після закриття свердловини. Для того, щоб урахувати вплив зміни фізичних параметрів пластового газу (в’язкість, коефіцієнт стиснення та ін.) протягом усього періоду досліджень були розроблені деякі псевдофункції (псевдотиск, псевдочас та ін. (рис. 5)).

Рис. 4. Похідна Бурде в напівлогарифмічному масштабі та подвійному логарифмічному масштабі

97

Як бачимо, за тисків нижче 2 000 psia добуток μz ≈ const і веде себе як квадратична функція тиску p2, натомість при значеннях тиску вище 3 000 psia добуток μz є майже лінійною функцією p. Заміна реального часу на функцію псевдочасу дає можливість для видозміни отриманих даних з урахуванням змінного об’єму стовбура свердловини і перетворення даних, які можна поєднувати з моделлю постійного об’єму стовбура свердловини. Принцип полягає в тому, що модель не суміщує дані, а швидше навпаки, дані суміщають модель. Під час використання псевдочасу та прийнятті рівняння п’єзопровідності ідея полягає в тому, щоб уводити у функцію часу частину, пов’язану з тиском, тобто множення в’язкості на коефіцієнт стиснення. Під час дослідження свердловин, що розкрили газоносні ущільнені колектори,

необхідно користуватися новітніми методиками обробки результатів досліджень, які за правильного підходу дадуть можливість достовірно визначити: – газопровідність, проникність, п’єзопровідність пласта; – скін-фактор і коефіцієнт досконалості свердловини; наявність непроникних (слабопроникних) ділянок чи границь покладу; – наявність як вертикальної, так і горизонтальної анізотропії пласта; – геометричні розміри продуктивного пласта; – справжнє значення пластового тиску. Отже, правильний підхід до виконання польових досліджень свердловин і подальшої обробки отриманих даних за допомогою сучасних програмних комплексів дають можливість отримати достовірну інформацію, яка є базою для створення гідродина-

Рис. 5. Залежність фізичних параметрів газу від тиску

98

мічної моделі покладу, підрахунку запасів і ресурсів вуглеводнів, складання проектних документів на розробку експлуатаційних об’єктів, створення динамічної картини змін фільтраційно-ємнісних характеристик пластів-колекторів, стану пластової системи кожної конкретної свердловини і покладу загалом. ЛІТЕРАТУРА 1. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин/Под ред. Г. А. Зотова, З. С. Алиева.

– Москва: Недра, 1980. – 301 с.

2. Well test analysis the use of advanced interpretation models. – Dominic Bourdet, Paris: Elsevier, 2002. – 439 p.

REFERENCES 1. Z. S. Alieva, G. A. Zotova. Instructions complex research of gas and gascondensate reservoirs and wells. – Moskva: Nedra, 1980. – 301 p.

(In Russian).

2. Well test analysis the use of advanced interpretation models. – Dominic Bourdet, Paris: Elsevier, 2002. – 439 p.

Р у к о п и с о т р и м а н о 28.01.2015.

О. Г. Голуб, olegprgp@mail.ru, А. Ю. Приходченко, alex prihodchenko@ukr.net, Р. Б. Дворецкий, dvoreckiiroman@mail.ru (Государственное предприятие “Украинский геологический научно-производственный центр”) ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН НА НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ ФИЛЬТРАЦИИ, РАСКРЫВШИХ ЗАЛЕЖИ УПЛОТНЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ Рассматривается несовершенство имеющихся методик обработки результатов исследований на нестационарных режимах фильтрации и особенности исследования газоносных уплотненных коллекторов. Ключевые слова: скважина, исследование, газ, месторождение, давление, пласт.

O. H. Holub, olegprgp@mail.ru, O. Y. Pryhodchenko, alex prihodchenko@ukr.net, R. B. Dvoretskyi, dvoreckiiroman@mail.ru (State Enterprise “Ukrainian geological research and production center”) DISTINCTIVE FEATURES OF WELL TRANSIENT TEST ANALYSIS IN TIGHT RESERVOIRS With the purpose of receipt of reliable initial information for the counting of supplies of hydrocarbons, feasability study of coefficients of oil-, gas-, gascondensateextracting, drawing up drafts experimental-industrial development, chosing of the technological regime of exploitation of wells, analysis and control after the processes of fields development, and also determination of factors which influence on productive description and exploitation conditions of wells and fields in general, the complex of initial and current researches of wells must be conducted necessarily. SE “Ukrnaukageocenter” has department of oilfield development and welltesting. The department has in its disposal all the necessary up-to-date equipments, at high professional level performed welltesting and interpretation of field materials. In the article the considered questions of today’s problems of researches in welltesting. Looking through methods of interpretation materials of welltesting and given criticism of all previous methods of researches. Outlined imperfection of existing well transient test analysis methods and distinctive features of well testing in tight reservoirs. The correct approach to implementation of the well researches and subsequent processing of the received data by modern programmatic complexes give the possibility to get reliable information, which is a base for creation of hydrodynamic model of bed, counting of supplies and resources of hydrocarbons, drafting of project documents, for development of operating objects, creation of dynamic picture of changes, lauter-capacity descriptions of layers-collectors, state of the reservoir system of every specific well and the field in general.

Keywords: well, research, gas, field, pressure, reservoir.

99

УДК 550.83

С. І. Панченко, виконуючий обов’язки директора департаменту з наукової роботи та виробництва,poltavargp@ukr.net, П. С. Голуб, академік УНГА, генеральний директор, poltavargp@ukr.net (ДП “Укрнаукагеоцентр”, м. Полтава, Україна), В. Г. Cеменюк, радник керівника з геологічних питань, В. Л. Погорелов, керівник Представництва Регал Петролеум Корпорейшин Лімітед

ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ НАУКОВО-МЕТОДИЧНИХ РОЗРОБОК З ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРСПЕКТИВ ПОШУКУ ГАЗУ СЛАНЦЕВИХ ТОВЩ ТА ГАЗУ ЦЕНТРАЛЬНОБАСЕЙНОВОГО ТИПУ В МЕЖАХ МЕХЕДІВСЬКО-ГОЛОТІВЩИНСЬКОГО ТА СВИРИДІВСЬКОГО РОДОВИЩ Описано результати перших науково-тематичних робіт з обґрунтування доцільності та методики здійснення пошуків вуглеводнів у колекторах нетрадиційного типу в межах Свиридівського й Мехедівсько-Голотівщинського родовищ. Результати цих робіт дають можливість обґрунтувати методику та підходи в пошуках покладів вуглеводнів у нетрадиційних колекторах і забезпечують нарощування ресурсної бази надрокористувача та загалом держави. Ключові слова: вміст органічного вуглецю, термальна зрілість, кероген, сланцева товща, газонасиченість, тектонічна зона, метод Δlog R.

Представництво Регал Петролеум (далі – Компанія) у своїй виробничій діяльності застосовує політику бережливого ставлення та максимального використання природних ресурсів. Для нарощування ресурсної бази Компанія здійснює дорозвідку родовищ, застосовуючи сучасні методи пошуків, зокрема сейсмічні дослідження за методикою ЗD, передові методи промислово-геофізичних досліджень свердловин, упровадження альтернативних методів пошуків. Для виконання виробничої програми Компанія здійснює попутні пошуки корисних копалин. Зважаючи на те, що нині у світі великого значення набуває питання

пошуків і видобутку газу з нетрадиційних колекторів, дослідження перспектив газу центральнобасейнового типу та газу сланцевих товщ для Регал Петролеум є надзвичайно актуальним завданням. ДП “Укрнаукагеоцентр” – одне з провідних підприємств, яке здійснює геолого-тематичні, аналітичні та лабораторні роботи в цій галузі досліджень. Фахівці підприємства на основі вивчення світового досвіду, навчання за кордоном та участі в семінарах розробили методику пошуків покладів вуглеводнів у нетрадиційних колекторах. За цією методикою в результаті проведеної роботи, а це переінтерпретація матеріалів геофізичних до-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

100

© С. І. Панченко, П. С. Голуб, В. Г. Семенюк, В. Л. Погорелов, 2015

сліджень свердловин (ГДС) по 1 830 свердловинах, включаючи й методику Δlog R, аналіз відбиваючої здатності вітриніту по 2 400 зразках з побудовою карт, прямих вимірів залишкового газу в кернах (312 зразків), умісту органічної речовини, переробка петрографічних і палеонтологічних шліфів та інше, а також після всебічного аналізу результатів досліджень виділено п’ять основних зон поширення сланцевих порід. Для згаданих вище зон було визначено основні стратиграфічні комплекси, інтервали глибини та товщини перспективних сланцевих товщ. Саме тому ДП “Укрнаукагеоцентр” на замовлення Представництва Регал Петролеум Корпорейшин Лімітед виконувало науково-тематичні роботи з обґрунтування доцільності та методики здійснення пошуків вуглеводнів у колекторах нетрадиційного типу в межах Свиридівського й Мехедівсько-Голотівщинського родовищ. У тектонічному відношенні територія, яка досліджується, роміщена в приосьовій зоні північно-західної частини Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ), у межах центральної частини Луценківсько-Рудівської міждепресійної сідловини, яка розділяє дві глибокозанурені внутрішні депресії в осадовому чохлі – Срібненську та Лохвицько-Жданівську – і простягається більш ніж на 30 км при ширині 10–14 км (рис. 1). По горизонту відбиття Vв4 у відкладах турнейського ярусу Свиридівська структура являє собою пологу малоамплітудну геміантикліналь, ускладнену серією тектонічних порушень, виділених як імовірні. У центральній частині структури між ізогіпсами –5 625 та –5 650 м виділяється невелика за розмірами структурна тераса. Мехедівська структура являє собою пологу геміантикліналь північно-західного простягання. Через площу досліджень протрасовано два достовірні тектонічні порушення та два малоамплітудні дугоподібні порушення ймовірного трасування. Перше достовірне тектонічне порушення амплітудою 10–20 м розмежовує Мехедівську й Голотівщинську структури, його

траса проходить з південного сходу на північний захід. Друге достовірне тектонічне порушення з амплітудою 10–20 м, майже субширотне, відділяє схил ГнідинцівськоЧорнухинського структурного валу та Лохвицький прогин. Згідно з чинним нафтогазоносним районуванням Свиридівське газоконденсатне й Мехедівсько-Голотівщинське нафтогазоконденсатне родовища розміщені в межах Глинсько-Солохівського нафтогазоносного району. Продуктивними в межах досліджуваної території виявилися відклади нижньота верхньовізейського під’ярусів і турнейського ярусу нижнього карбону. Колектори продуктивних горизонтів представлені пісковиками та алевролітами, утворення яких відбувалося в нестабільних прибережно-морських умовах, у зоні дельтових виносів, що привело до формування складно побудованих комбінованих пасток вуглеводнів. Свердловинами, пробуреними в межах досліджуваної території, розкриті відклади від четвертинних до девонських. У ДП “Укрнаукагеоцентр”, згідно з розробленою з урахуванням світового досвіду методикою, проведений комплексний аналіз геолого-геофізичних матеріалів для визначення перспектив газу сланцевих товщ і газу центральнобасейнового типу. Згідно із загальноприйнятим визначенням, газ сланцевих товщ – це природний газ, переважно метанового складу, що міститься в нафтоматеринських породах, який зберігся на місці генерації та не мігрував у традиційний колектор. Видобути такий газ без застосування гідророзриву пласта, буріння горизонтальних стовбурів та без застосуванням іншої технології, що дає змогу збільшити зону розкриття пласта свердловиною, неможливо. Ураховуючи таке визначення, необхідно шукати нафтоматеринські товщі. Найважливіші нафтоматеринські породи ДДЗ належать до нижньокам’яновугільних відкладів. Проведені комплексні лабораторно-аналітичні дослідження в межах

101

Турнейські й нижньовізейські відклади мають у середньому майже однакову кількість органічної речовини – 2,0 та 2,1 % відповідно. Уміст загальної органічної речовини в збагачених карбонатами по-

Рис. 1. Оглядова карта району робіт

Срібненської та Жданівської депресій дають можливість зробити висновки про регіональний і стратиграфічний розподіл перспективних для пошуків газу сланцевих порід нафтоматеринських порід.

102

родах загалом низький і має обернену кореляцію з умістом карбонату. Відповідно до типово досить високого вмісту сірки в турнейських і нижньовізейських породах, бітуми, вилучені з нижньовізейського глинистого сланцю, збагаченого органічною речовиною, також вміщують багато сірчистих з’єднань. Згідно з результатами піролізної газової хроматографії (ГХ), такі зразки за відносно високої температури будуть генерувати парафіно-нафтено-ароматичну нафту з невисоким умістом парафіну. Рудівські пласти (В-23) мають товщину декілька десятків метрів і вміщують у середньому 5,0 % (±1,9 %) залишкового органічного вуглецю (ЗОВ). Вони відкладалися в морських басейнових умовах, тому залягають на великих глибинах і мають ступінь зрілості від зрілих до перезрілих. Цей факт ускладнює визначення первинного типу керогену. Тим не менше за даними ВІ нечисленних незрілих зразків видно, що рудівські пласти містять ІІІ-ІІ тип керогену (~ 270 мгВВ г–1 ЗОВ). Результати піролізної ГХ доводять потенціал генерування парафіно-нафтеново-ароматичної нафти. Рудівські пласти Срібненської депресії сформувалися в дуже специфічних палеографічних умовах, які О. Ю. Лукін та ін. назвали (1994 р.) Срібненським мегаатолом. Ці умови створювали застійну зону й сприяли накопиченню багатих на радіолярії нафтоматеринських порід з дуже високим умістом ЗОВ. Верхньовізейські відклади мають середнє значення загального вмісту органічного вуглецю 2,3 % (±1,2 %). У верхньовізейському інтервалі декількох свердловин Срібненської депресії простежується загальний тренд зменшення з високими значеннями ЗОВ. Найбільші значення ЗОВ (3–4 %) трапляються в породах, що залягають над рудівськими пластами (горизонт В-22). Високі значення вмісту органічної речовини (3,0–3,5 %) також спостерігаються в найвищій частині візейського інтервалу. Загальне зменшення ЗОВ у вищезалягаючих інтервалах, найімовірніше, пов’язане із загальним регресивним трен-

дом у пізньовізейський період (Дворянин та, ін. 1996 р.). За даними ВІ більшість зразків містять III тип керогену. Тим не менше поблизу верхньої частини верхньовізейського інтервалу вміст ліптиніту подекуди високий. Тип керогену, піролізна ГХ та кінетичні дослідження вказують на те, що верхньовізейські породи мають потенціал до генерації газу та конденсату за помірно високих температур. Проведені дослідження на зразках кернів № 1, 2, відібраних зі сверд. Мехедівська № 120, свідчать про широкий діапазон змін навіть при невелих інтервалах визначень Сорг – від 0,939 до 7,660 %, середній уміст Сорг становить 3,5 %. Тонкозернисті породи серпуховського віку в середньому містять 1,9 % ЗОВ. Дуже високе значення середнього відхилення (2,0 %) відображає нерівномірність розподілу ЗОВ. Більшість зразків містять від 1 до 2 % ЗОВ, але трапляються невугільні зразки з високим умістом органічної речовини. У серпуховських відкладах існує три різних типи нафтоматеринських порід (багаті на органічну речовину сланці з ІІІІІ типом керогену, багаті на органічну речовину сланці з II типом керогену (нафтосхильний), вугілля). Сланцеві породи зі значенням ЗОВ до 5 % і ІІ–ІІІ типом керогену трапляються біля нижньої частини серпуховського інтервалу сверд. Південножданівська № 313, де переважають сланці в основному не морського походження. Надзвичайно нафтосхильні фації нафтоматеринських порід, які характеризуються дуже високим умістом органічного вуглецю (4–16 %) і II типом керогену (ВІ: ~ 500 мгВВ г–1 ЗОВ), були знайдені у свердловинах Срібненської депресії. За даними біомаркерних характеристик органічна насиченість – результат розквіту планктону. Такі породи можуть генерувати парафіно-нафтено-ароматичну нафту при дуже низьких температурах (клас стабільності І) Для прогнозування наявності газу сланцевих товщ (Rо >1,2 %) і газу центральнобасейнового типу (Rо – 0,7 і до 1,3 %)

103

одним з ключових параметрів є термальна зрілість порід, оцінена за відбиваючою здатністю вітриніту. Було проаналізовано значний фактичний матеріал щодо відбиваючої здатності вітриніту та побудовано карти-зрізи для різних глибин. На глибинах 4 000 м (рис. 2) та 5 000 м спостерігається зростання катагенетичних змін осадових порід до стадії МК2 та в районі Свиридівського родовища до стадії МК3. На сусідніх Рудівському, Скоробогатківському, Яблунівському родовищах відбиваюча здатність вітриніту, визначена в зразках сланцевих порід (аргіліт) візейських і турнейських відкладів в інтервалі

глибин від 4 000 до 5 700 м, змінюється в широких межах – від Rо=0,7 %, що відповідає стадії катагенезу МК1, до Rо=1,01 %, що відповідає стадії катагенезу МК2, і навіть до Rо=1,22–1,28 % (МКз). Отже, перспективні для подальших досліджень є відклади завглибшки 4 000 м, тобто з покрівлі верхньосерпуховського під’ярусу карбону Параметри, що необхідні для визначення перспективності газонасичення сланцевої товщі, найкраще визначати за даними комплексної обробки кернового матеріалу, але керн неможливо відібрати по всьому стовбуру свердловини, тому одне з

Рис. 2. Фрагмент карти-зрізу на глибині 4 000 м з визначенням термальної зрілості порід

104

перших місць тут займають промисловогеофізичні дослідження свердловин. Для виділення перспективних товщ були складені геофізичні планшети в масштабі глибин 1:1 000 в інтервалі від верхньосерпуховських до турнейських відкладів по сверд. Мехедівська № 3 (рис. 3), Мехедівська № 102, 120, Свиридівська № 10, 58, 61 та Голотівщинська № 1, з використанням таких основних методів, як стандартний каротаж, кавернометрія, гамма-каротаж, нейтронний гамма-каротаж, акустичний каротаж, мікробоковий каротаж, газовий каротаж, та нанесено нормалізацію кривих опору та акустичного каротажу за методом Δlog R. Метод Δlog R був розроблений і проходив тестування компаніями Еххон/Ессо починаючи з 1979 року. Після чого він був з успіхом застосований під час інтерпретації багатьох свердловин по всьому світу. Незважаючи на те, що інші методи й нові дослідження (такі як спектрометричний нейтронний гамма-каротаж) можуть мати певні переваги, названий вище метод дає можливість отримати досить хороші результати в разі роботи

з карбонатними й кластичними нафтоматеринськими породами і дає змогу робити досить точні прогнози загального органічного вуглецю для порід різного ступеня зрілості. Для переводу значень Δlog R у загальний уміст органічного вуглецю необхідно використати відкалібровані лабораторними дослідженнями графіки залежностей та визначити ступінь термальної зрілості порід, оскільки незбіжність кривих (Δlog R) перебуває в лінійній залежності від загального органічного вуглецю Сорг та у функціональній залежності від ступеня зрілості (по відбиваючій здатності вітриніту – Rо). Маючи параметр Δlog R та знаючи відбиваючу здатність вітриніту (Rо), за графіком залежності між Δlog R, зрілістю порід та Сорг можна визначити вміст органічного вуглецю в розрізі. Чим більший Δlog R при інших рівних умовах, тим більша величина Сорг. Згідно з побудованими геофізичними планшетами найчіткіше виділяється сланцева товща горизонту В-23 (C1v2), що характеризується: найбільшими значеннями

Рис. 3. Фрагмент геофізичного планшета по сверд. Мехедівська № 3 для виділення перспективних сланцевих товщ з використанням методики Δlog R

105

гамма-активності (ГК) – від 120 до 251 по АРІ (сверд. Мехедівська № 102, Свиридівська № 61) та 12–32 мкр/год (сверд. Свиридівська № 10) при базовому для аргілітів близько 120 по АРІ та 12 мкр/год; меншими значеннями вторинної у-активності (НГК) на рівні 1,4–2,4 ум. одиниць; на кривих кавернометрії відзначаються діаметром свердловин близькі до номінального, зрідка більшим від номінального; на кривих опору – характеризуються підвищеними значеннями по БК від 6 до близько 100 Ом·м, на кривих акустичного каротажу (АК) – підвищеними значеннями часу пробігу поздовжньої хвилі та аномальними значеннями ΔТ у сверд. Мехедівська № 102 – 220–240 мкс/м, у сверд. Свиридівська № 10 – 330 мкс/м. За методом нормалізації були визначені значення Δlog R для свердловин, що коливаються й мають майже рівні значення, сверд. Мехедівська № 120 – 1,2–1,8, сверд. Мехедівська № 102 – 1,0–1,3, Свиридівська № 10, 61 – 1,2 –1,8, сверд. Свиридівська № 58 до 1,4. Такі значення, згідно з графіком, відповідають умісту органічного вуглецю від 3,0 до 5,0 %, але оскільки майже всі сланці вміщують певну кількість органічного вуглецю, яка коливається від 0,2 до 1,65 %, необхідно в отримані дані вводити поправку на фоновий органічний вуглець 0,8 %, який додають до отриманих результатів. Отже, у середньому вміст органічного вуглецю в горизонті В-23 за даними інтерпретації комплексу ГДС становить 3,8–5,8 %. Товщина горизонту В-23 змінюється від 127 м у сверд. Голотівщинська № 2 до 41 м у сверд. Свиридівська № 12, причому простежується закономірне зменшення товщини від мехедівсько-голотівщинських до свиридівських свердловин, хоча, як уже зазначалося, найперспективнішою є нижня частина горизонту (в середньому 39 м). Варто зазначити, що для точнішої інтерпретації необхідно за даними обробки кернового матеріалу створити власні петрофізичні залежності.

106

Проведеними дослідженнями визначено перспективи пошуків газу сланцевих товщ у відкладах верхньовізейського під’ярусу (горизонт В-23) та перспективи пошуків газу сланцевих товщ і газу центральнобасейнового типу в серпуховськоверхньовізейських відкладах (горизонти від С-6 до В-14). У процесі виконання роботи було оцінено прогнозні ресурси вільного й сорбованого газу, а також ресурси газу центральнобасейнового типу в межах Свиридівського й Мехедівсько-Голотівщинського родовищ. Для дотримання умов конфіденційності інформація щодо обсягів оцінених ресурсів не розголошується. Також визначено наявність перспективних сланцевих товщ верхновізейських відкладів (горизонти В-15-В-22), але через незначні товщини та присутність газоносних і водоносних пластів пісковиків вони не можуть бути виділені як об’єкти опошуковування. Варто зауважити, що проведення пошукових робіт ускладнюється значними глибинами залягання перспективних товщ. Так, перспективні відклади горизонту В-23 залягають в інтервалі 5 046–5 410 м, а горизонтів С-6 – В-14 – в інтервалі 3 998– 4 474 м. На цьому етапі розвитку технологій буріння горизонтальних свердловин і технології проведення гідророзриву, що відомі за даними провідних закордонних компаній, найбільші рентабельні глибини для проведення робіт обмежуються глибинами 4 000–4 500 м. Для деталізації проведених робіт і підтвердження наявності газу сланцевих товщ і газу центральнобасейнового типу необхідно виконати такі роботи: – Провести відбір кернів з горизонтів В-23 (нижня частина горизонту) та горизонтів С-6 – В-14 (бажано низи горизонту С-16-23) і виконати комплексні фізикомеханічні й геохімічні дослідження. Визначити ємнісно-фільтраційні властивості (пористість, проникність та інше), ступінь термальної зрілості порід, загальний уміст органічного вуглецю, тип керогену та його генеруючий потенціал.

– Провести відбір кернів зі збереженням пластових умов з рекомендованих вище інтервалів для визначення газовмісту порід способом десорбції.

– У процесі буріння свердловин на нафту й газ встановлювати станції геологотехнологічних досліджень та приділяти особливу увагу отриманим даним під час буріння перспективних інтервалів, вести поінтервальний відбір шламу.

– Розглянути можливість проведення випробування виділених інтервалів з використанням гідророзриву у вертикальному стовбурі для визначення наявності газу та в разі припливу газу – вивчення видобувних параметрів.

– Розглянути можливість використання фонду відпрацьованих свердловин для проведення випробування перспективних товщ.

– За результатами детальних досліджень уточнити параметри, необхідні для обґрунтування постановки пошукових робіт, та виконати техніко-економічні міркування на проведення робіт з пошуку газу сланцевих товщ й газу центральнобасейнового типу. Ураховуючи ставлення компанії Регал Петролеум до впровадження інноваційних технологій під час пошуків і розробки покладів вуглеводнів на ліцензійних ділянках Свиридівського й МехедівськоГолотівщинського родовищ, з високою ймовірністю можна стверджувати, що Компанія буде продовжувати вивчення потенціалу промислового освоєння газу нетрадиційних колекторів. Так, на етапі проектування нових свердловин, що планувалися до буріння у 2014–2015 роках, уже передбачено значний обсяг додаткових досліджень, спрямованих на вивчення порід, перспективних з погляду пошуків нетрадиційного газу. Крім того, передбачено значний обсяг відбору кернового матеріалу, поряд з обов’язковим комплексом геофізичних досліджень передбачені дослідження, спрямовані на визначення механіко-фізичних властивостей порід, передбачено відбір шламу з інтервальністю 1–2 м у перспективній частині,

хроматографічні дослідження газів, що надходять у буровий розчин на етапі первинного розкриття. Виконання таких досліджень разом з науково-тематичними роботами ДП “Укрнаукагеоцентр” дасть можливість визначити перспективи не тільки по Свиридівському та МехедівськоГолотівщинському родовищах, а й по всій цій зоні загалом. ЛІТЕРАТУРА 1. Passey Q. R., Bohacs K., Klimentidis R. E., Esch W. L., Sinha S. My source rock is now my shale-gas reservoir-characterization of organic-rich rocks: AAPG Annual convention, April 10–13, 2011, Houston, Texas (Abstract).

Search and Discovery Article #90124. Web accessed 22 June 2012.

2. Passey Q. R., Creaney S., Kulla J. B., Moretti F. J. and Stroud J. D. A practical model for organic richness from porosity and resistivity logs: AAPG Bulletin. – 1990. – V. 74. – P. 1777– 1794.

3. Sachsenhofer R F., Bechtel A., Reischenbacher D., Shymanovskyy V. A. Paleozoic Source Rocks in the Dniepr-Donets Basin, Ukraine//Extended abstracts of the 71st EAGE Conference, Amsterdam, the Netherlands, 8–11 June 2009. – P. 174.

REFERENCES 1. Passey Q. R., Bohacs K., Klimentidis R. E., Esch W. L., Sinha S. My source rock is now my shale-gas reservoir-characterization of organic-rich rocks: AAPG Annual convention, April 10–13, 2011, Houston, Texas (Abstract).

Search and Discovery Article #90124. Web accessed 22 June 2012.

2. Passey Q. R., Creaney S., Kulla J. B., Moretti F. J. and Stroud J. D. A practical model for organic richness from porosity and resistivity logs: AAPG Bulletin. – 1990. – V. 74. – P. 1777– 1794.

3. Sachsenhofer R F., Bechtel A., Reischenbacher D., Shymanovskyy V. A. Paleozoic Source Rocks in the Dniepr-Donets Basin, Ukraine//Extended abstracts of the 71st EAGE Conference, Amsterdam, the Netherlands, 8–11 June 2009. – P. 174.

Р у к о п и с о т р и м а н о 31.03.2015.

107

С. И. Панченко, poltavargp@ukr.net, П. С. Голуб, poltavargp@ukr.net (ДП “Укрнаукагеоцентр”, г. Полтава, Украина), В. Г. Cеменюк, В. Л. Погорелов (Представительство Регал Петролеум Корпорейшен Лимитед) ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПЕРСПЕКТИВ ПОИСКОВ ГАЗА СЛАНЦЕВЫХ ТОЛЩ И ГАЗА ЦЕНТРАЛЬНОБАССЕЙНОВОГО ТИПА В ПРЕДЕЛАХ МЕХЕДОВСКОГОЛОТОВЩИНСКОГО И СВИРИДОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ Описано результаты первых научно-тематических работ по обоснованию целесообразности и применения методики поисков углеводородов в коллекторах нетрадиционного типа в пределах Свиридовского и Мехедовско-Голотовщинского месторождений. Результаты данных работ разрешают обосновать методику и подходы в поисках залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах и обеспечивают наращивание ресурсной базы недропользователя и государства в целом. Ключевые слова: содержание органического углерода, термическая зрелость, кероген, сланцевая толща, газонасыщенность, тектоническая зона, метод Δlog R.

S. I. Panchenko, poltavargp@ukr.net, P. S. Golub poltavargp@ukr.net (SE “Ukrnaukageocentr”, Poltava, Ukraine), V. G. Semenuk, V. L. Pogorelov (Head of Regal Petroleym) PRACTICAL APPLICATION OF SCIENTIFICALLY-METHODOLOGICAL SOLUTIONS (DESIGN, RESEARCH)TO DETERMINE OF THE PROSPECTS FOR SEARCH OF SHALE GAS AND BASIN-CENTRED GAS WITHIN OF MEHEDIVS’KO-HOLOTOVSHCHYNS’KE AND SVYRYDIVS’KE FIELDS The results of the first scientifically-thematic work with the substantiation of reasonability and methodology realisation of search of hydrocarbons in unconventional reservoirs within of Mehedivs’ko-Holotovshchyns’ke and Svyrydivs’ke fields are described. The results of these works make possible substantiation of the methodology and approaches in the search of deposits in unconventional reservoirs and provide the accrual of resource base of subsoil user and the country as a whole.

As a result of works carried out, we have distinguished main prospective stratigraphic sequences for accumulation and preservation of organic matter, conducted laboratory researches for measuring TOC, determined kerogen type. Using vitrinite reflectance, we have determined level of thermal maturity of prospective series.

Reprocessing and reinterpretation of well-logging measurements allowed determining burial depths of shale formations and prospective basin-centred gas accumulations. Using the results of interpretation, including ΔlogR method, organic matter content in shale formations has been determined.

As a result of works carried out, we have defined hydrocarbon resources potential of the survey territory, and provided recommendations for carrying out further works aimed at detalization of conducted researches, and obtaining of gas yields from unconventional hydrocarbon deposits.

Keywords: organic carbon content, thermal maturity, kerogen, shale rock, gas saturation, tectonic zone, Δlog R method.

108

УДК 550.4

С. П. Войтович, старший лаборант (Львівський національний університет імені Івана Франка), starostasvetik@mail.ru

ГІДРОГЕОХІМІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ ЧЕРВОНОГРАДСЬКОГО ГІРНИЧОПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ Проведено комплексний гідрогеохімічний аналіз шахтних вод Червоноградського гірничопромислового району. Визначено райони поширення певних діапазонів концентрацій головних іонів складу шахтних вод, а також їх просторові геохімічні особливості. За результатами досліджень розроблено картосхеми районування шахтних вод Червоноградського гірничопромислового району за мінералізацією та вмістом основних макрокомпонентів. Районування регіону за цими водами дало можливість виокремити чинники формування їх складу. Окрім геохімічного типу, мінералізації та інших параметрів шахтних вод, вивчено геологічні, структурні, фізико-географічні, техногенні та інші чинники формування їх складу. Схарактеризовано основні екологічні проблеми досліджуваного району та оцінено вплив цих вод на довкілля, а також запропоновано рекомендації щодо зменшення їх негативного впливу на довкілля. Ключові слова: шахтна вода, компоненти вод, гідрогеохімічне районування, Червоноградський гірничопромисловий район.

Вступ та постановка проблеми. Високі темпи господарського освоєння територій супроводжуються техногенною трансформацією природного середовища. Експертні оцінки стану довкілля в гірничодобувних регіонах України свідчать про зростання екологічної небезпеки й надзвичайне антропогенне перевантаження. Таким є Червоноградський гірничопромисловий район (ЧГПР) – найбільший вугільний комплекс Західної України. Понад 50 років тут на порівняно невеликій площі – 180 км2 – видобувають кам’яне вугілля. У ЧГПР протягом останніх десятиріч головними екологічними проблемами є осідання території, підтоплення, зміна геохімічних полів та забруднення ґрунтів, утворення техногенних ландшафтів, забруднення гідросфери й атмосфери. Діяльність гірничодобувних підприємств також спричиняє суттєві зміни гідрогеологічного стану великих територій. Основ-

ним джерелом забруднення поверхневих і пов’язаних з ними підземних вод є шахтні води, які впливають на стан водоносних горизонтів басейну, а також зумовлюють забруднення природних водойм: річок Рата, Солокія, Західний Буг. Щоб виявити, як вони впливають на довкілля, проведено комплексний гідрогеохімічний аналіз. Щорічно з підземних виробок на поверхню викачують понад 4,0 млн м3 високомінералізованих шахтних вод. Найважливішою проблемою дослідження шахтних вод є виявлення районів поширення певних діапазонів концентрацій головних іонів їх складу та виявлення просторових геохімічних особливостей цих вод. Найліпшим засобом відображення цих особливостей є районування. Головним методом поглибленої оцінки є геохімічне картування, що дає можливість вивчити просторовий розподіл досліджуваних ком-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© С. П. Войтович, 2015

109

понент. Окрім геохімічного типу, умісту мікроелементів, газів, мінералізації та інших фізичних і хімічних параметрів вод, вивчені геологічні, структурні, фізикогеографічні, техногенні та інші чинники формування їх складу. Такі дослідження мають важливе значення. Екологічна ситуація, яка сьогодні склалася в регіоні, негативно впливає на всі складові довкілля. Аналіз останніх досліджень. Шахтні води Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну вивчені недостатньо. Питаннями гідрогеохімії вугільних родовищ у різні роки займалося багато дослідників, але, на жаль, основну увагу вони приділяли проблемі очищення цих вод різними методами, з’ясуванню їх генези, а питання геохімії шахтних вод чи їх районування залишилися не досить висвітленими, як і вплив скидних шахтових вод на гідроекосистеми річок досліджуваного району. Аналіз виконаних робіт щодо шахтної гідрогеології для ЧГПР показує, що сьогодні особливості боротьби з підземними шахтними водами розглядаються в науковій літературі, однак повної та детальної картини про їх компонентний склад та схем районування цих вод для району дослідження й досі немає. У статті зроблено спробу заповнити цю прогалину для Червоноградського гірничопромислового району, а також виконано гідрогеохімічне районування шахтних вод за мінералізацією та вмістом основних макрокомпонентів. Постановка завдання. Мета статті – виявити просторові геохімічні особливості шахтних вод ЧГПР і за результатами досліджень розробити картосхеми районування цих вод за мінералізацією та вмістом основних макрокомпонентів. Для цього ми здійснили комплексний аналіз складу шахтних вод ЧГПР, визначили просторові закономірності гідрогеохімічних характеристик шахтних вод, провели гідрогеохімічне районування шахтних вод, на основі якого побудували картосхеми районування складу шахтних вод (за мінералізацією й головними іонами).

110

Для виконання поставлених завдань використано методи: статистичні, математичного моделювання та аналізу й метод геохімічного картування. Виклад основного матеріалу. Червоноградський гірничопромисловий район займає центральну частину Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну й на північному сході межує з Нововолинським гірничопромисловим районом. Він вважається основним у басейні, де експлуатація шахт розпочалася ще в 1957 році [4]. У межах басейну зосереджено приблизно 70–90 % балансових запасів вугілля, які розроблялися чи розробляються 12 шахтами, чотири з яких уже припинили свою діяльність (рис. 1). ЧГПР розміщений у південно-західній частині Волино-Подільської плити. У геологічній будові Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну беруть участь докембрійські, силурійські, девонські, кам’яновугільні, юрські, верхньокрейдові та четвертинні утворення [1, 4]. Основне промислове значення мають вугільні пласти у відкладах бужанської світи серпуховського та нижньої частини башкирського ярусів нижнього карбону, які містять до 50-ти вугільних пластів і прошарків. Як уже зазначалося, одним з основних джерел забруднення поверхневих і пов’язаних з ними підземних вод є шахтні води. Шахтні води – це підземні води, що проникли в гірничі виробки й потім пройшли через водовідливне господарство [3]. З метою визначення районів поширення певних діапазонів концентрацій головних іонів складу шахтних вод і просторових геохімічних особливостей було виконано комплексні дослідження з використанням математичних і статистичних методів. Результати аналізів шахтних вод від 2001 до 2012 року, які були виконані в лабораторії ДП “Львіввугілля”, зібрали в один масив. Далі весь діапазон отриманих значень розбили на малі інтервали й підрахували ймовірність потрапляння значень у певний інтервал. Результати досліджень надано у вигляді діаграм, які показують, як часто були отримані ті чи інші значен-

ня. Відповідно отримали графіки частот для таких характеристик, як мінералізація та вміст аніонів і катіонів. На шахтах ЧГПР уміст компонентів шахтних вод змінюється в широких межах (рис. 2–8). Проведені дослідження показали такі результати.

Мінералізація шахтних вод варіює в широких межах: від 1 000 до 13 000 г/дм3, але найчастіше в межах від 2 000 до 8 000 мг/дм3. У групі аніонів переважають хлориди з умістом в основному 500–2 500 мг/дм3. Кількість сульфатів досягає 3 000, але найчастіше – 500–1 500 мг/дм3. Гідрокарбона-

Рис. 1. Оглядова карта-схема Червоноградського гірничопромислового району

111

Рис. 2. Частота значень мінералізації для шахтних вод Червоноградського гірничопромислового району

ти трапляються в незначній кількості, переважно від 400 до 800 мг/дм3. Серед катіонів переважають натрій і калій, калій присутній в основному в шахтних водах у кількості від 500 до 2 500 мг/дм3. Уміст кальцію найчастіше становить 100, здебільшого не перевищуючи 200 мг/дм3, а магній не перевищує 100 мг/дм3. Як і всяке природне утворення, шахтні води відображають складні природні взаємозалежності. Склад і властивості цих вод формуються під впливом фізико-гео-

графічних, геоморфологічних, геохімічних, геологічних, тектонічних, гідрогеологічних та антропогенних чинників, провідну роль серед яких відіграють геологічні (рис. 9). Щоб визначити просторову зміну складу шахтних вод, використаний метод гідрогеохімічного районування, який полягав у виявленні закономірностей розподілу по території концентрацій окремих компонент складу шахтних вод, що характеризують умови їх формування та

Рис. 3. Частота значень умісту Cl- у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

112

Рис. 4. Частота значень умісту SO42- у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

виокремлені на основі аналізу цих закономірностей окремих районів з урахуванням усіх головних чинників, насамперед фізи-

ко-географічних. Районування дасть можливість отримати знання про умови певних невивчених територій за аналогією

Рис. 5. Частота значень умісту HCO32- у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

113

Рис. 6. Частота значень умісту Na+K+ у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

до вивчених досліджуваних районів, які за комплексом елементів природного середовища подібні (однорідні), а також дасть

можливість досить обґрунтовано здійснити географічну інтерполяцію знайдених закономірностей.

Рис. 7. Частота значень умісту Ca2+ у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

114

Рис. 8. Частота значень умісту Mg2+ у шахтних водах Червоноградського гірничопромислового району

Рис. 9. Чинники формування складу шахтних вод Червоноградського гірничопромислового району

115

За даними про хімічний склад шахтних вод виокремлено площі з однаковими значеннями та умовами формування, а саме площі, в межах яких зберігається наявність одного й того самого провідного чинника (однорідні гідрохімічні поля). Результати районування наведено у вигляді картосхем. Районування проводили окремо за кожним показником, унаслідок чого отримали карти розподілу окремих компонентів складу шахтних вод. При

цьому, порівнюючи наведені карти поширення різних головних іонів, доводиться констатувати, що райони їх найбільших і найменших концентрацій хоча й дуже подібні, але не ідентичні (рис. 10–16). У результаті всіх взаємодій, напрямок яких постійно змінюється під впливом розмаїтих чинників, формується той тип і гідрогеохімічний склад шахтних вод, який відповідає сформованим мінливим умовам у конкретному місці та в конкретний час.

Рис. 10. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за показниками мінералізації в шахтних водах Шахти: 1 ВМ – “Великомостівська”; 2 ЧГ – “Червоноградська”; 3 ВМ – “Межирічанська”; 4 ВМ – “Відродження”; 6 ВМ – “Лісова”; 7 ВМ – “Зарічна”; 8 ВМ – “Візейська”; 9 ВМ – “Надія”; 10 ВМ – “Степова”

116

Для шахтних вод досліджуваного району побудовані картосхеми зміни їх мінералізації, катіонів та аніонів. На цих картосхемах видно, що збільшення мінералізації, умісту Cl-, Na+K+, Mg2+ відбувається з північного сходу на південний захід. Зростання значень мінералізації спричинене збільшенням умісту іонів Cl- і Na+K+. Такий розподіл характеристик зумовлений формуванням складу шахтних вод внаслідок надходження вод з кам’яновугільного водоносного комплексу, склад

яких змінюється в такому самому напрямку: на північному сході тип вод переважно хлоридно-гідрокарбонатний натрієвий з мінералізацією до 2,5 г/дм3, у центральній частині басейну мінералізація вод підвищується до 3–4 г/дм3 зі збільшенням умісту натрію й хлоридів, а на південному заході концентрація солей досягає свого максимуму [1]. Найбільший уміст HCO3- характерний для північної частини Червоноградського гірничопромислового району, яка збіга-

Рис. 11. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом Cl- у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

117

ється по площі з областю розвантаження сенонського водоносного горизонту. Склад цих вод здебільшого гідрокарбонатно-кальцієвий [1]. На південь, у сторону області живлення, уміст гідрокарбонатів істотно зменшується. Відповідно головною причиною такого хімічного складу є гідравлічний зв’язок глибинними розломами сенонського водоносного горизонту з підземними водами відкладів карбону. Джерелом живлення верхньокрейдового водоносного горизонту є інфільтрація атмосферних опадів.

Також існує зв’язок між умістом аніонів: у разі збільшення вмісту іонів хлору й сульфат-іонів, яке властиве південній частині досліджуваного району, зменшується кількість гідрокарбонатів (у південній частині району вона найменша). Найбільший уміст іонів кальцію спостерігається в шахтних водах 6 ВМ, 7 ВМ, 1 ВМ, 4 ВМ. Це можна пояснити наявністю на цих територіях тектонічних розривних порушень, якими перетікають крейдові води в карбонові, що змінює якісну й кількісну характеристики кам’яновугільних

Рис. 12. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом HCO3- у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

118

вод. Також варто звернути увагу на карту поширення вмісту іонів сульфату, яка є подібною до карти поширення іонів кальцію. Уміст сульфатів може бути спричинений антропогенним чинником, а саме збільшенням протяжності гірничих виробок і поверхні порід, що зазнають окиснення (збагачення шахтних вод продуктами руйнування гірських порід і вугілля, що містять сульфіди, які в умовах активного впливу шахтного середовища стають джерелом надходження сульфатів у шахтні

води). Або сульфати потрапляють унаслідок перетікання вод з кам’яновугільних відкладів (води сульфатно-хлоридно-натрієві та хлоридно-натрієві [1]), що залягають під пластами, які розробляються по зонах тектонічних порушень. Отже, розподіл шахтних вод зумовлений геологічною будовою, гідрогеологічними умовами та тектонічними особливостями території, а також сукупністю основних природних чинників, які визначають закономірності формування, розподіл та

Рис. 13. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом SO42- у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

119

склад цих вод. Найважливішим серед них є кліматичний чинник, який зумовлює не тільки поповнення водоносних горизонтів атмосферними опадами, але й інтенсивність перетворення гірських порід. Гідрогеохімічний аналіз дав змогу комплексно оцінити закономірності просторової зміни складу шахтних вод, їх вплив на екологічний стан досліджуваного району та виявити чинники формування складу цих вод. Гідрогеохімічне районування розкрило нові закономірності визначення складу шахтних вод, дало

змогу оцінити їх склад, що дає можливість передбачити негативний вплив цих вод на довкілля та вжити заходи щодо охорони довкілля, їх очищення та розумного використання. Шахтні води з гірничих виробок через систему шахтного водовідливу збираються в ставках-накопичувачах, які відіграють роль відстійників, і під час повеней частково потрапляють у р. Західний Буг [4]. Найбільш серйозною та складною екологічною проблемою є значні обсяги скидання шахтних вод, що подаються з шахт на

Рис. 14. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом Na+K+ у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

120

поверхню. Середньорічні загальношахтні припливи води в шахти ЧГПР становлять 30–138 м3/год. Вони негативно впливають на довкілля, насамперед на еколого-гідрохімічний стан поверхневих і підземних вод (рис. 17). Унаслідок шахтного водовідливу з’являються нові техногенні області розвантаження, змінюється напрямок руху підземних вод, збільшується градієнт підземного стоку, порушується загальний баланс підземного й поверхневого стоку [2]. Потрапляючи в річкову систему, шахтні води збільшують мінералізацію води рік,

порушують її кисневий режим, погіршують санітарний стан довкілля. Особливої уваги заслуговують питання, пов’язані з інфільтрацією вод шахтного водовідливу в ґрунти й водоносні горизонти. Наведені результати досліджень свідчать, що наявність високих концентрацій деяких компонентів у шахтних водах – це потенційно небезпечний чинник впливу на геологічне середовище. Шахтні стічні води й домішки, що в них містяться, є різноманітними. Тому немає єдиного способу їх очищення, а вибір оптимального

Рис. 15. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом Ca2+ у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

121

методу є дуже ускладненим. Щоб знизити забруднення шахтних вод, необхідно: основні заходи спрямувати на зменшення ступеня забруднення цих вод на шляху їх проходження шахтою; очищувати воду в підземних умовах з дільниць видобування вугілля; поліпшити роботу підземних очисних споруд на шахтах, тобто передбачати відведення води закритими трубопроводами; доочищувати води в наземних умовах. Застосування цих рекомендацій може забезпечити стабільну екологічну ситуацію в регіоні.

Висновки. Визначені діапазони концентрацій головних іонів, які входять до складу шахтних вод, та проілюстровані графічні діаграми вмісту в них компонентів. Мінералізація варіює від 2 000 до 8 000 мг/дм3, уміст хлоридів змінюється в межах – 500–2 500 мг/дм3, сульфатів – 500–1 500 мг/дм3, гідрокарбонатів – 400 до 800 мг/дм3, натрію та калію – від 500 до 2 500 мг/дм3, уміст кальцію не перевищує 200 мг/дм3, а магнію – 100 мг/дм3. Розроблено картосхеми районування шахтних вод Червоноградського гірничо-

Рис. 16. Районування території Червоноградського гірничопромислового району за вмістом Mg2+ у шахтних водах Умовні позначення див. рис. 9.

122

Рис. 17. Вплив шахтних вод на довкілля

промислового району за мінералізацією та вмістом їх основних макрокомпонентів. Інтерпретуючи дані картосхем, виділено чинники формування складу шахтних вод. Їх розподіл зумовлений геологічною будовою, гідрогеологічними умовами та тектонічними особливостями території, а також сукупністю основних природних чинників, які визначають закономірності формування, розподіл і склад цих вод. Найважливішим серед них є кліматичний чинник, який зумовлює не тільки поповнення водоносних горизонтів атмосферними опадами, але й інтенсивність перетворення гірських порід. Оцінено вплив шахтних вод та їх відстійників на геосферу Землі та запропоновано рекомендації щодо зменшення їх негативного впливу на довкілля, що дасть можливість отримати технічну воду (це дасть змогу використати її повторно). Шахтні води перестануть забруднювати

довкілля й будуть корисними для подальшого виробництва. ЛІТЕРАТУРА 1. Бучацька Г. М. Гідрогеологічні умови та гідрогеохімічна зональність Львівсько-Волинського вугільного басейну//Вісник Львівського університету. Сер. геол. – 2009. – Вип. 23. – С. 175–183.

2. Дузь А. И., Пичугин Б. В., Дуденко И. И. Охрана среды и использование отходов угольного производства. – Донецк: Донбасс, 1990. – 110 с.

3. Посохов Е. В. Общая гидрогеохимия.

– Л.: Недра, 1975. – 208 с.

4. Струев М. И., Исаков В. И., Шпакова В. Б. и др. Львовско-Волынский бассейн: Геолого-промышленный очерк. – Київ: Наукова думка, 1984. – 273 c.

REFERENCES 1. Buchatska H. M. Hydrogeological conditions and hydrogeochemical zoning of Lviv-Volyn Coal Basin//Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia heolohichna. – 2009. – Iss. 23. – Р. 175–183. (In Ukrainian).

123

2. Duz A. I., Pichugin B. V., Dudenko I. I. Environmental protection and theuse of waste coal production. – Doneck: Donbass, 1990. – 110 p.

(In Russian).

3. Posohov E. V. General hydrogeochemistry.

– Leningrad: Nedra, 1975. – 208 p. (In Russian).

4. Struev M. I., Isakov V. I., Shpakova V. B. et al. Lvov-Volyn basin: geologi-cal and industrial essay. – Kyiv: Naukova dumka, 1984. – 273 p. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 25.03.2015.

С. П. Войтович, Львовский национальный университет имени Ивана Франко, starostasvetik@mail.ru ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ЧЕРВОНОГРАДСКОГО ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА Проведен комплексный гидрогеохимический анализ шахтных вод Червоноградского горнопромышленного района. Установлены районы распространения определенных диапазонов концентраций главных ионов состава шахтных вод, а также выявлены их пространственные геохимические особенности. По результатам исследований разработаны картосхемы районирования шахтных вод Червоноградского горнопромышленного района по минерализации и содержанию основных макрокомпонентов. Районирование региона по этим водам позволило выделить факторы формирования их состава. Кроме геохимического типа, минерализации и других параметров шахтных вод, изучено геологические, структурные, физико-географические, техногенные и другие факторы формирования их состава. Охарактеризованы основные экологические проблемы исследуемого района и оценено влияние этих вод на окружающую среду, а также предложены рекомендации по уменьшению их негативного воздействия на окружающую среду. Ключевые слова: шахтная вода, компоненты вод, гидрогеохимические районирования, Червоноградский горнопромышленный район.

S. P. Voitovych, Lviv National Ivan Franko University, starostasvetik@mail.ru HYDROGEOCHEMICALZONINGOF CHERVONOHRAD MINING AND INDUSTRIAL REGION The complex hydrogeochemical analysis of mine water of the Chervonohrad mining area was conducted. Established were areas of distribution of a certain range of concentrations of major ions composition of mine waters and were found spatial geochemical characteristics of these waters. Mine waters Chervonograd mining area have a wide range of mineralization and the most important ions in these waters is chlorine, and sodium carbonate, which determine the type of mineralization and hydrochemical composition of water in general.

By the result of research a diagrammatic map of zoning of mine waters of Chervonohrad mining area based on mineralization and content of the main components in mine waters was compiled.

In addition to geochemical type, mineralization and other water parameters were studied geological, structuraland geographicalfeaturesof the studyarea.Zoning of the region based on composition of mine water has allowed us to identify factors of shaping composition of these waters. Established that mine water study area are influenced by climatic (replenishment of aquifers and surface water precipitation), geological (chemical and mineralogical composition of the host rocks), hydrogeological (chemical composition of opening groundwater and surface water), tectonic (availability flooded faults can hydraulically connect different groundwater hydrochemical zones) and anthropogenic factors.

Environmental problems of the study area were characterized and estimated impact of mine water on environment, were proposed recommendations for reduction of negative impact of mine water on environment. That will provide technical water (this will allow to use it again).

Keywords: mine water, treatment components, hydrogeochemical zoning, Chervonohrad mining and industrial region.

124

УДК 551.71(477)

В. П. Кирилюк, д-р геол.-мінерал. наук, професор (Львівський національний університет ім. Івана Франка), Kyrylyuk.V@i.ua

ЩЕ РАЗ ПРО ПРОБЛЕМИ СТРАТИГРАФІЇ ПОБУЗЬКОГО ГРАНУЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ (з нагоди складання нової регіональної стратиграфічної схеми нижнього докембрію Українського щита) Стаття 1. Загальні відомості й поділ побузького стратиграфічного комплексу на світи Чинна “Кореляційна хроностратиграфічна схема нижнього докембрію Українського щита” (КХС УЩ) була затверджена в 2003 році і вже давно потребує оновлення. Важливу роль для розуміння стратиграфії й геологічного розвитку фундаменту Українського щита (УЩ) відіграє правильна оцінка структурно-стратиграфічного положення побузького грануліто-гнейсового комплексу, його місця в загальній геохронологічній шкалі докембрію, а також обґрунтованість його стратиграфічного розчленування. З часу виділення побузького комплексу в 60-х роках ХХ ст. ці уявлення неодноразово змінювалися, в основному у зв’язку з оновленням ізотопних датувань та ігноруванням відомих геологічних даних. У КХС УЩ дані про побузький комплекс теж показано в спотвореному вигляді. У циклі статей наведено стислу історію уявлень про стратиграфію побузького комплексу, показано, що вирішальну роль у його сучасному розчленуванні відіграли геологоформаційні дослідження. Надано обґрунтування стратиграфічного розчленування побузького комплексу, розглянуто геологічні дані щодо об’єму, співвідношення та відносної стратиграфічної послідовності світ. Зроблено висновок про згідне залягання всіх світ в єдиному безперервному розрізі. Розглянуто еволюцію поглядів на обсяг і вікові співвідношення дністровсько-бузької та бузької серій, до яких належать світи побузького комплексу. Показано, що в різних схемах серії відрізнялися наборами та складом світ, а також положенням у загальній та регіональній геохронологічних шкалах. Не відповідають сучасним даним набір і послідовність світ дністровсько-бузької та бузької серій в КХС УЩ і їх кореляція з міжнародною “Шкалою геологічного часу” (GTS), яка становить основу КХС УЩ. Автор пропонує не включати в нову стратиграфічну схему докембрію УЩ назви “дністровсько-бузька” та “бузька” серії через те, що вони не відповідають вимогам “Стратиграфічного кодексу України” (2012 р.). Побузький стратиграфічний комплекс загалом доцільно виділити як “нижній архей”, який відповідає “еоархею” GTS. Ключові слова: нижній докембрій, архей, побузький гранулітовий комплекс, стратиграфічний комплекс, суперкрустальна формація, світа, стратиграфічна схема, Міжнародна стратиграфічна шкала, Український щит.

Вступ. 12 червня 2012 р. відбулося засідання бюро Відділення наук про Землю Національної академії наук України, на якому було уточнено склад докембрій-

ської секції Національного стратиграфічного комітету України (НСК України), а також визначено найактуальніші завдання нового складу секції, серед яких

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© В. П. Кирилюк, 2015

125

“провести засідання докембрійської секції НСК України в IV кварталі 2012 р. з уточнення Кореляційної хроностратиграфічної схеми раннього докембрію Українського щита” [22]. На жаль, таке засідання до цього часу не відбулося, були зроблені лише деякі підготовчі кроки. Чинна “Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита” (далі – КХС УЩ) була затверджена бюро НСК України ще понад 10 років тому – 13 червня 2003 р. Уже під час її ухвалення, як зазначають автори пояснювальної записки до КХС УЩ [24], було ясно, що загалом схема Українського щита “є свідоцтвом його достатньо високого рівня вивченості. Проте за більш прискіпливого розгляду схеми стає очевидним, що вона є вельми недосконалою навіть у таких питаннях, як відповідність вимогам “Стратиграфічного кодексу” [15, с. 28]. Автори записки зазначають ще низку проблем, пов’язаних з КХС УЩ, і у підсумку роблять висновок, що “роботі з удосконалення кореляційної хроностратиграфічної схеми докембрію УЩ дуже далеко до завершення” [15, с. 28]. Цей висновок здається занадто песимістичним. Український щит є чи не найкраще вивченим серед щитів Північної Євразії в геолого-формаційному та ізотопно-геохронологічному відношенні, й тому для нього вже нині може бути складена найбільш обґрунтована, порівняно з іншими щитами, стратиграфічна схема докембрію. Але цьому заважають три причини, які пов’язані з головними методичними засадами, використаними під час складання КХС УЩ, на яких створення обґрунтованої та несуперечливої стратиграфічної схеми докембрію Українського щита взагалі неможливе. Перша причина полягає в тому, що в КХС УЩ “основою для вікового розчленування докембрійських утворень Українського щита є, головним чином, дані ізотопно-геохронологічних методів датування, тобто методів “абсолютної” геохронології” [15, с. 4]. Інші методи, які об’єднані загальною назвою “методи “відносної”

126

геохронології” [15, с. 4], зараховані до допоміжних, а реально просто не прийняті до уваги у випадках, які не узгоджуються з “абсолютною геохронологією”. Друга причина, яка цілком логічно узгоджена з першою, зумовлена тим, що “поділ часу у новій схемі (КХС УЩ – В. К.) базується на міжнародній геохронологічній шкалі” [15, с. 4], паралельно з якою “використовується регіональна хроностратиграфічна схема УЩ” [15, с. 5]. Третя причина пов’язана з традиційним для Українського щита об’єднанням під назвою “стратиграфічна схема” як стратигенних, так і плутоногенних – інтрузивних та ультраметаморфічних – комплексів. Перша причина фактично ставить з “ніг на голову” підхід до розробки місцевих стратиграфічних схем будь-яких – метаморфізованих чи неметаморфізованих – стратигенних асоціацій. Основу таких схем зазвичай становлять стратиграфічні одиниці (стратони), для яких на підставі геологічних спостережень визначена передусім відносна вікова послідовність, і лише після цього визначена їх належність до підрозділів загальної геохронологічної шкали за допомогою біостратиграфічних, магнітостратиграфічних, ізотопно-геохронологічних або інших методів. Саме так визначає місцеві та регіональні стратиграфічні схеми, як стратиграфічну (а не геохронологічну!) послідовність стратонів різних категорій, і чинний “Стратиграфічний кодекс України” [25]. Як наслідок прийнятого у КХС УЩ підходу, для Українського щита нині фактично не існує власне стратиграфічної схеми, побудованої на об’єктивних даних про відносну послідовність головних стратиграфічних одиниць – комплексів та серії, а іноді й світ. Негативний вплив на розробку стратиграфічної схеми Українського щита “Міжнародної стратиграфічної шкали”, а точніше “Шкали геологічного часу” (Geologic Time Scale, далі – GTS), на якій базується КХС УЩ, полягає в тому, що підрозділи GTS в докембрійській частині є тимчасовими та умовними, що визнають

самі укладачі цієї шкали. Автори одного з перших варіантів GTS з цього приводу зазначали, що “не может существовать никакой окончательной шкалы геологического времени, и наша собственная попытка должна рассматриваться только как построение шкалы 1982 г., т. е. года ее публикации” [29, с. 10]. Такий же підхід до розчленування докембрію в GTS, згідно з яким підрозділи архею й протерозою будуть тимчасово визначатися хронометричними часовими границями в заокруглених значеннях мільйонів років тому, був підтверджений в 1990 р. у рішенні Міжнародного союзу геологічних наук (IUGS). У ньому відзначено, що “ця схема розглядалася як найбільш прийнятне рішення до того часу, поки стратифіковані товщі, які пов’язані з глобальними подіями, зможуть бути розпізнані та прокорельовані за характерними особливостями їх геологічної історії, а не просто за цифровим датами” (This scheme was viewed as the most appropriate solution until packages of strata and associated global events could be recognized and correlated by the intrinsic features of their geologic in history rather than simply by numerical dates) [30, с. 24]. Нещодавно ставлення до GTS загалом та її докембрійської частини було визначено на конференції, присвяченій проблемам загальної стратиграфічної шкали Росії. У рішенні конференції визнано, що “Міжнародна стратиграфічна шкала” (МСШ) “отражает мировой уровень познания истории Земли, эволюции органического мира, глобальных биосферных событий на протяжении почти четырех миллиардов лет… и, …постоянно совершенствуясь, МСШ составляет основу периодизации геологической истории и легенд к геологическим картам всех стран, ведущих геологическую съемку”. Одночасно зазначено, що “подразделения протерозоя длительностью 200 млн лет и архея – 400 млн лет не отвечают ни одному потенциально картируемому стратону и не могут служить надежной основой для практических работ ни в России, ни за ее пределами” [24, с. 1].

Нарешті, значно ускладнює розробку власне стратиграфічної схеми об’єднання в КХС УЩ як стратигенних підрозділів, так і плутоногенних – інтрузивних і ультраметаморфічних – комплексів. Річ у тім, що для їх розчленування та вікової систематики мають застосовуватися принципово різні методи. Для стратигенних комплексів це, як уже зазначалося, передусім визначення відносної послідовності місцевих стратонів та згідного або незгідного характеру їх співвідношень. Для більшості плутоногенних докембрійських комплексів Українського щита геологічні дані про відносний вік взагалі відсутні, як і дані про їх перекривання стратигенними комплексами визначеного віку, тобто про їх верхню вікову границю. За таких умов методи “абсолютної геохронології” для плутоногенних утворень залишаються єдиним засобом визначення віку їх утворення. Але цей абсолютно закономірний підхід для плутоногенних комплексів у КХС УЩ поширений, імовірно, для уніфікації методики розчленування й вікової систематики і на стратигенні утворення. І це при тому, що вікова характеристика стратигенних і плутоногенних утворень за своїм змістом принципово різна. Вік стратиграфічних підрозділів – це не лише їх належність до підрозділів загальної геохронологічної шкали, але й тривалість або час формування (накопичення) комплексів та серій. Час формування докембрійських стратонів такого рангу за сучасними даними сягає сотень мільйонів років. У свою чергу він складається з часу (тривалості накопичення) послідовно сформованих світ. У підсумку саме “стратиграфічний вік” формує основу уявлень про геологічний час, безперервний та ієрархізований. Для докембрію такими ієрархічними таксонами загальної шкали є акрон (акротема), еон (еонотема), ера (ератема), а для місцевих стратиграфічних схем – комплекс, серія, світа, підсвіта. Вік плутоногенних утворень традиційно пов’язують з дискретними стадіями та імпульсами тектонічної активності, тривалість

127

яких вважають на порядок меншими. Різновікові плутоногенні комплекси зазвичай не пов’язані між собою. Для них навіть взагалі здається зайвою вказівка на вікову належність до підрозділів загальної геохронологічної шкали – архею й протерозою та їх підрозділів, а було б достатнім обмеження цифровим (у млн років) визначенням віку та прив’язкою, як це робиться для інтрузій неогею, до відповідних етапів і стадій геотектонічного розвитку. І тим не менше за такої різниці щодо вікового змісту у КХС УЩ і стратигенні, і плутоногенні підрозділи виступають нібито як рівноцінні одиниці. Отже, не відсутність достатніх геологічних і ізотопно-геохронологічних даних зумовлює недосконалість стратиграфічної схеми докембрію Українського щита, а методично невитриманий підхід до її складання, що визнають і самі укладачі схеми, указуючи на невідповідність вимогам “Стратиграфічного кодексу України”, а також тривала бездіяльність нижньодокембрійської секції МСК України. Рішення бюро НСК України від 13 червня 2003 р. про затвердження КХС УЩ передбачало підготовку пропозицій з її вдосконалення “протягом наступних двох років до чергового засідання ранньодокембрійської секції НСК України” [15, с. 4]. Але минуло вже понад два роки тільки з часу останнього рішення бюро Відділення наук про Землю НАН України про необхідність проведення такого засідання, а воно так і не відбулося. Сподіваємося, що воно все ж таки буде проведене найближчим часом і буде прийнята нова, осучаснена стратиграфічна схема докембрію Українського щита. Саме до нової схеми й підготовлені матеріали із стратиграфії побузького грануліто-гнейсового комплексу, які узагальнені в цій роботі. Поряд з тим, що в роботі узагальнені конкретні дані, необхідні для складання стратиграфічної схеми побузького комплексу, у ній на його прикладі розглянуті ті загальні проблеми, які гальмують створення обґрунтованої стратиграфічної схеми докембрію Українського щита.

128

Побузький гранулітовий комплекс Загальні відомості Гранулітовий комплекс під назвою “побузький” був виділений наприкінці 60-х років ХХ ст. як найдавніший – архейський – геолого-формаційний комплекс західної частини Українського щита [18, 20]. Архейськими (за сучасним поділом ранньоархейськими) тоді вважалися всі складові комплексу – як стратигенні, так і заміщуючі їх ультраметаморфічні формації – на підставі їх структурної узгодженості та петрологічної (метаморфо-ультраметаморфічної) ізофаціальності. Пізніше було визначено, що незважаючи на ознаки структурно-речовинної та петрологічної єдності побузького комплексу, його ультраметаморфічні утворення мають значно молодший за ранньоархейський ізотопний вік. Тому згодом стратигенну складову комплексу було виокремлено як нижньоархейський побузький стратиграфічний комплекс, для якого на геологоформаційній основі був запропонований стратиграфічний поділ на світи та серії [9, 10, 18, 20], а ультраметаморфічні утворення на підставі ізотопних визначень були поділені на декілька різновікових комплексів. Виділення побузького комплексу було підготовлене результатами попереднього тривалого дослідження західної частини Українського щита відомими вченими В. І. Лучицьким, М. І. Безбородько, М. П. Семененко, Ю. Ір. Половинкіною, І. С. Усенко, Е. Б. Налівкіною, І. О. Слензаком, а також матеріалами геологічного картування В. А. Рябенка, Н. Т. Вадимова, Г. Г. Виноградова, А. Я. Древіна та інших. Унаслідок проведених робіт і досліджень уже на кінець 50-х і протягом 60-х років ХХ ст. під різними назвами були виділені майже всі основні породні асоціації, які складають сучасні геолого-формаційні та стратиграфічні підрозділи побузького комплексу [3, 4, 26]. Але в умовах обмеженої відслоненості території поширення комплексу та інтенсивного ультраметаморфізму стратигенних утворень традиційні методи

стратиграфічних досліджень не давали можливості скласти цілісні уявлення про його стратиграфію, а відтак і про тектонічну структуру території поширення комплексу, його співвідношення з іншими комплексами та місце в геологічній історії розвитку Українського щита, у чому можна пересвідчитися з фундаментальної монографії того часу [26]. Стратиграфічне розчленування та з’ясування відносної послідовності стратиграфічних підрозділів побузького комплексу стало можливим на основі планомірного проведення геолого-формаційних досліджень на морфопарагенетичних засадах, яке розпочав у 1966 р. колектив науковців Львівського державного університету імені Івана Франка під керівництвом професора Є. М. Лазька. Ці дослідження передусім довели структурно-стратиграфічну самостійність побузького комплексу щодо інших комплексів західної частини Українського щита, з якими його зазвичай включали, як окрему петрографічну асоціацію в нерозчленовану архейську гнейсову серію [23] або зараховували разом з іншими комплексами до тетерівсько-бузької (бузько-подільської) серії нижнього протерозою [6] чи підгрупи “Докембрій ІІ2” за стратиграфічною схемою М. П. Семененка [26, табл. 3]. Стосовно стратиграфічного розчленування власне побузького комплексу, то для цього на території Верхнього Побужжя, у межах якого переважають ультраметаморфічні утворення, важливим результатом геолого-формаційних досліджень стало виявлення ізоморфного характеру заміщення суперкрустальних формацій ультраметаморфічними формаціями й використання останніх для ретроспективних стратиграфічних побудов. У Середньому Побужжі, де ультраметаморфізм проявлений не так інтенсивно й окремі стратиграфічні підрозділи та їх співвідношення визначили раніше Г. Г. Виноградов та А. Я. Древін, геолого-формаційні дослідження підтвердили й уточнили ці результати. У підсумку вперше була запропонована

загальна стратиграфічна схема побузького комплексу для території Верхнього й Середнього Побужжя та Придністров’я [10]. Важливу роль у стратиграфічному розчленуванні побузького комплексу відіграв попередній досвід виконавців цих робіт з геологічного картування та стратиграфічного розчленування алданського гранулітового комплексу на АлданоСтановому щиті [7, 8, 16]. Перша стратиграфічна схема побузького комплексу на геолого-формаційній основі була оприлюднена на початку 70-х років ХХ ст. і залучала до свого складу всі відомі нині формації-світи [19, 20]. Але їх стратиграфічна послідовність у верхній частині зведеного розрізу за відсутності на той час достовірних співвідношень була умовною і, як з’ясувалося пізніше, не відповідала реальній. Проте вже в наступний схемі на початку 80-х років [9, 10] стратиграфічна послідовність світ була виправлена й залишається найбільш обґрунтованою до цього часу. Вона покладена в основу стратиграфічної схеми докембрію Українського щита на геолого-формаційній основі [17], була відображена на “Карте геологических формаций докембрия Украинского щита” масштабу 1:500 000 [6], на “Тектонічній карті України” масштабу 1:1 000 000 [27, 28] та в численних публікаціях. Співвідношення й стратиграфічна послідовність світ побузького комплексу були обґрунтовані в спеціальній роботі [11] і нещодавно ще раз детально розглянуті в путівнику геологічних екскурсій міжнародної конференції [2]. Тим не менше в усіх офіційних стратиграфічних схемах докембрію Українського щита, в яких починаючи з 1983 року [5] були відображені окремі світи-формації, стратиграфія побузького комплексу до останнього часу [15] надається в спотвореному вигляді. Це стосується як стратиграфічного об’єму комплексу загалом, так і обсягу та відносної послідовності окремих світ. Така ситуація відображається на розумінні структури території поширення побузького комплексу та історії її геоло-

129

гічного розвитку, а в підсумку на якості державних геологічних карт. Спотворені уявлення використовують у численних публікаціях, зокрема присвячених результатам ізотопно-геохронологічних досліджень. Зауважимо, що інтерес геохронологів до побузького комплексу останніми роками значно зріс у зв’язку з отриманням у ньому найбільш древніх в Європі достовірних визначень ізотопного віку, які вже сягнули 3 650–3 780 млн років [1, 21]. Усе це спонукає ще раз повернутися до проблемних питань стратиграфії побузького комплексу для того, щоб запобігти подальшому поширенню помилкових уявлень або зрештою звернути увагу на існування інших, до того ж, пріоритетних уявлень (за часом їх опублікування, відповідно до “Стратиграфічного кодексу України” [25] та наукової етики взагалі) щодо стратиграфії побузького комплексу. З побузьким гранулітовим комплексом загалом пов’язано багато важливих питань, вирішення яких має не лише регіональне, але й загальнонаукове значення. У цій роботі ми зосередимося лише на проблемах стратиграфії комплексу, які мають основоположне значення під час вирішення всіх інших проблем. Більшість цих проблем, на наш погляд, є абсолютно штучними й пов’язаними з повним нехтуванням відомими, доступними та придатними для повторних спостережень геологічними даними. При цьому парадоксальність ситуації полягає в тому, що ці дані впродовж десятиріч не обговорюються, не спростовуються та ігноруються, а замість них наводяться ізотопні визначення та абстрактні загальні уявлення, які нібито їх підтверджують. У цій роботі ми розглянемо такі актуальні, на наш погляд, проблеми: а) стратиграфічний поділ побузького комплексу на світи та співвідношення світ; б) обсяг побузького стратиграфічного комплексу та його серії; в) місце комплексу в загальній геохронологічній шкалі докембрію.

130

Поділ побузького стратиграфічного комплексу на світи Загальний стратиграфічний поділ побузького комплексу, який зроблений за результатами геолого-формаційного розчленування та структурно-стратиграфічних спостережень, наведено на рисунку. Цей розріз з різною детальністю був неодноразово описаний у працях [6, 9, 12–14, 17, 20, 28 та ін.], для всіх його підрозділів обґрунтована відносна стратиграфічна послідовність, визначений характер і розміщення в розрізі границь підрозділів та їх стратотипи [11], а комплекс загалом рекомендований як європейський стратотип нижнього архею [13]. Стислу характеристику світ наведено в табл. 1, а склад породних парагенезисів (петропарагенезисів) як головних структурно-речовинних кореляційних ознак геологічних формацій та відповідних світ показано в табл. 2. Як відомо, чітко визначених правил виділення світ під час традиційного стратиграфічного розчленування немає, особливо стосовно метаморфічних комплексів. За “Стратиграфічним кодексом України” [25] світа це “природно-шарувата система (тіло) з характерним, відмінним від суміжних геологічних тіл, біолітофаціальним складом. Світа в межах регіону вирізняється від нижче- і вищезалягаючих стратонів речовинним складом, структурно-текстурними особливостями порід, … комплексом органічних решток, ізотопним віком, типами метаморфізму, геохімічними, петрофізичними, геодинамічними характеристиками, геофізичними (каротаж, сейсмічні характеристики) даними, кліматичними показниками тощо. Має відносно сталі в межах поширення літолого-фаціальні характеристики, що є чільними критеріальними ознаками при її виділенні” [25, с. 20]. Однак за такого широкого набору ознак реальне виділення світ у метаморфічних комплексах відбувалося, а іноді й досі відбувається лише за їх речовинними петрографічними особливостями, абсолютно довільно й суб’єктивно, що часто призводило до виділення різними авторами в одному комплексі різ-

Рисунок. Стратиграфічний розріз побузького комплексу на геолого-формаційній основі та розподіл в ньому породних парагенезисів: 1–7 – головні породні парагенезиси: 1 – кінцигітовий, 2 – ендербіто-гнейсовий, 3 – лейкогранулітовий, 4 – високоглиноземисто-кварцитовий, 5 – мармур-кальцифіровий, 6 – кондалітовий, 7 – ритмічно-шаруватий глиноземисто-базитовий; 8–10 – другорядні породні парагенезиси: 8 – карбонатний (кальцифір-кристалосланцевий), 9 – залізорудно-карбонатний, 10 – метабазит-метаультрабазитовий

131

Кошароолександрівська (високоглиноземисто-кварцитова)

Нижня підсвіта (мармур-кальцифірова)

Верхня підсвіта (кондалітова)

1 Сальківська (ритмічно-шарувата, глиноземисто-базитова, евлізитова)

Світа (суперкрустальна формація)

2 Гранатові гнейси й плагіогнейси, гіперстенові плагіогнейси, двопіроксенові та роговообманково-двопіроксенові кристалічні сланці, евлізити (безпольовошпатові піроксенмагнетит-гранат-кварцові, магнетит-гранат-кварцові породи, магнетитові кварцити) Гранат-біотитові, графітовмісні гнейси, часто з силіманітом і кордієритом, графітові та графіт-біотитові гнейси, гранат-кварцові та магнетит-гранат-кварцові породи (евлізити), кварцити, кальцифіри Серпентинізовані форстериткальцитові та форстерит-доломіт-кальцитові кальцифіри, доломітові мармури Кварцити мономінеральні, інколи з польовими шпатами, гранатом, графітом, силіманітом, високоглиноземисті гранат- і силіманітвмісні гнейси та кристалічні сланці, двопіроксенові кристалічні сланці

головні члени

Склад Внутрішня будова

Флогопіт-діопсидкальцитові сланці, діопсид-мікроклінові породи Лейкократові біотитові гнейси, графіт-біотитові гнейси, кальцифіри

Перешарування мармурів та кальцифірів, інколи у вигляді чітких асиметричних, односторонніх ритмів Ритмічне перешарування зі зміною в розрізі співвідношення компонентів ритмів: переважання кварцитів у нижній і високоглиноземистих порід у верхній частинах розрізу, там же пласти кальцифірів

Трикомпонентні ритми за участю карбонатних порід або двокомпонентні кварцит-високоглиноземисті

3 4 Грануліти, кварци- Чотирикомпонентні ритми ти, ультраосновні за участю всіх головних члекристалічні сланці нів або ритмічне чергування лише піроксенвмісних порід; на цій підставі відокремлюються дві двокомпонентні й дві чотирикомпонентні підформації

другорядні члени

Таблиця 1. Структурно-формаційна характеристика світ побузького комплексу

Хащувато-завалівська

132 Пластове тіло мінливої потужності від 700 до 1 500 м відслонене на крилах Бандурівської синкліналі Пластове тіло потужністю 800–1200 м на крилах Бандурівської синкліналі і в ядрах деяких синкліналей Середнього Побужжя

Пластове тіло потужністю 350–400 м відслонене на південному крилі Бандурівської синкліналі

5 Еродоване пластове тіло потужністю понад 2 500 м приурочене до ядра Бандурівської синклінальної структури

Форма, розмір, структурне положення

133

2 Лейкократові двопольовошпатові гнейси з біотитом, гранатом, гіперстеном, високоглиноземисті гранат-, силіманіт-, кордієритвмісні гнейси та кристалічні сланці, іноді з графітом

Гіперстенові та двопіроксенові, інколи з роговою обманкою, плагіогнейси та кристалічні сланці

Гранатові та біотит-гранатові гнейси й плагіогнейси, інколи з силіманітом, кордієритом, графітом, біотит-гіперстенові кристалічні сланці середнього та основного складу

1 Зеленолевадівська (лейкогранулітова)

Тиврівська (ендербіто-гнейсова)

Березнинська (кінцигітова)

Закінчення табл. 1

Релікти, імовірно, пластового тіла потужністю понад 3 000 м на площах поширення ендербітової плутонометаморфічної формації, разом з якою в межах Верхнього Побужжя складає ядра синкліналей, а в Середньому Побужжі – ядра антикліналей Релікти, імовірно, пластового тіла потужністю понад 3 000 м на площах поширення кінцигіт-гранітової (чуднівсько-бердичівської) плутонометаморфічної формації, разом з якою безперервно розвинена на півночі Подільського блока, а в південній частині складає ядра антикліналей

Перешарування з нерівномірним поширенням у розрізі основних членів, карбонатні породи приурочені до нижньої частини світи-формації

Перешарування різних за структурою та текстурою різновидів гранатвмісних гнейсів, пласти та лінзи кристалічних сланців

Гранат-піроксенові кристалічні сланці основного складу, діопсидові та інші різновиди кальцифірів, кальцитові мармури, діопсидскаполітові породи, ультраосновні кристалічні сланці, магнетитові кварцити Двопіроксенові плагіогнейси й кристалічні сланці, кальцифіри

5 Релікти, імовірно, пластового тіла потужністю 3000–4000 м на площах поширення гнейсо-аляскітової плутонометаморфічної формації, разом з якою в межах Середнього Побужжя відслонюється в ядрах синкліналей

4 Пластово-лінзова будова домінуючих лейкократових гнейсів, пласти другорядних членів, у нижній частині подекуди ритмічне чергування плагіо- та двопольовошпатових різновидів гнейсів, магнетитумісних і карбонатних порід

3 Двопіроксенові плагіогнейси й кристалічні сланці, безрудні та магнетитвмісні кварцити, евлізити, кальцифіри, ультраосновні кристалічні сланці

Таблиця 2. Склад головних породних парагенезисів побузького комплексу Петротип (середній уміст у петропарагенезисі)

Члени петропарагенезису (породні тіла)

Ритмічно-шаруватий глиноземисто-базитовий (евлізитовий) петропарагенезис Метапелітовий (20 %)

Гранатові, біотит-гранатові, силіманіт-гранатові гнейси

Гнейсовий (50 %)

Гіперстенові та двопіроксенові гнейси й плагіогнейси

Кристалосланцевий (30 %)

Двопіроксенові, роговообманково-піроксенові, гранат-амфібол-піроксенові основні кристалічні сланці

Евлізитовий (до 1 %)

Магнетит-двопіроксен-гранат-кварцові, магнетит-гіперстен-гранат-кварцові, магнетит-гранат-кварцові породи й магнетитові кварцити

Кондалітовий петропарагенезис Біотит-гранатові, гранат-біотитові, гранат-силіманітові, графіт-гранат-силіманітові (інколи з кордієритом), Метапелітовий графітовмісний (45 %) біотит-графітові, гранат-біотит-графітові гнейси Кальцифіровий (30 %)

Серпентинізовані форстеритові й діопсидові кальцифіри Гіперстен-гранат-кварцові, двопіроксен-гранат-кварЕвлізитовий (25 %) цові, магнетит-гранат-кварцові, магнетит-гранат-гіперстен-кварцові породи Мармур-кальцифіровий петропарагенезис Мармуровий (15 %) Доломітові мармури Серпентинізовані форстеритові, форстерит-діопсидоКальцифіровий (85 %) ві, діопсид-кальцитові кальцифіри Високоглиноземисто-кварцитовий петропарагенезис Біотит-гранат-силіманітові, Високоглиноземистий метапелітовий силіманітові гнейси й кристалічні сланці (20 %) (кварцвмісні й польовошпатові), часто з графітом Мономінеральні, польовошпатові та силіманітові Кварцитовий (55 %) кварцити Двопіроксенові й роговообманково-піроксенові Кристалосланцевий (25 %) основні кристалічні сланці, піроксенвмісні амфіболіти Лейкогранулітовий петропарагенезис Лейкократові двопольовошпатові гнейси з біотитом, Лейкогнейсовий (90 %) гранатом, гіперстеном Високоглиноземисті гранат-, силіманіт- і кордієритВисокоглиноземистий метапелітовий вмісні гнейси та кристалічні сланці, інколи (10 %) з графітом, кварцити Ендербіто-гнейсовий петропарагенезис Гіперстенові, двопіроксенові, Гнейсово-кристалосланцевий (75 %) роговообманково-двопіроксенові плагіогнейси та кристалічні сланці, інколи біотитвмісні Двопіроксенові, роговообманково-двопіроксенові Кристалосланцевий (25 %) основні кристалічні сланці, піроксенвмісні амфіболіти Карбонатний Діопсидові, флогопітові, форстеритові, скаполітові та (кальцифір-кристалосланцевий друго- воластонітові кальцифіри, кальцитові мармури, діопсирядний петропарагенезис) (до 1 %) дові кристалічні сланці, діопсид-скаполітові породи Кінцигітовий петропарагенезис Біотит-гранатові й гранат-біотитові плагіогнейси Глиноземистий метапелітовий (90 %) та гнейси, інколи з кордієритом, силіманітом, графітом Кристалосланцевий (10 %) Біотит-гіперстенові кристалічні сланці

134

них світ за кількістю, обсягами та стратиграфічним положенням їх границь. Більш однозначним є стратиграфічне розчленування на парагенетичній геолого-формаційній основі, хрестоматійним прикладом такого розчленування є побузький грануліто-гнейсовий комплекс. У його складі чітко відокремлюється сім суперкрустальних формацій, покладених в основу виділення світ (рисунок). Узагальнену характеристику світ-формацій наведено в табл. 1, в якій показано їх головні та другорядні члени, особливості внутрішньої будови, потужність, поширення та структурну позицію цих підрозділів, а також зв’язок з плутонометаморфічними формаціями, які їх ізоморфно заміщують. Основний зміст формацій становить один з семи головних породних парагенезисів комплексу (табл. 2), кожен з яких одночасно визначає головні (за їх умістом) члени формації-світи (табл. 1). Показані в табл. 1 головні члени формації та особливості її внутрішньої будови визначають загальний структурно-речовинний вигляд світ і можливість прямого зіставлення між собою їх відокремлених виходів. Крім головних членів, формації-світи вміщують підпорядковані (другорядні) члени, які представлені або головними членами інших формацій-світ комплексу, або породами, що не утворюють самостійних формацій. Серед другорядних членів формацій-світ є як окремі породні тіла, так і другорядні петропарагенетичні групи, або другорядні петропарагенезиси. Другорядними вони вважаються тому, що не утворюють цілісних формаційних тіл, а лише кількісно підпорядковані породні тіла в межах повноцінних геологічних формацій. У розрізі побузького комплексу відомі три другорядні петропарагенезиси. Один з них – карбонатний парагенезис – приурочений до нижньої частини ендербітогнейсової формації – тиврівської світи. Він представлений діопсидовими, флогопітовими, форстеритовими, скаполітовими та воластонітовими кальцифірами,

кальцитовими мармурами, діопсидовими кристалічними сланцями та діопсид-скаполітовими породами. Два інші другорядні петропарагенезиси пов’язані з лейкогранулітовою формацією. Перший це залізорудно-карбонатний парагенезис, до складу якого входять безрудні та магнетитовмісні кварцити, евлізити, кальцифіри. Зазначені породи приурочені до нижньої частини зеленолевадівської світи, де перешаровуються з типовими членами лейкогранулітової та ендербітогнейсової формацій. Потужність частини розрізу за участю залізорудно-гнейсового парагенезису сягає сотень метрів. Поширення цього другорядного парагенезису невитримане по літералі, і в Середньому Побужжі він утворює низку відокремлених між собою відомих магнітних аномалій, переважно на границі тиврівської й зеленолевадівської світ. У верхній частині лейкогранулітової формації виявлений ще один – метабазит-метаультрабазитовий другорядний парагенезис, представлений кристалічними сланцями основного та ультраосновного складу. Породи цього парагенезису складають окремі лінзоподібні тіла потужністю від декількох метрів до перших сотень метрів. Отже, узагальнений стратиграфічний розріз побузького комплексу за даними геолого-формаційних досліджень має такий вигляд (рисунок, знизу вгору): а) березнинська світа – кінцигітова формація, потужність понад 3 000 м; б) тиврівська світа – ендербіто-гнейсова формація, у нижній частині розрізу з породами карбонатного другорядного петропарагенезису, потужність понад 3 000 м; в) зеленолевадівська світа – лейкогранулітова формація, у нижній частині розрізу з породами залізорудно-карбонатного петропарагенезису, у верхній – метабазит-метаультрабазитового петропарагенезису, потужність понад 3 000–4 000 м; г) кошаро-олександрівська світа – високоглиноземисто-кварцитова формація, потужність 800–1 200 м; д) хащувато-завалівська світа, яка складається з двох формацій: мармур-

135

кальцифірової (нижньої потужністю 700– 1 500 м) та кондалітової (верхньої потужністю 300–400 м), які утворюють відповідно нижню та верхню підсвіти; е) сальківська світа – ритмічно-шарувата глиноземисто-базитова формація, потужність понад 2 500 м. Усі матеріали, які покладені в основу цього розрізу, опубліковані, опорні місця для виявлення відносних співвідношень світ уже давно визначені [11, 14, 20] і доступні для повторних спостережень. Жодне із співвідношень світ-формацій не було спростоване наступними дослідженнями, деякі з них без додаткових спостережень лише піддані сумніву, що стало підставою для висловлювання інших, зазвичай умоглядних уявлень, які згодом ставали офіційно визнаними у вигляді затверджених стратиграфічних схем докембрію Українського щита. У підсумку до цього часу існують принципові розбіжності між наведеною стратиграфічною схемою побузького комплексу на геолого-формаційній основі та чинною вже понад 10 років КХС УЩ [15], які напередодні формування нової стратиграфічної схеми знову потребують свого висвітлення, що буде зроблене в наступній статті. ЛІТЕРАТУРА 1. Бибикова Е. В. Древнейшие породы Земли: изотопная геохронология и геохимия изотопов/Е. В. Бибикова//Минерал. журнал.

– 2004. – Т. 26. – № 3. – С. 13–20.

2. Бобров А. Б. Гранулитовые структурно-формационные комплексы Украинского щита – европейский стратотип/А. Б. Бобров, В. П. Кирилюк, С. В. Гошовский и др. – Львов: ЗУКЦ, 2010. – 160 с.

3. Геология СССР. Т. V. Украинская ССР. Молдавская ССР. Часть І. Геологическое описание платформенной части/Ред. В. А. Ершов, Н. П. Семененко. – М.: Госгеолтехиздат, 1958.

– 1000 с.

4. Геохронология докембрия Украины/Ред. Н. П. Семененко. – К.: Наукова думка, 1965.

– 262 с.

5. Докладная записка по уточнению корреляционной стратиграфической схемы докембрийских образований Украинского щита/

136

И. М. Этингоф, Я. П. Билынская, Б. З. Берзенин и др. – К.: Мингео Украины, ЦТЭ, 1983.

– 51 с.

6. Карта геологических формаций докембрия Украинского щита. Масштаб 1:500 000. Объяснительная записка/В. П. Кирилюк, В. Д. Колий, В. И. Лашманов и др. – К.: ЦТЭ, 1991. – 116 с.

7. Кирилюк В. П. Докембрийские образования юго-западной окраины Алдано-Витимского щита/В. П. Кирилюк//Вестн. Львовск. ун-та. Сер. геол. – 1964. – Вып. 2. – С. 63–69.

8. Кирилюк В. П. Геология и условия формирования докембрийских комплексов югозападной окраины Алдано-Витимского щита: Автореф. канд. геол.-минерал. наук/В. П. Кирилюк. – Львов, 1966. – 23 с.

9. Кирилюк В. П. Стратиграфия докембрия западной части Украинского щита (на формационной основе). Статья I. Стратиграфические комплексы докембрия и формации раннего архея/В. П. Кирилюк//Геол. журнал.

– 1982. – № 3. – С. 88–103.

10. Кирилюк В. П. Стратиграфия докембрия западной части Украинского щита (на формационной основе). Статья 2. Формации позднего архея и протерозоя и сводная стратиграфическая схема/В. П. Кирилюк //Геол. журнал. – 1982. – № 4. – С. 30–41.

11. Кирилюк В. П. О стратотипических районах и стратотипах докембрия западной части Украинского щита/В. П. Кирилюк//Геол. журнал. – 1986. – № 2. – С. 36–46.

12. Кирилюк В. П. Геологическая эволюция и геохронология побужского гранулитового комплекса западной части Украинского щита/В. П. Кирилюк//Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма. III Российская конференция по изотопной геохронологии.

6–8 июня 2006 г., Москва, ИГЕМ РАН. Материалы конференции. Т. 1. – М.: Геос, 2006.

– С. 300–306.

13. Кирилюк В. П. Побужский гранулитогнейсовый комплекс как европейский стратотип нижнего архея/В. П. Кирилюк//Международная научно-практическая конференция “Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы”. Тезисы докладов. – Киев: УкрГГРИ, 2010.

– С. 87–91.

14. Кирилюк В. П. Побужский гранулитовый комплекс/В. П. Кирилюк//А. Б. Бобров, В. П. Кирилюк, С. В. Гошовский и др. Гранулитовые структурно-формационные комплексы

Украинского щита – европейский стратотип.

– Львов: ЗУКЦ, 2010. – С. 8–63.

15. Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита (пояснювальна записка)/К. Ю. Єсипчук, О. Б. Бобров, Л. М. Степанюк та ін. – К.: УкрДГРІ, 2004.

– 30 с.

16. Лазько Е. М. Геологическое строение западной части Алданского кристаллического массива/Е. М. Лазько. – Львов: изд-во Львов. ун-та, 1956. – 198 с.

17. Лазько Е. М. Стратиграфическая схема нижнего докембрия Украинского щита (на формационной основе)/Е. М. Лазько, В. П. Кирилюк, А. М. Лысак и др.//Геол. журнал. – 1986.

– № 2. – С. 18–26.

18. Лазько Е. М. Геологические комплексы докембрия юго-западной части Украинского щита и принципы их выделения/Е. М. Лазько, В. П. Кирилюк, А. А. Сиворонов, Г. М. Яценко//Советская геология. – 1970. – № 6. – С. 28– 43.

19. Лазько Е. М. Тектоническое положение и возраст раннедокембрийских комплексов западной части Украинского щита/Е. М. Лазько, В. П. Кирилюк, А. А. Сиворонов, Г. М. Яценко//Геол. сб. Львовск. геол. общ-ва. – 1973.

– № 14. – С. 5–16.

20. Лазько Е. М. Нижний докембрий западной части Украинского щита (возрастные комплексы и формации)/Е. М. Лазько, В. П. Кирилюк, А. А. Сиворонов, Г. М. Яценко. – Львов: Вища школа, 1975. – 239 с.

21. Лобач-Жученко С. Б. Возраст цирконов из эндербито-гнейсов Среднего Побужья (Днестровско-Бугский мегаблок Украинского щита)/С. Б. Лобач-Жученко, Л. М. Степанюк, А. Н. Пономаренко и др.//Мінерал. журнал.

– 2011. – Т. 33. – № 1. – С. 3–14.

22. Повідомлення//Мінеральні ресурси України. – 2013. – № 1. – С. 7–8.

23. Половинкина Ю. Ир. Стратиграфическое расчленение и реконструкция исходного материала гнейсовой серии Украинского кристаллического массива/ Ю. Ир. Половинкина// Проблемы осадочной геологии докембрия. Вып. 2. Вопросы литологии и рудоносности докембрийских метаморфических толщ. – М.: Недра, 1967. – С. 113–119.

24. Решения конференции//Общая стратиграфическая шкала России: состояние и перспективы обустройства. Всероссийская конференция. Москва, Геологический институт РАН, 23–25 мая 2013 г. – М.: ГИН РАН, 2013 г. – 3 с.

25. Стратиграфічний кодекс України/Відп. ред. П. Ф. Гожик. – К., 2012. – 66 с.

26. Стратиграфія УРСР. Т. І. Докембрій/ Відп. ред. М. П. Семененко, Л. Г. Ткачук. – К.: Наукова, думка, 1972. – 348 с.

27. Тектонічна карта України. Масштаб 1:1 000 000. Частина І. Пояснювальна записка/ С. С. Круглов, Ю. О. Арсірій, В. Я. Веліканов та ін. – К.: УкрДГРІ, 2007. – 96 с.

28. Тектонічна карта України. Масштаб 1:1 000 000. Частина ІІ. Тектоніка фундаменту Українського щита. Пояснювальна записка до “Тектонічної карти фундаменту Українського щита” масштабу 1:2 000 000/В. П. Кирилюк. – К.: УкрДГРІ, 2007. – 78 с.

29. Харленд У. Б. Шкала геологического времени/У. Б. Харленд, А. В. Кокс, П. Г. Ллевеллин и др. – М.: Мир, 1985. – 140 с.

30. Van Kranendonk M. J. Precambrian/ M. J. Van Kranendonk, J. Gehling, G. Shields// J. G. Ogg, G. Ogg, F. Gradstein. The Concise Geologic Time Scale. Cambridge University Press., 2008. – P. 23–36.

REFERENCES 1. Bibikova E. V. Oldest Rocks of Earth: isotopic geochronology and geochemistry of isotopes//Mineralohichnyi zhurnal. – 2004. – V. 26.

– № 3. – P. 13–20. (In Russian).

2. Bobrov A. B., Kyrylyuk V. P., Goshovskij A. V. et al. Granulite structural-formational complexes of the Ukrainian shield – European stratotype. – Lvov: ZUKC, 2010. – 160 p.(In Russian).

3. Geology of the USSR. Vol. V. Ukrainian SSR and Moldavian SSR. Part I. Geological description of platform part. – Moskva: Gosgeoltehizdat, 1958. – 1000 p. (In Russian).

4. Geochronology of the Precambrian of Ukraine/Editor N. P. Semenenko. – Kyiv: Naukova dumka, 1965. – 262 p. (In Russian).

5. The report to elaborate on the correlation stratigraphic scheme of Precambrian formations of the Ukrainian shield/I. M. Jetingof, Ja. P. Bilynskaja, B. Z. Berzenin et al. – Kiev: Mingeo Ukrainy, CTJe, 1983. – 51 p. (In Russian).

6. Map of geological formations of Precambrian of the Ukrainian shield. Scale 1:500 000.

Explanatory note/V. P. Kyrylyuk, V. D. Kolij, V. I. Lashmanov et al. – Kiev: CTJe, 1991. – 116 p.

(In Russian).

7. Kyrylyuk V. P. Precambrian formations of the South-Western edge of the Aldan-Vitim shield//Vestnik Lvovskogo universiteta. Serija geologicheskaja. – 1964. – Iss. 2. – P. 63–69. (In Russian).

137

8. Kyrylyuk V. P. Geology and formation conditions for the Precambrian complexes of the South-Western edge of the Aldan-Vitim shield.

Avtoreferat dissertacii kandidata geologo-mineralogicheskih nauk. – Lvov, 1966. – 23 p. (In Russian).

9. Kyrylyuk V. P. Stratigraphy of Precambrian of western part of the Ukrainian shield.

Article 1. Stratigraphic complexes of Precambrian and formations of Early Archean//Geologicheskij zhurnal. – 1982. – V. 42. – № 3. – P. 88–103. (In Russian).

10. Kyrylyuk V. P. Stratigraphy of Precambrian of western part of the Ukrainian shield.

Article 2. Formations of the Late Archean and Proterozoic and summary stratigraphic scheme// Geologicheskij zhurnal. – 1982. – V. 42. – № 4.

– P. 30–41. (In Russian).

11. Kyrylyuk V. P. About the stratotypical areas and stratotypes of the Precambrian of the western part of the Ukrainian shield//Geologicheskij zhurnal. – 1986. – V. 46. – № 2. – P. 36– 46. (In Russian).

12. Kyrylyuk V. P. Geological evolution and geochronology of the granulite complex of the South Bug River in the western part of the Ukrainian shield/Izotopnoe datirovanie processov rudoobrazovanija, magmatizma, osadkonakoplenija i metamorfizma.

III Rossijskaja konferencija po izotopnoj geohronologii. 6–8 ijunja 2006 g., Moskva, IGEM RAN. Materialy konferencii. – V. 1.

– Moskva: Geos, 2006. – P. 300–306. (In Russian).

13. Kyrylyuk V. P. Granulito-gneissic complex of the Sount Bug River as European stratotype of the Lower Archean//Mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija “Stratigrafija, geohronologija i korreljacija nizhnedokembrijskih porodnyh kompleksov fundamenta Vostochno-Evropejskoj platformy”. Tezisy dokladov. – Kiev: UkrGGRI, 2010. – P. 87–91.

(In Russian).

14. Kyrylyuk V. P. Granulitic complex of the Sount Bug River/A. B. Bobrov, V. P. Kyrylyuk, A. V. Goshovskij et al. Granulite structural-formational complexes of the Ukrainian shield – European stratotype. – Lvov: ZUKC, 2010. – P. 8–63.

(In Russian).

15. Correlation сhronostratigraphic scheme of Early Precambrian of the Ukrainian shield (explanatory note)/K. Yu. Yesypchuk, O. B. Bobrov, L. M. Stepaniuk et al. – Kyiv: UkrDGRІ, 2004.

– 30 p. (In Ukrainian).

16. Lazko E. M. Geological structure of the western part of the Aldan crystalline massif.

138

– Lvov: izdatelstvo Lvovskogo universiteta, 1956.

– 198 p. (In Russian).

17. Lazko E. M., Kirilyuk V. P., Lysak A. M. et al. Lower Precambrian stratigraphic scheme of the Ukrainian shield (on formational basis)//Geologicheskij zhurnal. – 1986. – V. 46. – № 2. – P. 18– 26. (In Russian).

18. Lazko E. M., Kyrylyuk V. P., Sivoronov A. A., Yacenko G. M. Geological complexes of the Precambrian of southwest part of the Ukrainian shield and principles of their allocation//Sovetskaja geologija. – 1970. – № 6. – P. 28– 43. (In Russian).

19. Lazko E. M., Kyrylyuk V. P., Sivoronov A. A., Yacenko G. M. Tectonic situation and age of Early Precambrian complexes of the western part of the Ukrainian shield//Geologicheskij sbornik Lvovskogo geologicheskogo obshhestva.

– 1973. – № 14. – P. 5–16. (In Russian).

20. Lazko E. M., Kyrylyuk V. P., Sivoronov A. A., Yacenko G. M. Lower Precambrian of the western part of the Ukrainian shield. (Age complexes and formations). – Lviv: Vyshha shkola, 1975. – 239 р. (In Russian).

21.

Lobach-Zhuchenko S. B., Stepanjuk L. M., Ponomarenko A. N. et al. Age of Zircons from Enderbite-Gneisses of the Middle Bug Area (Dniester-Bug Megablock of the Ukrainian shield)//Mineralohichnyi zhurnal. – 2011. – V. 33.

– № 1. – P. 3–14. (In Russian).

22. Message//Mineralni resursy Ukrainy.

– 2013. – № 1. – P. 7–8. (In Ukrainian).

23. Polovinkina Ju. Ir. Stratigraphic division and reconstruction of the source material gneiss series of the Ukrainian crystalline massif//Problemy osadochnoj geologii dokembrija. – Iss. 2.

Voprosy litologii i rudonosnosti dokembrijskih metamorficheskih tolshh. – Moskva: Nedra, 1967.

– С. 113–119. (In Russian).

24.

Conference Conclusions//Obshhaja stratigraficheskaja shkala Rossii: sostojanie i perspektivy obustrojstva. Vserossijskaja konferencija. Moskva, Geologicheskij institut RAN, 23–25 maja 2013. – Moskva: GIN RAN, 2013.

– 3 p. (In Russian).

25. Stratigraphic Code of Ukraine/Responsible editor P. F. Gozhyk. – Kyiv, 2012. – 66 p. (In Ukrainian).

26.

Stratigraphy of the UkrSSR. Vol. І. Precambrian/Responsible editor M. P. Semenenko, L. G. Tkachuk. – Kyiv: Naukova dumka, 1972. – 348 p. (In Ukrainian).

27. Tectonic map of Ukraine. Scale 1:1 000 000.

Part I.Explanatory note/S. S. Kruglov,Yu. O. Arsirii, V. Ya. Velіkanov et al. – Kyiv: UkrDGRІ, 2007. – 96 p. (In Ukrainian).

28. Tectonic map of Ukraine. Scale 1:1 000 000.

Part II. Tectonics of Basement of the Ukrainian shield. Explanatory note to the “Tectonic map of Basement of the Ukrainian shield” of scale 1:2 000 000/Kyrylyuk V. P. – Kyiv: UkrDGRІ, 2007. – 78 p. (In Ukrainian).

29. Harland W. B., Cox A. V., Llewellin P. G. et al. A geologic times scale. – Moskva: Mir, 1985.

– 140 p. (In Russian).

30. Van Kranendonk M. J. Precambrian// J. G. Ogg, G. Ogg, F. Gradstein. The Concise Geologic Time Scale. Cambridge University Press, 2008. – P. 23–36.

Р у к о п и с о т р и м а н о 08.04.2015.

В. П. Кирилюк, Львовский национальный университет имени Ивана Франка, Kyrylyuk.V@i.ua ЕЩЕ РАЗ О ПРОБЛЕМАХ СТРАТИГРАФИИ ПОБУЖСКОГО ГРАНУЛИТОВОГО КОМПЛЕКСА (в святи с составлением новой региональной стратиграфической схемы нижнего докембрия Украинского щита) Статья 1. Общие сведения и деление побужского стратиграфического комплекса на свиты Действующая “Корреляционная хроностратиграфическая схема нижнего докембрия Украинского щита” (КХС УЩ) была утверждена в 2003 году и уже давно требует обновления. Важную роль в понимании стратиграфии и геологического развития фундамента Украинского щита играет правильная оценка структурно-стратиграфического положения побужского гранулито-гнейсового комплекса, его места в общей геохронологической шкале докембрия, а также обоснованность его стратиграфического расчленения. Со времени выделения побужского комплекса в 60-х годах ХХ ст. эти представления неоднократно менялись, главным образом в связи с обновлением изотопных датировок и игнорированием известных геологических данных. В КХС УЩ данные о побужском комплексе также показаны в искаженном виде. В цикле статей приведена краткая история представлений о стратиграфии побужского комплекса, показано, что решающую роль в его современном расчленении сыграли геолого-формационные исследования. Дано обоснование стратиграфического расчленения побужского комплекса, рассмотрены геологические данные об объеме, соотношении и относительной стратиграфической последовательности свит. Сделан вывод о согласном залегании всех свит в едином непрерывном разрезе. Рассмотрена эволюция взглядов на объем и возрастные соотношения днестровско-бугской и бугской серий, в которые входят свиты побужского комплекса. Показано, что в разных схемах серии отличались наборами и составом свит, а также своим положением в общей и региональной геохронологических шкалах. Не отвечают современным данным набор и последовательность свит днестровско-бугской и бугской серий в КХС УЩ и их корреляция с международной “Шкалой геологического времени” (GTS), которая составляет основу КХС УЩ. Автор предлагает не включать в новую стратиграфическую схему докембрию УЩ названия “днестровско-бугская” и “бугская” серии, как не отвечающие требованиям “Стратиграфического кодекса Украины” (2012 г.). Побужский стратиграфический комплекс в целом целесообразно выделить в качестве “нижнего архея”, который соответствует “еоархею” GTS. Ключевые слова: нижний докембрий, архей, побужский гранулитовый комплекс, стратиграфический комплекс, суперкрустальная формация, свита, стратиграфическая схема, Международная стратиграфическая шкала, Украинский щит.

139

V. P. Kyrylyuk, Lviv National University of the name of Ivan Franco, Kyrylyuk.V@i.ua REVISITING THE ISSUES WITH THE STRATIGRAPHY OF THE BUG GRANULITE COMPLEX (a commentary on forming a new regional stratigraphic scheme for the Lower Precambrian of the Ukrainian Shield) Article 1. General information and division of the Bug stratigraphic complex into suites The present “Correlation chrono-stratigraphic scheme for the Lower Precambrian of the Ukrainian Shield” (CCS US) was adopted in 2003 and is long overdue for an update. The key role in the understanding of the startigraphy and the geological development of the foundation of the Ukrainian Shield (US) is played by the correct evaluation of the structural-stratigraphic condition of the Bug granulite-gneiss complex and its place in the overall Precambrian geo-chronological scale, as well as the grounds behind its stratigraphic division. Since the Bug complex was isolated in the 1960 s, this understanding underwent several revisions- mostly due to the updates in isotope dating, as well as through ignoring geological data. The CCS US also presents skewed data on the Bug complex.

The series of articles provides a brief conceptual history of the Bug complex; it shows that the decisive role in its modern division was played by geo-formational data. It provides the grounds for the stratigraphic division of the Bug complex and examines the geological data concerning the volume, inter-relations, and the relative stratigraphic sequencing of suites. It concludes that the all suites are sequential in a single continuous slice. The articles examine the evolution of the views on the volume and age correlations of the Dniester-Bug and Bug series, which include the Bug complex suites. They show that in different schemes, the series varied by the quantity and content of suites, as well as by their general location in the overall and regional geo-chronological scales. The list and sequencing of the Dniester-Bug and Bug series foundations in the CCS US and their correlation to the international “Geological Time Scale” (GTS), which is the basis for the CCS US does not match the modern available data. The author proposes to omit the names “Dniester-Bug” and “Bug” series from the new stratigraphic scheme of the Precambrian of the US, since they do not meet the requirements of the “Ukrainian Stratigraphic Code” (2012). The Bug stratigraphic complex as a whole should be divided as “lower Archean”, which correlates with the “Eoarchean” on the GTS. Keywords: Lower Precambrian, Archean, Bug granulite complex, stratigraphic complex, supercrystal formation, suite, stratigraphic scheme, International Stratigraphic Scale, Ukrainian Shield.

140

УДК 551.217.3(084.4)(477.9)

В. М. Гулій, д-р геол.-мінерал. наук, завідувач кафедри петрографії, vgul@ukr.net, Г. М. Петруняк, аспірант (Львівський національний університет імені Івана Франка)

РЕЧОВИННИЙ СКЛАД ПОТОКІВ ГРЯЗЬОВОГО ВУЛКАНА СЕЛА КОЛІНКІВЦІ ЧЕРНІВЕЦЬКОЇ ОБЛАСТІ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЙОГО ДІЯЛЬНОСТІ Проаналізовано систематизовані відомості про грязьовий вулкан у с. Колінківці (Чернівецька область) і його діяльність. Виявлено риси подібності та відміни його від подібних об’єктів в Україні. Досліджено речовинний склад грязьових потоків вулкана в с. Колінківці в стадії його спокійної діяльності і виявлено, що головними мінералами їх є хлорит, слюди, кварц, польові шпати і карбонати. Показано значення грязьового вулкана в с. Колінківці як потенційного об’єкта для наукового та видовищного туризму. Ключові слова: грязьові вулкани, с. Колінківці, Чернівецька область.

Вступ та постановка проблеми. Грязьові вулкани, хоча й менш ефективні за своїми масштабами і результатами діяльності, ніж їх близькі родичі магматичного походження – власне вулкани, викликають постійне зацікавлення як у місцевого населення, що живуть під знаком можливих катастрофічних явищ, так і в геологів, які намагаються зрозуміти природу цих специфічних природних утворень та оцінити їх значення для нагальних потреб [1, 15, 24]. Своє визначення – вулкани, вони отримали від зовнішньої звичної будови, подібної до конуса у справжніх вулканів, а уточнення назви – грязьові, за переважаючою формою виділень продуктів їх діяльності у вигляді грязьових потоків. Часто ж грязьові вулкани не мають чітко вираженого конуса, в силу високої пластичності потоків, а якщо він і присутній, то видається лише зменшеною копією конусів магматичних вулканів. У деяких грязьових вулканах (наприклад, Джау-Тепе на Керченському півострові) спостерігаються і конусоподібні форми, і площинні виливи потоків, залежно від їх активності та агрегатного стану матеріалу, що виноситься на поверхню. Просторове сумі-

щення грязьових вулканів з промисловими нафтовими та газовими проявами дало підстави вважати їх генетично пов’язаними [3, 27], а тому наявність грязьових вулканів вдається використати як індикатор імовірних нафтогазових проявів у маловивчених ділянках. Зазвичай діяльність грязьових вулканів спокійна, без катастрофічних наслідків, однак, відомі випадки, коли не прогнозовані викиди матеріалу, супроводжуючись грандіозними вибухами, призводили до нещасних випадків [17, 18, 29]. Таким чином, грязьові вулкани – вельми цікаві об’єкти наукового дослідження і важливі з практичного погляду. Останнє підсилюється підвищенням уваги до них, як туристичних об’єктів, що додають привабливості відомим і уже знаним територіям. Аналіз останніх досліджень. До останнього часу в Україні традиційними об’єктами для вивчення геологами і відвідування туристами були грязьові вулкани Криму [5, 11]. Однак, тепер дедалі більше інформації з’являється про грязьові вулкани Прикарпаття, які стають відомими переважно з популярних видань і переказів очевидців, що їх відвідували. Щодо цього

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 2/2015

© В. М. Гулій, Г. М. Петруняк, 2015

141

більше повезло вулкану в с. Старуня (Івано-Франківська область), очевидно через відомі тут археологічні відкриття та знахідки добре збережених решток носорогів і мамонта ще в минулому столітті [22, 29]. Започатковані наукові історичні та зоологічні експедиції в цей район останнім часом доповнились і геологічними напрямами завдяки програмі Геокарти [29], що дають можливість познайомитися, крім грязьового вулкана, і з давніми нафтовими промислами і видобутком озокериту. Грязьовий вулкан поблизу с. Старуні виник у 1977 році, як і подібні об’єкти в інших регіонах світу [18, 20, 21, 29], унаслідок реакції на землетруси в суміжних геологічних структурах. Значно менше повезло грязьовому вулкану в с. Колінківці (Чернівецька область), початок діяльності якого місцеві дослідники зараховують до 200 чи навіть 300 років тому. Завдяки загальному ентузіазму колективу середньої школи с. Колінківці та самовідданій діяльності вчителя географії цієї школи Олександра Бойка зокрема, відомості про наявність грязьового вулкану в околицях с. Колінківці стали доступні широкому загалу. У результаті цього поступово вулкан зацікавлює різних дослідників – географів, екологів, геологів, повідомляються в пресі різноманітні відомості про зміну його активності і використання в побуті матеріалів із потоків вулкана місцевими жителями. Це дає можливість оцінити еволюцію морфології вулкана в часі, міграцію його основного конуса, виявити синхронну реакцію на сейсмічну активність у відомій зоні Вранча в Румунії чи віддаленіших регіонах світу. Постановка завдання. Попри наявність відомостей про особливості грязьового вулкана в с. Колінківці чимало проблем залишається тут невирішеними, втім, як це завжди буває з новими об’єктами, до вивчення яких поступово додається дедалі більше дослідників. Зокрема речовинний склад потоків, що виділяються з вулкана, і на сьогодні залишався не вивченим. Безсумнівний зв’язок матеріалу, що виноситься з глибин, із геологічними утвореннями

142

певного складу й віку не був обґрунтований, а особливості зміни з часом складу вод потоків, їх кислотно-лужні характеристики, причини постійних температурних умов мають фрагментарний характер. Ці обставини заставили провести цілеспрямовані дослідження з вивчення речовинного складу потоків грязьового вулкана с. Колінківці, визначення загальних рис його активності в межах спостережень і пам’яток місцевих жителів, виявлення рис подібності і відмін від подібних об’єктів в Україні і світі, оцінці можливого започаткування його систематичного спостереження, а також набуття цим об’єктом статусу геологічної пам’ятки. Отримані результати цієї наукової розвідки і стали основою для цієї статті. Виклад основного матеріалу Методика досліджень Вивчення грязьового вулкана в с. Колінківці проводилось після обстеження характеру діяльності грязьового вулкана поблизу с. Старуня під час експедиційних робіт літом 2014 року. Грязьовий вулкан розміщений на північно-східній околиці села Колінківці в долині річки Рокитної серед невеликих пагорбів (фото 1). За свідченням місцевих дослідників, у минулі часи вулкан змінював місце розміщення через обвали чи антропогенну діяльність, однак згодом пробивався неподалік, змінюючи час від часу свою активність, під час підвищення якої з’являлися два – три додаткових кратери, а грязьові маси розтікалися на 20 м. На момент обстеження вулкан представляв собою блюдцеподібне ізометричне озерце діаметром до півметра, заповненого досить рідкою глинистою сумішшю зеленувато-сірого кольору (фото 2), що постійно стікає до тальвегу (фото 3). Поверхня озерця досить спокійна, хоча легкі періодичні хвильки вказують на підтікання матеріалу. За морфологією, розмірами і цими ознаками грязьові вулкани поблизу сіл Старуні і Колінківці вельми подібні. Попри невелику поверхню глибина вулкана значна – занурена рука, навіть ви-

довжена молотком, не дістає до дна, а, за місцевими переказами, намагання оцінити його глибину зв’язаними кількаметровими жердинами не мали успіху. За формою глибинної частини вулкан нагадує трубоподібну нору округлої форми і за цією ознакою не відрізняється від морфології побічних кратерів, утворених на схилах грязьового вулкана Джау-Тепе, які, однак, на відміну від грязьового вулкана в с. Колінківці в періоди спокою є порожніми, що спостерігається і в інших регіонах [19]. Відбір проб для вивчення речовинного складу грязьового потоку проводився з твердої частини бортів жерла та глинистої суміші потоку в жерлі. Проби зі стінок каналу вулкана відібрано за допомогою керна-трубки діаметром 15 мм на доступну для відбору глибину в 60 см. У подальшому матеріал з керна вилучено за допомогою металевого шомпола і після просушування його розділено на окремі інтервали завдовжки 3–5 см.

З жерла вулкана відібрано глинисту пробу об’ємом 1,5 дм3, яка згодом відстоювалася у вертикальному положенні в лабораторії протягом двох тижнів. Стратифікований після відстоювання матеріал розділено за допомогою шприца об’ємом 20 см3 на шість окремих проб і розкладено в склянки з герметичними кришками. З нижньої проби відмучуванням отримана важка фракція, яка однак містить карбонати. Це виявлено під час обробки її частини 10 %-м розчином соляної кислоти. На всіх етапах відбору і підготовки проб визначалось pH середовища, яке виявилось на диво стабільним і навіть через 14 днів мало відхилилось від показника приблизно 7,5. Відносно стабільним виявився і рівень радіації кожної з проб, який був у межах 11 мкР/год. З проб в окремих склянках відбирався матеріал для рентгенофазового аналізу, який попередньо просушувався в сушильній шафі протягом 18 годин, а потім розтирався в агатовій ступці до потрібного стану.

Фото 1. Місце розміщення грязьового вулкана в околицях с. Колінківці. Долина річки Рокитної

143

Фото 2. Кратер грязьового вулкана с. Колінківці, заповнений водно-глинистою сумішшю літом 2014 року

Фото 3. Постійне витікання водно-глинистої суміші із жерла грязьового вулкана с. Колінківці

144

Рентгенофазовий аналіз проводився на рентгенівському дифрактометрі ДРОН – 3М з двома щілинами Соллера з фільтрованим CuKα – випромінюванням. Запис дифрактограм вівся в інтервалі кутів подвійного відбиття 2θ – 2–65° у покроковому режимі через 0,05° 2θ при рахунку в кожній вузловій точці протягом 3 секунд. Визначення положень дифракційних максимумів проводилось з допомогою графічної програми ORIGIN 7,5. Якісний фазовий аналіз здійснювався з використанням стандартних порошкових рентгенограм мінералів, які зібрані в PDF-2 файлі Міжнародного центру дифракційних даних [28], і літературних даних для відповідних мінералів [2, 8, 16, 26]. Отримані результати За допомогою рентгенофазового аналізу у всіх вивчених пробах виявлено кварц, шаруваті силікати – хлорит і слюду, польовий шпат і карбонати. На отриманих дифрактограмах спостерігаються дві близькі до цілочислових серій дифракційних відбиттів з міжплощинними відстанями, близькими до: 14,14 (001); 7,084 (002); 4,72 (003); 3,534 (004); 2,827 (005) Å і до: 9,94 (001); 4,983 (002); 3,32 (003); 2,485 (004) Å (у дужках вказано індекси Міллера базальних відбиттів). Перша серія відбиттів зв’язана з наявністю в досліджених пробах хлориту. Це підтверджується також характерним для нього співвідношенням інтенсивностей ліній [8], які спостерігаються на порошкових дифрактограмах – для хлоритів базальні дифракційні рефлекси з непарними індексами Міллера слабші, ніж наступні парні. Друга цілочислова серія базальних відображень є типовою для слюд. Проявлені інтенсивні вузькі дифракційні лінії з міжплощинними відстанями: 4,26; 3,345; 2,459; 2,281; 2,238; 2,212; 1,981; 1,819; 1,672; 1,543 і 1,454 Å указують на значний уміст у досліджуваних пробах добре окристалізованого кварцу. Найінтенсивніші лінії кварцу спостерігаються на дифрактограмах зразків № 6 (в) і № 3/1. Це проби, де власне і було проведено штучне збагачення важкої фракції способом відмучування.

Дифракційні відображення близькі до 6,34; 3,232 і 3,187 Å свідчать про наявність польових шпатів. Виявлені карбонати – кальцит і доломіт діагностуються за характерними дифракційними лініями, близькими до: 3,85; 3,033; 2,491; 2,285; 2,092; 1,912; 1,873; 1,603 Å і 4,03; 3,70; 2,885; 2,194; 2,01; 1,804; 1,786 Å відповідно. Крім цього, на деяких дифрактограмах проявляється слабе відбиття в області 2,79 Å, що може бути пов’язане з наявністю в пробі карбонату заліза (II) – сидериту [29]. Глинисті мінерали – вермикуліт, сапоніт, монтморилоніт або їх змішаношаруваті відміни, судячи з випуклості інтенсивності фону на дифрактограмах, що спостерігається в області малих кутів подвійного відображення в районі піку 001 хлориту, очевидно присутні в невеликій кількості в пробах, однак точна оцінка їх кількості потребує додаткових досліджень [16, 26]. Обговорення результатів Попри рідкість появи грязьових вулканів у Західній Україні видається закономірним їх знаходження в масштабній за протяжністю зоні північно-західного – південно-східного простягання вздовж північного схилу Карпат. Хоча час появи грязьового вулкана поблизу села Старуня в його сучасному прояві визначається 1977 роком, безсумнівним є існування подібних кратерів і в більш ранні часи. Зокрема збереженість знахідок решток носорогів і мамонта пояснюється спільною дією нафто-озокеритової і глинисто-бітумної суміші з попередника сучасного грязьового вулкана в цьому районі, яка і консервувала їх [22, 29]. У південно-східному напрямку від с. Старуні відомі численні поверхневі прояви активності газових виділень і виливів нафти, які однак не переросли в грязьові вулкани, хоча за усними повідомленнями місцевих мешканців вони можуть бути виявлені в більш віддалених і менш обжитих районах. Жителі більш густозаселених місць часто повідомляють про різні феноменальні прояви газової діяльності, які однак потрібно перевіряти та уточнювати. Так, у с. Загайпілля поблизу Коломиї,

145

в колодязі однієї з мешканок села проявилось періодичне інтенсивне виділення бульбашок, а температура води різко піднялась. Хоча одним з пояснень цьому явища є техногенне забруднення, в сукупності з іншими відомостями видається, що це природний прояв. Незважаючи на зміну гірського рельєфу до більш спокійних форм в межиріччі Прута і Дністра уже на території Молдови, також відомі грязьові вулкани. Зокрема на околицях села Бербоень за активності грязьового вулкана в минулому столітті виверження грязьових мас від сірого до жовтого кольору відбувалось з трьох його жерл. Якщо порівняти рельєф цієї території і Керченського півострова, то видається, що саме в рівнинній частині найбільш звичними є прояви грязьового вулканізму. Крім вулкана Джау-Тепе, форми грязьових вулканічних апаратів у таких місцях є плоскими з переважним спокійним виливом глинистої маси. В активніші періоди в цій суміші з’являються і бітумні виділення, а по їх поверхні часто розтікаються нафтові плівки. Безперечно, що при цьому проявляється прямий зв’язок складу грязьового потоку з породами, на поверхні яких розміщені грязьові вулканічні апарати. Однак характер такого зв’язку залишається не зовсім однозначним, оскільки для апаратів відзначаються великі глибини, значно більші потужностей умісних порід [17, 19]. За результатами буріння, наприклад, у румунському грязьовому вулкані Пиклеле Мике визначено розвиток грязьової брекчії до глибини 3 618 м [12]. Самостійність характеру діяльності грязьових вулканів підкреслюється так само постійною температурою їх грязьової суміші, яка не залежить від зовнішніх умов. Таким чином, навіть у сильні морози грязьові вулкани не скуті кригою. Роль фундаменту для грязьового вулкана с. Колінківці відіграє міоценова пачка осадових порід, до яких приурочені прояви озокериту, нафти й газу [4], що може пояснювати їх появу у вулканічних виділеннях у періоди зростання активності діяльності вулкана. Хоча роль цих міоценових порід як материнських чи колекторських, остаточно не визначена, безсумнівно, що поява вуглеводневих виділень є індикатором пер-

146

спективності району розвитку грязьових вулканів на виявлення родовищ вуглеводнів, що доказано в численних відомих нафтогазових регіонах світу [7, 13, 14, 17, 27]. Висновки Результати дослідження грязьового вулкана в районі с. Колінківці показує, що він характеризується рисами подібності з аналогічними об’єктами в Україні і світі [23, 25]. Особливості його діяльності типові для грязьових вулканів і представлені періодами його спокійного життя та активізації в час землетрусів чи інших катаклізмів у віддалених від Колінківців районах на сотні і тисячі кілометрів. Хлорит, слюда, кварц, польові шпати і карбонати є типовими мінералами в грязьових потоках, але відрізняються від набору мінералів із порід низки відомих нафтогазоносних районів, наприклад, через відсутність монтморилоніту [5, 9, 30]. У грязьових потоках району Колінківців також відсутні новоутворення, які виявлено для вулкана Старуня чи в потоках Керченського півострова [6, 9, 10, 22, 29]. Визначальною є також поява вуглеводневих проявів у моменти активізації вулкана, що можна використати в подальшому для оцінки перспектив району на виявлення промислових родовищ газу й нафти. Подальше системне вивчення характеру діяльності грязьового вулкана в с. Колінківці потрібно організувати на постійній основі, яка б дала можливість простежити зміну його характеристик у часі і прив’язати ці зміни до змін сейсмічності в районах, які вважаються впливовими на діяльність вулкана. Такі дослідження вже були започатковані в середній школі с. Колінківці, але вимагають наукового та методичного підкріплення в подальшому. Масштабний антропогенний вплив на довкілля навкруги грязьового вулкана в с. Колінківці потребує зусиль для надбання цим об’єктом статусу геологічного пам’ятника. Ураховуючи велике наукове значення вивчення цього грязьового вулкана та його привабливість як туристичного об’єкта, необхідна велика рекламна та інформаційна робота з висвітлення його особливостей і переваг доступними засобами.

Подяки. Автори вдячні за інформацію і сприяння проведенню польових робіт з вивчення грязьового вулкана колективу середньої школи с. Колінківці та за допомогу у виконанні аналітичних робіт академіку НАНУ О. М. Пономаренку. ЛІТЕРАТУРА 1. Ахундов И. Д. Механизм образования грязевых вулканов и основы их мониторинга/Ахундов И. Д., Гусейнов М. А., Солодилов Л. Н.//Разведка и охрана недр. – 2003.

– № 2. – С. 26–28.

2. Васильев Е. К., Васильева Н. П. Рентгенографический определитель карбонатов.

– Новосибирск: Наука, 1980. – 143 с.

3. Горин В. А. Глубинные разломы, газонефтяной вулканизм и залежи нефти и газа западного борта Южно-Каспийской впадины/ Горин В. А., Буниат-Заде З. А. – Баку: Аз. гос. изд-во, 1971. – 190 с.

4. Ковалевский С. А. Перспективы нефтеносности и газоносности советской Буковины и задачи геологических исследований/Ковалевский С. А.//Труды Карпатского НИИ.

– 1949. – Вып. 1. – С. 9–23.

5. Нестеровский В. А. Активизация грязевулканической деятельности КерченскоТаманской области/Нестеровский В. А.//Геол. журнал. – 1990. – № 1. – С. 138–143.

6. Нестеровський В. А. Сезонні мінерали Булганацького й Тарханського грязьових вулканів на Керченському півострові/Нестеровський В. А., Деяк М. А.//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2008. – № 3.

– C. 76–83.

7. Рахманов P. P. Грязевые вулканы и их значение в прогнозировании газонефтеносности недр/Рахманов P. P. – М.: Недра, 1987. – 174 с.

8. Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты)/Под ред. В. А. Франк-Каменецкого. – Л.: Недра, 1983. – 359 с.

9. Титова Н. О. Состав песчано-глинистой фракции сопочной брекчии грязевого вулкана Джау-Тепе на Керченском полуострове/Титова Н. О., Нестеровский В. А., Деяк М. А., Ступина Л. В.//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2013. – № 4. – C. 90–94.

10. Холодов В. Н. Грязевые вулканы: распространение и генезис/Холодов В. Н.//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2012. – № 4. – C. 5–27.

11. Шнюков Е. Ф. Грязевой вулканизм и рудообразование/Шнюков Е. Ф., Наумен-

ко П. И., Лебедев Ю. С. и др. – Киев: Наукова думка, 1971. – 332 с.

12. Шнюков Е. Ф. Газовый вулканизм в Румынии. Статья 1/Шнюков Е. Ф., Панин Н. С., Дину К. и др.//Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2008. – № 3. – C. 90–102.

13. Якубов А. А. Грязевые вулканы Азербайджанской ССР/Якубов А. А., Ализаде А. А., Зейналов М. М. – Баку: Изд. АН АзССР, 1971. – 255 с.

14. Якубов А. А. Грязевой вулканизм Советского Союза и его связь с нефтегазоносностью/Якубов А. А., Григорьянц Б. В., Алиев А. А. и др. – Баку: Изд. ЭДМ, 1980. – 162 с.

15. Bonini M. Mud volcanoes: Indicators of stress orientation and tectonic controls/Bonini M.//Earth-Science Reviews. – 2012. – V. 115.

– P. 121–152.

16. Brindlay G. W., Brown G. Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification//L., Miner. Soc., 1980. – 495 p.

17. Chiu Jui-Kun. Distribution of Gassy Sediments and Mud Volcanoes Offshore Southwestern Taiwan/Chiu Jui-Kun, Tseng Wei-Hao, Liu Char-Shine//Terr. Atmos. Ocean. Sci. – 2006.

– V. 17. – No. 4. – P. 703–722.

18. Davies R. J. Birth of a mud volcano: East Java, 29 May 2006/Davies R. J., Swarbrick R. E., Evans R. E., Huuse M.//GSA Today. – 2007.

– V. 17. – No. 2. – P. 4–9.

19. Dimitrov L. I. Mud volcanoes – the most important pathway for degassing deeply buried sediments/Dimitrov L. I.//Earth-Science Reviews.

– 2002. – V. 59. – P. 49–76.

20. Feseker T. Active mud volcanoes on the upper slope of the western Nile deep-sea fan – first results from the P362/2 cruise of R/V Poseidon/ Feseker T., Brown K. R., Blanchet C. et al.//GeoMar Lett. – 2010. – No. 2. – P. 24–28.

21. Kassi A. M. Newly discovered mud volcanoes in the Coastal Belt of Makran, Pakistan – tectonic implications/Kassi A. M., Khan S. D., Bayraktar H. et al.//Arab J. Geosci. – 2013. – V. 25. – P. 12–17.

22. Kotarba M. J. Sklad і geneza weglochatego ze Staruni (Karpaty Ukrainskie)/Kotarba M. J.// Przwgl. Geol. – 2000. – V. 50. – P. 531–534.

23. Kusumoto S. Vertical movement during the quiescent phase of the Murono mud volcano, Niigata, Japan/Kusumoto S., Sudo K., Kawabata M. et al.//Earth, Planets and Space. – 2014.

– V. 66. – P. 14.

24. Manga M. Large historical eruptions at subaerial mud volcanoes, Italy/Manga M., Bonini M.//Nat. Hazards Earth Syst. Sci. – 2012.

– V. 12. – P. 3377–3386.

147

25. Mazzini A., Svensen H., Akhmanov G. G., Aloisi G., Planke S., Malthe-Sørenssen A. Istadi Triggering and dynamic evolution of the LUSI mud volcano, Indonesia//Earth and Planetary Science Letters. – 261. – 2007. – P. 375–388.

26. Nemecz E. Clay minerals. – Budapest: Akademiai Kiado, 1981. – 547 p.

27. Planke S. Mud and fluid migration in active mud volcanoes in Azerbaijan/Planke S., Hovland S., Banks D. A. et al.//Geo-Mar Lett. – 2003.

– No. 2. – P. 258–268.

28. Powder Diffraction File//International Centre for Powder Diffraction Data. – Pennsylvania, 2000.

29. Przewodnik geoturystyczny po szlaku GEO-KARPATY Krosno – Boryslaw – Jaremcze/Praca zbiorowa pod redakcia I. M. Bubniaka i A. T. Soleckiego. – Krosno: Ruthenus, 2013. – 143 p.

30. Yassir N. A. Mud volcanoes and the behavior of over pressured clays and silts. Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy in Geological Sciences/Yassir N. A. – 1989. – London.

REFERENCES 1.

Ahundov I. D., Gusejnov M. A., Solodilov L. N. Mechanism of mud volcanoes origin and basement of their monitoring//Razvedka i ohrana nedr. – 2003. – № 2. – P. 26–28. (Іn Russian).

2. Vasilev E. K., Vasileva N. P. X-ray dictionary of carbonates. – Novosibirsk: Nauka, 1980. – 143 p. (Іn Russian).

3. Gorin V. A., Buniat-Zade Z. A. Depth faults, gas-oil volcanism and gas and oil deposits of the western side of the depression. – Baku: Az. gos. izd-vo, 1971. – 190 p. (Іn Russian).

4. Kovalevskij S. A. Oil and gas perspectives of the Soviet Bukoviny and tasks its geological investigations//Trudy Karpatskogo NII. – 1949.

– Iss. 1. – P. 9–23. (Іn Russian).

5. Nesterovskij V. А. Activation of mud volcanoes activity of the Kerch-Taman province//Geol. zhurn. – 1990. – № 1. – P. 138–143. (Іn Russian).

6. Nesterovskyi V. А., Deiak M. А. Season minerals Bulganatsk and Tarchansk mud volcanoes at the Kertch peninsula//Geologija i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana. – 2008.

– № 3. – P. 76–83. (Іn Ukrainian).

7. Rahmanov R. R. Mud volcanoes and its importance for prognosis of gas and oil in rocks.

– Moskva: Nedra, 1987. – 174 p. (Іn Russian).

8. Radiographical main types of rock-forming minerals (layered and carcass silicates)/Pod red.

V. A. Frank-Kameneckogo. – Leningrad: Nedra, 1983. – 359 p. (Іn Russian).

9. Titova N. O., Nesterovskij V. A., Dejak M. A., Stupina L. V. Composition of

148

sandstone-clay fractions of hill breccia of the Dzhau-Tepe volcanoes at the Kertch peninsula// Geologija i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana. – 2013. – № 4. – P. 90–94. (Іn Russian).

10. Holodov V. N. Mud volcanoes: distribution and genesis//Geologija i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana. – 2012. – № 4. – P. 5–27. (Іn Russian).

11. Shnjukov E. F., Naumenko P. I., Lebedev Y. S. i dr. Mud volcanism and ore formation.

– Kiev: Nauk. dumka, 1971. – 332 p. (Іn Russian).

12. Shnjukov E. F., Panin N. S., Dinu K. і dr.

Gas volcanism in Rumania. Article 1//Geologija i poleznye iskopaemye Mirovogo okeana. – 2008.

– № 3. – P. 90–102 (Іn Russian).

13. Jakubov A. A., Alizade A. A., Zejnalov M. M. Mud volcanoes of the Azerbaydzhan SSR. – Baku: Izd. AN AzSSR, 1971. – 255 p. (Іn Russian).

14.

Jakubov A. A., Grigorjanc B. V., Aliev A. A. i dr. Mud volcanoes of the USSR and its relationship to oil and gas deposits. – Baku: Izd. EDM, 1980. – 162 p. (Іn Russian).

15. Bonini M. Mud volcanoes: Indicators of stress orientation and tectonic controls//EarthScience Reviews. – 2012. – V. 115. – P. 121–152.

16. Brindlay G. W., Brown G. Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification//L., Miner. Soc., 1980. – 495 p.

17. Chiu Jui-Kun, Tseng Wei-Hao, Liu CharShine. Distribution of Gassy Sediments and Mud Volcanoes Offshore Southwestern Taiwan//Terr.

Atmos. Ocean. Sci. – 2006. – V. 17. – No. 4. – P. 703–722.

18. Davies R. J., Swarbrick R. E., Evans R. E., Huuse M. Birth of a mud volcano: East Java, 29 May 2006//GSA Today. – 2007. – V. 17. – No. 2.

– P. 4–9.

19. Dimitrov L. I. Mud volcanoes – the most important pathway for degassing deeply buried sediments//Earth-Science Reviews. – 2002.

– V. 59. – P. 49–76.

20. Feseker T., Brown K. R., Blanchet C. et al. Active mud volcanoes on the upper slope of the western Nile deep-sea fan – first results from the P362/2 cruise of R/V Poseidon//Geo-Mar Lett. – 2010. – No. 2. – P. 24–28.

21. Kassi A. M., Khan S. D., Bayraktar H. et al. Newly discovered mud volcanoes in the Coastal Belt of Makran, Pakistan – tectonic implications//Arab J. Geosci. – 2013. – V. 25. – P. 12–17.

22. Kotarba M. J. Sklad і geneza weglochatego ze Staruni (Karpaty Ukrainskie)//Przwgl.

Geol. – 2000. – V. 50. – P. 531–534. (Іn Polish).

23. Kusumoto S., Sudo K., Kawabata M. et al. Vertical movement during the quiescent pha-

se of the Murono mud volcano, Niigata, Japan// Earth, Planets and Space. – 2014. – V. 66. – P. 14.

24. Manga M., Bonini M. Large historical eruptions at subaerial mud volcanoes, Italy//Nat. Hazards Earth Syst. Sci. – 2012. – V. 12. – P. 3377–3386.

25. Mazzini A., Svensen H., Akhmanov G. G., Aloisi G., Planke S., Malthe-Sørenssen A. Istadi Triggering and dynamic evolution of the LUSI mud volcano, Indonesia//Earth and Planetary Science Letters. – 261. – 2007. – P. 375–388.

26. Nemecz E. Clay minerals. – Budapest: Akademiai Kiado, 1981. – 547 p.

27. Planke S., Hovland S., Banks D. A. et al.

Mud and fluid migration in active mud volcano-

es in Azerbaijan//Geo-Mar Lett. – 2003. – No. 2.

– P. 258–268.

28. Powder Diffraction File//International Centre for Powder Diffraction Data. – Pennsylvania, 2000.

29. Przewodnik geoturystyczny po szlaku GEO-KARPATY Krosno – Boryslaw – Jaremcze/Praca zbiorowa pod redakcia I. M. Bubniaka i A. T. Soleckiego. – Krosno: Ruthenus. – 2013.

– 143 p. (In Polish).

30. Yassir N. A. Mud volcanoes and the behavior of over pressured clays and silts. Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy in Geological Sciences. – 1989. – London.

Р у к о п и с о т р и м а н о 25.03.2015.

В. Н. Гулий, Г. М. Петруняк (Львовский национальный университет имени Ивана Франка) ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОТОКОВ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА СЕЛА КОЛЕНКОВЦЫ ЧЕРНОВИЦКОЙ ОБЛАСТИ И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Проанализированы систематизированные ведомости о грязевом вулкане в с. Коленковцы (Черновицкая область) и его деятельности. Установлены черты подобия и отличия его от аналогичных объектов в Украине. Исследован вещественный состав грязевых потоков вулкана в с. Коленковцы в стадии его спокойной деятельности и определено, что главными их минералами являются хлорит, слюды, кварц, полевые шпаты и карбонаты. Показано значение грязевого вулкана в с. Коленковцы как потенциально важного объекта для научного и зрелищного туризма. Ключевые слова: грязевые вулканы, с. Коленковцы, Черновицкая область.

V. M. Guliy, G. M. Petruniak (Lviv National Ivan Franko University) COMPOSITION OF FLOWS OF MUDVOLCANO NEAR KOLINKIVTSI VILLAGE OF CHERNIVTSI PROVINCE AND PECULIARITIES OF ITS ACTIVITY The data on the mud volcano near Kolinkivtsi village (Chernivtsi Province) in the Western Ukraine are given. Active mud volcanoe has been recognized for the first time by local pupil. In contrast to more famous another relatively close mud volcano near Starunia village (Ivano-Frankivsk Province) there is only very smooth information about composition of the flows and geological situation for the mud volcano near Kolinkivtsi village. Ordered information on the mud volcano has been analyzed as well as its activity. Composition of flows of the mud volcano near Kolinkivtsi village has been carried out during its common stage of activity. Sampling was made by series of samples which included solid phase and mud part. pH conditions of the material from flow are very stable – near 7,5. X-ray difractometry analysis has been used to determine mineralogical composition of the samples. Chlorite, mica, quartz, field spars, and carbonates are main minerals of the flows. Activity of the mud volcano has periodical character. There were relationships between of the mud volcano and seismic activity surrounding territory including the Vranchsceismic zone in Rumania as well as more far regions. It is shown by teachers-enthusiasts from the secondary school in Kolinkivtsi village. As shown by previously studies of territory near the mud volcano in Kolinkivtsi, there are evidences of presence some hydrocarbons – ozocerite, oil and gas, in the surrounding sediments. So, there is a reason to connect appearance of the mud volcano and deep hydrocarbons flows. Similar and difference peculiarities of the mud volcano and analogous objects in Ukraine are determined. Importance of the mud volcano of the Kolinkivtsi village as a potential object for scientific and touristic purposes is also shown in the article.

Keywords: mud volcanoes, Kolinkivtsi village, Chernivtsi Province.

149

ПАМ’ЯТІ ВІКТОРА ІВАНОВИЧА ТРЕГУБЕНКА 27 травня 2015 року українська геофізика зазнала величезної втрати – на 63-му році передчасно пішов з життя видатний геофізик, завідувач відділу регіональних геофізичних досліджень Українського державного геологорозвідувального інституту Трегубенко Віктор Іванович. Віктор Іванович народився 15.02.1952 р. у с. Нельгівка Приморського району Запорізької області. У 1967 році, після закінчення восьмирічного навчання в школі, В. І. Трегубенко вступив до Київського геологорозвідувального технікуму на перше геофізичне відділення, де й отримав кваліфікацію техніка-геофізика за спеціальністю “Геофізичні дослідження свердловин”. Після закінчення з відзнакою технікуму в 1971 році Віктор Іванович вступив до Київського національного університету ім. Т. Г. Шевченка на геологічний факультет. Уже під час навчання він під керівництвом свого вчителя А. А. Грози виконує наукові дослідження з фізичного моделювання електромагнітних полів, бере активну участь у розробці та впровадженні у виробництво новітніх кінематичних модифікацій методу становлення електромагнітного поля. Це був перший, але визначальний науковий досвід майбутнього вченого. З того часу електророзвідка стала найулюбленішим геофізичним методом Віктора Івановича. Після закінчення навчання в університеті з 1976 року по 1980 рік В. І. Трегубенко очолював електророзвідувальний загін Поліської геофізичної партії Київської геофізичної комплексної експедиції, який успішно впроваджував у виробництво геофізичні дослідження за новітніми методиками. З 1980 року по 1984 рік Віктор Іванович виконував геофізичні дослідження методами рудної електророзвідки. Під його керівництвом уперше в Україні у виробництво впроваджено частотну модифікацію методу викликаної поляризації (ІНФАЗ-ВП) та метод зондування становленням електромагнітного поля в ближній та дальній зонах джерела збудження. Ці методи й на сьогодні широко застосовують в Україні. Упродовж 1985–1993 років під керівництвом В. І. Трегубенка в західній частині України виконані площові зйомки магнітотелуричними методами МТЗ і МВЗ масштабу 1:5 000 000 та 1:2 500 000. Електророзвідувальний загін, яким керував Віктор Іванович, був одним з найкращих у Радянському Союзі, і тому саме йому доручили виконати магнітотелуричні дослідження в межах геотраверсу “Граніт”, які були успішно завершені в 1993 році. З 1994 року В. І. Трегубенко став співробітником Українського державного геологорозвідувального інституту, де спочатку очолював лабораторію, а з часом – відділ регіональних геофізичних досліджень. Результати наукової діяльності відділу широковідомі не тільки в Україні, але й за її межами. У 1997–1999 роках фахівці відділу на чолі з Віктором Івановичем і провідними вченими-геофізиками Європи брали участь

150

у Міжнародному магнітотелуричному експерименті ВЕАR (Baltic Electromagnetic Array Research) з вивчення глибинної будови Балтійського щита та прилеглих територій. За програмою експерименту українські фахівці виконали магнітотелуричні спостереження на території Естонії і взяли участь в обробці та інтерпретації отриманих польових матеріалів. В. І. Трегубенко – один з провідних учених України в галузі застосування електромагнітних полів для вивчення глибинної будови земної кори й верхньої мантії та пошуків родовищ корисних копалин. До його наукових інтересів також входили розробки комп’ютеризованих геофізичних технологій та апаратурних комплексів, вивчення глибинної будови земної кори й верхньої мантії для прогнозування землетрусів та захисту населення України від сейсмічної небезпеки. В. І. Трегубенку належать декілька винаходів та понад 100 опублікованих наукових праць. Він був ініціатором та організатором розробки і впровадження у виробництво вітчизняної геофізичної апаратури ряду ЛЕМАД (лабораторія електромагнітних досліджень), яка широко використовується для геофізичних досліджень в Україні й за кордоном. Основним результатом наукової діяльності Віктора Івановича останніми роками стало створення у співпраці з ученими Інституту геофізики НАН України регіональної мережі комплексних сейсмопрогностичних пунктів в Україні та розробка науково-методичних основ її функціонування. Виробнича й наукова діяльність В. І. Трегубенка відзначена багатьма нагородами: премією Кабінету Міністрів України за розробку та впровадження інноваційних технологій, знаком “Почесний розвідник надр”, медаллю “За заслуги в розвідці надр” ім. В. І. Лучицького, Пам’ятним знаком ім. Л. І. Лутугіна, почесними грамотами Міністерства екології та природних ресурсів України, Міністерства надзвичайних ситуацій України та Державної служби з геології та надр України. В. І. Трегубенко був надзвичайно скромною людиною з доброю душею, користувався заслуженим авторитетом серед геофізичної громадськості України, близького та далекого зарубіжжя. Глибоко сумуючи, висловлюємо щире співчуття рідним і близьким Віктора Івановича, співробітникам та колегам. Світла пам’ять про видатного геофізика та щиру людину – Віктора Івановича Трегубенка – назавжди збережеться в наших серцях. Колеги, друзі

151

Міністерство екології та природних ресурсів України Державна служба геології та надр України Національна академія наук України Український державний геологорозвідувальний інститут Всеукраїнська громадська організація “Ноосфера” Шановні колеги! Запрошуємо Вас взяти участь у роботі Міжнародного геологічного форуму “Актуальні проблеми та перспективи розвитку геології: наука й виробництво (Геофорум-2015)”, що буде проводиться з 7 по 12 вересня 2015 року в м. Одесі (Україна) Українським державним геологорозвідувальним інститутом і Всеукраїнською громадською організацією “Ноосфера” за підтримки Державної служби геології та надр України. Мета його проведення – обговорення стану й результатів вивчення мінерально-сировинної бази України, вирішення питань енергетичної безпеки держави, удосконалення законодавства надрокористування, упровадження міжнародних стандартів у практику геологорозвідувальних робіт та інвестиційних проектів. У програмі Міжнародного геологічного форуму – дві науково-практичні конференції та тематичні круглі столи: – Науково-практична конференція “Актуальні проблеми геологічних досліджень, прогнозу, пошуку та оцінки родовищ корисних копалин (Геологічні читання-2015)”.

– Науково-практична конференція “Перспективи використання альтернативних і відновлюваних джерел енергії в Україні (REU 2015)”.

– Круглий стіл “Формування інвестиційної привабливості об’єктів мінерально-сировинного комплексу України”.

– Круглий стіл “Нормативно-правова база та наукові аспекти надрокористування в процесі реформування держави”. Ключові дати 30 червня 2015 р. – закінчення прийому тез доповідей, 20 липня 2015 р. – закінчення прийому заявок на участь у Геофорумі-2015, 6 вересня 2015 р. – початок реєстрації по прибуттю в м. Одесу, 7 вересня 2015 р. – офіційне відкриття Геофоруму-2015, 7–12 вересня – проведення Геофоруму-2015. Детальнішу інформацію стосовно концептуальних засад та організаційних питань нашого заходу можна дізнатися на сайті http://ukrdgri.gov.ua/ ЗАПРОШУЄМО ВСІХ КОЛЕГ ВЗЯТИ УЧАСТЬ У ГЕОФОРУМІ-2015 БУДЕМО РАДІ ЗУСТРІЧІ В ОДЕСІ

152

ДО ВІДОМА АВТОРІВ Редакція журналу “Збірник наукових праць УкрДГРІ” приймає оригінальні, раніше не опубліковані статті геологічної, геолого-мінералогічної та технічної тематик. Статті надсилаються в друкованому (два примірники) й електронному вигляді, бажано українською мовою. Електронний варіант приймається на компакт-диску чи електронною поштою. Обсяг однієї наукової статті – до 20 сторінок машинопису через два інтервали (разом з таблицями, фото, рисунками та підписами до них, бібліографічним списком, анотацією), оглядової – 10–15 сторінок, інформаційного повідомлення – три–чотири сторінки. До рукопису необхідно додати акт експертизи, лист-рекомендацію й такі відомості про автора/авторів: прізвище, ім’я та по батькові (повністю); вчене звання і вчений ступінь; посада чи професія; місце роботи (назва установи чи організації); робоча адреса, номер телефону; домашня адреса, номер телефону, електронна адреса. До кожної статті обов’язково наводяться: номер УДК, анотація, назва статті та ключові слова (українською, російською та англійською мовами), бібліографічний список за алфавітом (оформлений відповідно до сучасних вимог), таблиці, рисунки та підписи до них (окремі файли). У тексті посилання на літературу надаються у квадратних дужках за номером у списку. До друку приймаються лише структуровані наукові статті, які мають такі необхідні елементи: вступ з обґрунтуванням мети досліджень; аналіз останніх досліджень і публікацій за темою статті; опис об’єктів і методів досліджень; виклад отриманих наукових результатів та їх обговорення; висновки. Комп’ютерні макети рисунків приймаються за дотриманням таких умов. Р а с т р о в а графіка: чорно-біле зображення – *.TIF чи *.PSD (Adobe PhotoShop 7.x, 8.х); повнокольорове зображення – *.TIF, *.EPS, *.PSD-формат, розрізнення 300 dpi. Кольорова модель CMYK, чорний колір в одному каналі. В е к т о р н а графіка: файли формату *.Al, *.EPS (Adobe Іllustrator v. 8.x, 9.х) чи *.CDR (Corel Draw v. 11.x, 12.х, 13.х). Використані шрифти мають бути подані окремо або переведені в криві. Растрову графіку до векторного макета не заносити. Для подальшого підвищення наукового рейтингу журналу та його дописувачів варто звернути увагу на такі вимоги: 1. Єдиним джерелом інформації щодо змісту статті для іноземних спеціалістів є анотація англійською мовою. Тому її обсяг може бути більшим (до 250 слів) за обсяг анотації українською мовою (російською). Вимоги до анотацій англійською мовою: інформативність (відсутність загальних слів); змістовність (відображення основного змісту статті та результатів досліджень); застосування термінології, характерної для іноземних спеціальних текстів; єдність термінології в межах анотації; відсутність повторення відомостей, що містяться в заголовку статті. Перед анотаціями надається ПІБ усіх авторів, назва організації та назва статті. В англійськомовному варіанті прізвища авторів статей надаються в одній з прийнятих міжнародних систем транслітерації. Автоматизувати процес транслітерації можна безкоштовно, скориставшись для російського тексту: http://translit.ru/, для українського тексту: http://translit.kh.ua/. Для повного й коректного створення профілю автора дуже важливо наводити місце його роботи. Застосування в статті офіційної, без скорочень, назви організації англійською мовою запобігатиме втраті статей у системі аналізу організацій та авторів. Бажано вказувати в назві організації її відомство за належністю.

153

2. Крім звичайного списку посилань, складеного за алфавітом, в аналітичній системі SСОРUS необхідно наводити окремим блоком списки використаної літератури (References) латиницею. Для українсько- та російськомовних статей з журналів, збірників, матеріалів конференцій структура бібліографічного опису така: автори (транслітерація), переклад назви статті англійською мовою, назва джерела (транслітерація, курсив), вихідні дані, в дужках – мова оригіналу (іn Russian, in Ukrainian). Якщо в списку є посилання на іноземні публікації, вони повністю повторюються в списку, який створюється в латинському алфавіті. Найточнішу ідентифікацію статей з електронних журналів можна отримати, якщо навести унікальний ідентифікатор (Digital Object Identifier – DOI). За наявності в статті DOI посилання на статтю буде однозначно правильно визначено. Матеріали надсилати відповідальному секретарю збірника А. Я. Парфеновій за адресою: 04114, м. Київ-114, вул. Автозаводська, 78. Тел.: 432-34-07. Е-mail: parfenova_а@ukr.net. Відомості про публікації нашого журналу можна знайти на офіційному сайті УкрДГРІ – www.ukrdgri.gov.ua, на сайті Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського – http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=UJRN&P21 DBN=UJRN&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT=juu_all&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01 =0&S21P02=0&S21P03=PREF=&S21COLORTERMS=0&S21STR=UDGRI, Автори відповідають за точність викладених фактів, даних, цитат, бібліографічних довідок, написання географічних назв, власних імен, геологічних термінів тощо.

154