Збірник наукових праць УкрДГРІ, № 4, 2015

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ

№4 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, Ю. М. Веклич, Ю. І. Войтенко, В. М. Гулій, І. Г. Зезекало, М. М. Костенко, М. Д. Красножон (заступник головного редактора), А. Є. Кулінкович, О. І. Левченко, О. А. Лисенко, О. Ю. Лукін, Н. Г. Люта, Г. Г. Лютий, Б. І. Малюк, Н. Я. Мармалевський, С. О. Некрасова, А. Я. Парфенова (відповідальний секретар), Г. І. Рудько, І. В. Саніна, Л. М. Степанюк, В. В. Сукач, Є. О. Яковлєв

Затверджено до друку вченою радою УкрДГРІ Протокол № 7 від 22.12.2015 р.

ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ УкрДГРІ науковий журнал № 4/2015 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 Редактори Р. В. Корнієнко, Я. І. Вознюк Комп’ютерна верстка C. І. Вишницька Художній редактор Б. І. Волинець

Здано до складання 11.11.2015. Підписано до друку 30.12.2015. Формат 60×84 1/8. Ум. -друк. арк. 20,5. Обл.-вид. арк. 16,53. Тираж 300 прим. Зам. № 283 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

№4 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, Yu. M. Veklych, Yu. I. Voytenko, V. M. Guliy, I. G. Zezekalo, M. M. Kostenko, M. D. Krasnozhon (Deputy Editor-in-Chief), A. Ye. Kulinkovych, O. I. Levchenko, O. A. Lysenko, O. Yu. Lukin, N. G. Lyuta, G. G. Lyuty, B. I. Malyuk, N. Ya. Marmalevskiy, S. O. Nekrasova, A. Ya. Parfenova (Managing Secretari), G. I. Rud’ko, I. V. Sanina, L. M. Stepanyuk, V. V. Sukach, Ye. O. Yakovlev

Approved to publishing by Scientific Council of UkrSGRI

SCIENTIFIC PROCEEDINGS of UkrSGRI SCIENTIFIC JOURNAL № 4/2015 FOUNDER – UKRAINIAN STATE GEOLOGICAL RESEARCH INSTITUTE (UkrSGRI) Head of the Editorial Staff S. O. Nekrasova Еditors R. V. Korniienko, Ya. I. Vozniuk

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 й відновлювані джерела енергії Гошовский С. В., Зурьян А. В. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПОСТРОЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

9

Сучасні технології наукового супроводу ГРР Гошовський С. В., Пігнастій С. С., Сиротенко П. Т. СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ СЕЙСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У ПРОЦЕСІ БУРІННЯ. Стаття 2. Застосування керованих джерел сейсмічних коливань

22

Регіональна геологія, петрологія, металогенія Рудько Г. І., Литвинюк С. Ф., Ловинюков В. І., Лисенко О. А. ГЕОЛОГО-ПРОМИСЛОВА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНИХ РОДОВИЩ УКРАЇНИ ЯК ОБ’ЄКТІВ ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ

43

Драгомирецкий А. В., Кадурин В. Н. ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ ПРИ АНАЛИЗЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ ОБЪЕКТОВ УКРАИНСКОГО ЩИТА

65

Зинчук Н. Н. О ПЕРСПЕКТИВАХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ

77

ИССЛЕДОВАНИЙ

ИНДИКАТОРНЫХ

Штогрин Л. В., Касіянчук Д. В. ПРО МОЖЛИВИЙ ЗВ’ЯЗОК МІЖ ПЕРІОДИЧНІСТЮ ОПАДІВ, АКТИВІЗАЦІЄЮ ЗСУВІВ ТА ФАЗАМИ МІСЯЦЯ

93

Економічна геологія ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ОЛЕКСАНДРА ІВАНОВИЧА ЛЕВЧЕНКА

103

Левченко О. І. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГІЧНІ ТА ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ ОЦІНКИ ПРИРОДНОГО (РЕНТНОГО) ПОТЕНЦІАЛУ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН

105

Дискусія щодо вдосконалення Кореляційної хроностратиграфічної схеми раннього докембрію УЩ Костенко М. М., Аврамець В. М., Шутенко Л. М., Іванов А. І., Кобець Ф. В. ТЕКТОНІКА ДОКЕМБРІЙСЬКОГО КРИСТАЛІЧНОГО ФУНДАМЕНТУ БІЛОЦЕРКІВСЬКООДЕСЬКОЇ СТРУКТУРНО-ФОРМАЦІЙНОЇ ЗОНИ

117

Кирилюк В. П. ЩЕ РАЗ ПРО ПРОБЛЕМИ СТРАТИГРАФІЇ ПОБУЗЬКОГО ГРАНУЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ (з нагоди складання нової регіональної стратиграфічної схеми нижнього докембрію Українського щита). Стаття 3. Обсяг побузького стратиграфічного комплексу та проблема його серій

133

5

Стислі повідомлення Васильева И. В. РАЗМЫВЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ

144

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ВЯЧЕСЛАВА ЯКИМОВИЧА ВЕЛІКАНОВА!

152

ПАМ’ЯТІ АНАТОЛІЯ СЕМЕНОВИЧА ВОЙНОВСЬКОГО

154

ПАМ’ЯТІ ДМИТРА ДМИТРОВИЧА ГЛАГОЛИ

156

ЗМІСТ ЗБІРНИКІВ НАУКОВИХ ПРАЦЬ УкрДГРІ ЗА 2015 РІК

158

6

CONTENTS Alternative and Renewable Energy Sources Goshovskiy S. V., Zurian A. V. METHODOLOGICAL BASES FOR THE OPTIMAL CONSTRUCTION OF ENERGY COMPLEXES WITH RENEWABLE ENERGY

9

Modern technologies of research of mining holes Goshovskiy S. V., Pignastyi S. S., Syrotenko P. T. CURRENT STATE AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF NEW TECHNOLOGIES OF SEISMIC RESEARCHES IN THE COURSE OF DRILLING. Article 2. Application of the operated sources of seismic fluctuations

22

Geology, petrology, metallogeny Rudko G. I., Lytvyniuk S. F., Lovyniukov V. I., Lysenko O. A. GEOLOGICAL AND INDUSTRIAL CHARACTERISTICS OF UKRAINE’S GOLD DEPOSITS AS OBJECTS OF ECONOMIC-GEOLOGICAL EVALUATION

43

Dragomyretskyy О. V., Kadurin V. M. FORECAST-SEARCHING ALGORITHM ANALYSIS OF GOLD-ORE OBJECTS IN THE UKRAINIAN SHIELD

65

BY

Zinchuk N. N. ABOUT PERSPECTIVES OF STUDYING KIMBERLITE INDICATOR MINERALS

77

Shtogryn L. V., Kasiyanchuk D. V. ABOUT POSSIBLE RELATIONSHIP BETWEEN THE PERIODICITY OF RAINFALLS, ACTIVIZATION OF LANDSLIDES AND PHASES OF THE MOON

93

Economic geology CONGRATULATIONS WITH ANNIVERSARY O. I. LEVCHENKO

103

Levchenko O. I. THEORETICAL, METHODOLOGICAL AND PRACTICAL ASPECTS OF 105 THE ASSESSMENT NATURAL (RENT) POTENTIAL OF MINERAL DEPOSITS Discussion about the chronostratigraphic scale improvement of Early Precambrian of the Ukrainian Shield Kostenko N. M., Avramets V. M., Shutenko L. N., Ivanov A. I., Kobets F. V. TECTONICS OF PRECAMBRIAN CRYSTALLINE BASEMENT OF BILOTSERKIV-ODESSA 117 STRUCTURAL ZONE Kyrylyuk V. P. REVISITING THE ISSUES WITH THE STRATIGRAPHY OF THE BUG AREA GRANULITE COMPLEX (a commentary on forming a new regional stratigraphic scheme for the Lower Precambrian of the Ukrainian Shield). Article 3. The extent of the Bug 133 Area Stratigraphic complex and the issue with its series

7

Scientific communication Vasileva I. V. THE EROSION OF COAL SEAMS. A NEW LOOK AT THEIR DISTRIBUTION, FEATURES AND PROMISING TO STUDY

144

CONGRATULATIONS WITH ANNIVERSARY V. Ya. VELIKANOV

152

IN MEMORY OF А. S. VOYNOVSKIY

154

IN MEMORY OF D. D. GLAGOLA

156

CONTENTS OF SCIENTIFIC PROCEEDINGS OF UkrSGRI IN 2015

158

8

УДК 002.8:624:620.97

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

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПОСТРОЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Работа посвящена созданию методических основ проектирования надежных и экономных систем энергоснабжения. Рассмотрены этапы работ при построении комплексов энергетических систем, использующих в своей структуре возобновляемые источники энергии. Приведена обобщенная схема построения модели как отдельных составных частей, так и энергетических комплексов с применением в своей структуре возобновляемых источников энергии. Ключевые слова: методические основы, построение комплексов энергетических систем, энергоснабжение, альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии.

Введение Повышение энергетической эффективности и необходимость ресурсосбережения являются актуальными проблемами почти во всех странах мира. Для решения этих проблем в последние годы становится актуальной новая энергетическая политика, основанная на использовании гибридных энергетических систем. При построении таких систем особое внимание необходимо обратить на нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Внедрение альтернативной энергетики на основе возобновляемых источников энергии может создавать надежные, редко обслуживаемые системы энергоснабжения. Именно это обстоятельство и позволяет надеяться на успех при формировании общетеоретических подходов к построению оптимальных комплексных схем энергетических систем.

Постановка задачи Теоретические и практические методы построения энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии в Украине до настоящего времени не отработаны. В то же время имеются достаточно развитые основы для формирования теоретической базы такой комплексной разработки. В Украине проводятся исследования в области использования возобновляемых источников энергии, широко ведутся работы по исследованию источников энергии, которые могут быть использованы в условиях конкретного региона, проводятся исследования особенностей совместного использования традиционных и возобновляемых источников энергии для работы в единой системе. В последние годы был большой прорыв в создании крупных энергетических систем с комплексным использова-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© С. В. Гошовский, А. В. Зурьян, 2015

9

нием традиционных и возобновляемых источников энергии. Однако актуальным остается вопрос систематизации исследований в этой области, создания методики и разработки новых методологических подходов к формированию системы поиска требуемых типов нетрадиционных источников энергии, методологии оптимального их размещения, способов определения потребности в тех или иных типах источников энергии и т. д. Кроме того, возникает ряд новых, ранее не ставившихся задач по обеспечению надежности гибридных систем при существенной вариативности параметров природных носителей энергии. Без решения этих задач построение комплексных энергетических комплексов становится неосуществимым в связи с резким возрастанием затрат, вызванных принятием неоптимальных решений. В настоящее время разработка энергетических систем с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) основана в целом на ряде инженерных подходов к проектированию отдельных компонентов, что свидетельствует об отсутствии научно обоснованной методологии разработки энергетических систем с использованием ВИЭ как единого целого. Оптимизация параметров отдельных составных частей и компонентов затруднена в связи с наличием возмущений, вызванных взаимовлиянием компонентов друг на друга, их размещения и нестабильности условий эксплуатации. Решение этой проблемы может заключаться в создании оптимальных технологичных комплексов, построенных на основе внедрения методологии с системным научным подходом и применением совокупности различных методов, а также с использованием научно обоснованных технических, технологических и экономических решений. Методология позволяет структурировать и логически организовывать методы и средства оптимального проектирования отдельных составных частей и комплексов возобновляемых источников энергии. Такой подход имеет важное хозяйствен-

10

ное значение, а внедрение обоснованных решений вносит значительный вклад в развитие экономики страны, повышение энергонезависимости государства. Анализ существующих методологических подходов В методике оптимального построения энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии, как правило, основными критериями выбора ВИЭ являются: развиваемая мощность, стоимость вырабатываемой энергии, размеры и стоимость применяемых энергоустановок, доля замещения углеводородного топлива, расстояние от ВИЭ до сетей централизованного электроснабжения. Мы проанализировали существующие методики построения данных систем. В первую очередь тех, которые касались как методики выбора оптимального сочетания возобновляемых источников энергии, так и управления гибридными энергетическими системами с возобновляемыми источниками энергии [2, 7]. Основной недостаток возобновляемой энергии – её непостоянство. Выработка как тепловой, так и электрической энергии энергетическими установками, которые в качестве источника энергии используют ВИЭ, очень часто сильно зависит как от места размещения и условий эксплуатации, так и погодно-климатических условий, изменение которых имеет случайный характер. Поэтому в локальных энергосистемах с ВИЭ присутствуют риски энергоснабжения потребителей, связанные с непостоянством энергоносителя. Последствия от данных рисков заключаются в высокой вероятности нарушения энергоснабжения потребителей. Таким образом, важным вопросом становится разработка методики выбора оптимального сочетания ВИЭ с учетом случайного характера факторов, влияющих на стабильность получения энергии от ВИЭ. Эксплуатационный риск электроснабжения потребителей (ЭРЭП) [2] определяет вероятность неполучения потребителями требуемой мощности

вследствие случайного характера изменения условий эксплуатации. При выборе оптимального сочетания ВИЭ в локальной энергосистеме необходим расчет как основных критериев, так и ЭРЭП. Для расчета ЭРЭП предлагается использовать методы теории портфельного анализа. Портфелем ВИЭ является сочетание возобновляемых источников энергии, применяемых в системе электроснабжения [2]. Портфель может состоять из установок одного вида, например, только ветроустановки или солнечные батареи. Также в одном портфеле ВИЭ могут применяться разнородные ВИЭ: сочетание ветроустановок и солнечных батарей. Основным показателем портфеля ВИЭ является вырабатываемая мощность Рi ВИЭ. В силу зависимости от погодных условий Рi можно считать случайной величиной. Статистические свойства портфеля ВИЭ определяются математическим ожиданием μ(Рi) и стандартным отклонением σ(Рi) вырабатываемой мощности. μ(Рi) определяет прогнозируемое значение вырабатываемой мощности, а σ(Рi) является мерой разброса значений вырабатываемой мощности. ЭРЭП определяется как вероятность того, что суммарная мощность портфеля ВИЭ окажется меньше требуемой мощности потребителей: R= РΣ ≤ Ртреб., где R – эксплуатационный риск электроснабжения потребителей; РΣ – суммарная вырабатываемая мощность портфеля ВИЭ; Ртреб. – требуемая мощность потребителей. При расчете ЭРЭП необходимо учитывать взаимосвязь между вырабатываемыми мощностями разнородных ВИЭ (например, ветроустановка – солнечная батарея) с помощью коэффициента корреляции ρ(Рij), где Рi – вырабатываемая мощность ветроустановки; Рj – вырабатываемая мощность солнечной батареи. Коэффициент корреляции ρ(Рij) между ВИЭ одного вида (например, ветроустановка – ветроустановка) равен 1.

Если ρ(Рij) равен 0, значит вырабатываемые мощности установок ВИЭ не связаны между собой. Отрицательный коэффициент корреляции означает, что вырабатываемые мощности установок ВИЭ изменяются в противофазе. Методика выбора оптимального сочетания ВИЭ с учетом ЭРЭП [3] заключаючается в следующем: 1. С учетом требований потребителя определяется перечень энергоустановок ВИЭ, перспективных для использования в системе электроснабжения. На основе выбранных установок формируются все возможные сочетания ВИЭ (портфели ВИЭ).

2. Для каждого портфеля ВИЭ определяется вырабатываемая мощность (РΣ ). РΣ сравнивается с Ртреб.. Из совокупности портфелей отбираются портфели, выполняющие условие РΣ ≥ Ртреб..

3. Задается минимальная стоимость сочетания ВИЭ, которая удовлетворяет потребителя. Из пункта 2 отбираются портфели ВИЭ, стоимость которых не превышает минимального заданного значения.

4. Из портфелей пункта 3 выбирается портфель с наименьшим значением ЭРЭП. Выбранное сочетание ВИЭ является оптимальным для использования в системе электроснабжения. Результаты расчетов показывают, что стоимость ВИЭ и ЭРЭП не зависит друг от друга. Для портфелей ВИЭ с низкой стоимостью могут быть характерны большие значения ЭРЭП. Наименьшее значение ЭРЭП наблюдается у портфелей, состоящих из разнородных ВИЭ (сочетание солнечных батарей и ветроустановок). Таким образом, выбор состава источников по критерию минимальной стоимости не гарантирует высокую надежность электроснабжения потребителей. Для повышения надежности электроснабжения необходимо выбирать сочетание ВИЭ с учетом ЭРЭП. Кроме этого, необходимо учитывать, что построения энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии невозможно без эффективного управления.

11

Управление энергетическими системами с возобновляемыми источниками энергии является сложной задачей, так как на функционирование системы влияют внешние воздействия (нестабильность условий эксплуатации, погодные условия) и внутренние факторы (тарифные планы, мощности нагрузки, место размещения). Качество решения данной проблемы зависит от имеющихся данных об энергетической системе (о потреблении и производстве электроэнергии) и от применяемых методов обработки информации и управления. Повышению эффективности управления энергетическими системами с возобновляемыми источниками энергии способствует внедрение систем автоматического управления энергетическими потоками на основе алгоритмов с прогнозирующими моделями потребления и производства электроэнергии. Прогнозируя потребление и производство энергии, можно сформировать оптимальную стратегию переключения в системе между источниками электроэнергии, что приводит к минимизации затрат на электроэнергию. Для разработки метода управления энергосистемами (ЭС) ВИЭ необходимо формализовать энергетический объект (здание) как социально-экономический объект, потребляющий и производящий электроэнергию. Формально здание можно представить следующим образом ЗД = <{Ш, Д}, ВР, ПУ, С, ПОТР, ПРО>, (1) где пара {Ш, Д} – географическая широта и долгота расположения объекта, ВР – временный интервал между двумя считываниями значений сенсоров С, ПУ – множество погодных условий в месте нахождения здания (температура воздуха Т, солнечная радиация СР), С – множество сенсоров, установленных на здании, ПОТР – множество объектов потребителей электроэнергии, ПРО – множество объектов производителей электроэнергии ПУ = <T, СР>.

(2)

12

Отметим, что потребление электроэнергии здания зависит от потребляющей мощности электрических приборов П и их графика работы Г, а производство электроэнергии зависит от количества солнечных панелей NСП, номинальной мощности солнечных панелей НМСП и погодных условий ПУ. ПОТР = <{Пi, Гi}>,

(3)

где Пi – потребляющая мощность i-го электрического прибора; Гi – график работы i-го электрического прибора. ПРО = <{NСП, НМСП, ПУ}>.

(4)

Под гибридной энергетической системой с возобновляемыми источниками энергии будем понимать энергосистему, которая объединяет множество традиционных и возобновляемых источников энергии в единую энергосистему. ЭСВИЭ классифицируются по различным отличительным признакам: источникам электроэнергии, технологическим конфигурациям (на основе постоянного, переменного тока). По источникам электроэнергии энергетические системы разделяются на системы: без или с возобновляемыми источниками электроэнергии, автономные, соединенные с сетью гибридные системы. По технологическим конфигурациям гибридные энергетические системы разделяются на системы на основе шины постоянного тока (DC), переменного тока (AC) и смешанного (AC/DC). Математическая модель ЭСВИЭ представляется следующим образом ЭСВИЭ = <ПОТР, ПРО, ВР, {str}>,

(5)

где {str} – множество управляющих воздействий (стратегия закупки). Метод управления ЭСВИЭ заключается в минимизации функции затрат J, характеризуемой затратами на электроэнергию в течении дня (6) где ki – тарифный план электроэнергии в промежутке времени [i; i+1] (гнр/кВт·ч);

piпотр. – потребление электроэнергии в промежутке времени [i; i+1](кВт·ч); piпроизв. – производство электроэнергии в промежутке времени [i; i+1] (кВт·ч); ΔSi – состояния заряда аккумуляторных батарей (АКБ) Si в промежутке времени [i; i+1] (%); Eмакс. – максимальная электроемкость АКБ (кВт·ч или А·ч); n – количество наблюдений в течении дня. Учитывая то, что в процессе функционирования гибридных ЭСВИЭ происходит покупка электроэнергии из сети для зарядки АКБ, либо продажа избыточной вырабатываемой электроэнергии в сеть. Из формулы (6) следует, что необходимо учитывать управляющие воздействия strі. Поэтому формулу (6) можно записать следующим образом

Управляющие воздействия stri в моменте времени i определяются следующим образом:

В настоящее время многие страны переходят на использование тарифного плана электроэнергии по двум зонам (ночная, дневная зона) или трем зонам суток (ночная, полупиковая, пиковая зона). Следовательно, метод управления ЭСВИЭ на основе прогнозирующих моделей может повысить эффективность энергосистемы. Входными данными являются фактические данные о потреблении Р потр., состояние здания ST (0 – не используется, 1 – используется), прогнозные значения W температуры и солнечной радиации, тарифный план электроэнергии К. Выходными данными является стратегия переключения str между источниками электроэнергии.

Также при формировании стратегии управления (переключения между источниками электроэнергии) на основе прогнозируемых данных о потреблении и производстве электроэнергии. Стратегия управления представляет собой множество управляющих воздействий, принимающих значения: 1 – при покупке электроэнергии из сети, –1 – при продаже электроэнергии в сеть, 0 – при использовании собственной электроэнергии. Использование вышеперечисленных методов управления сводится к формированию стратегии управления, которая заключается в минимизации целевой функции J (6). Предлагаемые решения проблемы По мнению авторов, особый интерес представляет теория [1], где при построении модели как отдельных составных частей, так и комплексов возобновляемых источников энергии используется подход, основанный на представлении процесса ее создания в виде абстрактной среды, в которой работают множество субъектов (пользователей и процессов) с множеством объектов (ресурсы и механизмы) [2]. Построение системы заключается в создании энергетических комплексов в виде некоторого множествца ее отдельных составных частей. При этом данные комплексы способны под управлением единого ядра реализовать оптимальное прохождение субъектов (процессов), обеспечивающих пользователей максимально эффективным использованием объектов (ресурсов), которые реализуются путем использования в данной абстрактной среде логически организованных подсистем, способных эффективно функционировать независимо от их размещения и нестабильности условий эксплуатации. Данный подход опирается на теоретические модели Хартсона, Белла – Лападулы, Лендвера и Маклина, Биба, КларкаВилсона и др. [1]. Считается, что перечисленные модели являются инструментарием, определяющим множество требований, которые должны быть выполнены

13

в конкретной реализации системы. На практике разработчику чрезвычайно сложно реализовать эти модели, и поэтому они рекомендуются лишь для анализа и оценки, а руководствоваться при разработке предлагается специально разработанными на основе упомянутых подхода и моделей стандартами, определяющими требования к системам и порядку их создания. Вместе с тем подавляющее большинство из них предлагают реализацию индивидуального проектирования энергетических систем, выражающегося в построении комплексов с использованием концепции нисходящего проектирования (от обобщенных требований к индивидуальному подходу). Несмотря на очевидные достоинства, такой подход требует значительных временных и материальных затрат. В настоящее время наблюдается рост объема рынка ВИЭ, что предопределило возможность реализации концепции восходящего проектирования с использованием типовых решений по подбору составных частей комплексов, которая является более доступной для большинства пользователей. Очевидно, что одной из важнейших задач оптимального построения энергетических комплексов (ЭК) является выбор из множества отдельных составных частей их набора, который позволит обеспечить построение системы с наилучшим качеством и минимально возможными затратами энергоресурсов. Наиболее эффективно задачи оптимального построения энергетических комплексов решаются в рамках упреждающей стратегии, когда на этапе проектирования оцениваются потенциально возможные риски и реализуются механизмы защиты от них. При этом в процессе проектирования ЭК разработчик, не имея статистических данных о результатах функционирования создаваемой системы, вынужден принимать решение о составе комплекса и его отдельных составных частях, находясь в условиях значительной неопределенности [1]. Таким образом, актуальной является задача создания методики для оптималь-

14

ного построения энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии (ЭКВИЭ) с целью уменьшения затрат на энергоресурсы с учетом соответствия требованиям нормативных документов при проектировании систем (подсистем) ЭК и планировании мер ресурсосбережения. Поставленной задаче будет соответствовать предлагаемая нами методика построения энергетических комплексов с использованием ВИЭ, которая включает последовательное выполнение следующих этапов работ: 1. Формирование требований к ЭК.

1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания ЭКВИЭ.

1.2. Учет требований заказчика к ЭКВИЭ.

1.3. Подготовка исходных данных для формирования требований. Разработка предварительных требований к ЭК.

1.4. Оформление технико-экономического обоснования создания ЭК.

1.5. Оформление отчета о выполненных работах по ЭК на данной стадии.

2. Разработка концепции ЭК.

2.1. Изучение объекта. Уточнение условий эксплуатации и категорий сложности. Уточнение требований, предъявляемых к ЭК.

2.2. Оценка возможности реализации требований. Поиск путей и оценка возможности реализации требований.

2.3. Разработка и выбор варианта концепции ЭС. Разработка альтернативных вариантов концепции ЭС и процессов ее создания.

2.4. Согласование концепции ЭС. С учетом изложенного модель ЭС включает: характеристики ЭС, отражающие состав, структуру, условия размещения структурных элементов ЭС и их связи; модели различных вариантов составов ЭС и используемых источников энергии; экономическое обоснование внедрения конкретной ЭС и ее составных частей. С учетом анализа существующих методологических подходов в построении гибридных энергетических систем мы предлагаем методику построения обоб-

щенной схемы энергетического комплекса, в которой наряду с традиционными используются и возобновляемые источники энергии. При построении данных схем необходимо учесть, что они состоят из ряда узлов, каждый из которых является функционально самостоятельным модулем. При этом все модули объединены в единую систему организационно-техническими связями. На рис. 1 приведена блок-схема автономного энергоснабжения потребителей тепловой и электрической энергии от возобновляемых источников питания с системой резервного питания. Данная схема включает: устройство преобразования возобновляемой энергии (тепловой насос, солнечная батарея, ветрогенератор и др.), контроллер управления системой (который в зависимости от нагрузки распределяет полученную энергию по потребителям или обеспечивает своевременное подключение резервного питания или питания от сети,

аккумуляторную батарею), резервный источник автономного питания (дизельная электростанция, твердотопливный котел и др.). Кроме этого, в систему введено устройство учета энергии, поступающей из сети, и узел согласования сети, которые задействуются в случае необходимости аварийного отключения потребителей от сети. Особенности предлагаемой схемы заключаются в ее универсальности, возможности использовать все доступные источники энергии, получать как электрическую, так и тепловую энергию, иметь многоступенчатое резервирование по питанию как за счет возможности подключения резервного источника автономного питания, так и питания от сети. К тому же данная схема подключения позволяет также накапливать излишки полученной от возобновляемых источников энергии в аккумуляторе. Приведенная схема является составной частью энергетических комплексов с возобновляемыми источниками энергии.

Рис. 1. Блок-схема автономного энергоснабжения потребителей тепловой и электрической энергией от возобновляемых источников питания с системой резервного питания: УПВЭ – устройство преобразования возобновляемой энергии; КУ – контроллер управления системой; АБ – аккумуляторная батарея; РП – резервный источник автономного питания; ПТЭ, ПЭЭ – потребители тепловой и электрической энергии; УУЭ – устройство учета энергии; УСС – устройство согласования сети

15

На рис. 2 представлена структурная схема построения энергетического комплекса с ВИЭ, имеющая в своей структуре потребителей с резервными источниками энергии, подключенными к центральной энергосистеме. На рис. 3 представлена развернутая структурная схема построения энергетического комплекса с использованием в своей структуре возобновляемых источников энергии. Приведенные выше схемы определяют методику построения структурных схем энергетических комплексов со стороны потребителя, что же касается построения схем энергетических комплексов с ВИЭ со стороны самих станций, то необходимо учитывать определенные принципы построения данных систем [4, 7], а именно: 1. Объединение небольших станций с ВИЭ (1–5 МВт) более целесообразно

осуществлять при невысоком напряжении. Как правило, такие станции обслуживают местных потребителей электроэнергии, не направляя свою выработку в высоковольтные линии электропередачи. В этом случае питание с электростанций подается на одну линию среднего напряжения, которая уже подключается к подстанции и через нее к распределительной системе.

2. Энергосистемы с ВИЭ среднего размера (5–20 МВт) обычно объединяются с сетью при среднем напряжении. Станции такой мощности могут обслуживать как местных потребителей, так и подавать свою энергию на основные передающие подстанции, где напряжение может быть увеличено.

3. Крупные энергосистемы мощностью более 20 МВт объединяются с подстанциями высокого напряжения. Стан-

Рис. 2. Структурная схема построения энергетического комплекса с ВИЭ, имеющая в своей структуре потребителей с резервными источниками энергии, подключенными к центральной энергосистеме: 1 – источник возобновляемой энергии; 2 – источник традиционной энергии; 3 – устройство преобразования возобновляемой энергии в электрическую; 4 – устройство преобразования традиционной энергии в электрическую; 5 – центральная система управления; 6 – центральное устройство подключения подстанций среднего напряжения; 7 – локальное устройство подключения потребителей, оборудованных автономными энергосистемами с ВИЭ; 8 – локальное устройство подключения потребителей энергии, необорудованных автономными энергосистемами с ВИЭ; 9 – потребители энергии, необорудованные автономными энергосистемами с ВИЭ; 10 – потребители, оборудованные автономными энергосистемами с ВИЭ

16

ции большой мощности объединяются на принимающей подстанции с распределительным устройством после инвертора. При этом для линий электропередачи требуется повышающий трансформатор. Учитывая вышеперечисленные особенности, предлагается трехуровневая структурная схема подключения

устройств преобразования ВИЭ к сети (рис. 4): – Первый уровень включает питающую линию среднего напряжения, которая соединена с одной стороны с несколькими небольшими станциями ВИЭ (до 5 МВт), а с другой с подстанцией среднего напряжения. Подстанции среднего напряжения образуют второй уровень схемы.

Рис. 3. Развернутая структурная схема построения энергетического комплекса с использованием в своей структуре ВИЭ: 1 – источник возобновляемой энергии; 2 – источник традиционной энергии; 3 – устройство преобразования возобновляемой энергии в электрическую; 4 – устройство преобразования традиционной энергии в электрическую; 5 – центральная система управления; 6 – центральное устройство подключения подстанций среднего напряжения; 7 – локальное устройство подключения потребителей энергии, оборудованных автономными энергосистемами с ВИЭ; 8 – локальное устройство подключения потребителей, необорудованных автономными энергосистемами с ВИЭ; 9 – потребители энергии, необорудованные автономными энергосистемами с ВИЭ; 10 – потребители, оборудованные автономными энергосистемами с ВИЭ; 11 – устройство преобразования возобновляемой энергии; 12 – контроллер управления системой; 13 – устройство учета энергии; 14 – устройство согласования сети; 15 – приборы, потребляющие тепловую энергию; 16 – резервный источник автономного питания; 17 – приборы, потребляющие электрическую энергию; 18 – аккумуляторная батарея

17

– Второй уровень включает подстанции среднего напряжения. К подстанциям второго уровня подключаются питающие линии среднего напряжения с одной стороны и подстанции высокого напряжения с другой. Таким образом, к подстанциям среднего напряжения может быть подключено одновременно несколько объединённых линией среднего напряжения небольших станций с ВИЭ, так и станция ВИЭ среднего размера (5–20 МВт) каждая в отдельности.

– Третий уровень включает подстанции высокого напряжения. К подстанциям третьего уровня подключаются энер-

госистемы мощностью более 20 МВт с одной стороны и линии электропередачи с другой стороны. Схема подключения устройств преобразования ВИЭ (станция ВИЭ) показана на рис. 4. Приведенный выше анализ и предложенные решения в виде схем (рис. 1–4) позволяют создать алгоритм построения комплексных моделей энергоснабжения, которые включают в себя технические и технологические параметры и учитывают место расположения как потребителя, так и источника энергии, в том числе нетрадиционных и возобновляемых.

Рис. 4. Схема подключения устройств преобразования ВИЭ (станция ВИЭ) к сети: 1 – питающая линия среднего напряжения; 2 – подстанции среднего напряжения; 3 – подстанции высокого напряжения; 4 – линия электропередачи; 5 – малые станции ВИЭ до 5 МВт; 6, 7 – станция ВИЭ среднего размера от 5 до 20 МВт; 8 – энергосистемы ВИЭ мощностью более 20 МВт; 9 – потребители электроэнергии, имеющие автономные системы энергопитания до 30 кВт, работающие от ВИЭ; 10 – потребители электроэнергии, не имеющие автономных систем энергопитания; 11 – энергосистемы с ВИЭ; 12 – потребители электроэнергии; І, ІІ, ІІІ – первый, второй и третий уровни подключения устройств преобразования ВИЭ к сети соответственно

18

Выводы Результатом выполнения данной работы являются аналитическое определение методических основ проектирования надежного и экономичного энергоснабжения потребителей, изложенные этапы работ при построении комплексов энергетических систем, использующих в своей структуре возобновляемые источники энергии, предложенная методология построения гибридных энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии и методика управления данными системами. Основной результат предложенной методики заключается в том, что аналитически подтверждена целесообразность внедрения предложенных методик оптимизации схем энергоснабжения на экологически чистых источниках энергии, позволяющих осуществить энергоснабжение с учетом нестабильности работы энергетических комплексов, которые используют в своей структуре возобновляемые источники энергии и зависят от погодных условий и сезонности эксплуатации. Кроме того, предложенные методики позволяют учитывать особенности гибридных систем, а именно согласования характеристик полученной электрической энергии от традиционных и возобновляемых источников энергии. К тому же эти модели должны учитывать место расположения как потребителя электрической энергии, так и расположение источника энергии как традиционного, так и возобновляемого. Сделан вывод о необходимости: а) нового подхода в формировании методологии построения энергетических комплексов с использованием возобновляемых источников энергии; б) системного анализа существующих приемов в теории управления и развития электроэнергетических систем; в) систематизации исследований и разработки новых методологических подходов к формированию данных систем. Решение такого рода задач невозможно без привлечения и обработки больших

баз данных и может быть реализовано только при условии применения методов математического моделирования и прогнозирования. ЛИТЕРАТУРА 1. Золотарёв В. В. Модели безопасности компьютерных систем/В. В. Золотарёв, М. Н. Жукова, И. В. Ковалев, В. Г. Жуков// Учеб. пособие для вузов. – М.: Издат. центр “Академия”, 2005. – 144 с.

2. Золотарёв В. В. Методика построения модели безопасности автоматизированных систем/В. В. Золотарёв, М. Н. Жукова, И. В. Ковалев, В. Г. Жуков//Программные продукты и системы. – 2012. – № 2. – С. 71.

3. Касимов Ю. Ф. Основы теории оптимального портфеля ценных бумаг/Ю. Ф. Касимов. – М.: Филинъ, 1998. – 223 с.

4. Куликова Л. В. Анализ проблем и перспектива оптимального использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для сельскохозяйственных потребителей/Л. В. Куликова, А. М. Худоногов, А. В. Григорьев//Ползуновский вестник.

– 2011. – № 2/2. – С. 15.

5. Митяков С. Н. Снижение эксплуатационного риска электроснабжения потребителей при одновременном использовании источников энергии разного типа/С. Н. Митяков, Е. Н. Соснина//Арзамас-Н. Новгород: Прогрессивные технологии в технике, экономике, естествознании и образовании: межвузов. сб. статей. – Нижн. Новгород: НГТУ, 2008.

– С. 46.

6. Соломин Е. В. Методологические основы создания вертикально-осевых ветроэнергетических установок для агропромышленного комплекса России: Дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.02. – Барнаул, 2013. – 39 с.

7. Соснина Е. Н. Методика выбора оптимального сочетания возобновляемых источников энергии для локальных энергосистем/ Е. Н. Соснина, А. В. Шалухо//Электротехника и электроэнергетика. – Нижн. Новгород: Изд-во Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева, 2012.

– С. 31.

REFERENSES 1. Zolotarjov V. V., Zhukova M. N., Kovalev I. V., Zhukov V. G. Models security of computer systems//Ucheb. posobie dlja vuzov. – Moskva: Izdat. centr “Akademija”, 2005. – 144 p.

(In Russian).

19

2. Zolotarjov V. V., Zhukova M. N., Kovalev I. V., Zhukov V. G. The method of constructing the security model of the automated systems// Programmnye produkty i sistemy. – 2012. – № 2.

– P. 71. (In Russian).

3. Kasimov Ju. F. Fundamentals of the theory of optimal portfolio of securities. – Moskva: Filin’, 1998. – 223 p. (In Russian).

4. Kulikova L. V., Hudonogov A. M., Grigorev A. V. Analysis of the problems and the prospect of optimal utilization of alternative and renewable energy sources for agricultural consumers//Polzunovskij vestnik. – 2011. – № 2/2.

– P. 15. (In Russian).

5. Mitjakov S. N., Sosnina E. N. Reducing operational risk electricity consumers while using different types of energy sources//Arzamas-

Nizhnij Novgorod: Progressivnye tehnologii v tehnike, ekonomike, estestvoznanii i obrazovanii: mezhvuzovskij. sbornik statej. Nizhnij Novgorod: NGTU, 2008. – P. 46. (In Russian).

6. Solomin E. V. Methodological foundations of vertical-axis wind turbines for Russian agriculture: Dissertacija na soiskanie uchenoj stepeni doktora tehnicheskih nauk: 05.20.02. – Barnaul, 2013. – 39 p. (In Russian).

7. Sosnina E. N., Shaluho A. V. Method of selection of the optimal combination of renewable energy for local energy systems//Elektrotehnika i elektroenergetika. – Nizhnij Novgorod: Izdatelstvo Nizhegorodskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta im. R. E. Alekseeva, 2012. – P. 31. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 17.09.2015.

С. В. Гошовський, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, О. В. Зур’ян, alexey_zuryan@ukr.net (Український державний геологорозвідувальний інститут) МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЇ ПОБУДОВИ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КОМПЛЕКСІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ Працю присвячено створенню методичних основ проектування надійних й економних систем енергопостачання. Розглянуто етапи робіт під час побудови комплексів енергетичних систем, що використовують у своїй структурі відновлювані джерела енергії. Наведено узагальнену схему побудови моделі як окремих складових частин, так і енергетичних комплексів із застосуванням у своїй структурі відновлюваних джерел енергії. Ключові слова: методичні основи, побудова комплексів енергетичних систем, енергопостачання, альтернативна енергетика, відновлювані джерела енергії.

S. V. Goshovskyi, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, A. V. Zurian, alexey_zuryan@ukr.net (Ukrainian State Geological Research Institute) METHODOLOGICAL BASES FOR THE OPTIMAL CONSTRUCTION OF ENERGY COMPLEXES WITH RENEWABLE ENERGY Increasing energy efficiency and the need for resource conservation is an urgent problem in almost all countries of the world. To address these issues in recent years has become an urgent new energy policy based on the use of hybrid power systems.

Theoretical and practical methods of construction of energy facilities using renewable energy sources in Ukraine has not yet been worked out. At the same time, there are quite developed the basis for the formation of such a complex theoretical framework development. In Ukraine, conducted research in the field of renewable energy, it is widely carried out work on the study of energy sources, which can be used in a particular region, conducted studies of the joint use of traditional and renewable energy sources for a single system.

The method of constructing an optimal energy system using renewable energy sources, as a rule, the main criteria for the choice of renewable energy sources are developed capacity, the cost of energy produced, the size and cost of power plants used, the proportion of replacement of hydrocarbon fuel, distance from renewable energy sources to the networks of centralized power.

20

We have analyzed the existing methods of building these systems. First of all those concerned as the method of choice of the optimal combination of renewable energy sources and control of hybrid power systems with renewable energy sources.

It is obvious that one of the major problems of optimal construction of energy facilities is the choice of many individual components of the set, which will allow the construction of the system with the best quality and the lowest possible cost of energy. Most effectively, the problem of optimal construction of energy complexes addressed through proactive strategy when the design phase evaluates the potential risks and implemented mechanisms to protect them.

Thus, the actual task of creating a method for constructing an optimal energy systems using renewable energy in order to reduce energy costs in accordance with relevant regulatory requirements in the design of systems (subsystems) and planning resource.

Assigned tasks will meet our proposed method of construction of energy facilities using renewable energy sources.

An analysis of the existing methodological approaches in building hybrid power systems, we propose a technique of construction of the generalized scheme of the energy complex, which is used along with the traditional and renewable energy sources.

In the construction of these schemes should take into account that they consist of a series of nodes, each of which is functionally independent module. In this case, all modules are combined into a unified system of organizational and technical constraints.

In view of the model includes: reflecting the characteristics of the composition, structure, terms of placement of structural elements and their connections; models of various structures and options of energy sources used; feasibility study and implementation of a specific part of it.

In the construction of these schemes should take into account that they consist of a series of nodes, each of which is functionally independent module. In this case, all modules are combined into a unified system of organizational and technical constraints.

Keywords: methodological foundations, the construction of complex energy systems, power supply, alternative energy, renewable energy.

21

УДК 550.834

С. В. Гошовський, д-р техн. наук, директор УкрДГРІ, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, С. С. Пігнастій, канд. техн. наук, старший науковий співробітник, sergsp@meta.ua, П. Т. Сиротенко, канд. техн. наук, старший науковий співробітник, petro@ukrdgri.gov.ua (УкрДГРІ)

СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ СЕЙСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У ПРОЦЕСІ БУРІННЯ Стаття 2. Застосування керованих джерел сейсмічних коливань У статті проаналізовано світові тенденції з новітніх технологій сейсмічних досліджень у процесі буріння свердловин. Проведено огляд систем і методів сейсміки в процесі буріння (СПБ), що демонструє їх різноманітність і широку зацікавленість у їх використанні та розвитку. Описано технології СПБ із застосуванням приладів, які встановлено на буровій колоні, методи з використанням гідравлічної імпульсної технології буріння та інші. Технології СПБ перебувають у стані безперервного вдосконалення, складно виділити очевидні переваги певного методу, визначити його універсальність та оцінити можливості широкого застосування, які залежать від рівня розробки системи й конкретних умов її використання. Ключові слова: сейсмічні дослідження свердловини, свердловинний зонд, бурова коронка, трубні хвилі, джерело коливань, сейсмічні спостереження, бурильні труби, гідравлічна імпульсна технологія буріння, сейсмограма, сейсмічне джерело, сигнали геофону, кореляція.

Методи СПБ з використанням приладів, які встановлено на буровій колоні Система Seismic VISION Компанія Schlumberger розробила систему Seismic VISION для здійснення вертикального сейсмічного профілювання в процесі буріння [1, 3, 4, 14]. Система включає: модуль каротажу в процесі буріння (LWD) із сейсмоприймачами, які встановлено поблизу бурового долота; джерело збудження сейсмічних хвиль на поверхні, яке розміщено на буровій або на морському судні; а також систему вимірювань у процесі буріння (MWD) у вигляді імпульсної телеметрії для передачі даних у реальному масштабі часу. Дані записів хвильової картини чотирикомпо-

нентного вертикального сейсмічного профілювання (ВСП) надходять на поверхню під час вилучення приладу зі свердловини і їх можуть обробити протягом кількох годин безпосередньо на свердловині або передати в центр обробки для детальнішої інтерпретації. Отриману інформацію використовують у процесі подальшого буріння. Seismic VISION існує в декількох модифікаціях для діаметрів 6¾, 8¼ і 9 дюймів (171, 210 і 229 мм). Система сумісна з усіма приладами LWD компанії Schlumberger, працює за температури до 150 °С і тиску до 250 МПа (Drilling Contractor, March – April 2004, v.60, № 2, с. 41). Сейсмічна система вимірювань у процесі буріння (MWD) SeismicVISION, яку

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

22

© C. В. Гошовський, С. С. Пігнастій, П. Т. Сиротенко, 2015

пропонує Schlumberger, використовує кероване джерело на поверхні й свердловинні приймачі на обтяженій бурильній трубі, щоб з хорошими результатами подолати обмеження сейсморозвідки під час використання коронки; вона не залежить від властивостей геологічної формаціїї, викривлення свердловини та від типу коронки [4]. Ця система – природне розширення звичайної кабельної лінії свердловинної сейсмічної конфігурації на базі каротажу в процесі буріння (LWD). З-поміж технічних перешкод, які затримали випуск сейсмічного інструмента MWD, був брак електричних з’єднань між свердловинним інструментом і обладнанням на поверхні. Це не дає змоги дотриматися найфундаментальнішої вимоги сейсмічної системи – часової синхронізації між запалювальною системою джерела на поверхні й системою реєстрації приймача у свердловині. Це також унеможливлює швидкодіючий зв’язок з інструментом для прозвучування, яким керує оператор (як здійснено в операціях з традиційною кабельною лінією), та передачу придбаних даних для обробки й контролю якості. Інша головна складність – несприятливе середовище буріння. Сейсмічні датчики потрібно скомпонувати на обтяженій бурильній трубі так, щоб вони залишилися неушкодженими в несприятливому буровому середовищі й були спроможні записати слабкі сейсмічні сигнали протягом прозвучування. Система SeismicVISION – єдина доступна сьогодні сейсмічна MWD технологія, яка робить свердловинні сейсмічні вимірювання й поставляє інформацію час/ глибина та визначає швидкість протягом процесу буріння. Дані пробного експонування в реальному часі використовують, щоб позначити коронку на сейсмічній карті, допомогти розмістити свердловину, вибрати точки обсадження й підготуватися до небезпек на зразок надмірного тиску в порах. Сейсмічні швидкості отримують у реальному масштабі часу та використовують для того, щоб оновити передбачення тиску в порах і поліпшити передбачення рівня небезпеки.

Систему складено з інструмента “каротаж під час буріння” із сейсмічними датчиками з чотирма компонентами (4–C) у донній збірці, свердловинного процесора й пам’яті, MWD системи для телеметрії в реальному часі й системи на поверхні, щоб керувати запусками джерела й обробляти дані, що надходять у реальному масштабі часу, в інформацію, корисну для буровика. Сейсмічне джерело – налаштований набір пневмогармат, який можна використовувати для стаціонарної або зміщеної зйомки – стріляє впродовж підключення установки; сейсмічні дані реєструються та опрацьовуються у свердловині, і ключова інформація на зразок даних пробного експонування (час-глибина) надсилається до поверхні в реальному часі з допомогою MWD телеметрії. Варто звернути увагу, що джерело спрацьовує в межах типових часових інтервалів для нарощування інструмента більшості бурових робіт – у межах 2–3 хвилин. Тому стрільба не потребує додаткових зупинок або часу на понаднормове буріння. Дані час-глибина (сейсмічний час ходу сигналу від джерела на поверхні до свердловинного датчика проти відомої позиції глибини датчика) використовують для позиціонування свердловини на сейсмічній карті й можуть негайно передати до інших позначених місцеположень. Форми хвилі, використаної для VSP обробки, реєструються в пам’яті інструмента для пошуку та обробки після переміщення коронки. Оскільки всі каротажі можуть бути чутливі до шуму, патентована методика дає змогу проводити запуск джерела й збір даних упродовж пауз у бурінні, коли свердловинне оточення перебуває в тиші. Найсприятливіший час, щоб отримати дані, не впливаючи на операцію буріння, з’являється в процесі з’єднання/роз’єднання труб під час буріння й переміщення. Зазвичай активацію джерела завершують без утручання в роботу оператора. Інструмент виявляє, коли прокачування вимкнено або трубу переміщено, потім чекає, поки середовище не вщухне перед початком запису даних. Кожен по-

23

стріл, який отримують на поверхні, буде прийнято, накопичено й буферизовано у свердловинному приладі для обробки в реальному масштабі часу. Порівнювання зразка свердловинного шуму зі зразком сигналу в той час, коли інструмент перебуває в стані прийому, – спосіб ідентифікації хороших пострілів. Пакет датчика складено з трьох ортогонально встановлених геофонів і двох всеспрямованих гідрофонів (рис. 1). Геофони, розміщені в зовнішньому кожусі інструмента, спеціально розроблено та встановлено так, щоб можна було впоратися з великими перевантаженнями, яких вони зазнають у процесі буріння, їх добре захищено від абразиву буріння, зносу, інтенсивної швидкості потоку й тиску. Зв’язку геофонного пакета з формацією

Рис. 1. Сенсорна секція інструмента, яку складено з 3-х ортогональних геофонів (середня секція) і двох гідрофонів, які розміщено над і під ними

24

ліпше досягнути за п’ятиградусного нахилу свердловини, що приведе до отримання високоякісних даних форми хвилі. Гідрофони розміщено під захисними екранами на зовнішній поверхні втулки й вони не потребують зв’язку зі стінкою формації, щоб отримати дані. Водночас гідрофони реагують на зміни тиску в промивальних рідинах. Якщо сейсмічні хвилі проходять через секцію свердловини, де міститься інструмент, вони стискають і розширюють свердловину. Це викликає перехідний процес зміни тиску в буровому розчині, що впливає на гідрофони. Водночас геофони роблять запис руху інструмента, оскільки він переміщується разом зі свердловиною, коли проходить хвиля. Конструкція системи використовує патент [11], відповідно до якого перетворювач акустичної хвилі для звукового зондування в процесі буріння свердловини через суміжну земну формацію (середовище) включає набір перетворювальних елементів, установлених по колу навкруг обтяженої бурильної труби. Елементи забандажовано в еластомірному кільці в зовнішньому пазу обтяженої бурильної труби й захищено оболонкою, що має вікна. З погляду електрики елементи мають паралельне з’єднання, тож при збудженні електричного імпульсу вони генерують уніполярну акустичну хвилю, що поширюється у формацію. Коли прилад використовують як приймач, електрично з’єднаний набір елементів визначає усереднені акустичні хвилі з формації по колу навколо обтяженої бурильної труби і має мінімальну чутливість до багатополярних акустичних хвиль, що проходять через обтяжену бурильну трубу. Цей комбінований пакет датчиків дає змогу інструментові працювати з усіма діаметрами свердловин і кутами, включаючи вертикаль. Було отримано дані через багаторазові колони обсадних труб цілком до рівня розчину, і в деяких випадках навіть над ним. Як відзначено в роботі [3], попередні інструментальні засоби СПБ покладалися

на шум, який згенеровувала бурова коронка як джерело, але ця методика мала обмеження – вона не працювала в глибоких свердловинах, її було важко застосовувати на відстані від берега й під час роботи з алмазними коронками PDC. Спеціалізована сервісна фірма Schlumberger повернулася до креслярської дошки. Компанія витратила 15 років, удосконалюючи синхронізовану точність годинника свердловини, достатню, щоб виміряти стандартну для сейсморозвідки мілісекундну синхронізацію, а також забезпечити досить міцний корпус, щоб уціліти в середовищі буріння. Комерційну систему SeismicVISION з 2003 р. використовували в численних проектах і довели, що вона ліпша з-поміж наявної техніки, а також слугує економії коштів.

SeismicVISION пропонує дві ключові переваги: по-перше, допомагає зменшувати час буріння й, по-друге, може бути єдиним способом збирання даних в дуже відхилених свердловинах або свердловинах з проблемами стабільності, де інструментальні засоби провідної лінії зв’язку складні або неекономічні в роботі. Компанія Total зробила такі висновки щодо використання цього інструмента на свердловинах: – хороша якість даних у свердловинах без обсадних труб; – адекватна якість даних для вирішення експлуатаційних проблем через одну єдину обсадку; – безпечна й прозора операція (жодного перетину з процесом буріння); – відсутність потреби в додатковому запуску провідної лінії; – можливість отримати форму хвилі в реальному часі, яка дає змогу позиціонувати бурову коронку та використовувати для підтвердження глибини наступних цілей; – можливість скоротити або оптимізувати час чистого буріння (через раннє калібрування мети). Одна з ключових переваг інструмента полягає в тому, що його використання не перетинається з процесом буріння, і не по-

требує додаткового часу на буріння. Система каротажу в процесі буріння (LWD) SeismicVISION доставляє інформацію час/глибина та визначає швидкість протягом процесу буріння для оптимізації рішень під час буріння, скорочує витрати й поліпшує безпеку [14]. На відміну від звичайного прозвучування з кабельною лінією, вимірювання зазвичай не заважає бурінню, бо не витрачає час на спорядження. У навколишньому середовищі, де ризик та вартість буріння високі, система пропонує вимірювання, які можуть його істотно конкретизувати. Сейсмічні дані, забезпечені в реальному часі, мають цінний вплив на процес конструювання свердловини. Дані контрольного пострілу в реальному часі використовують для того, щоб: позначити бурову коронку на виробленій програмним забезпеченням карті Bit-On-Seismic; допомогти навігації; вибрати пункти обсадження й підготуватися до небезпек попереду коронки, наприклад таких, як дефекти, зміни порового тиску або варіації формацій. Програмне забезпечення дає змогу працювати в реальному часі, безперервно оновлюючи сейсмічну карту щодо глибини, що сприяє легкій візуалізації, комунікації й кооперації. Карта перетворює складну інформацію в просту для розуміння прокладення шляху свердловини. Сейсмічні швидкості в реальному часі використовують, щоб оновити передбачення тиску в порах і поліпшити передбачення небезпечної глибини. Особливості конструкції дають можливість системі SeismicVISION працювати без обмежень з попередніми сейсмічними системами реального часу. Інструмент було перевірено в багатьох навколишніх середовищах за різних робочих режимів, що включають: всі геометрії свердловин; вертикальні глибини понад 7 500 м; відкриті й обсаджені свердловини; тверді й м’які формації; глибоку й мілку воду; нульове зміщення й вертикальне ВСП; використання в комбінації з усім обладнанням каротажу Schlumberger в процесі буріння (LWD); допустимий рівень течії до 7 500 л/ хв; тиск до 1 750 атм.

25

Технологія SeismicVISION включає польову систему обробки Q-boreholeWAVE й систему позиціонування джерела SWINGS. Інтегрована бурова свердловинна сейсмічна система Q-Borehole використовує загальноконцептуальний підхід. Програмне забезпечення WAVE дає змогу проводити обробку швидкого сейсмічного огляду на сайті обладнання для основного контролю якості роботи. Отриману в реальному масштабі часу інформацію SeismicVISION у процесі буріння може бути легко об’єднано з новим рішенням Schlumberger – процесом “Немає Несподіванок під час Буріння” (NDS), який повністю налаштовують від базисного планування через безупинно поновлюваний процес, і який допомагає уникнути проблем, запобігаючи їм і створюючи запасний план задовго до потреби в ньому. Наявний план свердловини невпинно оновлюють, якщо стає доступною нова інформація. Процес NDS, у разі повної співпраці Schlumberger з клієнтом, розвиває придатні для мети попередні плани під час буріння, які зосереджують на свердловинному контролі тиску в реальному часі, керуванні стабільністю й розміщенням. Об’єднання даних SeismicVISION з процесом NDS допомагає поліпшити вибір точки обсадження, зменшити невизначеність рівня порового тиску й уникнути потреби бурити експериментальну свердловину. Ці дані можуть допомогти порівняти фактичні й плановані результати в реальному часі, а в очікуванні на небезпеку – ухвалити рішення в реальному часі.

NDS забезпечує повну структуру для збільшення ефективності буріння, мінімізуючи несподіванки і, в кінцевому підсумку, скорочуючи вартість буріння. Вигода від використання системи: зменшує невизначеність глибини; заощаджує час спорядження й витрати на нього; скорочує обсяги робіт з обсадження й кількість запасних напрямів та експериментальних свердловин; поліпшує безпеку.

26

Особливості системи: отримуємо дані в реальному часі перевірочного пострілу; записуємо форми хвилі для огляду вертикального сейсмічного профілювання; застосовуємо технологію каротажу в процесі буріння (LWD); використовуємо інструменти для свердловин розміром від 8,5 до 26 дюймів; проводимо багатокомпонентні вимірювання; отримуємо високі значення рівня потоку й тиску; систему можна комбінувати з іншими інструментами LWD Schlumberger. Система СПБ Halliburton Energy Services Починаючи з ранніх 2000 років, ринок “сейсморозвідки під час буріння” (СПБ) підтримувався винятково одним постачальником послуг [6]. Нині ще дві компанії – Baker Hughes і Halliburton – пропонують нові послуги СПБ, які обіцяють допомагати операторам зменшувати ризик і підвищувати ККД. Система Halliburton має обмежені комерційні можливості використання після запуску серії випробувань у 2006 р., які довели придатність конструкції, що її запропонувала компанія. Програмна інфраструктура з’єднує програмне забезпечення щодо отриманих даних дослідження навколишнього середовища в реальному часі від бурової компанії Sperry з програмним забезпеченням, що інтерпретує геологічне середовище, використовуючи моделювання фірми Landmark. Система Halliburton подібна в загальних рисах до системи SeismicVISION. Система використовує імпульсну телеметрію з буровим розчином або високошвидкісну телеметрію [2]. Свердловинний блок датчиків Intellipipe Sperry має 8 акселерометрів, 4 геофони, 4 гідрофони. Специфікації: індивідуальна компенсація тиску й температури; температура – 0– 150 °С; вібрація – 20 g, 5–500 Гц; замінний у польових умовах; довжина – 4,5 м; дрейф годинника – 120 мкс на добу. Одні з найкритичніших компонентів SWD технології, крім свердловинних геофонів і гідрофонів, – це годинники, один на поверхні й один у свердловині.

Годинникову систему виконано на базі кварцового кристала. Критично важливо, щоб ці годинники було синхронізовано, інакше буде втрачено точність у вимірах [2]. Дані годинників, що використовують фірми Baker Hughes і Halliburton, залежать від температури. Витримують годинники до чотирьох днів, щоб досягти синхронізації, нагріваючи їх приблизно до 150° C під тривалою потужністю, щоб мінімізувати частотні зміни через старіння й зсув. Годинники потребують синхронізації тільки одного разу приблизно через кожні 200 годин. Після періоду калібрування годинники, які використовує Baker Hughes, зберігають точність до 1 мс принаймні 10 днів. Зазвичай поверхневі й свердловинні годинники потребують узгодження (синхронізації) до початку проведення СПБ, після цього їх потрібно звірити. Сейсмічні дослідження під час буріння обмежені. Наприклад, існує практична проблема стосовно бурової колони на плаваючих установках, оскільки вертикальні коливання можуть викликати деякі перешкоди, що знижує якість даних. Однак є протидії, спрямовані на пом’якшення цього обмеження, наприклад, використання системи компенсації вертикальних коливань або підвішування бурової колони на противикидний превентор. Хоча свердловинний прилад СПБ може робити запис значної кількості даних, лише частину з них може бути відправлено до поверхні за наявною технологією імпульсної телеметрії бурового розчину. Після вилучення приладу зі свердловини можна використовувати масив з чотирьох складових сейсмічних даних, що дозволяє зробити повний вертикальний сейсмічний профіль, оброблений еквівалент процесу оцінки. Швидку інтерпретацію цих даних може бути проведено в межах дня. Компанія Halliburton для майбутнього розвитку розглядає свердловинні джерела: “Не бурова коронка безпосередньо, але керовані джерела” [6].

Метод СПБ з використанням гідравлічної імпульсної технології буріння Повільні темпи проникнення у формації надвисокого тиску являють собою критичний виклик для глибокого буріння. Тверда порода, висока вага бурового розчину й високий тиск свердловини серйозно зменшують рівень проникнення під час буріння, а в разі використання довгих бурових колон обмежу ють гідравлічну потужність, доступну в коронці. Для подолання проблем, з якими стикаються в процесі глибокого буріння у надстислих формаціях, компанія Tempress спеціально спроектувала гідравлічну імпульсну технологію буріння HydroPulse™ [9]. Низка чинників визначає рівень буріння глибокої свердловини. Довгі бурові колони обмежують гідравлічну потужність, доступну в буровій коронці. Високотемпературні умови обмежують застосування двигунів на буровому розчині й спрямованих (керованих) систем. Глибокі берегові свердловини зазвичай бурять з алмазними коронками на турбінних двигунах. Ротаційне буріння твердої породи з коронками PDC неекономічне через невідповідний рух коронки, який знищує її різаки. Небалансне буріння – не обрано, оскільки чинить тиск і ризикує утворити безконтрольні потоки в глибоких свердловинах. Покрокові зміни в буровій коронці й рідинних технологіях незначно впливали на ступінь проникнення. Нові досягнення, наприклад молотки, які працюють на буровому розчині, показали значно гіршу роботу, ніж звичайне ротаційне буріння за цих умов. Інструмент HydroPulse™ підвищує рівень буріння, виробляючи інтенсивний усмоктувальний імпульс у буровій коронці. Інструмент включає в себе автоматичний відхильний клапан, розміщений вище коронки на шляху високошвидкісної течії потоку в корпусі. Миттєва зупинка потоку розчину через шляхи потоку виробляє імпульс, що створює в певному місці незбалансовані умови буріння на поверхні коронки.

27

Гідравлічний імпульсний клапан, схематично показаний на рис. 2, періодично закриває потік бурового розчину від коронки, щоб перекривати проходи вище корпусу. В інструменті забезпечується швидкохідний шлях потоку в корпусі навколо клапана. Зупинка потоку бурового розчину здійснює інтенсивний усмоктувальний імпульс навколо коронки. Цей усмоктувальний імпульс долає в’язкі сили, які викликають стягування коронки. Імпульс також виробляє ефективні зусилля розтягу на поверхні породи поблизу коронки. Ці тиски зменшують силу буріння породи, скорочуючи обмежувальний тиск, викликаний важким розчином за високого надлишкового тиску. Нарешті, усмоктувальний імпульс створює ударне навантаження на дно свердловини, порівнюване з вагою коронки. Якщо інструмент від’єднується від бурової колони, використовуючи ударник, ці ударні навантаження можуть збільшити ступінь буріння твердої породи.

У звіті [9] описано дію інструмента, результати випробування при тиску під час буріння, випробувань зносу та буріння свердловини, стан справ щодо його застосування в польових умовах. Інструмент HydroPulse™ спроектовано для роботи в буровому розчині підвищеної ваги й за звичайних рівнів потоку й тиску. Випробування при тиску під час буріння підтверджують, що інструмент HydroPulse™ забезпечує від 33 до 200 % збільшення рівня проникнення. Польові випробування продемонстрували звичайну ротаційну роботу буріння й з допомогою двигуна на буровому розчині. Інструмент працював безперервно впродовж 50 годин на навантаженому буровому розчині на стенді випробувань зносу. Цей рівень надійності – поріг для комерційного застосування. Версію інструмента для проведення СПБ також розробляли й випробовували. Цей інструмент використовували, щоб продемонструвати обернене вертикальне сейсмічне профілювання під час похилого буріння випробувальної свердловини з коронкою PDC (зі штучними алмазами).

Рис. 2. Гідравлічне імпульсне буріння Valve Open – клапан відкритий, Flow Cycling Valve – клапан циклічної течії, Poppet – тарілка, HighSpeed Flow – високошвидкісний потік, PDC or Tricone Bit – алмазна коронка або триконусна, Valve Closed – клапан закритий, Exhaust – вихлоп, Suction Pressure Pulse – усмоктувальний імпульс тиску, Hydraulic Thrust – гідравлічний удар, Enhanced Rock Breaking – підвищене руйнування породи, Seismic Pulse – сейсмічний імпульс

28

Початкові застосування для інструмента HydroPulse™ – глибоке берегове буріння й у прибережній зоні, де рівень проникнення керує витратами. Сейсмічне застосування інструмента – вертикальне сейсмічне профілювання в процесі буріння й сейсмічне відображення попереду коронки в процесі буріння. Для демонстрації сейсміки в процесі буріння було розроблено конфігурацію інструмента HydroSeis™, що включає модулятор свіпа, яку було використано, щоб продемонструвати сейсмічне профілювання й сейсмічний огляд перед коронкою в процесі буріння. Попередні випробування гідравлічного імпульсного інструмента продемонстрували хороше поширення сигналу до поверхні з глибини понад 800 м. Механізм розроблено так, щоб пройти (прострілити) рівні циклу інструмента приблизно через октаву. Рівні циклу змінюються з 11 до 19 Гц і період циклу імпульсу (свіп) становить близько 4 с. Спектр джерела становить понад 250 Гц. Усмоктувальний імпульс – усеспрямований, що дозволяє застосувати його у вертикальній або похилій свердловинах. Інструмент створює сильну зрізну хвилю під час буріння, але зрізна хвиля відсутня, коли коронка не перебуває на вибої. Ця здатність дає змогу використовувати швидкості як P-, так і S-хвилі для визначення газових пор. Присутність невеликих кількостей вільного газу в коронці негайно усуне появу сейсмічного сигналу, забезпечуючи раннє попередження про викид газу. Широкий рівень циклу дозволяє виконувати сейсмічне профілювання й зображувати відбиття формацій попереду коронки, використовуючи техніку, відому як ударне сейсмічне профілювання (SISP). Сигнал, отриманий геофонами, розміщеними на буровій колоні, скориговано з опорним сигналом датчика тиску для генерування вертикального сейсмічного профільного розрізу. Обробка здійснюється в реальному часі, з використанням коригувальних технічних засобів або програмного забезпечення. Оброблені дані може бути

показано на місці розміщення обладнання або передано за межі цього місця. Випробування сейсмічного профілювання здійснювалися як частина програми буріння. Завданням випробувань було: продемонструвати обернене вертикальне сейсмічне профілювання (RVSP) під час буріння; показати сейсмічне відображення перегляду попереду коронки під час буріння. Інструмент працював під час буріння з PDC коронкою в похилій свердловині. Три геофонні групи було розміщено на поверхні, відповідно до нахилу свердловини за радіальних відстаней у 140, 230 і 300 м від бурової установки. На прикладі скоригованого сейсмографіка, отриманого в процесі буріння з коронкою PDC на вертикальній глибині 660 м, ясно видно перше прибуття P-хвилі на двох дальніх групах. Наголошуємо, що це прибуття хвилі – імпульс розтягування, що узгоджується зі всмоктувальним характером джерела імпульсу. Експериментальний сигнал поширюється як трубна хвиля в розчині, яка прибуває після P-хвиль. Було продемонстровано, що швидкості хвиль, отримані під час проведення сейсміки в процесі буріння, узгоджуються з даними кабельної лінії датчиків у межах 5 %. Випробування тиску буріння в сланці й твердому пісковику підтвердили великі збільшення рівня проникнення в розчині високої щільності й тиску свердловини. Польові випробування продемонстрували, що ударне навантаження, застосоване до поверхні коронки, припиняє невідповідні рухи коронки, що дає змогу використати важкішу коронку й прискорити буріння у твердій породі. Інструмент HydroPulse™ забезпечує: збільшення рівня проникнення від 33 до 200 при випробуваних тисках буріння; ліпшу роботу за малої ваги коронки для прямого буріння свердловини; скорочення невідповідних рухів коронки, що підвищує її довговічність. Особливості інструмента включають: – звичайні ротаційні або моторні операції буріння;

29

– використання звичайних коронок шарошки (роликовий конус) або алмазних коронок PDC; – застосування нафти або для води бурового розчину; – роботу за високого тиску й високої температури; – продемонстровано роботу обсягом понад 50 годин під навантаженням розчину; – постійне підтримання циркуляції; – зниження вимог до гідравлічної потужності, що забезпечує низький робочий диференціальний тиск; – сумісність з наповнювачем для боротьби з поглинанням. Переваги HydroSeis™ включають: вертикальне сейсмічне профілювання в реальному часі під час буріння; високороздільне відображення попереду коронки в процесі буріння; джерело незалежних хвиль як стиснення, так і поперечних; попереднє оповіщення щодо викиду газу; операції у вертикальній або похилій свердловинах. Практичні дослідження показують [9], що існують істотні можливості комерціалізації обох інструментальних засобів. Метод СПБ з використанням гідравлічного молота Гідравлічні молоти використовують буровий розчин задля зворотно-поступального руху маси (званої молот), що впливатиме на створення імпульсного навантаження на коронку. Гідравлічні молоти досліджували з 1800 року, пік зусиль з їхнього розвитку в США припав на другу Світову війну. Ними займалося багато провідних фірм: Bassinger, Pan American Petrolium (Amoco) та ін. [5]. Ця концепція має відносно довгу історію в бурінні, експериментальні моделі випробувано на декількох об’єктах. Більшість цих дослідних зразків має проблеми в системах клапанів, які принципово відрізняються в рідинних і пневматичних молотках. Пневматичні молотки, які успішно застосовували протягом декількох років, самі по собі не мають клапанів, тоді як стисливість рідини дає змогу гідравлічним молотам працювати

30

за наявності відкритих і закритих портів у тілі інструмента, що дозволяє здійснювати зворотно-поступальні рухи молота. Деякі позитивні та негативні риси цієї системи включають такі. Позитивні: ефективніше руйнування твердих порід; зменшення ваги на коронку збільшує термін її служби; потрібна невелика модифікація для стандартної практики буріння (можливе додавання амортизатора вище молота). Негативні: поліпшення ефективності зменшується з глибиною; конструкція молота, в якій клапан використовує повний потік, є перешкодою для операції з керування свердловиною; молот інтерферує з імпульсами рідини або акустичного MWD (вимірювання в процесі буріння); недостатня конструкція або неправильна робота може надміру пошкоджувати ковадло молота; абразиви в розчині спричиняють ерозію й зношування керівного клапана; утома металу може призвести до механічної відмови клапана або пружини. Розміщення обхідних клапанів може вирішити частину проблем клапана й потоку. Компанія Novatek (США, штат Юта) розробила й побудувала молот з буровим розчином, який пом’якшує більшість попередніх проблем, використовуючи лише частину загального потоку рідини для роботи клапанів. Їхній дослідний зразок було випробувано в польових умовах для визначення ефективності й довговічності, результати планували оцінити щодо можливого подальшого розвитку [5]. У роботі [15] з використанням математичного моделювання проведено оцінку технології СПБ з гідравлічним молотом, який генерує періодичні імпульси. Результати показали потенційну можливість проведення сейсмічного огляду, що дає вузьку смугу регулювання частоти. Дві характеристики сигналу бурової коронки було відібрано й порівняно: лінійну розгортку частоти (LSF) і просторовий розподіл частоти (SDF). SDF вхід буде фактично реалізовано без додаткового обладнання й зволікання з бурінням. У роботі [15] як сейсмоджерело розглянуто буро-

вий інструмент з молотом, який розробила кампанія SDS DIGGER TOOLS Pty Ltd (Австралія). Інструмент приводить у дію промивна рідина (морська вода, прісна вода або буровий розчин). Наявну інфраструктуру бурової установки, включаючи насоси розчину, можна використовувати для керування інструментом. Свердловинний компонент складено з коронки й механізму молота, який забезпечує механізм ударів. Основний приводний механізм – внутрішній поршень зворотно-поступального ходу. Рушійна сила внутрішнього поршня – перепад тиску між вхідним і низхідним потоком. Безперервне підтримування тиску в напрямку течії дає змогу здійснити швидку вібрацію поршня. Під час ходу вгору поршень уповільнюється й зупиняється, стискаючи рідину. Під час ходу вниз рідина високого тиску направляє поршень униз, доки він не зіткнеться з вершиною коронки. Високоенергетичне зіткнення передається через корпус долота до вставок карбіду вольфраму. Таким чином, створюються надзвичайно високі динамічні навантаження в гірській породі. Проект захищено міжнародним патентом [10]. Коронка не здійснює ударів у процесі буріння. Використовувану промивну рідину з інструмента випускають через поверхню коронки, щоб очистити поверхню зрізання. Потрібне відносно повільне обертання каналу – 20 обертів за хвилину, щоб дати можливість новій частині гірської породи спливти на поверхню. На відміну від буріння долотом шарошки, під час буріння з молотом непотрібне навантаження на коронку. Осьовий тиск генерується зіткненням поршня, а не вантажем бурильної колони. Потрібно тільки, щоб вантаж був достатнім для підтримання контакту між коронкою й гірською породою, близько 250 кг. Це забезпечує суттєві переваги, порівняно з важким обертальним бурінням, подібним до буріння долотом шарошки. Бурильні колони легші, рухаються з більшою швидкістю і з меншою кількістю витрат енергії. Напрямок свердловини підтримується ліпше

васлідок використання легшої бурильної колони й іншого принципу буріння. Нижчі частоти обертання поліпшують ресурс бурильної колони. Інша особливість молоткового буріння – обхідний механізм, який дає змогу буру промивати свердловину високов’язким буровим розчином без активації молотка. Коли застосовують вантаж до встановленого на забої молотка з коронкою, корпус долота переміщується вгору, закриваючи обвід (байпас) і відхиляючи весь потік через молотковий механізм. Коли коронку витягають, звільняючи забій, корпус долота дозволяє переміщати його вниз, відкриваючи обвід і відхиляючи весь потік навколо молоткового механізму так, щоб молоток припиняв працювати, коли він не перебуває в контакті із забоєм. Інструмент бурового молота розроблено для роботи з певним періодом коливань (близько 30 Гц), щоб оптимізувати механічну швидкість буріння (швидкість проникнення). Максимально ефективного буріння можна досягнути під час роботи з оптимальною витратою промивальної рідини. Зниження витрат промивальної рідини спричиняє неефективне буріння через нижчий період коливань і швидкість нижнього поршня. Однак вищий рівень витрат промивальної рідини не перевищуватиме максимум, призначений для розрахункового коливання поршня. Оцінки науково-технічного рівня та впровадження технології СПБ Питання оцінки сучасного стану вивченості, упровадження, новизни й науково-технічного рівня технології СПБ найповніше відображено в журналі “Нафтогазові технології” (JРТ) (США) за березень 2011 року в публікації “Подолання глибоких розбіжностей у поглядах на технологію СПБ” [8]. У статті наведено результати опитування близько 250 членів Товариства інженерів-нафтовиків (SРЕ) (США), що працюють по всьому світі. Переважна більшість респондентів – це оператори й постачальники технології, зокрема бурові

31

підрядники, консультанти та вчені. Респонденти визначили основні особливості технології СПБ, з яких найважливіші було названо з однаковою повторюваністю (рис. 3): – сейсміка використовує можливості для оптимального розміщення свердловини (22 %); – технологія дає змогу оператору корелювати дані сейсміки в процесі буріння з іншими видами сейсміки (22 %); – технологія дозволяє в реальному часі бачити зображення попереду бурового долота (21 %); – технологія має важливе значення для результатів безпечного буріння (18 %); – технологія забезпечує оптимізацію місць установлення обсадки (17 %). При цьому не було виявлено жодних суттєвих розбіжностей у поглядах на важливість значення цих застосувань СПБ між постачальниками технологій та операторами. Представник фірми Schlumberger (США), яка з 2003 року вперше запропонувала технологію СПБ як пряме вертикальне сейсмічне профілювання (ВСП), відзначив, що “наша технологія СПБ забезпечує свердловину сейсмічними даними під час буріння, що дозволяє здійснити точне перетворення сейсмічних даних “час – глибина” без невизначеності щодо встановлення швидкості, аж до розміщен-

ня бурового долота. Вимірювання, отримані з допомогою цієї технології, можуть забезпечити унікальну можливість дивитися вперед, не порушуючи операцій, які забезпечують ознаки структури відбивних горизонтів попереду бурового долота на підтримку рішення бурити й будувати свердловини”. Було розглянуто перепони, які виникли на шляху прискореного впровадження нової технології, що потрібна для використання в складніших умовах буріння й добування вуглеводнів. Респонденти зазначили, що на швидкість запровадження технології СПБ у практиці буріння свердловин впливають такі чинники: – висока вартість технології (37 % респондентів на момент опитування); – недостатнє інформування щодо можливостей технології та її переваг у застосуванні (18 %); – оператори схильні ризикувати з новою технологією (28 % респондентів); – занепокоєння стосовно надійності систем СПБ (3 %); – менше застосувань для технології, ніж дехто думає (14 %). На рис. 4 наведено діаграму розподілу чинників, що перешкоджають запровадженню технології у виробництво. Під час застосування технології СПБ треба вирішувати питання постачання до-

Рис. 3. Діаграма розподілу основних особливостей технології СПБ

32

даткового конче потрібного обладнання (сейсмічні джерела, підйомники, кораблі розгортання та ін.). Кожна свердловина має унікальні проблеми, які варто вирішувати індивідуально, налагодити відповідну програму постачання й скоординувати її з постачальником. Досвід, накопичений протягом останніх декількох років на багатьох свердловинах, сприяв вирішенню цих проблем. Кількість клієнтів фірми Schlumberger зростає з моменту першого впровадження технології 2003 року [8]. Більшість респондентів (53 %) заявила про доцільність конкретніших досліджень, зокрема аналізу “витрати – переваги”, які допоможуть операторам визначити переваги, що їх буде отримано від використання технології СПБ. Наведені коментарі оператора свідчать про те, що організаціям, які впроваджують цю технологію, потрібно показувати значущість переваг над витратами. Інші важливі заходи респондентів для впровадження технології подано на рис. 5. Таким чином, найважливіше щодо “просування” технології полягає в проведенні більшої кількості тематичних досліджень, які допоможуть зменшити кількість наявних проблем. З-поміж проблем під час упровадження у виробництво систем ВСП–ПБ можна назвати такі:

– невисока якість виділення сигналів, які збуджують сейсмоджерела, на фоні шумів бурового долота чи наземних завад як природного, так і штучного походження; – значні часові погрішності в технології прямого ВСП–ПБ, що може призвести до помилок у структурній побудові геологічного середовища; – значні затримки в одержанні операторами буріння повноцінної сейсмічної інформації, яку реєструють у вибої свердловини під час використання технології прямого ВСП–ПБ, через низьку швидкість телеметричного обміну інформацією в буровій колоні. Коли справа доходить до геонавігації в цілому й процесу “бачити попереду” розміщення свердловин, порового тиску й передбачення стабільності стовбуру, потрібно поліпшити експлуатаційні характеристики свердловини. Поєднання поліпшених показників телеметрії, надійності свердловинних сейсмічних датчиків і, безумовно, ефективності обробки, моделювання й можливості інтеграції – це ключові елементи, на які спиратиметься розвиток технології СПБ. СПБ спільно з досягненнями в звичайній телеметрії й появою провідникових бурильних труб може відкрити великі можливості для свердловинних вимірювань, щоб інтерпретувати

Рис. 4. Діаграма розподілу чинників, що перешкоджають запроваджувати технологію у виробництво

33

дані за потреби, що може мати великий вплив на процес будівництва свердловини. У таблиці наведено порівняльні характеристики систем і методів СПБ, зокрема розглянутих у першій частині статті, їх переваги й недоліки. Висновки Проведений огляд систем і методів СПБ показує їх велику різноманітність, а токож широку зацікавленість у їх використанні та розвитку. Сьогодні можна виділити три види систем і методів СПБ, а саме: – системи й методи СПБ з використанням бурового долота для збудження сейсмічних коливань; – системи й методи СПБ, в яких збудження сейсмічних коливань проводять керованими поверхневими джерелами сейсмічних коливань вібраційного або імпульсного типу; – системи й методи СПБ, в котрих системи повністю розміщено у свердловині, що дає змогу виконати диференційне або дипольне вертикальне сейсмічне профілювання в процесі буріння свердловин. Перший вид систем і методів СПБ відрізняється простотою у виконанні обер-

неного вертикального сейсмічного профілювання в процесі буріння свердловин, проте практика показала, що широкий частотний спектр збуджуваних буровим долотом сейсмічних коливань не забезпечує велику глибинність сейсмічних досліджень. Ця технологія сейсмічних досліджень з шарошковими долотами практично обмежується глибинами в 1,5–2 км, внаслідок чого не має перспективи для застосування в Україні, особливо в умовах ДДЗ. Другий вид систем і методів СПБ ґрунтовано на використанні прямого вертикального сейсмічного профілювання в процесі буріння свердловин із застосуванням керованих наземних джерел сейсмічних коливань, що дозволяє йому забезпечити велику глибинність сейсмічних досліджень. Тому така технологія має найбільшу перспективу застосування в Україні, особливо в умовах ДДЗ. Нині для більшого поширення цієї технології потрібно забезпечити вищу завадозахищеність сейсмічних досліджень, що дасть змогу отримувати інформацію не тільки в паузах під час буріння, а також безпосередньо в процесі буріння свердловин, тобто одержувати безперервні сейсмічні

Рис. 5. Діаграма розподілу заходів, що прискорюватимуть упровадження технології СПБ у виробництво

34

35

TOMEX

Система СПБ 1 4

3

Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Сейсмічні сигнали, згенеровані коронкою в процесі буріння, відстежує опорний датчик, установлений на вершині бурової колони; сигнали опорного датчика взаємно корелюються із сигналами від геофонів, розміщених на поверхні, для отримання даних оберненого ВСП. Потім виконують деконволюцію й зсувають час, щоб видалити ефекти реєстрації джерела опорної траси, яке перебуває на значній відстані від джерела коливань. Система використовує засновану на персональних комп’ютерах технологію з невеликим числом каналів і обмеженими можливостями керувати великими масивами сейсмічних даних. Переваги, порівняно з вимірювальною кабельною лінією, зокрема із зондами VSI, такі: 1. Непотрібне додаткове сейсмічне джерело.

2. Вимірювання проводять у процесі буріння (близько до реального часу).

3. Використання бурового долота як джерела знімає низку проблем, супутніх застосуванню свердловинної апаратури на кабелі, включаючи таку важливу проблему, як термобароміцність.

4. Знижено ризик через відсутність приладу у свердловині й наявність бурильної колони у свердловині.

5. Знижено вартість через відсутність простою свердловини, обмеженого експлуатаційною допомогою.

6. Коронку позиціонують ближче до мети, таким чином, існує можливість отримати сигнали вищих частот.

7. Отримують ліпше томографічне подання резервуара внаслідок використання прямих надходжень з глибини, крім відображень на прихованих шарах. Метод ліпше використовує кутову зону, і тому поліпшує просторову роздільну здатність.

2

Джерела інформації 5

Ненадійна робота в м’яких формаціях, залежність від властивостей породи, а також зміни характеристик коронки. Не можна використовувати в сильно відхилених свердловинах або з коронками PDC. Не забезпечує, за деякими винятками, даних форми хвилі досить гарної якості, які потрібно використовувати, щоб отримати значуще відображення попереду коронки. Отримання даних не може бути по[4, 12, 13, вторено на тому самому рівні гли15] бини, де було проведено буріння, і будь-яка зумовлена несправність системи збору даних може призвести до непоправної втрати даних. Відсутність практичної можливості отримати сигнал від бурової коронки по колоні на гирлі свердловини в сейсмічному діапазоні (зубчастих коливань) частот (40–300 Гц) на глибинах понад 3 000 м. Перераховані недоліки певною мірою є загальними для всіх методів з використанням сигналу бурової коронки

Недоліки

Функціональні особливості, переваги

Фірма

Таблиця. Порівнювальні характеристики систем СПБ

Western Atlas

SEISBIT

DBSEIS

Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Система автоматично отримує, контролює якість даних і використовує метод вибіркової обробки даних, базований на діагностиці умов буріння. Має місце статистичний поділ контрольного сигналу, що бере початок від трас із перешкодами, отриманих безліччю опорних датчиків, поміщених у різні місця, наприклад осьовими, датчиками моменту на буровій і датчиками тиску в контурі бурового розчину. Систему SEISBIT засновано на багатокомп’ютерній системі й системі автоматизованого робочого місця, здатній працювати з великою (10–100) кількістю сейсмічних каналів на поверхні (груп геофонів). Система виконує попередню обробку сейсмічних даних коронки в польових умовах, використовуючи різні комбінації з експериментальних трас, тоді як результати допроцесорної обробки надсилає оперативному штабові. Переваги, порівняно із системою TOMEX, такі: 1. Розширено метод СПБ на несприятливі умови, зокрема буріння забійним двигуном і алмазною коронкою PDC. Це було зроблено за підтримки свердловинних інструментальних засобів, щоб отримати поліпшені пілотні траси, що використовують локальну свердловинну накопичувальну пам’ять.

2. Систему синхронізовано супутниковою глобальною навігаційною системою (GPS), тож можливий швидкий зв’язок з допомогою інтерфейсу з іншими системами, що забезпечують дані “під час буріння”, наприклад, інструментальними засобами свердловини Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Метод застосовує масив приймачів, розміщених на поверхні, для запису сейсмічних сигналів, вироблених джерелом бурової коронки. Ці траси переміщують у часі на основі аналізу когерентності та їх призначено для оцінки сигналу (формування променю). Обчислюють фільтр деконволюції й застосовують щодо даних. Використовували осьові й крутильні коливання бурової коронки, згенеровані впродовж буріння й виміряні на поверхні, вимірювання ваги бурильної колони в гаку крана, а також дані датчиків кручення для відображення бурильної колони, яку розглядають як систему імпедансу. Ця система виконує прозвучування з багаторазовими зміщеннями й використовує багатоканальні методи для поліпшення характеристики бурової коронки, так само як і відображення реверберацій бурильної колони. Перевага, порівняно з іншими системами, що використовують сигнал бурової коронки як сейсмічне джерело, полягає в тому, що метод дає змогу поліпшувати калібрування затримки сигналу бурової коронки даних опорного датчика. Цей час використовують для компенсації затримок кореляції

Продовження таблиці

OGS/AGIP

Schlumberger

36 Загальні недоліки методів з вико[12, 15] ристанням сигналу бурової коронки

Загальні недоліки методів з використанням сигналу бурової корон[12, 15] ки, за винятком можливості роботи з коронками PDC

37

Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Система застосовує бурові труби з проводами й замкові з’єднання з електричними провідниками для запису даних свердловинного опорного датчика в процесі буріння. Сейсмічні дані долота корелюють зі свердловинним акселерометром або акселерометром зверху на буровій колоні. Переваги, порівняно з іншими системами, що використовують сигнал бурової коронки як сейсмічне джерело, такі: 1. Передавальна система кабельної лінії може працювати з високою швидкістю в реальному часі в процесі буріння, що дає змогу проводити швидкі польові випробування методів СПБ.

2. Поліпшено механічну конструкцію компонента низу бурової колони КНБК (BHA), включаючи елемент амортизатора, щоб зменшити амплітуди небажаного вторинного сейсмічного випромінювання.

3. Поліпшено точність свердловинного годинника, який завантажено в бездротовий свердловинний реєстратор, здатний витримати грубі свердловинні ударні умови буріння й коливання температури Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Бездротовий метод ЕМ СПБ (електромагнітна система СПБ). Компонент низу буової колони КНБК (BHA) включає шарошку долота, амортизатор і свердловинний акселерометр в осьовому напрямку до свердловини. Свердловинний вихідний сигнал від акселерометра, що реєструють і зберігають у свердловині з допомогою нового свердловинного блока реєстратора (СБР), який змонтувала й інтегрувала в КНБК компанія Geoservices, щоб записувати випадкові осьові коливання коронки в синхронізації з поверхнею, і яким керує блок управління на поверхні (ПБУ), передає електромагнітний сигнал “початок реєстрації” з поверхні у свердловину. Щоб спростити обладнання, метод було виконано без передачі свердловинних даних на поверхню. Переваги, порівняно з системою TRAFOR, полягають в тому, що непотрібно замінювати звичайні бурильні труби на труби з провідниками Сигнал бурової коронки використовують як сейсмічне джерело. Система подібна до системи TOMEX. Розроблено комплекс програм (SDP) обробки реєстрованих при ВСП ПБ сигналів, який випробувано на матеріалах унікального експерименту під час буріння роторним способом глибокої свердловини від 540 до 4 800 м. У результаті було отримано інформацію, згідно з якою з допомогою математичного моделювання розшифрували природу хвиль та виділили й ідентифікували кілька типів корисних хвиль і хвиль-перешкод. Для придушення хвильперешкод перевагу надавали використанню лінійної, рівномірної групи, яку складено з 16 сейсмоприймачів, розміщених через 1 м з базою в 15 м.

Продовження таблиці

TRAFOR

Система ЕМ СПБ

Система ВСП ПБ

IFP

IFP, Geоservices

НПК “Геопроект”

[15]

Загальні недоліки методів з вико[7] ристанням сигналу бурової коронки

Загальні недоліки методів з використанням сигналу бурової коронки. Неможливість отримати дані в реальному часі

Основний недолік – потрібна заміна звичайних бурильних труб на труби з провідниками.

[12, 15] Загальні недоліки методів з використанням сигналу бурової коронки, за винятком п. 5

Seismic VISION

Систему Seismic VISION призначено для здійснення ВСП у процесі буріння. Система включає модуль каротажу в процесі буріння (LWD) із сейсмоприймачами, установленими поблизу бурового долота, джерело збудження сейсмічних хвиль на поверхні, що розміщують на буровій або на морському судні, а також систему вимірювань у процесі буріння (MWD) у вигляді імпульсної телеметрії для передачі даних у реальному масштабі часу. Дані записів хвильової картини чотирикомпонентного ВСП поступають на поверхню в процесі вилучення приладу зі свердловини і їх можуть обробити протягом кількох годин безпосередньо на свердловині або передати в центр обробки для детальнішої інтерпретації. Отриману інформацію використовують у процесі подальшого буріння. Свердловинний блок датчиків має 3 ортогональних геофони і 2 гідрофони. Переваги системи: 1. Використання інструмента не перетинається з процесом буріння, і не Є потреба в сейсмічному джерелі потребує додаткового часу на буріння, поліпшує безпеку, економить час і на даній поверхні вартість спорядження.

2. Існує можливість отримати форму хвилі в реальному часі, яка дасть змогу позиціонувати бурову коронку, підтверджувати глибини наступних цілей.

3. Маємо хорошу якість даних у свердловинах з обсадженням і без нього.

4. Можливо скоротити або оптимізувати час чистого буріння (через раннє калібрування мети).

5. Застосовано технологію проведення каротажу в процесі буріння (LWD).

6. Використано багатокомпонентні вимірювання.

7. Кільцева симетрична система розміщення датчиків і приймачів поблизу бурової коронки дає змогу використовувати однополюсну симетричну діаграму спрямованості, підвищує чутливість приладу й надійність отримання сейсмічної інформації.

8. Положення коронки визначають набагато точніше, порівняно з наземною сейсмікою

[1, 3, 4, 6, 11, 14]

За даними оберненого ВСП ПБ для ближніх пунктів прийому за годографом прямої поздовжньої хвилі від бурового долота повідомляють про Загальні недоліки методів з викоможливість визначення значень швидкості з точністю до 2 %.

[7] ристанням сигналу бурової коронки Під час реєстрації поля ВСП ПБ на вертлюзі перевагу віддають електродинамічному датчику перед п’єзоелектричним

Продовження таблиці

Фліал Schlumberger Technology Corporation, Техас, США

38

39

Низький рівень надійності, 50 годин роботи – поріг для комерційного [9] застосування. Роботу продемонстровано на недостатньо великій глибині (800 м)

Інструмент HydroPulse™ підвищує швидкість буріння, виробляючи інтенсивний усмоктувальний імпульс у буровій коронці. Інструмент має автоматичний клапан, що його може бути відхилено, і який розміщено вище коронки на шляху високошвидкісної течії потоку в корпусі. Миттєва зупинка потоку розчину через шлях потоку виробляє імпульс, що створює в певному місці незбалансовані умови буріння на поверхні коронки. Сейсмічне застосування інструмента – ВСП ПБ і сейсмічний огляд попереду коронки в процесі буріння. Опорний датчик установлено на буровій колоні. Випробування продемонстрували гарне поширення сигналу до поверхні з глибини 800 м. Джерело виробляє свіп близько 4 с, ширина спектра становить понад 250 Гц. Переваги пристрою (перед перевагами систем з використанням сигналу бурової коронки): 1. Збільшення рівня проникнення від 33% до 200%.

2. Скорочення невідповідних рухів коронки, що підвищує її довговічність.

3. Низький робочий диференціальний тиск забезпечує зниження вимог гідравлічної потужності.

4. Високороздільне відображення попереду коронки в процесі буріння.

5. Виробляє незалежно хвилі стиску й зсуву.

6. Попередньо оповіщує щодо викидів газу

[2, 6]

Потрібне сейсмічне джерело на даній поверхні

Система Halliburton подібна в загальних рисах до системи SeismicVISION. Система використовує імпульсну телеметрію з буровим розчином або високошвидкісну. Програмна інфраструктура об’єднує програмне забезпечення щодо отриманих даних в реальному часі від бурової компанії Sperry з програмним забезпеченням, що інтерпретує геологічне середовище, використовуючи моделювання фірми Landmark. Свердловинний блок датчиків Intellipipe Sperry має 8 акселерометрів, 4 геофони, 4 гідрофони. Дрейф свердловинного годинника становить не більш як 120 мкс на добу. Переваги системи (перед перевагами системи Seismic VISION): 1. Маємо високу якість даних реального часу на противагу даним, отриманим кабельною лінією.

2. Індивідуальна компенсація тиску й температури.

3. Замінність у польових умовах

Intellipipe Sperry

HydroPulse™, HydroSeis™

Продовження таблиці

Halliburton Energy Services

Tempress Technologies, Inc.

Проведено теоретичні оцінки використання свердловинного гідромолота для сейсмічних досліджень. Свердловинний компонент складено з коронки й механізму молота. Основний приводний механізм – внутрішній поршень зворотно-поступального ходу. Рушійна сила внутрішнього поршня – перепад тиску між вхідним і вихідним потоком. Безперервна підтримка тиску в напрямку течії дає змогу здійснити швидку вібрацію поршня. Під час ходу вгору поршень уповільнюється й зупиняється, стискаючи рідину. Під час ходу вниз рідина високого тиску направляє поршень униз до зіткнення з верхом коронки. Позитивні риси цієї системи включають такі: 1. Ефективніше руйнування твердих порід.

2. Збільшення терміну служби коронки зі зменшенням навантаження на неї.

3. Існує потреба в невеликій модифікації для стандартної практики буріння (можливе додавання амортизатора вище молота)

Поліпшення ефективності зменшується з глибиною. Конструкція молота, в якій клапан використовує повний потік, перешкоджає керувати свердловиною. Сигнали молота інтерферують з акустичними сигналами в рідині.

[5, 10 15] Неправильна робота може викликати надмірне пошкодження ковадла молота. Абразиви в розчині призводять до ерозії й зносу керівного клапана. Утома металу може спричинити механічну відмову клапана або пружини

5 4 3 2 1

Гідромолот

Закінчення таблиці

SDS Digger tools Pty Ltd (Австралія)

40

годографи під час буріння, що дозволяє уникнути можливого пропуску важливих об’єктів під час досліджень. Третій вид систем і методів СПБ підвищує роздільну здатність сейсмічних досліджень, запобігає впливу зони малих швидкостей, крім того, метод дозволяє ефективно виявляти в процесі буріння небезпеки попереду долота на зразок аномального високого пластового тиску (АВПТ), а також підвищити ефективність досліджень різних складнопобудованих геологічних об’єктів, наприклад із субвертикальними стінками. ЛІТЕРАТУРА 1. Пантелеев С. П. Невзрывные погружные источники сейсмических колебаний/С. П. Пантелеев//Север промышленный.

– 2000. – № 4. – 4 с.

2. Cornish B. Seismic While Drilling/B. Cornish, R. Deady, M. Y. Dethloff//Halliburton Energy Services. – SPE Bergin Seminar 26.04.06.

– IADC/SPE 99042. – 19 p.

3. Duey Rhonda. Real-time seismic-whiledrilling. Seismic-while-drilling has finely come of age/Rhonda Duey//E & P. A Hart Energy Publication. – October 2008. – 3 p.

4. Esmersoy Cengiz. Seismic MWD: Drilling in time, on time, it’s about time/Cengiz Esmersoy, Andrew Hawthorn, Chris Durrand, Phil Amstrong//The Leading Edge. – January 2005. – P. 56–62.

5. Finger J. T. Advanced Drilling Systems study/J. T. Finger, B. J. Livesay, K. G. Pierce// SAND 95 – 0331. – Printed June 1996. – Strategic Studies Center, Sandia National Laboratories.

– 163 p.

6. Hsieh Linda New seismic-while-drilling systems may help operations navigate complex well paths/Linda Hsieh//Drilling contractors. – July/ August, 2010. – P. 38–43.

7. http://geoproect.ru/seismic_exploration/ vsp_in_drilling.php 8. Jacobs S., Donnelly J. Crossing the Technology Chasm: Seismic While Drilling//Journal of Petroleum Technology. – March 2011.

– P. 31–36.

9. Kolle J. J. HydroPulseTM Drilling/Final Report April 2004. – US Department of Energy. – Cooperative Development Agreement № DE-FC 26-FT34367. – Tempress Technologies. – 23 p.

10. Pat. 2006032093 WO. Piston design for down hole hammer/Mcinnes Malcom Bicknell,

Sanfead Brian Thomas (AU); Applicant: SDS Digger Tools Pty Ltd (AU). – AU 20040905433, 2004-09-22; Publication info: 2006-03-30.

11. Pat. 5753812 US. Transducer for sonic logging-while-drilling/Aron Jeffery B, Chang Shu-Kong, Klasel Donelt A, Lau Ting M (US); Applicant: Schlumberger Technology Corp (US).

– US 19950569027, 1995-12-07; Publication info: 1998-05-19.

12. Poletto F. Seismic while drilling. Fundamentals of drill bit seismic for exploration/F. Poletto, F. Miranda. – Elsevir. – 2004. – 547 p.

13. Rector III J. V. The use of an active drill bit for inverse VSP measurements/J. V. Rector III, B. P. Morion, B. A. Hardage//Exploration Geophysics 20(2). – P. 343–346.

14. Seismic VISION – Real- time borehole seismic system: Product leaflet of Schlumberger.

– July 2003. – 4 p.

15. Shoichi Nakanishi. Feasibility Study of Seismic-while-drilling Hammer Drilling Technology. – Curtin University of Technology. – 1999.

– 218 p.

REFERENSES 1. Panteleev S. P. Nonexplosive submersible sources of seismic fluctuations/S. P. Panteleev// Sever promyshlennyj. – 2000. – № 4. – 4 р. (In Russian).

2. Cornish B. Seismic While Drilling/B. Cornish, R. Deady, M. Y. Dethloff//Halliburton Energy Services. – SPE Bergin Seminar 26.04.06. – IADC/ SPE 99042. – 19 p.

3. Duey Rhonda. Real-time seismic-whiledrilling. Seismic-while-drilling has finely come of age/Rhonda Duey//E & P. A Hart Energy Publication. – October 2008. – 3 p.

4. Esmersoy Cengiz. Seismic MWD: Drilling in time, on time, it’s about time/Cengiz Esmersoy, Andrew Hawthorn, Chris Durrand, Phil Amstrong//The Leading Edge. – January 2005. – P. 56–62.

5. Finger J. T. Advanced Drilling Systems study/J. T. Finger, B. J. Livesay, K. G. Pierce//SAND 95 – 0331. – Printed June 1996. – Strategic Studies Center, Sandia National Laboratories. – 163 p.

6. Hsieh Linda New seismic-while-drilling systems may help operations navigate complex well paths/Linda Hsieh//Drilling contractors. – July/ August, 2010. – P. 38–43.

7. http://geoproect.ru/seismic_exploration/ vsp_in_drilling.php 8. Jacobs S., Donnelly J. Crossing the Technology Chasm: Seismic While Drilling//Journal of Petroleum Technology. – March 2011. P. 31–36.

9. Kolle J. J. HydroPulseTM Drilling/Final Report April 2004. – US Department of Energy. – Cooperative Development Agreement № DE-FC 26-FT34367. – Tempress Technologies. – 23 p.

10. Pat. 2006032093 WO. Piston design for down hole hammer/Mcinnes Malcom Bicknell, Sanfead Brian Thomas (AU); Applicant: SDS Digger Tools Pty Ltd (AU). – AU 20040905433, 2004-09-22; Publication info: 2006-03-30.

11. Pat. 5753812 US. Transducer for sonic logging-while-drilling/Aron Jeffery B, Chang Shu-Kong, Klasel Donelt A, Lau Ting M (US); Applicant: Schlumberger Technology Corp (US).

– US 19950569027, 1995-12-07; Publication info: 1998-05-19.

12. Poletto F. Seismic while drilling. Fundamentals of drill bit seismic for exploration/F. Poletto, F. Miranda. – Elsevir. – 2004. – 547 p.

13. Rector III J. V. The use of an active drill bit for inverse VSP measurements/J. V. Rector III, B. P. Morion, B. A. Hardage//Exploration Geophysics 20(2). – P. 343–346.

14. Seismic VISION – Real-time borehole seismic system: Product leaflet of Schlumberger.

– July 2003. – 4 p.

15. Shoichi Nakanishi. Feasibility Study of Seismic-while-drilling Hammer Drilling Technology.

– Curtin University of Technology. – 1999. – 218 p.

Р у к о п и с о т р и м а н о 00.00.2015. С. В. Гошовский, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, С. С. Пигнастий, sergsp@meta.ua, П. Т. Сиротенко, petro@ukrdgri.gov.ua (УкрГГРИ) СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ Статья 2. Применение управляемых источников сейсмических колебаний В статье проведен анализ мировых тенденций новых технологий сейсмических исследований в процессе бурения скважин. Проведенный обзор систем и методов сейсмики в процессе бурения (СПБ) показывает их большое разнообразие, а также широкую заинте-

41

ресованноть в их использовании и развитии. Описаны технологии СПБ с использованием приборов, установленных на буровой колонне, методы с использованием гидравлической импульсной технологии бурения и другие. Технологии СПБ находятся в состоянии беспрерывного совершенствования, сложно выделить явные преимущества определенного метода, опредилить его универсальность и оценить возможности широкого использования, которые зависят от уровня разработки системы и конкретных условий ее использования. Ключевые слова: сейсмические исследования скважины, скважинный зонд, буровая коронка, трубные волны, источник колебаний, сейсмические наблюдения, бурильные трубы, гидравлическая импульсная технология бурения, сейсмограмма, сейсмический источник, сигналы геофона, корреляция.

S. V. Goshovskyi, ukrdgri@ukrdgri.gov.ua, S. S. Pignastyi, sergsp@meta.ua, P. T. Syrotenko, рetro@ukrdgri.gov.ua, (Ukrainian State Geological Research Institute) CURRENT STATE AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF NEW TECHNOLOGIES OF SEISMIC RESEARCHES IN THE COURSE OF DRILLING Article 2. Application of the operated sources of seismic fluctuations In article the analysis of world tendencies of new technologies of seismic researches while drilling of wells is carried out. The carried-out review of systems and methods of seismic while drilling (SWD) shows a big variety, great interest in their use and development. The SWD technologies with use of the devices installed on a boring column, methods with use of hydraulic pulse technology of drilling and others are described.

The SWD technologies are in a condition of continuous improvement, it is difficult to allocate clear advantages of a certain method, its universality and applicability for wide use which depend on the level of system development and specific conditions of its use.

Keywords: seismic researches of a well, a borehole probe, a drill bit, pipe waves, a source of fluctuations, seismic supervision, boring pipes, a the hydropulse technology of drilling, the seismographic record, a seismic source, a geophone signal, correlation.

42

УДК 553.411(477)

Г. І. Рудько, д-р геол.-мінерал. наук, д-р геогр. наук, д-р техн. наук, професор, голова Державної комісії України по запасах корисних копалин, office@dkz.gov.ua, С. Ф. Литвинюк, канд. геол. наук, начальник відділу, office@dkz.gov.ua, В. І. Ловинюков, начальник управління, office@dkz.gov.ua, (Державна комісія України по запасах корисних копалин), О. А. Лисенко, канд. геол. наук, завідувач відділу (УкрДГРІ), ukrdgri@ukrdgri.gov.ua

ГЕОЛОГО-ПРОМИСЛОВА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНИХ РОДОВИЩ УКРАЇНИ ЯК ОБ’ЄКТІВ ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ Мета цієї публікації – охарактеризувати золоторудні родовища й рудопрояви України з комплексного геологічного й геолого-промислового погляду, щоб установити основні критерії (чинники) геолого-економічної оцінки золоторудних об’єктів. У статті наведено загальну геологічну й металогенічну характеристику золоторудних провінцій – Українського щита, Карпатсько-Добруджинсько-Кримської провінції й Дніпровсько-Донецького металогенічного поясу (провінції). У межах кожної з провінцій охарактеризовано структурно-металогенічні зони, оцінено перспективи їх промислової золотоносності. За умовами утворення родовища золота в усьому світі поділяють на ендогенні, екзогенні, метаморфізовані й техногенні. До основних рудних формацій, проявлених на ендогенних родовищах золота України, належать: золото-кварцова й золото-кварц-сульфідна, золото-сульфідна, золото-карбонат-сульфідна, золото-силікатна (скарнова), золотосрібна (золото-адуляр-кварцова). За морфологічними особливостями, умовами залягання й внутрішньою будовою рудних тіл ендогенні родовища поділяють на такі основні типи: штокверки, мінералізовані й жильні зони, жили, поклади неправильної форми й гнізда. У статті відмічено, що існують проблеми типізації золотого зруденіння України, зокрема визначення геолого-промислових типів родовищ. Розглянуто загальні методичні підходи до проведення геолого-економічної оцінки золоторудних об’єктів. Залежно від стадії робіт виконують початкову (ГЕО-3), попередню (ГЕО-2) або детальну (ГЕО-1) геолого-економічну оцінку об’єктів з відповідним рівнем техніко-економічної їх вивченості. Передбачено показники кондицій, які можна використовувати під час оцінки золоторудних родовищ. Виділено першочергові напрями робіт і золоторудні об’єкти для подальшого геологічного вивчення й геолого-економічної оцінки. Геологорозвідувальні роботи потрібно проводити із залученням інвесторів, які мають досвід таких досліджень і реалізовані проекти. Ключові слова: золоторудні родовища, рудна формація, типізація родовищ, геологогенетичний тип, геолого-економічна оцінка.

Вступ Золото – найтиповіший благородний метал. Воно завжди було й залишається універсальним мірилом цінності й засобом накопичення багатств. Останнім часом поряд з традиційним використанням

золота (валютні резерви, ювелірні й медичні вироби) зростає його застосування у високих наукоємних технологіях. Нині потреба освоювати й розвивати сировинну базу золотих руд у нашій державі набуває особливої важливості й актуальності.

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© Г. І. Рудько, С. Ф. Литвинюк, В. І. Ловинюков, О. А. Лисенко, 2015

43

В Україні виділяють три золоторудні провінції: Український щит, Донбас та Закарпаття. Їх промислова оцінка завдяки різним природним особливостям і нерівномірній вивченості – неоднозначна. Але ресурсний потенціал золота кожної з провінцій, безумовно, свідчить про їх перспективність і потребу проводити пошуково-оцінювальні й розвідувальні роботи із залученням насамперед приватного капіталу. У цій публікації наведено комплексну геологічну й геолого-промислову характеристику типових золоторудних родовищ і перспективних рудопроявів України для встановлення основних критеріїв (чинників), за якими можливо буде виконувати геолого-економічну оцінку золоторудних об’єктів України. Геолого-промисловий тип золоторудних родовищ і рудопроявів України автори розуміють як сукупність родовищ, об’єднаних схожістю речовинного складу корисних копалин і спільністю геологічних умов утворення, що може бути реальним джерелом постачання цього виду сировини на ринок [9]. Родовища одного геолого-промислового типу характеризуються подібністю таких основних складових, що визначають економічну ефективність їх освоєння: – геологічна (структура родовища, вмісні породи, форма й параметри покладів і рудних тіл, мінеральний склад корисної копалини і т. д.); – гірничо-технічна (спосіб і система відпрацювання); – технологічна (технологія вилучення). Оскільки геологічні чинники визначаються геологічними умовами утворення родовищ, то в один геолого-промисловий тип зазвичай включають родовища одного генетичного або рудноформаційного типу. Називають геолого-промисловий тип переважно або відповідно до генетичного типу й назви корисної копалини (зазвичай, коли питання генезису родовища не дискусійне), або характерних особливостей залягання рудних тіл, або згідно з ха-

44

рактерною рудною формацією. Часто використовують комбіновану назву. Загальні відомості про золоторудні родовища За умовами утворення родовища золота поділяють на ендогенні, екзогенні, метаморфізовані й техногенні. До екзогенних родовищ відносять збагачені золотом “залізні шляпи” сульфідних родовищ і кори вивітрювання мінералізованих зон, а також золотоносні розсипи. До метаморфізованих родовищ нині відносять золотоносні конгломерати й пісковики Вітватерсранду в ПАР – найбільшого родовища золота у світі. До техногенних родовищ відносять відвали позабалансових руд, складованих унаслідок розробки золоторудних родовищ, золотовмісні відходи (хвости, шлами), що виникли в процесі збагачення руд або переробки золотовмісних концентратів родовищ чорних, кольорових, благородних та інших металів. За мінеральним складом руд ендогенні родовища золота об’єднують у такі основні формації: – Золото-кварцова й золото-кварцсульфідна формація. Золото в рудах в основному вільне у кварці, частково – у сульфідах, характеризується нерівномірним розподілом. Родовища мають жили, жильні зони й штокверки, сформовані в умовах середніх глибин в осадових, вулканічних, інтрузивних і зрідка метаморфічних породах.

– Золото-сульфідна формація. У складі руд головну роль відіграють пірит, халькопірит, арсенопірит, піротин, сфалерит і галеніт у змінних кількостях. Золото тісно пов’язане із сульфідами. Родовища цієї формації являють собою зони вкраплення золотоносних сульфідів у осадових і ефузивно-осадових товщах. Нерідко вони тяжіють до вуглистих і графітистих сланців.

– Золото-карбонат-сульфідна формація об’єднує родовища, руди яких складають поклади, жили з гніздовим або вкрапленим зруденінням у карбонатних товщах і метасоматитах, що утворюються по них.

– Золото-силікатна (скарнова) формація. Родовища становлять скарнові поклади з накладеною сульфідною й золоторудною мінералізацією, які приурочено до контактових ореолів гранітоїдних масивів палеозойського, іноді мезозойського віку.

– Золото-срібна (золото-адуляркварцова) формація з властивою їй високою серебристістю золота й великою кількістю власне мінералів срібла (сульфідів, сульфосолей); для деяких з них характерні телуриди. Золото-срібні родовища – жили, мінералізовані й жильні зони, штокверки – формуються зазвичай у приповерхневих умовах і пов’язані з наземним вулканізмом. Крім перерахованих вище рудних формацій, що становлять власне золоторудні родовища, золото – важливий корисний компонент багатьох ендогенних комплексних родовищ: головним чином міднопорфірових, мідноколчеданних, колчеданнополіметалічних, мідно-нікелевих та ін. За морфологічними особливостями, умовами залягання й внутрішньою будовою рудних тіл, а також характером розподілу золота ендогенні золоторудні родовища поділяють на такі основні типи: штокверки, мінералізовані й жильні зони, жили, поклади суцільних і вкраплених руд, трубоподібні й неправильної форми поклади й гнізда. Мінливі геологічні й фізико-хімічні умови утворення руд знаходять своє відображення в різноманітних генетичних і рудноформаційних класифікаціях родовищ, у закономірному поєднанні яких наявна достатньо визначена просторово-часова позиція в загальному геологічному розвиткові земної кори й окремих її фрагментів [2]. Сучасні класифікаційні системи рудних родовищ тією чи іншою мірою ґрунтовано на добре відомих фундаментальних працях В. Ліндгрена, Л. Грейтона, А. Баддінгтона, П. Нігглі, М. Усова, А. Бетмана, Г. Шнейдерхена, X. Абдулаєва й С. Захарова, Ф. Вольфсона, І. Магак’яна та багатьох інших.

Широко відома зведена генетична класифікація В. І. Смирнова. Він поділяє родовища корисних копалин на серії (ендогенна, екзогенна й метаморфогенна), потім на групи за типом геолого-енергетичного процесу, класи й підкласи залежно від специфіки розвитку рудоутворювального процесу; останні розділено на рудні формації – групи родовищ з подібними мінеральними асоціаціями й близькими геологічними й фізико-хімічними умовами утворення. Проблемам класифікації проявів золота різного масштабу присвячено також праці С. А. Радкевич і В. Г. Мойсеєнко, Н. Б. Бородаєвської, М. Б. Бородаєвської, І. С. Рожкова, Ю. П. Івенсена й В. І. Левіна, Н. А. Шила, А. А. Сидорова, В. А. Нарсєєва й Н. О. Фогельман. Проблеми геолого-генетичної й рудноформаційної типізації золотого зруденіння України детально розглянуто в системній і комплексній роботі О. Б. Боброва, А. О. Сіворонова, Д. С. Гурського та ін. [2]. Геологічна характеристика золоторудних провінцій України Території України властива складна, гетерогенна геотектонічна будова, різноманітні структурно-формаційні й мінеральні комплекси. З погляду золотоносності в Україні виділено три металогенічні провінції [4, 5]: Карпатсько-Добруджинсько-Кримську (А), Дніпровсько-Донецьку (В), Українського щита (Б) (рис. 1). Карпатсько-Добруджинсько-Кримська провінція – частина Середземноморського альпійського мегапоясу, якому в цілому характерна золото-срібна спеціалізація. Найбільш золотоносний сегмент провінції охоплює Західні й Східні Карпати та Банат. У його межах на території України розміщено Закарпатську, Карпатську, Мармароську, Передкарпатську, Добруджинську й Гірськокримську структурно-металогенічні зони (СМЗ).

45

Закарпатська СМЗ включає Закарпатський внутрішній прогин, що представляє північно-східну частину Великої Угорської западини. Що стосується благородних металів, то зруденінню Закарпатської СМЗ влас-

тиві високі концентрації золота й срібла в асоціації з поліметалами. Провідні золоторудні формації – золото-срібна й золото-кварц-сульфідна. У межах Берегівського рудного поля, крім Мужіївського, відомі ще Берегівське

Рис. 1. Карта золотоносності України [1] Металогенічні провінції: Карпатсько-Добруджинсько-Кримська (А), Дніпровсько-Донецька (В), Українського щита (Б) Структурно-металогенічні зони: І – Закарпатська; ІІ – Карпатська; ІІІ – Мармароська; ІV – Передкарпатська; V – Добруджинська; VI – Гірськокримська; VII – Волинська; VIII – Подільська; IX – Біло-Церківська; X – Голованівська; XI – Кіровоградська; XII – Західноiнгулецька; XIII – Криворізько-Кременчуцька; XIV – Придніпровська; XV – Оріхово-Павлоградська; XVI – Західноприазовська; XVII – Центральноприазовська; XVIII – Східноприазовська; XIX – Донецька Металогенічні зони: 1 – Вигорлат-Гутинська; 2 – Сущано-Пержанська; 3 – Кіровсько-Кочерівська; 4 – Придністровська; 5 – Тальнівська; 6 – Первомайсько-Трактемирівська; 7 – ЗвенигородськоГаннівська; 8 – Кіровоградська; 9 – Верхівцівсько-Сурсько-Чортомлицька; 10 – Конксько-Білозерська; 11 – Центральнодонбаська; 12 – Нагольчанська. Золоторудні райони: 1 – Берегово-Біганський; 2 – Рахівський; 3 – Сурський; 4 – Чортомлицький; 5 – Нагольний Золоторудні (золотоносні) поля: 1 – Яблунівське; 2 – Букинське; 3 – Савранське; 4 – Капітанівське; 5 – Михайлівське; 6 – Клинцівсько-Конівське; 7 – Петрово-Балахівське; 8 – Мурахівське; 9 – Сорокинське Родовища: 1 – Біганське; 2 – Берегівське; 3 – Мужіївське; 4 – Сауляк; 5 – Майське; 6 – Клинці; 7 – Юріївське; 8 – Балка Золота; 9 – Сергіївське; 10 – Південне; 11 – Балка Широка; 12 – Сурозьке; 13 – Журавське; 14 – Гостробугорське; 15 – Бобриківське

46

й Куклянське золото-поліметалічні родовища. Цілу низку рудопроявів золота в асоціації зі сріблом і поліметалами виявлено в межах Квасівського, Вишківського й Біганського рудних полів Припаннонської й Вигорлат-Гутинської металогенічних зон. Карпатська СМЗ охоплює більшу частину Складчастих Карпат і складена відкладами крейдо-палеогенової флішової формації. Висока частота знаходження шліхового золота в алювії карпатських річок, особливості складу й будови флішу дають змогу прогнозувати тут наявність зруденіння тонкодисперсного золота. На території Мармароської СМЗ, у межах Рахівського рудного району, розвідано золоторудне родовище Сауляк. Структура Передкарпатської СМЗ відповідає Передкарпатському передовому прогину. Перспективи цієї зони – низькі. У цьому районі вже проводили пошукові роботи на розсипне золото. Добруджинську й Гірськокримську СМЗ поки характеризують лише щодо загальних перспектив прогнозування поліметалічного й золотого зруденіння на основі вивчення їх геологічної будови, виявлення окремих ендогенних рудопроявів і знахідок золота в шліхах. Дніпровсько-Донецький металогенічний пояс (провінція) охоплює Українську частину Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького авлакогена. Авлакоген поділяють на Дніпровську (платформну) СМЗ і Донецьку (субгеосинклінально-складчасту) металогенічну область. Два невеликі родовища й перспективні золотопрояви виявлено в Донецькій металогенічній області, де виділяють низку металогенічних зон: Північну (Колпаківсько-Замчалівську), Центральнодонбаську, Зуївсько-Єрмаківську, Мушкетівсько-Персіанівську, Південнодонбаську. Найбільш вивченим і перспективним серед металогенічних підрозділів Дніпровсько-Донецького поясу є Нагольний рудний район Центральнодонбаської СМЗ, приурочений до Нагольного кряжу.

Для південної антиклінальної гілки кряжу характерні родовища (Бобриківське, Гострий Бугор) і рудопрояви золото-кварц (карбонат)-сульфідної субформації, а північної – золото-срібло-кварц-сульфідної субформації (родовища Єсаулівське, Нагольно-Тарасівське, Журавське). Провінція Українського щита. У межах найбільшої та найперспективнішої щодо золоторудної мінералізації металогенічної провінції Українського щита виділяють такі СМЗ (з північного заходу на південний схід): Волинську, Подільську, Білоцерківську, Голованівську, Кіровоградську, Західноінгулецьку, Криворізько-Кременчуцьку, Придніпровську, Західно- і Східноприазовську. У межах чотирьох з них уже виявлено родовища золота, які проходять або вже пройшли стадію попередньої розвідки. Максимальні перспективи має Придніпровська СМЗ – типова граніт-зеленокам’яна область. Усі відомі тут зеленокам’яні структури містять прояви золота різних рангів, які приурочено до різноманітних утворень, що входять до складу формацій і асоціацій, характерних для зеленокам’яних поясів. Кіровоградська СМЗ являє собою область розвитку гнейсових товщ інгуло-інгулецької серії, що зазнали регіональної мігматизації та гранітизації (кіровоградський комплекс) і прорвані інтрузіями новоукраїнського й корсунь-новомиргородського комплексів. Клинцівське та Юріївське золоторудні родовища й низку рудопроявів локалізовано в межах тектоно-метасоматичних зон субмеридіонального простягання, що обрамляють зі сходу Новоукраїнський і Корсунь-Новомиргородський масиви. У Голованівській СМЗ, що представляє міжблокову шовну зону, локалізовано родовище Майське й ряд рудопроявів золота. Сурозьке родовище й декілька рудопроявів золота виявлено в межах Західноприазовської СМЗ. Сурозьке родовище приурочено до Сорокинської зеленокам’яної структури й локалізоване в товщі контрастних за складом порід.

47

У Волинській СМЗ виділяють три перспективних золоторудних райони: Поліський, Кочерівський і Новоград-Волинський. Для Білоцерківської СМЗ характерні геохімічні аномалії золота, які виявлено в донних осадах рр. Гороховатка й Синиця (притоки р. Рось). Тут виявлено також рудопрояви золота в породах росинськотікицької серії зі вмістом золота в пробах до перших г/т. У Криворізько-Кременчуцькій СМЗ рудопрояви золота відомі на трьох стратиграфічних рівнях: у конгломерато-пісковиково-кварцитовій товщі скелюватської світи, у залізисто-кременисто-сланцевих утвореннях саксаганської світи й у вуглистих сланцях гданцівської світи. На нижньому рівні середній уміст золота в лінзовидних тілах піритизованих конгломератів – 0,2 г/т, зрідка підвищується до 7 г/т, а в січних кварцових прожилках – до 10 г/т. Аналіз типових золоторудних родовищ і рудопроявів проявлених геолого-генетичних і рудноформаційних типів України Родовища та рудопрояви золотого зруденіння, поширені в різних геоструктурах України, мають певні відмінності у речовинному складі, морфологічній будові рудних тіл, фізико-хімічних умовах утворення; їх розділяють за типоморфними властивостями рудних і нерудних мінералів; вони належать до різних генетичних і рудноформаційних типів. З-поміж золоторудних родовищ і найперспективніших рудопроявів України вирізняють такі генетичні й рудноформаційні типи [2, 4, 5]: 1) гідротермально-метасоматичні руди, які пов’язують з архейськими зеленокам’яними структурами; 2) гідротермально-метасоматичні руди, які пов’язують із протерозойськими граніто-гнейсовими комплексами; 3) жильні й стратиформні руди протерозой-палеозойських складчастих метатеригенно-вулканогенних товщ;

48

4) прожилково-вкраплені руди в палеозойських складчастих вуглецевих теригенних товщах; 5) стратиформні в палеозойських вуглецевих карбонатних товщах (Докучаївський рудний район); 6) жильні й прожилково-вкраплені руди в кайнозойських ефузивно-осадових товщах; 7) давні й сучасні золотоносні розсипи. Руди золота в архейських зеленокам’яних структурах. Відомі золоторудні родовища зеленокам’яних поясів вирізняються різноманітністю природних типів. З геолого-промислового погляду з-поміж них можна виокремити дві головні групи [2, 13]: а) жильні; б) стратиформні (Балка Широка), що залучають декілька окремих типів родовищ. Найбільше промислове значення мають родовища першої групи, які об’єднують у два типи: 1) золотоносні кварцові та карбонатно-кварцові жили (Балка Золота); 2) золотоносні мінералізовані зони (Сергіївське). Найвідоміші родовища зеленокам’яних поясів містяться в докембрійських щитах Канади (рудні поля Поркьюпайн і Вальд’Ор та ін.), Зімбабве (родовища Кам, Мотор, Джаєнт та ін.), Австралії (родовища Леонора, Дей Даун, Маунт Шарлот, Хілл та ін.) й Індії (родовище Колар). Найперспективніша в Україні – Придніпровська СМЗ. У межах усіх установлених тут зеленокам’яних структур виявлено золоторудні об’єкти різного рівня, пов’язані з такими типами геологічних формацій та асоціацій: 1) кислими вулканітами й субвулканічними плагіогранітами сурського комплексу; 2) асоціацією з осадово-вулканогенною товщею, що вміщує залізисто-кременисту формацію; 3) контрастною дацит-базальтовою формацією; 4) метасоматично зміненими ультрабазитами метакоматіїт-толеїтової формації. У Середньопридніпровській гранітзеленокам’яній області, що займає весь Середньопридніпровський мегаблок, най-

перспективніші – родовища й рудопрояви, які належать до двох геолого-промислових типів: кварцово-жильного й золотоносних мінералізованих зон. У Сурській зеленокам’яній структурі (ЗКС) – складовій Середньопридніпровського мегаблоку, розміщуються родовища Сергіївське, Балка Золота та Південний рудопрояв, приурочені до єдиного рудного поля в південній частині структури. Стратифіковані утворення Сурської ЗКС становлять породи конкської серії, складені переважно метавулканогенними утвореннями нормального ряду – від ультраосновного до кислого складу, з-поміж

яких іноді присутні метаосадово-вулканогенні та метаосадові утворення. Сергіївське родовище (рис. 2) золота міститься в межах Солонянського району Дніпропетровської області на відстані 2,5 км на північ від с. Сергіївка. Родовище належить до золото-сульфідно-кварцової рудної формації. За речовинним складом руди відповідають піритовому мінеральному типу. Локально на родовищі можуть бути виділені золото-кварц-карбонатний, золото-сульфідно-кварцовий типи. На східному фланзі родовища виділяють молібденіт-кварцовий тип зруденіння (із золотом), руди

Рис. 2. Геологічна карта Сергіївського родовища золота масштабу 1:5 000 (Козар М. А. та ін., 2009) 1 – сурський інтрузивний комплекс, метаморфізовані субвулканічні порфірові дацити й ріодацити; 2 – асоціація сергіївських інтрузивних габроїдів, метаморфізовані габродолерити, долерити, габро; 3 – аполонівська товща, метаморфізовані толеїтові базальти; 4 – третя підсвіта сурської світи, метаморфізовані туфолави основного складу, смугасті залізисті кварцити; 5 – межі різновікових підрозділів; 6 – межі фаціальні між одновіковими утвореннями; 7 – межі змінених порід: а) метасоматитів, б) тектонітів; 8 – розривні порушення: а) достовірні, б) імовірні; 9 – катаклазити; 10 – гідротермально-метасоматично змінені породи: окварцовані, сульфідизовані, карбонатизовані

49

якого становлять самостійний промисловий інтерес. Рудні поклади родовища являють собою мінералізовані зони розсланцювання, дроблення, брекчіювання метасоматично змінених основних вулканітів, які є здебільшого альбіт-кварц-карбонат-хлоритовими мікросланцями, зрідка кислими (метадацитами) й ультраосновними породами з кварцовими, кварц-карбонатними жилами або серією дрібних прожилків і зонами сульфідних (в основному піритових) вкраплень. Самородне золото на Сергіївському родовищі – головний золотоносний мінерал, що становить промисловий інтерес. Основну частину запасів золота пов’язано з корінними породами, хоча відзначено окремі прояви з досить високими вмістами (до 30–45 г/т) у корі вивітрювання й одиничні знахідки обкатаного золота в алювіальних пісках бучацької серії палеогену, що перекривають золотовмісний комплекс порід фундаменту. Родовище золота Балка Золота розміщено в Солонянському районі Дніпропетровської області, за 1,5 км на південь від с. Солоне. Родовище міститься в південній частині Сурської зеленокам’яної структури архею. У геологічній будові родовища беруть участь дві вулкано-плутонічні асоціації основного й кислого складу пізнього архею. Розкриті породи належать до аполонівської світи конкської серії середнього архею. Їх розріз складено переважно метабазальтами, зрідка мікробазальтами різних петрографічних різновидів, що містять лінзи, прошарки й горизонти туфітів, кристалічних туфів, донних і покривних лавобрекчій. Рудовмісними структурами служать мінералізовані зони розсланцювання, розміщені в екзоконтактах дайок кислого складу або на деякій відстані від них. Вони орієнтовані паралельно або субпаралельно щодо дайок. Потужність мінералізованих зон – від перших метрів до 50–60 м. Золоте зруденіння простежують на відстані від 2,5 км завдовжки до 1,2 км за-

50

вширшки. Усього виявлено 66 золотоносних інтервалів. Вони розміщені між Соленівським і Золотобалкинським субвулканічними тілами. За морфологією рудних тіл виділено: 1) лінійні штокверки потужністю від перших до 10 м у зонах розсланцювання з кварц-карбонатним прожилкуванням; сульфіди (пірит і піротин) у них становлять 1–3 %; 2) жили переважно кварцові потужністю від перших десятків сантиметрів до перших метрів, максимум 5–6 м; іноді відмічають трубо- та стовпоподібні жильні тіла. Технологічний тип руд – малосульфідні золоті. За мінеральними особливостями виділяють два типи руд: – рудні тіла, що являють собою компактні кварцові й карбонат-кварцові жили потужністю до 0,8–1,2 м; – жильно-прожилкові зони в метасоматично змінених базальтах. Більшість рудних тіл належить до другого мінерального типу. Золото в рудах визначено у двох фазах: видиме та тонкодисперсне. Тонкодисперсне золото встановлено за даними масового лазерного мікро-спектрального аналізу піриту й інших мінералів. Родовище золота Балка Широка міститься в Дніпропетровській області у 18 км на північ від районного центру м. Нікополь. Рудне поле, до якого приурочено родовище, розміщене в структурному вузлі на перетині субмеридіонального Східночортомлицького “трогу” з поперечними тріщинно-катакластичними елементами Шолохівського розлому північно-східного простягання й Гвардійського розлому північно-західного простягання. Рудоконтролюючими структурами на родовищі Балка Широка є круто падаючі, до вертикальних, зони зминання, розсланцювання, тріщинуватості в метабазитах і туфопелітах (сланцях) від меридіонального до північно-західного простягання. Золотоносні структури розміщуються в зоні зминання регіонального розлому, випо-

вненого сланцями різного складу (хлориттальк-карбонатні, кварцово-серицитові та ін.), які прориваються різновіковими дайками, штоками й пластовими тілами габро, габро-діабазів, долеритів та ультрабазитів. Мінералізована зона у 200–400 м завширшки на сході проходить по контакту тальк-карбонатних сланців з метабазитами. Будова мінералізованої зони визначається розсланцюванням, зонами брекчіювання, катаклазу й тріщинуватості в залізистих кварцитах та окварцованих сланцях. Золоте зруденіння сконцентровано в межах декількох гідротермально-метасоматичних зон і представлено кварцовими, кварц-карбонатними, кварц-карбонатсульфідними прожилками. Тіла залізистих кварцитів характерні для більшості рудних зон. Вони вирізняються низьким вмістом магнетиту (від 2–3 до 5–8 %), і тільки іноді вміст магнетиту в перетинах досягає 30–60 % за потужності тіл у перші метри. Залізисті кварцити є золотоносними у випадках, коли вони суміщені з внутрішніми зонами лиственітів, супроводжуються підвищеним вмістом сульфідів і утворюють кварц-сульфідні брекчії з магнетитом. В інших випадках золоте зруденіння в них є некондиційним. Найпродуктивніші ділянки приурочено до кварц-серицитових і сульфідно-кварцових жил. На родовищі проявлена золото-піритпіротин-кварцова мінеральна асоціація з малим вмістом арсену, галеніту, сфалериту та срібла. Золото самородне у вигляді вільних зерен і в зростках з кварцом, карбонатом, а також у вигляді тонких украплень у сульфідах (зазвичай у піриті). Сурозьке родовище приурочено до Сорокинської ЗКС і локалізовано в контрастній за складом порід товщі, у межах якої тіла залізистих кварцитів асоціюють з метабазальтами, метаультрабазитами, сланцями різного складу [8] (рис. 3). Рудні тіла потужністю до 1,5–2,0 м представлено кумінгтоніт-піротин-магнетитовими кварцитами, на які накладено

сульфідно-кварцові брекчії, зрідка прошарки хлоритизованих, карбонатизованих і окварцованих тремолітитів. Зруденіння належить до золото-сульфідно-кварцової формації. Типи золотого зруденіння гідротермально-метасоматичних руд, пов’язані з протерозойськими граніто-гнейсовими комплексами. Загальна ознака цих родовищ – їх зв’язок з високометаморфізованими флішоїдно-грауваковими, пiщано-карбонатно-сланцевими формаціями з проявом накладеного залізо-магнезіально-кальцієвого й натрій-калієвого метасоматозу [16]. З-поміж відомих у світі родовищ, пов’язаних з протерозойськими граніто-гнейсовими комплексами, варто виділити родовища Дарварського кратону в Індії, частину родовищ блоку Їлгарн в Австралії, Калана в Західній Африці. Кіровоградська СМЗ являє собою область розвитку гнейсових товщ інгуло-інгулецької серії, що зазнали регіональної мігматизації й гранітизації (кіровоградський комплекс), і прорвані інтрузіями новоукраїнського і корсунь-новомиргородського комплексів. Клинцівське і Юріївське золоторудні родовища, ряд рудопроявів локалізовано в межах тектоно-метасоматичних зон субмеридіонального простягання, що обрамляють зі сходу Новоукраїнський масив і Корсунь-Новомиргородський плутон. У західному обрамленні Корсунь-Новомиргородського плутону відомо кілька рудопроявів золота в межах Липнязького й Березівського рудних полів. Клинцівське родовище золота приурочено до Кіровоградської СМЗ, у центральній частині рухомого поясу, де в породах нижнього протерозою локалізовано золоте й уранове зруденіння. Родовище контролює КлинцівськоКонівська металогенічна зона [16] близько 80 км завдовжки, складена метаморфічними породами східного облямування Кіровоградського й Бобринецького гранітоїдних масивів. Металогенічна зона має виражену золоторудну спеціалізацію з характерними

51

Рис. 3. Геологічний розріз головної рудної зони Сурозького родовища. Буровий профіль 1 1 – осадовий чохол; 2 – кора вивітрювання; 3 – сурозька світа: метаріоліти, метаріодацити; 4 – крутобалківська світа: сланці біотитові, гранат-біотитові, глиноземисті (кордієрит-ставролітові), метапісковики, метаалевроліти, метааргіліти, метаконгломерати; 5 – ольжинська світа: метабазальти, метакоматіїти, метатуфи основного складу, сланці амфіболові, біотитові, гранат-біотитові, залізисті кварцити; 6 – сорокинський комплекс: дуніти, перидотити, габро; 7 – рудні тіла; 8 – зони тектонічних порушень: катаклазити, тектонічні брекчії, мілоніти; 9 – бульдозерні траншеї

52

елементами-супутниками рудного процесу – арсеном, вісмутом, сріблом, міддю, молібденом, вольфрамом. У межах Клинцівсько-Конівської металогенічної зони виявлено Клинцівське рудне поле, Бережинківське, Гаївське й Лозувацьке рудоносні поля. Клинцівське рудне поле розміщене на півночі Клинцівсько-Конівської металогенічної зони, у блоці, обмеженому з півночі Масляниківським, а з півдня – Сасівським розломом субширотного простягання. Поле завдовжки 14,8 км й завширшки близько 2 км витягнуте в субмеридіональному напрямку. Внутрішня будова кулісоподібна, відстань між кулісами – від 0,8 до 1,2 км. Містить у собі Клинцівське родовище (центральна частина поля), Західноклинцівський (північно-західна частина поля) і Губівський (південно-західна частина поля) рудопрояви. Основне золото родовища локалізовано в шести рудних покладах, які приурочено до мінералізованої (рудної) зони потужністю 15–120 м, в середньому 42 м, простеженої на відстані 3,0 км із зануренням її на глибину в північній частині. Для продуктивного зруденіння характерний найінтенсивніший прояв основних супровідних процесів: окварцювання (за масою та у вигляді частого прожилкування, жил), сульфідизації (до 3 % у вигляді просічок, украплень, прожилків), амфіболізації, біотитизації. Характерним є заліковування різноорієнтованих тріщин, зон часткового дроблення й брекчіювання жильним і метасоматичним матеріалом. Мінерально-генетичний тип зруденіння визначають як золото-сульфідно-кварцовий (золото-кварцова й переважно малосульфідна золото-кварцова формація) з варіацією сульфідності від 0,5 до 3–5 %. Руди родовища за мінеральним складом і технологічними характеристиками належать до убогосульфідного типу золотокварцової формації з крупним золотом (понад 0,15 мм – близько 80 %) з гарними показниками збагачування й вилучення металу. Золото високопробне (від 900–927 до 999). За результатами вивчення мінера-

лого-технологічних проб чітко виділено дві групи рудних утворень – з умістом золота менш як 2,0 г/т (“бідні руди”) і більш як 2,0 г/т (“багаті руди”). Юріївське родовище золота розміщене в північно-східній частині Компаніївського урановорудного поля, у товщі гнейсів північно-східного (30°) простягання з падінням на південний схід під кутами 65–70° [5]. Гнейсова товща розміщена між Кіровоградським масивом гранітів на північному заході й Сасовським масивом гранітів на південному сході. У структурному плані родовище має блокову будову, обумовлену розривними тектонічними порушеннями субширотного й північно-західного простягання з падінням на північний схід під кутами 45–65°, до вертикального, у зонах прояву дайкових утворень. Відмінності в геологічній будові окремих ділянок родовища дозволили виділити в його межах три блоки: Південний, Центральний і Північний. Результати вивчення чинників рудоконтролю дають змогу дійти висновку щодо чіткої просторової приуроченості рудоносних зон до зон тектонічної проробки вмісних порід і гідротермальнометасоматичних змін калій-кремнієвого складу з підвищеною сульфідною мінералізацією. На сучасній стадії вивченості родовища на ньому виділено понад два десятки мінералізованих зон, які простежують через усе родовище з південного заходу на північний схід з крутим (70–75°) південносхідним падінням за азимутом 125–135°. Рудні мінерали рудоносних зон і рудних тіл представлено золотом, піротином, халькопіритом, арсенопіритом, піритом, сфалеритом, самородним вісмутом, вісмутином, бляклими рудами, галенітом, зрідка – борнітом, халькозином. Руди в межах родовища можна зарахувати до одного золото-кварц-малосульфідного типу. У Голованівській СМЗ, що являє собою міжблокову шовну зону, локалізоване родовище Майське й низку рудопроявів золота.

53

Майське родовище міститься в північній частині Одеської області на південно-східній околиці смт. Саврань у межах Савранського рудного поля й приурочено водночас до західної частини Голованівської шовної зони й антиклінального під-

няття, обмеженого Західно- й Східносавранськими синкліналями. На Майському родовищі виділено й різною мірою вивчено, в основному до горизонту 400 м, дві золотоносні мінералізовані зони: Північну й Південну (рис. 4).

Рис. 4. Схематична геолого-структурна карта Майського родовища золота (І. Є. Меркушин та ін., 2004) 1 – біотитові гнейси, біотит-амфіболові кристалосланці, ортопіроксенові кристалосланці; 2 – кальцифіри; 3 – перешарування біотитових плагіогнейсів, біотит-амфіболових кристалосланців, амфіболітів; 4 – амфіболіти з прошарками метаультрамафітів (звичайно породи метасоматично змінено); 5 – перешарування біотитових плагіогнейсів з біотит-амфіболовими кристалосланцями; 6 – двопольовошпатові мігматити по плагіогнейсовій частині розрізу; 7 – лейкократові апліт-пегматоїдні граніти південного масиву; 8 – апліт-пегматоїдні турмалінові граніти північного масиву; 9 – магнітоактивні горизонти в складі формації гіперстенових гнейсів і кристалосланців; 10 – золоторудні зони: 1– північна, 2 – південна; 11 – тектонічні порушення

54

Розподіл рудних зон підпорядковано чітко вираженій зональності розвитку метасоматичних утворень. Руди Майського родовища належать до золото-кварцового убогосульфідного типу та являють собою метасоматити кварц-біотит-олігоклазового складу [3]. Уміст золота в пробах, які відібрано з керну свердловин, змінюється від перших грамів до 1 470 г/т. Загальна протяжність зони золотого зруденіння становить 2 900 м за ширини від 400 до 1000 м. Характер геологічного розрізу Майського родовища продемонстровано на рис. 5 (буровий профіль 28). На Майському родовищі виділено два різновиди золотовмісних руд: руди високої якості, які можливо переробити цілком за гравітаційною схемою збагачення; руди, ефективного збагачення яких досягають за гравітаційно-флотаційною схемою збагачення. Вилучення золота за цими схемами на стадії збагачення становить 92 %. Жильні й стратиформні руди протерозой-палеозойських складчастих метатеригенно-вулканогенних товщ. Представник цього типу руд – родовище Сауляк, яке входить до Рахівського рудного району, приуроченого до північнозахідної частини Мармароського кристалічного масиву Східних Карпат [2]. Основна рудна структура родовища – однойменна Саулякська тектоно-метасоматична (золоторудна) зона, яку приурочено до контакту білопотоцької й діловецької світ (рис. 6). Саулякську золоторудну зону простежено по вертикалі більш як на 420 м. Загальна площа родовища Сауляк (площа рудної зони) у межах проекції на горизонтальну площину встановленого й прогнозованого золотого зруденіння становить 3,1 км2. Саулякська рудна зона являє собою зону інтенсивного будинажу, зминання, розсланцювання, мікроскладчастості, діафторезу та мілонітизації, яку супроводжують рудно-метасоматичні процеси. Загальна потужність зони – від 20 до 80 м. У внутрішній будові зони за усередненим розрізом беруть участь такі тектоно-ме-

тасоматичні утворення (знизу-догори): розлінзовані й розсланцьовані вуглисті сланці й кварцити, які утворюють прошарки потужністю 5–10 м; окварцовані кварц-серицитові й хлорит-серицитові сланці – філоніти потужністю 10–20 м; біотит-хлорит-серицитові “реліктові” сланці (діафторити) потужністю 8–12 м; горизонт карбонатних порід потужністю 10–16 м, в яких зрідка карбонатну складову заміщено на кварцову, до утворення кварцитів; надкарбонатна частина зони – тонкосмугасті кварц-польовошпат-хлорит-серицитові сланці, часто з фукситом, інтенсивно метасоматично карбонатизовані та окварцовані. Золоторудну мінералізацію в рудній зоні встановлено вище карбонатного горизонту й нижче карбонатного горизонту. Власне карбонатні утворення анкерит-доломіт-кальцитового складу без накладених процесів окварцювання промислових концентрацій золота не несуть. Основний рудний мінерал – самородне золото, в незначних кількостях – срібло, галеніт, сфалерит, піротин, марказит та аргентит. Прожилково-вкраплені руди золота в палеозойських складчастих вуглецевих теригенних товщах. Потрібно зазначити, що великий внесок у формування запасів золота цього типу у світі забезпечують такі родовища, як Мурунтау, Сухий Лог, Бакирчик та ін. При цьому всі відомі великі родовища країн колишнього СРСР належать до золото-вуглецевої формації (золото-сульфідної або золотокварц-сульфідної), тобто локалізовані в теригенних вуглецьвмісних комплексах низьких ступенів метаморфізму. Прояви золота цього типу виявлено в Нагольному кряжі Донбасу, який вважають однією з трьох головних золотоносних провінцій України [4, 7]. Уперше самородне золото в цьому регіоні виявлено у кварцових жилах Гострого Бугра, Бобриківського рудопрояву та інших ділянок Нагольного рудного району (золото-поліметалічні рудопрояви: Гостробугорське, Єсаулівське та ін).

55

Рис. 5. Майське родовище золота. Геологічний розріз бурового профілю 28 (Північна рудна зона) 1– диференційовані біотитові плагіогнейси; 2 – диференційовані біотитові плагіогнейси з прошарками роговообманково-біотитових кристалічних сланців та амфіболітів; 3 – амфіболіти; 4 – плагіомігматити по амфіболітах; 5 – роговообманкові амфібололіти й піроксен-кумінгтонітові породи; 6 – кальцифіри; 7 – аплітовидні лейкократові граніти; 8 – пегматоїдні граніти; 9 – двопольовошпатові мігматити; 10 – метабластичні гнейси; 11 – біотит-кварц-олігоклазові метасоматити; 12 – силіманіт-кордієрит-гранат-біотит-кварцові метасоматити; 13 – кора вивітрювання; 14 – породи осадового чохла; 15 – а) межі породних відмін, б) межі пачок суперкрустальних порід, в) межі зон мігматизації та калішпатизації; 16 – межі головних рудних зон; 17 – тектонічні зони; 18 – золотоносна зона

56

Бобриківське рудне поле з погляду металогенії – складова частина Нагольчанського рудного району. Останній у тектонічному плані є тією частиною Головної антикліналі Донбасу, що розміщена в області її перетинання субмеридіональним Ровеньківським (або Ровенецьким) підняттям. Для родовищ і рудопроявів Нагольного кряжу притаманний жильно-прожилковий тип зруденіння. У деяких випадках трапляється вкраплене зруденіння, яке просторово тяжіє до рудних жил. Мінеральний склад гідротермальних утворень Нагольного кряжу описано в багатьох працях. Він є надзвичайно різноманітний (на цей час виявлено понад 70 мінералів). Головний тип жил – кварцові й кварц-карбонатні з піритом, арсенопіритом, сфалеритом, галенітом, халькопіритом. Менше поширено бляклі руди, буланжерит, антимоніт, апатит, дикіт, донбасит, інші силікати. За структурними ознаками рудні тіла Бобриківського рудного поля можна розділити на три типи: 1. Жили та мінералізовані зони, тісно пов’язані з поздовжніми зонами розслан-

цювання, зім’яття, гофрування сланцюватих порід.

2. Жили в тріщинах сколу та відриву, які поширено в межах усього рудного поля. На відміну від першого типу, ці жили мають переважно поперечну або діагональну стосовно до вмісних порід орієнтацію, падіння звичайно круте, до вертикального.

3. Жили в тріщинах або зонах скидів. Для цього типу, як і для першого, характерний нерівномірний розподіл зруденіння й розвиток брекчієподібних текстур руд. Золото-поліметалічному зруденінню в межах Бобриківського рудного поля властива своєрідна ярусність і приналежність переважно до жильно-прожилкового (штокверкового) типу з підпорядкованим значенням украпленого (пірит-арсенопіритового). Стратиформні типи зруденіння золота в палеозойських вуглецевих карбонатних товщах. Прояви золота цього типу виявлено в Докучаївському рудному районі, у межах Південнодонбаської зони глибинного розлому, що відокремлює Донецьку складчасту область від Приазов-

Рис. 6. Схематичний геологічний розріз родовища Сауляк 1 – породи білопотокської світи; 2 – породи діловецької світи; 3 – основна рудна зона; 4 – зони розсланцювання діловецької світи; 5 – зони розсланцювання білопотокської світи; 6 – номери свердловин і їх глибина; 7 – розломи

57

ського блоку УЩ [5]. Останній складено докембрійськими метаморфічними породами – гнейсами й сланцями, мармурами, кварцитами, гранітами, плагіогранітами й мігматитами. У межах рудного району поширено штокоподібні й дайкові тіла трахіандезитів (західний фланг рудного району) та андезитів (центральна й східна частини району), які належать до андезит-трахіандезитового комплексу. Головні рудоконтролюючі структури виражено тектонічними порушеннями високих порядків – фронтальними зонами насувів, скидами, а також перетертими зонами дроблення й міжпластовими зривами. Самородне золото встановлено в турнейських доломітах, у плямисто-доломітизованих вапняках з прошарками аргілітів, у сірих крупно- й середньокристалічних вапняках (кар’єр Доломітовий). Уміст золота становить від 0,01 до 2,9 г/т. Жильні й прожилково-вкраплені руди в кайнозойських ефузивно-осадових товщах. Золоторудні неогенові об’єкти Закарпаття поширені у внутрішній частині Внутрішнього вулканічного поясу Карпат і пов’язано з проявами міоценового андезит-ріолітового вулканізму. Золото-металеве зруденіння поширені в межах вулканічного поясу на території Словаччини (Банська Штявніца, Злата Баня, Кремніца), Угорщини (Телькібаня, Дьодьошорс, Надбйоржонь), Українського Закарпаття (Берегівське рудне поле, прояви золотого зруденіння в районі с. Квасове, у межах поліметалевих і ртутно-поліметалевих родовищ: Біганського та Вишківського), Румунії (Бая-Марський та Апусенський рудні райони) [14]. Берегівське рудне поле, у межах якого розміщені Мужіївське та Берегівське золото-поліметалеві родовища, простяглося на декілька кілометрів на захід від м. Берегово в Закарпатській області України. Берегівське рудне поле лежить у межах підняття донеогенового фундаменту, у зоні зчленування Закарпатського внутрішнього прогину з Панонським сере-

58

динним масивом. Будову Берегівського рудного поля визначає Берегівська вулканічна депресія, яка на сході межує з Куклянським горстом (Шклянка, Удуд, Пеньковська, 1984). Берегівське й Мужіївське родовища розрізняють за структурним положенням і за гіпсометричними рівнями зруденіння. Берегівське родовище приурочено до центральної частини вибухової кальдери з характерним для неї глибоким розміщенням або відсутністю нижньої осадової товщі й порід фундаменту. Відносна однорідність структурних умов утворення зумовила поширення зруденіння на великі глибини. Зверху його екрановано потужною осадовою товщею. Мужіївське родовище міститься в зовнішній північно-східній прибортовій частині Берегівської вибухової кальдери, частково захоплюючи її облямування, що складено нижньою осадовою товщею. Переважна більшість його рудних тіл міститься в клиноподібному боці над східним похилим бортом Берегівської депресії. За даними документації гірничих виробок, жили мають звивисту форму й загалом утворюють дуги, спрямовані на північ. Рудні тіла Берегівського рудного поля представлено метасоматичними жилами, прожилково-вкрапленими лінійними зонами й штокверковими зонами трубчастої форми. Рудні інтервали розкрито тільки свердловинами й представлено переважно прожилково-вкрапленими зонами, які зрідка переходять у жили смугасто-брекчієвої текстури. Потужність цих зон змінюється від перших сантиметрів до 10 м. Часто спостерігаємо рудні стовпи зі значними скупченнями рудної маси. Одночасно оцінити форму й орієнтацію рудних тіл за багатьма рудними перетинами (в одній свердловині їх кількість може сягати 10–15) досить важко. Загальноприйнятої моделі структури родовища, яка б одночасно ув’язувала більшість рудних перетинів, немає. Виділено низку рудних зон субмеридіонального й субширотного

простягання. Закладання цих зон дорудне. Субширотні зони активніше поновлювалися за рудного мінералоутворення. Рудні тіла – сульфідного, кварц-сульфідного, кварц-гематит-сульфідного й кварцового складу. Давні й сучасні золотоносні розсипи. Розсипи золота – один з головних гeологопромислових типів у світі [5]. Він об’єднує пролювіальні, алювіальні й прибережноморські золотоносні відклади. В Україні виділяють чотири перспективні групи проявів розсипного золота: – палеорозсипи золота в нижньокрейдових відкладах Українського щита; – палеорозсипи золота в пермських, крейдових, палеогенових і неогенових відкладах Карпат; – розсипи золота в сучасних континентальних відкладах; – золотоносні прибережно-морські розсипи Чорного й Азовського морів. В Україні нині відомі середні (0,5–1 т) і невеликі (менше 0,5 т) за запасами родовища розсипного золота. Перспективи виявити великі (1–5 т) родовища існують у Карпатах, Донбасі, прибережних зонах Чорного й Азовського морів. Загальні методичні аспекти геолого-економічної оцінки золоторудних об’єктів України Для державного фонду надр України єдині принципи підрахунку, геолого-економічної оцінки й державного обліку запасів корисних копалин згідно з рівнем їх промислового значення та ступенем геологічного й техніко-економічного вивчення, умови, що визначають підготовленість розвіданих родовищ корисних копалин до промислового освоєння, а також основні принципи кількісної оцінки ресурсів корисних копалин встановлює Класифікація запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр (яку затвердив Кабінет Міністрів України у постанові від 05.05.1997 р. № 432) [9]. Геолого-економічну оцінку запасів і ресурсів корисних копалин виконують за результатами проведених геологороз-

відувальних робіт з пошуку, пошукової оцінки й розвідки відповідних об’єктів. Затвердження запасів і ресурсів основних і супутніх корисних копалин здійснюють на підставі представлених ДКЗ звітів, які містять матеріали з геологічного вивчення родовищ корисних копалин, підрахунок їх запасів і техніко-економічне обґрунтування промислового значення об’єкта досліджень [6, 9–12, 15]. Відповідно до прийнятої стадійності геологорозвідувальних робіт виділяють початкову (ГЕО-3), попередню (ГЕО-2) і детальну (ГЕО-1) геолого-економічну оцінку об’єктів геологорозвідувальних робіт з відповідним рівнем техніко-економічної вивченості: техніко-економічного міркування (ТЕМ), техніко-економічної доповіді (ТЕД), техніко-економічного обґрунтування (ТЕО), що приблизно відповідає міжнародній стадійності технікоекономічної вивченості об’єктів – Scoping Study, Pre-feasibility Study та Feasibility Study [17]. Основний інструмент проведення геолого-економічної оцінки родовищ корисних копалин – кондиції на мінеральну сировину. Кондиції – це сукупність граничних вимог до якості й кількості мінеральної сировини в надрах, гірничо-геологічних умов залягання, гірничотехнічних та інших умов розробки продуктивних покладів, комплексності відпрацювання родовища, виконання природоохоронних заходів. Дотримання кондицій під час підрахунку й промислової розробки родовища забезпечує найбільш повне і раціональне використання наявних запасів та ресурсів корисних копалин. З-поміж показників кондицій, які може бути використано, щоб оцінити золоторудні родовища (рудопрояви) України, треба виділити такі: 1. Бортовий вміст золота в крайовій пробі, яку включають до підрахунку запасів під час оконтурювання потужного рудного покладу, – г/т.

2. Мінімальна потужність перетину рудного покладу (рудного тіла), яку включають до підрахунку запасів, – м.

59

Для рудних перетинів з меншою потужністю, але з підвищеним умістом золота, варто користуватися мінімальним метрограмом, – м × г/т.

3. Максимальна потужність прошарків пустих порід або некондиційних руд, що включають до підрахунку запасів, – м.

4. Мінімальний промисловий уміст золота в підрахунковому блоці – г/т.

5. Відповідність якісних технологічних властивостей руд певним технологічним схемам збагачення й вилучення золота та супутніх корисних компонентів.

6. Показник, який визначає просторові межі геолого-економічної оцінки об’єкта. Комплексний усебічний аналіз усієї наявної інформації щодо золоторудних родовищ і рудопроявів України, що належать до різних рудноформаційних і геолого-генетичних типів, дає змогу виділити першочергові напрями робіт і об’єкти для подальшого геологічного вивчення й геолого-економічної оцінки (* – золоторудні об’єкти, які традиційно вважають родовищами, але щодо них не проводили геологоекономічну оцінку, матеріали не розглядала ДКЗ України): 1) гідротермально-метасоматичні руди, які пов’язують з архейськими зеленокам’яними структурами – пошуково-оцінювальні роботи й розвідка родовищ золота (Сергіївське, Балка Золота*, Балка Широка, Сурозьке*) і перспективних рудопроявів (Південний, Чкаловський та ін.); 2) гідротермально-метасоматичні руди, які пов’язують з протерозойськими граніто-гнейсовими комплексами – подальші розвідувальні роботи на родовищах золота (Клинцівське, Юріївське*, Майське); 3) жильні й стратиформні руди протерозой-палеозойських складчастих метатеригенно-вулканогенних товщ – продовження розвідки родовища золота Сауляк і пошукова оцінка перспективних рудопроявів Рахівського рудного району; 4) прожилково-вкраплені руди в палеозойських складчастих вуглецевих теригенних товщах – розвідка нижнього структурного ярусу родовища золота Бобриківське, пошуково-оцінювальні роботи на родови-

60

щі Гострий Бугор* і перспективних рудопроявах – Михайлівському та інших; 5) стратиформні руди в палеозойських вуглецевих карбонатних товщах – пошуково-оцінювальні роботи на рудопроявах Докучаївського рудного району; 6) жильні й прожилково-вкраплені руди в кайнозойських ефузивно-осадових товщах – пошукові й пошуково-оцінювальні роботи на ділянках Берегівського й Вишківського рудних полів, а також на площах і ділянках Рахівського рудного району; розвідка Берегівського родовища, а також південно-східного й північно-східного флангів Мужіївського родовища; 7) давні й сучасні золотоносні розсипи, золотоносні прибережно-морські розсипи Чорного й Азовського морів – прогнозні й пошукові роботи на перспективних ділянках. Проведення геологорозвідувальних робіт як першої фази інвестування в розвиток підприємства з видобування корисних копалин повинне відбуватись із залученням інвесторів, що спеціалізуються на проведенні таких досліджень і мають приклади реалізованих проектів. Крім того, геологорозвідувальні роботи передінвестиційної фази проекту потрібно проводити детальніше щодо кожної стадії з геолого-економічними оцінками промислового значення корисних копалин і доцільності проведення подальших робіт. Залучення інвестицій у проекти, пов’язані з різними стадіями геологорозвідувальних і експлуатаційних робіт на золоторудних об’єктах, змушує, з одного боку, спростити процедури отримання спеціальних дозволів на видобування початковота попередньо-оцінених запасів і ресурсів на умовах підприємницького ризику, з іншого – вдосконалити методичні підходи та інструменти геолого-економічної оцінки золоторудних родовищ відповідно до міжнародних стандартів звітності. Висновки За металогенічним районуванням території України [4] встановлено три металогенічні золотоносні провінції: Кар-

патсько-Добруджинсько-Кримську, Дніпровсько-Донецьку, Українського щита, в межах яких виділено сім геолого-генетичних і рудноформаційних типів золоторудних об’єктів. Вони мають різний рівень вивченості, представлені неоднаковою кількістю різнорангових за обсягами запасів і ресурсів і якістю руд об’єктів з нетотожними перспективами промислового освоєння встановлених родовищ і тих, що прогнозують виявити. Подальший розвиток робіт з геологічного вивчення золоторудних родовищ України, підрахунку запасів і оцінки їх ресурсів зобов’язує довивчити й опрацювати методичні основи геолого-економічної оцінки цих родовищ і встановити єдині вимоги щодо групування золоторудних родовищ за геолого-промисловими типами, складністю геологічної будови, промисловим значенням, техніко-економічним і геологічним вивченням, а також довивчити родовища золота й супутніх корисних копалин, здійснити підрахунок запасів і підготувати їх до промислового освоєння, оцінити ресурси золота в межах перспективних ділянок відповідно до Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр, яку Кабінет Міністрів України затвердив у постанові від 05.05.97 № 43. Щоб забезпечити створювану золотодобувну галузь України перспективними ресурсами й промисловими запасами розглянутих геолого-генетичних і рудноформаційних типів потрібно: – активізувати геологорозвідувальні роботи в Закарпатській СМЗ і Мармароській СМЗ; – продовжити пошукові, пошуково-оцінювальні й розвідувальні роботи на Українському щиті в перспективних структурах відомих рудних полів; – посилити пошукові, пошуково-оцінювальні роботи на Донбасі, щоб вивчити теригенно-карбонатні товщі південної частини регіону, перспективні на багаті руди типу Карлін, та чорносланцеві товщі Донбасу, перспективні на виявлення родовищ типу Кокпатас, Бакирчик, Мурунтау;

– здійснити прогнозно-пошукові роботи на шельфі Азовського й Чорного морів. ЛІТЕРАТУРА 1. Атлас. Геологія і корисні копалини України. Масштаб 1:5 000 000/за ред. Л. С. Галецького. – К.: НАН України, Вид. “Такі справи”, 2001. – 168 с.

2. Бобров О. Б., Сіворонов А. О., Гурський Д. С. та ін. Геолого-генетична типізація золоторудних родовищ України. – К.: УкрДГРІ, 2004. – С. 335–344.

3. Бобров О. Б., Сіворонов А. О., Меркушин І. Є. та ін. Майське золоторудне родовище (геологія, речовинний склад руд, модель утворення). – Дніпропетровськ: Арт-Прес. Техпечать, 2000. – 168 с.

4. Бочай Л. В., Галецкий Л. С., Кулиш Е. А. Металлогеническое районирование территории Украины//Проблемы золотоносности недр Украины. ГНЦРОС. 1997. – С. 20– 48.

5. Гурский Д. С., Есипчук К. Е., Калинин В. И. и др. Металлические и неметаллические полезные ископаемые Украины. Том 1. Металлические полезные ископаемые.

– Киев–Львов: Изд-во “Центр Европы”, 2005.

– 785 с.

6. Каждан А. Б., Кобахидзе Л. П. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра, 1985. – 205 с.

7. Лазаренко Е. К., Панов Б. С., Павлишин В. И. Минералогия Донецкого бассейна.

– Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. ІІ. – 502 с.

8. Лисенко О. А. Фактори рудолокалізації, морфологія і внутрішня будова золоторудних тіл Сурозького родовища//Зб. наук. праць УкрДГРІ. – 2008. – № 4. – С. 50–62.

9. Про затвердження Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр: Постанова Кабінету Міністрів України від 05.05.1997 № 432//Офіційний вісник України. – 1997. – № 19. – С. 104.

10. Про затвердження Положення про порядок проведення державної експертизи та оцінки запасів корисних копалин: Постанова Кабінету Міністрів України від 12.12.1994 № 865. http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/865-94-n 11. Про затвердження Положення про порядок розробки та обґрунтування кондицій на мінеральну сировину для підрахунку запасів твердих корисних копалин у надрах: Наказ ДКЗ України від 07.12.2005 р. № 300// Офіційний вісник України. – 2006. – № 5.

– С. 137.

61

12. Рудько Г. І., Курило М. М., Радованов С. В. Геолого-економічна оцінка родовищ корисних копалин. – К.: АДЕФ–Україна, 2011.

– 211 с.

13. Сіворонов А. О., Малюк Б. І., Бобров О. Б. Промислові типи та пошукові критерії золоторудних родовищ у ранньодокембрійських зеленокам’яних поясах//Вісник Львівського ун-ту. – Сер. геол. – 1992. – Вип. 2.

– С. 65–81.

14. Скакун Л. З., Матковський О. І., Гожик П. Ф., Ремешило Б. Г., Шклянка В. М. Золоте зруденіння Берегівського рудного поля (геолого-структурна позиція і мінералогічна типізація)//Вісник Львівського ун-ту.

– Сер. геол. – 1992. – Вип. 2. – С. 128–145.

15. Шумилин М. В. Геолого-экономические основы горного бизнеса//Минеральное сырье. – М.: ВИЭМС, 1998. – № 3. – 168 с.

16. Яценко Г. М., Бабинін О. К., Паршина М. О., Росихіна А. І. Золотоносність гранітоїдно-метатеригенного формаційного комплексу докембрію центральної частини Українського щита//Вісник Львівського ун-ту. – Сер. геол. – 1992. – Вип. 2. – С. 51–64.

17. The Australasian Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves/The JORC Code. 2012. Edition.

REFERENCES 1. Atlas “Geology and mineral resources of Ukraine”. – Kyiv: Vydavnytstvo “Taki spravy,” 2001. –168 p. (In Ukrainian).

2. Bobrov O. B., Sivoronov A. O., Hurskyi D. S. et al. Geological genetic typification of gold deposits in Ukraine. – Kyiv: UkrDHRI, 2004 – Р. 335–344. (In Ukrainian).

3. Bobrov O. B., Sivoronov A. O., Merkushyn I. Ye. et al. The Maiske gold deposit (geology, ore composition, formation model). – Dnipropetrovsk: Art-Press. Tekhpechat, 2000. – 168 p. (In Ukrainian).

4. Bochaj L. V., Galeckij L. S., Kulish E. A. Metallogenic zoning of Ukrainian territory//Problemy zolotonosnosti nedr Ukrainy. GNCSROS. – Kiev. – 1997. – Р. 20–48. (In Russian).

5. Gurskіj D. S., Esipchuk K. E., Kalinin V. I. et al. Metal and nonmetal minerals of Ukraine. Vol. 1. Metal мinerals. – Kiev–Lvov: Publishing House “Centre of Europe”, 2005. – 785 p.

(In Russian).

6. Kazhdan A. B., Kobahidze L. P. Economic-Geological evaluation of mineral deposits.

– Moskva: Nedra, 1985. – 205 p. (In Russian).

7. Lazarenko E. K., Panov B. S., Pavlyshyn V. I. Mineralogy of Donetsk basin. – Kiev:

62

Naukova dumka, 1975. – Part II. – 502 p. (In Russian).

8. Lysenko O. A. Factors of ore location, morphology and internal structure of Surozh gold deposits//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2008. – № 4. – P. 50–62. (In Ukrainian).

9. On approval of the reserves and mineral resources classification of the state subsurface fund:Cabinet of Ministers of Ukraine Resolution from 05.05.1997 № 432//Ofitsiinyi visnyk Ukrainy.

– 1997. – № 19. – P. 104. (In Ukrainian).

10. On approval of the procedure on the state expertise and evaluation of mineral resources reserves:Cabinet of Ministers of Ukraine Resolution from 12.12.1994. № 865. http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/865-94-n 11. On approval of the regulations on the development and conditions validation of mineral raw material for the calculation of solid minerals reserves in the bowels:Order of the State Commission on reserves of Ukraine from 07.12.2005 р. № 300//Ofitsiinyi visnyk Ukrainy. – 2006. – № 5.

– P. 137. (In Ukrainian).

12. Rudko H. I., Kurylo M. M., Radovanov S. V. Geological and economic evaluation of mineral deposits. – Kyiv: ADEF – Ukraine, 2011.

– 211 p. (In Ukrainian).

13. Sivoronov A. O., Maliuk B. I., Bobrov O. B. Industrial types and search criteria of gold deposits in the Precambrian Greenstone Belt//Visnyk of Lviv univ. – Ser. heol. – 1992. – Iss. 2. – P. 65–81. (In Ukrainian).

14. Skakun L. Z., Matkovskyi O. I., Hozhyk P. F., Remeshylo B. H., Shklianka V. M. Gold mineralization of Beregovo ore field (geostructural position and mineralogical typification)// Visnyk of Lviv Univ. – Ser. heol. – 1992. – Iss. 2.

– P. 128–145. (In Ukrainian).

15. Shumilin M. V. Economic-geological bases of mining business//Mineralnoe syryo, № 3 – Moskva: VIJeMS, 1998. – 168 p. (In Russian).

16. Yatsenko H. M., Babynin O. K., Parshyna M. O., Rosykhina A. I. Gold mineralization of granitic-metasedimentary Precambrian formation complex of the central part of Ukrainian Shield//Visnyk Lviv univ. – Ser. heol. – 1992. – Iss. 2. – P. 51– 64. (In Ukrainian).

17. The Australasian Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves/The JORC Code. 2012. Edition.

Р у к о п и с о т р и м а н о 27.07.2015.

Г. И. Рудько, office@dkz.gov.ua, С. Ф. Литвинюк, office@dkz.gov.ua, В. И. Ловинюков, office@dkz.gov.ua, (Государственная комиссия Украины по запасам полезных ископаемых), А. А. Лысенко, (УкрГГРИ), ukrdgri@ukrdgri.gov.ua. ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УКРАИНЫ, КАК ОБЪЕКТОВ ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ Целью данной публикации является комплексная геологическая и геолого-промышленная типизация золоторудных месторождений и рудопроявлений Украины для установления основных критериев (факторов) геолого-экономической оценки. В статье приведена общая геологическая и металлогеническая характеристика золоторудных провинций – Украинского щита, Карпатско-Добруджинско-Крымской провинции и Днепровско-Донецкого металлогенического пояса (провинции). В пределах каждой из провинций охарактеризованы структурно-металлогенические зоны, оценены перспективы их промышленной золотоносности. По условиям образования месторождения золота во всем мире разделяют на эндогенные, экзогенные, метаморфизованные и техногенные. Основными рудными формациями, которые проявлены на эндогенных месторождениях золота Украины, являются: золото-кварцевая и золото-кварц-сульфидная, золото-сульфидная, золото-карбонат-сульфидная, золото-силикатная (скарновая), золото-серебряная (золото-адуляр-кварцевая). По морфологическим особенностям, условиям залегания и внутреннего строения рудных тел эндогенные месторождения делятся на такие основные типы: штокверки, минерализованные и жильные зоны, жилы, залежи неправильной формы и гнезда. В статье отмечено, что существуют проблемы типизации золотого оруденения Украины, в частности, выделения геолого-промышленных типов месторождений. Рассмотрены общие методические подходы к проведению геолого-экономической оценки золоторудных объектов. В зависимости от стадии работ выполняются: начальная (ГЕО-3), предварительная (ГЕО-2) или детальная (ГЕО-1) геолого-экономическая оценка объектов с соответствующим уровнем технико-экономической их изученности. Предусмотрены показатели кондиций, которые могут быть использованы при оценке золоторудных месторождений. Выделены первоочередные направления работ и золоторудные объекты для дальнейшего геологического изучения и геолого-экономической оценки. Геологоразведочные работы должны проводиться с привлечением инвесторов, которые имеют опыт таких исследований и реализованные проекты. Ключевые слова: золоторудные месторождения, рудная формация, типизация месторождений, геолого-генетический тип, геолого-экономическая оценка.

G. I. Rudko, office@dkz.gov.ua, S. F. Lytvyniuk, office@dkz.gov.ua, V. I. Lovyniukov, office@dkz.gov.ua, (State Commission of Ukraine on Mineral Resources (Kyiv), O. A. Lysenko, Ukrainian State Geological Research Institute (Kyiv), ukrdgri@ukrdgri.gov.ua GEOLOGICAL AND INDUSTRIAL CHARACTERISTICS OF UKRAINE’S GOLD DEPOSITS AS OBJECTS OF ECONOMIC-GEOLOGICAL EVALUATION The purpose of this publication is a comprehensive geological and geological and industrial characteristic of gold deposits and ore occurrences in Ukraine in order to establish basic criteria (factors) for economic-geological evaluation (EGE) of gold ore features. The article represents general geological and metallogenic characteristics of gold ore provinces – Ukrainian shield, CarpathianDobrudzhynsko-Crimean province and the Dnieper-Donets metallogenic belt (province). Structure metallogenic zones and perspectives of their industrial gold content are estimated and characterized within each province.

63

According to the formation conditions world gold deposits are divided into endogenous, exogenous, metamorphosed and technogenic. Main ore formations that occur within endogenous gold deposits in Ukraine are gold-quartz and gold-quartz-sulfide, gold-sulfide, gold-carbonate-sulfide, gold-silicate (skarn) and gold-silver (gold-quartz-adularia). According to the morphological characteristics, mode of occurrence and ore deposits structure, endogenous deposits are divided into the following types: stockworks, mineralized and vein zones, veins, irregularly shaped deposits and inclusions.

It is noted that there are problems connected with gold mineralization typing in Ukraine, particularly the determination of geological and industrial types of deposits.

The general methodological approaches for economic-geological evaluation of gold ore features have been reviewed as well. Depending on the stage of works there are initial (EGE-3), previous (EGE-2) or detailed (EGE-1) economic-geological evaluation of prospects with an appropriate level of feasibility study. Provided are the condition indexes that can be used during gold ore deposits evaluation.

Primary work aspects and gold ore features are highlighted for further geological study and economic-geological evaluation. The exploration works have to be carried out with the involvement of investors who have experience of research and projects implementation.

Keywords: gold ore deposits, ore formation, deposits typing, geological and genetic type, economic-geological evaluation.

64

УДК 553.411.071:553.078.4.001.18 (477)

А. В. Драгомирецкий, канд. геол.-минерал. наук, доцент, avdr@ukr.net, В. Н. Кадурин, канд. геол.-минерал. наук, профессор, vl.kadurin@gmail.com (Одесский национальный университет имени И. И. Мечникова, Одесса, Украина)

ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ ПРИ АНАЛИЗЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ ОБЪЕКТОВ УКРАИНСКОГО ЩИТА Для анализа и расшифровки формирования золоторудных объектов докембрийского возраста предлагается прогнозно-поисковый алгоритм, предусматривающий построение сначала простых геолого-генетических моделей (гипергенного, седиментогенного, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного происхождения), а затем их суперпозицию (последовательное наложение) относительно возможных комбинаций различных геологических условий. Для этого сначала выполняется металлогеническое прогнозирование таких объектов на основании анализа главных факторов их контроля: палеолитологического, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного с использованием минералого-геохимических признаков, в том числе онтогении минералов и факторного анализа, а затем при определенных граничных условиях определяются поисковые признаки (минералогические, структурно-тектонические, генетические и топоминералогические) сложных геолого-генетических моделей золоторудных систем и на этой основе устанавливаются перспективные участки вплоть до выделения рудных тел. Алгоритм относится к области прогнозно-поисковых металлогенических работ и может быть использован геолого-поисковыми подразделениями, в том числе и подразделениями горнодобывающих компаний, которые специализируются на поисках и добыче коренного золота в докембрийских структурах. Ключевые слова: прогноз, поиски, алгоритм, коренное золото, докембрий, Украинский щит.

Введение Золоторудный потенциал докембрийских комплексов УЩ сформировался в раннем докембрии при образовании интракрустальных толщ, существенно сложенных вулканогенно-осадочными и гипергенными комплексами, прорванными интрузивными образованиями основного состава. Последующие процессы регионального метаморфизма, ультраметаморфизма-магматизма и связанные с ними процессы метасоматоза только лишь перераспределяли существующий рудный потенциал. Эти процессы охватывали все комплексы, сформированные на этапе на-

копления первичной базитовой протокоры, этапе регионального метаморфизма базитовых протоосадочных толщ, этапе палингенеза, частичного ультраметаморфического плавления, активного ультраметаморфизма с формированием сначала натриевых, а затем нормальных существенно калиевых ультраметаморфогенных и плутонических комплексов. Последовательно накладываясь друг на друга, они сформировали полициклические и полистадийные золоторудные объекты. Как показывает практика, изучение золоторудных объектов невозможно без использования широкого комплекса ми-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015 © А. В. Драгомирецкий, В. Н. Кадурин, 2015

65

нералого-геохимических и топоминералогических методов, в основе которых лежат законы типоморфизма минералов. Так, например, многим известен кристалломорфологический метод поисков и оценки гидротермальных рудопроявлений [1]. Метод заключается в том, что на основании массового определения набора простых кристаллографических форм (то есть определенной морфологии) минералов можно устанавливать зональность их отложения в пределах рудопроявления или месторождения и на этом основании определять местоположение руд, их протяженность на глубину, близость продуктивного горизонта и уровень эрозионного среза рудных тел. Недостатками способа является невозможность использования общих прогнозных критериев и установление некоторых важных генетических признаков оруденения в случаях наложения различных геологических процессов и образования сложной минералогической зональности, что обусловливает применение дополнительных поисковых признаков (термобарогеохимических, онтогенических, филогенических и др.) и методов, при этом, как следствие, происходит удорожание геологоразведочных работ. Также известна методика термобарогеохимического прогнозирования и оценки золотого оруденения [2], в которой основой прогнозно-поисковых работ является изучение включений минералообразующей среды и твердых минеральных включений, которые распространены в минералах. Ее недостатками является то, что включения могут иметь различный генезис (даже в одном минеральном индивиде), быть первичными или вторичными, они имеют очень малые размеры и их изучение требует использования специальной аппаратуры в лабораторных условиях. Эту методику можно использовать только в комплексе с другими. Из известных наиболее важной, интересной и доступной по техническим особенностям и получаемым генетическим результатам является методика минералогического картирования. Ее цель за-

66

ключается в систематическом пространственно-минералогическом изучении топоминералогических объектов земной коры с установлением и анализом распределения минералов, минеральных ассоциаций и комплексов, спроектированных на плоскость картирования (дневную поверхность, горизонт горных выработок, плоскость разреза) [3]. Хотя применение этой методики позволяет ответить на целый ряд вопросов генетического плана, но и она обладает некоторыми недостатками. Одним из них является невозможность на определенном уровне (на уровне генераций минералов) применять полученную минералого-генетическую информацию для создания пространственной минералого-генетической модели, а также невозможность прогнозировать оруденение при среднемасштабных исследованиях. Цель и методы исследований Для реализации предлагаемого авторами прогнозно-поискового алгоритма поставлена задача создать эффективный способ прогнозной оценки и поисков коренного золота промышленного типа в пределах докембрийских комплексов с применением генерационного анализа минералов-индикаторов как на начальном этапе прогнозных исследований, так и в дальнейшем при поисках рудных тел. Причем генерационный анализ можно проводить с использованием обычного оптического оборудования (бинолупа и поляризационный микроскоп) производственной геологической лаборатории, а также в полевых условиях. Поставленная задача решается способом геолого-генетической интерпретации геологической информации по золоторудным объектам докембрийского возраста. Этот способ заключается в том, что для расшифровки условий формирования золоторудных объектов в докембрийских комплексах предусматривается построение сначала простых геолого-генетических моделей (гипергенного, седиментогенного, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного происхождения), а за-

тем их суперпозицию (последовательное наложение) относительно возможных комбинаций различных геологических условий. Сложные модели золоторудных систем используются как основа прогнозирования реальных золоторудных объектов, которая отличается тем, что на начальном этапе выполняют металлогеническое прогнозирование золоторудных объектов путем анализа главных факторов их контроля – палеолитологического, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного с использованием минералого-геохимических признаков, в том числе онтогении минералов (генерационный анализ) и факторного анализа. Такой подход обеспечит высокий генетический уровень прогнозных исследований, позволит при определенных граничных условиях определять поисковые признаки (минералогические, генетические и топоминералогические) сложных геологогенетических моделей золоторудных систем и на этом основании устанавливать перспективные участки для детальных поисково-разведочных работ. Результаты исследований Для расшифровки формирования докембрийских золоторудных объектов предлагается способ геолого-генетической интерпретации геологической информации по этим объектам, который, в отличие от обычного минералогического картирования, предусматривает построение сначала простых геолого-генетических моделей, а затем их суперпозицию относительно возможных комбинаций различных геологических условий. Предложенные модели должны классифицироваться на принципах решения обратных задач, то есть последовательным введением для каждой модели иерархически построенных граничных условий, а именно: 1) происхождения, 2) генезиса, 3) поведения золота в режимах описанного генезиса, 4) парагенезиса как следствия реализации химических реакций. Это позволяет последовательно выделить: по происхождению – серии золоторудных систем,

генезису – группы золоторудных систем, парагенезисам – классы золоторудных систем (рис. 1а, б) и построить 11 вариантов простых теоретически возможных геолого-генетических моделей золоторудных систем гипергенного, седиментогенного, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного происхождения (рис. 2). В реальных природных условиях простые модели могут последовательно накладываться друг на друга с образованием сложных моделей двойного, тройного, четверного и редко более сложного наложения геологических процессов (рис. 3– 5). Иерархическое взаимодействие золоторудных систем на уровнях узкого парагенезиса (геологического тела) – генезиса (конкретного геологического генетического процесса, часть вещества которого является рудой) – происхождения (главного геологического процесса) дает возможность рассматривать узкий парагенезис (класс) как более надежный поисковый признак, а генезис (группу) – как более надежный поисковый критерий. Предлагаемый алгоритм прогнозно-поисковых работ на коренное золото в докембрийских комплексах должен включать три этапа. На первом этапе при прогнозной оценке перспективности конкретного объекта проводится анализ основных прогнозных критериев (палеолитологического, метаморфогенного и ультраметаморфогенно-магматогенного) с установлением генезиса объекта. На втором этапе проводится анализ поисковых признаков объекта, при этом анализируются минералогические (онтогенические, термобарогеохимические, филогенические и парагенетические), генетические (прогрессивного метаморфизма, прогрессивных метасоматитов, ультраметаморфизма-магматизма и регрессивных метасоматитов) и топоминералогические признаки, то есть признаки сложных геолого-генетических моделей (рис. 6). В качестве топоминералогических признаков выступают широкие минеральные парагенезисы, установление и последующее

67

Рис. 1. Геолого-генетическая классификация и простые модели золоторудных систем (решение прямой задачи): А – модели экзогенного происхождения, Б – модели эндогенного происхождения

68

Рис. 2. Схема суперпозиции

Рис. 3. Примеры дигенных моделей (наложение двух процессов)

69

Рис. 4. Примеры тригенных моделей (наложение трех процессов)

Рис. 5. Примеры тетрагенных моделей (наложение четырех процессов)

70

Рис. 6. Схема реализации второго этапа алгоритма

картирование которых позволяет выделить участки наложения продуктивных гидротермальных растворов на метаморфизованные участки, обогащенные золотом с усилением рудного потенциала. В завершение анализа строится топоминералогическая схема перспективности объекта с выделением важнейших поисковых участков. В пределах каждого участка оценивается последовательность формирования рудных стадий и выделяются наиболее благоприятные рудные тела. Для решения задачи в пределах определенного участка (объекта) достаточно пробурить ограниченное число скважин, которые задаются по определенным направлениям, отобрать из них достаточное количество минералогических проб для генерационного анализа и образцов для петрографического анализа из каждого петрографического типа пород. Пробы и образцы проходят соответствующую подготовку по известным методикам и попадают на указанные виды анализов. Конечным результатом исследования является топоминералогическая карта или схема с выделением определенных минералогических тел. Предлагаемая методика может быть проиллюстрирована некоторыми приме-

рами, характерными для геологических условий Украинского щита (некоторые из реальных сложных моделей приведены на рис. 7). Пример 1. Топоминералогические признаки некоторых тригенных геолого-генетических золоторудных моделей (т. е. сложных моделей тройного наложения процессов). А. Выветривание – амфиболитовая фация – стадия собственно ультраметаморфизма и пегматитов. Породы амфиболитовой фации с прослоями железистых и глиноземистых кварцитов испытывали частичное, а затем полное расплавление с формированием пород диорит-гранодиоритового и другого состава. Главные породообразующие минеральные парагенезисы включали плагиоклазы, калиевые полевые шпаты, кварц, биотит и пироксен, а также парагенезисы чарнокитоидов. При наложении на парагенезисы амфиболитовой фации продуктов кристаллизации палингенно-анатектического и магматического расплава золото в низких степенях окисления образовывало парагенезис с графитом и пирротином в виде бедной тонкодисперсной вкрапленности и жидко-газовыми

71

включениями с кристаллизацией беспримесного магнетита. Незначительное количество золота накапливалось в зонах контактов ме-

72

таморфических и ультраметаморфогенных пород, а также слабо концентрировалось в кремнеземных фазах пегматитов.

Рис. 7. Примеры сложных моделей существующих золоторудных объектов: 1–4 – тройного наложения процессов (тригенные модели); 5–7 – четверного наложения процессов (тетрагенные модели); 8–9 – более сложные модели

Результаты бурения, анализы образцов и проб, отобранных в эндоконтактовой зоне Янишевского массива ультраметаморфогенных пегматитоносных турмалинсодержащих гранитов хмельницкого комплекса раннего протерозоя (бассейн р. Кодыма, Бугско-Росинская металлогеническая зона УЩ) показали наличие проявления золота, которое соответствует данной модели. Б. Седиментогенез – зеленосланцевая фация – альбититы-грейзены. Согласно этой модели на рудопроявления золота метаморфизованного генезиса с золоторудными парагенезисами хлорита, карбонатов, альбита, кварца, пирита и пирротина накладывались флюиды пневматолитовой стадии с высокой концентрацией золота. Формирование парагенезиса альбита, калиевого полевого шпата и кварца с завершающей фазой мусковита и частично

биотита приводило к метасоматическому замещению метаморфизованных толщ существенно метагравелитового состава в виде высокотемпературных регрессивных метасоматитов крупнозернистой структуры. При росте показателя рН на участках сульфидизации осаждались дополнительные порции самородного золота, образуя зоны с богатым оруденением. Основными продуктивными парагенезисами выступали крупное самородное золото и его интерметаллиды, карбонат, пирит, пирротин, развитые в интерстициях основных породообразующих минералов регрессивных метасоматитов. В этих условиях может также существовать парагенезис золотографит (реликтовый) и происходит переход пирита в пирротин, что способствует кристаллизации дополнительных количеств тонкодисперсного золота. Более позднее тонкодисперсное золото приурочено к скоплениям мусковита и биотита.

73

На сегодняшний день природные аналоги этой модели не установлены. В. Седиментогенез – амфиболитовая фация – среднетемпературная гидротермальная стадия. По этой модели на прогрессивные парагенезисы амфиболитовой фации могут накладываться среднетемпературные существенно водные растворы регрессивной ветви с формированием околорудных метасоматитов незначительных размеров (окварцевание, хлоритизация, серицитизация, гематитизация и др.). При резких инверсиях РТ-параметров происходит ступенчатый распад золотоносных комплексов при более высокой температуре. При этом начальные порции золота кристаллизуются в виде тонкозернистой вкрапленности в сульфидах железа. На заключительных стадиях образуется самородное золото. В этих условиях существования парагенезиса золота с пиритом, пирротином и магнетитом происходит частичное растворение пирротина, золота и переотложение последнего в высоких степенях окисления – с пиритом и магнетитом. Куммингтонит хлоритизируется. Формируются относительно мощные зоны окварцевания и кварцево-жильные зоны, приуроченные к участкам переслаивания метаморфических пород различной компетенции с образованием на ранней стадии более высокотемпературного парагенезиса золото-халькопирит-арсенопирит-молибденит, а позже – золотоблеклые руды-висмутин-сфалерит-галенит на участках минералов более ранних сульфидных парагенезисов. Результаты анализов образцов и проб, отобранных в Западном Приазовье в пределах Сорокинского палеорифта, а также в Северо-Западном районе в пределах Кировско-Кочеровского палеорифта показали наличие соответственно Сурожского и Поташнянского проявлений, соответствующих данной модели. Пример 2. Топоминералогические признаки некоторых тетрагенных геолого-генетических золоторудных моделей

74

(т. е. сложных моделей четверного наложения процессов). А. Выветривание – зеленосланцевая фация – альбититы-грейзены – высокотемпературная гидротермальная стадия. Согласно этой модели формируются протяженные и относительно мощные зоны регрессивных околорудных изменений (первые сотни метров), среди которых преобладают калишпатизация, окварцевание и гематитизация. Вместо пирротина кристаллизуется пирит с растворением первого. На продуктивный парагенезис зеленосланцевой фации – золото-хлорит-железистые карбонаты-пирит-пирротин накладывается парагенезис альбитит-грейзеновой фазы гипабиссальных гранитоидов: альбит, калишпат, кварц, мусковит, биотит. Кроме основных минералов, присутствуют ортит, ксенотим, монацит и турмалин. Тонкодисперсное золото при этом входит в качестве примесей в сульфиды. При дальнейшем наложении формируются зоны окварцевания с ортоклазом, топазом, турмалином и высокотемпературными сульфидами: халькопиритом, висмутином, ганитом и арсенопиритом. Золото встречается в самородном виде с образованием хорошо ограненных кристаллов разных размеров, часто в срастаниях с халькопиритом и пирротином, а также в крупных проволоковидных выделениях, дендритах и других формах в кварце в парагенезисе с интерметаллидами висмута, теллура и селена. Тонкодисперсное золото из ранних сульфидов и сульфоарсенидов перераспределяется и накапливается в кварце. Такая модель характерна для: – Ингуло-Ингулецкого района – Юрьевское (через амфиболитовую фацию) и Клинцовское проявления (через выветривание, седиментогенез, амфиболитовую фацию, высоко- и среднетемпературный гидротермальный процесс); – границы Ингуло-Ингулецкого и Среднеприднепровского районов (в зоне Криворожского разлома) – Новороссийское проявление (через выветривание и амфиболитовую фацию).

Выводы Таким образом, предложенная методика по сравнению с другими методами обеспечивает на начальном этапе высокий генетический уровень прогнозных исследований, которые на втором и третьем этапах при определенных граничных условиях позволяют определять поисковые признаки сложных геолого-генетических моделей золоторудных систем и на этой основе устанавливать перспективные участки вплоть до выделения рудных тел. Достигнутый результат уменьшает финансовые затраты на проведение поисковых и поисково-оценочных геологических работ (бурение большого количества скважин, проходка шурфов, шахт и т. д.) и дает возможность устанавливать золоторудные объекты промышленного типа.

ЛИТЕРАТУРА 1. Евзикова Н. З. Поисковая кристалломорфология/Н. З. Евзикова. – М.: Недра, 1984.

– 143 с.

2. Ляхов Ю. В. Термобарогеохимия золота (прогнозирование, поиски и оценка оруденения)/Ляхов Ю. В., Павлунь Н. Н., Пизнюр А. В., Попивняк И. В.; под ред. Е. М. Лазько. – Львов: Свит, 1995. – 280 с.

3. Юшкин Н. П. Топоминералогия/Н. П. Юшкин. – М.: Недра, 1982. – 288 с.

REFERENCES 1. Evzikova N. Z. Searching of crystal morphology. – Moskva: Nedra, 1984. – 143 p. (Іn Russian).

2. Ljahov Ju. V., Pavlun N. N., Piznjur A. V., Popivnjak I. V. Thermobarogeochemistry of gold (forecasting, search and evaluation of mineralization); ed. E. M. Lazko. – Lvov: Svit, 1995.

– 280 p. (In Russian).

3. Jushkin N. P. The topomineralogy. – Moskva: Nedra, 1982. – 288 p. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 05.11.2015.

О. В. Драгомирецький, avdr@ukr.net, В. М. Кадурін, vl.kadurin@gmail.com (Одеський національний університет імені І. І. Мечнікова, Одеса, Україна) ПРОГНОЗНО-ПОШУКОВИЙ АЛГОРИТМ ПІД ЧАС АНАЛІЗУ ЗОЛОТОРУДНИХ ОБ’ЄКТІВ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА Для аналізу й розшифровки формування золоторудних об’єктів докембрійського віку пропонується прогнозно-пошуковий алгоритм, який передбачає побудову спочатку простих геолого-генетичних моделей (гіпергенного, седиментогенного, метаморфогенного й ультраметаморфогенно-магматогенного походження), а потім їх суперпозицію (послідовне накладення) щодо можливих комбінацій різних геологічних умов. Для цього спочатку виконується металогенічне прогнозування таких об’єктів на підставі аналізу головних чинників їх контролю: палеолітологічного, метаморфогенного й ультраметаморфогенно-магматогенного з використанням мінералого-геохімічних ознак, зокрема онтогенії мінералів і факторного аналізу, а потім за певних граничних умов визначаються пошукові ознаки (мінералогічні, структурно-тектонічні, генетичні й топомінералогічні) складних геолого-генетичних моделей золоторудних систем і на цій підставі визначаються перспективні ділянки аж до виділення рудних тіл. Алгоритм зараховується до сфери прогнозно-пошукових металогенічних робіт і може бути використаний геолого-пошуковими підрозділами, зокрема підрозділами гірничодобувних компаній, які спеціалізуються на пошуках і видобутку корінного золота в докембрійських структурах. Ключові слова: прогноз, пошуки, алгоритм, корінне золото, докембрій, Український щит.

75

Đ&#x17E;. V. Dragomyretskyy, avdr@ukr.net, V. M. Kadurin vl.kadurin@gmail.com (Odessa I. I. Mechnikov National University, Odessa, Ukraine) FORECAST-SEARCHING ALGORITHM BY ANALYSIS OF GOLD-ORE OBJECTS IN THE UKRAINIAN SHIELD Purpose. Forecast-searching algorithm assumes the creation of an effective tool of evaluation and prospecting of indigenous industrial type of gold within the Precambrian complexes using the generation analysis of mineral-indicators at an early stage and later while searching for ore bodies.

This kind of tool is provided with the geologic and genetic interpretation method on the Precambrian gold ore objects.

Data & Methods. The method involves two stages: 1) building of simple geologic and genetic models (of supergene, sedimentary, metamorphic and ultrametamorphogenic-magmatic origin), and 2) their superposition (subsequent overlap) regarding the possibility of combination of various geological conditions. At the initial stage, the main control factors of gold complex systems - paleolithologic, metamorphic and ultrametamorphogene-magmatic are analyzed by mineralogical and geochemical methods, including the mineralâ&#x20AC;&#x2122;s ontogeny and factor analysis. This provides a high genetic level of forecast research, and allows under certain boundary conditions to set search mineralogical signs of real complex gold objects and on this basis allocate prospective areas for detailed exploration.

Finding. The proposed models should be classified on the principles of the solution of inverse problems, i.e. sequential introduction for each model of hierarchically constructed boundary conditions, namely: 1) origin, 2) genesis, 3) behavior of gold with the described genesis modes 4) paragenesis as a consequence of chemicals reactions. This allows to build 11 variants of simple theoretically possible geological and genetic gold systems models of supergene, sedimentary, metamorphogenic and ultrametamorphogene-magmatic origin. In real natural conditions, these models can subsequently overlap and produce complex models.

Results. The proposed algorithm should include three stages. At the first stage in order to assess the capacity of a particular object, the analysis of main forecast criteria (paleolithologic, metamorphic and ultrametamorphogene-magmatic) is done, aimed at determinating the origin and genesis of object. In the second stage are analyzed the search signs of the object: mineralogical (ontogenetic, thermobarogeochemical, philogenetic and paragenetic), genetic (progressive metamorphism, progressive metasomatites, ultrametamorphism-magmatism and regressive metasomatites) and topomineralogic signs, i. e. signs of complex geologic and genetic models. As topomineralogic signs are appeared wide and narrow mineral parageneses. Their mapping will highlight the areas of overlap of the productive hydrothermal solutions on metamorphosed sites, enriched with gold with gain of ore potential.

At the end of analysis is created a topomineralogic map of gold object, search sites are fixed. Within each site, a formation order of ore stages is estimated and ore bodies are allocated.

The proposed method is illustrated by some real examples of gold complex object of the Ukrainian shield with a triple and quadruple overlap of geological processes. The achieved result is reducing the financial costs of search and search-evaluation geological works (drilling large number of wells, excavation pits, mines, etc.) and allows to set the gold-industrial type facilities.

Keywords: forecast, search, algorithm, gold-ore objects, Precambrian, Ukrainian Shield.

76

УДК 552.323.6:553.81

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

О ПЕРСПЕКТИВАХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНДИКАТОРНЫХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ Выполнен анализ результатов проведенных исследований мантийных модулей в кимберлитовых диатремах основных алмазоносных районов Сибирской платформы. Комплексно исследовались морфология и химизм гранатов, хромдиопсидов, клинопироксенов, пикроильменитов, хромитов и хромшпинелидов. В целом для каждого типа кимберлитовых пород, слагающих трубки, количество минералов алмазной ассоциации пропорционально алмазоносности той или иной разновидности кимберлита. Очень важно как всестороннее изучение кимберлитов, так и исследование самого алмаза – минерала с широким комплексом физико-химических и кристалломорфологических особенностей, отражающих своеобразие термодинамических и геохимических условий их образования, которые могут быть использованы в качестве типоморфных. Детальные комплексные исследования алмаза и его парагенетических минералов-спутников позволяют установить вещественно-индикационные параметры кимберлитового магматизма различной продуктивности и геолого-структурного положения кимберлитовых тел, а также решают вопросы о коренных источниках россыпей алмазов. Присутствие в кимберлитах определенных групп глубинных ксенолитов и ксенозерен их минералов, химический и геохимический состав кимберлитов позволили сформулировать концепцию о свойствах образований верхней мантии, являющихся источником магмы каждого из выделяемых типов кимберлитов. Подтверждена существующая точка зрения: причиной различной продуктивности кимберлитов является глубина залегания корней магматических очагов. Обычно корни промышленно-продуктивных кимберлитов залегают на большей глубине, чем слабо алмазоносные. С изучением индикаторных первичных минералов кимберлитов связано совершенствование направления исследований на создание наиболее рациональных схем переработки руды, обеспечивающих кристаллосберегающие технологии, а также расширение областей применения алмазов с учетом их реальной структуры и физических особенностей, в том числе выявления природных объектов с повышенным качеством алмазного сырья. Ключевые слова: мантийные ксенолиты, алмаз и его парагенетические спутники, алмазоносные поля, Сибирская платформа.

Общий спектр мантийных нодулей в кимберлитовых трубках охватывает различные минеральные фации разреза верхней мантии, имеющие различные термодинамические характеристики. Для создания корректной статистической базы термодинамических реконструкций комплексно (с привлечением прецизионных мето-

дов изучения элементного состава) исследованы [1, 10, 12, 14] породообразующие и акцессорные минералы мантийных ассоциаций пяти кимберлитовых полей – Далдынского, Алакит-Мархинского, ВерхнеМунского, Мирнинского и Накынского, включая трубки Зарница и Долгожданная, Комсомольская, Сытыканская и Ай-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© Н. Н. Зинчук, 2015

77

хал, Деймос, Заполярная и Новинка, Мир, Дачная и Интернациональная, Нюрбинская и Ботуобинская соответственно. Для многих трубок впервые на достоверных выборках изучена минералогия пироксенов. В выборках гранатов анализировались в основном пиропы из перидотитовых парагенезисов и пироп-альмандиновые гранаты эклогитовых парагенезисов, реже альмандины, которые отнесены к глубинным ассоциациям на основании находок алмазов в парагенезисах с гранатом такого типа в трубках Накынского поля. Для обработки результатов анализов состава гранатов, помимо основной классификационной CaO–Cr2O3 диаграммы Н. В. Соболева [10], которая отражает барофильные и парагенетические зависимости, использованы и другие диаграммы с отражением различных компонентов, к примеру TiO2 и Nа2O (рис. 1), которые могут характеризовать процессы эволюции поднимающихся магматических расплавов. В результате получены материалы для сравнения отдельных районов и трубок по значимым выборкам. Анализировались гранаты из концентрата фракций +0,25–0,5 и +0,5–1,0, которые отличаются по составу от более мелкой фракции, где доля гранатов алмазной фации [5] значительно выше. Крупные пиропы чаще всего более богаты TiO2 и соответствуют пироксенитовым ассоциациям или перекристаллизованным импрегнированным расплавом перидотитам. Помимо обычных прогнозных оценок алмазоносности кимберлитов по пиропам на диаграмме Cr2O3–CaO, полезны также определения уровней концентрации расплавов, поскольку прогрев, сопровождающий внедрение расплавов, может способствовать росту алмазов хорошего качества [2]. Целесообразно рассмотреть особенности составов гранатов по соотношению оксидов хрома и кальция из различных полей и трубок с общим анализом тенденций распространения их основных парагенезисов. В составах гранатов из трубок Далдынского поля проявляется тренд Cr2O3–CaO в пределах лерцолитового поля, который

78

для трубки Зарница обнаруживает [13, 14] дискретный характер с разрывом в интервале 8–9 % Cr2O3. Гранаты пироксенитовых ассоциаций (с повышенной долей CaO, TiO2 и Na2O) слагают существенную долю концентрата, они образуют прерывистые линии смешения с перидотитовыми парагенезисами, отвечающие иногда зональности в пределах образца [10, 11]. Количество групп обогащения соответствует четырем уровням концентрации расплавов. Гранаты из трубки Удачная отличаются тем, что тренд их составов трассирует границу с гарцбургитовым полем, доля пироксенитовых гранатов значительна, но они не столь контрастно отличаются по составу от перидотитовых, отражая процессы кимберлитообразования, что может быть вызвано “сглаживанием” границ за счет метасоматической проработки мантийной литосферы под трубкой [13]. Составы гранатов из кимберлитовых трубок Алакит-Мархинского поля обычно образуют протяженный тренд в пределах лерцолитового поля, субкальциевые гранаты появляются в массовых количествах, начиная с 6 % Cr2O3. В трубке Сытыканская более хромистые гранаты менее обогащены кальцием, что вместе с содержанием TiO2 и Na2O может свидетельствовать об их пироксенитовом источнике из гранат-шпинелевой фации мантии. Гранаты из трубки Комсомольская также отличаются обогащением TiO2 на уровне гранат-шпинелевого перехода и глубже (то есть на двух уровнях), один из которых соответствует алмаз-пироповой фации глубинности. Субкальциевые гранаты характерны для глубинных минеральных парагенезисов трубки Юбилейная, при тенденции обогащения TiO2 на уровне гранатовой и гранат-шпинелевой фаций верхней мантии. Наиболее богаты субкальциевыми гранатами кимберлиты трубки Айхал. В составах гранатов из трубок Верхне-Мунского поля (Заполярная, Новинка и Деймос) лерцолитовый тренд хорошо выражен лишь до 6,5 % Cr2O3, что наглядно видно на примере трубки Заполярная. Гранаты из кимберлитовых

трубок Накынского поля (особенно трубки Нюрбинская) на диаграмме Cr2O3–CaO образуют протяженный лерцолитовый тренд до 10–12 % Cr2O3 и параллельный

ему в области гарцбургитовых составов; дунитовые парагенезисы с очень низкими содержаниями CaO встречаются при содержаниях Cr2O3 10–12 % в кимберлитах

Рис. 1. Особенности химического состава (мас. %) гранатов из кимберлитов трубки Ботуобинская Накынского поля

79

трубки Ботуобинская и редки в трубке Нюрбинская. Обоим телам свойственны алмазоносные парагенезисы с альмандином (~24–26 % FeO), которые составляют нередко более 50 % тяжелых минералов. Особого внимания заслуживает хромдиопсид, являющийся весьма чутким индикатором условий магмообразования. Он встречается практически во всех трубках, будучи, как и пироп, продуктом дезинтеграции мантийных перидотитов в основном из литосферной части мантии. Его реликты можно обнаружить даже в кимберлитах высокой степени серпентинизации; заметно увеличивается его количество в глубинных частях кимберлитовых трубок, начиная с уровня 600 м и более. Составы хромистых клинопироксенов значительно варьируют в пределах трубок и между отдельными кимберлитовыми полями. Обычно хромистость положительно коррелируется с глубиной образования и степенью метасоматической проработки магматической колонны. Увеличение степени плавления перидотитов также приводит к увеличению хромистости, если в системе достаточно Na2O. По составу клинопироксена существует резкая зональность в пределах Сибирской алмазоносной провинции. Наиболее истощенные перидотиты установлены в кимберлитах Далдынского поля, где присутствуют даже глубинные деформированные перидотиты, в которых образование клинопироксена связано с проработкой глубинными карбонатитовыми расплавами [10]. Вариации состава клинопироксенов из кимберлитов Далдынского поля показывают, что более железистые (~ 4 % FeO), но малохромистые клинопироксены в кимберлитах отвечают гранатшпинелевым и шпинелевым перидотитам. В трубках Долгожданная и Иреляхская глубинные Cr-диопсиды из перидотитов образованы в процессе магматического замещения силикатным железистым расплавом с уменьшением доли Cr2O3 и Na2O. Силикатный расплав менее характерен для процессов алмазообразования, однако может способствовать перекристалли-

80

зации при разогреве вблизи контактовых зон. Самые хромистые пироксены (до 6 % Cr2O3) близки по составу к космохлору. Не менее пяти групп, выделяемых по уровню содержания Na2O и Cr2O3, соответствуют слоистости в мантии и, возможно, отдельным пульсациям метасоматических процессов. Судя по редкой встречаемости перидотитов с характеристиками, близкими к таковым Далдынского поля, процессу метасоматоза подвержена практически вся мантийная колонна в алмаз-пироповой фации. В трубке Айхал составы пироксенов очень близки к хромдиопсидам из трубки Юбилейная, но они несколько менее щелочные, в них больше разновидностей истощенного типа и железистых составов, особенно малоглубинных. Из экспериментальных данных известно о прямой зависимости содержания гейкилитового минала от давления [7]. При этом необходимо учитывать, что и сравнительно малоглубинные ильмениты из метасоматитов в мантийных перидотитах также могут быть магнезиальными – дополнительным показателем принадлежности к мантийным метасоматитам является повышенная хромистость ильменитов [7]. Исключением являются многие ксенолиты глиммеритов, особенно с существенно оливиновыми вмещающими породами, повышение содержаний хрома в которых часто не наблюдается. Аналогично ведут себя и многие ильменитсодержащие породы, которые, судя по термобарометрии, могут быть очень глубинными и образовываться вблизи основания литосферы, но также не отличаются повышенной хромистостью и чрезвычайно высокими содержаниями MgO. Анализ состава ильменита из различных кимберлитовых трубок, специфика распределения концентраций основных компонентов (TiO2, MgO, NiO, Al2O3, FeO, Fe2O3, MnO, V2O5), а также высокозарядных элементов-примесей – Nb, Ta, Hf, Y и, как правило, REE, являются показателем условий фракционирования кимберлитового расплава в магматических камерах [8, 9] и продвигающейся колонне кимберлитовых масс в

основании литосферы. Следует отметить, что, кроме указанной индикаторной роли минерала в эволюции поднимающихся в земную кору кимберлитовых расплавов, его химизм отражает специфику строения верхней мантии под кимберлитовыми проявлениями, при сходстве составов ильменита отдельно взятых кустов кимберлитовых трубок [10]. Важную роль в определении условий мантийного петрогенезиса, продуцирующего кимберлитовые расплавы, играет хромит. Хромитовые тренды имеют четко выраженные зависимости от давления, которое коррелирует с хромистостью; выявлена тенденция обогащения хромом в ранних микрофенокристаллах, а Fe и Ti – на более поздних стадиях [11]. Примечательно, что включения хромита в алмазах всегда высокохромисты: Cr2O3 составляет более 60 мас. %. На диаграммах Cr2O3–Al2O3 хромиты обычно обнаруживают четко выраженные обратные зависимости. Наблюдаемые в отдельных случаях отклонения обусловлены, вероятнее всего, вхождением ульвошпинелевого или магнетитового минала преимущественно к наиболее хромистой части шпинелевых трендов, что связано с близостью к глубинным магматическим источникам в основании литосферных колонн. Однако, в зависимости от окислительных условий, возможны варианты изоморфных замещений. Для хромшпинелидов трубки Зарница Далдынского поля наблюдается расщепление тренда составов на обогащенный ульвошпинелевым компонентом и более характерный для рядом расположенной трубки Удачная. При этом тренд составов хромитов из трубки Зарница, как и ильменитов, проявляет дискретный характер, а трубки Удачной – более непрерывный ряд составов, вплоть до 10 мас. % Cr2O3 – значений шпинелевой фации. Шпинелиды из кимберлитов трубки Юбилейная, как и некоторых других трубок в Алакит-Мархинском поле, также обнаруживают вариации составов, при этом наблюдается характерное расщепление трендов, что может соответствовать слоистости мантийного разреза. Подобный

тренд проявлен и для хромшпинелидов, и верхней части мантийной колонны. Шпинелиды из трубки Айхал также обнаруживают сходный тренд расщепления, но он менее контрастен, чем в Юбилейной и некоторых других трубках поля. В Малоботуобинском алмазоносном районе кимберлитовые тела (за исключением трубки Интернациональная) отличаются редкой встречаемостью хромшпинелидов [14]. Тренд состава хромитов трубки Интернациональная проявляет четкое деление на отдельные интервалы с существенным расщеплением на ветви, но между ветвями в более хромистой глубинной области наблюдаются линии смешения, что могло быть связано с отдельными промежуточными магматическими очагами. Судя по вариациям составов хромитов из трубки Заполярная Верхне-Мунского кимберлитового поля, практически вся перидотитовая колонна верхней мантии подвержена взаимодействию с жильной системой с обогащением и разогревом [7]. Эти же процессы можно предположить по гомогенному тренду составов клинопироксена и данным термобарометрии. Для трубки Нюрбинская Накынского поля (рис. 2) тренд обогащения ульвошпинелевым миналом очень крутой и состоит из двух отрезков. В менее глубинной части интервала степень взаимодействия поднимающихся протокимберлитовых масс менее выражена. Вполне возможно, что на более значительной глубине из этих расплавов вместо ильменита кристаллизовалась ульвошпинель, при достаточно высоких степенях окисления и высоких температурах. Этим отчасти объясняется отсутствие ильменитовых мегакристаллов в кимберлитах Накынского поля. В целом для каждого типа кимберлитовых пород, слагающих трубки, количество индикаторных минералов алмазной ассоциации пропорционально алмазоносности той или иной разновидности кимберлита. Высокоалмазоносные кимберлитовые тела этой группы характеризуются содержанием не менее 5 % гранатов алмазной ассоциации от общего их числа.

81

Обособляющиеся от них высокоалмазоносные кимберлиты Накынского поля характеризуются [7, 14] пониженным содержанием гранатов алмазной ассоциации (более чем в два раза). Главная их особенность: преобладание низкохромистых разновидностей, оставляющих не менее 66 % от общего количества, при появлении зерен с Cr2O3≥12 мас. %. В кимберлитах этого поля, характеризующихся снижением роли первых двух минералов, важное индикационное значение принадлежит хромшпинели. Очень важным является разработка новых и совершенствование уже принятых методов изучения алмаза – минерала с широким комплексом физико-химиче-

ских, кристалло-морфологических и других особенностей, отражающих своеобразие термодинамических и геохимических условий его образования, которые могут быть использованы в качестве типоморфных [2, 4, 6, 14]. Алмазы из отдельных кимберлитовых тел (а нередко и из различных минералого-петрографических разновидностей кимберлитов в одном из месторождений) довольно существенно отличаются по ряду типоморфных особенностей. Зная свойства алмазов из кимберлитовых тел, можно с большой долей уверенности решить вопрос о коренных источниках изучаемой россыпи или группы россыпей. Современные методы исследования алмазов дают возможность

Рис. 2. Особенности химического состава (мас. %) хромита из кимберлитовых пород трубки Нюрбинская Накынского поля

82

получить большой объём информации об условиях их образования, последующего существования и изменения, что имеет важное значение при прогнозировании, поисках и оценке алмазных месторождений. Из большого спектра этих особенностей наиболее информативными и относительно легко диагностируемыми являются [2, 6]: морфология, фотолюминесценция, распределение оптически активных и водородных центров, электронный парамагнитный резонанс, химический состав твердых включений в алмазах и др. При этом главнейшими из них является определение принадлежности алмазов к определенной минералогической разновидности, что происходит по комплексу взаимосвязанных признаков и свойств. В результате многолетних исследований алмазов из россыпей и кимберлитовых тел СП (Якутия, Красноярский край и Иркутская область) с применением минералогической классификации алмазов, предложенной Ю. Л. Орловым [6], по которой выделяется 11 генетических разновидностей алмазов (с дополнительным разделением кристаллов отдельных разновидностей по габитусу и морфологическим типам кристаллов), мы [2] накопили громадный фактический материал по типоморфным особенностям алмазов из кимберлитовых тел, современных отложений и разновозрастных вторичных коллекторов Сибирской алмазоносной провинции и провели районирование территорий. Алмазы I разновидности наиболее распространены в природных объектах. В кимберлитовых месторождениях их выход составляет 80–90 % и падает до 50 % с ростом размеров кристаллов. В россыпях северо-востока СП их содержание уменьшается. Основной формой кристаллов является октаэдр. По внешней морфологии к этой разновидности относятся плоскогранные октаэдры, часто имеющие слоистость на ребрах. Обычно эти алмазы прозрачные и бесцветные. В разных месторождениях содержание алмазов I разновидности разных габитусных форм и окрашенных индивидов изменяется. Сре-

ди них чаще, чем среди алмазов других монокристаллических разновидностей, встречаются обломки и кристаллы со сколами. Среди алмазов I разновидности по своим свойствам выделяются безазотные и полупроводниковые алмазы типов Па и Пв. Для алмазов разновидности II характерна кубическая форма роста и их окраска: обычно янтарно-желтая и желто-оранжевая, иногда с зеленоватым оттенком. В отдельных случаях кристаллы в результате эпигенетических процессов имеют кофейно-коричневый или бурый цвет. По физическим свойствам к этой разновидности отнесены также непрозрачные, черные с металлическим блеском алмазы. В процессе растворения кубические кристаллы меняют облик, приобретая кривогранные формы. Алмазы II разновидности в небольших (менее 3 %) количествах устанавливаются в некоторых кимберлитовых телах Далдыно-Алакитского алмазоносного района (трубки Юбилейная, Удачная, Комсомольская, Иреляхская и др.) и составляют значительную часть (5–50 %) в россыпях северо-востока СП, коренные источники которых не установлены. К алмазам III разновидности относятся полупрозрачные и непрозрачные кристаллы кубической формы, которая усложняется развитием других основных граней. Габитус часто искажается вследствие срастания нескольких кристаллов по {100} или образования двойников прорастания. Алмазы этой разновидности окрашены в серый цвет, который может меняться до темно-серого и даже черного. Все градации окраски объясняются тем, что внешние зоны кристалла насыщены микроскопическими включениями и мелкими трещинами. Алмазы III разновидности встречаются только в некоторых месторождениях и россыпях, главным образом, среди крупных разностей кристаллов. Алмазы IV разновидности известны давно и описаны в литературе [6] как алмазы в оболочках. Этим названием подчеркивается, что такие алмазы имеют структурно-различимые части с четкой границей раздела – ядро и

83

оболочку, которые на сколах кристаллов хорошо видны невооруженным глазом. Необходимо отметить повышенное (до 10 % и более) содержание алмазов с оболочкой в уникальных по продуктивности кимберлитовых телах Накынского кимберлитового поля (трубки Ботуобинская, Нюрбинская), трубках Айхал и Юбилейная Далдыно-Алакитского района, где они несут на себе признаки природного растворения. Обычно ядром алмазов этой разновидности являются бесцветные прозрачные кристаллы с октаэдрическими гранями и со всеми особенностями реальной структуры, присущими I разновидности. Окраска алмазов этой разновидности обусловлена оптическими свойствами оболочек. В зависимости от насыщенности микровключениями оболочки могут быть полупрозрачными и непрозрачными. Алмазы V разновидности обычно на СП встречаются в россыпях, где в отдельных случаях их содержание достигает 40– 50 %, в то время как среди кимберлитовых алмазов они обычно не превышают долей процента. К ним относятся темные, серые, иногда почти черные алмазы, имеющие переходные между октаэдром и ромбододекаэдром формы. Их окраска определяется большим количеством включений, прежде всего графита, находящихся во внешней зоне кристалла в виде хлопьев или точечных образований. Встречаются также сростки из двух-трех кристаллов с общей оболочкой. Центральная часть кристаллов этой разновидности является бесцветной и прозрачной. В целом отмечается резкое отличие алмазов V разновидности из кимберлитовых тел от алмазов той же разновидности из россыпей СП. Алмазы VI разновидности (баллас) в нашей стране попадались в незначительном количестве только в россыпях, но в виде поликристаллических шаровидных образований характерны для россыпей Бразилии и Южной Африки. Есть сведения о находке балласов и в кимберлитовой трубке Премьер (Африка). К алмазам VII разновидности относятся сростки из нескольких достаточно круп-

84

ных (до 4–5 мм) кристаллов, которые обычно полупрозрачны вследствие множества включений, внутренних трещин и каналов травления, развитых по трещинам и границам срастания отдельных кристаллов. Форма их роста – октаэдр, который в результате растворения может принимать додекаэдрический облик. Их значительную часть составляют циклические сложные двойники. Все кристаллы имеют каналы травления (“шрамы”). Существуют переходы между алмазами VII и V разновидностей, причем часто в сростках отдельные индивиды представлены серыми кристаллами V разновидности. К VII разновидности относятся также сложнодеформированные двойники и сростки додекаэдроидов из россыпей северо-востока СП, часто полициклические, близкие по своим особенностям к V разновидности, но почти без включений графита. Комплекс типоморфных особенностей алмазов V+VII разновидностей из указанных россыпей свидетельствует об их принадлежности к одному генетическому типу, происходящему из коренных источников неизвестного типа. Алмазы разновидности VIII представляют собой друзоподобные сростки многочисленных хорошо ограненных мелких алмазов одинакового размера (до 1 мм). Кристаллы наружной части сростка представлены октаэдрами, часто со ступенчато-пластинчатым характером развития граней, бесцветными и прозрачными. В центральной части агрегата просматривается темное ядро неправильной формы. Алмазы VIII и IХ разновидностей в месторождениях обычно встречаются вместе, иногда достигая в отдельных трубках до 20 %. К алмазам IX разновидности относятся поликристаллические сростки в виде кусков неправильной формы, образованных из зерен размером 0,02–0,1 мм, иногда неоднородных по величине и не имеющих кристаллографической огранки. Агрегаты непрозрачны, окрашены в цвета от темно-серого до совершенно черного. Алмазы разновидности Х (карбонадо) известны давно. Они были найдены в россыпях Бразилии,

Венесуэлы и Центральной Африки. На СП карбонадо Х разновидности практически отсутствуют. Единичные образцы отнесены к этой разновидности только по рентгеноструктурным исследованиям. К алмазам ХI разновидности относятся поликристаллические и синтетические алмазы, содержащие в структуре три известные модификации углерода: алмаз, лонсдейлит и графит. Поскольку условия их образования являются следствием динамических нагрузок, сопровождающихся соответствующим разогревом. В природе алмазы разновидности XI встречаются в метеоритных кратерах и метеоритах. В россыпях северо-востока СП обнаружены бесформенные, нередко пластинчатые зерна темно-бурого до серо-стального цвета, своим внешним видом напоминающие шлак. Рентгенографическими исследованиями они определены как карбонадо и с учетом их специфики для них было предложено название “якутит”. Аналогичные поликристаллические агрегаты алмаза были встречены и в аллювиальных отложениях Украины [3]. Коренными источниками таких зерен являются метеориты и ударно-метаморфизованные породы. В природе в действительности мы видим смесь отдельных разновидностей алмазов [2]. Так, в кимберлитовой трубке Интернациональная в Малоботуобинском алмазоносном районе превалируют бесцветные кристаллы октаэдрического габитуса I разновидности (71 %), реже переходного от октаэдрического к ромбододекаэдрическому (23 %) при пониженном (меньше 1 %) содержании ламинарных ромбододекаэдров. В рядом находящейся в этом же районе кимберлитовой трубке имени XXIII съезда КПСС, характеризующейся в верхней части четко выраженной КВ, также представлены бесцветными, реже эпигенетически окрашенными в лилово-коричневые цвета алмазами I разновидности. Среди них резко преобладают (до 82 %) кристаллы октаэдрического габитуса при невысоком (до 13 %) содержании кристаллов переходного от октаэдрического к ромбододе-

каэдрическому габитусов. В свою очередь, из трубок Накынского кимберлитового поля (трубки Нюрбинская и Ботуобинская) отмечаются бесцветные, реже эпигенетически бледно окрашенные в лилово- и дымчато-коричневые цвета кристаллы I разновидности при повышенной доле, по сравнению с другими месторождениями СП, алмазов IV разновидности с окрашенной в желтовато-зеленые и серые цвета оболочкой. В слабоэродированных диатремах, с развитой в верхней части толщей вулканогенно-осадочных пород, ярким примером которых является самая большая на СП (59 га) кимберлитовая трубка Юбилейная, среди бесцветных прозрачных и полупрозрачных кристаллов почти половину составляют разности, окрашенные в различные цвета. Среди них свыше 30 % бледно-дымчато-коричневых, меньше розово-лиловых и лиловокоричневых, окрашенных вследствие пластинчатой деформации. Характерно значительное количество индивидов с признаками природного травления (шрамы, матировка, коррозия, каверны и др.), количество которых по месторождению достигает 25 % всех алмазов. Таким же разнообразием характеризуется спектр алмазов из россыпей СП [2]. При всем разнообразии алмазов даже в пределах одной СП, по которой сделана применяемая классификация Ю. Л. Орлова [6], представилась возможность выделить [2] четыре типа источников алмазов: I тип первоисточника – кимберлитовый, характерный для богатых кимберлитовых тел фанерозойского возраста, характеризуется резким преобладанием алмазов I разновидности, представленных ламинарными кристаллами октаэдрического, ромбододекаэдрического и переходного между ними габитусов и образующих непрерывный ряд, а также присутствием алмазов с оболочкой IV разновидности, серых кубов III разновидности, поликристаллических агрегатов VIII–IX разновидностей, а в отдельных месторождениях (трубка Юбилейная) равномерно окрашенных в желтый цвет кубоидов

85

II разновидности. II тип первоисточника – алмазы кимберлитового генезиса, характерные для кимберлитовых тел с убогой алмазоносностью и кимберлитовых жил; он выделяется по преобладанию додекаэдроидов с шагренью и полосами пластической деформации “жильного” типа, типичных округлых алмазов “уральского” (“бразильского”) типа и присутствию бесцветных кубоидов I разновидности. III тип первоисточника – алмазы невыясненного генезиса, характерные, в основном, для россыпей северо-востока СП, коренные источники которых до настоящего времени не обнаружены. Кристаллы этих источников представлены графитизированными ромбододекаэдрами V разновидности, сложенными двойниками и сростками додекаэдроидов VII разновидности с легким (δ13С=-23 ‰) изотопным составом углерода и равномерно окрашенными кубоидами II разновидности с изотопным составом углерода промежуточного (δ13С=–13,60 ‰) состава, образующими ассоциацию “эбеляхского” (“нижнеленского”) типа.

IV тип первоисточника – алмазы взрывных кольцевых структур импактного генезиса, представленные поликристаллами алмаза типа карбонадо с примесью гексагональной модификации углерода – лонсдейлита (якутит). Полученные данные позволили разделить [2] Сибирскую алмазоносную провинцию на четыре субпровинции: Центрально-Сибирскую (центральная часть платформы) с преобладанием I типа первоисточника; Лено-Анабарскую (северо-восток платформы) с преобладанием кристаллов III типа первоисточника невыясненного генезиса; Тунгусскую (юго-запад платформы) с преобладанием типичных округлых алмазов уральского (бразильского) типа, источником которых, возможно, были докембрийские терригенные формации платформы и ее складчатого обрамления; Алданскую (юго-восток платформы) с находкой единичных округлых алмазов. Всестороннее исследование алмазов из всех разновозрастных коллекторов и кимберлитовых диатрем позволили выра-

86

ботать систему анализа их типоморфных особенностей и провести, кроме регионального, среднемасштабное районирование. Так, в россыпях первой субпровинции отмечается высокое содержание кристаллов октаэдрического и ромбододекаэдрического габитусов. В пределах Лено-Анабарской субпровинции выделяется две алмазоносные области: Кютюнгдинская (Приленская) и Анабаро-Оленекская. В россыпях первой области устанавливаются кристаллы октаэдрического габитуса (ассоциация “кютюнгдинского” типа), характерные для богатого типа первоисточника кимберлитового генезиса. В россыпях Лено-Анабарской области наблюдается резкое преобладание алмазов из первоисточника невыясненного генезиса (ассоциации “эбеляхского” типа) с преобладанием кристаллов II, V и VII разновидностей, типичных округлых алмазов во всех возрастных и генетических типах алмазоносных отложений. Тунгусская субпровинция разделяется на две области: Байкитскую и Саяно-Тунгусскую. Для россыпей последней типично доминирование округлых алмазов “уральского” (“бразильского”) типа и присутствие значительного количества (до 10 %) балласов. В россыпях Байкитской области преобладают кристаллы октаэдрического габитуса ассоциации “мирнинского типа”, характерной для богатых кимберлитовых трубок, но при значительных содержаниях типичных округлых алмазов (особенно в крупных классах), свойственных периферийным частям древних платформ. Таким образом, кимберлиты установлены на всех древних платформах Земли, а основной формой их проявления являются воронкообразные брекчиевые вулканические трубки взрыва маар-диатремового типа, верхние части которых венчаются кратерными постройками, а на глубине (от 1 000 до 2 500 м) диатремы переходят в дайки. Сохранность кратерных частей зависит от величины “посткимберлитового” эрозионного среза территории, а корневые части вскрыты только в отдельных трубках (Мир и некоторые дру-

гие) в силу большой глубины залегания и небольшой мощности даек (жил). Петрографический спектр кимберлитовых образований характеризует трехфациальный разрез (кратер, диатрему и корневую гипабиссальную зону) и обнаруживает соответствующие текстурно-структурные отличительные черты. Для кимберлитовых диатрем примечательны отсутствие больших объемов вытесненных пород и плутонических комплексов, выраженная в минеральном и химическом составе насыщенность летучими, при высокой доле CO2, относительно низкотемпературный характер доминирующей части кимберлитовых минералов, присутствие слабо раскристаллизованных участков и другие признаки быстрого внедрения, наличие ксенолитов мантийных, коровых и вмещающих пород, присутствие алмазов, примеры перехода диатрем в дайки, признаки взрывного генезиса, наличие дотрубочных, синтрубочных и посттрубочных даек, отсутствие термометаморфизма, широкие качественно-количественные вариации минерального состава между сообществами тел и отдельно взятыми проявлениями. Облик и состав разнофациальных кимберлитовых пород (порфировые кимберлиты, кимберлитовые и автолитовые кимберлитовые брекчии, туфобрекчии и туфы) во многом определяются качественно-количественным спектром вторичных минералов, главными из которых являются серпентин и карбонаты, а к второстепенным отнесены все остальные минералы, образовавшиеся на разных стадиях становления кимберлитовых трубок и представляющие различные минералогические классы – силикаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды, сульфиды, сульфаты, галогениды, фосфаты, бораты и битумы. Установленные монтичеллитовые и диопсид-флогопит-оливиновые разновидности кимберлитов позволяют проследить различные этапы эволюции родоначальных кимберлитовых расплавов. Мантийные парагенезисы минералов из кимберлитов представляют различные

уровни мантии, включая ее алмазоносные горизонты, что позволяет конкретизировать алмазоносные ассоциации. Определены спектры редкоземельных элементов в породах различных горизонтов мантийных разрезов и их показательных минералах. Исследованы петролого-минералогические характеристики промышленноалмазоносных кимберлитов и ксенолитов мантийных пород из них. Породы изученных кимберлитовых трубок СП с учетом дискриминантных отношений (К2O–TiO2; SiO2/MgO–Ti/Zr; Nb/Zr) объединены в три петрогеохимические группы. Рассчитаны термодинамические параметры эволюции исходного субстрата и выполнены реконструкции мантийных разрезов, что позволило выявить зональность литосферной мантии кимберлитовой провинции, вероятной причиной чего была смена глубинных геодинамических обстановок. Присутствие в кимберлитах определенных групп глубинных ксенолитов, ксенозерен их минералов, химический и геохимический состав кимберлитов позволяет высказать предположение о составе пород верхней мантии, являющихся источником магмы каждой из выделенных типов моделей кимберлитов. Эти данные убедительно показывают, что причиной различной продуктивности кимберлитов является глубина заложения корней кимберлитовых очагов. Состав мантийного материала свидетельствует, что корни промышленно-продуктивных кимберлитов залегают на большей глубине, чем слабо алмазоносных. Алмазоносность кимберлитов определяется многими факторами, главными из которых являются: геолого-тектонические особенности районов распространения кимберлитового магматизма; состав вещества верхней мантии, генерирующего кимберлитовые расплавы; глубина заложения корней магматических очагов; скорость миграции (подъема) кимберлитового расплава в земную кору; сохранность алмазов в условиях земной коры (в диатремах); содержание “пустого” материала в кимберлитовых телах. Состав глубинных (мантийных) минералов

87

(пироп, пикроильменит, хромшпинелид и др.), кристалломорфология и физические свойства алмазов дифференцированы на уровне провинции, поля и каждой трубки. Индивидуальные особенности состава и физических свойств индикаторных минералов трубок выявляются на статистическом уровне. Всестороннее исследование алмазов из всех разновозрастных коллекторов и кимберлитовых диатрем позволили выработать систему анализа их типоморфных особенностей и провести, кроме регионального, среднемасштабное. Так, в россыпях первой субпровинции отмечается высокое содержание кристаллов октаэдрического и ромбододекаэдрического габитусов. В пределах Лено-Анабарской субпровинции выделяется две алмазоносные области: Кютюнгдинская (Приленская) и Анабаро-Оленекская. В россыпях первой области устанавливаются кристаллы октаэдрического габитуса (ассоциация “кютюнгдинского” типа), характерные для богатого типа первоисточника кимберлитового генезиса. В россыпях Лено-Анабарской области наблюдается резкое преобладание алмазов из первоисточника невыясненного генезиса (ассоциации “эбеляхского” типа) с преобладанием кристаллов II, V и VII разновидностей, типичных округлых алмазов во всех возрастных и генетических типах алмазоносных отложений. Тунгусская субпровинция разделяется на две области: Байкитскую и Саяно-Тунгусскую. Для россыпей последней типично доминирование округлых алмазов “уральского” (“бразильского”) типа и присутствие значительного количества (до 10 %) балласов. В россыпях Байкитской области преобладают кристаллы октаэдрического габитуса ассоциации “мирнинского типа”, характерной для богатых кимберлитовых трубок, но при значительных содержаниях типичных округлых алмазов (особенно в крупных классах), свойственных периферийным частям древних платформ. Детальные комплексные исследования алмазов и их парагенетических спутников комплексом современных методов с гео-

88

логической привязкой необходимы и актуальны. Во-первых, это фундаментальные комплексные исследования минералогии, кристаллографии и физических свойств алмазов и твердых включений в них для выяснения условий генезиса. Во-вторых – это использование информации, полученной разными методами при комплексном исследовании алмазов, для решения прикладных вопросов, непосредственно связанных с практикой геологоразведочных работ. К ним относятся установление связи вещественно-индикационных параметров кимберлитового магматизма различной алмазоносности и геологоструктурного положения кимберлитовых тел, что позволяет установить как региональные, так и локальные типоморфные особенности, а также выяснить вопрос о коренных источниках россыпей алмазов. Третьим направлением комплекса минералогических исследований алмазов, развивающихся на стыке минералогии и технологии минерального сырья, является разработка рекомендаций, направленных на создание наиболее рациональных схем переработки руды и обеспечивающих кристаллосберегающие технологии, а также уточнение областей применения алмазов с учетом их реальной структуры и физических особенностей и выявление объектов с повышенным качеством алмазного сырья. Выполнение комплекса минералогических исследований алмазов и минералогическое районирование территорий необходимо как для рационального определения направления геологоразведочных работ, так и для повышения их качества и эффективности, что будет способствовать открытию новых месторождений алмазов и интенсификации всех работ, направленных на прирост запасов алмазного сырья. Полученные результаты изучения кимберлитов позволили определить комплекс задач, требующих своего решения в ближайшие годы. До настоящего времени нет единой общепринятой формулировки понятия кимберлитов как горной породы. Требуется принятие единой схемы класси-

фикации и номенклатуры кимберлитовых пород на петрографических принципах. По-прежнему актуальны и дискуссионны проблемы их генезиса, природы алмазоносности, механизма формирования диатрем и структурного контроля проявлений. Среди исходных позиций кимберлитообразования, как и прежде, актуальны следующие аспекты: 1) вероятный мантийный источник материала, способного к формированию ультраосновной магмы, продуцирующей производные с минералогией и геохимией кимберлита; 2) условия плавления мантийного субстрата для образования кимберлитового расплава; 3) возможный “спусковой” механизм, ответственный за плавление в мантии и образование кимберлитового расплава. Весьма важным направлением является комплексирование результатов глубинных сейсмических исследований (до 700 км), магнитотеллурических зондирований и изучения ксенолитов мантийных пород для познания строения мантии, процессов алмазо- и кимберлитообразования и природы кимберлитовых проявлений. Рассмотрение всех этих вопросов, в свою очередь, требует обобщения и анализа накопленных данных по вещественному составу дискретных групп различных мантийных пород – дунитов, гранатовых и шпинелевых перидотитов, пироксенитов, эклогитов, ильменит- и флогопитсодержащих парагенезисов и пр., являющихся потенциальными поставщиками алмазов и другого глубинного материала в кимберлиты. Необходимо сопоставление таких данных по различным группам мантийных пород, анализ условий их РТ-равновесия на глубине, пространственного положения в верхней мантии под различными кимберлитовыми полями, соотношений с палеогеотермами. Большой интерес представляет оценка количественной роли различных мантийных парагенезисов в материнских кимберлитах с учетом избирательного захвата глубинного материала протокимберлитовыми расплавами, особенностей транспортировки захваченного материала к поверхности, устойчи-

вости алмазов в глубинных выплавках и т. д. Иными словами, следует рассмотреть те параметры и процессы, анализ которых может помочь углубить понимание механизмов возникновения продуктивности кимберлитов. Предполагается, что на этой основе удастся усовершенствовать, особенно в количественном отношении по элементному составу, существующие критерии алмазоносности и соответственно методы прогнозирования и поисков новых месторождений. Геологоразведочные и прогнозно-поисковые работы на СП в условиях усложняющихся алмазопоисковых обстановок настоятельно требует повышения степени информативности вещественных характеристик магматических источников алмазов для прогнознопоисковых и оценочных целей. Изучение отдельных месторождений алмазов Алакит-Мархинского и Далдынского полей в связи с их разведкой и вовлечением в ближайшее время в эксплуатацию или дальнейшая эксплуатация (трубки Комсомольская, Юбилейная, Удачная, Зарница, трубки Накынского и Верхне-Мунского полей), а пород трубочных и жильных тел и аномальных объектов северной части провинции – в связи с оценкой их потенциальной алмазоносности, вызывает необходимость и представляет возможность совершенствования принципов и критериев минералого-петрохимической диагностики промышленно-алмазоносных кимберлитов, выделения основных типов (и фаз) кимберлитовых пород, установления сходства и различия между высокопродуктивными кимберлитами и породами средне- и убогоалмазоносных диатрем. ЛИТЕРАТУРА 1. Бобриевич А. П., Илупин И. П., Козлов И. Т. и др. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. – М.: Недра, 1964. – 190 с.

2. Зинчук Н. Н., Коптиль В. И. Типоморфизм алмазов Сибирской платформы. – М.: Недра, 2003. – 603 с.

3. Зинчук Н. Н., Савко А. Д., Коптиль В. И. и др. Сравнительная характеристика типоморфных особенностей алмазов

89

из терригенных отложений Воронежской антеклизы (Липецкая область) и Украинского щита (Среднее Приднестровье) в связи с проблемой прогнозирования и поисков их коренных источников//Вестник Воронежского университета. Геология. – 2004. – № 2. – С. 99–110.

4. 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.

5. Милашев В. А. Кимберлитовые провинции. – Л.: Недра, 1974. – 238 с.

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

7. Ротман А. Я., Зинчук Н. Н., Ащепков И. В., Егоров К. Н. Кимберлиты и перспективы их исследований//Геология алмазов – настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирного и алмазодобывающей промышленности России). – Воронеж: ВГУ, 2005. – С. 856–892.

8. Ротман А. Я., Зинчук Н. Н., Носыко С. Ф. и др. Геология и вещественный состав кимберлитовой трубки Катока (Ангола)//Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века. – Воронеж: ВГУ, 2003. – С. 111–122.

9. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов/Под ред. В. А. Франк-Каменецкого. – Л.: Недра, 1975. – 399 с.

10. Соболев Н. В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. – Новосибирск: Наука, 1974. – 264 с.

11. Соболев Н. В., Похиленко Н. П., Ефимова Э. С. Ксенолиты алмазоносных перидотитов в кимберлитах и проблема алмазов//Геология и геофизика. – 1984. – № 12. – С. 63–80.

12. Соловьева Л. В., Егоров К. Н., Маркова М. Е. и др. Мантийный метасоматизм и плавление в глубинных ксенолитах из трубки Удачная, их возможная связь с алмазо- и кимберлитообразованием//Геология и геофизика.

– 1997. – Т. 38. – № 1. – С. 172–193.

13. Специус З. В., Серенко В. П. Состав континентальной верхней мантии и низов коры под Сибирской платформой. – М.: Наука, 1990. – 272 с.

14. Харькив А. Д., Зинчук Н. Н., Крючков А. И. Коренные месторождения алмазов Мира. – М.: Недра, 1998. – 555 с.

REFERENCES 1. 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).

90

2. Zinchuk N. N., Koptil V. I. Typomorphism of diamonds of the Siberian platform. – Moskva: Nedra, 2003. – 603 р. (In Russian).

3. Zinchuk N. N., Savko A. D., Koptil V. I. et al. Comparative characteristic of typomorphic features of diamonds from terrigenous deposits of Voronezh anteclise (Lipetsk area) and Ukrainian shield (Middle Transdniestria) in connection with the problem of forecasting and prospecting of their primary sources//Proceedings of Voronezh university. Geology. – 2004. – N 2. – P. 99–110. (In Russian).

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

5. Milashev V. A. Kimberlite provinces. – Leningrad: Nedra, 1974. – 238 р. (In Russian).

6. Orlov Ju. L. Mineralogy of diamond. – Moskva: Nauka, 1984. – 264 р. (In Russian).

7. Rotman A. Ja., Zinchuk N. N., Ashhepkov I. V., Egorov K. N. Kimberlites and perspectives of their investigations//Geology of diamonds – present and future (geologists to the 50th anniversary of Mirny and diamond-mining industry of Russia). – Voronezh: VGU, 2005. – P. 856–892.

(In Russian).

8.

Rotman A. Ja., Zinchuk N. N., Nosyko S. F. et al. Geology and material composition of kimberlite pipe Catoca (Angola)//In coll. “Problems of forecasting, prospecting and investigation of mineral deposits on the threshold of the XXI-st century”. – Voronezh: VGU, 2003.

– P. 111–122. (In Russian).

9. Guide on X-ray investigation of minerals/ Edited by Frank-Kamenetsky V. A. – Leningrad: Nedra, 1975. – 399 р. (In Russian).

10. Sobolev N. V. Deep-seated inclusions in kimberlites and the problem of upper mantle composition. – Novosibirsk: Science, 1974. – 264 р. (In Russian).

11. Sobolev N. V., Pohilenko N. P., Efimova Je. S. Xenoliths of diamondiferous peridotites in kimberlites and the problem of diamonds//Geology and geophysics. – 1984. – N 12. – P. 63–80.

(In Russian).

12. Solovjova L. V., Egorov K. N., Markova M. E. et al. Mantle metasomatism and melting in deep-seated xenoliths from pipe Udachnaya, their possible relationship with diamond- and kimberlite formation//Geology and geophysics.

– 1997. – V. 38. – N 1. – P. 172–193. (In Russian).

13. Specius Z. V., Serenko V. P. Composition of continental upper mantle and lower parts of crust under the Siberian platform. – Moskva: Nauka, 1990. – 272 р. (In Russian).

14. Kharkiv A. D., Zinchuk N. N., Kruchkov A. I. Primary diamond deposits of the World.

– Moskva: Nedra, 1998. – 555 р. (In Russian).

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

М. М. Зінчук, Академія наук Республіки Саха (Якутія), Західноякутський науковий центр АН РС(Я), Росія, м. Мирний, nnzinchuk@rambler.ru ПРО ПЕРСПЕКТИВИ ДОСЛІДЖЕНЬ ІНДИКАТОРНИХ МІНЕРАЛІВ КІМБЕРЛІТІВ Виконано аналіз результатів проведених досліджень мантійних модулів у кімберлітових діатремах основних алмазоносних районів Сибірської платформи. Комплексно досліджувалися морфологія і хімізм гранатів, хромдіопсидів, клінопіроксенів, пікроільменітів, хромітів і хромшпінелідів. Загалом для кожного типу кімберлітових порід, що складають трубки, кількість мінералів алмазної асоціації пропорційна алмазоносності того або іншого різновиду кімберліту. Дуже важливо як всебічне вивчення кімберлітів, так і дослідження самого алмазу – мінералу з широким комплексом фізико-хімічних і кристало-морфологічних особливостей, що відображають своєрідність термодинамічних і геохімічних умов їх утворення, які можуть бути використані як типоморфні. Детальні комплексні дослідження алмазу і його парагенетичних мінералів-супутників дають змогу визначити речовинно-індикаційні параметри кімберлітового магматизму різної продуктивності й геолого-структурного положення кімберлітових тіл, а також вирішують питання про корінні джерела розсипів алмазів. Присутність у кімберлітах певних груп глибинних ксенолітів і ксенозерен їх мінералів, хімічний і геохімічний склад кімберлітів дали можливість сформулювати концепцію про властивості утворень верхньої мантії, що є джерелом магми кожного з виділених типів кімберлітів. Підтверджено існуючу точку зору: причиною різної продуктивності кімберлітів є глибина залягання коренів магматичних осередків. Звичайно корені промислово-продуктивних кімберлітів залягають на більшій глибині, ніж слабо алмазоносні. З вивченням індикаторних первинних мінералів кімберлітів пов’язано вдосконалення напряму досліджень на створення найбільш раціональних схем переробки руди, які забезпечують кристалозберігаючі технології, а також розширення областей застосування алмазів з урахуванням їх реальної структури і фізичних особливостей, зокрема виявлення природних об’єктів з підвищеною якістю алмазної сировини. Ключові слова: мантійні ксеноліти, алмаз і його парагенетичні супутники, алмазоносні поля, Сибірська платформа.

N. N. Zinchuk, Academy of Sciences of Republic Sakha (Yakutia), Mirny, nnzinchuk@rambler.ru ABOUT PERSPECTIVES OF STUDYING KIMBERLITE INDICATOR MINERALS Analysis of the results of carried out investigations of mantle modules in kimberlite diatremes of main diamondiferous regions of the Siberian platform was made. Morphology and chemistry of garnets, chrome-diopsides, clinopyroxenes, picroilmenites, chromites and chrome-spinellids were investigated as a whole. Generally the quantity of diamond association minerals is proportional to diamondiferousness of this or that variety of kimberlite for each type of kimberlite rocks composing pipes. Both comprehensive investigation of kimberlites and study of diamond proper are very important, as diamond is a mineral with a broad complex of physical-chemical and crystal-morphological features, reflecting peculiarity of thermodynamic and geochemical conditions of their formation, which can be used as typomorphic. Detailed complex investigations of diamond and its paragenetic accessory minerals allow establishing material-indicative parameters of kimberlite magmatism of various productivity and geologic-structural position of kimberlite bodies, and address issues about primary sources of placer diamonds, as well. The presence in kimberlites of definite groups of depth xenoliths and xeno-grains of their minerals, chemical and geochemical composition of kimberlites

91

allowed formulating a concept about properties of upper mantle formations, being the source of magma for each of distinguished type of kimberlites. The existing point of view that bedding depth of magma chambers roots is the reason of differing productivity of kimberlites was confirmed. As a rule the roots of commercially productive kimberlites occur at greater depth than of low-diamondiferous. Upgrading the line of research on creation of more efficient ore processing flowsheets and providing crystal-integrity technologies, expansion of diamond application areas with consideration of their real structure and physical features, as well as revelation of natural targets with increased quality of diamond raw material, are all related with investigation of primary indicator minerals of kimberlites.

Keywords: mantle xenoliths, diamond and its paragenetic accessory minerals, diamondiferous fields, Siberian platform.

92

УДК 550.8.053:551

Л. В. Штогрин, старший викладач, luda2810@rambler.ru, Д. В. Касіянчук, аспірант, dima_kasiyanchuk@ukr.net (Івано-Франківський національний технічний університет нафти й газу, м. Івано-Франківськ, Україна)

ПРО МОЖЛИВИЙ ЗВ’ЯЗОК МІЖ ПЕРІОДИЧНІСТЮ ОПАДІВ, АКТИВІЗАЦІЄЮ ЗСУВІВ ТА ФАЗАМИ МІСЯЦЯ У роботі з погляду статистики проаналізовано узгодженості екстремальних опадів з фазами Місяця впродовж 64 років, що дало змогу побачити якісний та кількісний взаємозв’язок періодичних закономірностей у впливі Місяця на погоду, зокрема на формування довготривалих аномальних опадів, які є “спусковим гачком” для активізації зсувних процесів. Виявлено, що в Західному регіоні України (Закарпаття, Прикарпаття, Буковина) аномальні дощі випадають здебільшого в останній або першій чверті фаз Місяця. Узгодженість періодів, структури спектрів екстремальних опадів з урахуванням місячних фаз і періодів активізації зсувів вказує на можливий зв’язок між ними. Ключові слова: екзогенні геологічні процеси, зсуви, Місяць, фази, статистичний аналіз.

Постановка проблеми. З-поміж небезпечних геологічних явищ, які мають катастрофічні наслідки, екзогенні геологічні процеси посідають значне місце. До таких процесів належать зсуви, селі, карстові прояви, абразія, ерозія, підтоплення та ін. Щоб заздалегідь передбачати небезпечні геологічні процеси, потрібно обґрунтувати та виявити зв’язки між чинниками, які їх провокують. До головних чинників розвитку й активізації екзогенних геологічних процесів (ЕГП), насамперед зсувів, варто зарахувати гідрологічні (підняття рівнів і зміна витрат води в поверхневих водотоках, рівні води й хвильовий режим морів, озер, інших водойм, ерозійна й абразійна дія поверхневих вод), метеорологічні (атмосферні опади, температура повітря), гідрогеологічні (рівні підземних вод, хімічний склад, умови живлення й дренажу підземних вод), сейсмічні (землетруси) [1]. У роботі здійснено спробу виявити можливий зв’язок між фазами Місяця й одним з головних чинників –

аномальними атмосферними опадами, які є часто “спусковим гачком” для масової активізації зсувів. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Про можливий вплив планет сонячної системи та Місяця на ритмічні коливання геологічних і метеорологічних процесів на Землі вказують О. П. Ємельянова, М. Шпурек, А. І. Шеко, В. С. Круподеров [2–4]. О. П. Ємельянова, А. І. Шеко пов’язують 11-річний ритм сонячної активності зі зсувопроявами. Про 18–19-річний ритм у природних процесах відзначають С. В. Колесник, Л. В. Константиновська, Г. І. Марчук, Б. А. Каган [5–7]. Дослідники І. П. Дружинін, Б. І. Сазонов, В. Н. Ягодинський, Л. В. Константиновська [6, 8] ототожнюють цей ритм із циклом Місяця тривалістю 18,6 років. Зокрема в роботі [6] зауважено, що цикли Місяця обумовлюють зміну глобальної циркуляції атмосферного повітря й поверхні Світового океану по території Землі, що впливає на зміну тиску повітря, температури, опадів,

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© Л. В. Штогрин, Д. В. Касіянчук, 2015

93

рівня поверхневих вод. С. Кілстон і Л. Кнопоф [9], досліджуючи період 18,6 років, передбачили землетрус у Каліфорнії, який підтвердився. Природний супутник Землі в періоди найбільшого тяжіння до нашої планети піднімає воду в морях і океанах, створюючи явище припливів [10]. Згідно з роботою А. Н. Фокіна [10], “циркуляція в атмосфері Землі залежить від трьох основних чинників: швидкості руху Землі навколо осі; інтенсивності радіаційного й електромагнітного поля Сонця (СА); зміни положення Місяця та планет (особливо Юпітера й Сатурна), які сукупно формують енергію інших планет. При цьому останній чинник формує цикли від 12 до 300 років. Обвали, зсуви виникають під дією “сонячно-місячних припливів”. У публікації [11] стверджують, що “нерівномірний рух Місяця навколо Землі періодично зумовлює збурення в атмосфері й створює ті або інші типи погоди”. Згідно з класифікацією автора – Н. А. Комкова – таких типів 14, у них ураховано граничні розміщення Місяця на орбіті, найбільше віддалення від екватора в північній і південній півкулі, перехід Місяця через екватор Землі (її проекції); при цьому змінюється гравітаційний вплив супутника на атмосферу, що й зумовлює різноманітність циркуляційних процесів над поверхнею Землі. Це створює цикли погоди у 18; 17,9; інколи 11 і 19 років. Висновок автора: за однакових або подібних ситуацій Місяць і Сонце на Землі створюють умови для повтору погоди, яку спостерігали в минулому. Особливості природних умов. З-поміж основних рис природних умов і техногенного навантаження, що визначають специфіку гідрологічних умов Карпатського регіону [17], варто виділити такі: а) значну амплітуду висот (від 50–200 м/км2 у Передкарпатті та 5–50 м/км2 у Закарпатті до 250–950 м/км2 у Карпатах), яка зумовлює переважання крутих (35–60° і більше) схилів у гірській частині, схилів середньої крутизни (10–35°) у низькогір’ях Карпат, горбогір’ях Передкарпаття й Закарпаття та слабонахилених поверхонь (3–12°) на рівнинах Закарпаття та Передкарпаття;

94

б) поширене ярково-балково-долинне розчленування рельєфу (від 0,5–1,2 до 3,5–5,0 км/км2), що забезпечує швидкий стік атмосферних опадів зі схилів, їх потрапляння в гідромережу й розвиток ерозійних процесів; в) переважання коротких (до 250 м) та середньої довжини (250–750 м) схилів. Тільки в Передкарпатті довжина схилів помітно збільшується, сягаючи 1,0–2,5 км. Це зумовлює досить велику швидкість руху вод поверхневого стоку по схилах і в гідромережі, що є однією з головних причин формування паводків на ріках Карпат; г) незначний ступінь заліснення поверхні водозборів річок Українських Карпат. Ліс істотно впливає на гідрологічний режим річок Карпат. Він сприяє зниженню максимального стоку в 3–4 рази, збільшенню стоку в 2–3 рази в меженний період, затримує на своїх кронах і стовбурах від 20 до 30 % і більше опадів, що є потужним регулятором розвитку ерозійних процесів; д) температурний режим, який сприяє розвитку ерозійних, селевих, сніголавинних процесів і вивітрювання. Часті зимові відлиги (від 50 до 69 % днів зимового періоду) спричинюють осінньо-зимові повені. Карпати – найбільш зволожений регіон України. Кількість опадів, їх сезонний розподіл у різних частинах Карпат (передгір’я, низько- і середньогір’я, високогір’я) помітно відрізняються. Середньорічні суми опадів змінюються в межах 550–1 660 мм і більше. У Передкарпатті випадає від 550 до 800 мм, у Закарпатті – 600–800 мм на рівнині й 800– 1 000 мм у низькогір’ї. Найбільше опадів – у найвищій частині Карпат (понад 1 700 мм/рік). Переважна частина їх (від 76 % на північно-східному макросхилі до 67 % на південно-західному) випадає в теплий період. Максимум опадів спостерігають у червні (80–200 мм/місяць), іноді в липні. Найбільша кількість сильних дощів у Передкарпатті випадає в липні (імовірність 58 %); у Закарпатті на цей

період припадає до 29 % особливо сильних дощів за рік. Не менш важливий показник – добова сума опадів і площа, охоплена дощами. Найпоширеніші – зливові дощі тривалістю від 3 до 24–36 годин з перервами. Вони охоплюють територію в десятки тисяч квадратних кілометрів. Максимальна добова сума опадів змінюється в межах 121– 296 мм. Інтенсивність дощів може сягати 2,6–7,0 мм/хв. Частота випадіння сильних дощів становить 95–100 % щороку. Частка таких дощів у місячній нормі опадів сягає 40 %, імовірність опадів із сумою 70 мм за дощ становить 48 % від загальної кількості сильних дощів. Такі зливові дощі призводять до паводків, схилової та руслової ерозії, руйнування орних земель, доріг, мостів, інших комунікацій. За опадів у 120–250 мм/добу процеси поверхневого стоку є надзвичайно інтенсивні. З гірських водозборів площею 100–200 км2 модуль стоку сягає 2 500–3 100 л/с·км2; модуль стоку з басейнів площею 300–500 км2 становить 1 000–2 000 л/с·км2. Охарактеризовані параметри гідрологічного й кліматичного режимів дають нам підставу думати про існування значної залежності між цими чинниками. Отже, маємо обґрунтування для пошуку такого зв’язку з Місяцем. Методичні й наукові основи сучасних результатів досліджень. Періодичність природних процесів, зокрема екзогенних, доведено й висвітлено в багатьох публікаціях. З літературних джерел [2, 3, 12–16] добре відомо про зв’язок сонячної активності, регіональної періодичності в часовому розподілі атмосферних опадів з періодами активізації зсувних процесів. У відомій роботі В. В. Кюнтцеля [13] детально описано встановлені різні за часом періодичності стійкі ритми зсувної активності, атмосферної циркуляції, опадів, геофізичних і геліофізичних параметрів для різних регіонів СРСР. У роботі [15] сказано, що “закономірна повторюваність проявів зсувів через певні проміжки часу, зумовлена дією певної сукупності природних та антропогенних факторів…

Під ритмічністю розуміють відрізок часу між двома закономірно повторюваними екстремальними значеннями активізації зсувного процесу на досліджуваній території”. Дати довготривалих інтенсивних опадів у Західному регіоні України (Закарпаття, Прикарпаття, Буковина), які зумовили паводки і відповідно екзогенні геологічні процеси, відображено в роботах [18–21]. Ці дані охоплюють період з 17 липня 1947 р. по 11 червня 2012 р. і їх згруповано в таблиці. Розрахунок фаз Місяця виконано за допомогою сервера http://www.moonday. in.ua/calc.php. Як видно з таблиці, найбільш екстремальні опади зареєстровано влітку (червень-липень, таких випадків 13 з 23), про що згадано в роботі [17]. Для обґрунтованого аналізу часових зв’язків і виявлення циклів між фазами Місяця й періодами аномальних опадів застосовано автокореляційну функцію (АКФ) та одномірний спектральний аналіз Фур’є (рис. 1). Загалом за весь період чітко виділяють такі періоди впливу фаз Місяця на екстремальні опади: 5, 7, 10, 12, 17, 19, 22 роки. Якщо простежити за фазами Місяця, то великі довготривалі дощі групуються в періоди, коли Місяць перебуває у фазі останньої чверті, першої чверті та, як зареєстровано в декількох випадках, у фазі Нового й Повного Місяця. Цікавою особливістю є те, що у 10 випадках з 13 (остання чверть) та у 2 випадках з 5 (перша чверть) опади випадають на початку й тривають до середини фази – упродовж 1–3-го днів. Розгляньмо детально кожну фазу. Усього під час фази останньої чверті зафіксовано 13 випадків аномальних опадів. Для цієї фази характерні періоди тривалістю в 5, 7, 10, 12, 17, 19, 22 роки. Наступна фаза, яку вирізняють сильні дощі, – фаза першої чверті (5 випадків). Періодичність опадів така: 7, 10–11, 18, 21 рік. Під час фази Нового Місяця зареєстровано 3 випадки, часовий проміжок між якими становить 10, 18 років; у фазі Повного Місяця зафіксовано два значення, тривалість між якими становить 3,6 роки (рис. 2).

95

Таблиця. Узгодженість періодів екстремальних опадів з фазами Місяця Дати екстремальних опадів

Період Період за за днями роками

17.07.47

Тривалість фаз Місяця з 11/07/47 по 17/07/47 ост. чв.

Територія опадів Прикарпаття

08.01.48–09.01.48

171

0,5

з 03/12/48 по 10/01/48 ост. чв.

Закарпаття

30.07.55

2722

7,5

з 26/07/55 по 02/08/55 перш. чв.

14.12.57

854

2,3

з 14/12/57 по 20/12/57 ост. чв.

01.04.62

1547

4,2

з 29/03/62 по 03/04/62 ост. чв.

Прикарпаття Прикарпаття, Закарпаття Закарпаття

03.07.64

812

2,2

з 02/07/64 по 08/0764 ост. чв.

Закарпаття

10.07.67

1087

3,0

з 07/07/67 по 13/07/67 Нов. Міс.

08.06.69–13.06.69

689

1,9

з 07/06/69 по 13/06/69 ост. чв.

13.05.70–18.05.70

334

0,9

з 13/05/70 по 20/05/70 перш. чв.

21.07.74–24.07.74

1508

4,1

з 19/07/74 по 25/07/74 Нов. Міс.

Прикарпаття Прикарпаття, Буковина Закарпаття, Буковина Прикарпаття

19.04.79–22.04.79

1708

4,7

з 19/04/79 по 22/04/79 ост. чв.

Прикарпаття

22.07.80–26.07.80

453

1,2

з 20/07/80 по 26/07/80 перш. чв.

Закарпаття

18.05.91–21.05.91

3896

10,7

з 20/05/91 по 27/05/91 перш. чв.

Прикарпаття

17.11.92

539

1,5

з 25/10/92 по 01/11/92 Нов. Міс.

07.09.96–09.09.96

1370

3,8

з 04/09/96 по 11/09/96 ост. чв.

03.11.98–05.11.98

776

2,1

з 28/10/98 по 03/11/98 перш. чв.

Прикарпаття Прикарпаття, Буковина Закарпаття

23.11.99–25.11.99

380

1,0

з 23/11/99 по 28/11/99 Пов. Міс.

Закарпаття

20.06.01–23.06.01

567

1,6

з 14/06/01 по 20/06/01 ост. чв.

Прикарпаття

10.06.02–11.06.02

350

1,0

з 10/06/02 по 17/06/02 Нов. Міс.

Закарпаття

13.07.03–15.07.03

393

1,1

з 13/07/03 по 20/07/03 Пов. Міс.

Закарпаття

25.07.08–28.07.08

1812

5,0

з 25/07/08 по 31/07/08 ост. чв .

07.07.10–08.07.10

702

1,9

з 04/07/10 по 10/07/10 ост. чв.

11.06.12–12.06.12

694

1,9

з 11/06/12 по 17/06/12 ост. чв.

весь регіон Прикарпаття, Закарпаття Прикарпаття

Примітка: у таблиці курсивом виділено роки зареєстрованої активізації зсувів

Аналізуючи дані, які зображено на рис. 2, можна зробити припущення про існування залежностей між складовими чинниками, які сприяють розвиткові ЕГП [22], де важливу роль відіграє вплив Місяця. На діаграмі рисунка виділено ймовірні закони розподілу для фаз. Цікавим є факт, що вплив Місяця є неоднорідним протягом синодичного періоду. Це дає змогу нам провести розподіл його впливу на групи чинників.

96

Активізація зсувів відбувається через день-два після інтенсивних опадів, коли ґрунти перезволожено, та узгоджується з іншими чинниками. Зростання активізації від фази першої чверті до фази Повного Місяця можна охарактеризувати як природну складову, її розподіл відповідає нормальному законові. При цьому значну інтенсивність і найбільшу кількість зливових опадів, яка призвела до зсувопроявів, спостерігаємо в період

Рис. 1. Результати аналізу зв’язку між циклами фаз Місяця й періодами аномальних опадів із застосовуванням (АКФ) та одномірного спектрального аналізу Фур’є

97

першої половини останньої чверті, що відповідає логнормальному законові розподілу. Для того, щоб пояснити це, потрібно детально проаналізувати вплив місячних циклів як нової характеристики в розрізі його взаємозв’язку з іншими чинниками, зокрема сонячною активністю. Спектральний аналіз Фур’є виділяє періоди таких пар: 2,0–2,4; 5–5,5; 6,6–7,3; 9,4– 12; 16,5–18; 21–22, які узгоджують з АКФ, і які є спільні для всіх фаз. Періоди в 5–5,5; 6,6–7,3, 9,4–12; 21–22 – кратні півперіодові, періодові й подвійному періодові сонячної активності. Можна помітити, що гармоніки тривалістю в 5,5–6, 9,4 та 11 років

– присутні в спектрах усіх зазначених фаз і в цілому періоді. Цикли в 5,5–6 та 11 років узгоджують з півперіодом і періодом сонячної активності, а гармоніка тривалістю в 9,4 року відповідає півперіодові циклу Місяця (18,6 р.). Оскільки роки реєстрації масової активізації зсувів збігаються з періодами найбільших опадів, то бачимо такі спільні періоди: 2, 5, 7, 9, 10, 12, 19, 22 роки. Отже, проведено первинний статистичний аналіз узгодженості екстремальних опадів з фазами Місяця впродовж 64 років, що дав змогу виявити якісний і кількісний взаємозв’язок періодичних закономірностей у впливі Місяця на погоду,

Рис. 2. Вплив фаз Місяця на періодичність природних процесів

98

зокрема на формування довготривалих аномальних опадів, які в свою чергу є “спусковим гачком” для активізації зсувних процесів. Проте узгодженість періодів, структури спектрів екстремальних опадів з урахуванням місячних фаз і періодів активізації зсувів указує на можливий зв’язок між ними, але не є беззаперечним доказом причинно-наслідкових зв’язків впливу лише фаз Місяця. Це підтверджує наявність гармонік, кратних сонячній активності. Висновки. У результаті досліджень виявлено, що в Західному регіоні України аномальні дощі випадають здебільшого в останню або першу чверть фази Місяця, причому в 12 випадках з проаналізованих 23 максимальні опади зареєстровано на 1–3 день фази Місяця. Цикли екстремальних опадів у 5,5–6; 9,4 та 11 років присутні в спектрах усіх зазначених фаз і в цілому періоді та є кратні періодам сонячної активності й циклу Місяця. Періодичність активізації зсувопроявів узгоджено з ритмами фаз Місяця, спільні періоди – 2, 5, 7, 9–10, 12, 19, 22 роки. ЛІТЕРАТУРА 1. Багрій І. Д. Активізація небезпечних геологічних явищ у Закарпатті як наслідок екстремальних паводків/І. Д. Багрій, П. В. Блінов, П. Ф. Гожик , В. П. Кожем’якін, Г. І. Рудько, В. М. Палій, В. М. Шестопалов, Т. Ф. Щуліпенко, С. Д. Аксьом. – К.: Інститут геологічних наук НАН України, 2004. – 210 с.

2. Бондарик Г. К. Классификация инженерно-геологических прогнозов и перспектива развития метода прогнозирования//Труды ВСЕГИНГЕО. – М., 1972. – Вып. 57. – С. 5–19.

3. Гошовский С. В. Долгосрочный прогноз оползней в Закарпатском регионе: 1. Пространственное распределение оползней. Ритмичность как теоретическая основа временного прогнозирования/С. В. Гошовский, Э. Д. Кузьменко, П. В. Блинов и др.//Геоінформатика. – 2004. – № 2. – С. 40–49.

4. Долговременные прогнозы проявления экзогенных геологических процессов/Под ред. В. Т. Трофимова. – М.: Наука, 1985. – 152 с.

5. Дружинин И. П., Сазонов Б. И., Ягодинский В. Н. Космос-Земля. Прогнозы. – М.: Мысль, 1974. – 288 с.

6. Емельянова Е. П. Основные закономерности оползневых процессов. – М.: Недра, 1978. – 308 с.

7. Інформаційний щорічник щодо активізації небезпечних екзогенних геологічних процесів на території України за даними моніторингу ЕГП. – Київ: Державна служба геології та надр України, Державне науково-виробниче підприємство “Державний інформаційний геологічний фонд України”, 2015. – 101 с. Режим доступу: http://geoinf.kiev.ua/SZHORICHNYK_2014.pdf. Дата звернення: 29.09.2015 р.

8. Касіянчук Д. В. Статистичний аналіз факторів природної та техногенної складової розвитку зсувів/Д. В. Касіянчук//Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія: Геологія–Географія– Екологія. – 2014. – № 1128. – Вип. 41. – С. 139– 148. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/ VKhG_2014_1128_41_29.pdf.

9. Клапоущак О. І. Забезпечення екологічної безпеки довкілля шляхом моніторингу рівня паводкових вод: автореф. дис. … канд. техн. наук: 21.06.01/Клапоущак Оксана Ігорівна; ІФНТУНГ. – Івано-Франківськ, 2015. – 20 с.

10. Ковальчук І. П. Гідрологогеоморфологічні процеси в Карпатському регіоні України//Праці НТШ. Том ХІ. Екологічний збірник. Екологічні проблеми Карпатського регіону.

– Львів, 2003. – С. 101–125.

11. Колесник С. В. Общие географические закономерности Земли. – М.: Наука, 1970.

– 306 с.

12. Комков Н. А. Ритмы влияния Луны и Солнца на погоду//Солнце, электричество, жизнь. – М.: Наука, 1972. – С. 37–39.

13. Кононова Н. К. Влияние изменения характера атмосферной циркуляции на активность опасных природных процессов/Н. К. Кононова, И. В. Мальнева//Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – М., 2003.

– № 4. – С. 52–62.

14. Константиновская Л. В. Космические причины некоторых геологических процессов: автореф. дисс. ... канд. геол.-минерал. наук: 04.00.01/Л. В. Константиновская. – Москва, 1998. – 19 с.

15. Кюнтцель В. В. Закономерности оползневого процесса на европейской территории СССР и его региональный прогноз.

– М.: Недра, 1980. – 213 с.

16. Литинский И. Б. Предвестники подземных бурь. – М.: Просвещение, 1988. – 191 с.

17. Марчук Г. И., Каган Б. А. Динамика океанских приливов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – С. 14.

99

18. Мельник А. В., Шубер П. М., Шушняк В. М., Костів Л. Я., Березяк В. В. Фізикогеографічні передумови, динаміка та наслідки катастрофічного липневого паводка 2008 року у верхів’ї річки Прут//Вісник Львів. ун-ту. Серія геогр. 2009. – Вип. 37. – С. 136–151.

19. Методы долговременных региональных прогнозов экзогенных геологических процессов (под ред. А. И. Шеко, В. С. Круподерова).

– М.: Недра, 1984. – 167 с.

20. Фокин А. Н. Долгосрочное прогнозирование климата Восточно-Европейской равнины по космическим факторам. – М.: РАЕН, 1997. – C. 124–125.

21. Шубер П., Березяк В. Аналіз гідрометеорологічних процесів ріки Прут у ландшафтно-моніторингових дослідженнях Карпатського національного природного парку. Історія української географії/Всеукраїнський науково-теоретичний часопис. – Тернопіль, 2010. – Вип. 21. – С. 71–82.

22. Spurek M. Historical catalogue of slide phenomena/International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics. – Acad.

Ved., Geogr. Ustav Brno, Stud. Geograph. № 19.

– 1972. – P. 5–178.

REFERENCES 1. Bahrii I. D. Activation of dangerous geological phenomena in Zakarpattia as a result of extreme floods/I. D. Bahrii, P. V. Blinov, P. F. Hozhyk, V. P. Kozhemіakin, H. I. Rudko, V. M. Palii, V. M. Shestopalov, T. F. Shchulipenko, S. D. Aksom. – Kyiv: Instytut heolohichnykh nauk NAN Ukrainy, 2004. – 210 p. (In Ukrainian).

2. Bondarik G. K. Classification of engineering and geological forecasts and prospects for the development of the method of forecasting// Trudy VSEGINGEO. – Iss. 57. – Moskva, 1972.

– P. 5–19. (In Russian).

3. Goshovskij S. V. Long-term forecasts of landslides in the Transcarpathian region. 1. The spatial distribution of landslides. Rhythm as a theoretical basis for the temporal prediction/ S. V. Goshovskij, Je. D. Kuzmenko, P. V. Blinov і dr.//Geoіnformatika. – 2004. – № 2. – P. 40–49.

(In Russian).

4. Long-term forecasts of manifestation of exogenous geological processes / Pod red. V.T. Trofimova. – Moskva: Nauka, 1985. – 152 p. (In Russian).

5. Druzhinin I. P., Sazonov B. I., Jagodinskij V. N. Space-Earth. Forecasts. – Moskva: Mysl, 1974. – 288 p. (In Russian).

6. Emeljanova E. P. Main regularities of landslides. – Moskva: Nedra, 1978. – 308 p. (In Russian).

100

7. Information Yearbook to intensify dangerous exogenous processes in Ukraine according to the monitoring EGP. – Kyiv: Derzhavna sluzhba heolohii ta nadr Ukrainy, Derzhavne naukovovyrobnyche pidpryiemstvo “Derzhavnyi informatsiinyi heolohichnyi fond Ukrainy”, 2015. – 101 p.

Rezhym dostupu: http://geoinf.kiev.ua/SZHORICHNYK_2014.pdf. Data zvernennia: 29.09.2015.

(In Ukrainian).

8. Kasiyanchuk D. V. Statistical analysis of the factors of natural and technogenic component of landslides/D. V. Kasiyanchuk//Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho universytetu imeni V. N. Karazina. Seriia: Heolohiia–Heohrafiia–Ekolohiia.

– 2014. – № 1128. – Iss. 41. – P. 139–148. Rezhym dostupu: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/VKhG_2014_ 1128_41_29.pdf. (In Ukrainian).

9. Klapoushchak O. I. Ensuring environmental safety of the environment by monitoring the level of flood waters: avtoref. dys. … kand. tekhn. nauk: 21.06.01/Klapoushchak Oksana Ihorivna; IFNTUNH. – Ivano-Frankivsk, 2015. – 20 p. (In Ukrainian).

10. Kovalchuk I. P. Hydrologic-geomorphologic processes in the carpathian region of Ukraine//Pratsi NTSh. Tom XI. Ekolohichnyi zbirnyk.

Ekolohichni problemy Karpatskoho rehionu.

– Lviv, 2003. – P. 101–125. (In Ukrainian).

11. Kolesnik S. V. General geographical patterns of the Earth. – Moskva: Nauka, 1970. – 306 p. (In Russian).

12. Komkov N. A. The rhythms influence of the moon and sun on the weather/N. A. Komkov.

– Moskva: Nauka, 1972. – P. 37–39. (In Russian).

13. Kononova N. K. Effect of changes in the nature of the atmospheric circulation on the activity of natural hazards/N. K. Kononova, I. V. Malneva//Problemy bezopasnosti i chrezvychajnyh situacij. – Moskva, 2003. – № 4. – P. 52–62. (In Russian).

14. Konstantinovskaja L. V. Space cause of some geological processes: avtoref. diss. ... kand. geol.-mineral. nauk: 04.00.01/L. V. Konstantinovskaja. – Moskva, 1998. – 19 p. (In Russian).

15. Kjuntcel V. V. Laws of the landslide process in the European territory of the USSR and its regional forecast. – Moskva: Nedra, 1980 – 213 p.

(In Russian).

16. Litinskij I. B. Harbingers of underground storm. – Moskva: Prosveshhenie, 1988. – 191 p.

(In Russian).

17. Marchuk G. I., Kagan B. A. The dynamics of ocean tides. – Leningrad: Gidrometeoizdat, 1983. – P. 14. (In Russian).

18. Melnyk A. V., Shuber P. M., Shushniak V. M., Kostiv L. Ya., Bereziak V. V. Physy-

cal-geographic preconditions, dynamics and consequences of catastrophic flooding of July 2008 in the upper course of Ptut river//Visnyk Lviv. un-tu.

Seriia heohr. 2009. – Iss. 37. – P. 136–151. (In Ukrainian).

19. Methods of long-term regional forecasts of exogenous geological processes (pod red. A. I. Sheko, V. S. Krupoderova). – Moskva: Nedra, 1984.

– 167 p. (In Russian).

20. Fokin A. N. Long-term climate prediction of the East-European Plain Space factors. – Moskva: RAEN, 1997. – P. 124–125. (In Russian).

21. Shuber P., Bereziak V. Analysis of hydrometeorologic processes in the Prut river as a part of landscape monitoring studies at Carpathian national park/Istoriia ukrainskoi heohrafii. Vseukrainskyi naukovo-teoretychnyi chasopys. – Ternopil, 2010. – Iss. 21. – P. 71–82. (In Ukrainian).

22. Spurek M. Historical catalogue of slide phenomena/International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics. – Acad. Ved., Geogr. Ustav Brno, Stud. Geograph.

– № 19. – 1972. – P. 178.

Р у к о п и с о т р и м а н о 16.11.2015. Л. В. Штогрин, luda2810@rambler.ru, Д. В. Касиянчук, dima_kasiyanchuk@ukr.net (Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, г. Ивано-Франковск, Украина) О ВОЗМОЖНОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ПЕРИОДИЧНОСТЬЮ ОСАДКОВ, АКТИВИЗАЦИЕЙ ОПОЛЗНЕЙ И ФАЗАМИ ЛУНЫ В работе представлен статистический анализ согласованности экстремальных осадков с фазами Луны на протяжении 64 лет, который позволил увидеть качественную и количественную взаимосвязь периодических закономерностей в воздействии Луны на погоду, в частности на формирование длительных аномальных осадков, которые в свою очередь являются “спусковым крючком” для активизации оползневых процессов. Выявлено, что для Западного региона Украины (Закарпатье, Прикарпатье, Буковина) в большинстве случаев характерно выпадение аномальных дождей в последней или первой четверти фаз Луны. Согласованность периодов, структуры спектров экстремальных осадков с учетом лунных фаз и периодов активизации оползней указывает на возможную связь между ними. Ключевые слова: экзогенные геологические процессы, оползни, Луна, фазы, статистический анализ.

L. V. Shtogryn, luda2810@rambler.ru, D. V. Kasiyanchuk, dima_kasiyanchuk@ukr.net (Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine) ABOUT POSSIBLE RELATIONSHIP BETWEEN THE PERIODICITY OF RAINFALLS, ACTIVIZATION OF LANDSLIDES AND PHASES OF THE MOON Among the dangerous geological events that have catastrophic consequences, exogenous geological processes occupy a significant place. These processes include landslides, mudflows, karst manifestations, abrasion, erosion, flooding and others. To anticipate dangerous geological processes are necessary to detect and prove relationships between factors that triggers them.

It notes that the cycles of the moon determine the changes in global circulation of air and the ocean’s surface of the of the Earth that influence the air pressure, temperature, precipitation, surface water levels.

The most extreme rainfalls are recorded in summer (June-July, including 13 such cases of 23. For reasonable analysis of time and detecting relationships between the cycles of the moon phases and periods of abnormal rainfalls had used an autocorrelation function (ACF) and one-dimensional Fourier spectral analysis.

If we trace the phases of the moon, a great long rains are grouped in periods when the moon is in the phase of the last quarter, the first quarter and some cases were registered during the new and full moon phases. An interesting feature is that in 10 cases out of 13 (last quarter) and 2 cases of 5 (first quarter) precipitation occur in early to mid stage – 1–3 days.

101

Let‘s consider in details each phase. The total phase during the last quarter recorded 13 cases of abnormal rainfalls. For this phase is characterized by periods of 5, 7, 10, 12, 17, 19, 22 years. The next phase, which is secreted by heavy rains is the phase of the first quarter – 5 cases. Time precipitation is: 7, 10–11, 18, 21 years. During the new moon phase are registered 3 cases, the time interval between them is 10, 18 years, in the phase of full are fixed two values duration between which is 3,6 years.

Interesting is the fact that the influence of the moon is uneven throughout the synodic period. This allows us to influence the distribution of its factors.

Activation of displacement occurs in 1–2 days after intense rainfalls, when soils are over water, and consistent with the other factors. Availability enhance the growth phase of the first quarter to full moon can be described as a natural component of the distribution corresponds to the normal law. According to this a substantial number of the largest and intensity of storm rainfalls that led to landslides activities is observed during the first half of the last quarter, corresponding to lognormal distribution.

In order to explain this in detail is necessary to analyze the impact of lunar cycles as a new factor characteristic in terms of its relationship with other factors, including solar activity.

You may notice that harmonic 5,5–6 and 9,4; 11, are present in spectra’s of all these phases and the whole period. Cycles 5,5–6; 11 years are consistent with the half-life period of solar activity, harmonica of 9,4 years half-period corresponds to the cycle of the moon (18,6 y.).

So, having spent a primary statistical analysis of time series of extreme precipitation duration of 64 years revealed qualitative and quantitative relationship patterns in the periodic influence of the moon on the weather, especially on the formation of long-term abnormal rainfalls, which in turn is the “trigger” to activate landslides.

Keywords: exogenic geological processes, Moon, phases, landslides, statistical analyses.

102

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ОЛЕКСАНДРА ІВАНОВИЧА ЛЕВЧЕНКА 25 жовтня 2015 р. виповнилося 60 років від дня народження завідувача відділу економіки геологічних досліджень та проблем надрокористування Українського державного геологорозвідувального інституту, кандидата геологічних наук Олександра Івановича Левченка. Народився ювіляр у 1955 р. у м. Новомосковську Дніпропетровської області. Після закінчення в 1981 р. Одеського інституту народного господарства розпочав свою трудову діяльність у галузі, пройшовши шлях від економіста Черкаської геологорозвідувальної експедиції об’єднання “Північукргеологія” до директора з економіки Казенного підприємства “Південукргеологія”. З 1999 до 2001 р. працював в органах центральної виконавчої влади начальником Головного планово-економічного управління “Геолкому України” й заступником начальника Управління економіки і фінансів МНС України. У 1999 році Олександру Івановичу присвоєно VI ранг державного службовця. З 2002 року працює в колективі УкрДГРІ на посаді завідувача відділу, маючи досвід роботи економіста в умовах соціалістичного способу виробництва й ринкових умовах, займається питаннями економіки геологічних досліджень і проблем надрокористування, вдосконаленням нормативно-правової бази галузі. Під його керівництвом створено багато проектів Законів України, постанов Кабінету Міністрів України, інструкцій і методик у галузі визначення вартості запасів і ресурсів корисних копалин, собівартості геологорозвідувальних робіт, фінансово-економічного стану підприємств, збірника укрупнених проектно-кошторисних норм і нормативів та ін. Талант науковця в Олександра Івановича виявився під час роботи в Українському державному геологорозвідувальному інституті. У 2010 році він захистив дисертацію на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук на тему “Методи і моделі оцінки природного (рентного) потенціалу родовищ твердих корисних копалин” за спеціальністю 04.00.19 – “Економічна геологія”. Метою цих досліджень була розробка принципів диференціальної оцінки промислової значущості запасів родовищ корисних копалин за сукупністю природних чинників, безпосередньо або через вибір технологічних й організаційних рішень, що впливають на економіку гірничих підприємств. Своєю натхненною творчою працею Олександр Іванович сприяє розвитку геологічної науки в Україні, створенню організаційного й нормативно-правового забезпечення геологорозвідувального виробництва, стратегії розвитку геологічної галузі й мінерально-сировинної бази України. О. І. Левченко – автор понад 20 друкованих наукових праць. За багаторічну сумлінну працю, вагомий особистий внесок у розвиток мінерально-сировинної бази України, високий професіоналізм Олександру Івановичу присво103

єно звання “Почесний розвідник надр” і нагороджено Почесними грамотами Кабінету Міністрів України, МНС України, Подякою Київського міського голови, медаллю В. І. Лучицького, пам’ятним знаком ім. Л. І. Лутугіна та іншими грамотами й цінними подарунками. Олександр Іванович – вимогливий і водночас чуйний і турботливий керівник, хороший сім’янин, який заслужено користується високим авторитетом колективу відділу, інституту й усієї галузі. Дирекція й колектив Українського державного геологорозвідувального інституту, редакційна колегія “Збірника наукових праць УкрДГРІ”, постійним членом якої він є, уся геологічна громадськість щиро вітають Олександра Івановича з ювілеєм, бажають міцного козацького здоров’я, щастя, кохання, любові рідних і близьких, поваги й шанування колег по роботі, друзів, здобутків у всіх життєвих справах. Хай надії, радість, звичайне людське щастя будуть з Вами назавжди! Нових творчих успіхів у роботі на довгі роки!

104

УДК 553:519.865

О. І. Левченко, канд. геол. наук, завідувач відділу економіки геологічних досліджень та проблем надрокористування (Український державний геологорозвідувальний інститут), levchenko_al@mail.ru

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГІЧНІ ТА ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ ОЦІНКИ ПРИРОДНОГО (РЕНТНОГО) ПОТЕНЦІАЛУ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН Проведено дослідження теоретичних, методологічних і практичних аспектів числової оцінки природного (рентного) потенціалу родовищ корисних копалин. Розроблено й апробовано на прикладі рудних родовищ, що видобуваються підземним способом, методологію оцінки допустимого ризику визначення економічного потенціалу об’єктів МСБ. Удосконалено метод багатокритеріального (багатофакторного) вибору перспективних об’єктів мінерально-сировинної бази, який апробовано на прикладі родовищ, що розробляються відкритим способом. Розроблено метод порівняння об’єктивних умов виробництва за сукупністю природних чинників, який апробовано на прикладі вугільних шахт. Визначення результатів взаємодії гірничого виробництва з геологічним середовищем ґрунтується на оцінці сумарного впливу природних чинників, частина з яких сприяє підвищенню ефективності виробництва, а інші призводять до його зниження. Розроблено й удосконалено методи й моделі оцінки природного (рентного) потенціалу родовищ твердих корисних копалин можуть бути використані для вирішення завдань доцільності подальшої розвідки й промислового освоєння родовищ, вартісної їх оцінки й диференційного підходу до оподаткування у сфері геологічного вивчення й використання надр. Ключові слова: геолого-економічна оцінка, статистичні ігри, природний (рентний) потенціал, багатокритеріальний (багатофакторний) вибір, кваліметрія.

Як відомо, залежно від етапу вивчення надр геолого-економічна оцінка родовищ корисних копалин (ГЕОР) є комплексом розвідувальних робіт і супровідних їх багатоваріантних розрахунків, в результаті яких визначаються: кількість й якість запасів корисних копалин й умов їх розробки, очікуваний рівень техніко-економічних показників майбутньої експлуатації і, врешті-решт, вартісні параметри освоєння родовища на момент розрахунку [6]. Усі відомі способи вирішення таких задач припускають деяку процедуру емпіричного прогнозу, логічні основи якої поки що не знайдені. Бо при цьому в роботах геологічного напряму часто не приділяється належної уваги економічним і гір-

ничотехнічним проблемам оцінки об’єктів мінерально-сировинної бази (МСБ), зокрема урахуванню чинника часу при вартісній оцінці родовищ, а в роботах економічного напряму не акцентується увага на геологічному й динаміко-інформаційному аспектах постадійної оцінки промислового потенціалу об’єктів геологорозвідувальних робіт (ГРР) [1]. В умовах неструктурованої інформації про характеристики об’єкта геологічного вивчення й “поведінку” економічного середовища ми не можемо чітко визначити “шкалу цінностей”, яка дає змогу на початкових етапах ГРР упорядкувати обґрунтованість схвалюваних рішень вибору типу “так” чи “ні” [12].

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© О. І. Левченко, 2015

105

Потрібно так само відзначити, що техніко-економічне обґрунтування кондицій ґрунтується в основному на багатьох змінних параметрах, що практично відповідає дійсності тільки на момент розрахунку й з часом потребує постійного уточнення й перерахунку. Виходячи з цього, треба розробити або вдосконалити механізм обґрунтування оцінки природного (рентного) потенціалу родовищ корисних копалин (РКК), який базується на незмінних кількісних й якісних показниках, що отримуються під час геологічного вивчення об’єкта оцінки надр. Цей механізм, на мою думку, повинен базуватися на основі загальновідомих методів і моделей оцінки природного (рентного) потенціалу РКК. Статистичні ігри на початкових етапах геологічного вивчення надр Незважаючи на різноманітність засобів і способів оптимізації геологорозвідувального процесу, логічна основа схеми пошуків і розвідки РКК має просту структуру в тому розумінні, що вона складається з послідовності стадій геологорозвідувальних робіт, яка зводиться до формальних завдань виділення деяких об’єктів ГРР й їх ранжування за розміром і категорійністю запасів [6, 12]. Зрозуміло, що введення уявлень про допустимий ризик розпізнання промислового потенціалу об’єктів геологорозвідувальних робіт на ранніх стадіях їх вивчення неможливо здійснити незаперечним чином. Можна лише говорити про прагнення до його зменшення через виявлення уподобань особою, що приймає рішення (далі ОПР), які ґрунтуються на досвіді вивчення РКК подібного промислового (генетичного) типу й аналітичних уявленнях про певний клас придатних рішень “родовище” – “непромислова мінералізація” [11]. Питання оцінки таких рішень ототожнюється із втратою або виграшем для ОПР. Із цих міркувань випливає розуміння оціночної ідеї вивчення природної якості запасів й умов розробки, тобто ста-

106

нів природи як статистичної гри геолога й природи. З урахуванням того, що природа є пасивним гравцем і тільки геолог прагне до виграшу, гра зводиться до визначення функції рішення типу “так” – “ні”, для якої ризик був би мінімальним за будьякого можливого стану природи θ∈Ω (де Ω – множина станів природи). Мається на увазі знання для відповідних станів θ апріорних розподілів характеристик природної якості запасів й умов розробки. Різні апріорні розподіли передбачають різні рішення. Якщо є можливість отримання інформації про розподіл станів природи (зокрема за рахунок дорозвідки РКК), то найкращою стратегією геолога в грі, в якій природа не є зацікавленим супротивником, є байєсовська стратегія, яка дає змогу отримати таке рішення a∈A, для якого

E[W(θ, a)] (де E – математичне

очікування корисності (ефективності) W(θ, a) рішення a в прийнятому розподілі станів природи) [5]. Воно еквівалентно мінімаксній стратегії геолога в статистичній грі, програш якого визначається функцією втрат L(θ, а) = – W(θ, а), що являє собою виграш природи. Для розрахунків потрібна кількісна оцінка матриці W(θ, a) для всіх станів θ∈Ω. Можна припустити, що оцінки W(θ, a) будуть залежати від того, яку інформацію має геолог про економіку родовищ корисних копалин, подібних за природною якістю для станів θ∈Ω. Але на пошуковому етапі отримати ці оцінки майже неможливо, оскільки навіть на функціонуючих родовищах втрати виробництва можуть виявитися, наприклад, наслідком низького техніко-економічного чи технологічного рівня, а не природних умов. Вочевидь, у цьому разі варто застосувати простіший метод оцінки, який відповідає технологічним способам й умовам виробничого споживання ресурсів, а саме: експрес-метод оцінки матриці W(θ, a), що ґрунтується на порівнянні характеристик природної якості оцінюваного й еталонного родовищ.

Такі відносні коефіцієнти порівняння (узагальнені показники) 0 ≤ Куз. ≤ 1 ідентифікуються як деяка класифікаційна система у вигляді інтервальної шкали якості однорідних за технологічним способом виробництва РКК у порядку зменшення їх природного потенціалу (аж до непромислової мінералізації) (табл. 1). Справжній стан природи θ∈Ω невідомий. Підсумкові рішення А = (а1,а2), де а1 – розробка РКК, а2 – відмова від розробки. Запаси РКК за станом θ хоча й грубо, але можна класифікувати з економічних позицій: = 0,8, W(θ1, стан θ1 – запаси ефективні а1) = 3,5; стан θ2 – запаси від ефективних до умовноефективних = 0,65, W(θ2, а1) = 2,0; стан θ3 – запаси від умовно-ефективних до неефективних = 0,4, W(θ3, а1) = –2,8. Відмова від розробки пов’язана з нульовою ефективністю. Число функцій рішень d∈D становить 23 = 8 [5, 7]: d1(а1/θ1, а1/θ2, а1/θ3); d2(а1/θ1, а1/θ2, а2/θ3), …; d8(а2/θ1, а2/θ2, а2/θ3). Окремі функції рішення відрізняються одна від однієї бальними оцінками

потенційної ефективності станів θ, що виконують роль “ваг” у , які відранжовані в порядку збільшення ризиків. З урахуванням прийнятого на основі даних ГРР апріорного розподілу станів природи Р(θ1) = 0,2; Р(θ2) = 0,5; Р(θ3) = 0,3 мінімальний ризик відповідає рішенню про розробку родовища при реалізації станів θ1 і θ2. Замикальним у низці ризиків буде рішення про розробку родовища за умови “реалізації” природою стану θ3. Багатокритеріальний (багатофакторний) вибір перспективних об’єктів на початкових етапах вивчення й оцінки родовищ твердих корисних копалин Проблема визначення перспективних/неперспективних у промисловому відношенні об’єктів ГРР на етапі пошукових або пошуково-оцінювальних робіт багато в чому подібна до побудування експертно-моделюючих систем для вирішення задач геологічного прогнозування за багатьма критеріями, які враховують специфіку об’єкта оцінки, засоби досягнення мети й можливі наслідки прийнятого рішення.

Таблиця 1. Значення ефективності рішення W(θ, a) залежно від відносних коефіцієнтів порівняння Градація Куз.

Характеристика природного потенціалу родовища

W(θ, а)

1,0

Еталонний (гіпотетичний) рівень за кількістю й якістю запасів корисних копалин, умовами розробки, розміщенням

1,0–0,75

Дуже хороший рівень. Сприяє впровадженню ефективних технологій і засобів видобування й переробки мінеральної сировини. Асоціюється з високим рівнем рентабельності. Мінімальні надбавки за гірничий ризик при оцінці за комерційним варіантом

від 5 до 3

0,75–0,5

Хороший і прийнятний рівень. Асоціюється з внутрішньокорпоративним рівнем рентабельності (10–15 %). Помірний ступінь ризику

від 3 до 1

0,5–0,25

Недостатньо прийнятний і граничний рівень. Асоціюється з відпрацюванням РКК за сприятливої ринкової кон’юнктури. Високий ступінь гірничого ризику

від 1 до -3

Менше 0,25

“Бракувальний” рівень. Можливе вибіркове відпрацювання легкодоступних ділянок гостродефіцитної сировини на дотаційній основі. Висока відходність виробництва

не оцінюється

107

ОПР доводиться стикатися зі складною комбінаторною проблемою фіксації та варіювання багатьох чинників – кількісних й якісних характеристик виділення, опису й класифікації потенційних родовищ корисних копалин, вплив яких на очікувані результати майбутньої експлуатації можна сформулювати лише в загальних рисах. Таким чином, рішення слабоструктурованих геолого-економічних задач на початкових етапах вивчення надр еквівалентно використанню методів формалізації обмеженої інформації. Останні дають змогу проводити порівняльну оцінку ступеня обґрунтованості різних можливих варіантів рішень, що в ситуаціях, пов’язаних з невизначеністю й ризиком, надає цим рішенням більшу сталість і надійність. У розпізнаванні потенціалу об’єктів ГРР (елементів e множини E) з позиції декількох критеріїв центральну роль відіграє задача виділення на певній об’єктивній основі з множини E достатньо однорідних підмножин (сукупностей, класів, категорій тощо). Для цього потрібно правильно описати різницю за i-м критерієм між будь-якими e∈E. Припускається, що на основі принципу аналогій особа, яка приймає рішення, спроможна визначити загальну функцію уподобань щодо оцінюваних об’єктів, яка визначається сукупністю геологічних й економічних критеріїв оцінки родовищ, що розглядаються, й має певне емпіричне обґрунтування. У статті апробовано процедуру багатокритеріального (багатофакторного) вибору з множини E об’єктів ГРР, що розглядаються, “найкращого”. Імовірно, що рішення цієї задачі характерне для випадку, коли за низкою критеріїв оцінки об’єкта е вищі, ніж об’єкт e′, а за іншими критеріями – нижчі. Процедура багатокритеріального аналізу полягає в наступному. Для кожного з критеріїв вводиться дискретна шкала оцінок. Будується орграф, вершинами якого є окремі об’єкти e∈E , а дуги вказують на ранжування об’єктів відповідно до цього критерію. Далі вводяться показники відносної важливості прийнятих критеріїв

108

Гi, i = 1,…, n і по кожному з критеріїв за допомогою градацій (кількісних або якісних) визначаються оцінки Yi (e) кожного e∈E. На основі оцінок об’єктів множини E, що розглядаються, по всіх критеріях з урахуванням їх ваг, які можуть бути будьякими додатними числами, обчислюються матриці значень запропонованих Б. Руа функцій домінування – спеціальних коефіцієнтів, які називають індексами “згоди” й “незгоди”. Ці індекси змінюються від 0 до 1. Для введення індексів “незгоди” потрібно попередньо узгодити такі показники, що будуть використовуватися, довжини шкал критеріїв. Далі для кожної пари об’єктів (e, e′)∈E вважається визначеним відношення переваги, наприклад e над e′, якщо для достатньої представницької сукупності критеріїв, з урахуванням їх відносної важливості, значення відповідних індексів “згоди” більші певного, близького до 1 порогового значення, а індексів “незгоди” за рештою критеріїв – менше відповідного, відносно близького до 0, порогового значення. На основі побудованого таким чином бінарного відношення переваги будується узагальнений граф, структура якого значним чином залежить від вибраних порогових значень. Ядро цього графа містить у собі кращий з наявних об’єктів, а також ті з перспективних об’єктів e∈E, які не порівнювали при вибраних порогах. Основною перевагою підходу, що пропонується, є те, що ОПР надаються тільки ті об’єкти, для порівняння яких дійсно потрібен глибший і ретельніший аналіз. Відношення переваги має в цьому разі сенс певної формульної експертизи передбачення промислової цінності об’єктів ГРР [2, 9]. У статті наведено чисельні приклади ранжування промислового потенціалу РКК, що розроблюються відкритим способом за сукупністю різноманітних поєднань природних чинників: коефіцієнта розкриву, природної якості запасів, гірничо-геологічних і гідрогеологічних умов розробки та ін. Це дає змогу обґрунтувати метод багатокритеріального (багатофакторного)

вибору перспективних об’єктів мінерально-сировинної бази, що пропонується, показати можливість використання методу як при кількісних, так і при якісних оцінках типу “краще – гірше”, коли кожному критерію, що має геолого-економічний сенс, приписується вага – число, що характеризує його важливість порівняно з іншими критеріями. Кваліметричний підхід до оцінки природного потенціалу родовищ Важливою особливістю гірничого виробництва, що функціонує на базі запасів РКК, є те, що як основний ефектоутворювальний чинник виступає диференційна гірнича рента. Але реальна різниця показників витрат і вигод двох конкретних РКК завжди є результатом сукупного впливу некерованих (природних) і керованих (технічних й організаційних) чинників. З економічного погляду природна цінність перетворюється на абсолютну завдяки економії (різниці) витрат на освоєння й експлуатацію родовищ, що порівнюються між собою за інформативними природними чинниками й за розміщенням у районах різного рівня промислової й соціальної інфраструктури. Взаємозв’язок між характеристиками залягання й природної якості корисних копалин і загальною структурою й рівнем витрат і вигод, які відповідають конкретній стадії споживацької готовності мінеральної сировини, відіграє роль своєрідного “мосту” в процедурі розпізнавання потенційно кращих і гірших (за вибраними критеріями ефективності) родовищ корисних копалин. Тому важливо індивідуалізувати величину ренти I роду залежно від природних умов добування й переробки мінеральної сировини й не плутати її з рентою II роду, тобто з тим прибутком, який можна отримати за рахунок чинників інтенсивного характеру, що об’єднуються поняттям техніко-організаційного рівня виробництва. Якщо останні не ефективні, то геолого-економічні параметри навіть привабливого з погляду геології родовища можуть набути від’єм-

них значень і перевести це родовище до розряду замикальних за критеріями конкурентного ринку [3, 4, 7, 8]. Можна припустити, що, оскільки природний потенціал кожного оцінюваного РКК характеризується індивідуальною сукупністю параметрів залягання й якості запасів корисних копалин, то для того, щоб мати можливість зробити вибір, потрібно представити згадану сукупність чинників у вигляді певної скалярної вели– узагальненого показника причини родної якості РКК. Початковою базою для рішення цієї задачі є інформація щодо ціноутворювальних (наприклад, марка вугілля, блочність і декоративність природного каміння, уміст корисних компонентів і шкідливих домішок тощо) і витратоутворювальних (наприклад, глибина розробки, потужність розкриву й корисної копалини, газо- і багатоводність, сталість бокових порід та ін.) природних чинників, їх змінюваності в природних умовах залягання для кожного родовища порівняно з іншими або еталонним родовищем по конкретному виду корисних копалин. Оскільки вибір виробничих параметрів експлуатації здійснюється без актуалізації майбутнього прибутку, то різниця в рівнях технологічності виробництва стає похідною тих або інших поєднань характеристик природної якості РКК. Тому логічним є досягнення розумного ступеня однорідності (таксономія) робочого ознакового простору, в якому можливе внутрішньокласове порівняння показників природної якості й економічності варіантів відпрацювання РКК (наприклад, відкритий або підземний способи видобування, розробка корінних або розсипних родовищ та ін.). Типізація РКК за природними чинниками й технологічними способами відпрацювання має здійснюватися з дотриманням принципу структурної подібності моделі й об’єкта, який вивчається. Одним з можливих способів вирішення задачі порівняння об’єктивних умов виробництва за сукупністю природних чинників є використання комплексних 109

критеріїв якості, що пропонує кваліметрія. Принципи кваліметрії ґрунтуються на визначенні властивостей родовища з допомогою точки n – мірного простору зі спеціальною метрикою (де n – кількість природних чинників). Чим ближче в заданій метриці точка родовища, що розглядається, міститься до точки, яка відповідає ідеалу (еталона), тим вище якість РКК. Узагальнений показник якості РКК має певний економічний сенс, оскільки будується на припущенні щодо неоднакової вагомості (важливості) порівнюваних природних чинників за їх впливом на оцінку природного (рентного I роду) потенціалу РКК. Об’єднання різноманітних природних характеристик в єдиний багатокомпонентний критерій якості Kуз. здійснюється способом побудування середньовиваженого показника з постійними (на інтервалі оцінки) параметрами вагомості. Усі, що використовуються, типи таких показників (середні виважені арифметичні, геометричні, гармонійні й ін.) можна визначити за такою формулою

де φ(i) – коефіцієнти вагомості; xi = (x1, xn) xi – значення одиничних ефектоутворювальних характеристик природної якості РКК; – відповідні їм еталонні (базові) значення;

відповідно, якщо оптимальне значення i-тої характеристики досягається на нижній або верхній межі інтервалу Коефіцієнти вагомості відображують відносну значимість характеристик природної якості за ступенем їх впливу на економічні результати розробки РКК. Спосіб оцінки ваг одиничних характеристик в абсолютному вигляді базується на визначенні нормуючої функції φi. Для випадку, коли важливо виділити окремі показники

110

де i – ранг одиничної характеристики природної якості, що визначається на основі опитування експертів. З урахуванням присвоєних рангів відносні ваги одиничних характеристик природної якості визначаються за формулою

Після приведення всіх одиничних показників природної якості РКК до безрозмірного вигляду й розрахунку коефіцієнтів вагомості φ(i) обчислюється узагальнений показник природного (рентного) потенціалу родовища. Узагальнений критерій якості РКК є мірою його приближення до еталона [4, 7, 8, 10]. Таким чином, при кваліметричному підході до оцінки якості РКК виконується вимірювання двох видів: абсолютне вимірювання і-тої характеристики та відносне – показника Але якщо величина xi є постійною характеристикою, притаманною кожному природному чиннику, то величина залежить не тільки від самого чинника, але й від вибраної для порівняння бази (еталона). Інакше кажучи, поза вибраним еталоном неможливо говорити про оцінку якості РКК. Ясно, що для родовища корисних копалин, значення одиничних характеристик природної якості якого дорівнюють подібним оптимальним показникам гіпотетичного еталонного РКК, величина для решти РКК величина Далі наведемо приклад оцінки природного потенціалу запасів вугільних шахт, який є показовим для РКК, що розроблюються підземним способом. У результаті анкетного опитування експертів із 17 чинників, що впливають на витрати по процесах, які змінюються безперервно або разом з переміщенням гірничих робіт, відібрані й відранжовані в порядку зменшення вагомості гірничо-геологічні чинники, які є найважливішими

для порівняння об’єктивних умов виробництва: 1) потужність пласта, 2) глибина розробки, 3) кут падіння, 4) насиченість газом, 5) небезпека викидів, 6) сталість бокових порід, 7) водоприплив. Діапазон зміни чинників: 1) потужність пласта (0,6–2,0 м); 2) глибина розробки (200–1 300 м); 3) кут падіння: пологе (0–18°), похиле (19–35°), круто похиле (36–55°), круте (56–90°); 4) насиченість газом: I категорія (до 5 м3/т), II категорія (5–10 м3/т), III категорія (10–15 м3/т), понадкатегорійні (>15 м3/т); 5) небезпека викидів (безпечні, небезпечні); 6) сталість бокових порід (породи, що легко обвалюються, середньої сталості, сталі); 7) водоприплив (100–600 м3/год). Еталонні значення чинників умовної шахти: 1) 2,0 м; 2) 200 м; 3) пологе; 4) I категорія; 5) безпечні; 6) сталі; 7) 100 м3/год. Відібрані чинники вимагають різноманітних методів оцінки їх впливу на витрати з видобування вугілля. Для якісних чинників має значення факт певного дискретного стану (кут падіння) або досягнення певного граничного значення (небезпека по викидах). Поліваріантні чинники перекодуються в інтервалі [0,1] в кількісні з однаковим кроком. На основі вищезазначених вихідних даних проводимо розрахунки абсолютних і відносних ваг чинників й узагальненого показника якості. Абсолютні ваги чинників становлять: 1) 1,0; 2) 1,0; 3) 0,75; 4) 0,5; 5) 0,31; 6) 0,19; 7) 0,11. Σ = 3,86. Відносні ваги чинників дорівнюють: 1) 0,26; 2) 0,26; 3) 0,19; 4) 0,13; 5) 0,08; 6) 0,05; 7) 0,03. Σ = 1. Узагальнений показник якості має такий вигляд

На основі цих чинників проведено комплексну (рейтингова) оцінку природної якості запасів шахт для різних умов, яку для наочності показано в табличному вигляді (табл. 2). Для гіпотетичної шахти, значення одиничних витратоутворювальних природних чинників якої дорівнюють аналогічним еталонним показникам на шахтах України, величина Куз. = 1. Як видно з табл. 2, гірничо-геологічні умови відпрацювання вугільних родовищ у Південно-Африканській Республіці (ПАР) сприятливіші, ніж умови еталонної шахти. Можна припустити, що шахта, яка за сукупністю природних чинників перебуває в гіршому або кращому стані за гірничо-геологічними умовами видобування, має об’єктивно зумовлену меншу або більшу потенційну рентну цінність, яка може бути реалізована в результаті її розробки [3, 8, 9]. За аналогією з вищенаведеним прикладом розрахуємо природну якість деяких залізорудних родовищ України, що розробляються відкритим способом. На основі опитування експертів для оцінки відібрані такі ефектоутворювальні чинники, наведені в таблиці, які відранжовані за порядком убування їх важливості (табл. 3). Розроблений єдиний багатокомпонентний критерій природної якості РКК, який поєднує різноманітні природні характеристики, дає можливість проводити порівняння рентного потенціалу не тільки для фактичних умов на момент оцінки, але й при гіпотетичних варіаціях умов виробництва. Це особливо важливо під час аналізу зміни природної якості запасів рудного поля з переміщенням фронту гірничих робіт, унаслідок чого техніко-економічні показники підприємства змінюються в часі зазвичай у гірший бік. Висновки 1. Оцінка запасів (ресурсів) корисних копалин, особливо на початкових етапах ГРР, є фактично нестабільною формульною експертизою. Тут потрібно виходити з неможливості детермінованої процедури розрахунку чутливості промислового потенціалу РКК. Після визначення ці оцінки

111

Таблиця 2. Кваліметрія вугільних родовищ (чисельний приклад) 1. Вихідні дані Відібрані природні № чинники (за критерієм мінімальних з/п експлуатаційних витрат) 1 Потужність пласта, м 2 Глибина розробки, м 3

Кут падіння, град.

4

Насиченість газом, м3/т

5

Небезпека викидів

6

Сталість бокових порід

7

Водоприплив, м3/год

Характеристики, параметри

Еталонні значення чинників

від 0,6 до 2 2 від 200 до 1 300 200 пологе (0–18), похиле (19–35), пологе круто похиле (36–55), круте (>55) I категорія (до 5), II категорія (5–10), I категорія III категорія (10–15), понадкатегорійні (>15) безпечні, небезпечні безпечні породи, що легко обвалюються, ті, що легко обвалюються середньої стійкості, стійкі від 100 до 600 100

2. Комплексна (рейтингова) оцінка природної якості запасів № з/п 1 2 3 4 5 6 7

Шахта № 1 (Західний Донбас)

Шахта № 2 (Центральний Донбас)

Потужність пласта, м Глибина розробки, м Кут падіння Насиченість газом Небезпека викидів Сталість бокових порід

0,9 250 пологе III категорія безпечна ті, що легко обвалюються

1,4 750 крутопохиле понадкатегорійна небезпечна середньої стійкості

Шахта № 3 (ЛьвівськоВолинський басейн) 0,95 340 пологе III категорія безпечна ті, що легко обвалюються

Водоприплив, м3/год

230

150

300

Куз.

0,67

0,36

0,61

Чинники

формуються на певних допусках і не претендують на сталість у часі, особливо на складно побудованих РКК із замикаючою якістю запасів і важко передбачуваною ринковою кон’юнктурою. Загалом оцінка РКК має містити найважливіші кількісні й якісні геолого-економічні параметри родовищ, ураховувати термін майбутньої розробки, а в разі нестачі геологічної або економічної інформації – визначати можливий промисловий ранг об’єкта (“родовище” – “непромислова мінералізація”). Таким чином, які б якості не мало природне скупчення корисних копалин, воно не може бути названим родовищем доти,

112

Шахта № 4 (ПАР) 2,5 100 пологе негазова безпечна стійкі немає даних 1,04

доки не проведено його геолого-економічну оцінку з урахуванням умов освоєння й виробничих схем експлуатації, пов’язаних з ризиком, меншим, ніж деякий заданий ризик, який для різних критеріїв (зокрема неекономічних) може бути різним. Тому головною рисою постадійної оцінки об’єктів ГРР є динаміко-інформаційний аспект, починаючи від узагальненої прогнозної й закінчуючи експлуатаційною оцінкою природного (рентного) потенціалу РКК.

2. Задача визначення економічної привабливості об’єктів геологорозвідувальних робіт на ранніх стадіях їх вивчення є неоднозначною, складною й багатоплано-

вою. Здебільшого складність геологічного об’єкта не дає змоги суттєво уніфікувати розрахунки й вимагає нестандартних рішень. У зв’язку з цим випливає розуміння оцінної ідеї вивчення гірничо-геологічних характеристик об’єкта ГРР – станів природи, як статистичної гри з нульовою сумою геолога й природи, в якій природа не зацікавлена виграти гру, тобто є пасивним супротивником. Якщо є можливість отримання статистичної інформації щодо розподілу станів природи, зокрема способом дорозвідки, то найкраща стратегія для геолога є байєсовська функція рішення, що максимізує математичне очікування корисності W(θ, a) за будь-якого можливого стану природи. Навіть у разі, коли не вдається знайти апріорного розподілу станів природи, формальне визначення (на основі власного досвіду й інтуїції геолога, гіпотез і пропозицій щодо “поведінки” геологічного середовища тощо) ваг, які виконують роль апріорного розподілу θ∈Ω, допоможе визначити можливі геологічні ризики в рішеннях типу “так” – “ні”.

3. У задачах багатокритеріального вибору перспективних у промисловому відношенні об’єктів ГРР центральна роль надається методам формалізації й порівняння кількісної й якісної геологічної й економічної інформації, які дають змогу для кожної пари об’єктів (e, e′)∈E побудувати (з урахуванням ваг прийнятих критеріїв) відношення переваги, що цьому разі є експертною оцінкою промислової цінності об’єктів ГРР. Важливо, що запропонована процедура забезпечує мінімізацію витрат на знаходження перспективних об’єктів ГРР через вилучення з розгляду на ранніх етапах тих об’єктів, цінність яких викликає сумніви. Небезпека виникає в тих випадках, коли метрика шкал за оціночними критеріями вибирається інтуїтивно, іноді без з’ясування відправних обмежень технологічного характеру, зовнішніх умов й інших причин, що перешкоджають ефективному освоєнню РКК.

4. Мірою економічної цінності запасів корисних копалин є гірнича рента, яка створюється під час оптимального режиму експлуатації РКК. При вартісній оцінці

Таблиця 3. Кваліметрія залізорудних родовищ (чисельний приклад) № з/п 1 2 3 4 5

Відібрані природні чинники (за критерієм мінімуму експлуатаційних витрат) Коефіцієнт розкриву, м3/т Загальний уміст металу в руді, % Промислові запаси сировини, млн т Складність геологічної будови Водоприплив, м3/год Куз.

Родовища залізистих кварцитів Характеристики, параметри

Інгулецьке

Петрівське

Ганнівське

2,2–0,4*

0,4

1,1

0,9

22–42*

32,4

33,5

34,3

600–1500*

1280

600

1195

група I*–IV

II

II

IІ

1 200–1 300*

800

550

350

0,72

0,48

0,68

Примітки: * Оптимальні значення чинників гіпотетичного родовища. Абсолютні ваги чинників: φ1=1,0; φ2=1,0; φ3=0,75; φ4=0,5; φ5=0,31; Відносні ваги чинників: φ(1)=0,28; φ(2)= 0,28; φ(3)= 0,21; φ(4)= 0,14; φ(5)= 0,09;

. .

113

з урахуванням чинника часу складно обґрунтувати механізм формування показників ефективності виробництва, оскільки результати виробничого процесу, відокремлені від конкретних особливостей технологічних рішень з урахуванням гірничотехнічних і ресурсних обмежень, набувають позасистемну оцінку. Принаймні, причинно-наслідкові відношення між джерелами утворення ренти I і II не можуть бути ідентифіковані до об’єкта оцінки. Одним з можливих способів вирішення такої задачі є побудування комплексного багатокомпонентного показника природної якості РКК на основі принципів кваліметрії. Це робить можливим заміну оцінок власне показників ефективності порівнянням чинників, що їх визначають, – природних і технологічних. Перехід до порівняння аргументів критеріальних показників ефективності надає можливість задавати певні варіації об’єктивних умов виробництва, що важливо під час аналізу поточного стану й прогнозування зміни якості МСБ за видами корисних копалин, підготовки об’єктів для ліцензування, визначення розмірів плати за користування надрами. ЛІТЕРАТУРА 1. Лаповский Д. М. К вопросу оценки приоритетных направлений научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов/Д. М. Лаповский, А. И. Левченко, А. М. Пидтилок//Строительные материалы и изделия. – 2005. – № 4. – С. 18–20.

2. Левченко А. К вопросу многокритериального выбора перспективных объектов на начальных этапах изучения и оценки месторождений/А. Левченко, А. Пидтилок//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2003. – № 2. – С. 116– 122.

3. Левченко О. Досвід побудування виробничих функцій для шахт Донбасу/О. Левченко, О. Підтілок//Вісник КНУ ім. Тараса Шевченка. Серія “Геологія”. – 2006. – № 37. – С. 13–16.

4. Левченко О. І. Формування рентних платежів за користування надрами (концептуальний підхід)/О. І. Левченко, Б. І. Малюк, О. М. Підтілок//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2007.

– № 2. – С. 214–219.

5. Левченко А. Статистические игры на начальних этапах геологического изучения

114

недр и оценки природного (рентного) потенциала месторождений/А. Левченко, А. Пидтилок//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2007.

– № 4. – С. 86–95.

6. Левченко А. Современные методы и проблемы экономической оценки месторождений на этапах геологоразведочных работ/ А. Левченко, А. Пидтилок//Мінеральні ресурси України. – 2008. – № 2. – С. 31–36.

7. Левченко А. И. Об использовании принципов квалиметрии для оценки природного рентного потенциала месторождений полезных ископаемых/А. И. Левченко//Сучасні економічні можливості розвитку та реалізації мінерально-сировинної бази України і Росії в умовах глобалізації ринку мінеральної сировини: матеріали міжнар. наук.-практ. конф. (Київ, 21–23 червня 2005 р.). – К.: ІГН, 2005.

– 310 с.

8. Левченко А. И. К вопросу оценки природного потенциала месторождений минерального сырья/А. И. Левченко, А. М. Пидтилок//Актуальні проблеми формування рентної політики в сучасних умовах. – К.: РВПС НАНУ, 2007. – Ч. ІІ. – С. 49–56.

9. Левченко А. И. Влияние технического уровня производства на экономическую оценку запасов полезного ископаемого/А. И. Левченко//Прикладна геологічна наука сьогодні: здобутки та проблеми: Матеріали Міжнар. наук.-техн. конф. (Київ, 5–6 липня 2007 р.).

– К.: УкрДГРІ, 2007. – С. 223–224.

10. Пидтилок А. Построение комплексного показателя природной ценности (потенциала) месторождения на основе теории статистических игр/А. Пидтилок, А. Левченко//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2004. – № 1.

– С. 119–125.

11. Пидтилок А. К вопросу учета неопределенности и риска при освоении месторождений/А. Пидтилок, А. Левченко//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2005. – № 2. – С. 173–183.

12. Пидтилок А. Специфика поисков, разведки и оценки месторождений твердых полезных ископаемых на современном этапе/ А. Пидтилок, А. Левченко//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2008. – № 1. – С. 121–129.

REFERENCES 1. Lapovskij D. M., Levchenko A. I., Pidtilok А. М. To a question of an estimation of priority directions of scientific and technical progress in the industry of building materials//Stroitelnyе materialy i izdelija. – 2005. – № 4. – P. 18–20. (In Russian).

2. Levchenko A., Pidtilok A. To a question multi-criteria a choice of perspective objects at the initial stages of studying and an estimation of deposits//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2003. – № 2. – P. 116–122. (In Russian).

3. Levchenko O., Pidtilok O. Experience of construction of production functions for mines (shafts) of Donbass//Visnyk Кyivskoho natsionalnoho universytetu im. Т. Shevchenka. Seriia “Heolohiia”. – 2006. – № 37. – P. 13–16. (In Ukrainian).

4. Levchenko О. І., Маlyuk B. І., Pidtilok O. M. Formation of rent payments for use of bowels (the conceptually)//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI.– 2007. – № 2. – P. 214–219. (In Ukrainian).

5. Levchenko A., Pidtilok A. Statistic game on the begining stages of geological studying of subsurfaces and estimations of natural (rent) potential of deposits//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2007. – № 4. – P. 86–95. (In Russian).

6. Levchenko A., Pidtilok A. Modern methods and problems of an economic estimation of deposits at stages of prospecting works//Mineralni resursy Ukrainy. – 2008. – № 2. – P. 31–36. (In Russian).

7. Levchenko A. I. About use of principles qualimetria for an estimation of natural rent potential of deposits of minerals//Suchasni ekonomichni mozhlyvosti rozvytku ta realizatsii mineralno-syrovynnoi bazy Ukrainy i Rosii v umovakh hlobalizatsii rynku mineralnoi syrovyny: Materialy

Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (Kyiv, 21–23 chervnia 2005 roku). – Кyiv: GSI, 2005. – 310 p. (In Russian).

8. Levchenko A. I., Pidtilok A. M. To a question of an estimation of natural potential of deposits of minerals//Aktualni problemy formuvannia rentnoi polityky v suchasnykh umovakh. – Кyiv: RVPC NANU, 2007. – P. ІІ. – P. 49–56. (In Russian).

9. Levchenko A. I. Influence of a technological level of manufacture on an economic estimation of stocks of a useful mineral//Prykladna heolohichna nauka cogodni: zdobytky ta problemy: Materialy Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii (Kyiv, 5–6 lypnia 2007 roku). – Кyiv: UkrDHRI, 2007. – P. 223–224. (In Russian).

10. Pidtilok A., Levchenko A. Creation of a complex parameter of natural value (potential) of a deposit on the basis of the theory of statistical games//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2004. – № 1. – P. 119–125. (In Russian).

11. Pidtilok A., Levchenko A. To a question of the account of uncertainty and risk at development of deposits//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI.– 2005. – № 2. – P. 173–183. (In Russian).

12. Pidtilok A., Levchenko A. Specificity of searches, investigations and estimations of deposits of solid minerals at the present stage//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2008. – № 1. – P. 121– 129. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 24.11.2015.

А. И. Левченко, Украинский государственный геологоразведочный институт, levchenko_al@mail.ru ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ПРИРОДНОГО (РЕНТНОГО) ПОТЕНЦИАЛА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Исследованы теоретические, методологические и практические аспекты числовой оценки природного (рентного) потенциала месторождений полезных ископаемых. Разработана и опробована на примере рудных месторождений, добыча в которых ведется подземным способом, методология оценки допустимого риска определения экономического потенциала объектов МСБ. Усовершенствовано метод многокритериального (многофакторного) выбора перспективных объектов минерально-сырьевой базы, который апробирован на примере месторождений, разрабатываемых открытым способом. Разработан метод сравнения объективных условий производства по совокупности природных факторов, который опробовано на примере угольных шахт. Определение результатов взаимодействия горнодобывающего производства с геологической средой базируется на оценке суммарного влияния природных факторов, часть из которых содействует повышению эффективности производства, а другие приводят к ее снижению. Разработанные и усовершенствованные методы и модели оценки природного (рентного) потенциала месторождений твердых полезных ископаемых могут быть использованы при решении задач целесообразности дальнейшей разведки и промышленной раз-

115

работки месторождения, стоимостной их оценки и дифференцированного подхода к налогообложению в сфере геологического изучения и использования недр. Ключевые слова: геолого-экономическая оценка, статистические игры, природный (рентный) потенциал, многокритериальный (многофакторный) выбор, квалиметрия.

А. I. Levchenko, Ukrainian State Geological Research Institute (UkrSGRI), levchenko_al@mail.ru THEORETICAL, METHODOLOGICAL AND PRACTICAL ASPECTS OF THE ASSESSMENT NATURAL (RENT) POTENTIAL OF MINERAL DEPOSITS Theoretical, methodological and practical aspects of a numerical assessment of natural (rent) potential of mineral deposits are investigated.

It is developed and tested on the example of ore a field production in which is conducted in the underground way, methodology of an assessment of admissible risk of determination of economic potential of objects of MSB. It is improved a method of a multicriteria (multiple-factor) choice of perspective objects of mineral resources which is approved on the example of fields. Developed in the open way. The method of comparison of objective conditions of production on set of natural factors which it is tested on the example of coal mines is developed. Definition of results of interaction of mining production with the geological environment is based on an assessment of total influence of natural factors the part from which promotes production efficiency increase, and others lead to its decrease.

The developed and advanced methods and models of an assessment of natural (rent) potential of fields of solid minerals can be used at the solution of problems of expediency of further investigation and industrial development of a field, their cost assessment and the differentiated approach to the taxation in the sphere of geological studying and use of a subsoil.

Keywords: geological and economic assessment, statistical games, natural (rent) potential, multicriteria (multiple-factor) choice, qualimetry.

116

УДК 551.24:551.7 (477)

М. М. Костенко, д-р геол. наук, провідний науковий співробітник (Український державний геологорозвідувальний інститут), nrsggs@ukr.net, В. М. Аврамець, провідний геолог (Причорномор ДРГП), avm1957@ukr.net, Л. М. Шутенко, науковий співробітник (Український державний геологорозвідувальний інститут), nrsggs@ukr.net, А. І. Іванов, провідний геолог, Ф. В. Кобець, головний геолог (Причорномор ДРГП), pgrgp@ukr.net

ТЕКТОНІКА ДОКЕМБРІЙСЬКОГО КРИСТАЛІЧНОГО ФУНДАМЕНТУ БІЛОЦЕРКІВСЬКО-ОДЕСЬКОЇ СТРУКТУРНО-ФОРМАЦІЙНОЇ ЗОНИ Білоцерківсько-Одеська структурно-формаційна зона (СФЗ) охоплює два самостійні геоструктурні елементи Українського щита: Бузько-Росинський мегаблок і Голованівську шовну зону. Бузько-Росинський мегаблок разом з його південно-західним схилом – це єдина тектонічна структура гетерогенної будови, яка характеризується поздовжньою зональністю, зумовленою клавішно-блоковою будовою з різним рівнем ерозійного зрізу докембрійських утворень. У його складі виділяються три блоки І порядку: Росинсько-Тікицький (північний), Середньобузький (центральний) і Дністровсько-Одеський (південний); останній є продовженням мегаблока в схиловій частині щита (фундаменті Молдавської плити). Крайові блоки складені винятково супракрустальними утвореннями неоархейської росинсько-тікицької серії й розвиненими по ній ультраметагенними плагіогранітоїдами тетіївського комплексу, а Середньобузький блок – як палеоархейськими, так і неоархейськими (в крайових трогових структурах) утвореннями, що є свідченням прояву деструктивних процесів у межах цього блока в неоархейський час під час формування верхнього структурного поверху. Голованівська шовна зона відзначається досить складною внутрішньою будовою, зумовленою поєднанням здавлених блоків, скиб, лінійних складок і численних розривних порушень. Такі особливості внутрішньої структури зони засвідчують про довготривале її формування в геодинамічних умовах стиснення з широким проявленням підкидо-насувних дислокацій. У геодинамічному аспекті Білоцерківсько-Одеська СФЗ являє собою неоархейську проторифтогенно-спредингову структуру, закладену на палеоархейській протоконтинентальній корі, формування якої пов’язано із зародженням у нижній мантії суперплюма неоархейської генерації, з широким проявленням на кінцевій стадії підкидо-насувних дислокацій. Ключові слова: Український щит, Білоцерківсько-Одеська структурно-формаційна зона, Бузько-Росинський мегаблок, Голованівська шовна зона, неоархей, геодинаміка, проторифтогенно-спредингова структура.

Вступ Білоцерківсько-Одеська (Брусилівсько-Одеська) структурно-формаційна зона (СФЗ) простягається в субмеридіональному напрямку в західній час-

тині Українського щита (УЩ) і його схилу (ближче до його осьової частини). Уперше Брусилівсько-Одеську зону виділили Я. М. Бєлєвцев й А. К. Прусс [2], а пізніше уявлення про неї як самостійного геострук-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© М. М. Костенко, В. М. Аврамець, Л. М. Шутенко, А. І. Іванов, Ф. В. Кобець, 2015

117

турного елементу УЩ, але вже під назвою Білоцерківсько-Одеська зона, розвивалось у працях Г. І. Каляєва, А. К. Прусса, В. Б. Соллогуба, М. А. Ярощука, М. М. Доброхотова й інших дослідників. У структурно-тектонічному плані спочатку вона розглядалась як складний синклінорій, складений породами, молодшими за такі самі східного й західного обрамлення структури. Г. І. Каляєв [13, 15] вважав цю зону однією з гілок Криворізької геосинкліналі. В. Б. Соллогуб зі співавторами [26] виділяв її як протерозойську геосинклінальну гілку чи систему (ЯдловськоОдеську), що розділяє Кіровоградський і Подільський протоплатформні блоки. М. М. Доброхотов [8] розглядав Білоцерківсько-Одеську зону як західне крило Інгуло-Інгулецького синклінорію, а наявність криворізьких розрізів у цій зоні цей автор вважав недостатньо аргументованим. Таким чином, дослідники докембрію УЩ вже давно відзначають відмінності геологічної будови кристалічного фундаменту цієї зони, які полягають насамперед у розвитку у верхній частині її розрізу порід, молодших за її обрамлення. Утім основою для стратиграфічних побудов до 2003 р. слугувало геологічне районування, яке передбачало виділення в геолого-структурній схемі геологічних районів: Північно-Західного, ДністровськоБузького, Росинсько-Тікицького, ІнгулоІнгулецького, Середньопридніпровського й Приазовського (за принципом поширення певних стратигенних метаморфічних утворень, в основному в ранзі серій). Ця схема районування досить кардинально відрізнялась від одночасно існуючих схем тектонічного районування – не тільки за назвою геологічних районів і відповідних їм геотектонічних елементів, але й за своєю змістовною частиною; особливо це стосується західної частини УЩ. Незважаючи на це, під час виконання регіональних геологічних досліджень мав місце двоякий підхід до районування УЩ: під час стратиграфічних побудов використовувались геологічні райони, а під час

118

опису тектоніки – мегаблоки. Для створення єдиної геолого-структурної основи як для стратиграфічних, так і тектонічних побудов під час проведення регіональних геологічних досліджень ми [9] запропонували перейти на єдину геотектонічну основу побудови кореляційної стратиграфічної схеми докембрійських утворень. За основу такої схеми районування була взята тектонічна схема мегаблокового поділу щита Г. І. Каляєва зі співавторами [14], з деякими змінами стосовно назв окремих мегаблоків (за працями [16, 28, 29]) і з залученням як самостійних структурних елементів, рівноцінних мегаблокам, міжмегаблокових шовних зон. У зв’язку з цим потрібно зазначити, що ще раніше, утім про паралельне використання поряд з геологічним районуванням для других цілей (зокрема й для складання легенд центральноукраїнської серії аркушів Держгеолкарти-200) тектонічного районування УЩ, висловлював пропозицію В. П. Кирилюк [17]. Рішенням ранньодокембрійської секції Національного стратиграфічного комітету (НСК) (2003 р.) [20] ця пропозиція щодо переходу на геотектонічний принцип районування УЩ для стратиграфічної кореляції нижньодокембрійських утворень з виокремленням шести мегаблоків і трьох шовних зон загалом була підтримана (з поправками стосовно назв деяких геотектонічних елементів, в які був покладений історико-географічний принцип). Однак, для західної частини УЩ (західніше Інгульського мегаблока) ця пропозиція не була врахована, чим була допущена велика помилка – наявні тут геологічні райони, які територіально зовсім не збігаються з мегаблоками, без будь-яких змін їх контурів і потрібного для цього тектонічного обґрунтування просто штучно були переведені в ранг мегаблоків [18]. Згідно із запропонованим районуванням УЩ [9] у межах БілоцерківськоОдеської СФЗ розміщені два самостійні геоструктурні елементи щита: БузькоРосинський мегаблок і Голованівська шовна зона. За нині ж діючою схемою

геолого-структурного районування [20], як і за останньою тектонічною картою [27], в межах зазначеної СФЗ розміщені Росинсько-Тікицький мегаблок (у його межах поширена неоархейська росинськотікицька серія) і складної конфігурації східна частина Дністровсько-Бузького мегаблока, в межах якої на докембрійському зрізі ділянками трапляється палеоархейський ендербіт-гранулітовий структурноформаційний комплекс. Дотримуючись такої схеми районування західної частини УЩ, водночас дослідники відзначали, що структура Дністровсько-Бузького мегаблока є неоднорідною: західна частина, що належить до Подільського блока, за своєю будовою відрізняється від східної частини, яка є продовженням БілоцерківськоОдеської геосинклінальної зони [3], або Росинсько-Тікицький район можна представити як опущену частину колись єдиного Бузько-Росинського мегаблока [28]. Мета цієї статті – обґрунтування правомірності виділення в межах західної частини УЩ двох самостійних геоструктурних елементів: Бузько-Росинського мегаблока й Голованівської шовної зони, які є складовими частинами БілоцерківськоОдеської СФЗ. Важливе значення для розуміння обґрунтованості виділення зазначених геоструктурних елементів має вивчення геологічної будови південної частини СФЗ (південно-західного схилу щита), тобто фундаменту Молдавської плити (Дністровсько-Одеського блока [4]) (рис. 1). Геологічна будова основних геоструктурних елементів Білоцерківсько-Одеської СФЗ Бузько-Росинський мегаблок відмежовується на заході від Волинського Чорнобильською й Брусилівською тектонічними зонами, а від Подільського – Немирівською; на сході від Інгульського – Ядлово-Трахтемирівською зоною розломів і Голованівською шовною зоною, з якою безпосередньо межує по Тальнівсько-Гвоздавському розлому (рис. 1). Південною його границею з

Дністровсько-Одеським блоком фундаменту Молдавської плити слугує Подільська тектонічна зона. Варто зазначити, що під такою назвою як самостійний геоструктурний елемент УЩ цей мегаблок уперше запропонував виокремити І. Б. Щербаков та ін. [28]. Пізніше його виділення підтримали й додатково обґрунтували й інші дослідники [1, 9, 16–19, 21–24]. Проте в геоструктурному районуванні чинної офіційної хроностратиграфічної схеми північна його частина виділяється як самостійний Росинсько-Тікицький мегаблок, а південна (середньобузька) – входить до складу Дністровсько-Бузького мегаблока [20]. Підставою для виокремлення самостійного Бузько-Росинського мегаблока при тектонічному районуванні УЩ слугують такі геологічні факти [21–24]: 1) структурна єдність мегаблока, яка добре проявлена на картах гравітаційного й магнітного полів України [10]; 2) двоярусна будова мегаблока (на відміну від одноярусного сусіднього із заходу – Подільського): нижній ярус цієї структури представлений палеоархейським грануліто-гнейсовим (дністровсько-бузька серія), а верхній – неоархейськими амфіболіт-грануліто-гнейсовим (бузька) й амфіболіт-гнейсовим (росинсько-тікицька серія) стратигенними структурно-речовинними комплексами; 3) розвиток зон деструкції, проявлених у неоархейський час у крайових частинах навіть найбільш підвищеного горст-антиформного підняття мегаблока (Кодимський блок ІІ порядку), складеного переважно палеоархейським ендербітгранулітовим структурно-формаційним комплексом, які представлені троговими структурами, виповненими неоархейськими стратигенними утвореннями. За особливостями геологічної будови поверхні кристалічного фундаменту й глибинною будовою земної кори, а також за неоднорідностями прояву в геофізичних полях зазначений мегаблок поділяється на два блоки І порядку: РосинськоТікицький (північний) і Середньобузький

119

Рис. 1. Тектонічна схема фундаменту Білоцерківсько-Одеської СФЗ (за працею [24] з доповненнями) Росинсько-Тікицький блок І порядку: 1 – Білоцерківський блок ІІ порядку (Іа – Фастівський й Іб – Бориспільський блоки ІІІ порядку); 2 – Уманський блок ІІ порядку. Середньобузький блок І порядку: 3 – Гайсинський блок ІІ порядку (ІІІа – Тульчинський і ІІІб – Теплицький блок ІІІ порядку); 4 – Кодимський блок ІІ порядку (IVа – Вапнярський, IVб – Павлівський, IVв – Ольгопільський і IVг – Завалівсько-Ананьївський блоки ІІІ порядку); 5 – Дністровсько-Одеський блок І порядку (кристалічний фундамент Молдавської плити); 6 – блоки (структурно-формаційні підзони), в яких поряд з утвореннями нижньоархейського ендербіт-гранулітового структурно-формаційного комплексу поширені породи бузької й росинсько-тікицької серій неоархею; 7 – зони глибинних розломів (а – І рангу, б – ІІ рангу); 8 – Бандурівський гравітаційний максимум; 9 – синформні структури, складені неоархейськими породами карбонат-метабазит-залізисто-кременистої формації (1 – Воронково-Косницька (Немирів-Воронково-Страшівська зона), 2 – Білокам’янська, 4 – Ананьївська, 5 – Фрунзівська). Зони розломів (цифри в кружках): 1 – Центральнокоростенська, 2 – Звіздаль-Заліська, 3 – Чорнобильська, 4 – Дарницька, 5 – Ядлово-Трахтемирівська, 6 – Брусилівська, 7 – Андрушівська, 8 – Немирівська, 9 – Дашівська, 10 – Хмільницька, 11 – Тальнівська, 12 – Ободівська, 13 – Гайворонська, 14 – Первомайська, 15 – Подільська, 16 – Котовська, 17 – Гвоздавська, 18 – Одеська

120

(південний) [9]. Інші дослідники за результатами геофізичних досліджень вважають їх самостійними Росинським і Бузьким мегаблоками [11, 12]. Підставою для цього слугує різниця в характері геофізичних полів, що є свідченням того, що вони значно відрізняються між собою й за геологічною будовою не тільки на приповерхневому, а й глибинному рівні. А тому вказані мегаблоки, на думку цих авторів, не можна об’єднувати в єдину структуру. Продовженням Бузько-Росинського мегаблока на південно-західному схилі щита є Дністровсько-Одеський блок (рис. 1), який водночас є фундаментом Молдавської плити. Середньобузький блок І порядку відрізняється від північніше розміщеного Росинсько-Тікицького широким розвитком у його межах утворень палеоархейського ярусу, підвищеним рівнем напруженості магнітного й гравітаційного (утворене трьома великими гравітаційними максимумами: Бандуринським, Кодимським і Гайсинським) полів, мозаїчним характером магнітного поля з поширеними аномаліями ізометричної й еліпсоподібної форми, підвищеною потужністю земної кори (50–65 км проти 40– 45 км). У цьому блоці І порядку за особливостями геологічної будови й геофізичних полів вирізняються два блоки ІІ порядку: Кодимський і Гайсинський (рис. 1). Кодимський блок ІІ порядку розміщений у крайній південній частині БузькоРосинського мегаблока. З південного заходу блок обмежений Подільською, а з північного сходу – Ободівською й Гайворонівською зонами розломів. Варто зазначити, що в літературі він відомий як Гайворонський блок. Однак ця його назва – досить невдала, оскільки смт Гайворон розміщений за межами цієї структури (в межах Гайсинського блока). Загалом на рівні ерозійного зрізу блок характеризується складною геологічною будовою, що відображається відповідно і в складній структурі геофізичних полів. Від сусідніх блоків відрізняється високим рівнем напруженості гравітаційного й

магнітного полів і контрастно вираженою мозаїчністю магнітного поля – через наявність великої кількості максимумів ΔТа ізометричної й еліпсоподібної форм, які спричинені виходами на сучасний ерозійний зріз порід метабазитового складу. Геологічну основу цього блока складають граніти палеопротерозойського побузького комплексу, серед яких у вигляді еродованих ядер антиформних структур поширені ендербіти гайворонського комплексу. Серед тих та інших часто трапляються скіаліти метаморфічних порід палеоархейської дністровсько-бузької серії. У східній його частині виокремлено Завалівсько-Ананьївський блок ІІІ порядку (структурно-формаційна підзона) [21, 23], східну частину якого раніше дослідники виділяли як Синицівська зона, або “протока” [29], Саврансько-Синицівська підзона [5], Тилігульський блок [7]. У Завалівсько-Ананьївському блоці поряд з метаморфічними породами палеоархейської дністровсько-бузької серії й ендербітами гайворонського комплексу розвинені метаморфічні утворення неоархейських бузької й росинсько-тікицької серій, а так само ультраметаморфічні гранітоїди тетіївського й двопольовошпатові граніти уманського й побузького комплексів. У його межах містяться найінтенсивніші гравітаційні аномалії – Бандурівський та Ананьївський гравітаційні максимуми (синформні структури) (рис. 1), в ядерних частинах яких розміщуються неоархейські метаморфічні утворення бузької серії й метагаброїди капітансько-деренюхінського комплексу. Для ЗавалівськоАнаньївського блока характерним є поширення ізометричної, еліпсоподібної й лінійної форм складчастості. Лінійні синформи субмеридіонального простягання нарівні з неоархейськими утвореннями бузької серії складені гнейсами, кристалічними сланцями й амфіболітами мизинівської й лисянської товщ росинсько-тікицької серії й породами карбонатно-залізисто-кременистого складу володарськобілоцерківської товщі. Купольні структу-

121

ри представлені гранітоїдами тетіївського комплексу. У центральній частині Кодимського блока розміщені подібні за речовинним складом, але невеликі за розмірами окремі Кідрасівська й Білокам’янська синформні структури ізометричної форми (рис. 1), складені типовими для бузької серії метабазитами, карбонатними й залізисто-кременистими породами. Подібні до Завалівсько-Ананьївської накладені неоархейські структури, в яких поширені утворення амфіболітгранулітової й амфіболітової фацій метаморфізму, виділяються і в західній частині Кодимського блока – в межах Вапнярського блока ІІІ порядку (або структурно-формаційної підзони), і південній частині самої Немирівської тектонічної зони. Вапнярська підзона характеризується розвитком різних розмірів куполоподібних структур овальної й округлої форми, в облямуванні яких поряд з метаморфітами дністровсько-бузької розвинені породи бузької серії, які представлені нерозчленованою товщею амфібол-піроксенових гнейсів і кристалічних сланців, і вище залеглою хащувато-завалівською світою, складеною пачкою перешарування гнейсів і кристалічних сланців з метабазитами, кальцифірами й піроксен-магнетитовими кварцитами залізорудної формації . У межах Вапнярського блока так само виокремлюється субмеридіональна Воронково-Косницька синформна зона (за даними молдавських геологів ранньопротерозойська Немирів-ВоронковоСтрашівська рифтогенна зона/трогова депресія), складена метаефузивами основного складу, магнезіальними кальцифірами й залізисто-кременистими породами, характерними для бузької серії району Середнього Побужжя, а саме для Саврансько-Синицівської підзони, а також асоціюючими з ними інтрузивними утвореннями – метаультрабазитами й метагабро-піроксенітами [4, 25 та ін.]. Таким чином, зони розвитку порід бузької й росинсько-тікицької серій у межах Кодимського блока, як і в сусід-

122

ній Голованівській шовній зоні [30], в генетичному відношенні являють собою сильно еродовані депресійні палеотрогові зони, що сформувалися в геодинамічних умовах проторифтогенезу, і є накладеними структурами на кратонізований палеоархейський субстрат. Гайсинський блок ІІ порядку обмежений Ободівською й Дашівською (на північному сході) розломними зонами. Від Кодимського блока відрізняється відносно дещо зниженими гравітаційним і магнітним полями, але в ньому загалом ще зберігається мозаїчний характер структури магнітного поля. У межах Гайсинського блока чітко виокремлюються два блоки ІІІ порядку: Теплицький і Тульчинський (рис. 1). Для південного Тульчинського блока характерний широкий розвиток утворень палеоархейського грануліт-ендербітового структурно-формаційного комплексу, серед пізніше розвинутих по ньому гранітоїдів побузького комплексу. Геологічну основу північного Теплицького блока утворюють граніти уманського комплексу, яким властиве від’ємне магнітне поле. На фоні останнього виокремлюються лінійні позитивні аномалії субширотного до північно-східного простягання в східній частині й до північно-західного – в західній, зумовлені ультраметаморфічними гранітоїдами гайсинського й тетіївського комплексів з частими скіалітами амфіболітів росинсько-тікицької серії. У східній частині Теплицького блока також виокремлюються ланцюжки кулісно розміщених позитивних аномалій, спричинених пачками діафторованих метаморфітів палеоархейської дністровсько-бузької серії, які згруповані в три зони завширшки 2–5 км і протяжністю до 20 км субширотного простягання, що являють собою релікти антиформних складок північно-східної орієнтації. Між цими позитивними структурами розміщені брахісинформні споруди, складені гранітами тетіївського комплексу з частими скіалітами росинсько-тікицької серії.

Росинсько-Тікицький блок І порядку складається з двох блоків ІІ порядку: Уманського й Білоцерківського [21] (рис. 1). Уманський блок характеризується зниженим рівнем напруженості гравітаційного й магнітного полів і значно простішою їх внутрішньою структурою. На фоні відносно спокійного магнітного поля виокремлюються численні максимуми ізометричної й лінійно витягнутої форми, переважно меридіонального й північнозахідного простягання. Південна частина Уманського блока складена гранітами однойменного масиву, серед яких у вигляді ерозійних виходів спостерігаються плагіогранітоїди тетіївського комплексу й метаморфіти росинсько-тікицької серії. Для центральної частини блока характерне приблизно рівне співвідношення ультраметаморфічних утворень тетіївського й уманського комплексів. У північній частині зазначеного блока відзначається часте чергування ділянок, представлених гранітами уманського й плагіогранітами тетіївського комплексів, за переважанням складових першого комплексу. Варто зазначити, що внаслідок широко проявленої в межах блока ультраметаморфічної гранітизації стратигенних метаморфічних порід, супракрустальні утворення збереглися лише у вигляді невеликих останців різних розмірів і форм серед гранітоїдів. Вони виділяються як лінзоподібні синформи (завширшки 4–6 км і протяжністю до 8–15 км) – фрагменти глибокоеродованих структур, які збереглися від гранітизації. Білоцерківський блок складної форми займає північну частину БузькоРосинського мегаблока. Від Уманського блока відокремлюється Центральнокоростенською тектонічною зоною й за геофізичними даними відрізняється сильніше диференційованими полями. У його межах розміщений Фастівський гравітаційний максимум і Бориспільський магнітний мінімум. За їх територіальним поширенням у межах зазначеного блока

можна виокремити відповідно два блоки ІІІ порядку, розмежовані по меридіональному Дарницькому розлому. Східний Бориспільський блок в основному характеризується слабодиференційованими й слабоградієнтними магнітним і гравітаційним полями. У геологічній будові цього блока провідна роль належить гранітам уманського комплексу. Вважається [12], що Бориспільський гравітаційний мінімум зумовлений наявністю на деякій глибині порід рапаківігранітної формації й цей мінімум на заході з’єднується з Коростенським, а на сході з Корсунь-Новомиргородським регіональними мінімумами (плутонами). У межах західного Фастівського блока гравітаційне й магнітне поля сильно диференційовані й знакозмінні. У його будові беруть участь переважно гранітоїди тетіївського комплексу, які насичені останцями й реліктами гнейсів росинсько-тікицької серії й габроїдів юрівського комплексу. Дністровсько-Одеський блок І порядку охоплює південний фланг БілоцерківськоОдеської СФЗ (рис. 1), який являє собою південно-західне занурення УЩ, що входить до складу фундаменту північно-східного крила Волино-Подільської плити, яка водночас традиційно виділяється як Молдавська плита. Межа блока на півночі проходить по Подільській тектонічній зоні. Згідно зі схемою тектонічного районування фундаменту Молдавської плити [4] виокремлюються два геоблоки: західний Подільсько-Молдавський і східний – Дністровсько-Одеський, межа між якими проходить по НемирівськоВоронковському розлому субмеридіонального простягання. Дотримуючись правила пріоритету, ми зберігаємо в статті назви цих блоків. На думку молдавських геологів [4], зазначені блоки є частинами (продовженням) відповідно двох мегаблоків УЩ: Подільського й ДністровськоБузького (в нашому розумінні БузькоРосинського). Загалом геологічну будову основи Молдавської плити вивчено ще дуже слабо. За наявними даними [4], для Подільсько-Молдавського блока харак-

123

терним є переважання в його геологічній будові палеоархейських супракрустальних утворень над нижньопротерозойськими (за нинішньою стратифікацією УЩ – неоархейськими) бузької серії. У Дністровсько-Одеському блоці, навпаки, переважають метаморфічні утворення неоархейської бузької серії, представленої кошаро-олександрівською й хащувато-завалівською світами, а також нерозчленованими утвореннями здогадно синицівської світи (за нинішніми уявленнями лисянської товщі неоархейської росинськотікицької серії). Ультраметаморфічні утворення представлені гранітами й мігматитами подільського й бердичівського комплексів, які утворюють великі поля й зони. Інтрузивні утворення мають незначне поширення й представлені невеликими тілами основного й ультраосновного складу. Немирівсько-Воронковська розломна зона, яка є західним обмеженням блока, виділяється по космознімках. У геологічному плані для неї характерним є переважний розвиток неоархейських утворень хащувато-завалівської світи, які виповнюють протяжні грабеноподібні структури. Східним обмеженням ДністровськоОдеського блока молдавські геологи вважають подібну за будовою, але більшу за розмірами (до 20–40 км завширшки) й яскраво виражену Фрунзівсько-Арцизьку розломну зону [4]. Вона утворена серією кулісоподібних розломів, які фіксуються за геологічними й геофізичними даними. З нею пов’язані залізорудні прояви й низка магнітних аномалій. Проте за нашими даними межа проходить дещо східніше, по Гвоздавському розлому [7, 21, 24]. На думку ж В. А. Єнтіна [12], за геофізичними ознаками (за різким зниженням напруженості гравітаційного й магнітного полів і зміною характеру структури аномалій) не вдається продовжити мегаблоки як єдині геоструктури з однорідними полями за межі Подільської зони розломів у південному напрямку. Однак, проведені новітні дослідження з ГДП-200 в зоні стику УЩ і його схилу до-

124

вели належність їх до єдиних регіональних структур Білоцерківсько-Одеської СФЗ: Голованівської шовної зони (аркуш “Любашівка” [7]) і Бузько-Росинського мегаблока (аркуш “Котовськ”: А. І. Іванов та ін., 2014 р.). У межах аркуша “Котовськ” щит і його схилова частина чітко розмежовуються по Подільській тектонічній зоні (рис. 2). На півночі аркуша спостерігається південна частина Кодимського блока ІІ порядку з його неоднорідною будовою, про що вже йшлося вище. На південь від зазначеного тектонічного порушення закартовано зовсім іншу будову території. У ній серед стратигенних метаморфічних утворень домінуючу роль відіграє росинсько-тікицька серія. При цьому західна й східна частина, які виділяються як блоки ІІІ порядку – Ягорлицький і Мардарівський, розділені меридіональним Котовським розломом (рис. 2), дещо відрізняються між мобою за геологічною будовою, що є свідченням різного рівня їх ерозійного зрізу. Так, Ягорлицький блок складений стратигенними метаморфічними утвореннями мизинівської товщі росинськотікицької серії, представленими амфіболітами й амфіболовими гнейсами. По них розвиваються ультраметаморфічні плагіогранітоїди неоархейського тетіївського комплексу й локально трапляються масиви двопольовошпатових сублужних гранітів уманського комплексу. Гравітаційне й магнітне поля в межах блока спокійного характеру від’ємного знаку, напруженість яких збільшується до країв структури. А домінуючими стратигенними утвореннями Мардарівського блока є утворення лисянської товщі – верхньої частини розрізу росинсько-тікицької серії. Локально трапляються тіла мизинівської товщі. Ультаметаморфічні утворення представлені неоархейськими плагіогранітоїдами тетіївського комплексу й протерозойськими гранітами побузького комплексу, які містяться приблизно в рівних співвідношеннях. Блок характеризується низьким рівнем напруженості гравітаційного поля й підвищеними значеннями слабоди-

ференційованого й знакозмінного магнітного поля. Таким чином, за геологічною будовою південний фланг – схил фундаменту Бузько-Росинського мегаблока – аналогічний північному Росинсько-Тікицькому блоку [1, 6]. За геологічною будовою, історією геологічного розвитку й вираженістю в геофізичних полях щитова й схилова частина мегаблока – це єдина геоструктура УЩ. Порушує однорідність цієї геоструктури (тобто розділяє дві вказані зони поширення росинсько-тікицької серії) розміщений у південній частині мегаблока

Кодимський блок ІІ порядку, складений ендербіт-гранулітовим структурно-речовинним комплексом, який у структурному плані являє собою горст-антиформне підняття на неоархейському рівні (своєрідний серединний масив палеоархейських утворень), обмежене розломами [21, 23, 24]. Утім і цей блок зазнав значних деструктивних перетворень у неоархеї, свідченням чого є східне й західне його обмеження, відповідно представлені Синицівською [29] (Завалівсько-Ананьївський блок ІІІ порядку) й Немирів-ВоронковоСтрашівською [25] (Вапнярський блок)

Рис. 2. Фрагмент тектонічної схеми кристалічного фундаменту південної частини Бузько-Росинського мегаблока і його продовження в схиловій частині УЩ (аркуш L-35-VI (Котовськ)) Середньобузький блок І порядку, Кодимський блок ІІ порядку: 1 – Павлівський й Ольгопільський блоки ІІІ порядку; 2 – Завалівсько-Ананьївський блок ІІІ порядку. Дністровсько-Одеський блок І порядку, Котовський блок ІІ порядку: 3 – Ягорлицький блок ІІІ порядку, 4 – Мардарівський блок ІІІ порядку, 5 – Фрунзівська структурно-формаційна підзона. 6 – Розломи (а – глибинні (фронтальні насуви), б – корові регіональні) – цифри в кружках: 1 – Подільський, 2 – Гидеримський, 3 – Котовський. Примітка. На рис. 1 аркуш “Котовськ” виділений жовтою штриховкою.

125

троговими структурами, складеними неоархейськими метаморфічними утвореннями грануліт-амфіболітової й амфіболітової фацій метаморфізму. Голованівська шовна зона розділяє Бузько-Росинський та Інгульський мегаблоки й розміщена між ТальнівськоГвоздавським (на заході) й Первомайським і Ядлово-Трахтемирівським (на сході) розломами (рис. 1). Ширина структури на півдні досягає 30 км, на півночі вона збігається із зоною Ядлово-Трахтемирівського розлому. Зона характеризується складною будовою земної кори, а її індивідуальність чітко виявляється в геофізичних полях. Так, в осьовій її частині розміщений гравітаційний максимум (до 50–64 мГал), інтенсивність якого знижується в західному, східному й північному напрямках. Геомагнітне поле підвищеної напруженості мозаїчного характеру. Магнітні аномалії групуються в смуги північно-західного простягання. Великим субмеридіональним уступом у розділі Мохо Голованівська шовна зона ділиться на західну й східну частини, які відрізняються потужністю й складом кори [7]. Так, у східній частині глибина земної кори змінюється в межах 40–43 км, а в західній – від 50 до 68 км. Шовна зона має двоярусну будову. Нижній структурний ярус представлений палеоархейськими породами дністровсько-бузької серії в складі тиврівської, павлівської й зеленолевадівської товщ й ендербітоїдами гайворонського комплексу. Верхній ярус складений утвореннями бузької серії неоархею, яка представлена двома світами: нижньою кошаро-олександрівською й верхньою хащувато-завалівською. Ультраметаморфічні утворення цього ярусу виокремлюються в палеопротерозойський побузький лейкогранітовий комплекс. Неоархейські інтрузивні утворення представлені метаморфізованими мафіт-ультрамафітами капітансько-деренюхінського комплексу, залеглими серед супракрустальних утворень бузької серії, утворюючи згідні тіла, або проривають їх.

126

Варто зазначити, що для південної частини зони характерне північно-західне простягання осей структур, яке на півночі змінюється на субмеридіональне. Структури в межах ГШЗ, складені породами бузької серії й капітансько-деренюхінського комплексу, у генетичному аспекті являють собою сильно еродовані депресійні палеотрогові зони, сформовані в неоархеї на кратонізованому палеоархейському субстраті в геодинамічних умовах проторифтогенезу. Обмежувальні шовну зону Тальнівсько-Гвоздавська й Первомайська тектонічні зони за сейсмічними даними мають морфологію лістричних розломів східного падіння [5], які є типовими тектонічними елементами насувних структур. Через широке проявлення останніх Голованівська шовна зона відзначається досить складною внутрішньою будовою, зумовленою поєднанням здавлених блоків, скиб, лінійних складок і численних розривних порушень. При цьому в геологічній будові східної частини зони беруть участь просторово тектонічно суміщені різновікові стратифіковані й нестратифіковані утворення, розвинені в обох суміжних Бузько-Росинському й Інгульському мегаблоках. Такі особливості внутрішньої структури й складу міжмегаблокової шовної зони засвідчують про довготривале її формування в геодинамічних умовах стиснення з широким проявленням підкидо-насувних дислокацій. Вважається [5], що вздовж Первомайської тектонічної зони Інгульський мегаблок насунутий на Бузько-Росинський. Геодинамічні умови формування Білоцерківсько-Одеської СФЗ Білоцерківсько-Одеська СФЗ в геодинамічному плані являє собою неоархейську проторифтогенно-спредингову структуру [1, 5–7, 22–24, 30], закладання якої пов’язано з масштабною деструкцією стародавньої кори Волино-Бузького протоконтиненту в неоархейську (Побузьку) епоху тектогенезу (2 800–2 500 млн років), зумовленою склепінним здійманням тери-

торії СФЗ у зв’язку із функціонуванням у нижній мантії суперплюму неоархейської генерації [22–24]. Розтікання головної частини Бузько-Росинського суперплюму відбулось у підошві консолідованої палеоархейської кори й на першій стадії призвело до розриву її суцільності розломами, які досягали магматичних осередків, і до формування рифтогенних структур. До найбільших структур цього етапу розвитку належить Голованівська палеорифтогенна структура. У складі рифтогенних структур виділяються грабенові й вулканогенні утворення. До грабенових належать складові породи бузької серії: кварцити, високоглиноземисті гнейси, залізисто-кременисті породи, графіт-біотитові гнейси, кальцифіри. Вулканогенні утворення найбільше характерні для нижньої секретарської підсвіти хащувато-завалівської світи бузької серії, де вони представлені двопіроксеновими кристалосланцями, плагіогнейсами й лептитоподібними гнейсами, неметаморфізованими аналогами котрих є толеїтові базальти (до пікробазальтів) і ріоліти. Наявність бімодальної асоціації вулканітів у розрізі серії дає підстави зарахувати їх саме до комплексів протоконтинентальних рифтів [5]. Комагматами вулканітів рифтогенних структур вважаються інтрузивні мафітультрамафіти капітансько-деренюхінського комплексу. Унаслідок розсіяного спредингу відбулось розширення (повне розкриття палеорифту) в південному й північному напрямках, і він еволюціонував у РосинськоТікицьку й Дністровсько-Одеську глибоководні внутрішньопротоконтинентальні западини (седиментаційні басейни) з корою океанічного типу, які на сучасному ерозійному зрізі розділені між собою Кодимським горстоподібним підняттям (блоком протокори). Отже, формування цієї базитової кори відповідає процесу “океанізації”, який відбувся в режимі взаємодії мантійного плюму з протоконтинентальною корою ранньоархейської консолідації.

Показником новоутвореної океанічної кори в межах Росинсько-Тікицької й Дністровсько-Одеської СФЗ, сформованої внаслідок деструкції й перетворення протоконтинентальної, виступають амфіболіти росинсько-тікицької серії (мизинівська товща), протосклад яких відповідає толеїтовим базальтоїдам океанічного типу [1, 6, 30]. Синхронно з основними метавулканітами серії формувались ультрамафіти дуніт-перидотит-піроксенітової формації юрівського комплексу. На кінець неоархею, у зв’язку з відмиранням неоархейського суперплюму, магматична активність у межах Білоцерківсько-Одеської СФЗ припинилась, свідченням чого є відсутність на цій території пізніших магматогенних утворень і розвиток ультраметагенної гранітизації цього часу під впливом потужного теплового потоку, що призвело до формування плагіогранітоїдів тетіївського комплексу. У палеопротерозої відбулись потужні процеси калієвої гранітизації, похідними якої є гранітоїди бердичівського, побузького й уманського комплексів. Висновки Білоцерківсько-Одеська СФЗ охоплює два самостійні геоструктурні елементи УЩ: Бузько-Росинський мегаблок і Голованівську шовну зону. Бузько-Росинський мегаблок разом з його південно-західним схилом – це єдина тектонічна структура гетерогенної будови, яка характеризується поздовжньою зональністю, зумовленою клавішно-блоковою будовою з різним рівнем ерозійного зрізу. У складі мегаблока виділяють три блоки І порядку: Росинсько-Тікицький (північний), Середньобузький (центральний) і Дністровсько-Одеський (південний), який є продовженням цього мегаблока в схиловій частині щита й водночас який є фундаментом Молдавської плити. При цьому крайові блоки (РосинськоТікицький і Дністровсько-Одеський) складені винятково супракрустальними утвореннями неоархейської росинськотікицької серії й розвиненими по ній уль-

127

траметагенними плагіогранітоїдами тетіївського комплексу. Водночас у межах Середньобузького блока І порядку розвинені як палеоархейські, так і неоархейські утворення. Так, наприклад, Кодимський блок ІІ порядку, який являє собою найбільш підвищене горст-антиформне підняття, складений переважно палеоархейським ендербіт-гранулітовим структурноформаційним комплексом. По його краях розміщені трогові депресії (Синицівська й Немирів-Воронково-Страшівська), а в центральній частині невеликі за розмірами Кідрасівська й Білокам’янська структури, виповнені неоархейськими стратигенними утвореннями бузької серії, що є свідченням прояву деструктивних процесів у межах блока неоархейського часу під час формування верхнього структурного поверху. У північніше розміщеному Гайсинському блоці ІІ порядку поряд з метаморфічними утвореннями росинсько-тікицької серії й розвиненими по них гранітоїдами тетіївського комплексу трапляються діафторовані в амфіболітовій фації метаморфізму ендербіт-гранулітові утворення нижнього архею. Із сказаного випливає, що Бузько-Росинський мегаблок – це єдина структура, яка закладена на палеоархейській основі й пережила неоархейський етап геологічного розвитку. Голованівська шовна зона відзначається досить складною внутрішньою будовою, зумовленою поєднанням здавлених блоків, скиб, лінійних складок і численних розривних порушень. Обмежувальні шовну зону Тальнівсько-Гвоздавська й Первомайська тектонічні зони за сейсмічними даними мають морфологію лістричних розломів східного падіння, які є типовими тектонічними елементами насувних структур. При цьому в геологічній будові східної частини шовної зони беруть участь просторово тектонічно суміщені різновікові стратифіковані й нестратифіковані утворення, розвинені в обох суміжних Бузько-Росинському й Інгульському мегаблоках. Такі особливості внутрішньої структури й складу міжмегаблокової шовної зони засвідчують про довготрива-

128

ле її формування в геодинамічних умовах стиснення з широким проявленням підкидо-насувних дислокацій. У геодинамічному аспекті Білоцерківсько-Одеська СФЗ являє собою неоархейську проторифтогенно-спредингову структуру, закладену на палеоархейській протоконтинентальній корі, формування якої пов’язано із зародженням у нижній мантії суперплюма неоархейської генерації. Показниками проторифтогенної стадії розвитку в межах Голованівської шовної зони виступають грабенові (кварцити, високоглиноземисті гнейси, залізо-кременисті породи, графітбіотитові гнейси, кальцифіри) й вулканогенні (двопіроксенові кристалосланці, плагіогнейси й лептитоподібні гнейси) утворення бузької серії, а океанічної кори в межах Бузько-Росинського мегаблока й фундамента Молдавської плити – амфіболіти мизинівської товщі росинсько-тікицької серії. ЛІТЕРАТУРА 1. Безвинний В. П. Особливості геологічної будови та складу супракрустальних і ультраметаморфічних утворень Росинсько-Тікицького блока Українського щита: Автореф. дис. ... канд. геол. наук. – Київ, 2008. – 16 с.

2. Бєлєвцев Я. М., Прусс А. К. Основні етапи геологічного розвитку Українського щита//Геологический журнал. – 1962. – Т. 22.

– Вип. 5. – С. 3–27.

3. Билынская Я. П., Злобенко В. Г., Клочков В. М. и др. Корреляционная стратиграфическая схема докембрийских образований Украинского щита и условные обозначения для крупномасштабных геологических карт кристаллического основания (обьяснительная записка). – Киев: ЦТЭ, 1980. – 65 с.

4. Букатчук П. Д., Блюк И. В., Покатилов В. П. Геологическая карта Молдавской ССР масштаба 1:200 000. – Кишинев, 1989. – 273 с.

5. Державна геологічна карта України. М-б 1:200 000. Центральноукраїнська серія. Аркуш М-36-ХХХІ (Первомайськ)/Клочков В. М., Білинська Я. П., Веклич Ю. М. та ін. – Київ: Держ. ком. природ. ресурсів України, УкрДГРІ, 2004. – 175 с.

6. Державна геологічна карта України. М-б 1:200 000. Центральноукраїнська серія. Аркуші

М-36-ХІХ (Біла Церква), М-36-ХХV (Умань)/ Безвинний В. П., Циба М. М., Донець Г. А. та ін. – Київ: Держгеолслужба, ПДРГП “Північгеологія”, 2006. – 165 с.

7. Державна геологічна карта України. М-б 1:200 000. Центральноукраїнська серія. Аркуш L-36-І (Любашівка)/Шварц Г. А., Філа това Л. С., Іванов А. І. та ін. – Київ: Мін. охорони навкол. природ. середовища України, Держгеолслужба, Причор. держ. регіон. геол. підприємство, 2007. – 144 с.

8. Доброхотов М. Н. О геологии Белоцерковсько-Одесской структурной зоны Украинского щита//Геол. журнал – 1974. – Т. 34. – Вып. 6. – С. 84–95.

9. Дранник А. С., Костенко М. М., Єсипчук К. Ю. та ін. Геолого-структурне районування Українського щита для уточнення стратиграфічної кореляції докембрійських утворень//Мінеральні ресурси України. – 2003.

– № 1. – С. 26–29.

10. Єнтін В. А., Шимків Л. М., Нечаєва Т. С. та ін. Підготовка геофізичної основи тектонічної карти України масштабу 1:1 000 000. – Київ: Геоінформ України, 2002.

– 55 с.

11. Єнтін В. А., Шимків Л. М. Щодо геофізичної обґрунтованості мегаблокового принципу районування для стратиграфічної кореляції докембрійських утворень Українського щита//Мінеральні ресурси України. – 2004.

– № 1. – С. 12–13.

12. Єнтін В. А. Геофізична основа Тектонічної карти України масштабу 1:1 000 000// Геофизический журнал. – № 1. – Т. 27. – 2005.

– С. 74–84.

13. Каляев Г. И. Тектоника докембрия Украинской железорудной провинции. – Киев: Наукова думка, 1965. – 190 с.

14. Каляев Г. И., Крутиховская З. А., Рябенко В. А. и др. Тектоника раннего докембрия Украинского щита//Региональная тектоника раннего докембрия СССР. – Л.: Наука, 1980. – С. 18–32.

15. Каляев Г. И., Глевасский Е. Б., Димитров Г. Х. Палеотектоника и строение земной коры докембрийской железорудной провинции Украины. – К.: Наукова думка, 1984. – 240 с.

16. Кирилюк В. П., Смоголюк А. Г. Об основных элементах этажно-блоковой структуры Украинского щита//Геологический журнал. – 1993. – № 3. – С. 54–69.

17. Кирилюк В. П. Тектоническое районирование Украинского щита как основа составления легенд Центральноукраинской серии

листов Госгеолкарты-200//Тез. доп. І Наук.-вироб. наради геол.-зйомщ. України “Регіональні геологічні дослідження в Україні і питання створення Держгеолкарти-200”. – Київ, 2001.

– С. 49–52.

18. Кирилюк В. П. Про районування та так звані “шовні зони” фундаменту Українського щита (стосовно деяких останніх рішень ранньодокембрійської секції НСК України)// Мінеральні ресурси України. – 2004. – № 4.

– С. 27–32.

19. Кирилюк В. П. Тектонічна карта України. Масштаб 1:1 000 000. Частина ІІ. Тектоніка фундаменту Українського щита. Масштаб 1:2 000 000. Пояснювальна записка.

– К.: УкрДГРІ, 2007. – 78 с.

20. Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита. Пояснювальна записка. – Київ: УкрДГРІ, НСК України, 2004. – 30 с.

21. Костенко М. М. Тектонічна будова фундаменту Бузько-Росинського мегаблока Українського щита//Геологічний журнал.

– 2010. – № 4. – С. 48–57.

22. Костенко М. М. Геодинаміка земної кори та еволюція магматизму в докембрійській геологічній історії західної частини Українського щита//Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2012. – № 1. – С. 44–63.

23. Костенко М. М. Геологічна будова, магматизм та геодинаміка докембрію західної частини Українського щита: Автореф. дис. ... д-ра геол. наук: 04.00.01 “Загальна та регіональна геологія”. – К., 2012. – 40 с.

24. Костенко М. М., Міхницька Т. П. Геодинамічні умови формування і металогенія Білоцерківсько-Одеської структурно-формаційної зони//Збірник наукових праць УкрДГРІ.

– 2013. – № 2. – С. 23–34.

25. Нечаев С. В. Основные черты геологического строения и особенности рудной минерализации ПодольськоПриднестровского выступа Украинского щита (прогнозно-поисковый аспект)// Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2008.

– № 3. – С. 33–44.

26. Соллогуб В. Б., Чекунов А. В., Трипольский А. А. Тектоническое районирование Украинского щита в свете данных глубинных геофизических исследований// Геологический журнал. – 1972. – Т. 32. – Вып. 4.

– С. 47–57.

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

129

28. Усенко И. С., Щербаков И. Б., Сироштан Р. И. и др. Метаморфизм Украинского щита. – Київ: Наукова думка, 1982. – 308 с.

29. Щербаков И. Б. Петрология Украинского щита. – Львов: ЗУКЦ, 2005. – 366 с.

30. Ярощук М. А. Гнейсо-гранулитовые комплексы Голованевской шовной зоны Украинского щита//Геологія і магматизм докембрію Українського щита. – Київ, 2000.

– С. 118–119.

REFERENCES 1. Bezvynnyi V. P. Features of the geological structure and composition of supracrustal and ultra-metamorphic formations of Rosynsk-Tikych block of Ukrainian shield: Avtoref. dys. ... kand. heol. nauk. – Kyiv, 2008. – 16 р. (In Ukrainian).

2. Bielievtsev Ya. M., Pruss A. K. The main stages of geological development of the Ukrainian shield//Geologycheskij zhurnal. – 1962. – Vol. 22.

– Iss. 5. – P. 3–27. (In Ukrainian).

3.

Bilynskaja Ja. P., Zlobenko V. G., Klochkov V. M. i dr. Correlation stratigraphic scheme of Precambrian rocks of the Ukrainian shield and symbols for large-scale geological maps of the crystalline basement (explanation note).

– Kiev: CTE, 1980. – 65 p. (In Russian).

4. Bukatchuk P. D., Bljuk I. V., Pokatilov V. P. Geological map of the Moldavian SSR scale 1:200 000. – Kishinev, 1989. – 273 p. (In Russian).

5. State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central’noukrains’ka series. Sheet М-36-ХХХІ (Pervomaisk)/Klochkov V. M., Bilynska Ya. P., Veclych Yu. M. ta in.]. – Kyiv: Derzh. kom. pryrodn. resursiv Ukrainy, UkrDHRI, 2004. – 175 p. (In Ukrainian).

6. State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central’noukrains’ka series. Sheets М-36-ХІХ (Bila Сserkva), M-36-ХХV (Uman’)/ Bezvynnyi V. P., Tsyba M. M., Donets H. A. ta in. – Kyiv: Derzhheolsluzhba, PDRHP “Pivnichheolohiia”, 2006. – 165 p. (In Ukrainian).

7. State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central’noukrains’ka series. Sheet L-36-I (Lyubashivka)/Shvarts H. A., Filatova L. S., Ivanov A. I. ta in. – Kyiv: Min. ohorony navkol. pryrod. seredovyshcha Ukrainy, Derzhheolsluzhba, Prychor. derzh. rehion. heol. pidpryiemstvo, 2007. – 144 p. (In Ukrainian).

8. Dobrohotov M. N. About geology of Bila Cerkva-Odessa structural zone of the Ukrainian shield//Geol. zhurn. – 1974. – Vol. 34. – Iss. 6.

– P. 84–95. (In Russian).

9.

Drannyk A. S., Kostenko M. M., Yesypchuk K. Yu. ta in. Geological and structur-

130

al zoning of the Ukrainian Shield for improving of the stratigraphic correlation of Precambrian formations//Mineralni resursy Ukrainy. – 2003.

– № 1. – P. 26–29. (In Ukrainian).

10. Yentin V. A., Shymkiv L. M., Nechaieva T. S. ta in. Preparation of geophysical bases of the Ukrainian tectonic map scale of 1:1 000 000.

– Kyiv: Heoinform Ukrainy, 2002. – 55 p. (In Ukrainian).

11. Yentin V. A., Shymkiv L. M. Regarding the validity of geophysical megablock zoning principle for stratigraphic correlation of Precambrian formations of the Ukrainian shield//Mineralni resursy Ukrainy. – 2004. – № 1. – P. 12–13. (In Ukrainian).

12. Yentin V. A. Geophysical basis of tectonic map of Ukraine in scale 1:1 000 000//Geofizycheskij zhurnal. – № 1. – Vol. 27. – 2005. – P. 74–84. (In Ukrainian).

13. Kaljaev G. I. Precambrian tectonics of the Ukrainian iron ore province. – Kyiv: Naukova dumka, 1965. – 190 p. (In Russian).

14. Kaljaev G. I., Krutihovskaja Z. A., Rjabenko V. A. Early Precambrian tectonics of the Ukrainian Shield//Early Precambrian regional tectonics of the USSR. – Leningrad: Nauka, 1980.

– P. 18–32. (In Russian).

15.

Kaljaev G. I., Glevasskij E. B., Dimitrov G. H. Paleotectonics and structure of Earth crust in Precambrian iron ore province of the Ukraine. – Kyiv: Naukova dumka, 1984.

– 240 p. (In Russian).

16. Kyrylyuk V. P., Smogoljuk A. G. About the main elements of the level-block structure of the Ukrainian shield//Geologicheskij zhurnal.

– 1993. – № 3. – P. 54–69. (In Russian).

17. Kyrylyuk V. P. Tectonic zoning of the Ukrainian shield as a basis for forming the legends to the Central Ukrainian part of the State Geological Map-200//Tez. dop. I Nauk.-vyrob. narady heol.-ziomshch. Ukrainy “Rehionalni heolohichni doslidzhennia v Ukraini i pytannia stvorennia Derzhheolkarty-200”. – Kyiv, 2001.

– P. 49–52. (In Russian).

18. Kyrylyuk V. P. About zoning and so-called “suture zones” of basement of the Ukrainian Shield (regarding some recent solutions of Early Precambrian NSC Ukraine sections)//Mineralni resursy Ukrainy.

– 2004. – № 4. – P. 27–32. (In Ukrainian).

19. Kyrylyuk V. P. Tectonic map of Ukraine.

Scale 1:1 000 000. Part II. Tectonics of basement of the Ukrainian Shield. Scale 1:2 000 000.

Explanatory note. – Kyiv: UkrDHRI, 2007. – 78 p.

(In Ukrainian).

20. Stratigraphic correlation diagram of Precambrian of Ukrainian Shield. Explanatory

note. – Kyiv: UkrDHRI, NSK Ukrainy, 2004.

– 30 p. (In Ukrainian).

21. Kostenko M. M. Tectonic structure of basement of Bug-Rosynsk block of Ukrainian Shield//Heolohichnyi zhurnal. – 2010. – № 4.

– P. 48–57. (In Ukrainian).

22. Kostenko M. M. Geodynamic of the crust and evolution of magmatism in Precambrian geological history of the western part of the Ukrainian shield//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2012. – № 1. – P. 44–63. (In Ukrainian).

23. Kostenko M. M. Geological structure, magmatism and geodynamics of Precambrian of western part of the Ukrainian shield: Avtoref. dys. na zdobuttia nauk. stupenia doktora heol. nauk: spets. 04.00.01 “Zagalna ta rehionalna heolohiia” – Kyiv, 2012. – 40 p. (In Ukrainian).

24. Kostenko M. M., Mikhnytska T. P. Geodynamic conditions of formation and metallogeny of Bilotserkiv-Odessa structural-formational zone//Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI. – 2013. – № 2. – P. 23–34. (In Ukrainian).

25. Nechaev S. V. The main features of the geological structure and mineralization characteristics of Podolsk-Transnistria projection of

the Ukrainian Shield (forecast-search aspect)// Zbіrnyk naukovykh prats UkrDHRІ. – 2008.

– № 3. – P. 33–44. (In Russian).

26.

Sollogub V. B., Chekunov A. V., Tripolskij A. A. Tectonic zoning of Ukrainian Shield based on the deep geophysical data// Geologicheskij zhurnal. – 1972. – Vol. 32. – Iss. 4.

– P. 47–57. (In Russian).

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

Explanatory note.

Part 1/Kruhlov S. S., Arsirii Yu. O., Velicanov V. Ya. ta in. – Kyiv: UkrDHRI, 2007. – 96 p. (In Ukrainian).

28.

Usenko I. S., Shherbakov I. B., Siroshtan R. I. Metamorphism of Ukrainian Shield. – Kyiv: Naukova dumka, 1982. – 308 p. (In Russian).

29. Shherbakov I. B. Petrology of Ukrainian Shield. – Lvov: ZUKC, 2005. – 366 p. (In Russian).

30. Jaroshhuk M. A. Gneiss-granulite complexes of Golovanevsk suture zones of the Ukrainian Shield//Heolohiia i mahmatyzm dokembriiu Ukrainskoho shchyta. – Kyiv, 2000.

– P. 118–119. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 14.09.2015.

Н. М. Костенко, Украинский государственный геологоразведочный институт, nrsggs@ukr.net, В. М. Аврамец, Причерноморское государственное региональное геологическое предприятие, avm1957@ukr.net, Л. Н. Шутенко, Украинский государственный геологоразведочный институт, nrsggs@ukr.net, А. И. Иванов, Ф. В. Кобец, Причерноморское государственное региональное геологическое предприятие, pgrgp@ukr.net ТЕКТОНИКА ДОКЕМБРИЙСКОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ФУНДАМЕНТА БЕЛОЦЕРКОВСКО-ОДЕССКОЙ СТРУКТУРНО-ФОРМАЦИОННОЙ ЗОНЫ Белоцерковско-Одесская структурно-формационная зона (СФЗ) охватывает два самостоятельные геоструктурные элементы УЩ: Бугско-Росинский мегаблок и Голованевскую шовную зону. Бугско-Росинский мегаблок вместе с его юго-западным склоном – это единая тектоническая структура гетерогенного строения, которая характеризуется продольной зональностью, обусловленной клавишно-блочным строением с разным уровнем эрозионного среза. В его составе выделяют три блока II порядка: Росинско-Тикичский (северный), Среднебугский (центральный) и Днестровско-Одесский (южный); последний является продолжением мегаблока в склоновой части щита (фундаменте Молдавской плиты). Краевые блоки сложены исключительно супракрустальными образованиями неоархейской росинско-тикичской серии и развитыми по ней ультраметагенными плагиогранитоидами тетиевского комплекса. В то же время в пределах Среднебугского блока развиты как палеоархейские, так и неоархейские образования. Так, например, Кодымский блок II порядка, который представляет собой наиболее приподнятое горст-антиформное поднятие, представлен преимущественно палеоархейским эндербит-гранулитовым

131

структурно-формационным комплексом. По его краям размещены троговые депрессии (Синицовская и Немиров-Воронково-Страшeвская), а в центральной части небольшие по размерам Кидрасовская и Белокаменская структуры, выполненные неоархейскими стратигенными образованиями бугской серии, которые являются свидетельством проявления деструктивных процессов в пределах блока в неоархейское время при формировании верхнего структурного этажа. Голованевская шовная зона отличается достаточно сложным внутренним строением, обусловленным сочетанием сдавленных блоков, чешуй, линейных складок и многочисленных разрывных нарушений. Вместе с ограничивающими шовную зону Тальновско-Гвоздавской и Первомайской тектоническими зонами, которые по сейсмическим данным имеют морфологию листрических разломов восточного падения – типичных тектонических элементов надвиговых структур, и участием в геологическом строении восточной части шовной зоны пространственно тектонически совмещенных разновозрастных стратифицированных и нестратифицированных образований, развитых в обоих смежных Бугско-Росинском и Ингульском мегаблоках, такие особенности внутренней структуры зоны свидетельствуют о долговременном ее формировании в геодинамических условиях сжатия с широким проявлением взбросо-надвиговых дислокаций. В геодинамическом аспекте Белоцерковско-Одесская СФЗ представляет собой неоархейскую проторифтогенно-спрединговую структуру, заложенную на палеоархейской протоконтинентальной коре, формирование которой связано с зарождением в нижней мантии суперплюма неоархейской генерации, с широким проявлением на конечной стадии взбросо-надвиговых дислокаций. Ключевые слова: Украинский щит, Белоцерковско-Одесская структурно-формационная зона, Бугско-Росинский мегаблок, Голованевская шовная зона, неоархей, геодинамика, проторифтогенно-спрединговая структура.

N. M. Kostenko, Ukrainian State Geological Research Institute, V. M. Avramets, Black Sea state regional Geological Enterprise, L. N. Shutenko, Ukrainian State Geological Research Institute, A. I. Ivanov, F. V. Kobets, Black Sea state regional Geological Enterprise TECTONICS OF PRECAMBRIAN CRYSTALLINE BASEMENT OF BILOTSERKIVODESSA STRUCTURAL ZONE Bilotserkiv-Odessa structural zone includes two geostructural elements of the Ukrainian Shield: the Bug-Rosynsk block and Golovanivs’k suture zone. Bug-Rosynsk block with its southwestern slope has the heterogeneous tectonic structure, characterized by longitudinal zonation caused by keyboard-block structure with different levels of erosion.

It consists of three blocks: Rosynsk-Tikych (north), Seredn’obuzkyy (central) and Dnistr-Odessa (south); the last is a block continuation in slope part of the shield (the basement of the Moldavian plate). Contacts blocks composed of suprakrustal formations of Neo-Archean Rosynsk-Tikych series and ultrametamorphic plagiogranites of Tetiiv complex. Serednobuzkyy block consist of Paleo-Archean and Neo-Archean formations. The evidence of this is the manifestation of destructive processes within the block of Neo-Archean time during the formation of the upper structural layer.

Golovanivs’k suture zone is marked by complicated internal structure caused by a combination of crushed blocks, chunks, linear numerous folds and faults. These features of the internal structure show its long-term formation in compression geodynamic conditions. In the geodynamic aspect the Bilotserkiv-Odessa structural zone is a Neo-Archean structure inherent on Paleo-Archean crust, the formation of which is associated with the appearing in the lower mantle of Neo-Archean superplumes, with a wide manifestation of dislocations at the final stage.

Keywords: Ukrainian Shield, Bilotserkiv-Odessa structural zone, Bug-Rosynsk block, Golovanivs’k suture zone, Neo-Archean, geodynamic.

132

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 3. Обсяг побузького стратиграфічного комплексу та проблема його серій У попередніх статтях циклу (статті 1 і 2) було обґрунтовано виділення в складі побузького комплексу шести світ і їх згідне залягання в єдиному безперервному стратиграфічному розрізі. У чинній “Кореляційній хроностратиграфічній схемі раннього докембрію Українського щита” (КХС УЩ) три світи з цих шести включено до дністровсько-бузької серії ео-палеоархею, а дві – до бузької серії, яка значно відірвана в часі й віднесена до неоархею. У статті розглянуто еволюцію поглядів на обсяг і вікові співвідношення дністровсько-бузької та бузької серій з часу їх виділення. Показано, що в різних схемах ці серії відрізнялися наборами та стратиграфічною послідовністю світ, а також положенням у загальній та регіональній геохронологічних шкалах. Не відповідають сучасним даним набір і послідовність світ дністровсько-бузької та бузької серій і в КХС УЩ. На підставі викладеного матеріалу автор виснував думку про те, що ці серії ніколи не були валідними стратиграфічними підрозділами від часу їх уведення в стратиграфічні схеми. Автор пропонує не включати в нову стратиграфічну схему докембрію УЩ назви “дністровськобузька” та “бузька” серії через те, що вони не відповідають вимогам “Стратиграфічного кодексу України” (2012), і показати тільки розчленування побузького комплексу на світи. Питання про виділення нових серій у складі побузького стратиграфічного комплексу потребує попереднього ретельного й дуже виваженого обговорення із залученням матеріалів стратиграфічного розчленування гранулітових комплексів інших структурних елементів Українського щита й навіть інших щитів. Ключові слова: нижній докембрій, архей, протерозой, побузький гранулітовий комплекс, стратиграфічний комплекс, суперкрустальна формація, світа, стратиграфічна схема, Український щит.

Вступ. Матеріал, викладений у попередніх статтях циклу (статті 1 та 2), на наш погляд, не залишає сумнівів у тому, що всі суперкрустальні формації й виділені на їх основі світи побузького гранулітового комплексу належать до одного стратиграфічного комплексу. Принаймні про жодні інші структурно-стратиграфічні або якісь додаткові геологічні дані, які б суперечили такому висновку, нам невідомо. Навпроти, можна навести додаткові

непрямі, “нестратиграфічні” геологічні дані, такі, як однаковий гранулітовий монофаціальний метаморфізм усього комплексу й спільний структурний план контактувальних світ на всій території поширення комплексу, які свідчать на користь його стратиграфічної та геоісторичної єдності. Водночас наявність у складі одного комплексу значної кількості, у цьому випадку шести, чітко відокремлених за сво-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

© В. П. Кирилюк, 2015

133

їм складом світ зазвичай передбачає їх об’єднання в проміжні між комплексом і світами місцеві стратиграфічні підрозділи в ранзі серій. Світи побузького комплексу, з часу їх виділення в офіційних стратиграфічних схемах докембрію Українського щита, теж зараховували до різних серій, але різновікових, таких, які нібито були сформовані протягом різних етапів геологічного й тектонічного розвитку території Побужжя, тобто до підрозділів, які за своїм змістом відповідають рангу “комплексів” за визначенням “Стратиграфічного кодексу України” [23]. У чинній “Комплексній хроностратиграфічній схемі раннього докембрію Українського щита” (КХС УЩ) [8] їх теж показано в різних серіях: березнинську, тиврівську й зеленолевадівську товщі – у складі ео-палеоархейської дністровсько-бузької серії, а кошаро-олександрівську та хащуватозавалівську світи – у неоархейській бузькій серії, яка відокремлена в схемі від попередньої значною часовою перервою. Через те, що всі світи побузького комплексу мають згідне залягання й уявлення про незгідні співвідношення серій не мають під собою жодних геологічних підстав, а базуються тільки на ізотопногеохронологічних даних, постає закономірне питання про доцільність збереження, лише на підставі ізотопних визначень, скомпрометованих назв серій у новій стратиграфічній схемі нижнього докембрію Українського щита. До обговорення цього питання схиляє й те, що показану в КХС УЩ [8] відносну послідовність і стратиграфічні співвідношення товщ-світ “дністровсько-бузької серії” безпідставно було змінено, порівняно з пріоритетними авторськими, а до “бузької серії” не увійшла найвища в розрізі побузького комплексу сальківська світа. Натомість у неї включено окремі тіла породних асоціацій зі складу зеленолевадівської світи дністровсько-бузької серії. Крім того, назви “дністровсько-бузька” та “бузька серії” багаторазово змінювали свій обсяг і вікову позицію в регіональних стратиграфічних схемах Українського щита й опублі-

134

кованих матеріалах, які використовували ці схеми, що теж протирічить вимогам стратиграфічних кодексів, зокрема “Стратиграфічного кодексу України” [23]. Еволюція поглядів на стратиграфічний обсяг та вік “дністровсько-бузької” та “бузької” серій. Кожна з цих серій має свою власну, досить “багату” історію. Назву “днестровско-бугская” увела в обіг Ю. І. Половинкіна в 1960 р. [17]. Цією назвою вона позначила окрему світу в складі архейської гнейсової серії Українського кристалічного масиву (УКМ), “состоящую почти нацело из пироксен-плагиоклазовых кристаллических сланцев” [18, с. 115]. Уперше нерозчленовану архейську “дністровсько-бузьку серію” як самостійний стратиграфічний підрозділ, складений “гнейсами и кристаллосланцами пироксеновыми и роговообманковопироксеновыми, гнейсами пироксен-биотитовыми, кальцифирами, железистыми кварцитами, гнейсами гранат-биотитовыми и биотит-гранатовыми, иногда с силлиманитом, кордиеритом, графитом” [9, с. 8], було включено в офіційну “Корреляционную стратиграфическую схему докембрийских образований Украинского щита”, яку затвердив Український регіональний міжвідомчий стратиграфічний комітет (УРМСК) 17 березня 1978 р. На засіданні робочої групи архейської та нижньопротерозойської секцій УРМСК 1 лютого 1983 р. до складу “дністровсько-бузької серії” нижнього архею було внесено березнинську та тиврівську світи [5, 12], які ми виділили раніше, але в ранзі “товщ”, через нібито недостатньо обґрунтовані співвідношення, і в зворотному стратиграфічному порядку, порівняно з їх пріоритетною відносною віковою послідовністю, яку визначили автори. Згодом до цих світ додали зеленолевадівску товщу, яку було показано в схемі як латеральний стратиграфічний аналог березнинської товщі, та гніванську й павлівську товщі, а саму дністровсько-бузьку серію було віднесено до верхнього архею [20]. У такому вигляді “дністровсько-бузька серія” увійшла і в наступну офіційну стратиграфіч-

ну схему докембрію Українського щита [13, 21]. Цей поділ збережено і в КХС УЩ [8], з тією лише різницею, що відповідно до геохронологічної термінології “Міжнародної стратиграфічної шкали”, покладеної в основу цієї схеми, серія належить до еоархейської та палеоархейської ератем. Необґрунтованість та умоглядність такого поділу й будови дністровсько-бузької серії розглянуто в статті 2. Історія назви “бузька серія” ще довша й складніша. Вона бере свій початок від “тетерево-бугской группы”, що її виділив В. І. Лучицький у 1926 р. на Українському щиті як віковий геоісторичний підрозділ між древнішою за неї “днепровской группой” та молодшою “саксаганской группой”. У схемі 1936 р. В. І. Лучицький увів загальну для всього Українського щита “тетерево-бугскую свиту” первинно-осадових метаморфічних порід, яка включала такі місцеві підрозділи, як: “а) графитогнейсовая свита Мариуполь-Бердянского района; б) осадочная свита Криворожья с графитовыми гнейсами, кристаллическими известняками; в) осадочная свита Побужья с графитовыми гнейсами, кристаллическими известняками и железомарганцевыми рудами; г) радомысльская группа слюдяных сланцев, парагнейсов и кристаллических силикатных известняков” [14, с. 84]. У такому обсязі “тетерево-бугская свита” була досить ґрунтовно для свого часу охарактеризована у фундаментальній монографії “Стратиграфия СССР. Том І. Докембрий СССР” [22]. У наступній, післявоєнній схемі докембрію Українського щита В. І. Лучицький зі співавторами [15] виділили окремий “тетерево-бузький комплекс” метаморфізованих осадових і магматичних порід, відокремлений великими перервами від дніпровського та криворізького комплексів. Тим самим цю назву фактично було поширено на всі метаморфічні породи “тетерево-бугского комплекса”, а саме: піроксеново-біотитові гнейси, амфіболові й біотитові гнейси, графітові гнейси Побужжя, Приазов’я та Центру, слюдяні сланці, сіліманитові гнейси, кристалічні

вапняки та мігматити. Згодом за всією цією асоціацією надовго утвердилася назва “тетерево-бузька серія”, яка в такому обсязі як підрозділ нижнього протерозою увійшла в офіційну “Стратиграфічну схему докембрію Українського щита”, що прийняла її секція докембрію УРМСК 18 серпня 1967 р. [3]. На цю обставину спеціально звернула увагу відома дослідниця українського докембрію Ю. І. Половинкіна. Вона писала: “В. И. Лучицкий, учитывая особый характер таких пород (графитовые слюдяные сланцы и кварциты, карбонатные породы – кальцитовые и доломитовые мраморы, карбонатно-силикатные породы с диопсидом и богатые глиноземом силлиманит-, кордиерит- и шпинельсодержащие породы), выделил их в особую свиту в составе гнейсовой толщи, и по местам хорошо известных ему проявлений ее на реках Тетерев (район Козиевки) и Южный Буг (район Завалье-Хащеватое) назвал эту свиту “тетерево-бугской”. К сожалению, в послевоенные годы геологи Украины, не поняв основной идеи В. И. Лучицкого, перенесли предложенное им название “тетерево-бугская” на всю гнейсовую толщу, поименовав ее “тетерево-бугской серией”, т. е. название, предложенное для одной свиты, распространили на всю серию в целом. Это неудачное название всей серии породило массу недоразумений” [18, с. 114]. Зауважимо, що ця абсолютно справедлива критика Ю. І. Половинкіної щодо некоректного використання, з погляду принципу пріоритету, запропонованої первинної назви стратиграфічного підрозділу повинна бути адресована передусім авторові назви “тетерево-бузька” В. І. Лучицькому, який сам змінив ранг і обсяг названого підрозділу. Але дії В. І. Лучицького можна виправдати, по-перше, відсутністю на той час чітких правил використання стратиграфічних категорій (світ, товщ, серій, комплексів), закріплених пізніше в стратиграфічних кодексах, а, по-друге, тим, що тоді ще тільки починалася розробка науково обґрунтованої стратиграфічної

135

схеми Українського щита, зокрема визначення змісту й обсягу її місцевих підрозділів. Цю роботу, на жаль, так і не завершено до наших днів. Між тим саме існування назви “тетерево-бузька” наприкінці 60-х років ХХ сторіччя добігало кінця. Цього часу за результатами геологознімальних і тематичних робіт, зокрема геолого-формаційних, у західній частині Українського щита стало очевидним, що породні асоціації середньої течії р. Тетерів та хащувато-завалівської ділянки Побужжя, які того часу об’єднували в складі “тетерево-бузької світи (серії, комплексу)”, належать різним віковим підрозділам докембрію. Саме тому вже в наступній “Стратиграфічній схемі докембрійських утворень Українського щита”, яку УРМСК затвердив 18 березня 1970 року [1], “тетерево-бузька серія” західної частини Українського щита була “поділена за даними Г. М. Козловської, В. П. Кирилюка та ін. (1968), Е. Б. Наливкіної (1969) на дві серії – давнішу, бузьку, й молодшу, тетерівську” [1, с. 139]. Назву “тетерево-бузька серія” було вилучено й зі схем центральної та східної частини Українського щита, щодо яких її до того часу активно використовували. Ця вперше вирізнена “бузька серія” включала в себе синицівську, кошароолександрівську та завалівську (перейменовану в хащувато-завалівську) світи, які виділив Г. Г. Виноградов [2], а також нерозчленовану її частину, яка, за наведеною для неї характеристикою [1], охоплювала й майбутню самостійну “дністровсько-бузьку серію”. Вікову позицію цієї “бузької серії” було прийнято на підставі визначень радіологічного віку з її порід у “понад 2,6 млрд років. Однак тут же зустрічаються й значення віку в 2,3–2,0 млрд років. Це примусило віднести породи Побужжя до нерозчленованих архей-нижньопротерозойських утворень. Характерною особливістю відкладів цієї групи є наявність піроксенових і карбонатних порід” [1, с. 141]. У наступній “Корреляционной стратиграфической схеме докембрийских обра-

136

зований Украинского щита”, яку УРМСК затвердив 17 березня 1978 року, нерозчленована “бузька серія” схеми 1970 року була показана як нерозчленована “дністровсько-бузька серія” архею, а оновлена “бузька серія” переміщена в нижній протерозой. До її нижньої частини, за даними визначень “абсолютного віку”, було включено кам’яно-костовацьку та рощахівську світи сусіднього Інгуло-Інгулецького району, з невизначеними стратиграфічними співвідношеннями з іншими світами серії, а синицівську світу Г. Г. Виноградова взагалі безпідставно переміщено на найвищу позицію в серії [4, 9]. Через зміну віку бузької серії автори нової схеми знову повертаються до уявлень про те, що “верхняя часть разреза бугской серии в объеме синицевской, хащевато-завальевской и кошаро-алекасандровской свит сопоставляется с тетеревской серией” [4, с. 8], і навіть пропонують варіант посвітної кореляції серій. Підставою для віднесення “бузької серії” до нижнього протерозою й поновлення кореляції з тетерівською серією стало прийняття як її нижньої межі віку «хорошо окатанных цирконов из белых кварцитов кошаро-александровской свиты (с. Шамраевка), который равен 2 800 млн лет” [9, с. 10]. Історію становлення уявлень щодо обсягу та віку “бузької серії” до середини 80-х років ХХ сторіччя було розглянуто в монографії [20]. У ній було визнано помилковим включення до “бузької серії” кам’яно-костовацької та рощахівської світ, а також показано, що синицівська світа – аналог зеленолевадівської світи, уже включеної того часу до складу дністровсько-бузької серії. Зрештою підсумовано, що “в разрезе бугской серии целесообразно выделять только две свиты (снизу вверх): кошаро-александровскую и хащевато-завальевскую” [20, с. 73]. Але в одночас, як уже було показано в статті 2, до “бузької серії”, передусім її хащуватозавалівської світи, було безпідставно віднесено породні асоціації магнітних аномалій Середнього Побужжя, які належать до зеленолевадівської або павловської товщ

дністровсько-бузької серії. І навіть як найбільш повний опорний розріз хащуватозавалівської світи було рекомендовано, на наш погляд, абсолютно необґрунтовано й помилково, одну з магнітовмісних асоціацій, яку розкрито профілем свердловин на південно-західному крилі Секретарської структури [20], а не стратотиповий вихід світи поблизу смт Завалля. Саме для нього чітко визначено підошву й покрівлю та стратиграфічну позицію між кошароолександрівською світою знизу та “товщею ортопорід” [2], яка залягає вище за розрізом. У такому знову оновленому складі “бузька серія” залишилася в нижньому протерозої. Поділ “бузької серії” на дві світи було збережено й у наступних стратиграфічних схемах, але її вікову позицію було знову змінено. Спочатку її помістили у верхній архей – AR3 (дніпровій) [13], а в КХС УЩ бузьку серію віднесли до неоархейської ератеми (за термінологією “Міжнародної стратиграфічної шкали”) – NA (побужій) [8]. Викладена вище зміна поглядів на обсяг, вікову позицію та послідовність світ як “дністровсько-бузької”, так і “бузької серій”, а також відсутність щодо них узгодженої позиції серед сучасних дослідників, робить абсолютно природним, на наш погляд, запитання: а чи потрібне взагалі збереження цих серій у новій стратиграфічній схемі докембрію Українського щита? Можливо, ці назви вже вичерпали себе, як відійшла в історію поширена свого часу “тетерево-бузька світа (серія, комплекс, група)”? Проблеми серій побузького комплексу. Історія “дністровсько-бузької” та “бузької” серій від часу їх уведення й використання в науковому обігу та на практиці є яскравий приклад багатократного порушення права пріоритету в стратиграфії, яке «забезпечується збереженням першої назви та стратиграфічного обсягу валідного стратиграфічного підрозділу” [23, с. 33]. Строго кажучи, ні “дністровськобузька серія”, ні “бузька серія” від самого початку не були валідними підрозділами

відповідно до вимог чинного “Стратиграфічного кодексу України” [23], оскільки не мали реальних авторів, не спиралися на конкретні розрізи, а були узагальненням даних, розпорошених по різних джерелах. Водночас валідними можуть уважатися підрозділи, які входять до складу цих серій, зокрема березнинська, тиврівська та зеленолевадівська світи “дністровськобузької серії” і “невизнана” сальківська світа, склад та типоморфні ознаки яких, а також структурно-стратиграфічну позицію й місця розміщення стратотипів чітко визначено в низці публікацій автора та колективних праць за його участю [5–7, 10, 12]. Також валідними є світи, які виділив Г. Г. Виноградов [2] в районі смт Завалля, зокрема кошаро-олександрівська та хащувато-завалівська світи, для яких було чітко визначено розміщення, структурну позицію й послідовність у розрізі, їх нижні та верхні границі й потужність. Усі ці світи можливо й має бути збережено в новій стратиграфічній схемі в разі об’єднання їх в одному побузькому стратиграфічному комплексі. Але збереження в ній назв серій, які протягом понад 30ти років свого існування фігурували й досі виступають у стратиграфічних схемах і науковій літературі як підрозділи, що розділені великими перервами й незгідностями, здається абсолютно нелогічним і невиправданим. Таке збереження могло б бути, імовірно, можливим відповідно до чинного кодексу [23] у разі існування сталих уявлень щодо посвітного, стратиграфічного обсягу серій. Згідно з кодексом, “назва зберігається, якщо в результаті подальших досліджень змінюється уявлення про вік стратиграфічного підрозділу в цілому” [23, с. 33]. Але, на жаль, такі уявлення нині відсутні. Отже, виникають такі варіанти: або подавати в новій схемі розчленування побузького комплексу на світи без поділу на серії, або виділяти інші серії з новими назвами. Пропозиції щодо іншого поділу побузького комплексу на серії висловлювали й раніше. Зокрема дві нижні світи було запропоновано виділити в окрему

137

“винницьку серію” за місцем їх спільного поширення у Верхньому Побужжі (у Подільському мегаблоці за нинішнім районуванням), а інші світи, які розвинуті на території Середнього Побужжя (південна та південно-західна частина Бузько-Росинського мегаблоку), – об’єднати в “гайворон-первомайську серію” [11, 12]. Також було висунуто пропозицію й щодо виділення в розрізі Середнього Побужжя двох серій: нижньої – голованівської серії в обсязі олександрівської (тиврівської), зеленолевадівської та кошаро-олександрівської світ, і верхньої – бандурівської серії, яка об’єднувала б завалівську й андріївську світи, що разом складають сучасну хащувато-завалівську та сальківську світи [5]. Виділення бандурівської серії могло б бути доцільним не лише через особливості її складу, а й тому, що район Бандурівської гравітаційної аномалії, територію якої охоплює пропонована серія, є єдине відоме нині місце її поширення. Загалом поділ побузького комплексу на серії заслуговує на спеціальне обговорення і мав би зараз ураховувати досвід їх виділення в інших регіонах розвитку грануліто-гнейсових комплексів. Найбільш вивчений з них є алданський комплекс Алдано-Станового щита. Під час порівняння з ним побузького комплексу звертає на себе увагу подібність складу й ритмічної будови бандурівської серії з джелтулінською серією [19]. Порівняння інших частин розрізу алданського комплексу з побузьким комплексом показує зіставність зеленолевадівської (лейкогранулітова формація) та кошаро-олександрівської (високо-глиноземиста формація) світ з ієнгрською серією алданського комплексу, характерною ознакою якої є провідна роль у її складі кварцитів і високоглиноземистих порід [19]. Територію поширення ієнгрської серії вважають площею найінтенсивнішої гранітизації алданського комплексу, що якраз і обумовлене входженням до складу серії гранітофільної лейкогранулітової формації, з якою, як було показано в статті 2, високоглиноземисто-кварцитова формація пов’язана ге-

138

нетичними геоеволюційними зв’язками. Отже, ці дві формації в побузькому комплексі теж можна було б виділити в окрему серію. На користь цього може свідчити й зіставлення з територіально близькішим, порівняно з Алдано-Становим щитом, Приазовським мегаблоком, яке показує, що підрозділ, складений лише однією лейкогранулітовою формацією, виділений тут як інша за рангом центральноприазовська серія щодо аналогічної за геолого-формаційним складом зеленолевадівської світи. У складі центральноприазовської серії виділено дві світи – темрюцьку й дем’янівську, подібні до зеленолевадівської й павловської товщ Побужжя, тільки у зворотній стратиграфічній послідовності. Тобто і в цьому вбачаємо підстави виділити на Побужжі окрему серію за участю зеленолевадівської світи. Принагідно зауважимо, що на відміну від Побужжя, де зеленолевадівську світу включено до складу палеоархею, центральноприазовську серію віднесено, за КХС УЩ [8], до неоархею. Подібна ситуація щодо рангу місцевих стратиграфічних одиниць характерна й для інших підрозділів. Так, тиврівській світі Побужжя, яка складена ендербіто-гнейсовою формацією, відповідає аналогічна за геолого-формаційною приналежністю західноприазовська серія Приазов’я. У межах останньої в КХС УЩ [8] виділяють декілька товщ, а на геолого-формаційних засадах – три окремих формаційних підрозділи [16]. На Приазов’ї це стало можливим через ліпшу відслоненість і накладені діафторичні процеси амфіболітової фації, внаслідок чого чітко “проявилися” неоднорідності складу й будови західноприазовської серії, завуальовані гранулітовим метаморфізмом. Варто згадати, що на початковій стадії геолого-формаційного розчленування Побужжя було відокремлено дві самостійні формації – кальцифір-кристалосланцеву та гіперстенових гнейсів і кристалічних сланців, які в стратиграфічній схемі, складеній на формаційній основі, отримали назви “тиврівська” (нижня) й “олександрів-

ська” (верхня) світи [12]. Пізніше їх було об’єднано в одну тиврівську світу [24]. До речі, у такому обсязі тиврівську світу може бути зіставлено з тімптонською (чарнокітовою за Д. С. Коржинським) серією алданського комплексу [19], нижня частина якої виділяється в самостійну карбонатвмісну федорівську світу, а верхня частина складена гіперстеновими гнейсами й кристалічними сланцями і за деякими неоднорідностями складу й будови в різних схемах поділяється на декілька світ. Висновки. 1. Зі стислого огляду “проблеми серій” побузького комплексу напрошується висновок про те, що підрозділи “дністровсько-бузька” та “бузька” серії, які існують зараз у КХС УЩ [8], не варто зберігати в наступній стратиграфічній схемі. Ці серії від самої їх спільної появи в офіційних стратиграфічних схемах було показано як підрозділи, розділені тривалими перервами, тобто такими, що нібито належать різним етапам розвитку Українського щита. За час свого використання посвітний стратиграфічний обсяг серій та уявлення щодо їх позиції в загальній геохронологічній шкалі докембрію неодноразово змінювалися й так і не набули доведеного сталого загального визнання. Тобто, ці підрозділи не можуть уважатися валідними відповідно до вимог “Стратиграфічного кодексу України” [23], а відтак і бути використаними в офіційних стратиграфічних схемах.

2. На відміну від цього, як було показано вище, у складі побузького комплексу в різний час і різні автори виділили дійсно валідні стратотипи п’яти підрозділів – березнинської, тиврівської, зеленолевадівської, кошаро-олександрівської та завалівської (хащувато-завалівської) світ, які фігурують у чинній схемі як світи або товщі, а також сальківську світу, виділення якої за 40 років існування так і не було спростовано, але яку до цього часу не включено в офіційні схеми, очевидно, з чисто суб’єктивних причин. Саме ці валідні підрозділи заслуговують на їх внесення в нову стратиграфічну схему побузького

комплексу в ранзі “світ”, які в подальшому може бути або об’єднано в “серії”, або переведено в ранг “серій” у разі їх внутрішнього стратиграфічного розчленування.

3. Питання про введення в обіг нових серій у складі побузького стратиграфічного комплексу потребує попереднього ретельного й дуже виваженого обговорення із залученням матеріалів стратиграфічного розчленування гранулітових комплексів інших структурних елементів Українського щита, передусім Приазовського мегаблоку, і навіть інших регіонів, зокрема Алдано-Станового щита. ЛІТЕРАТУРА 1. Бабков Ю. Б. Стратиграфическая схема докембрийских образований Украинского щита/ Ю. Б. Бабков, Д. С. Булаевский, Д. С. Зайцев// Геол. журнал. – 1970. – Т. 30. – № 4. – С. 139–148.

2. Виноградов Г. Г. О генезисе пироксеновых гнейсов и некоторых вопросах стратиграфии докембрия Среднего Побужья/Г. Г. Виноградов//Петрография докембрия Русской платформы. – К.: Наукова думка, 1970. – С. 352–357.

3. Дискусія з питань стратиграфії докембрію Українського щита//Геол. журнал. – 1970.

– № 4. – С. 136–138.

4. Доброхотов М. Н. Корреляционная стратиграфическая схема докембрийских образований Украинского щита/М. Н. Доброхотов, Б. З. Берзенин, В. Л. Бойко и др.//Геол. журнал. – 1981. – Т. 41. – № 4. – С. 6–13.

5. 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. – Т. 42. – № 3. – С. 88–103.

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

7. 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.

8. 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.

139

9. Корреляционная стратиграфическая схема докембрийских образований Украинского щита и условные обозначения для крупномасштабных геологических карт кристаллического основания/Я. П. Билынская, В. Г. Злобенко, В. М. Клочков и др. – К.: ЦТЭ Мингеол. УССР, 1980. – 65 с.

10. Лазько Е. М. Геологические формации и проблемы стратиграфии нижнего докембрия Украинского щита/Е. М. Лазько, В. П. Кирилюк, А. М. Лысак и др.//Геол. журнал. – 1984.

– Т. 44. – № 2. – С. 103–112.

11. 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.

12. 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.

13. Легенда геологической карты Украины масштаба 1:200 000. Серия Центрально-Украинская. Объяснительная записка/Я. П. Билынская, Б. Д. Возгрин, В. М. Клочков и др.

– К.: ГГП Геопрогноз, 1996. – 26 с. с приложениями.

14. Лучицкий В. И. Стратиграфия докембрия Украинского кристаллического массива/В. И. Лучицкий//Стратиграфия СССР. Т. 1. Докембрий СССР. – М.-Л.: Изд. АН СССР, 1939. – С. 81–163.

15. Лучицький В. І. Український кристалічний масив (геолого-петрографічний опис)/ В. І. Лучицький, М. П. Семененко, Л. Г. Ткачук, І. С. Усенко. – Київ-Львів: вид-во АН УРСР, 1947. – 123 с.

16. Лысак А. М. К вопросу стратиграфии гнейсо-мигматитовых образований нижнего докембрия/А. М. Лысак, В. И. Лашманов, К. И. Свешников, В. Г. Пащенко//Геол. журнал. – 1989. – № 3. – С. 60–69.

17. Половинкина Ю. И. О стратиграфическом расчленении древней гнейсовой толщи Украины/Ю. Ир. Половинкина//ДАН СССР.

– 1960. – Т. 134. – № 4. – С. 909–912.

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

140

19. Салоп Л. И. Новые данные по стратиграфии и тектонике архейских образований центральной части Алданского щита/ Л. И. Салоп, Л. В. Травин//Проблемы геологии докембрия Сибирской платформы и ее складчатого обрамления. – Л.: ВСЕГЕИ, 1974. – С. 6–82.

20. Стратиграфические разрезы докембрия Украинского щита/Н. П. Щербак, К. Е. Есипчук, Б. 3. Берзенин и др. – Киев: Наукова думка, 1985. – 168 с.

21. Стратиграфические схемы докембрийских образований Украинского щита для геологических карт нового поколения. Графические приложения. – К., 1993. – Листы 1–3.

22. Стратиграфия СССР. Том І. Докембрий СССР. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1939. – 674 с.

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

24. Этингоф И. М. Стратиграфическая схема докембрия Украинского щита (предлагаемый вариант)/И. М. Этингоф, В. Н. Соловицкий, К. Е. Есипчук и др.//Стратиграфия докембрийских образований Украинского щита. Тезисы докладов І регионального стратиграфического совещания (Днепропетровск, сентябрь 1983 г.). – К.: Наукова думка, 1983.

– С. 96–100.

REFERENCES 1. Babkov Ju. B., Bulaevskij D. S., Zajcev D. S. et al. Stratigraphic Scheme of Precambrian formations of the Ukrainian shield// Geologicheskij zhurnal. – 1970. – V. 30. – № 4.

– P. 139–148. (In Russian).

2. Vinogradov G. G. About genesis of the pyroxenic gneisses and some questions of the Precambrian stratigraphy of Middle Bug Area// Petrografija dokembrija Russkoj platformy.

– Kiev: Naukova dumka, 1970. – Р. 352–357. (In Russian).

3. Discussion on questions of Precambrian stratigraphy of the Ukrainian shield//Heolohichnyi zhurnal. – 1970. – № 4. – Р. 136–138. (In Ukrainian).

4. Dobrohotov M. N., Berzenin B. Z., Bojko V. L. et al. The correlation stratigraphic scheme of Precambrian formations of the Ukrainian shield//Geologicheskij zhurnal. – 1981.

– Т. 41. – № 4. – Р. 6–13. (In Russian).

5. 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).

6. 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).

7. Kyrylyuk V. P. Granulitic complex of the Sound Bug River//A. B. Bobrov, V. P. Kyrylyuk, A. V. Goshovskij et al. Granulitovye strukturnoformacionnye kompleksy Ukrainskogo shhita – evropejskij stratotip. – Lvov: ZUKC, 2010.

– P. 8–63. (In Russian).

8. The correlation сhronostratigraphic scheme of Early Precambrian of the Ukrainian shield (explanatory note)/K. Yu. Yesypchuk, O. B. Bobrov, L. M. Stepaniuk et al. – Kyiv: UkrDHRІ, 2004. – 30 p. (In Ukrainian).

9. The correlation stratigraphic scheme of Precambrian formations of the Ukrainian shield and symbols for large-scale geological maps of the crystal basis//Ja. P. Bilynskaya, V. G. Zlobenko, V. M. Klochkov et al. – Kiev: Ministerstvo geologii USSR, 1980. – 65 p. (In Russian).

10. Lazko E. M., Kyrylyuk V. P., Lysak A. M. et al. Geological formations and problems of stratigraphy of the Lower Precambrian of the Ukrainian shield//Geologicheskij zhurnal. – 1984.

– V. 44. – № 2. – Р. 103–112. (In Russian).

11. Lazko E. M., Kyrylyuk V. P., Sivoronov A. A., Jacenko 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).

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

13. Legend of the Geological Ukraine map of scale 1:200 000. Series Central Ukrainian. Explanatory note/Ja. P. Bilynskaya, B. D. Vozgrin, V. M. Klochkov et al. – Kiev: Geoprognoz, 1996.

– 26 р. + applications. (In Russian).

14. Luchickij V. I. Stratigraphy of the Precambrian of the Ukrainian crystal massif/Stratigrafiya SSSR. V. 1. Dokembrij SSSR. – MoskvaLeningrad: Izdatelstvo AN SSSR, 1939. – Р. 81– 163. (In Russian).

15. Luchytskyi V. I., Semenenko M. P., Tkachuk L. H., Usenko I. S. The Ukrainian crystalline massif (geological-petrographic description).

– Kyiv-Lviv: Vydavnytstvo AN URSR, 1947.

– 123 р. (In Ukrainian).

16. Lysak A. M., Lashmanov V. I., Sveshnikov K. I., Pashhenko V. G. To the question of

Stratigraphy of the gneisso-migmatitic formations of the Lower Precambrian of Azov Area//Geologicheskij zhurnal. – 1989. – № 3. – Р. 60–69. (In Russian).

17. Polovinkina Ju I. On the stratigraphic division of ancient gneissic series of Ukraine//Doklady Akademii nauk SSSR. – 1960. – V. 134. – № 4.

– Р. 909–912. (In Russian).

18. Polovinkina Ju. I. Stratigraphic division and reconstruction of the source material gneiss series of the Ukrainian crystalline massif//Problemy osadochnoj geologii dokembrija. V. 2.

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

– Р. 113–119. (In Russian).

19. Salop L. I., Travin L. V. New data on the stratigraphy and tectonics of Archean formations of the central part of the Aldan Shield//Problemy geologii dokembrija Sibirskoj platformy i eyo skladchatogo obramlenija. – Leningrad: Izdatelstvo VSEGEI, 1974. – Р. 6–82. (In Russian).

20. Stratigraphic sections of Precambrian of the Ukrainian shield/N. P. Shherbak, K. E. Esipchuk, B. Z. Berzenin et al. – Kiev: Naukova dumka, 1985. – 168 р. (In Russian).

21. Stratigraphic schemes of the Precambrian formations of the Ukrainian shield for the new generation of geological maps. Graphic applications. – Kiev, 1993. – Sheets 1–3. (In Russian).

22. Stratigraphy of The USSR. Volume I. Precambrian of The USSR. – Moskva-Leningrad: Izdatelstvo AN SSSR, 1939. – 674 p. (In Russian).

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

24. Jetingof I. M., Solovickij V. N., Esipchuk K. E. et al. The stratigraphic scheme of Precambrian of Ukrainian shield (proposed option)// Stratigrafija dokembrijskih obrazovanij Ukrainskogo shhita. Tezisy dokladov І regionalnogo stratigraficheskogo soveshhanija (Dnepropetrovsk, sentjabr 1983). – Kiev: Naukova dumka, 1983.

– Р. 96–100. (In Russian).

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

141

В. П. Кирилюк, Львовский национальный университет им. Ивана Франка, Kyrylyuk.V@i.ua ЕЩЕ РАЗ О ПРОБЛЕМАХ СТРАТИГРАФИИ ПОБУЖСКОГО ГРАНУЛИТОВОГО КОМПЛЕКСА (к составлению новой региональной стратиграфической схемы нижнего докембрия Украинского щита) Стаття 3. Объем побужского стратиграфического комплекса и проблема его серий В предыдущих статьях цикла (статьи 1 и 2) было обосновано выделение в составе побужского комплекса шести свит и их согласное залегание в едином непрерывном стратиграфическом разрезе. В действующей “Корреляционной хроностратиграфической схеме раннего докембрия Украинского щита” (КХС УЩ) три cвиты из этих шести включены в днестровско-бугскую серию эо-палеоархея, а две – в бугскую серию, которая значительно оторвана во времени и отнесена к неоархею. В статье рассмотрена эволюция взглядов на объем и возрастные соотношения днестровско-бугской и бугской серий со времени их выделения. Показано, что в разных схемах эти серии отличались наборами и стратиграфической последовательностью свит, а также своим положением в общей и региональной геохронологических шкалах. Не отвечают современным данным набор и последовательность свит днестровско-бугской и бугской серий и в КХС УЩ. На основании изложенного материала сделан вывод о том, что со времени их введения в стратиграфические схемы эти серии никогда не были валидными стратиграфическими подразделениями. Автор предлагает не включать в новую стратиграфическую схему докембрия Украинского щита названия “днестровско-бугская” и “бугская” серии, поскольку они не отвечают требованиям “Стратиграфического кодекса Украины” (2012), и показать только расчленение побужского комплекса на свиты. Вопрос об объеме и выделении новых серий в составе побужского стратиграфического комплекса требует предварительного тщательного и очень взвешенного обсуждения с привлечением материалов стратиграфического расчленения гранулитовых комплексов других структурных элементов Украинского щита и даже других щитов. Ключевые слова: нижний докембрий, архей, протерозой, побужский гранулитовый комплекс, стратиграфический комплекс, суперкрустальная формация, свита, стратиграфическая схема, Украинский щит.

V. P. Kyrylyuk, Lviv National University of the name of Ivan Franko, Kyrylyuk.V@i.ua REVISITING THE ISSUES WITH THE STRATIGRAPHY OF THE BUG AREA GRANULITE COMPLEX (a commentary on forming a new regional stratigraphic scheme for the Lower Precambrian of the Ukrainian Shield) Article 3. The extent of the Bug Area Stratigraphic complex and the issue with its series The previous articles of the series (Articles 1 and 2) provided grounds for dividing the Bug Area complex into six suites, and explained their common stratification in a single continuous stratigraphic column. In the current “Correlational Chronostratigraphic Scheme of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield” (CCS US) three of these suites are included into the Dniester-Bug series of Eopaleoarchean, and two - into the Bug series, which is significantly removed in time and assigned to Neoarchean. The article examines the evolution of thought on the extent and the age relations between the Dniester-Bug and the Bug series from the time they were first defined. It shows that in different proposed schemes these series varied in the numbers and stratigraphic continuity of suites, as well as in their locations in the general and regional geochronological scales. The number and continuity data on the suites of the Dniester-Bug and the Bug series in the CCS US also do not match the modern-day data. Based on the presented material, the authors conclude that these series have never been valid stratigraphic units from the time they were introduced into stratigraphic schemes. The author proposes not to include the names of “Dniester-Bug” and “Bug” series into the new stratigraphic scheme of the Precambrian of the Ukrainian Shield, since they do not meet the requirements of the “Stratigraphic Code of Ukraine” (2012) and to only show the division of the Bug Area complex into suites. The issue of the extent and the isolation of new series within the Bug Area stratigraphic comp-

142

lex would require a preliminary thorough and very measured discussion involving the materials on the stratigraphic division of granulite complexes of other structural elements of the Ukrainian Shield, as well as other shields.

Keywords: Lower Precambrian, Archean, Proterozoic, Bug Area granulite complex, stratigraphic complex, supercrustal formation, suite, stratigraphic scheme, Ukrainian Shield.

143

УДК 551.1/.4

И. В. Васильева, геолог I категории (Украинский государственный геологоразведочный институт), vasileva_iv1982@mail.ru

РАЗМЫВЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ Мелкие седиментационные нарушения залегания угольных пластов присутствуют практически на каждом шахтном поле Донбасса. Не всегда они могут быть зафиксированы геологоразведочными работами. Несвоевременное обнаружение размывов угольных пластов приводит к нарушению ритма работы предприятий, увеличению сроков и стоимости горностроительных работ, росту себестоимости добытого угля. Для более точного прогноза ведения горных работ необходимо детальное изучение этих осложняющих факторов. В статье рассматривается проблема изучения и прогнозирования размывов угольных пластов. Ключевые слова: угольная шахта, строение угольного пласта, размыв угольного пласта.

Вступление Практически на каждом шахтном поле Донецкого бассейна присутствуют такие осложняющие разработку факторы, как размывы угольных пластов и пород кровли. Размыв угольного пласта и вмещающих пород – это деструкция угленосной толщи, выражающаяся в частичном или полном нарушении строения, уменьшении мощности угольного пласта и пород кровли, вследствие разрушительного действия водных потоков. Довольно часто размывы выявляются только при сопоставлении результатов поисково-разведочного бурения с эксплуатационными данными, т. е. в процессе отработки угольных пластов. Такая ситуация приводит к нарушению ритма работы горных предприятий и неизбежному возрастанию себестоимости тонны добытого угля. В масштабах всего Донецкого угольного бассейна размывам подвержены практически все угольные пласты. Наиболее часто это наблюдается в Новомосковском, Петропавловском, Красноар-

мейском, Донецко-Макеевском, Чистяково-Снежнянском, Центральном и Селезневском горнопромышленных районах, т. е. в районах, расположенных ближе к основным участкам накопления терригенного материала, характеризующихся максимальным погружением во время осадконакопления [4]. В разрезе среднего карбона максимальное количество пластов, подверженных размыву, характерно для свит С25 и С26, отличающихся от других стратиграфических горизонтов наиболее высоким содержанием песчаных пород аллювиального и подводно-дельтового генезиса. Классификация При размыве угольных пластов наблюдаются следующие явления: – уменьшение мощности пласта, вплоть до полного выклинивания, при этом породы кровли “ложатся” на породы почвы пласта (рис. 1); – уменьшение мощности или даже полное отсутствие “ложной” и “непосредственной” кровли пласта – основная кров-

ISSN 1682-3591. Збірник наукових праць УкрДГРІ. № 4/2015

144

© И. В. Васильева, 2015

ля граничит непосредственно с пластом (рис. 1); – появление окатанных обломков вмещающих пород в области размыва (фото 1); – наличие в кровле пласта линзочек и мелких прослоев угля верхней пачки; – повышенная трещиноватость и зеркала скольжения; – присутствие участков пиритизации в зоне размыва и вокруг нее; – уменьшение категории устойчивости пород кровли; – повышение зольности угольного пласта; – изменение химического состава пород и накопление тяжелых элементов в области размыва. По степени пригодности к эксплуатации размытые пласты подразделяются на следующие типы:

– слаборазмытые, пригодные к эксплуатации пласты; – относительно размытые пласты, пригодные к эксплуатации на значительной площади (рис. 2); – значительно размытые пласты, ограниченно пригодные к эксплуатации; – весьма размытые пласты, пригодные к эксплуатации на отдельных участках; – размытые, непригодные к эксплуатации пласты. По форме поверхности угольных пластов и литолого-фациальным особенностям пород, заполняющих врезы, размывы делятся на сингенетические и эпигенетические [1]. Сингенетические размывы образовались во время накопления торфяников до покрытия их осадками кровли. Породы, выполняющие размывы, заключены в теле пласта и представлены глинистыми

Рис. 1. Зарисовка размывов и малоамплитудных нарушений в горной выработке (шахта “Ровеньковская”)

145

Фото 1. Окатанные обломки аргиллита из зоны размыва угольного пласта (шахта “Киевская”)

породами и мелкозернистыми глинистыми алевролитами, значительно реже крупнозернистыми глинистыми алевролитами и мелкозернистыми глинистыми песча-

никами, которые отличаются плохой сортировкой слагающих их зерен, неотчетливой слоистостью, наличием обрывков листьев, стеблей и корневых остатков

Рис. 2. План-схема размыва угольного пласта n1 (Смоляниновский) на одной из шахт Донбасса Относительно размытый пласт согласно приведенной классификации

146

растений, расположенных под углом к наслоению, повышенным содержанием сингенетического каолинита. Также характерно наличие выделений карбоната в виде отдельных зерен, сферолитов и прожилков. Над размывами и прилегающими к ним участками неразмытого пласта кровля по литологическим признакам одинаковая. Она представлена осадками, отлагавшимися во время погружения области торфонакопления ниже уровня моря в условиях мелководных лагун, морских заливов и морского водоема – глинистыми породами, мелкозернистыми глинистыми алевролитами, реже известняками. Эпигенетические размывы формировались после накопления органической массы торфяников, во время их захоронения под осадками пород кровли или после накопления покрывающих угольные пласты осадков. Врезы в угольные пласты и покрывающие их породы выполнены осадками, которые отлагались во время или после их образования – песчаниками различной крупности, реже крупнозернистыми алевролитами и известняками, отлагающимися в условиях аллювиальных долин или прибрежной части моря. На соседних с размывами участках кровля по своим литологическим особенностям отличается от выполняющих врезы пород и представлена глинистыми образованиями, мелкозернистыми глинистыми алевролитами, реже – известняками. При этом известняки почти всегда отделены от угольного пласта прослойкой глинистой породы [4]. Угольные пласты, подверженные эпигенетическим размывам, отличаются максимальной изменчивостью их мощности (коэффициент вариации v = 21,1 %). Несколько меньше изменчивость мощности угольных пластов с сингенетическими размывами (v = 15,8 %) и минимальная (v = 12,6 %) – в пластах, не подверженных размывам. Ниже приводятся классификации размывов по генетическим (табл. 1) и морфологическим (табл. 2) признакам [1].

Некоторые случаи размывов угольных пластов на шахтах Донбасса На рис. 2 представлен фрагмент плана горных работ одной из угольных шахт г. Донецка. Зоне размыва угольного пласта соответствуют белые, незаштрихованные участки поля. Здесь мощность угольного пласта ниже кондиционного значения или вовсе равна нулю. Размыв оконтурен очистными и вскрывающими горными выработками, в которых зафиксированы изменения структуры пласта и его мощности. Размыв данной площади трудно прогнозируем, поэтому описание его проводилось только по данным эксплуатационных работ. Данное нарушение можно классифицировать как эпигенетический, локальный, средний размыв, а угольный пласт является относительно размытым и пригодным к эксплуатации на значительной площади. Вот так описывает эту зону размыва геолог шахты: “…В этой части шахтного поля пласт по условиям угленапластования резко отличается от других частей поля, что отразилось на устойчивости, его мощности и структуре в целом. Здесь наблюдается полный размыв сланца глинистого (непосредственной кровли) и угля. Местами мощность пласта достигает нуля и непосредственно на почву пласта ложится брекчиевидный песчаник. Интенсивность размыва с продвижением горных работ на север слабеет и уже ниже 48-го горизонта обретает форму локального”. На поле одной из шахт Луганской области г. Ровеньки локальные размывы угольного пласта описываются следующим образом: “…Встречаются размывы непосредственной кровли и пласта; размытая часть замещается сланцем песчаным. Породы кровли в данных зонах с зеркалами скольжения, тонкослоистые, по напластованию мелкие линзы пирита и прослои угля, весьма неустойчивы, категории Б1, образуют куполообразные отвалы высотой 1,0–1,5 м” (рис. 1).

147

Морские

Группа

Тип

Овражные, речные

Раздел

Таблица 1. Генетическая классификация размывов угольных пластов

Размывы во время формирования угольных пластов (сингенетичные)

1

Размывы после формирования угольных пластов (эпигенетичные)

Размывы во время формирования угольных свит

Краткая характеристика Глубина, Породный протяжензаполниность Кровля тель размыва Углистые До 1 м; Нет аргиллиты, до 1 км алевролиты

Размытые Угольный пласт Полностью или частично

Зольность угля вблизи размыва Значительно повышена

Непосредственная, редко основная

До нескольких метров; до нескольких километров

От аргиллита до песчаника

Незначительно увеличивается

3

Несколько угольных пластов со всеми перекрывающими отложениями, редко вся угленосная свита

До нескольких сотен метров; до нескольких километров

Разнозернистые песчаники с гравием, растительными остатками

Не изменяется

4

Поверхность угольного пласта (впадины и продолговатые котловины)

Небольшие глубины среза, м

Известняки, аргиллиты

Не изменяется

5

Площадной размыв некоторой части угольного пласта

Десятки километров

Известняки, аргиллиты

Не изменяется

2

Полностью или частично

По результатам электронно-микроскопических исследований проб кровли угольного пласта, отобранных в шахте из зоны размыва и за пределами ее влияния (г. Першотравенск), установлено, что в

зоне размыва в породах существенно повышается содержание каолинита, сульфидов железа (пирит), углистого вещества, которые покрывают почти всю видимую поверхность свежих сколов (фото. 2, 3).

Таблица 2. Морфологическая классификация размывов угольных пластов Типы размывов по морфологии Типы размывов по масштабным проявлениям 1. Региональные

А

В

Вытянутые руслоподобные Ширина, м

Протяженность, м

Изометричные (овальные), средний поперечный размер, м

> 3 000

> 10 000

> 3000

2. Локальные 2.1. Крупные

> 500 до 3 000

> 3 000

> 0–3 000

2.2. Средние

> 200 до 500

> 2 000

> 300–1 000

2.3. Мелкие

50–200

> 500

100–300

2.4. Микро

< 50

< 300

< 100

148

Фото 2. Структура поверхности неизмененного аргиллита с остатками более темного углистого вещества Cнимки сделаны на электронном микроскопе РЭМ-106И, УкрГГРИ (А. В. Ковтун)

Фото 3. Поверхность образца из зоны размыва А – кристаллы сульфидов железа; В – глинистый минерал группы каолинита, покрывающий тонким слоем сульфиды железа; С – углистое вещество Снимки сделаны на электронном микроскопе РЭМ-106И, УкрГГРИ (А. В. Ковтун)

149

Образец 1 (фото 2) – аргиллит, отобранный за пределами зоны размыва из кровли пласта. Цвет меняется от серого до темносерого, образец плотный, массивный, слоистый, прочный. Имеются глинисто-сидеритовые включения, остатки обугленных и пиритизированных растений. Образец 2 (фото 3) – отобран из кровли угольного пласта в зоне размыва. В отличие от аргиллита неизмененного, образец однородный, неслоистый, хрупкий, слюдистый, трещиноватый с включениями крупных пиритизированных остатков растительного материала. На ощупь жирный. Цвет серый. На поле этой шахты размыв угольного пласта не был зафиксирован разведочным бурением и вскрыт горными выработками. Здесь наблюдаются: переотложение пород кровли, изменение мощности, структуры и гипсометрии пластов. Ширина размыва достигает 200–250 м, протяженность более 1 км. Пласт в зоне размыва уменьшает свою мощность до полного выклинивания. Из протокола утверждения запасов ПО “Укруглегеология”: “…обнаружены размывы, протяженность которых достигает нескольких километров при ширине 200–400 м. При существующей ранее плотности разведочной сети (400–600 и даже 1 000 м между скважинами) эти размывы не всегда выявлялись, а тем более уверенно трассировались”. В связи с отсутствием достоверных данных по распространенности размывов пришлось пересмотреть программу отработки данного участка и разработать новую, наименее затратную, схему выемки угольного пласта. Это связано с тем, что наличие зон размывов привело к уменьшению мощности угольного пласта, частично к полному его выклиниванию, а также к снижению категории устойчивости вмещающих пород из-за отсутствия сцепления между пластами и наличия трещиноватости пород кровли, чем обусловлены большие трудности при проходке и поддержании горных выработок [3].

150

Заключение Детальное изучение зон размывов позволяет не только составлять более реальные планы отработки, но и по-новому взглянуть еще на один аспект. Известно, что размывы сформировались в результате действия русел древних рек и водных потоков [4]. Их воздействию совместно с процессами выветривания подвергаются как углесодержащие отложения, так и горные породы, выходящие на дневную поверхность. Поэтому вполне вероятно, что некоторые из размывов могут быть вместилищем ценных элементов, если на прилегающей к бассейну осадконакопления территории находились рудовмещающие породы. Со временем они разрушались, а образовавшиеся обломки смывались реками в моря. Там они “сортировались” течениями, приливами и отливами таким образом, что тяжелые рудные частицы скапливались, образуя залежи рудного песка. Из этого песка со временем сформировались пласты песчаника и алевролита, которые встречаются по всему разрезу углевмещающей толщи. Подтверждением вышесказанного могут служить результаты атомно-эмиссионного спектрального анализа проб горных пород, отобранных в зонах влияния размывов. В большей части проб из горных выработок присутствуют повышенные содержания таких элементов, как ванадий, железо, свинец, кобальт, молибден, хром и др. Электронномикроскопический анализ показал наличие самородного золота в породах отвала шахты “Киевская”, на поле которой также широко распространены размывы угольных пластов. Названные элементы обладают большим удельным весом и способностью накапливаться под воздействием течения воды. Сами по себе размывы не всегда выявляются на поисково-разведочной стадии, поскольку данные берутся по разрозненным точечным пересечениям, которые находятся в нескольких сотнях метров друг от друга. В этой ситуации необходимо изменить подход к изучению размывов при их выявлении на стадии эксплуатации и для начала проводить хотя бы опробование слагающих их пород с дальнейшими аналитическими

исследованиями. Возможно, изучение зон размывов в ближайшем будущем может представлять интерес в условиях быстрого истощения природных ресурсов. Автор благодарна за сотрудничество в сборе и анализе информации коллективам шахт “Степная” (г. Першотравенск), “Ровеньковская” и “Киевская” (г. Ровеньки), “Путиловская” (г. Донецк). ЛИТЕРАТУРА 1. Геологические работы на угледобывающих предприятиях Украины. Инструкция. КД 12.06204-99. – 187 с.

2. Геологический словарь. – М.: Недра, 1978. – Т. 1. – 487 с. – Т. 2. – 456 с.

3. Горное дело. – М.: Недра, 1990. – 695 с.

4. Методические указания по выявлению размывов угольных пластов по разведочным данным. – Симферополь, 1976. – 20 с.

REFERENCES 1. Geologic work at coal mines in Ukraine. The instruction. KD 12.06204-99. – 187 с. (In Russian).

2. Geological dictionary. – Moskva: Nedra, 1978. – Vol. 1. – 487 p. – Vol. 2. – 456 p. (In Russian).

3. Mining. – Moskva: Nedra, 1990. – 695 p. (In Russian).

4. Guidelines for the identification of erosion coalbed exploratory data. – Simferopol, 1976.

– 20 p. (In Russian).

Р у к о п и с о т р и м а н о 24.09.2015.

І. В. Васильєва, vasileva_iv1982@mail.ru (УкрДГРІ) РОЗМИВИ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ. НОВИЙ ПОГЛЯД НА ЇХ ОСОБЛИВОСТІ Й ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ ВИВЧЕННЯ Дрібні седиментаційні порушення залягання вугільних пластів наявні майже на кожному шахтному полі Донбасу. Не завжди вони можуть бути зафіксовані геологорозвідувальними роботами. Несвоєчасне виявлення розмивів вугільних пластів призводить до порушення ритму роботи підприємств, збільшення термінів і вартості гірничобудівельних робіт, зростання собівартості добутого вугілля. Для точнішого прогнозу ведення гірничих робіт потрібне детальне вивчення цих ускладнювальних чинників. У статті висвітлено проблему вивчення й прогнозування розмивів вугільних пластів. Ключові слова: вугільна шахта, будова вугільних пластів, розмиви вугільних пластів.

I. V. Vasileva, vasileva_iv1982@mail.ru (Ukrainian State Geological Research Institute) THE EROSION OF COAL SEAMS. A NEW LOOK AT THEIR DISTRIBUTION, FEATURES AND PROMISING TO STUDY Minor violations of sedimentation deposition of coal seams are present at almost every mine field of Donbas. Scour the coal seam and surrounding rock - is the destruction of the coal-bearing strata. This is evident in the partial or total disruption of the structure and reducing the power of coal seams and roof rocks as a result of the damaging effects of water flows. Not always, they can be detected geological exploration. Late discovery of coal seams erosion leads to disruption of the rhythm of work of enterprises, increasing the time and cost of mining construction, increase in the cost of coal produced.

The article raises the problem of the study and prediction of erosion of the coal seams. A detailed study of erosion disorders coal-bed will predict their distribution and the degree of influence on the productivity of the coal seams.

Erosion disorders coal seams are also of interest as a possible accumulation of heavy elements, such as vanadium, iron, lead, cobalt, molybdenum, chromium and others. These elements have a high specific gravity and ability to accumulate under the action of water flow. Spectral analysis of the rock zones erosions show a high content of these elements in the samples. Electron microscopic examination revealed the presence of native gold in some samples.

It is necessary to change the approach to the study of erosion of coal seams in the exploration stage of the mine field and its operation. It is recommended that testing of their rocks with further analytical studies.

Keywords: coal mine, the structure of coal seams, coal seam washout.

151

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ВЯЧЕСЛАВА ЯКИМОВИЧА ВЕЛІКАНОВА!

26 грудня 2015 р. виповнилось 80 років з дня народження відомого українського вченого Вячеслава Якимовича Веліканова. Вячеслав Якимович народився в м. Боброві Воронезької області, в сім’ї інженера-будівельника залізничних мостів. Після закінчення в 1953 р. середньої школи № 21 м. Києва вступив до геологічного факультету Київського державного університету за спеціальністю “Геологічна зйомка і пошуки родовищ корисних копалин”, який з відзнакою закінчив у 1958 році. На початку трудової діяльності (1958– 1971 рр.) працював у Південноукраїнській і Побузькій екпедиціях тресту “Київгеологія” на посадах молодшого геолога, геолога, старшого геолога, начальника геологознімальної партії. Виконував геологічну зйомку в басейні р. Гірський Тікич і Середньому Придністров’ї, матеріали яких стали основою для кандидатської дисертації на тему “Стратиграфия и тектоника верхнедокембрийских отложений Подольского Приднестровья и некоторые закономерности локализации флюоритового и свинцово-цинкового оруденения”, яку він успішно захистив у 1971 році. Упродовж 1971–1973 рр. В. Я. Веліканов очолює відділ геологічної й топогеодезичної зйомки Міністерства геології України. Того часу він активно сприяє впровадженню нових для України видів регіональних геологічних робіт: глибинного геологічного картування, геологічного довивчення площ, групової геологічної зйомки. У 1973–1987 рр. Вячеслав Якимович плодотворно працює в Інституті геологічних наук АН України, де за його співавторства виходить низка монографій, присвячених вивченню стратиграфії, літології, палеонтології, тектоніки вендських відкладів різних регіонів України та їх кореляції: “Стратиграфия верхнедокембрийских и кембрийских отложений Восточно-Европейской платформы” (1979), “Палеогеография и литология венда и кембрия запада Восточно-Европейской платформы” (1980), “Венд Украины” (1983), “Вендская система” (1985) та ін. В. Я. Веліканов – невтомний пропагандист Подільського опорного розрізу як найповнішого розрізу венду у світі, еталона вендської системи. Протягом 1987–1993 рр. ювіляр – старший науковий співробітник Науково-редакційної ради (філіалу ВСЕГЕІ, Мінгео СРСР) при УкрНІГРІ. Займався апробацією звітних матеріалів з різномасштабних регіональних геологознімальних і геофізичних робіт по території України й різного змісту геологічних карт. У 1993–2000 роках В. Я. Веліканов працює заступником директора, головним геологом ДГП “Геопрогноз” і керівником Науково-методичного центру з геології й картування в ДГП “Геоінформ” Держкомгеології України. Велику увагу того часу він приділяє науковому забезпеченню організації й проведенню регіональних геологознімальних робіт, є один з-поміж активних організаторів нарад з питань геологічної зйомки.

152

З 2000 р. Вячеслав Якимович займається науковою роботою в Українському державному геологорозвідувальному інституті, де очолює відділ методики геологічного картування й картографування. Водночас він очолює міжвідомчий Науково-методичний центр з геологічного картування й картографування. Під керівництвом В. Я. Веліканова за малий термін створено сучасну наукову інструктивно-методичну базу для проведення регіональних геологознімальних робіт (інструкції, методичні й інші керівні й нормативні документи, галузеві стандарти). Він також бере активну участь у створенні першого й другого видання “Стратиграфічного кодексу України”, “Петрографічного кодексу України” та інших нормативних документів, а також тектонічної карти України, яка надрукована у 2007 році. Вячеслав Якимович – співавтор недавно виданої енциклопедичної монографії “Стратиграфія верхнього протерозою та фанерозою України. Том 1. Стратиграфія верхнього протерозою, палеозою та мезозою України” (2013 р.). В. Я. Веліканов – автор понад 200 опублікованих наукових праць, багатьох наукових і виробничих звітів. Його наукову й виробничу діяльність відзначено галузевими відзнаками: присвоєно звання “Почесний розвідник надр”, нагороджений медаллю В. І. Лучицького, пам’ятним знаком ім. Л. І. Лутугіна й урядовими нагородами СРСР. Нині Вячеслав Якимович – заступник голови Науково-редакційної ради Держгеонадр України, член Головної редакції Держгеолкарти-200, головний редактор ВолиноПодільської серії аркушів, редактор багатьох поаркушевих і зведених карт, керівник рифей-вендської комісії Національного стратиграфічного комітету й член тектонічного комітету України. Ювіляр відзначається високим професіоналізмом і науковою ерудицією, мудрістю, інтелігентністю, винятковою працелюбністю, принциповістю, відданістю своїй справі, порядністю, доброзичливістю, готовністю завжди прийти на допомогу своїм колегам, молодим науковцям і геологам-виробничникам. Завдяки цим рисам він користується заслуженим авторитетом і повагою серед геологів України. Колективи Державної служби геології та надр України й УкрДГРІ, редакційна колегія “Збірника наукових праць УкрДГРІ”, колеги й друзі щиро вітають шановного Вячеслава Якимовича з 80-річчям і бажають йому міцного здоров’я, невичерпної енергії, оптимізму, творчої наснаги, щастя й добробуту в сім’ї, довгих років життя.

153

ПАМ’ЯТІ АНАТОЛІЯ СЕМЕНОВИЧА ВОЙНОВСЬКОГО 13 жовтня 2015 року на 81-му році пішов з життя Анатолій Семенович Войновський – відомий учений-геолог, кандидат геолого-мінералогічних наук. Народився А. С. Войновський на Вінниччині в селі Буди Ситковецького району в сім’ї вчителя. У 1951 р. закінчив Ситковецьку середню школу, а в 1957 р. геологічний факультет Криворізького гірничорудного інституту за спеціальністю “Геологія та розвідка родовищ корисних копалин”. Усе життя Анатолій Семенович присвятив вивченню надр і нарощуванню мінерально-сировинної бази України. Працював геологом, старшим геологом, начальником геологознімальної партії в геологічних підприємствах України й головним геологом групи фахівців ВО “Зарубежгеология” в Інституті геології Анголи (м. Луанда), завідувачем відділу в ДГП “Геопрогноз” і “Геоінформ” і завідувачем сектору в УкрДГРІ. На початку трудової діяльності А. С. Войновський виконував пошуки й розвідку родовищ силікатного нікелю, геологічну зйомку масштабу 1:50 000, глибинне геологічне картування масштабу 1:200 000. На основі матеріалів зйомки масштабу 1:50 000 Анатолій Семенович у 1973 р. захистив кандидатську дисертацію. Починаючи з 1989 р. основними напрямами наукової діяльності А. С. Войновського були металогенія докембрію, розробка методичних принципів оцінки прогнозних і перспективних ресурсів і створення геохімічних карт. В Анатолія Семеновича було щасливе життя, віддане улюбленій справі. Вибравши свій життєвий шлях, він був приречений на успіх завдяки своїй працездатності й високим професійним знанням. Його науково-методичні розробки експонували на ВДНГ СРСР та УРСР. З-поміж інших А. С. Войновський – першовідкривач Солошинського родовища бурого вугілля й Клесівського родовища бурштину. Він – автор понад 93 опублікованих наукових праць. Виробничу й наукову діяльність його відзначено галузевими відзнаками: медаллю Мінгео СРСР “За заслуги в разведке недр”, знаком “Почесний розвідник надр”, медаллю В. І. Лучицького, пам’ятним знаком ім. Л. І. Лутугіна й урядовими нагородами СРСР.

154

Своїм життям і працею, відповідальним ставленням до роботи Анатолій Семенович буде надихати не одне покоління молодих геологів. Світла пам’ять про Анатолія Семеновича Войновського – принципову, порядну й щиру людину, досвідченого фахівця збережеться на довгі роки в серцях рідних і близьких, колеггеологів, співробітників. Колектив Українського державного геологорозвідувального інституту

155

ПАМ’ЯТІ ДМИТРА ДМИТРОВИЧА ГЛАГОЛИ 24 листопада 2015 року українська геологія й геофізика зазнали величезної втрати. На 88-му році пішов з життя Дмитро Дмитрович Глагола – видатний геофізик, заступник генерального директора ДГП “Укргеофізика”, завідувач лабораторії застосування енергії вибуху у свердловинах Українського державного геологорозвідувального інституту, який присвятив роботі в геологічній галузі 60 років свого життя. Дмитро Дмитрович народився 7 листопада 1928 року в с. Іванівці Мукачівського району Закарпатської області. У 1948 році після закінчення середньої школи вступив до Львівського політехнічного інституту на геологорозвідувальний (нафтовий) факультет, де й отримав кваліфікацію інженера-геофізика за спеціальністю “Геофізичні методи розвідки”. Після закінчення інституту з 1954 року Дмитро Дмитрович працював на посадах інженера-оператора, начальника каротажної станції Стрийської промислово-геофізичної бази, а в 1956 р. призначений на посаду начальника Миргородської промислово-геофізичної бази. З 1959 року працював на посаді начальника Стрийської промислово-геофізичної експедиції аж до 1976 року. У цьому ж році Дмитро Дмитрович був переведений до м. Києва, де працював головним геофізиком, заступником генерального директора ДГП “Укргеофізика”. З 1999 до 2013 р. працював в Українському державному геологорозвідувальному інституті на посадах завідувача лабораторії технології застосування енергії вибуху у свердловинах, провідного наукового співробітника. У 1973 році Дмитру Дмитровичу присуджено науковий ступінь кандидата геологомінералогічних наук. У 90-х роках, коли відбувалось становлення України як самостійної держави, Дмитро Дмитрович один з перших ініціював створення власних розробок і виробництв, які обслуговують вітчизняну геофізику, зокрема розробку прострілювально-вибухової техніки й технології. Повною мірою талант організатора й керівника відповідного підрозділу проявився, коли Дмитро Дмитрович працював на посаді завідувача лабораторії застосування енергії вибуху, створеної в 1999 році в Українському державному геологорозвідувальному

156

інституті. Під його керівництвом створено засоби ініціювання вибухових пристроїв і започатковано розробку низки зарядів перфораторів на основі сучасних технологій. Д. Д. Глагола – один із відомих учених України в галузі промислової геофізики та її талановитих організаторів. З 1999 року він працював над науковими задачами, пов’язаними із застосуванням прострільно-вибухових апаратів. Д. Д. Глаголі належить декілька патентів і понад 50 опублікованих наукових праць. Він – ініціатор створення й учасник упровадження численних розробок союзних інститутів “ВНИПИ Взрывгеофизика”, ВНИИГИС, ВНИИЯГ, а також УкрДГРІ на завершальній стадії своєї творчої біографії. Завжди цікавився інноваційними розробками й був ініціатором їх випробувань в умовах діючих свердловин. Виробничу й наукову діяльність Д. Д. Глаголи відзначено багатьма нагородами й званнями СРСР та України: орден Трудового червоного прапора (1970 р.); лауреат Державної премії Ради міністрів СРСР (1985 р.); Почесний розвідник надр СРСР (1988 р.); Почесний розвідник надр України (1998 р.); медаль В. І. Лучицького (2000 р.); Почесна грамота Кабінету Міністрів України (2003 р.); Почесна грамота Міністерства охорони навколишнього середовища України (2007 р.); пам’ятний знак ім. Л. І. Лутугіна “За заслуги в розвідці надр” (2008 р.). Дмитро Дмитрович був надзвичайно скромною й доброзичливою людиною, користувався заслуженим авторитетом геофізичної громадськості України, близького й далекого зарубіжжя. Глибоко сумуючи, висловлюємо щирі співчуття рідним і близьким Дмитра Дмитровича, співробітникам і колегам. Світла пам’ять про видатного геофізика й щиру людину – Дмитра Дмитровича Глаголу – назавжди збережеться в наших серцях. Колектив Українського державного геологорозвідувального інституту, колеги, друзі

157

ЗМІСТ ЗБІРНИКІВ НАУКОВИХ ПРАЦЬ УкрДГРІ ЗА 2015 РІК №

Стор.

Василенко Т. А., Гринёв В. Г., Молчанов А. Н., Пономаренко Д. А. ВЛИЯНИЕ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ МЕТАНА В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ

1

46

Васильева И. В. РАЗМЫВЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ

4

144

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ВЯЧЕСЛАВА ЯКИМОВИЧА ВЕЛІКАНОВА

4

152

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ОЛЕКСАНДРА ІВАНОВИЧА ЛЕВЧЕНКА

4

103

ВІТАЄМО З ЮВІЛЕЄМ ОЛЕКСАНДРА ЮХИМОВИЧА ЛУКІНА

1

124

Вітушко О. В., Семененко Є. В., Дякун І. Л. УТИЛІЗАЦІЯ ШАХТНОГО МЕТАНУ НА ВУГІЛЬНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ КОГЕНЕРАЦІЙНИМИ ЕНЕРГОКОМПЛЕКСАМИ

1

64

Войтович С. П. ГІДРОГЕОХІМІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ ЧЕРВОНОГРАДСЬКОГО ГІРНИЧОПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ

2

109

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

2

93

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)

2

86

Гошовский С. В., Сиротенко П. Т., Шадура А. Н. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ОТ ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН НА ФОНЕ ШУМОВ БУРОВОГО ДОЛОТА

1

9

Гошовский С. В., Зурьян А. В. АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ТЕПЛОНАСОСНЫХ СИСТЕМ

2

9

Гошовский С. В., Зурьян А. В. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПОСТРОЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

4

9

158

Гошовський С. В., Пігнастій С. С., Сиротенко П. Т. СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ СЕЙСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У ПРОЦЕСІ БУРІННЯ. Стаття 1. Застосування бурового долота як джерела сейсмічних коливань

3

9

Гошовський С. В., Пігнастій С. С., Сиротенко П. Т. СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ СЕЙСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ В ПРОЦЕСІ БУРІННЯ. Стаття 2. Застосування керованих джерел сейсмічних коливань

4

22

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

2

141

Драгомирецкий А. В., Кадурин В. Н. ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ ПРИ АНАЛИЗЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ ОБЪЕКТОВ УКРАИНСКОГО ЩИТА

4

65

Зинчук Н. Н. О ПЕРСПЕКТИВАХ ПЕТРОГРАФИЧЕСКИХ И ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОРОД

3

67

Зинчук Н. Н. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕТРОГРАФИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК

2

40

Зинчук Н. Н. О ПЕРСПЕКТИВАХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНДИКАТОРНЫХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ

4

77

Зинчук Н. Н. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СОСТАВА И ФОРМИРОВАНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОРОД

1

83

Калашник А. А. ПРИЧИНЫ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СВЯЗИ И МОНОМЕТАЛЛЬНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОЛОТОГО И УРАНОВОГО ОРУДЕНЕНИЙ В КИРОВОГРАДСКОМ РУДНОМ РАЙОНЕ УКРАИНСКОГО ЩИТА

3

88

Калашник А. А. ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПОТЕНЦИАЛА УРАНОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ ЭКЗОГЕННО-ИНФИЛЬТРАЦИОННОГО ТИПА В САКСАГАНСКО-СУРСКОМ РУДНОМ РАЙОНЕ УКРАИНСКОГО ЩИТА

1

94

Карабин В. В. ЗАКОНОМІРНОСТІ ЗМІНИ МАКРОКОМПОНЕНТНОГО ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ВОД РІКИ БІЛОГО ЧЕРЕМОШУ

1

114

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 й поділ побузького стратиграфічного комплексу на світи

2

125

159

Кирилюк В. П. ЩЕ РАЗ ПРО ПРОБЛЕМИ СТРАТИГРАФІЇ ПОБУЗЬКОГО ГРАНУЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ (з нагоди складання нової регіональної стратиграфічної схеми нижнього докембрію Українського щита). Стаття 2. Співвідношення світ побузького стратиграфічного комплексу

3

147

Кирилюк В. П. ЩЕ РАЗ ПРО ПРОБЛЕМИ СТРАТИГРАФІЇ ПОБУЗЬКОГО ГРАНУЛІТОВОГО КОМПЛЕКСУ (з нагоди складання нової регіональної стратиграфічної схеми нижнього докембрію Українського щита). Стаття 3. Обсяг побузького стратиграфічного комплексу та проблема його серій

4

133

Кондратенко П. А., Костенко М. М. ОЛОВОНОСНІСТЬ СУЩАНОПЕРЖАНСЬКОЇ ТЕКТОНО-МЕТАСОМАТИЧНОЇ ЗОНИ

2

22

Костенко М. М., Аврамець В. М., Шутенко Л. М., Іванов А. І., Кобець Ф. В. ТЕКТОНІКА ДОКЕМБРІЙСЬКОГО КРИСТАЛІЧНОГО ФУНДАМЕНТУ БІЛОЦЕРКІВСЬКО-ОДЕСЬКОЇ СТРУКТУРНО-ФОРМАЦІЙНОЇ ЗОНИ

4

117

Костенко М. М., Арбузова Л. С., Комбарова К. М., Аврамець В. М., Іванов А. І., Кобець Ф. В., Шутенко Л. М. НИЖНЬОВЕНДСЬКІ ТРАПИ ПРИДНІСТРОВ’Я: ГЕОЛОГІЯ, РЕЧОВИННИЙ СКЛАД, КОРЕЛЯЦІЯ

3

21

Кравченко О. А., Хрущов Д. П. МОДЕЛЮВАННЯ ТИТАНЦИРКОНІЄВИХ РОЗСИПІВ НА ПРИКЛАДІ КРАСНОКУТСЬКОГО РОДОВИЩА

3

104

Лебідь В. П., Лебідь В. В. ПРО РЕАЛЬНІ ЗАХОДИ СТОСОВНО ТЕРМІНОВОГО ЗМЕНШЕННЯ ЦІНИ НА ЕНЕРГОНОСІЇ

3

122

Левченко О. І. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГІЧНІ ТА ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ ОЦІНКИ ПРИРОДНОГО (РЕНТНОГО) ПОТЕНЦІАЛУ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН

4

105

Лисенко О. А., Меркушин І. Є., Бобров О. Б. МІНЕРАЛОГОПЕТРОГРАФІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПОРІД БЕРЕСТІВСЬКОЇ ЗЕЛЕНОКАМ’ЯНОЇ СТРУКТУРИ (ЗАХІДНЕ ПРИАЗОВ’Я)

3

51

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

2

65

Макогон В. В., Кривошеєв В. Т. ВЕРХНЬОВІЗЕЙСЬКА ГЛИНИСТА ТОВЩА – ПЕРСПЕКТИВНИЙ ОБ’ЄКТ ПОШУКІВ СЛАНЦЕВОГО ГАЗУ В ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКІЙ ЗАПАДИНІ

1

73

160

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

2

78

Мармалевский Н. Я., Роганов Ю. В., Дуброва Г. Б. CРАВНЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ СОЛЯНОГО ШТОКА, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ПОМОЩИ ДУПЛЕКСНОЙ И ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ МИГРАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

1

22

ПАМ’ЯТІ АНАТОЛІЯ СЕМЕНОВИЧА ВОЙНОВСЬКОГО

4

154

ПАМ’ЯТІ ВІКТОРА ІВАНОВИЧА ТРЕГУБЕНКА

2

150

ПАМ’ЯТІ ДМИТРА ДМИТРОВИЧА ГЛАГОЛИ

4

156

ПАМ’ЯТІ ІГОРЯ СТЕПАНОВИЧА ПАРАНЬКА

3

169

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

2

100

Полканов Ю. О., Добровольська Т. Й., Піддубна Т. Д. БАДЕЛЕЇТ – НОВА ЦИРКОНІЄВА СИРОВИНА УКРАЇНИ

3

116

РЕФЕРАТИ ЗВІТІВ НАУКОВО-ДОСЛІДНИХ РОБІТ, ЩО НАДІЙШЛИ У ФОНДИ УКРАЇНСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНОГО ІНСТИТУТУ У 2014 РОЦІ

1

124

Рой М. М., Ластовка В. Г., Клименко С. М. ВИКОРИСТАННЯ ВИПРОБУВАЧА ПЛАСТІВ БАГАТОЦИКЛОВОЇ ДІЇ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЇ ОЦІНКИ НАФТОГАЗОНАСИЧЕНОСТІ НИЗЬКОПРОНИКНИХ ТРІЩИНУВАТИХ КОЛЕКТОРІВ МАЛОЇ ПОТУЖНОСТІ У ПРОЦЕСІ СПОРУДЖЕННЯ СВЕРДЛОВИН

3

135

Рой М. М., Ластовка В. Г., Клименко С. М. ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ ВИПРОБУВАННЯ СКЛАДНОПОБУДОВАНИХ ТРІЩИНУВАТИХ КОЛЕКТОРІВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ДВОПАКЕРНОЇ СИСТЕМИ ПІД ЧАС СЕЛЕКТИВНОГО ЇХ ВИПРОБУВАННЯ ЗАВДЯКИ ВДОСКОНАЛЕННЮ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ

3

142

Роман В. І., Закарієв Ю. Ш., Рябошапко С. М., Попков В. С., Богаєнко М. В., Гринь Д. М., Мукоєд Н. І. ТЕХНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНІ КОМПЛЕКСИ ДЛЯ АДАПТИВНИХ СЕЙСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

1

37

161

Рудько Г. І., Литвинюк С. Ф., Ловинюков В. І., Лисенко О. А. ГЕОЛОГОПРОМИСЛОВА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТОРУДНИХ РОДОВИЩ УКРАЇНИ ЯК ОБ’ЄКТІВ ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ

4

43

Чепіжко О. В., Кадурін В. М., Самсонов А. І. ПРО НЕОБХІДНІСТЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ВИДОБУТКУ ВУГЛЕВОДНЕВОЇ СИРОВИНИ В ПІВДЕННО-ЗАХІДНІЙ ЧАСТИНІ ОДЕСЬКОЇ ОБЛАСТІ

1

56

Штогрин Л. В., Касіянчук Д. В. ПРО МОЖЛИВИЙ ЗВ’ЯЗОК МІЖ ПЕРІОДИЧНІСТЮ ОПАДІВ, АКТИВІЗАЦІЄЮ ЗСУВІВ ТА ФАЗАМИ МІСЯЦЯ

4

93

162

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.

163

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.

164