Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литология и условия образования титан-циркониевых россыпей на примере Унечской и Скопинской рудных зон

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология и условия образования титан-циркониевых россыпей на примере Унечской и Скопинской рудных зон"



На правах рукописи

ИВАНОВ ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ

ЛИТОЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПЕЙ НА ПРИМЕРЕ УНЕЧСКОЙ И СКОПИНСКОЙ РУДНЫХ ЗОН

Специальность 04.00.21 - литология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Воронеж — 1998

Работа выполнена в Проблемной научно-исследовательской лаборатории reo гии и минерального сырья при геологическом факультете Воронежского государ венного университета и на кафедре исторической геологии и палеонтологии ВГУ.

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук,

профессор А.Д. Cs

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогнческнх наук, профессор Л.Т. Шевырев (ВГУ)

Кандидат геолого-минералогических наук

С.П. Молотков (главный геолог ГГП "Воронежгеология'

Ведущее предприятие: государственное геологическое предприятие «Липецкгеоло

Защита состоится 24 декабря 1998 года в 14.00 часов ¡га заседании диссерт онного совета Д. 063.48.04 при Воронежском государственном университете по а су: 394693, г. Воронеж, Университетская пл.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского госуд венкого университета.

Автореферат разослан 23 ноября 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор геолого-минералогических наук.

профессор Г.В.ХОЛМОВОЙ

ВВЕДЕНИЕ

До последнего времени потребности народного хозяйства России в титановом и (иркониевом сырье удовлетворялись в основном из россыпных месторождений Ук-1аины - Малышевского комплексного циркон-рутил-ильменитового в Днепропетров-кой области и Иршинского ильменитового в Житомирской области. В связи с распа-[ом СССР возникла проблема получения этого сырья нз месторождений России. Од-[ако они расположены в дальних, трудноосваиваемых районах страны и их ввод в ксплуатацию требует значительных капитальных вложений. Вместе с тем в Цен-рально-Черноземном экономическом районе и прилегающих к нему территориях [меются все предпосылки для нахождения титан-циркониевого сырья как в виде са-юстоятельных месторождений, так и в качестве попутных компонентов из пород «крыши при добыче других полезных ископаемых.

Центрально-Черноземный экономический район находится в пределах Воронеж-:кой антеклизы, на северном склоне которой располагаются юг Рязанской, а на севе-ю-западном - Брянская область (Унечский район) в пределах которых проводились шстояшие работы. В осадочном чехле Воронежской антеклизы известны Централь-юе. Кирсановское, Унечское и другие месторождения, а также многочисленные продления в Липецкой, Белгородской, Курской и Воронежской областях. Они наиболее >аспространены в меловых отложениях, как правило, не обводнены и имеют неболь-иую мощность вскрыши. Для создания минерально-сырьевой базы титан-шрконневого сырья в ЦЧЭР необходимы дальнейшие исследования с целью выработки надежных критериев поисков россыпей.

Автор в течение последних 11-ти лет занимался исследованием вновь обнару-кенных россыпей на юге Рязанской и юго-западе Брянской области, где им собран юширный материал. Для воссоздания условий формирования титан-циркониевых юссыпей потребовалось привлечение материалов по другим проявлениям этого сы-зья в ЦЧЭР.

Основной целью работы было изучение закономерностей формирования титан-циркониевых россыпей для их прогноза на территории ЦЧЭР. При этом необходимо решение следующих задач:

1 - установление приуроченности титан-циркониевых россыпей к определенным

эпохам россыпеобразования;

2 - исследование литологии и фаций продуктивных меловых отложений;

3 - установление основных факторов формирования титан-циркониевых россыпей;

Методика исследований. Для решения поставленных задач потребовалось про-зедение значительного объема полевых работ. Собранные материалы были обобщены [ исследованы с помощь го различных анализов, основными из которых были: мине-

ралогический (иммерсионный), гранулометрический, химический. Полученные данные были использованы при составлении фациальных карт.- При этом автор во многом опирался на данные гранулометрических анализов лесков и алевритов, объединенных впоследствии в 12 групп, которые использовались при фациальных построениях. При расчленении песчаных разрезов использовался метод многомерной статистики - факторный анализ. Результаты минералогических анализов использовались для выявления содержаний тяжелых минералов, корреляции разрезов, уточнения стратиграфических границ.

Работа базируется на большом фактическом материале. Было изучено свыше 70-ти обнажений и карьеров, 180 скважин общим объемом 5400 погонных метров. Использованы данные около 1500 гранулометрических, свыше 600 иммерсионных. 450 химических анализов. Составлены многочисленные разрезы, профили, структурные и фациальные карты.

Научная новизна работы. Впервые, совместно с другими авторами, определена связь различных типов россыпей с эпохами россыпеобразования в истории Воронежской антеклизы. В процессе исследований составлены фациальные и структурные карты для Скопинскон и Унечекой рудных зон. Разработана методика применения i интерпретации результатов факторного анализа для данных гранулометрии. Использование корреляционного анализа позволило выявить зависимость содержания тяже лой фракции от гранулометрии песков, а для титан-фосфатных россыпей Унечско! рудной зоны - зависимость содержания ТЮ2 от Р1О5. Установлены основные факторь формирования титан-циркониевых россыпей среди которых ведущими являюге: структурно-тектонический и фациальный. На основе фациального анализа выделен!: участки для постановки работ в Унечском и Скопинском районах.

Практическая ценность и реализация работы. Автор являлся ответственным ис полнителем научно-производственных работ по изучению россыпей Скопипско. (1987-89 г.г.) и Унечско-Крапивенской (1989-92 г.г.) зон. Отчеты по этим работа; внедрены в производство и используются при постановке работ на титан-цирконнево сырье. Построенные фациальные карты с выделенными на них перспективными учг стками явились основой, которая использовалась для заверки последних скважинам! Примененная автором методика расчленения и корреляции песчаных толщ методо факторного анализа нашла применение при изучении терригенных разрезов Унечскс Крапивенской рудной зоны.

Апробация работы. Отдельные положения и разделы диссертации докладыв; лись на ежегодных конференциях геологического факультета (1988-1996 г.г.), на t совещании по региональной программе ЦЧЭР "Ренакорд" (1997 г.), на XI-ом межд; народном совещании по геологии россыпей и кор выветривания (г. Дубна, 1997 г.).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из восьми глав, введения и заключения. Она насчитывает 132 страницы текста, 15 таблиц, 21 рисунка и 44 библиографические ссылки. В первой главе описаны методика работ, во второй -геологическое строение района, в третьей - история изученности. В четвертой главе рассматриваются эпохи россыпеобразования, в пятой - литология и фации продуктивных меловых отложений, в шестой - минералогия, в седьмой - геология отдельных титан-циркониевых россыпей, в восьмой - основные факторы их формирования.

Исследования по теме диссертации автор проводит с 1987 года в качестве научного сотрудника ПНИЛ геологии и минерального сырья, затем аспиранта и преподавателя кафедры исторической геологии и палеонтологии. Он был ответственным исполнителем научно-производственных работ по поискам россыпей в Рязанской и Брянской областях, а также одним из основных исполнителей госбюджетной темы ""Закономерности формирования и локализации полезных ископаемых на территории Центрально-Черноземного района"'. В процессе выполнения работ автору оказывали активное содействие геологи производственных организаций H.H. Иконников, О.В. Осауленко. О.Т. Агеенко, а также сотрудники ПНИЛ геологии и минерального сырья и геологического факультета В.К. Бартенев. В.И. Беляев. А.И. Мизин. C.B. Маиуков-ский. Всех их автор благодарит. Особую благодарность автор выражает своему руководителю. доктору геолого-минералогических наук, профессору, заслуженному геологу России Л.Д. Савко.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

1. В меловой истории формирование россыпей на территории ЦЧЭР приурочено к баррем-аптской. сеноманской. раннесантонской и раннекампанской эпохам россыпеобразования. Каждая из них характеризуется развитием продуктивных формаций на определенных площадях, своими ассоциациями тяжелых минералов и составом вмещающих пород.

Титан-циркониевые россыпи в пределах Центрально-Черноземного района изучались В.А. Блиновым, С.И. Гурвичем, Н.П. Хожаиновым, В.И. Беляевым, H.H. Иконниковым и другими исследователями. По литературным данным известны повышенные концентрации титан-циркониевых минералов в туфогенных породах живетского. песчаных отложениях франского и батского ярусов. Продуктивные отложения полтавской серии олигоцен-миоценового возраста приводятся для сравнительной характеристики. Но наиболее часты россыпи в меловых образованиях.

Барргм-аптская эпоха. В раннемеловое время в южной части Воронежской ан-теклизы формировалась раннемеловая кора выветривания, при размыве которой обра-

зовалась продуктивная баррем-аптская формация мономинеральных кварцевых пе ков, каолиновых глин и титан-циркониевых россыпей. Последние тяготеют к севе нон части региона. Барремская часть нижнемеловой формации содержит тита циркониевые россыпи на юге Рязанской области, где в барремсшх и залегающих них аптских отложениях известен ряд россыпей в пределах Скопинской площа (Корневская. Дубасовская, Кпязевско-Петрушннская). В составе тяжелой фракц преобладает ильменит с лейкоксеном (41%) меньше дистена (13%), циркона (8.34е! рутила (9,5%). Легкая фракция представлена кварцем (96-99,1%) с примесью полев шпатов (1,6-2,7%). Формирование россыпей происходило в мелководно-морском б; сейне.

Более высокие содержания тяжелых минералов связаны с аптскнми отложен! ми, в которых россыпи приурочены к мелководно-морским, мелкозернистым, хоро сортированным кварцевым пескам с преобладающей фракцией 0.25-0,1 мм (до 80°/с содержанием тяжелых минералов до 200 кг/.м^ в отдельных залежах (Волчпнс Голожоховская в Липецкой области). Минеральный состав как легкой, так и тяже: фракции аптских и барремских россыпей принципиально не отличаются. В апто время помимо мелководно-морских залежей формировались и прибрежно-мора (пляжевые).

В сеноманскую эпоху россыпи формировались на северо-востоке Воронеже! антеклпзы и связаны с фосфатоносными глауконит-кварцевыми песками, протя ваюшимися в виде полосы северо-восточного простирания на 200 и шириной 6 и ее пределах располагается крупное титан-циркониевое месторождение Центральна ряд более мелких россыпей Рассказовского типа (Тамбовская область). И.Е. Секр> ревым, Н.П. Хожаиновым, В.И. Беляевым. Г.И. Первушиной, исследовавшими месторождение, установлено, что продуктивная толща с четко выраженными гра цамн сложена средне- и мелкозернистыми песками с примесью алевро-глинист материала со средним содержанием фракции 0,25-0,1 мм - 76,2%, а фракции 0,1-1 мм - 13,4%. Выход тяжелой фракции достигает 200 кг/м^ и колеблется от 14 до ! кг/м' по различным фациальным зонам. В составе песков преобладает кварц (до 9( гораздо меньше глауконита (до 8,7%) и полевых шпатов(до 6,5%). По всей то. встречаются рассеянные и сгруженные в отдельные слои фосфориты. Помимо т новых минералов и циркона в составе тяжелой фракции заметную роль играют нат, эпндот и цоизит.

Раннесантонская эпоха отличается набором широкого спектра пород в кото входят пески различной зернистости, алевриты, опоки, фосфориты. Титан-цирко вые россыпи "известны на северо-востоке антеклпзы, где они изучены Н.П. Хожа вым и В.И. Беляевым. Повышенные содержания тяжелой фракции приурочег

осфоритоносной пачке, трансгрессивно залегающей в основании сантонского яруса мелко- тонкозернистым пескам в верхней его части. Сантонская фосфоритоносная ачка формировалась в двух фациальных зонах с активным гидродинамическим ре-имом - прнбрежно- и мелководно-морской, где вместе с фосфоритами накапливаясь тяжелые минералы. В отличие от аптских и сеноманских отложений содержание ракции более 0,25 мм в фосфоритоносной пачке может достигать 66% за счет фос-оритов в виде биоморфоз и зерен. Выход тяжелой фракции возрастает с увеличенн-м концентрирующей фракции 0,25-0,16 мм, частично 0,16-0,05 мм. Содержание поздней в прибрежно-морской зоне составляет 11-21%, а еыход тяжелой фракции -,0-47,1 кг/м3.

Для раннекампанской эпохи характерно широкое развитие белого писчего мела, »днако на северо-западе региона нижняя часть кампанского яруса представлена алев-итами и тонкозернистыми песками, протягивающимися в виде полосы длиной 120 и шриной 20 км. Продуктивная толща приурочена к пескам со своеобразной мннера-огической ассоциацией, представленной кварцем, фосфатом, тяжелыми минералами, 'одержание фракций (0,25-0,1 мм и 0,1-0,05 мм), концентрирующих рудные минера-ы и фосфаты, колеблется в широких пределах при выходе тяжелой фракции от 0.5 до %. Обычно продуктивный пласт представлен алевритистымп, мелкозернистыми, варцевыми песками с примесью глауконита (2,1-2,4%), полевых шпатов (1,0-9.4%), яжелых минералов, состоящих из зерен фосфорита, ильменита, лейкоксена. рутила, .истена, граната и циркона. Фосфорит отмечается в виде оболочек на зернах кварца и яжелых минералов, микроконкреций, отдельных зерен, биоморфоз. Содержание Р205 :олеблется от 3 до 28% и находится в тесной связи с количеством тяжелой фракции. С верхам нижнекампанских отложений приурочена Унечская россыпь фосфатов и яжелых минералов.

Олигоцен-мгюценовая эпоха отвечает регрессивному этапу осадконакопления в легионе и характеризуется широкими возможностями шлнхования песков в разных :астях антеклнзы. При этом могли формироваться россыпи Самотканского гипа. ши-юко развитые на Левобережной Украине, разработка которых обеспечивала большую ¡асть потребностей в титане и цирконе бывшего СССР.

В пределах Воронежской антеклизы россыпи этого типа наименее изучены. Из-¡естна россыпь мощностью 1 м в Синих Липягах (Воронелшсая область) с содержащем рутила - 16 кг/т, циркона - 19,5 кг/т, ильменита - 5.3 кг/т. Более масштабна комплексная Новозыбковская россыпь в Брянской области, где в стекольных песках отмечается пласт мощностью до 2,5 м с выходом тяжелой фракции до 350 кг/м3. В последней устанавливается ильменит (40%), лейкоксен (7,5%), рутил (13%), циркон 15%), ставролит (7,5%), дистен (8%), силлиманит (6,6%), турмалин (3%).

В Курской области H.H. Икошшковым была выявлена и прослежена на 120 Высоконовская россыпь мощностью 1 м, характеризующаяся высоким выходом т желой фракции (до 18%) и своеобразным составом, представленным цирконом (32°/i ильменитом (25%), рутилом (17%), ставролитом (7%), дистеном (6%), редкоземел ними минералами. Вмещающими породами являются кварцевые мелкозернисть пески с ясной горизонтально-волнистой слоистостью и преобладанием фракции 0,2 0,1мм до 83%. Тяжелые минералы сосредоточены во фракции 0,07-0,20 мм, и их к личество растет с увеличением выхода гранулометрического класса 0,25-0,1 мм. t юго-западе Воронежской антеклизы, в Белгородской области, имеются Бутовская Истобнснская россыпи с повышенным содержанием циркона и редкоземельных м нералов. Продуктивный пласт мощностью до 7 м сложен мелко-тонкозерннсты.\ кварцевыми песками со шлиховыми прослоями рудных минералов, в том числе ил менига (27%). лейкоксена (16%), рутила (14%), циркона (13%). Ильменит часто ле коксснширован.

2. Меловые отложения в пределах северного и северо-западного склонов Вор нежской антеклизы на территории Рязанской. Липецкой и Брянской области пре ставлены породами различных фаций. Наиболее благоприятными для россыпеобрдз вания были мелководно-морские обстановки.

На юге Рязанской и севере Липецкой областей развиты развиты барремекие аптские. на юго-западе Брянской - нижнекампанские алеврито-песчаные отложения которыми связаны титан-циркониевые и титан-циркон-фосфатные россыпи.

Барремекие отложения вскрыты многочисленными, скважинами, обаажеш: ми и карьерами. Кварцевые пески баррема четко отделяются от глауконит-кварцев! валанжина н перекрываются косослоистыми песками апта. На рассматриваемой пл щади распространения барремских отложений выделяются три зоны. Повышепш концентрации тяжелых минералов приурочены к центральной зоне, сложенной хор шо сортированными песками свидетельствующими о повышенной гидродинами1 ской активности водной среды. "Рудные" пески приурочены к кровле полного разре барремских отложений (Н-й или нижний рудный пласт в комплексных аг барремских россыпях). Повышенные концентрации тяжелых минералов в нижн части барремского разреза крайне редки и практического интереса не представляк Продуктивный пласт по латерали развит крайне не равномерно и в плане можно i блюдать лишь его отдельные фрагменты в виде контуров удлиненной или изометрг ной формы. В пределах залежей содержание титан-циркониевых минералов колеблс ся от 0,6-0,7 до 1,3-1,5% и в единичных случаях - 4,5%.

Анализ подошвы барремских отложений показывает наличие поднятий и впад с размахом рельефа до 45 м, а наибольшая его расчлененность характерна для Ci

пинской и Мплославской площадей. Структуры наибольшего размера (10-30 км2) с отметками подошвы баррема 175-185 м ориентированы обычно в субширотном направлении. В этом же направлении ориентированы структуры с отметками 150-165 м. В областях наиболее погруженных участков в рельефе дна баррсмского мелководно-морского бассейна, мощности барремскнх песков достигают 22-24, реже больше метров. Мощности менее 14 м отвечают положительным структурам, к которым приурочены повышенные концентрации тяжелых минералов. Разрезы барремских отложений впадин отличаются от разрезов поднятий отсутствием концентраций тяжелых минералов, большей мощностью и глинистостью, залегающего в подошве алеврито-глинистого слоя - '"рябна". меньшей сортированностыо и повышенной глинистостью песков в кровле разреза. Вместе с тем строение разрезов в целом сохраняется. Практически повсеместно выделяются две пачки: нижняя и верхняя. В нижней пачке преобладают более тонкозернистые породы, чем в верхней. Резкого контакта между пачками не наблюдается, смена зернистости трудно уловима, как в одной, так и в другой пачке отмечаются вариации гранулометрического состава.

Пески нижней пачки Кф (5-18 м) обычно желтовато-серые, серовато-желтые, желтовато-бурые, тонкозернистые, в различной степени алсвритнстые вплоть до алевритов в прослоях, слюдистые, глинистые. В основании пачки залегает "рябец" -частое тонкое чередование песка, глины и алеврита мощностью от 0,5 до 5 м.

Для песков нижней пачки отмечаются различные типы слоистости, в том числе горизонтально-волнистая, косая пологая разнонаправленная или диагональная, неясно выраженная, свидетельствующие о формировании осадков в мелководно-морской зоне при слабом и среднем гидродинамическом режиме с воздействием слабых течений, периодически меняющих скорость и направление. Горизонтально-волнистая слоистость в сочетании с диагональной, подчеркиваемая тончайшими слойками глин и присыпками светло-серых алевритов или неясно выраженная перекрестная слоистость "рябца" объясняются Л.Н. Ботвинкиной действием донных течений периодически переменного направления, возможно, сезонного характера. Произошедшая после формирования "рябца" повсеместная смена фациалыюй обстановки, выразившаяся в некотором усилении гидродинамической активности, обусловила накопление довольно однородной толщи песков в пределах всей рассматриваемой зоны.

По данным гранулометрических анализов песков нижней пачки содержание различных фракций колеблется в широких пределах, однако преобладающими являются фракции 0,1-0,063 мм (40-45%), 0,063-0,01 мм и менее 0,01 мм - 10-15%. Выход тяжелой фракции колеблется от 0,22 до 1,59% и в среднем составляет 0,95%. Подобный состав отражает слабые колебательные движения водной среды.

Пески верхней пачки К[Ь (до 6 м) свегло-серые до белых, мелкозернистые дс тонкозернистых, существенно кварцевые, слабослюдистые с незначительным содержанием глинистой примеси. В основании пачки нередки линзы и линзовидные прослои слюдистых и серых глин мощностью от первых сантиметров до 0,4. реже - 2,5м Продуктивный слой (нижний пли Н-ой рудный тает) тяготеет к кровле пачки. Мощность его меняется от 0 до 5 м и в среднем составляет 2,0-2,5 м. По данным гранулометрических анализов пески характеризуются повышенным содержанием фракцш 0,16-0,1 мм (до 80%) и 0,25-0,16 мм (до 15%), очень слабой глинистостью.

Для пород верхней пачки отмечается косая разнонаправленная слоистость в сочетании с горизонтальной, линзовидной и выпукло-вогнутой. Слоистость подчеркивается послойным ожелезнением, глинистой примесью и распределением темноцветных минералов, особенно для линзовидно-мускулистого типа, где последние образуют слойки толщиной до 1-2 мм. Такой тип слоистости характерен для зон донных течений с участием волнений в мелководных частях морских бассейнов.

Выход тяжелой фракции колеблется от 0,45 до 6,95% и в среднем составляет 2.46%. Тяжелые минералы сосредоточены в классах 0.01-0.05 и 0,05-0,063 мм. где н> содержание в тонких шлиховых прослоях достигает 50% и более. В классе 0.1-0.06: мм количество темноцветных минералов составляет 2-8%, а в более крупных - дол! процента. Содержание концентрирующих фракций в обогащенных рудными минера ламп шлихах следующее: 0.05-0.01 мм - 0.5-2,0%. 0,063-0,05 мм - 0,4-2,0% и 0,1-0.06: мм - не более 2.5%. При этом фракция 0,1-0.16 мм составляет не менее 50%. количе ство зерен крупнее 0.25 мм - не более 3-4%, а менее 0.01 мм - не превышает 2-2.5%. С увеличением глинистости или зернистости крупнее 0,25 мм количество тяжелых ми нералов резко снижается.

Таким образом, повышенные концентрации темноцветных минералов связаны тонко- мелкозернистыми слабо алевритистыми песками, формировавшимися, как ус тановлено на основании ряда признаков, в мелководно-морских условиях при гидро динамическом режиме придонных течений с глубинами залегания от поверхности во ды 15-20 м. Такие условия складывались на заключительном, регрессивном этап морского осадконакопленпя в барремское время, когда в пределах шельфовой мелко водно-морской зоны обособились локальные поднятия морского дна, доступные воз действию поверхностных волнений и представлявшие собой. подводные аккумуля тивные формы рельефа. Они располагались на заметном удалении от береговой ли нии, поскольку для прибрежно-.морских россыпей характерно распространение пес ков с повышенными концентрациями тяжелых минералов в виде узкой полосы, прс тягиваюшейся вдоль берега и двухвершинные кривые распределения. Локальные учг стки с повышенными концентрациями акцессорных минералов, имеющие в плане бс

nee или менее изометричную форму, располагались на удалении от берега. Пески этих участков характеризуются одновершинными кривыми распределения зерен.

В юго-западной и северо-восточной фациальных зонах отличительными признаками барремских песков являются их алевритистость, а на северо-востоке и глинистость, большая мощность, отсутствие повышенных концентраций тяжелых минералов и преобладание фракции 0,1-0,16 мм (до 79%). Эти пески более тонкозернистые по сравнению с песками центральной зоны и формировались на больших глубинах.

Аптские отложения юга Рязанской области развиты на гораздо меньшей площади по сравнению с барремскими, на которых повсеместно залегакгг. Пески апта слагают изолированные крупные останцы на наиболее высоких водоразделах Ско-пинской и Милославской площадей, реже на остальной территории. Они разделяются на две пачки: нижнюю - содержащую в кровле 1-ый или верхний рудный пласт и верхнюю - непродуктивную.

На рассматриваемой территории для аптского века выделяется одна фациальная зона - мелководно-морская с активным и переменным гидродинамическими режимами.

Верхняя пачка Kta (4-6,7 м) представлена желтовато-серыми песками от тонко-до крупнозернистых с редкими прослоями серых глин (0,1-0,4 м). По данным гранулометрического анализа пески верхней пачки характеризуются повышенным содержанием глинистой (от 10,70 до 38,15%) и алевритовой (от 1,85 до 5.38%) фракций. Более 50% зерен сосредоточено в мелко-тонкопесчаной фракции (0.063-0.16 мм). Обычна примесь крупных и гравийных зерен кварца до 6%, особенно в подошве пачки. Значения коэффициента среднего размера зерен изменяются от 0,094 до 0.187 мм, а коэффициента сортировки от 0,148 до 0,239.

1-ый рудный пласт (1,3-2 м) представлен песками с горизонтальной, горизонтально-волнистой, иногда слабонаклонной косой слоистостью. Слоистость подчеркивается чередованием "безрудных" прослоев мощностью до 5 см и сильно обогащенных темноцветными минералами темно-серых песков. Кроме того, отмечаются горизонтально-волнистые, гонкие прослойки-шлихи более глинистого песка. Такой тип слоистости в целом указывает на относительно спокойную седиментацию, периодически нарушаемую слабыми волнениями. Содержание гранулометрических фракций 0,25-0,1. мм - от 58,8 до 88,6% (среднее 61,56%); 0,1-0,01 мм от 0,6 до 16,1% (среднее 4,99%); средне содержание фракции менее 0,01 мм - 2,38%; более 0,25 мм - 27.48%. Выход тяжелой фракции колеблется от 1,5 до 6,25% и достигает максимальных содержаний 28% в обогащенных пропластках.

Непродуктивная часть нижней пачки К ¡а (4-6,7 м), подстилающая 1-ый рудный пласт, сложена песками с различной слоистостью среди которой выделяются

следующие типы: а - крупная перекрестная с элементами мульдообразной, характери зующая динамику сильных донных течений переменного направления. Серии мощно стью до 0,5 м срезают друг друга; б - крупная косая, однонаправленная в сочетании горизонтальной характеризующая зону течений с переменными скоростями. Содер жание основных размерных фракций колеблется в широких пределах: фракция 0,25 0,1 .мм - от 37,6 до 92,35% (среднее 59,46%); фракция 0,1-0,01 мм - от 1,2 до 44,35? (среднее 10,48%); среднее содержание фракции менее 0,01 мм составляет 3,76%, а бс лее 0,25 мм - 25,5%. Выход тяжелой фракции колеблется от 0,2 до 0,8%. Мощност косослоистых непродуктивных песков около 6 м.

Кривые распределения .зерен песков нижней пачки, без 1-го рудного пласта, дос таточно явно отличаются от барремских. Они отражают повышенную крупность (пи соответствующий конечным размерам зерен 0,2 и 0,16 мм) и разнозерннстость (поят ление плеча или небольшого пика в области логарифмов 0,063-0.01 мм). Пик сосредс точения зерен кривых распределения песков продуктивного пласта соответствуе значениям логарифмов 0,2 и 0,16 мм. а правая ветвь кривой обычно выположепа. чт подчеркивает некоторое преобладание тонкопесчаной размерности.

Форма частотных кривых среднего размера песков отражает их разнозернш тость и преобладание мелко-среднезернистых разностей со средним размером зерен пределах 0,175-0,220 мм. характерную для нижней пачки. Для песков верхней лачк получены значения 0.090-0,175 мм. Более высокий пик - 0.145 частотной кривой кч эффнциента сортировки отвечает пескам нижней пачки. Второй пик значений (0.17; 0.180) соответствует пескам верхней пачки.

Выход тяжелой фракции в непродуктивной части нижней пачки обычно соста: ляег первые десятые доли процента, очень редко - 0,7-0,8%. Максимальное обогащ* ннс продуктивного пласта отмечается в карьере у с. Корневое, где среднее содерж; нпе тяжелой фракции составляет около 4% (64 кг/м^ в пласте мощностью 3 м. В о дельных пропластках (шлихах) мощностью 2-5 см ее выход достигает 28% (45 кг/м'"). Однако в остальных разрезах Корневского участка, в том числе и расположи ных вблизи карьера, средневзвешенное содержание тяжелых минералов на мощност порядка 2 м составляет 1-1,5%. На Петрушинском участке Скопинскои площади ма: симальные концентрации в шлихах составляют 5-7%, а среднее в пласте не превыш, ет 1%, т.е. 15-16 кг/м3.

Изучение распределения содержания тяжелой фракции в различных гранулеме рических классах показало, что в аптских продуктивных песках преобладающее ю личество акцессорных минералов сосредоточено преимущественно в классе 0,1-0,0( мм, в меньшей степени в классе - 0,063-0,05 мм.

Гранулометрический состав и структурно-тектонические особенности аптских песков, в том числе и включающих титан-циркониевые россыпи, говорят их образовании в пределах мелководно-морской зоны эпнконтинентального бассейна, где на положительных формах расчлененного подводного рельефа (поднятиях и валах) при активной и переменной гидродинамике водной среды происходило шлихование обогащенных тяжелыми минералами осадков.

По данным минералогического в легкой фракции преобладает кварц (98,2-99%), полевые шпаты составляют 1,2-2,7%. В тял<елой фракции ильменит составляет 28,7732,14, рутил - 5,2-5,8, циркон - 6,3-11.2, дистен - 11,2-14,0, ставролит - 5,0-7,95, турмалин - 5,6-6,6%.

С продвижением на юг, в пределах северной и северо-восточной частей Липецкой области, аптскне мелководно-морские отложения окаймляют зону развития дельтовых и озерно-лагунных песчано-глинистых отложений. Последние еще далее к югу фацнально замещаются речными русловыми песками.

Рассматриваемая часть апт-барремского разреза для статистической обработки была представлена следующими обобщенными выборками гранулометрических анализов сверху вниз: а) 1-ый - верхний рудный пласт К[а; б) промежуточная пачка К|а: д) П-ой - нижний рудный пласт К^Ь; г) подстилающая пачка К|Ь; д} ""рябец" - песчано-алеврито-глинистый слой в подошве К|Ь; е) валанжинские пески

Каждая скважина со сплошным гранулометрическим опробованием разреза рассматривалась как выборочная совокупность элементарных геологических объектов (проб), охарактеризованных семью признаками - весовыми процентами по семи размерным фракциям: 0,4-0,31-0,2-0,16-0,1-0,063-0.01 и <0,01 мм. Обработка заключалась в сужении исходного признакового пространства путем перехода к новой системе координат - главных факторов, концентрирующих в себе основную информацию об исходных выборках. В ходе обработки были выполнены следующие операции: статистическая обработка и корреляционный анализ процентных содержаний по фракциям, факторный анализ (определение варимаксных факторных нагрузок на фракции и их значение по пробам), кластерный анализ <3 и Я типов.

По всем пересечениям получены идентичные результаты. Каждый разрез характеризуется двумя главными факторами, составляющими в сумме более 80% общей изменчивости. Они соответствуют двум плечам частотных распределений размеров зерен: средне- мелкозернистому, охватывающему фракции 0,4-0,16 мм и тонкозерни-сто-алевритовому (фракции менее 0,1 мм). Подобная ситуация отмечена для морских отложений, что соответствует существующим представлениям о генезисе данной толщи. Информационный вес первого фактора для полных разрезов составляет 4550%, второго - 30%.

В результате обработки, получены однозначные расчленения разреза вдоль гра ниц пачек б-в, г-д, д-е. В большинстве случаев возможно и выделение подошвы нижнего рудного пласта (граница в-г), что в значительной степени определяется прежд всего качеством извлечения керна. Отмечается также сходство в соотношении раз мерных фракций песков нижнего рудного пласта и кровли валанжинских песков.

Для выборок отдельно по аптским и баррсмским отложениям отмечается раздс ление рудных и безрудных песков в диагонально противоположных четвертях коор динатных осей, при этом для аптсклх более отчетливо, чем на диаграмме сводной вы борки. Пески промежуточной пачки (б) характеризуются большей нагрузкой на срсц незернистую часть распределения (для фракции 0,315-0.2 мм - 0,875). По данным грг нулометрических анализов средний размер зерен для них изменяется от 0.137-0,21 мм. при среднем значении - 0,180 мм. Соответствующие характеристики для верхнег рудного пласта составляют: 0,148-0,196 мм, при среднем - 0.174 мм (содержанп фракции 0,25-0.1 мм - до 60%). ^

Использованная методика расширяет информативность стандартной аналпт! ческой информации по гранулометрии песчаных образований и может быть пспо.и зована для генетических построений на количественной основе.

Нижпекампанские отложения юго-запада Брянской области (Унечскпн ра1 он) содержат титан-циркон-фосфатные россыпи. Отложения представлены песками алевршами. которые в юго-восточном направлении сменяются мел-мергельными п* родами. В тектоническом отношении рассматриваемый район представляет пологу моноклиналь северо-восточного крыла Днепровско-Донсцкой впадины, осложнснну поднятиями и впадинами более высоких порядков. Мощности и состав пород во вп динах и на поднятиях заметно отличаются. Россыпи Унечского рудного поля нрпур чены к области развития алеврито-песчаных пород, где выделяются три основных т па разрезов: песчано-алевритовый, существенно алевритовый и песчаный.

Разрез нпжнекампанскнх отложений - регрессивный, поскольку песчаные пор ды приурочены к верхней его части (в пределах поднятий), а алевриты - к нижней, целом песчано-алевритовые породы, с которыми связаны фосфатные тита циркониевые россыпи, тяготеют к наиболее возвышенной части Брянского поднят! а по направлению к отрицательным структурам в разрезе появляются карбонатш породы, которые далее становятся преобладающими. Унечско-Крапивенская зо россыпей (Унечское рудное поле) располагается на левобережье р. Ипуть. Здесь в деляются три основных типа разрезов: песчано-алевритовый, существенно алеврш вый и песчаный.

В песчано-алевритобом типе нижняя часть разреза представлена алеврита: (до 6 м) светло-серыми, кварцевыми с глауконитом, слабослюдистыми с неясно в

раженной слоистостью. Выше залегают пески светло-серые с зеленоватым оттенком, тонкозернистые, кварцевые, косослонстые. Верхняя часть разреза представлена песками (до 8 м) белесовато-серыми, кварцевыми, карбонатными, с глауконитом, обломками фосфоритов и фауны. В алевритовом типе преобладающими являются алевриты (до 13 м) зеленовато-серые, глинистые, карбонатные, с обломками белемнитов. Пески (до 1 м) здесь залегают в верхней части. Они серые тонкозернистые, кварцевые, сильно глинистые с мелкими обломками фосфоритов. В песчаном типе разреза (до 10 м) преобладающими являются пески зеленоватые, глауконит-кварцевые, сильно карбонатные, с фосфатными зернами.

Фациальная обстановка всех типов разрезов характерна для мелкого моря нормальной солености. Активность же гидродинамического режима в бассейне изменялась как по площади, так и во времени. Наиболее распространена алеврито-песчаная зона с двучленным строением разреза, в которой соотношение алевритов и песков примерно равное. Породы зоны формировались в условиях мелкого моря, причем в начале раннекампанского времени активность гидродинамического режима была малой или средней, а в конце раннего кампана - средней. Зона занимает 70-80% Унеч-ско-Крапивенской рудной площади. Второй по размерам является песчаная зона, распространенная преимущественно на Унечском поднятии и сложенная, в основном, песками, накопившимися в условиях мелкого моря со средним гидродинамическим режимом, относительно более активным, чем на остальной территории. На западе и северо-западе территории, где гидродинамическая активность была самой ослабленной. в раннекампанское время накапливались алевритовые отложения..

Формирование россыпей происходило в песчаных породах верхней части песча-но-алевритовой толщи, являющейся продуктивной. Она делится на три слоя, различных по структурно-текстурным и минералогическим признакам.

Фосфатные зерна и тяжелые минералы являются породообразующими для верхней части мелкозернистых песков, где тяжелая фракция составляет 10-15%. Максимальные выходы тяжелой фракции приурочены к кровле мелкозернистых песков и достигают 16,0-29,5%. Песчаная часть нижнекампанского разреза, сформированная в условиях переменной гидродинамической обстановки, с содержанием тяжелой фракции более 1%, перспективна на фосфатно-титановые россыпи. В тяжелой фракции мелкозернистых песков помимо фосфатных имеются прозрачные и непрозрачные минералы, причем непрозрачная часть фракции (от 6 до 20%) представлена ильменитом и лейкоксеном. Среди прозрачных акцессориев преобладают дистен, циркон и рутил.

Таким образом, кампанские россыпи Унечского рудного поля являются комплексными и имеют сложный хемогенно-террнгенный генезис.

Для выявления особенностей формирования россыпей произведена статнстиче екая обработка химических анализов, по рассматриваемой толщи отдельно для мело и сурки, песков, алевритов. Исходная количественная информация определена хими ческнмн анализами на Р2О5, ТЮ2, 2Ю2, С02 Аналитический материал отобран по 5 скважинам Унсчского рудного поля и сгруппирован в выборки по литогипам поро; При этом для песков осуществлена детализация исходного материала по содержанш Р205: <1,5%, 1,5-3%, 3-4,5%, >4,5%. Пробы с содержанием Р203 более 3% принимг ются за рудные. Проведенная статистическая характеристика пачек позволяет сделат следующие выводы:

1. Неоднородность строения разреза находится в прямой зависимости от лнтоп нов пород. Наиболее.отчетливо это выражено в распределении С02 и Р205. Для СС увеличение содержания в нижней п верхней частях разреза характеризует переход с терригенных пород к терригенно-карбонагным и карбонатным. Отмечается возраст; ние по разрезу Р,0<; и изменчивости (при близких содержаниях) ТЮ2. Для верхпе песчаной пачки эти два "процесса" объединяются и фиксируются в виде наложении рудного материала. Распределение '¿г02 имеет "фоновый" характер при возрастат вариации до 78% для мелов и сурки. Это говорит о преимущественном накоплеш-титановых минералов в процессе россыпеобразования. Индивидуальность "повед пня" 2г02 наглядно отражена на дендрограмме иерархических связей окислов.

2. Отмечается самостоятельность распределения окислов в разрезе, а значит, наложенных на пески процессов фосфорпто-россыпеобразовання и карбонатонако ления. Наличие значимого коэффициента парной корреляции между Р203 и ТЮ2 д верхней песчаной пачки, а также зачастую совпадение максимальных содержат окислов по пробам показывают их совместное изменение для данной части разре: Отмечается также совместное снижение концентраций окислов в песчаных мелг Для нижних же частей песчаного разреза накопление содержаний ТЮ2, превыша; щих "фоновые", происходит на более высоком уровне, чем для Р205. В связи с эт: распределение ТЮ2 по разрезу имеет более узкие пространственные границы, а со( ветственно и диапазон условий образования.

Для выяснения характера соотношения Р205 и ТЮ2 применены корреляционн и регрессионный анализы. В обработке использовано 310 химических анализов по скважинам Унечского рудного поля.

В качестве аппроксимирующей функции взято степенное уравнение У=-кХр. Г лучены значения к. р, а также величины коэффициентов парной корреляции для о] слов. Высокие значения последних (более 0,997) для большинства проб указывают объективность ■ исходного предположения. Графики аппроксимирующих функц нанесенные на диаграммы опробования показывают хорошую сходимость получ

ных результатов с данными химических анализов. Следствиями степенной зависимости являются:

1. Нелинейная связь, которая подчеркивает самостоятельность распределения Р205 и ТЮг в разрезе, так как отра;кает их различную ''реакцию" на изменение условий образования пород.

2. Различное соотношение между Р205 и 'ПО, даже по разрезу одной отдельно взятой скважины.

3.Геометрическое влияние коэффициентар - показателя степени - на форму кривой. При больших его значениях график функции У=кХр имеет более крутой вид. В данном случае показатель степени характеризует относительную "скорость" накопления Ть и Р- содержащих минералов. При больших значениях р в разрезе отмечается большее увеличение 'П02 на единицу Р20;.

4. Возможность определения содержаний Р205 и ТЮ2 в любой точке разреза рудной толщи между двумя пробами при наличии химических анализов по ним. Данное положение было проверено для проб ряда скважин. Близость полученных величин подтверждает данное положение.

Таким образом, для разных скважин получены различные соотношения рассмотренных окислов. Это выражается как в относительных содержаниях Р205 и ТЮ2 так и в мощностях их продуктивных толщ. Определяющими в распределении полезных компонентов является рельеф дна морского бассейна на момент россыпеобразования. отраженный в структурной поверхности по подошве нижнекампанских отложений.

3. Образование титан-циркониевых россыпей обусловлено рядом факторов среди которых основными являются струкгурно-тектоннческий и фациальный.

Структурно-тектонический фактор. Рассматриваемые титан-циркониевые россыпи обычно приурочены к пограничным районам Воронежской антеклизы с отрицательными структурами. Скопинская и Волчинско-Голожоховская россыпи располагаются на границе Московской синеклизы и северо-северо-восточного склона Воронежской антеклизы - структур 1-го порядка. На их сочленении выделяется крупная структура 2-го порядка - Сухиничи-Труфаново-Скопинская зона поднятий и прогибов. В пределах этой зоны устанавливается блоковая структура 3-го порядка - Ско-пинско-Липецкая подзона, в которой и обнаружено подавляющее большинство продуктивных залежей. Она распадается на большое число положительных и отрицательных структур 4-го порядка.

Формирование рудных залежей Скопинского участка в барремское и аптское время происходило на склонах локальных подводных поднятий. Для Волчинско-Голожоховской россыпи выделяются три уровня структурно-'палеогеоморфологиче-ского контроля ее локализации. В первом приближении она контролируется Пересе-

чением стабильной пляжной зоны аптского моря и опущенного блока, ориентирован ного под углом к береговой линии. На втором уровне расположения россыпи, она оп ределяетея приуроченностью ее к бортам погруженной зоны и локальным поднятия.\ в ее пределах. Современная поверхность распространения россыпи заключена межд; отметками 160-170 м. На третьем уровне ориентировка и границы залежи подчиняют ся вполне определенным и выдержанным, хотя и трудно диагностируемым, направ лениям структурных линий. Из выделенных уровней контроля достоверен второй, ус танавливаемый и на Скопинской площади.

На северо-восточном склоне Воронежской антеклизы расположено Центрально месторождение. Для продуктивной толщи сеноманского возраста формирование ти тан-циркониевой россыпи происходило в нижних частях склонов двух вытянутых юго-восточном направлении валов и в пологой впадине между ними. По данным Е.Ь Невесского, в современных россыпях и в россыпях, моделированных в лаборагорны условиях, тяжелые минералы концентрируются на склонах и у поднятий штормовы и подводных валов, сложенных песчаными породами, а также на концах аккумул! тинных ватов и их гребнях.

На северо-западном склоне Воронежской антеклизы. на стыке ее со структурам первого порядка, Днепровско-Донецкой впадиной и Московской синеклизой. расш лагается Унечско-Крапивенская зона месторождений. В ее пределах на Унечском М1 еторождешш продуктивные нижнекампанские песчано-алевритовые отложения пр| урочены к Брянскому поднятию (структура 2-го порядка), где расположены струкг ры более высоких (3-го и 4-го) порядков, контролирующие распределение фосфатн титан-циркониевых россыпей. Здесь выделяются конседиментационные Унечске Стародубское и более мелкие поднятия и разделяющие их впадины. Анализ содерж ний Р2О5 и выхода тяжелой фракции в песчаной части нижнекампанских огложет показал, что фосфатно-титан-цирконневые продуктивные образования приурочены средним и нижним частям поднятий. Следовательно, оптимальные гидродинамич скпе условия для формирования россыпей создаются именно на склонах положигел пых форм. В депрессиях же активность режима недостаточна для россыпеобразои ния. Верхние части поднятий также неблагоприятны для россыпе- и фосфатонакопл ния, возможно, нз-за повышенной гидродинамической активности водной среды.

Таким образом, основным условием концентрации тяжелых минералов являет наличие положительных форм подводного рельефа. В большинстве своем это стру туры высоких (3-го и 4-го) порядков в пределах разных склонов Воронежской ант* лизы на границах с обрамляющими ее структурами 1-го порядка.

Фациальный фактор. Принадлежность алевропесчаных пород, к тем или иш фациальным обстановкам устанавливается по текстурным особенностям гранулом

рии и минералогическому составу. Для всех продуктивных толщ характерны различные типы косой слоистости, отражающие различные гидродинамические режимы среды осадконакопления, в том числе волнения средней и переменной активности и течения. На месторождении Центральное слоистость уничтожена илоедами. В соседних участках тип слоистости указывает на значительную роль подводных течений при формировании отложений фациальных зон, к которым приурочено месторождение. Слоистость песков Волчинско-Голожоховской и Корневской россыпей отражает преимущественно колебательные движения водной среды. Следует отметить протяженность и большие размеры слоев в песках первой, что свидетельствует о более активной гидродинамике в прибрежно-мелководно-морской зоне при формировании этого месторождения. Типы слоистости, характерные для фаниальной зоны Высоко-новского месторождения, свидетельствуют об активной колебательной динамике среды. свойственной прибрежным и пляжевым условиям россыпеобразования.

Повышение концентрации тяжелых минералов связано с хорошо отсортированными мелкозернистыми алевритистыми, слабоглинистыми песками, где содержание фракции 0,24-0,05 мм составляет 60-80% при преобладании фракции 0,16-0,1 мм (4060%) и 0,1-0.05 мм (25-40%). Размер основных полезных минералов (ильменит, рутил, циркон) 0,1-0.074 и 0,074-0,043 мм. что соответствует в 1.7 раза большим по размеру зернам кварца. Следовательно, основной рудоконнентрирующсй является фракция 0.25-0,1 мм. При увеличении содержания фракций более 0,25 мм или менее 0,05 мм до 20-30% происходит резкое уменьшение общего содержания тяжелой фракции. Многократные перемывы и шлихование песков на неровном рельефе прибрежной зоны и мелководного шельфа - одно из главных условий накопления тяжелых минералов. В противном случае пески такого же гранулометрического состава нерудоносны.

В минералогическом отношении россыпи Скопинского района и Волчинско-Голожоховская россыпь сложены песками кварцевого состава. На месторождении Центральное в составе легкой фракции в заметном количестве присутствует глауконит (среднее содержание 5,4%), совместное с фосфоритами, присутствие которою прямо указывает на мелководно-морскую зону, прилегающую к нижней "фосфатной" части шельфа, где шло аутогенное минералообразование. С верхней же фосфатно-карбонатной частью "фосфатного" шельфа связано образование Унечско-Крапивен-ской группы месторождений, где содержание глауконита в продуктивных песках составляет 4,73-9.8%, фосфатов - 32,0-80,0%, карбонатов - до 25%. На глубины, соответствующие нижней части шельфовой зоны, указывает присутствие в Кирсановском месторождении глауконита (среднее - 12,2%) и глобулярного опала (до 40-60%) в алевро-песчаных породах, вмещающих россыпь. Таким образом, формирование россыпей шло в разных частях мелководно-морского бассейна.

Вблизи береговой линии, в прибрежно-пляжевых условиях, формировалас своеобразная по минеральному составу Высоконовская россыпь. Волчннско-Голс жоховская россыпь также образовалась в прибрежной и мелководно-морской, тяге теющей к берегу, зоне. Скопинские россыпи - на некотором удалении от берега. ! нижних частях шельфа формировались Центральная. Кирсановская и Унечская ро< сыпи. В повышении концентраций тяжелых минералов значительную роль играл подводные течения. Анализируя значение фациального фактора, следует отметит следующие критерии поисков повышенных концентраций тяжелых минералов в пе< ках: наличие прибрежных и мелководно-морских фаций с переменной и средней пи родннамнческон активностью водной среды; преобладание в песках фракций 0.2: 0.05 мм: приуроченность отложений к нижним частям шельфа, в том чис; "фосфатного". Но эти критерии не являются определяющими при отсутствии хорои. выраженных положительных форм подводного рельефа или пляжевой зоны. Одно I основных условий шлихования тяжелых минералов - многократный и длительный п ремыр песков при устойчивой береговой линии.

Палеогеографический фактор. Формирование титан-циркониевых россыпс мела и палеогена происходило в разных частях шельфа мелководных морей за с<и перемыва и шлихования алевро-песчаного материала. Титан-цнркониевые россыг относятся к россыпям дальнего переноса. Источниками сноса для них в мезо-кайн зое служили более древние осадочные палеозой-мезозойские породы Воронеже)« антеклнзы и расположенные севернее территории Балтийского щига. Московско синеклизы и Волго-Уральской антсклизы.

Использование палеогеографического фактора в нашем случае имеет некотор! особенности. Одна из них в том, что для титан-циркониевых россыпей важно не тол ко расстояние от источников сноса, но и степень "зрелости" размываемых и трап портируемых в мел-палеогеновые бассейны образований. Она была высокой для с.г гаюших области питания юрских и палеозойских отложений. Другая особенность с ределяется трудностью выявления положения, береговой линии, вблизи которой мс ли формироваться россыпи. Для всех меловых палеогеновых отложений Вороне ской антеклизы, за исключением аптских, отсутствуют континентальные и перехс ные фации, а отсюда и неопределенность в определении границ суши и моря. Д аптских отложений установлены участки развития континентальных дельтовых морских образований, поэтому возможно выделение зоны распространения мель водных отложений севернее шпроты г. Липецка, где могли формироваться россыг Более или менее достоверно установлены положения береговых линий для прод^ тивных толщ сивашской и срсдненовопетровской подсвит полтавской серии, где т: же выявлены россыпи и определена их фацаальная прибрежно-морская пляже!

адлежность. Следовательно, использование палеогеографического фактора при нозе титан-циркониевых россыпей в большинстве своем применимо только для энального обзора в целях выявления различных типов морских фациальных об-эвок (прибрежно-морских, мелководных и относительно глубоководных). Стиратиграфический фактор. Повышенные концентрации тяжелых минера-и россыпей в мезокайнозое Воронежской антеклизы отмечаются в отложениях емского, аптского, сеноманского, сантонского и кампанского ярусов меловой емы и полтавской серии олигоцен-миоценового возраста. Иногда повышенные [ентрации тяжелых минералов наблюдаются и в отложениях других ярусов, серий ит меловой и палеогеновой систем (валанжинский ярус нижнего мела, харьков-серия палеогена). Определение возраста россыпей произведено с точностью до .ярусов (нижнеаптский. нижнесантонскнй, нижнекампанский). Концентрации тя-ах минералов тяготеют к алевро-песчаным отложениям нижних или верхних час-ярусов или подъярусов.

Вместе с тем возраст продуктивных толш в объеме ярусов и подъярусов охваты-слишком широкий диапазон различных стадий россыпеобразования (начало и ;ц формирования всей россыпи, ее отдельных толщ, пачек и слоев, в разной сте-I обогащенных тяжелыми минералами). Поэтому его значение, как одного из ве-;их. возможно при детализации существующих стратиграфических схем с выделе-м свит, подсвит, горизонтов и т.д. внутри ярусов или подъярусов.

Роль стратиграфии заключается в выявлении узких временных интервалов, огве-|щих времени образования россыпесодержащих свит, подсвит, биостратиграфнче-к зон в пределах ярусов, подъярусов и серий. В целом лее стратиграфический фак-на уровне подъярусов имеет второстепенное значение и должен использоваться местно с другими факторами.

Эволюционный фактор. Анализ минерального и петрографического состава окайнозойских россыпей показывает приуроченность их к различным осадочным 1мациям. Баррем-апгсше россыпи связаны с формацией мономннеральных квар-ых песков, сеноманские - глауконит-кварцевых, сантонские - глауконит-кремнпс-<варцевых с фосфоритами, причем последние в породах находятся в виде желва-. Желпаковые фосфориты характерны также для сеноманских песков. Нижнекамские россыпи отмечаются в породах карбонат-фосфат-кварцевой', а полтавские - в юминеральной кварцевой формации. Для меловой эпохи характерно смещение сыпеобразования от пляжевой зоны к низам шельфа, а для полтавской - снова воз-щение в пляжевую зону. В эпохи регрессий характерна локализация россыпей в жоводно-морской и пляжевой зоне (баррем-апт), а трансгрессий на фосфатном льфе. Это влияет на минеральный состав россыпей, количественные взаимоотно-

шения минералов, обусловленные составом и сменой минеральных провинций в ис точниках сноса, а также интенсивностью выветривания пород в их пределах. Кром( того, большое значение имеет интенсивность шлихования минералов тяжелой фрак ции и размерность рудоконцентрирующих песков.

Сравнение средних содержаний основных минералов тяжелой фракции в разно возрастных песках показывает их близкие значения. Вместе с тем в палеогеновы: россыпях отмечаются более высокие содержания рутила и циркона, а в песках Высо коновского месторождения первый преобладает среди минералов тяжелой фракции. I пляжевых песках, к которым относятся аптские и полтавские, наблюдаются понижен ные количества эпилога и граната и повышенные содержания метаморфических ми нералов - дистена. ставролита, силлиманита, а также турмалина. Ярким эволюцион ным признаком является появление в палеогене россыпей с повышенными количест вами рутила и циркона.

Анализ основных факторов формирования россыпей показывает ведущую рол фациального и тектонического. Эволюционный фактор сказывается на изменении в времени минералого-петрографического состава россыпей. -"--5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В меловое время для Воронежской антеклизы выделяются баррем-аптская. с( номапская. раннесантонская. раннекампанская эпохи россыпеобразования. Особс положение в распространении россыпей на территории Воронежской антеклизы з; нимает олигоцен-миоценовая эпоха.

2. Для каждой эпохи характерны индивидуальные специфические черты. В ба] рем-аптское время в мелководно-морских условиях формировались мелкие тита! циркониевые россыпи дальнего переноса. В сеноманское время в глауконит-кварц вых песках образовались крупные залежи с высоким содержанием тяжелых минер лов. Для сантонского времени характерны комплексные россыпи тяжелых минерале и желваковых фосфоритов, для кампанского - фосфатные с подчиненной ролью тяж лых минералов. Олигоцен-миоценовые россыпи образовались в кварцевых песках характеризуются повышенным содержанием циркона и лейкоксена.

3. Расчленение и корреляция немых в палеонтологическом отношении меловь толщ в пределах отдельных площадей возможны по гранулометрическому составу помощью факторного анализа.

4. Фациальный анализ барремских отложений юга Рязанской области показа что в барремский век эта территория являлась частью мелководно-морского шель<| в пределах которой располагались три зоны с различными условиями осадконакопл

ния, обусловленными глубиной, особенностями рельефа морского дна, гидродинамической активностью водной среды. Наиболее благоприятной для россыпеобразованпя была центральная зона, где сформировались продуктивные отложения.

5. В аптское время на территории юга Рязанской области и примыкающих к ней районов севера Липецкой области также располагалось мелководное море с хорошо выраженной пляжевой зоной. Благоприятными условиями для формирования россыпей были как пляжевые участки, так и подводные поднятия на шельфе.

6. В кампанское время терригенные фации мелководно-морского бассейна, замещающиеся на юго-восток мелами, находились на северо-западе Воронежской ан-теклизы, где на положительных формах рельефа дна в мелкозернистых песках образовались фосфатные россыпи с титан-циркониевыми минералами.

7. Ассоциации тяжелых минералов изменяются снизу вверх по разрезу, что объясняется сменой продуктивных титан-циркониевых формаций во времени. В вертикальном ряду формаций баррем-аптская формация мономинеральных кварцевых песков сменяется сеноманской глауконит-кварцевой, а затем нижнесантонской глауконит-кремнисто-кварцевой и нижнекампанской карбонат-фосфат-кварцевой. Венчает этот ряд олигоцен-миоценовая формация мономинеральных кварцевых песков.

8. Барремскне россыпи представлены рутил-дистен-ильменитовой ассоциацией, аптские - рутил-ставролит-дистен-циркон-ильменитовой. сеноманские - рутил-цир-кон-эпидот-гранат-дистен-ильменитовой, сантонские - рутил-циркон-дистен-фосфат-гранат-ильменитовой, кампанскне - дистен-эпидот-гранат-рутил-ильменит-фосфатной и олигонен-миоценовые - дистен-ставролит-рутил-циркон-ильменитовой.

9. Накопление тяжелых минералов происходило в разных частях шельфа - от пляжевой зоны до относительно глубоководных его частей. В зависимости от глубины формирования менялся минеральный состав россыпей, в первую очередь, содержание глауконита и фосфатов. Количество последних могло возрастать до такой степени, что из попутного они становились основным компонентом россыпей.

10. В тектоническом плане россыпи тяготеют к краевым частям Воронежской антеклизы, к ее пограничным частям с отрицательными структурами. Накопления тяжелых минералов локализуется в пределах склоновых частей положительных структур более высоких порядков.

11. Формирование россыпей обусловлено рядом факторов. Роль стратиграфического фактора заключается в выявлении узких временных интервалов, отвечающих времени образования россыпесодержащих свит, подсвит, биостратиграфических зон в пределах ярусов, подъярусов и серий. Использование палеогеографического фактора при прогнозе титан-циркониевых применимо для регионального обзора с целью выявления источников сноса и различных типов фациальиых обстановок. Использова-

ние эволюционного фактора позволяет прогнозировать состав россыпеобразующи; формаций и минеральные ассоциации тяжелой фракции россыпей.

12. Ведущими для россыпеобразования являются фациальный и структурно тектонический факторы. Благоприятными условиями для формирования poccbinei являются наличие прибрежных и мелководно-морских фации с переменной и средне! гидродинамической активностью водной среды, преобладание в песках фракций 0,25 0,05 мм, многократный и длительный перемыв песков при устойчивой береговой ли нии, наличие положительных форм подводного рельефа. Последние, в болышшств своем, это структуры высоких (3-го и 4-го) порядков в пределах склонов Воронеж ской антеклизы на границе с обрамляющими ее структурами первого порядка.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии:

1. Титан-циркониевые россыпи Центрально-Черноземного района. - Вороне;] Изд-во Воронеж, ун-та, - 1995.-148 с. (В соавторстве с Савко А.Д.. Беляевым B.Ü Иконниковым H.H.)

Статьи:

2. Вещественный состав и особенности генезиса продуктивных отложений ни; некампанского подъяруса Брянской области//Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геол. 1995. - Вып. 1. - С. 104-114. (В соавторстве с Беляевым В.И.).

3. Нижнекампанские россыпи юга Рязанской области. // Тезисы докладов XI м ждународного совещания по геологии россыпей и кор выветривания. - Москва-Дуби М.: ИГЕМ РАН. 1997. - С. 99.

4. Применение факторного анализа при расчленении терригенного разреза Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геол. - 1995. - Вып. 1. - С. 96-100.

Заказ Na 33t ot£3.11.1998 г. Тир. 100 экз. Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Иванов, Дмитрий Андреевич, Воронеж

■99

На правах рукописи

ИВАНОВ ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ

ЛИТОЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПЕЙ НА ПРИМЕРЕ УНЕЧСКОЙ И СКОПИНСКОЙ РУДНЫХ ЗОН

Специальность 04.00.21 - "Литология"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, заслуженный геолог России, профессор А.Д. Савко

Воронеж - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1. Методика работ 7

2. Основные черты геологического строения 10

2.1 Докембрий 10

2.2 Фанерозой 11

2.3 Тектоника 14

3. История изучения титан-циркониевых россыпей 16

4. Эпохи россыпеобразования в мезокайнозое Центрально-Черноземного района 19

4.1 Баррем-аптская эпоха 19

4.2 Сеноманская эпоха 20

4.3 Раннесантонская эпоха 21

4.4 Раннекампанская эпоха 22

4.5 Олигоцен-миоценовая эпоха 23

5. Литология и фации меловых отложений Скопинской и Унечско-Крапивенской рудных зон 25

5.1 Барремские отложения 25

5.2 Аптские отложения 44

5.3 Нижнекампанские отложения 64

6. Минералогия титан-циркониевых россыпей 82

6.1 Минералогия баррем-аптских россыпей 82

6.2 Минералогия сеноманских россыпей 88

6.3 Минералогия нижнесантонских россыпей 92

6.4 Минералогия нижнекампанских россыпей 94

6.5 Минералогия позднеолигоценовых-раннемиоценовых россыпей 97

7. Геология титан-циркониевых россыпей 100

7.1 Корневская россыпь 100

7.2 Дубасовская россыпь 101

7.3 Волчинско-Голожоховская россыпь 102

7.4 Месторождение "Центральное" 105

7.5 Кирсановская россыпь 10 8

7.6 Унечская россыпь 110

7.7 Мелкие россыпи олигоцен-миоценового возраста 114

8. Основные факторы формирования титан-циркониевых россыпей 117

8.1 Структурно-тектонический фактор 117

8.2 Фациальный фактор 119

8.3 Палеогеографический фактор 121

8.4 Стратиграфический фактор 122

8.5 Эволюционный фактор 123 Заключение 126 Литература 129

ВВЕДЕНИЕ

До последнего времени потребности народного хозяйства России в титановом и циркониевом сырье удовлетворялись в основном из россыпных месторождений Украины - Малышевского комплексного циркон-рутил-ильменитового в Днепропетровской области и Иршинского ильменитового в Житомирской области. В связи с распадом СССР возникла проблема получения этого сырья из месторождений России. Однако они расположены в дальних, трудноосваиваемых районах страны и их ввод в эксплуатацию требует значительных капитальных вложений. Вместе с тем в Центрально-Черноземном экономическом районе и прилегающих к нему территориях имеются все предпосылки для нахождения титан-циркониевого сырья как в виде самостоятельных месторождений, так и в качестве попутных компонентов из пород вскрыши при добыче других полезных ископаемых.

Центрально-Черноземный экономический район находится в пределах Воронежской антеклизы, на северном склоне которой располагаются юг Рязанской, а на северо-западном - Брянская область (Унечский район) в пределах которых проводились настоящие работы (Рис.1.). В осадочном чехле Воронежской антеклизы известны Центральное, Кирсановское, Унечское и другие месторождения, а также многочисленные проявления в Липецкой, Белгородской, Курской и Воронежской областях. Они наиболее распространены в меловых отложениях, как правило, не обводнены и имеют небольшую мощность вскрыши. Для создания минерально-сырьевой базы титан-циркониевого сырья в ЦЧЭР необходимы дальнейшие исследования с целью выработки надежных критериев поисков россыпей.

Автор в течение последних 11-ти лет занимался исследованием обнаруженных в последнее время апт-барремских россыпей на юге Рязанской и нижнекампанских россыпей на юго-западе Брянской области, где им собран обширный материал. Для воссоздания условий формирования титан-циркониевых россыпей потребовалось привлечение материалов по другим проявлениям этого сырья в ЦЧЭР.

Основной целью работы было изучение закономерностей формирования титан-циркониевых россыпей для их прогноза на территории ЦЧЭР. При этом необходимо решение следующих задач:

32 о Масштаб 1:2 500 ООО ! - участки работ 34°

54°

БРЯНСК

| ( | ¡К _ О Малин О ! "ураж ,, _ ' ■ ■ ■Унеча о Почеп 'линцы О ¿1ШШЩРШ^Ш^ЩЩ

Новозыбков' 1 1 5 Трубчевск ° ъ С Стародуб х Погар

52° | | - - Новгород Северский О

Рис. 1. Обзорная схема района работ.

Ш КАЛУГА

, ОРЕЛ

КУРСК

Серебряные пруды

ттулл

РЯЗАНЬ*

О

Михайлов О

Кораблино^

Павелец о

° Скопин

О

Куркино

О Елец

Милославское

Лев Толстой

ЛИПЕЦК

ВОРОНЕЖ

1 - установление приуроченности титан-циркониевых россыпей к определенным

эпохам россыпеобразования;

2 - исследование литологии и фаций продуктивных меловых отложений;

3 - установление основных факторов формирования титан-циркониевых россыпей.

Автором защищаются следующие положения:

1. В меловой истории формирование россыпей на территории ЦЧЭР приурочено к баррем-аптской, сеноманской, раннесантонской и раннекампанской эпохам россыпеобразования. Каждая из них характеризуется развитием продуктивных формаций на определенных площадях, своими ассоциациями тяжелых минералов и составом вмещающих пород.

2. Меловые отложения в пределах северного и северо-западного склонов Воронежской антеклизы на территории Рязанской, Липецкой и Брянской области представлены породами различных фаций. Наиболее благоприятными для россыпеобразования были мелководно-морские обстановки.

3. Образование титан-циркониевых россыпей обусловлено рядом факторов, среди которых основными являются структурно-тектонический и фациальный.

Научная новизна работы. Впервые, совместно с другими авторами, определена связь различных типов россыпей с эпохами россыпеобразования в истории Воронежской антеклизы. В процессе исследований составлены фациальные и структурные карты для Скопинской и Унечской рудных зон. Разработана методика расчленения песчаных разрезов на основе метода многомерной статистики - факторного анализа. Использование корреляционного анализа позволило выявить зависимость содержания тяжелой фракции от гранулометрии песков, а для титан-фосфатных россыпей Унечской рудной зоны - зависимость содержания ТЮ2 от Р2О5. Установлены основные факторы формирования титан-циркониевых россыпей среди которых ведущими являются структурно-тектонический и фациальный. На основе фациального анализа выделены участки для постановки работ в Унечском и Скопинском районах.

Практическая ценность и реализация работы. Автор являлся ответственным исполнителем научно-производственных работ по изучению россыпей Скопинской (1987-89 г.г.) и Унечско-Крапивенской (1989-92 г.г.) зон. Отчеты по этим работам внедрены в производство и используются при постановке работ на титан-циркониевое сырье. Построенные фациальные карты с выделенными на них перспективными уча-

стками явились основой, которая использовалась для заверки последних скважинами. Разработанная автором методика расчленения песчаных толщ методом факторного анализа нашла применение при расчленении алевритово-песчаных толщ Унечско-Крапивенской рудной зоны.

Апробация работы. Отдельные положения и разделы диссертации докладывались на ежегодных конференциях геологического факультета (1988-1996 г.г.), на на совещании по региональной программе ЦЧЭР "Ренакорд" (1997 г.), на XI-ом международном совещании по геологии россыпей и кор выветривания (г. Дубна, 1997 г.). По теме диссертации опубликована в соавторстве одна монография и 4 статьи.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из восьми глав, введения и заключения. Она насчитывает 132 страницы текста, 15 таблиц, 21 рисунков и 44 библиографических ссылок. В первой главе описаны методика работ, во второй - геологическое строение района, в третьей - история изученности. В четвертой главе рассматриваются эпохи россыпеобразования, в пятой - литология и фации продуктивных меловых отложений, в шестой - минералогия, в седьмой - геология отдельных титан-циркониевых россыпей, в восьмой - основные факторы их формирования.

Первое защищаемое положение изложено в четвертой главе, второе - в пятой и шестой, третье - в седьмой и восьмой главах.

Исследования по теме диссертации автор проводит с 1987 года в качестве научного сотрудника ПНИЛ геологии и минерального сырья, затем аспиранта и преподавателя кафедры исторической геологии и палеонтологии. Он был ответственным исполнителем научно-производственных работ по поискам россыпей в Рязанской и Брянской областях, а также одним из основных исполнителей госбюджетной темы "Закономерности формирования и локализации полезных ископаемых на территории Центрально-Черноземного района". В процессе выполнения работ автору оказывали активное содействие геологи производственных организаций H.H. Иконников, О.В. Осауленко, О.Т. Агеенко, а также сотрудники ПНИЛ геологии и минерального сырья и геологического факультета В.К. Бартенев, В.И. Беляев, А.И. Мизин, C.B. Мануков-ский. Всех их автор благодарит. Особую благодарность автор выражает своему руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору, заслуженному геологу России А.Д. Савко.

ГЛАВА 1 МЕТОДИКА РАБОТ

При проведении исследовании в поле было изучено и описано 70 обнажений и карьеров, 180 скважин общим объемом 5400 погонных метров. Использованы данные около 1500 гранулометрических, свыше 600 иммерсионных, 450 химических и 30 рентгеновских анализов. Все разрезы опробовались. Опробование проводилось, как правило, бороздовым способом. Длины проб определялись мощностями выделенных литологических разностей пород в разрезах (от 0,4 до 0,2 м) и составляли обычно около 1 м с сечением борозды 12x2,5 см. При опробовании маломощных прослоев (обычно глины и алевриты для целей палинологии) применялся точечный вид опробования. В обнажениях производились расчистки до свежих коренных пород, в косо-слоистых отложениях опробовались как серии слойков так и отдельные слойки.

При документации основное внимание уделялось структурно-текстурным особенностям пород (типы слоистости, рябь, распределение акцессориев, наличие включений, контакты слоев и пачек). Визуально, предварительно определялся гранулометрический и минеральный состав, а также степень сортировки песчаных отложений. Одновременно, производилась зарисовка и фотографирование наиболее интересных в текстурном отношении фрагментов разреза.

В лабораторных условиях производилось сокращение проб квартованием по методу "кольца и конуса" с отбором навесок в 100 г. Из исходных навесок вымывалась глинистая фракция (<0,01 мм), а оставшаяся алеврито-песчаная составляющая рассеивалась на ротапе в течение 15 минут с использованием стандартного "формовочного" набора сит с размером ячеек 2,5; 1,6; 1,0; 0,63; 0,4; 0,315; 0,25; 0,2; 0,16; 0,1; 0,063 и ^0,05. Введение сита 0,25 мм вместо существующего в наборе 0,2 мм вызвано целесообразностью сохранения разницы между конечными размерами фракций при последующем пересчете гранулометрических коэффициентов по методу Л.Б. Рухина и получением фракции 0,25-0,1 мм для иммерсионного анализа. После рассеивания, все полученные фракции взвешивались на лабораторных технических весах и вычислялись их процентные содержания в пробах. После математической обработки данных гранулометрического анализа, получены количественные гранулометрические коэф-

фициенты. Последующее их вынесение на генетическую диаграмму [25] в совокупности с полевыми наблюдениями позволило судить об основных особенностях осадко-накопления в меловое время.

Минеральный состав определялся иммерсионным методом для фракций 0,05-0,1 и 0,1-0,25 мм. Для выяснения закономерностей распределения акцессориев в гранулометрическом спектре пород исследовались и более дробные фракции: 0,01-0,05; 0,05-0,063; 0,063-0,1; 0,1-0,16 мм. Все фракции весовое количество которых превышало 15 г, перед разделением в бромоформе квартовались до указанного значения, а остальные разделялись в полном объеме, полученном после просеивания.

Количественный анализ минералов тяжелой фракции осуществлялся в жидкости с показателем преломления 1,737, а минералов легкой фракции - 1,544. В тяжелой жидкости подсчитывалась порядка 500 зерен с выделением прозрачных и непрозрачных минералов. Затем производился пересчет содержаний тяжелых минералов в процентах на прозрачную и непрозрачную части, а затем и на всю тяжелую фракцию. Всего было отобрано около 2500 проб, выполнено 1500 гранулометрических и более 600 иммерсионных анализов. При характеристике минерального состава глинистой составляющей применялся, в основном, рентгеноструктурный анализ.

Результаты минералогических исследований использовались как для корреляции разрезов, так и для уточнения границ стратиграфических подразделений, что весьма важно из-за бедности изучаемых отложений микрофаунистическими остатками и споро-пыльцевыми комплексами. При расчленении песчаных разрезов использовался так же факторный анализ, методика которого изложена в статье автора [13]. При составлении фациальных карт, наряду с данными полученными при документации разрезов скважин и обнажений, широко использовались результаты гранулометрического анализа, позволившие, согласно классификации Н.В. Логвиненко [19], выделить более 30-ти разновидностей песков и алевритов. Такой пестрый спектр литологических разностей не представляется возможным отразить на среднемасштабных картах, поэтому они были сгруппированы в следующие основные типы:

I - пески разнозернистые (мелко-крупнозернистые в том числе с гравийной примесью) с содержанием фракции мелко- (0,1-0,25 мм), средне- (0,25-0,5 мм) и крупнозернистой (0,5-1,0 мм) до 30% каждой и гравия (более 1 мм) - до 5%; 2 - пески средне-

зернистые с содержанием фракций от 0,5 до 0,25 мм в сумме 60 и более процентов, тонкозернистой (0,1-0,05 мм), мелкозернистой и крупнозернистой каждой в отдельности менее 10%, алевритовой (0,05-0,01 мм) и глинистой (<0,01 мм) - каждой менее 8%, грубозернистой - менее 5%; 3 - пески мелко- среднезернистые с содержанием мелкозернистой фракции 20 - 40%; 4 - пески средне- мелкозернистые с количеством средне-зернистой фракции 20-40%; 5 - пески мелкозернистые (фракции 0,25-0,1 мм в сумме 60 и более процентов); 6 - пески тонко-мелкозернистые (20-40% тонкозернистого, >40 мелкозернистого материала); 7 - пески мелко-тонкозернистые (20-40% мелкозернистого, >40 тонкозернистого материала); 8 - пески тонкозернистые с содержанием фракций 0,1-0,063 и 0,063-0,05 мм от 60 и более процентов; 9 - пески тонкозернистые алевритистые с содержанием тонкозернистых от 60 и более процентов, а алевритовой - 10-30%; 10 - пески тонкозернистые глинистые с глинистой примесью от 10 до 30%; 11 - алевриты с содержанием фракции 0,05-0,1 мм более чем 50%; 12 - алевриты глинистые с содержанием глинистой примеси 10-30%.

При абсолютном преобладании фракции менее 0,01 мм и содержании фракций 0,1-0,25 мм более 10%, породы названы песчаными глинами. Особое внимание придавалось маркирующему слою ("рябец") в основании барремских отложений, который представляет собой частое тонкое переслаивание глин, алевритов и тонкозернистого песка, осложненное ходами илороев. Этот слой показывался на фациальных картах даже в тех случаях, когда его мощность не превышала 10% от мощности барремского разреза. Все остальные типы пород отображались на картах по следующим количественным соотношения мощностей: одна полоса - 10-25% мощности полного разреза, 25-50% - две полосы, 50-75% - три полосы. Дополнительными условными знаками на картах отмечались глауконитистость, слюдистость, ожелезнение, цементация, органические остатки и т.д..

На основании анализа всех литологических и фациальных признаков пород и характера изменения их в пределах исследуемой территории, на картах выделены различные фациальные зоны, с некоторыми из которых связаны прогнозные площади.

Помимо фациальных карт составлялись и структурные (гипсометрические, карты изомощностей) для выявления влияния структурно-тектонического фактора на формирование россыпей.

ГЛАВА 2

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

Воронежская антеклиза расположена в центральной части Восточно-Европейской платформы на территории около 540 тыс.км . Она сложена кристаллическими породами фундамента, залегающими на глубинах от первых метров до одного километра и перекрывающими его различными по возрасту осадочными образованиями. Контур антекли-зы принят по глубинным разломам, отграничивающим ее от окружающих отрицательных структур. На территории региона выделяются архейские, нижне- и верхнепротерозойские образования. Архейские и нижнепротерозойские породы слагают кристаллический фундамент антеклизы (нижний структурный ярус), а верхнепротерозойские представлены неметаморфизованными отложениями, распространенными в северной части региона. Они совместно с фанерозойскими образованиями входят в состав осадочного чехла (верхний структурный ярус).

2.1. ДОКЕМБРИЙ

Архей представлен обоянской и Михайловской сериями, хорошо изученными в пределах КМА. Наиболее древняя обоянская серия з