Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Фосфатоносность геологических формаций Полярного Урала

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Довгополый, Виктор Николаевич

Содержание.

Введение.

1. Методика исследований.

2. История изучения фосфатоносности Полярного Урала.

3. Краткая характеристика геологического строения Полярного Урала.

3.1. Дорифейский структурный этаж.

3.1.1. Осадочные формации.

3.1.2. Вулканогенные формации.

3.1.3. Плутоногенные формации.

3.2. Рифейско-раннекембрийский структурный этаж.

3.2.1. Осадочные формации.

3.2.2. Вулканогенные формации.

3.2.3. Плутоногенные формации.

3.3. Палеозойских структурный этаж.

3.3.1. Осадочные формации.

3.3.2. Вулканогенные формации.

3.3.3. Плутоногенные формации.

4. Фосфатоносность геологических формаций Полярного Урала.

4.1. Раннепротерозойская эпоха.

4.2. Нижне-среднерифейская эпоха.

4.3. Верхнерифейская эпоха.

4.4. Вендско-кембрийская эпоха.

4.5. Среднеордовикская эпоха.

4.6. Силурийско-девонская эпоха.

4.7. Каменноугольная эпоха.

5. Прогнозная оценка.

5.1. Минерагеническое районирование территории.

5.2. Краткая характеристика Софроновского месторождения.

5.2.1. Геологическое строение месторождения.

5.2.2. Зональность коры выветривания.

5.2.3. Основные типы руд.

5.2.4. Математическая модель распределения Р205 в рудах.

5.2.5. Геолого-генетическая модель Софроновского месторождения.

5.3. Поисковые критерии и признаки.,.

5.3.1. Палеогеографические критерии.

5.3.2. Формационно-литологические критерии.

5.3.3. Стратиграфические критерии.

5.3.4. Минералогические признаки.

5.3.5. Геохимические критерии.

5.3.6. Геотектонические критерии.

5.4. Объекты прогнозирования.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения", Довгополый, Виктор Николаевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На формацио.шгой основе проведено геологическое прогнозирование изучаемой территории на (Ьосшатное сьтье. Описан эталонный объект - Соигооновское

111 1. 1. X х 1 месторождение фосфоритов линейной коры выветривания - как геологическая основа прогнозирования. Предложены основные рудопоисковые критерии и признаки, определяющие закономерности размещения фосфоритов софроновского типа на изучаемой территории.

Полученная пои помоши новейших геоинформяционных компьютерных

Т. - X. X , х методов Карта линейных зон деструкции горной части Полярного Урала в целом у, . '¡".л. |1| VI .■-./- , . ,г.'.',. 1 .-.-'"Г• | -Л/ • "1 ."1' 11:"- I I/Ли.,. |.Г. .I , >11II тл I»-"» ТТ*~» г",/ | , , ,I. я I , /11*. ■ 111.1. V

1V > I. |,.< I 1,.,, л, .¡гл. > IIIV" у" ; Л. • 1V . . > ц.;:II11 • «II. I.V-.' 1/1 I» V 11 ¡-'V.' ■ III. мну.! I т. | > V ¡1 (/ > -у геод и нам и ческих исследований [19] структурные элементы земной коры. 13 оощем структурном плане Полярного Урала, отчетливо проявились доурэдьские (поперечные северо-зштадиые} и уральские (северо-восточные и суомерндионзльнью) направления, выявлена прямая пространственная корреляция (г=0,21) фосфатной минерализации и линейных зон деструкции горной части

1 1 / \ И,У\. I , ,4 \/ , < I ¡1-., Ч V . I. 11 1Г <Л1'. .1 и,11|.|1|111 ,1 I, ,,|Д„1Г|.1 1> 1 1->1 1 1, 1111111111 ' 1.' 11 У/ мичп^оиийу паггтгхлиипггш чыаиытрпшп \7г>ыхтья5я1.тг рпогч!.

Таким образом, формулируется второе защищаемое положение:

129

Пространственное размещение фосфорной минерализации связано с линейными зонами деструкции земной корм, значимый коэффициент корреляции между ними pasen 0,21. Это является важным рудвпоискввым npubMójeajt/ фосфоритов линейных кор выветривания софроновскогв типа.

Проведено прогнозное районирование горной части Полярного Урала, выделены перспективные фосфатоносные районы первой очереди - Соиский^ Хан-мейский, Осовей-Сянгурский, Нярминский. Щучьинский, Ингилорекий. Леквож-ский, Харотскнй; и перспективные фосфатоносные районы второй очереди

Wr^QDAM.VlYUiipvTJM ДЛо пл\7лмиль*ий Mu ptl т р иллхли тл ТТлгпоиниичи х 11 wu»vxi-jfiAiuivivihi} jiviivrvriiij í^iwivyvmiviviiil, i »i5nwi4*iiij o. iv»i puiiii iiimii.

Посчитаны прогнозные ресурсы для выделяемых районов по категории Р3. Наибольшие промышленные перспективы предполагаются у С-обского района, что, обусловлено, вероятно, его наибольшей изученностью. Промышленная ценность выделенных перспективных рудных районов может быть существенно повышена наличием коррелирующего с гипергенными фосфоритами эндогенного оруденения - Мл, Cá, Zn, Pb, Au, Ag и др. элементов, что переводит прогнозируемые объекты в разряд комплексных.

СФоимулшюван© шрешье защищаемое положение \ На основе благоприятною сочетания региональных и локальных поисковых

•лмкм« /1л « лг /Лл»» -ш я sr* я г ж жя «аг « » » /1 гж«*

JV/w/ítcí/Kco и j шс^тг/тепссшес« ггилсугигилгигНичс^лкс« фосфатопосные районы: Нгосавей-Яхинскяй, Осовей-Сянгурский, Нярминский, Саурейекиы, иЦучьынскии. Мемурюганскии. Жанмеискин. Лекбоэссскии. Со беки а, Харотский, Милоусинскнй, Очетывисский, Пограничный.

130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований нами качественно и количественно оценены промышленные перспективы фосфатоносных осадочных и магматических образований. На основе такого анализа выделено семь региональных стратиграфических эпох фоефатонакопления Полярного Урала: 1 раннепротерозойская: метабазит-гипербазитовой формация (Р^МБГ); 2 - нижне-среднерифейская: конгломерато-несчано-апевритовая (К2КПА)У метабазальт-додеритовая (ЕЬзМБД), трахидиабаз-пикритовая {К^гТДП) формации; 3 -верхнерифейская: глинисто-песчано-алевритовая углеродсодержащая (Я3ГПАУ), известдяково-песчано-глйнистая алевритовая (В^ИПТА), габбро-диорит-гранодиоритовая (ЕзГДГ)г габбро-адонцонитовая (К3ГМ) формации; 4 - вендско-кембрийская: галечно-алеврито-песчаная (У2ГАП), стратифицированная базальт-риолитовая (У^гБР), трахибазальтовая формации (ез-О ТБ); 5 - среднеордовикская: алеврито-песчаная (0|2АП), известняково-песчано-алевритовая (02.3ЙПА), тсшеит-базальтовая (е$-0 ТоБ), базальт-андезит-риолитовая (ОыБАР) формации; 6 -ешурийско-девонская: известняковд-глинистая углеродисто-кремнистая (8-П2ИПСУ), трахибазальт-трахириолитовая (О ТБ-ТР) формации; 7 каменноугольная: известняково-алеврито-глинистая формация (В3-С ИАГ). Показана взаимосвязь региональных эпох с глобальными эпохами фосфоритообразования. Наиболее продуктивные фосфоритоносные отложения образовались в среднеордовикскую эпоху.

На формационной основ© проведено геологическое прогнозирование изучаемой территорий на фосфатное сырье. Описан эталонный объект -Софроновское месторождение фосфоритов линейной коры выветривания - как геологическая основа прогнозирования. Предложены основные рудопоисковые критерии и признаки, определяющие закономерности размещения фосфоритов софроновского типа на изучаемой территории.

Количественно оценена роль геотектонического поискового критерия в закономерностях пространственного размещения фосфатной минерализации в общем структурном плане горной части Полярного Урала. Полученная при помощи новейших геоинформационных компьютерных методов Карта линейных зон деструкции горной части Полярного Урала в целом достаточно достоверно отражает основные выделяемые по результатам последних геодинамических исследований [23] структурные элементы земной коры. В общем структурном плане Полярного Урала отчетливо проявились доуральские (поперечные северозападные) и уральские (северо-восточные и субмеридиональные) направления. Выявлена, что очень важно для прогнозирования, прямая пространственная корреляция (г=0,21) фосфатной минерализации и линейных зон деструкции горной часта Полярного Урала. Геохимические аномалии фосфора в геологических формациях различного генезиса значительно усиливают описанную взаимосвязь.

Проведено прогнозное районирование горной части Полярного Урала, • выделены перспективные фосфатоносные районы первой очереди - Собский, Ханмейский, Осовей-Сян гурский, Нярминский, Щучьинский, Ингилорский, Леквожскмй, Харотский; и перспективные фосфатоносные районы второй очереди - Нгосавей-Яхишлшй, Саурейскяй, Мадоуснксккй, Очстывксский, Погракич?гый. Наибольшие промышленные перспективы предполагаются у Собского района, что, обусловлено, вероятно, его наибольшей изученностью. Выделенные перспективные фосфатоносные районы позволят наиболее целенаправленно вести поиски фосфоритов коры выветривания на Полярном Урале.

Особенно важным фактором мы считаем то, что исследование базировалось на наиболее современных и наименее дорогостоящих видах работ - дисгаадионное дешифрирование космоснимков, морфоструктурный анализ, упорядочивание и математический анализ полученной в разные годы аналитической информации, составление общей пространственно-аналитической реляционной базы данных (БД) Полярного Урала на ПЭВМ, визуализация аналитических данных в созданной компьютерной геоинформационной системе (ГЙС) в едином координатном пространстве, автоматизация методов построения геохимических и др. полей. Все это позволило ео новому взглянуть на проблему пространственного анализа фактического материала, полученного геологами-съемщиками и исследователями в различные годы, существенно экономить государственные средства на проведение подобных региональных геолого-прогнозных исследований, что в современных условиях является определяющим фактором развития геологической отрасли и прироста ресурсов полезных ископаемых.

132

Главным направлением дальнейших работ по изучению фосфатоносности Полярного Урала видится постановка детальных поисковых работ в пределах прогнозируемых фосфатоносных районов первой и второй очереди, уточнение поисковых критериев и признаков, разработка новых прогнозно-поисковых комплексов на более детальных стадиях работ, прогнозные и оценочные работы с широким использованием геоинформационных систем, постоянное пополнение компьютерной базы данных фондовой и первичной геологической информацией, построение цифровых прогнозно-минерагенических карт.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Довгополый, Виктор Николаевич, Екатеринбург

1. Аксенова Е.М., Волков Б.Н., Зудихина С.П. Солонцов Л.Ф. Фосфатоносность верхнедокембрийских образований Урала. // Геология зоны сочленения Урала и Восточно-Европейской платформы. Свердловск, 1984, С.ПЗ-118.

2. Аристов В.В. Поиски твердых полезных ископаемых. М: Недра, 1975. 253 с.

3. Бабенко В.В. О способах и принципах моделирования геологических явлений на основе системного подхода // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. М.: Изд. Моск. гос. геологоразв. академии, 1986. №12. С.3-9

4. Бабенко В.В. Рудные районы и области в металлогенйческом районировании уралид горной части Полярного Урала //Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. М.: Изд. Моск. гос. геологоразвед. академии, 1993. №5. сЛ 37-147

5. Батурин Г.Н. Фосфориты на дне океанов. М: Наука, 1978,232 с.

6. Бродская Н.Г. Вулканогенно-осадочная гипотеза образования фосфоритов. //Условия образования геосинклинальных фосфоритов, М: Наука, 1973.

7. Бродская Н.Г. Роль вулканизма в образовании фосфоритов. //Тр. ГИН АН СССР, 1974, вып.258.

8. Буканов В.В, Апатит из жил альпийского типа на Приполярном Урале. //Зап. ВМО, 1961,4.90, вып. 5. с.607-614.

9. Водорезов Г.И., Варламов Н.П., Мульменко М.А. Ашинское месторождение фосфоритов в Приуралье. //Фопросы геологии агрономических руд. М.,1956. с. 103-118.

10. Вояьфсон Ф.И., Яковлев П.Д. Структуры рудных полей и месторождений (Учебное пособие). М; Недра, 1975, 271 с,

11. Гиммельфарб Б.М. Закономерности размещения месторождений фосфоритов СССР и их генетическая классификация. М: Недра, 1965. 307с.

12. Глубинное строение и металлогения подвижных поясов. /Зодоев К.К., Попов Б.А., Раппопорт М.С. и др. М.: Недра, 1990. -191 с.

13. Грязнов О.Н., Душин В.А., Макаров А.Б. и др. Геологические формации и история развития горной части Полярного Урала. //Бюдл.МОИП, отд. геол.1986, т.61, вып.4, С.30-60.

14. Девис Дж. Статистика и анализ геологических данных. М.: Мир. 1977. 571 с.

15. Довгополый В.Н. Особенности распределения фосфора в допалеозойских геологических формациях Полярного Урала. //Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. Тез. докл. конф. молодых ученых. -Сыктывкар, 1996.

16. Довгополый В.Н. Фосфатоносность Марункеуской структуры на Полярном Урале. //Минералогия Урала. Т.1. Научное издание. Миасс: ИМин УрО РАН, 1998.-сЛ 07-110.

17. Довгополый В.Н., Григорьев В.В. Фосфатоносность допалеозойских комплексов Полярного Урала. //Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. Тез. докл. конф. молодых ученых. Сыктывкар, 1995.

18. Довгополый В.Н. Уровни фосфатоносности Полярного Урала //Известия УГГТА. Сер.: Геология и геофизика, 1998. Вып.8. С.44-48.

19. Душин В.А. Магматизм и геодинамика Палеоконтинентального сектора Севера Урала. М: Недра, 1997. 213 с.

20. Душин В.А. Основы формационного анализа: учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 1995. 100с.

21. Душин В.А. Развитие идей Д.С.Штейнберга в магматической геологии Севера Урала. //Актуальные проблемы магматической геологии, петрологии и рудо-образования. Екатеринбург, Уралгеолком, 1995. С.211-220.

22. Душин В.А. Раннепалеозойский магматизм миогеосинклинальной области Полярного Урала // Советская геология. М.: Недра №4,1986. С.99-111.

23. Душин В.А., Григорьев В В., Сердюкова О.П. Геодинамические условия проявления рифейского фосфатонакопления на Полярном Урале. //Палеогеодина-мические обстановки осадконакопления и литогенеза. Тез.докл. Всерос, со-вещ. Екатеринбург, 1994. С.60-61.

24. Душин В.А., Григорьев В В., Сердюкова О.П., Панкратова В.Д. Фосфатоносность палеозойских осадочных формаций палеоконтинентального сектора Севера Урала. //Известия Уральской государственной горно-геологической академии. №5. Екатеринбург, 1996. С.76-82.

25. Занин Ю.М. Вопросы эволюции фосфоритообразования в истории Земли. //Эволюция осадочного рудообразования в истории Земли. М; 1984. с.79-86.

26. Казаков A.B. Геотектоника и формирование фосфатных месторождений. //Изв. АН СССР Сер. геол. 1950. №5. С.42-68.

27. Казаков A.B. Фосфоритные фации и генезис природных фосфоритов. //Сов. геология, 1938. т.8, № 6. С.30-47.

28. Казаков A.B. Фосфоритные фации и генезис фосфоритов: Статья резюме в сборнике к XVII сес. Междунар. Геол. конгр. //Тр. Науч. ин-та по удобрениям и инсектофунгисидам, 1937. вып. 142. С. 100-119.

29. Казаков A.B. Фосфоритные фации. М: Госхимиздат, 1939.

30. Келлер Б.М., Покровская Н.В. Новые данные о возрасте фосфоритов Каратау. //Изв. АН СССР Сер. геол. 1965, т.

31. Красильникова H.A. Геосинклинальные фосфоритоноеные бассейны. //Условия образования геосинклинальных фосфоритов. М: Наука, 1973.

32. Красильникова H.A. Историко-геологическое развитие условий фосфоритообразования. //Состояние и задачи сов. литологии, М: Наука, 1970. т,3, С.3-9.

33. Красильникова H.A. О генезисе фосфоритов и эволюции фосфоритообразования. //Литология и полезные ископаемые, 1967, №5. С. 156-163.

34. Кривцов А.И., Мигачев Й.Ф., Жариков М.Г. Прогнозно-поисковые комплексы и принципы их формирования //Разведка и охрана недр. №1,1983. С. 17-22.

35. Кривцов А.И., Волчков А.Г., Мигачев И.Ф. и др. Система "Прогноз-поиски-оценка" для месторождений цветных металлов. //Советская геология. №11, 1985.

36. Криночкин В.Г., Островский Л.Я., Пенчук В.Н. и др. Фосфориты Полярного Урала новая сырьевая база России. //Металлогения складчатых систем с позиции тектоники плит: Тез. докл. 1 Всерос. металлогении, совещ., 1994.

37. Кук П.Д., Макелхинни М.У. Переоценка пространственного и временногораспределения месторождений фосфоритов в свете тектоники плит. //Геология месторождений фосфоритов. М: Наука. 1983. С.7-34.

38. Курбацкая Ф.А. Докембрийские фосфатоносные отложения Кваркушско-Каменногорского мегантиклинория Урала. //Литология и генезис фосфатонос-ных отложений СССР. М: Наука, 1980.

39. Лисицина H.A., Исаева А.Б. Фосфориты подводных гор океана: условия формирования. //Генезис осадков и фундаментальные проблемы литологии, 1989

40. Лукин A.A., Хоханов В.И., Краснов A.A., Романов В.Л. Геологическое строение и типы фосфатных руд Софроновского месторождения (Полярный Урал). //Фосфориты и фосфогенез, Тез.докл. науч.совещ. Москва-Люберцы, август 1992г. Черкассы, 1992. С.44-45.

41. Маккелви В.Е. Распространенность и распределение фосфора в литосфере. //Фосфор в окружающей среде. М: Мир, 1977

42. Минерагеническая карта СССР. Фосфатное сырье. -1:2500000. М., 1981.

43. Митюшева B.C., Золотарев Т.И., Анущенко Л.А. Ордовик бассейна р. Мал. Пайпудына на Полярном Урале. //Геология и мин,-сырьев. ресурсы ЗСП и ее складч. обрамления (тез.докл. V год.конф.), ЗапСибНИГНИ, Тюм.отд. ВМО, 1985. С.37-39.

44. Нефедов В.А., Пономарев В.А. Визейская фосфоритоносная формация Полярного Урала. /Яр. ЗапСибНИГНИ, вып.195. Тюмень, 1984. С.176-177.

45. Островский Л.Я. Маркирующие горизонты ордовикских отложений бассейна р. Б.Пайпудына (Полярный Урал). // Геол. и мин.-сыр. рес. ЗСП и ее. (V год.конф), 1985. С.34-36.

46. Островский Л.Я. Собское рудопроявление фосфоритов. //Геол. и мин.-сыр. рес. ЗСП и ее. (V год.конф.), 1985. С.129-130.

47. Островский Л.Я., Нефедов В.А. и др. Конкреционные фосфориты яюской свиты на Полярном Урале. //Постседиментационное минералообразование в осадочн. формациях. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1985. С. 114-118.

48. Парначев В.П., Петров В.И., Лукошков В Н., Кузнецов Г.П., Раевская А.Н. Фоефатсодержащие породы Сысертско-Ильменогорской структуры на Южном Урале. //Геология зоны сочленения Урала и Вост.-Европ. платформы. Свердловск, 1984. С. 119-130.

49. Петров В.Й., Шалагинов А.Э., Пунегов Б.Н. Фосфориты в саткинской свите нижнего рифея (R1) Южного Урала.

50. Пономарев В.А., Нефедов В.А., Островский Л.Я., Костюк М.А. Фосфатные породы Полярного Урала. //Ресурсы и проблемы использования агрохим. сырья Зап. Сибири. Новосибирск, 1988. С.68-71.

51. Силаев В.И. Минералогия фосфатоносных кор выветривания (Полярный Урал). СПб.: Наука, 1996. 136 с.

52. Страхов Н.М. Климат и фосфатонакопление. //Геология руд. месторожд. 1960. Ш. С.23-25.

53. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М: Изд-во АН СССР, 1962. т. 1-3.

54. Толстой М.И. Некоторые вопросы оценки металлоносности геологических образований и обнаружения эндогенных геохимических ореолов. Киев: Изд-во Киевского ун-та. 1964.139 с.

55. Тушина A.M. Условия образования фосфоритов Каратау. //Условия образования геосинклинальных фосфоритов. М: Наука, 1973.

56. УдовкинаН.Г. Эклогиты Полярного Урала. М.: Наука, 1971. 191 с.

57. Фишер Д.Дж. Определение минералов фосфора. //Фосфор в окружающей среде. -М.: Мир, 1977.

58. Фишман М.В., Юшкин Н.П., Годцин Б.А., Калинин ЕЛ. Минералогия, типо-морфизм и генезис акцессорных минералов изверженных горных пород севера Урала и Тимана.

59. Шадрин Л.Ф., Зудина С.П., Островский Л.Я., Костюк М.А. Проявление фосфоритов на севере Полярного Урала. // Разведка и охрана недр, 1987. №10. С.20-22.

60. Шатский Н.С. Фосфоритоносные формации и классификация фосфоритовых залежей. //Совещание по осадочным породам. М: йзд-во АН СССР, 1955. вып.2. С.7-100.

61. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии: Учебное пособие для студентов геологических специальностей. Красноярск: Изд-во Краснояр. унта, 1988.208 с.

62. Шехтман П.А. Типы геологически однородных блоков и вопросы разведки эндогенных месторождений //Геология, геохимия и полезные ископаемые Урала. Межвузовский науч. тематич. сборник. Вып.1. Свердловск: Изд-во УПИ, 1977. С.77-100

63. Щербина В В. Формы переноса химических элементов в процессах минерало-образования и условия их концентрации. //Миграция элементов и процессы минералообразования. М.: Наука, 1980. С.58-77.

64. Язмир М.М. Механизм глобальной цикличности фосфогенеза. М., 1989. 51 с.

65. Яншин А.Л. О некоторых научных проблемах поисков фосфоритов и калийных солей в Сибири. //Бюл. МОИЛ Отд. геол., 1964. т.39. вып.4, С.2-14.

66. Яншин А.Л. Эволюция фосфоритообразования. М., 1993.

67. Яншин А.Л., Жарков М.А. Фосфор и калий в природе. Новосибирск: Наука, 1986. 189 с.

68. Яншин А.Л., Жарков М.А. Эпохи и эволюция фосфатонакопления в геологической истории Земли. //Бюл.МОИП Отд.геол., 1986. т.61. вып.2. с.7-19.

69. Яншин А.Л., Ильин A.B., Еганов Э.А. Основные проблемы древнего фосфатонакопления. //27-й Междунар. геол. конгр.: неметал, полезн. ископ. М: Наука, 1984. т. 15. С.95-103.139 Фондовай

70. Душин В.А., Григорьев В.В. и др. Палеозойские осадочные формации и фос-фатонакопление Полярного Урала. Отчет по теме 59-205-90. Свердловск, 1990,

71. Душин В.А., Григорьев В.В. и др. Фосфатоносность и апатитоносность допалеозойских магматических, осадочных формаций Полеоконтинентального сектора Севера Урала (Окончательный отчет по гранту Г-62). Екатеринбург, 1995.

72. Дембовский Б.Я. Геологическое строение листов <2-41-34, <2-41-35. Отчет Лек-Елецкой ГПСП по работам 1963-64 гг. Тюмень, 1966,

73. Лычаков В. А., Королева Т.Ф. и др. Отчет по теме: "Комплексная геолого- экономическая оценка минерально-ресурсного потенциала Полярного Урала" Полярный, 1991.