Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литология карбонатных отложений фаменского яруса Воронежской антеклизы

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология карбонатных отложений фаменского яруса Воронежской антеклизы"

Т* О»

На правах рукописи

Окороков Валерий Аркадьевич

Литология карбонатных отложений фаменского яруса Воронежской антеклизы.

Специальность: 04.00.21 - литология.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук.

Воронеж 1998

Работа выполнена на кафедре исторической геологии i палеонтологии Воронежского государственного университета.

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук профессор В.Т. Фролов (Московскш Госуниверситегг)

Доктор геолого-минералогических наук, профессор В.И. Сиротин (Воронежски!: Госуниверситет)

Доктор геолого-минералогических наук, профессор H.H. Верзилин (Санкт-Петербургский Госуниверситет)

Ведущее предприятие: ГГП «Центргеология», Москва

Защита диссертации состоится "i Ö" декабря 1998 г. в 4 Ч час. 00 мин. на заседании специализированного совета Д063.48.04. при Воронежском Государственном университете по адресу: 394693 Воронеж, Университетская площадь 1, конференцзал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГУ.

Автореферат разослан " 3 " ноября 1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор геолого-минералогических

наук, профессор Г.В. Холмовой

ВВЕДЕНИЕ.

Среди отложений осадочного чехла Воронежской антеклшы, на территории которой располагается Центрально-Черноземный район, фаменские образования являются уникальными по набору в разрезе и по площади типов осадочных пород - от континентальных каолиновых глин и кварцевых песков до морских известняков, лагунных доломитов и гипсов, а также палыгорс китов. Эти породы формировались в разнообразных фациальных условиях, меняющихся по латерали и в течение фаменского времени. Особенности формирования фаменских отложений определили образование многих видов полезных ископаемых, среди которых ведущую роль играет карбонатное сырье, представленное известняками и доломитами.

На севере региона (Липецкая, Орловская, Брянская, Тамбовская области) фаменские отложения представляют собой основной приповерхностный комплекс неметаллических полезных ископаемых, широко используемых в густонаселенном промьппленно-развитом ЦЧЭР. Они применяются в металлургической, строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности, сельского хозяйства широко развитых ЦЧЭР. Поэтому без знания закономерностей формирования и локализации месторождений неметаллических полезных ископаемых фаменского яруса региона невозможен долгосрочный прогноз и научно-обоснованная геолого-промышленная оценка многих видов минерального сырья, используемых не только в ЦЧЭР, но и за его пределами.

Фаменские отложения региона изучались более 150 лет многими исследователями: М.М. Толстихиной, М.Ф. Филиповой, В.Г. Махлаевым, C.B. Тихомировым, Л.В. Родионовой, Н.М. Страховым, А.Д. Архангельским, П.А. Карповым, В.В. Белоусовым, В.А. Окороковым и многими другими. Однако появившийся в последние 30 лет новый фактический материал, а также необходимость создания научно-обоснованной прогнозной базы карбонатного сырья в ЦЧЭР и прилегающих районах послужили причиной создания настоящей работы.

Цель и задачи работы. Основной целью исследований было установление закономерностей формирования своеобразного комплекса сульфатно-терригенно-карбонатных пород фаменского яруса верхнего девона Воронежской антеклизы для выяснения условий локализации в нем месторождений полезных ископаемых.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением следующих задач:

1. Исследованием различными методами всех петрографических типов пород фамена с целью установления состава и выяснения условий их образования.

2. Фацнальным анализом фаменских отложений для выявления нх распределения по площади н по разрезу в пределах всех горнзо1ггов, слоев н пачек.

3. Созданием прогнозной основы поисков, разведки различных ввдов минерального сырья, связанного с фаменскими отложениями.

Решешсе данных задач позволило сформулировать следующие защищаемые положения:

1. Фаменский ярус Воронежской антеклизы сложен специфическим сульфатно-терригенно-карбонатным комплексом пород, имевших многостадийную историю формирования н создавших его неповторимый облик.

2. Образование фаменских отложений происходило в различных фациальных условиях - континентальных, лагунных и морских. На распределение пород по площади и разрезу яруса наибольшее влияние оказали структурный и климатический факторы.

3. Установленные закономерности локализации полезных ископаемых фаменского яруса, определяемые совокупностью литологических, структурно-тектонических, климатических факторов являются теоретической основой локального и регионального прогноза для выявления новых месторождений дефицитных видов сырья.

Методика л объем работ. Для решения поставленных задач потребовалось использование комплекса методов. Наиболее важными и ответственными были полевые исследования фаменских отложений на опорных разрезах в карьерах, обнажениях и скважинах. При этом особое внимание обращалось на структурно-текстурные признаки, вещественный состав и идентификацию органических остатков. При камеральных исследованиях использовались химические, спектральные, микроскопические, электронномикроскопические, рентгено-структурные анализы. Затем были составлены разрезы и фациальные карты, которые послужили основой для прогнозной карты.

Работа базируется на большом фактическом материале. Диссертантом использованы описания около 2000 разрезов карьеров и обнажений (порядка 600 авторских), 22000 погонных метров керна, 4530 поисково-разведочных скважин (свыше 1500 авторских), обработано около 25000 химических анализов, 800 минералогических анализов нерастворимых остатков, 1420 полуколичественных спектральных, 330 рентгено-структурных, 90 электронномикроскопических, 1560 петрографических, 650 палеонтологических и палинологических, 3200 физико-механических определений и анализов, 10 заводских

технологических испытаний пород фаменского яруса. Материалами для большинства анализов и определений были авторские сборы на разведках более 30 месторождений полезных ископаемых.

Научная новизна. Диссертантом впервые дана классификация фаменских пород по вещественному составу, в отличие от использованных другими авторами генетических или вещественно-генетических классификаций, найдены и охарактеризованы в регионе палыгорскитовые глины. Впервые составлены фациальные карты фаменских отложешш различных масштабов: от мелкомасштабных региональных до крупномасштабных для месторождений. Выявлена зависимость распределения фаций от структурно-тектонического фактора, установлена их миграция по площади в разное время, а также консервативность в общем распределении групп фаций, выразившаяся в их тяготении к определенным площадям и зонам в течение всего фаменского века.

Впервые для территории Воронежской антекличы на фациальной основе дан прогноз и оконтурены участки для поисково-разведочных работ 12 видов полезных ископаемых, связанных с фаменскими отложениями.

Практическая реализация работы. Проведенные исследования были направлены на расширение минерально-сырьевой базы нерудного сырья Центрально-Черноземного и прилегающих районов России.

Работая в геологоразведке в должностях геолога (1960-1961 г.г.), старшего геолога - начальника партии (1962-1974 г.г.), главного геолога (1975-1992 г.г.), начальника Липецкого территориального геологического управления (1992г. - настоящее время), автор защитил в ГКЗ и ТКЗ 38 производственных и тематических отчетов, куда вошли многие личные научно-исследовательские разработки в виде отдельных разделов и глав. При этом 9 отчетов защищены в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Совмине СССР. Практически все материалы исследований автора внедрены в производство, ряд прогнозных площадей разведан с положительными результатами.

На основе фациального анализа и прогнозной оценки при участии автора выявлены и детально разведаны месторождения: крупнейшее в стране Данковское металлургических доломитов с запасами более 700 млн. тонн, Ситовское и Сокольское флюсовых и цементных известняков (более 500 млн. тонн), Олыпанецкое, Хмелинецкое и Рождественское технологических известняков (270 млн. тонн), Золотухинский участок конвертерных доломитов (18 млн. тонн) и другие.

Апробация работы.

Материалы исследований автором неоднократно докладывались на различных совещаниях научно-технических советов ТГУЦР, институтов

Южгипроруда (г.Харьков), огнеупоров (г.Ленинград), научных конференци геологического факультета ВГУ (1970-1974, 1986-1988 гг.). Основш положения диссертации опубликованы в одной монографии и 25 статьях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шсс глав и заключения, включает V страниц текста, 51 рисунков, :

таблиц, -/5 2 библиографических ссылок.

В первой главе кратко рассматривается состояние изученности и методш данных исследований, во второй - литолого-стратиграфическая характеристи: фаменских отложешш, в третьей - литологические типы пород, в четвертой фации, в пятой — особенности фаменского осадконакопления, в шестой закономерности формирования и размещения месторождений полезнь ископаемых фаменского яруса.

Первое защищенное положение изложено в третьей главе, второе -четвертой и пятой, третье - в шестой.

При сборе фактического материала и его обработке автору большу помощь оказали работники производственных организаций Р.Т. Ананьин, В.< Вельских, З.Ф. Бессарабова, С.Д. Мордовкина, E.H. Горшкова, Ю.М. Шишки Н.Д. Попова, М.Ю. Шишкин, О.И. Платицина, сотрудники ВГУ А.И. Мши C.B. Плотникова, ДА. Соколов, Д.А. Иванов, М.Р. Паруненко, которы выражается глубокая признательность.

Особенно автор благодарит научного консультанта профессора ВГУ А.} Савко, в тесном контакте с которым диссертант долгие годы работал и которы советами и помощью во многом способствовал тому, чтобы настоящая работ состоялась.

Автор благодарит также сотрудников П Н Центргеология A.A. Ширшов; А.Н. Литвиненко, В.П. Черкасова, Г.И. Ермакова за дружескую помощь участие в работе над диссертацией.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Автором защищается три положения.

Первое положение. Фаменский ярус Воронежской антеклизы сложе специфическим сульфатно-терригенно-карбонатным комплексом поро; имевших многостадийную историю формирования и создавших ег неповторимый облик.

При определении фаменских пород нами использована, в основном, обща петрографическая классификация В.Т. Фролова, в которой выделены: I -окисные (аквалиты, силициты, манганолиты, ферритолиты, аллиты); II -солевые (эвапориты, карбоналиты, фосфориты); III - органически! (каустобиолиты); IV - силикатные (глины, кластолиты) породы. Здеа отсутствуют органические породы, из пород I группы имеются силициты, ; среди солевых нет фосфоритов. Это в значительной мере усложняет ic

классификацию, и се приходится проводить не только по минеральному составу, но и структурно-текстурным признакам, а также использовать другие классификации. Так, для карбонатных пород и их смесей нами принята классификация С.Г. Вишнякова, выделившего минералогические петротипы, которые затем расчленяются по структурным признакам. Следует заметить, что классификация этого автора общепринята, отличается простотой и значительными совпадениями с градациями геолого-промышленных классификаций карбонатного сырья. Глины делятся по минеральному составу, а :ютем по структурно-текстурным признакам, а кластолиты - по структурам.

Известковые породы составляют до 40-45% от объема пород фаменского яруса. Среди лих выделяются чистые известняки, состоящие из кальцита, и смешанного минерального состава. В виде примесей присутствуют доломит, глина, кварц. Известковые породы по составу разделяются на известняки, известняки доломитистые и доломитовые, кластолитовые (песчаные и алевритовые), глинистые известняки и мергели, гипсово-известковистые породы.

Известняки по структурным признакам делятся на обломочные, биоморфные (органогенно-обломочные) и пелитоморфно-мелкозсрнистыс. Обычно преобладают мелкозернистые, в меньшей мере развиты среднезернистые. Среди биоморфных известняков выделяются строматолнтовые, серпуловые, ракушняковые (брахиоподовые, остракодовые, криноидные, смешанные) и органогенно-обломочные. Изучение химического состава известняков (более 1000 анализов) показало преобладание чистых разностей, весьма ценных как сырья для различных видов промышленности. Пелнтоморфно-мелкозернигые известняки преобладают среди других известняков и представлены массивными, полосчатыми и оолитовыми разностями, сложенными микрозернистым, сгустковым, оолитовым кальцитом. По данным 558 химических анализов известняки довольно чистые и только в данковских разностях отмечается наличие оксида магния. К обломочным известнякам относятся известняковые брекчии, конгломераты и гравелиты, песчаники н алевролиты, чаще всего развитые в породах Лебедянского и хованского горизонтов. На диаграммах химического состава этих пород (261 анализ) елецкие, задонские, и частично лебсдянскне известняки группируются в поле чистых и слабо доломитистых, лебедянские и мценские - в поле слабо глинистых и доломитистых.

Доломитистые и доломитовые известняки являются смешанными и широко распространенными породами в фаменском ярусе. Для них характерны крайне изменчивая форма залегания, невыдержанная слоистость, очень разнообразные текстуры и структуры, ссдимснтационно-днагенстнчсское происхождение. Они развиты в

пределах всего яруса, но наибольшие их количества наблюдаются в лебсдянском и озерском горизонтах, где они распространены крайне неравномерно.

Кластолнтовые (песчаные и алевритовые) известняки встречаются по всему разрезу фамена в виде слоев и тонких прослоев, наиболее развиты в задонском горизонте, где они залегают среди известковистых глин и обломочных известняков. Для кластолнтовых разностей характерна тонкая горизонтальная или волш!стая слоистость, обусловленная различным количеством песчаного и глинистого материала. Кластолтовая примесь представлена обычно кварцем. Чаще всего рассматриваемые породы приурочены к основанию горизонтов и толщ фаменского яруса.

Глинистые известняки и мергели широко представлены в породах яруса, причем первые составляют свыше 10% от его объема. Наибольшее количество глинистых известняков связано с задонскими и елецкими горизонтами. Задонско-тургсневские глинистые известняки образуют выдержанные пласты (до 28 м), кудеяровско-хованские - линзы (до 7м).

Мергели (сильно глинистые известняки) обычно встречаются вместе с глинистыми известняками. Наиболее разнообразны мергели задонского горизонта. В его основании содержат железистые оолиты. переслаиваются железистыми песками, оолитовыми глинам и и известняками. Выше встречаются волнистослоистые, брекчиевндные, конгломератовидные, тонкослоистые, органогешюшламовые, запесоченные алевритистые мергели, образовавшиеся в различных фациальных обстановках. На крайнем севере региона глубокими скважинами вскрыты гипсово-известковистые породы, представляющие собой чередование известняков, загипсованных известняков и гипсов. Известняки белые до темно-серых, доломитовые и доломитистые, прослоями глинистые, тонкослоистые с трещинами и кавернами, выполненными гипсом. Гипс нескольких генераций: тальковидный, массивный, кристаллический, волокнистый, часто выполняющий пустоты, что свидетельствует о его постдиагенетическом происхождении.

Доломиты составляют около 15 % от всего объема фаменских отложений и тяготеют к верхам яруса. Как и известняки они разделяются по составу, а затем структурным и текстурным особенностям. Выделяются микрозернистые, биоморфные, обломочные, доломитовая мука, дедоломиты.

Первично-осадочные микро зернистые доломиты составляют 47 % всех доломитов фамена. Они обычно лишены остатков фауны и лишь изредка содержат раковины остракод и пелеципод, прослеживаются на значительных площадях и ассоциируют с сульфатными породами. Среди микрозернистых доломитов выделяются массивные, полосчатые и

оолитовые. Первые преобладают и наиболее развиты в кудеяровской толще, залегают пластами (1-20 м) и характеризуются выдержанностью качественных и литологических параметров, малой терригенной примесью и слабыми процессами раздоломичивания и являются наиболее ценным сырьем карбонатных толщ.

Полосчатые доломиты развиты меньше массивных, характеризуются четким пластовым залеганием, тонкой слоистостью, полосчатыми и листоватыми текстурами. Нередко доломиты переходят в гипсы или переслаиваются с ними. Оолитовые доломиты встречаются в мелководных образованиях Лебедянского, киселевско-никольского и тургеневского времени, имеют массивную или слоистую текстуры, значительную примесь известкового и глинистого материала.

К биоморфным доломитам нами отнесены выделенные впервые органогенно-обломочные и строматолитовые доломиты, а также установленные ранее доломитовые ракушняки. Последние сложены полностью доломитизиро ванными остатками организмов, в том числе обломками створок пелеципод, остракод, трубочек. Раковинный материал в значительной степени перекристаллизован, текстуры пород пятнистые, неслоистые, структура биоморфная микрозернистая. Органогенно-обломочные доломиты тяготеют к кудеяровским слоям, имеют органогенно-обломочную текстуру, ориентированность раковин и обломков по слоистости. Строматолитовые доломиты локально распространены в породах среднего и верхнего фамена. имеют волнисто-слоистые биогермные, столбчатые текстуры, микрослоистые, петельчатые, плойчатые, реже микрозернистые структуры и формировались в прибрежной части моря.

Обломочные породы составляют около 9 % от объема доломитовых пород и характеризуются возрастанием оксида магния снизу вверх по разрезу. Они представлены доломитовыми брекчиями, доломитовыми конгломератами и песчанико-гравелитами. Первые разделяются на брекчии растрескивания, обрушения и оползания, взмучивания. Все они образовались в прибрежной зоне с активной гидродинамикой. Доломитовые конгломераты и песчанико-гравелитовые породы развиты несколько шире доломитовых брекчий, имеют одинаковый состав обломков и цемента, образовались в пляжевон зоне.

Известково-глинистые доломитовые породы отличаются большим разнообразием как по петрографическому, так и химическому составам и включает известковые доломиты, глинистые доломиты, глинистые известковые доломиты, глинистые доломиты, известковые доломиты, причем степень доломитистости варьирует в широких пределах. Они встречаются по всему разрезу фамена. но преобладают в кудеяровских и озерских слоях. Значительная часть этих пород представляет собой

смешанные переходные разности от известняков к седимснтацнонно-диагенетическим доломитам, они образовались в морях и лагунах повышенной солености.

Доломитовые мергели встречены во всех стратиграфических подразделениях фамена. Нижнефаменские мергели маломощны, встречены на крайнем северо-востоке региона, характеризуются линзовцдной и волнистой слоистостью и чередованием с тонкими слойками доломитов. Средне- и верхнефаменские доломитовые мергели более разнообразны, имеют массивные, брекчиевидные и полосчатые текстуры н мощности до 10 м. Они высокодоломитисты (до 18 % Г^О), содержат желваки кремней, тюгда запесочены и (}юРм'гро вались в засолонешшх лагунах с заметным привносом гли1тстого материала.

Кластолитовые доломиты представлены песчаными и алевролитовыми доломитами, по структурно-текстурным особенностям весьма сходны с ранее описанными песчаными известняками, но отличаются повышенным содержанием М§0 (до 17 %). Формирование рассматриваемых доломитов, среди которых встречаются оолитовые разности, происходило в мелководных участках шельфов или в лагунах.

Гипсово-доломитовые породы распространены в средне- и верхнефаменских образованиях, развиты на севере региона и представлены тонким ритмичным переслаиванием гипса и доломита, а также в виде гнезд гипса в доломите. Доломит обычно глинистый, горизонтально и волнисто-слоистый, мелкообломочный и кавернозный. Отмечается взаимное прорастание гипса и доломита, свидетельствующее о совместном осаждении этих минералов в условиях сильно засолоненной лагуны.

Доломитовая мука и дедоломиты представляют собой продукты эпигенетического изменения доломитовых пород. На диаграммах химического состава пород отмечается концентрация анализов этих пород в поле доломитов, что свидетельствует о начальных стадиях раздоломичивания. Доломитовая мука и дедоломиты образуются по известково-доломитовым породам при выщелачивании из них кальцита по зонам трещиноватости мощностью до 19 м.

Эвапориты представлены гипсами и ангидритами, вскрыты рядом скважин на границе с Московской синеклизой. Они залегают на глубинах от 70 до 240 м в виде пластов мощностью от 0,3 до 12 м, и среди них резко преобладает гипс. Он белого, серого, темно-серого, медово-желтого цвета, разнозернисгый кристаллический, радиально-лучистыа, листоватый, волокнистый. Выделяется несколько генераций гипса: протогенный, ритмично переслаивающийся с доломитом (сезонная садка), диагенетический (линзы, гнезда, крупные зерна), эпигенетический, замещающий карбонатные породы (прожилки, импрегнации).

Сштициты представлены разнообразными кремнями и кремнистыми образованиями. Общее количество кремнистых пород в фаменском ярусе в среднем не превышает 0,4 %. Выделяются следующие виды кремнистых образований, возникших из аутогенного кремнезема: кремниевые желваки, секреции, жеоды, сростки и окремненные участки в известняках, доломитах и дедоломитах. Отмечена приуроченность окремнения к определенным стратиграфичесим уровням среднего и верхнего фамена. Кроме диагенетического изредка встречается эпигенетический кремнезем, выполняющий жеоды, секреции, прожилки, а также пустоты в известняках. По минеральному составу выделяются халцедоновые, халцедон-кварцевые и кварцевые кремни.

Глинистые породы фаменского возраста разнообразны по составу и условиям образования и меняются как по разрезу, так и латерали. Глины разделяются по минеральному составу, структурно-текстурным признакам, примесям (алевритовые, гипсистые и т.д.). По минеральному составу установлены каолинитовые, гидрослюдисто-каолинитовые и каолинит-гидрослюдистые, гидрослюдистые, гидрослюдисто-палыгорскитовые глины. Первые три типа преобладают в задонском и елецком горизонтах, вблизи их южных границ выклинивания. Гидрослюдистые глины развиты по всему разрезу и пространственно приурочены к средней и северной частям северного склона антеклизы, гидрослюдисто-пальггорскитовые глины встречаются в кудеяровских и озерских отложениях на границе с Московской синеклизой. Все минералы глин, за исключением аутигенного палыгорскита имеют терригенное происхождение.

Кла сто литы представлены обломочными кварцевыми, а также глинисто-кварцевыми и карбонатно-кварцевыми породами. Они различаются по величине обломков или зерен, степени окатанности и форме зерен. По структурным признакам выделяется гравий и гравелиты, пески и песчаники, алевриты и алевролиты. Все эти образования тяготеют к границам выклинивания пород различных стратиграфических подразделений и к низам их разрезов.

Изучение вещественного состава пород и их структурно-текстурных признаков показало, что формирование фаменских образований происходило в различных условиях. К типичным лагунным осадкам аридного климата относятся протогенные доломита, гипсы, ангидриты. Последние две разновидности формировались в более засолоненном бассейне, чем доломиты. К прибрежно-морским отложениям принадлежит большинство кластолитов северного склона антеклизы, органогенно-обломочные, оолитовые, обломочные известняки и доломиты. В мелководных условиях сформировались пелитоморфно-зсрнистые известняки, мергели и глинистые породы северного склона

антсклнзы. Обломочные известняки и доломиты полнгенны, поскольку образовались за счет ранее с(]юрмнрованных пород.

Все признаки хемогенного происхождения присущи оолитовым массивным и полосчатым доломитам, приуроченным к средне- и верхнефаменским отложениям. Седиментационные доломиты обычно перх:слаившотся с алеБрито-песчаннстыми глинистыми разностями, мергелями, гидрослюдистыми и палыгорскитовымн глинами, гипсами, гипсово-доломитовыми породами явно протогенного характера, образовавшимися в засоленных лагунах. Фауннстические остатки в этих дололиггах своеобразны н редки - мелкие остракоды, серпулы, онколиты водорослей. Постседиментационные изменения этих пород выразились, главным образом, в кальцитизации, явных признаков доломитового метасоматоза нами в них не обнаружено. Средневзвешенное содержание седиментационных доломитов в породах яруса составило 6,9 %, но к ним следует прибавить генетически родственные породы: песчаные алевритовые (0,92%), глинистые (2,33%), доломиты, доломитовые гравелиго-песчаники (0,4%) и гипсово-доломитовые породы (2,29%). Таким образом, общее количество протогенных пород существенно доломитового состава достигает 12,84% от всех образований яруса.

Довольно значительную часть разреза в пределах северного склона антеклизы составляют диагенные доломиты (5,8%) и известково-доломитовые породы (23,5%). Седиментационно-диагенетические доломиты залегают в виде тел неправильной формы, характеризуются изменчивым составом, наличием следов метасоматоза доломита по кальциту, пористыми и кавернозными текстурами. Идиоморфная форма зерен является признаком незавершенной доломитизации известкового материала, свободного роста доломитовых кристаллов в мягкой, еще неуплотненной среде. Зональность ромбоэдров свидетельствует о двух или даже трехфазной доломитизации пород. Неравномерное пятнистое распределение доломита определяется селективностью процесса доломитизации в зависимости от структурно-текстурных особенностей известняков. Седиментационно-диагенетические доломиты отличаются от известняково-доломитовых пород только законченностью процесса доломитизации.

Фаменские се диментационно-диа генетические доломиты и доломитизированные известняковые породы обычно слагают резко изменчивые по степени доломигности и известковистости, но выдержанные по залеганию и распространению пласты (от первых десятков метров до сотен км) и пачки разнородных слоев, широко представленные в елецком и лебедянском горизонтах, мценской, кудеяровской, тургеневской и озерской толщах. Они часто залегают совместно с седиментационными доломитами, образуя взаимные

переходы. Тем самым вполне подтверждаются более ранние представления о слабом развитии эпигенетического доломигообразования в фамене.

Анализ состава, текстур и структур известковых пород показывает их полигенное происхождение - (органогенное, обломочное, хемогенное, смешанное) в различных ({шциальных условиях. Резко преобладают органогенно-обломочные, пелитоморфно-зернистые известняки и мергели. Приписываемое пелитоморфно-зернистым известнякам хемогенное происхождение не является доказанным. Большинство известняков такого типа имеет скрытое органогенно-обломочное происхождение. К несомненно хемогенным можно отнести только оолитовые разности известняков.

Количества силицитов, встречающихся по всему разрезу фамена северного склона антеклизы, уменьшаются с юга на север, что позволяет считать Воронежский массив источником сноса кремнистого вещества. Отмечается большое тяготение кремней к лагунным отложениям по сравнению с морскими. Это объясняется повышенной растворимостью 51СЬ при рН свыше 9 и выпадением его на геохимических барьерах. Судя по реликтовым структурам замещенных известняков и доломитов, формирование кремней происходило в стадию диагенеза. Наличие следов первичной слоистости в желваках свидетельствует о формировании их не в разжиженном рыхлом илу, а в уже уплотненном осадке.

Эпигенетический кремнезем в растворенной форме перемещался обычно сверху вниз, заполняя пустоты и трещины и частично замещая кальцит и доломит. Помимо окремнения к типичным эпигенетическим процессам относятся перекристаллизация и грануляция карбонатных пород и выветривание фаменских образований.

Перекристаллизация весьма широко проявлена в карбонатных и сульфатных породах преимущественно в разностях, чистых от глинистых и других примесей, препятствующих растворению породообразующих минералов. Заметно перекристаллизован цемент карбонатно-кварцевых пород и совершенно не подвержены перекристаллизации глинистые доломиты, известняки и мергели. Перекристаллизованными являются известняки елецкого и Лебедянского горизонтов, доломитовые известняки мценской и доломиты кудеяровской толщ. Обычно пере кристаллизованные породы залегают в верхах регрессивных циклов и в приповерхностных зонах на глубине до 30 м.

Кристаллизационные изменения выражаются либо в выполнении кальцитом или доломитом пустот в первично пористом осадке, либо в перекристаллизации микрозсрнистого карбонатного вещества. Характерными признаками перекристаллизации являются неравномерная зернистость (от 0.01 до 0,1 мм) пород, неправильная форма зерен со

слабоизвнлистыми, неясными зазубренными очертаниями, наличие реликтов обломочного, оолитового и органического вещества. Крупные зерна заполнены дисперсными карбонатными включениями. Различные литотнпы известняков и доломитов обладают неодинаковой способностью к перекристаллизации. Быстрее этот процесс идет у крушюфрагмеитарных пород и медленнее - у мелкозершюых и шламовых. Перекристаллизация происходит в следующей последовательности: цемент - обломки пород - криноидеи - остракоды -брахиоподы - (¡юраминиферы. Она может быть частичной или полной, а по соотношению зерен между собой, их размерам и характеру обособления - рассеянной, агрегатно-рассеянной, прожилковой, кружевной, пятнистой и полосчатой.

Грануляция - это процесс превращения крупных и средних зерен кальцита или известкового детрита в мельчайшие и беспорядочно расположенные зернышки кальцита. К гранулированным относятся очень крепкие плотные светло-серые породы с неясной слоистостью, мелко- и неравномернозернистые с ровным или занозисто-раковистым изломом. В лебедянском, елецком и других горизонтах присутствие неясно выраженных остатков раковин позволяет отличить гранулированную породу от хемогенной. Отмечается изменение и утрата гистологической структуры раковин: в начальной стадии зазубренные края, в конечной -полное исчезновение детрита.

Существуют все стадии перехода от грануляции к перекристаллизации. Процесс двухсгадийный: 1 - выщелачивание цемента и грануляция периферических частей раковин в кислой среде с низким рН; 2 - инкрустация кальцита на поверхностях пустот и заполнение им последних в щелочной среде. Гранулированные известняки не имеют строгой стратиграфической приуроченности, но наиболее развиты в приповерхностных зонах. Эпигенетические процессы в карбонатах обусловливают весьма разнообразные и сложные структуры в известняках: крустификационные, узорчатые, сгустковые, брекчиевидные.

Калыдагизация и раздоломичивание, приводящие к появлению новообразований кальцита, широко распространены в зоне поверхностного выветривания и происходят по обратной реакции Гайдингера. Эти процессы отмечаются, в основном, в киселево-никольской и озерской, меньше тургеневской и озерской толщах. Процессы кальцигизации происходят двумя способами: 1 - «внутреннее» раздоломичивание, связанное с появлением тонкозернистых кальцитовых образований внутри ромбоэдров доломита и приводящие к полному замещению доломитовой породы; 2 - «внешнее» раздоломичивание, сопровождающееся замещением доломита крупнозернистым кальцитом.

От первого остаются лишь мелкие пойкилитовые реликты. «Внешнее» раздоломичивание развито более широко, особенно в озе рекой сульфатно-доломитовой толще. Кроме того, в доломитах приповерхностной зоны отмечаются многочисленные кальцитовые гнезда и прожилки за счет заполнения пустот и мелких трещин. Это связано с растворением, выносом и переотложением, карбонатов поверхностными и подземными водами.

Таким образом, на формирование пород фаменского яруса наложили отпечаток стадиальные процессы литогенеза, в том числе седиментации, диагенеза, эпигенеза. Это выразилось в постседиментационных доломитизации, сульфатизации (гипсистые известняки и доломиты), раздоломичивании карбонатных пород, цементации песков в песчаники. Современный облик и разнообразие многочисленных генетических типов фаменских пород обусловлены комплексными последовательными процессами литогенеза на площади региона не только в фаменском веке, но и в более поздние времена.

Второе защищаемое положение. Образование фаменских отложений происходило в различных фациальных условиях — континентальных, лагунных и морских. На распределение пород по площади и разрезу наибольшее влияние оказали структурный и климатический факторы.

В фаменское время на значительной части Восточно-Европейской платформы располагался морской бассейн с многочисленными лагунами. В пределах Воронежской антеклизы он был развит на северо-западном и северо-восточном склонах и только в озерско-хованское время трансгрессировал на ее юго-восточную окраину. В течение фаменского века изменялись размеры, контуры береговых линий, соленость и поступление терригенного материала. Неоднородным был и гидродинамический режим.

Задонское время характеризуется образованием многих типов пород, частой сменой их по площади и разрезам, разнообразием фациальных условий. Наиболее развиты различные известняки (45,6%), в том числе глинистые - 15,4%, пятнистые доломитовые - 12,8%, конгломератовые и брекчиевые - 11,4%, органогенно-детритусовые - 6%. Глины и мергели составляют 34%, пески и песчаники 6,6%, доломиты различных типов и гипсово-известковые породы - по 2%, другие породы - 9,8%. Преобладают мелководно- и прибрежно-морские фации и лишь на северо-западе располагалась засоленная, а на крайнем северо-востоке -сильно засолоненная лагуна.

В елецкое время формироватись довольно выдержанные на значительных площадях и однородные по составу известняки и известняково-доломитовыс породы (более 90% мощности разрезов).

Наибольшую площадь занимала мслководно-морская зона. Прибрсжло-морская зона располагалась узкой полосой вдоль южной грашщы выклинивания. Вблизи самой границы большая часть разреза сложена песками и песчаниками, а верхней его части появляются глины пестроцвегные, глинистые известняки. По направлению на северо-восток увеличиваются глинистость и карбонатность разреза. В этом направлении прибрежно-морская зона сменяется мелководно-морской, сложенной известняками различных типов с преобладанием тонкодетрнтовых разностей. Еще далее на северо-восток эти известняки сменяются массивными пелитоморфнымн известняками, содержащими подчиненные прослои доломитовых известняков и пятнистых доломитов. Все эти порода формировались в мелководно-морской зоне со спокойным гидродинамическим режимом. На крайнем северо-востоке располагалась солеродная лагуна, где образовалась толща гипсово-доломитовых пород мощностью до 78 м. На северо-западе, южнее линии Брянск-Орел карбонаты сменяют глины. Оценивая фациальный план елецкого времени в целом, следует отметить, что на значительной площади преобладали мелководно-морские обстановки, где формировались мощные толщи известняков, с которыми связаны месторождения карбонатных пород различного назначения.

Лебедянский горизонт включает большое разнообразие литологических типов пород (около 30), среди которых заметно возрастает роль сульфатных и доломитовых. На северо-западе территории отмечается фация разнозернистых прибрежно-морских песков, которая сменяется фацией доломитов и доломитовых известняков. Прибрежно-морская зона протягивается вдоль южной и восточной границ распространения лебедянских отложений и представлена различными известняками, среди которых органогенно-обломочные образовались в условиях среднего, а органогенно-детритовые в условиях спокойного режимов. Прослои известняковых конгломератов, брахиоподовых ракушняков, строматолиговых известняков, встречающихся в разрезах, образовались в условиях крайнего мелководья. К северу от прибрежно-морской зоны располагается мелководно-морская, представленная мелкодетритовыми доломитизированными известняками с обломками толстостворчатых брахиопод. На севере и северо-востоке территории развиты отложения лагун с повышенной соленостью. В них формировались доломиты (более 35%), доломитово-гипсовые, гипсово-известковистые и гипсово-мергелистые образования (до 25%). Здесь же отмечены песчано-карбонатные, глинисто-карбонатные и обломочно-известковые разности с аллохтонными растительными остатками. Все это свидетельствует о наличии засолоненного лагунного бассейна, отделенного от менее соленых вод архипелагом островов. Временами

соленость понижалась при прорыве морских вод, о чем свидетельствует появление в разрезе известковых пород.

Оггтуховский горизонт выделяется в объеме мценских и киселево-никольских слоев. Мценские отложения отличаются от Лебедянских меньшим набором пород (21 тип) и представлены доломито-известковыми образованиями. Лишь на юге северного склона антеклизы в заметных количествах появляется терригенная примесь. Здесь располагалась гтрибрежно-морская зона, сменявшаяся засолоненной лагуной. Соотношение известняков и доломитов непостоянно и меняется по площади, что свидетельствует о чередовании морских и лагунных обстановок как по площади, так и во времешг На северо-западе значительная территория была покрыта лагуной, где формировались микрозернистые доломиты. На северо-востоке среди доломитов появляются прослои гипса, свидетельствующие о превращении засолоненной лагуны в солеродную. В последней формировались гипсы (8%), пшсово-доломитовые (29%), доломито-гипсовые (11%), гипсово-мергелистые (9,6%) и другие типы пород с преобладанием доломитов. В целом мценское время характеризуется преимущественно карбонатным осадконакоплением в прнбрежно-морских и лагунных обстановках, а климат был близким к аридному.

Отложения киселево-николького времени отличаются от мценских образований гораздо большей пестротой литологического состава и преобладанием тонкослоистых, волнисто-слоистых и обломочных текстур. На большей части территории северного склона антеклизы преобладали лагунные обстановки с повышенной и высокой соленостью. Первые представлены характерными желтовато-серыми тонкозернистыми полосчатослонстыми хемогенными доломитами, содержащими тонкие прослои доломитовых мергелей, известковых и известняковых доломитов. Для вторых характерны такие же доломиты, а также гипсово-доломитовые, гипсово-известковистые, птсово-ангидритовые породы. С юга и востока лагунные фации окаймляются прибрежно-морскимн участками, чередующимися с лагуш1ыми. Последтше представлены хемогенными доломитами, в том числе и оолитовыми, переслаивающимися с глинистыми известковыми доломитами, в том числе и оолитовыми, переслаивающимися с глинистыми известковыми доломитами, содержащими прослои доломитовых конгломератов, доломитовых мергелей и песчаников. Собственно прибрежно-морскис отложения характеризуются резким уменьшением содержаний доломита и увеличением доли известняковых разностей, среди которых возрастает объем песчанистых и глинистых известняков с конгломеративными и обломочными структурами, характеризующими среднюю и активную гидродинамику бассейна. Прибрежно-морскис участки со спокойным

гидродинамическим режимом характеризуются пелнтоморфными известняками, мергелями, известковыми и известняковыми доломитами В целом же для кисслевско-никольского времени отмечается крайняя мслководность прибрсжно-морского и лагунных бассейнов, повышенная их соленость, увеличение терригенного материала у границ выклинивания отложений.

Плавскнй горизонт выделен в объеме тургеневских, кудеяровских слоев. Сюда же следует отнести озерскне.

В тургеневское время на большей части территории располагались лагуны повышенной и высокой солености. Отложения первой представлены различными по составу доломитами, вторые - сульфатно-доломитовыми породами. Общая мощность гипсовых прослоев достигает 3,2 м при общей мощности тургеневских образовашш до 30 м. Прнбрежно-морские отложения в террнгенной составляющей, особенно развитой в Орловской области, представлены разнозерннстыми кварцевыми песчаниками с преобладанием крупнозернистых разностей внизу и среднезернистых — в средней части и глинистых известняков мергелей и доломитов в верхней части тургеневского разреза. На востоке территории прибрежно-морские фации представлены известняками. В тургеневское время происходило дальнейшее сокращение площади, сохранившейся с киселевско-никольского времени, прибрежно-морской зоны, увеличение территории лагун, их увеличивающееся засолонение.

Кудеяровскне отложения представлены преимущественно доломитами на северном склоне, сменяющимися сульфатно-доломитовыми породами на его крайнем севере, известняками, доломитизированными известняками, глинисто-песчаными породами на востоке.

Большую часть площади в кудеяровское время занимали лагуны. В засолоненной лагуне образовались птсово-доломитовые (27,5%), доломитово-гипсовые (21,4%) породы, гипсы (8%), массивные глинистые доломиты (41%) с прослоями песчано-доломнтовых пород и мергелей. Лагуна с повышенной соленостью представлена массивными (15,2%), пятнистыми (15%), пятнистыми (15%), полосчатыми (6,6%), массивными доломитовыми известняками (9,3%), доломитовыми мергелями (7,5%) и еще 16 типами карбонатных пород. На востоке преобладают прибрежно-морские фации, представлешгые детрнтовыми, обломочными и доломитизированными известняками. Здесь увеличивается роль песчаного и глинистого материала и отмечается переслаивание песчаных пород с песчано-доломитовыми, мергельно-доломитовыми и доломитистыми глинами. Доломиты преобладают в верхней , а карбонатно-терригенные в нижней частях разрезов, что свидетельствует о смене морских обстановок в начале кудеяровского времени на лагунные в его конце.

Озерские отложения развиты по периметру региона и представлены чрезвычайно разнообразным комплексом пород, характеризующим различные фациальные условия их образования. В пределах северного склона на юге прибрежно-морские образования чередуются с породами засолоненной лагуны. Это - доломиты, доломитизиро ванные глинистые известняки, пески. К северу располагается зона солеродной и засолоненной лагун. Отложения первой представлены сульфатами и сульфатно-карбонатными породами мощностью до 25 м. Гипсы и ангидриты залегают в пластах, а также гнездах и линзах среди карбонатных пород. В лагуне повышенной солености формировались глинистые, массивные, полосчатые доломиты, а также массивные доломитизированные известняки. Последние свидетельствуют о некотором понижении солености лагуны. В разрезах этой зоны встречены палыгорскитовые глины. Отложения засолоненной лагуны представлены диагенными доломитами, образовавшимися по органогенно-детритовым известнякам и глинам.

Южнее лагунные отложения сменяются прибрежно-морскими (глинистые известняки) и мелководно-морскими, представленными тонкодетритовыми известняками с остатками разнообразной фауны и прослоями мергелей и глин. В озерское время по сравнению с кудеяровским площади осадконакопления, особенно морского значительно расширились.

Фаменский век начался энергичным воздыманием областей денудации. На юге и центральной частях антеклизы, представляющей собой пассивную положительную структуру, сформировавшуюся за счет прогибания окружающих ее впадин. Омоложение рельефа связано с интенсивным прогибанием с верхнефранского времени Днепровско-Донецкой впадины, где в фаменский век накопилось более 1,5 км терригенных карбонатных, эвапоритовых и эффузивных пород. Осадконакопление в пределах антеклизы носило регрессивный характер, определяемый сокращением площадей развития фаменских пород от более древних к более молодым. Это обусловлено поднятием Воронежского кристаллического массива и постепенным отступанием моря. Контрастность тектонических движений в пределах региона была неодинаковой в его разных частях. На юге превышение источников сноса над областями аккумуляции достигало 700 м, а на севере не превышало 150-200 м. На севере отмечаются субаквальные аккумулятивные формы рельефа, представленные прибрежно- и мслководноморскими равнинами, сложенными преимущественно карбонатными породами, что свидетельствует о незначительном гтривносе тсрригенного материала с низко расположенной суши. На юге в фаменский век отлагались

континентальные продювиально-аллювнальные отложения, которые по восточном)' склон)' через дельтовые постепенно переходят в морские.

Рельеф морского дна был расчленишым, о чем свидетельствуют быстро сменяющиеся по площади различные типы пород. В зонах волнений формировались конгломератнвные, брекчиевые, органогенно-обломочные известняки и доломиты, в западинах - мелкодетрнтовые и водорослевые известняки. Нередко поднятия образовывали барьеры, изолирующие отдельные участки, где затруднялась связь с основным морским бассейном, повышалась соленость и формировались доломиты и гипсы.

Рельеф и распределение фации во многом контролировались тектоническим развитием Воронежской антеклнзы, представлявшей структуру первого порядка, осложненную структурами более высоких порядков. На карте изогипс, построенных по подошвам задонского и лебедянского горизонтов, устанавливаются три структурных террасы: Ряжско-Скопинская, Ефремовско-Мичуринская и Ливенско-Липецкая. Если считать склоны и центральную часть антеклизы структурами второго порядка, то каждая из террас представляет структуру III порядка -выположенную поверхность склона, отделенную от соседней террасы более крутыми (3-5 м/км) перепадами (флексурами).

Структурные террасы осложнены поперечно или диагонально ориентированными структурами IV порядка валами и прогибами, в пределах которых расположены локальные структуры - поднятия, впадины, структурные носы и структурные заливы. Они часто определяли распределение микрофаций. Размещение же групп фаций, границы размывов в фамене и позднее определяло развитие более крупных структур. В частности, на северо-восточном склоне - это три вышеупомянутых террасы, осложненные двумя флексурными перегибами - Узлово-Троекуровским и Добринско-Н ово сильским.

Южная Ливенско-Липецкая терраса на подмезозойской поверхности, сложенная породами задонско-мценского возраста, с юга ограничена Добринско-Тербунской структурной линией (I-I), которая фиксирует собой область минимального прогибания (0-100 м) при компенсационном опускании региона. Здесь развиты преимущественно прибрежно-морские фации с активным и средним гидродинамическим режимами.

Ефремовско-Мичуринская структурная терраса относится к области среднего прогибания (100-200 м) и имеет весьма сложную конфигурацию преимущественно субширотного, в западной части -северо-западного, а в восточной - юго-восточного простирания и определяет положение выделенных здесь фациальных зон мелководного или умеренного глубоководного моря со спокойным и средним

гидродинамическим режимом в раннем и засолоненной лагуны преимущественно в среднем и позднем фамене.

Ряжско-Скопинская структурная терраса приурочена к зоне максимального (260 м) прогибания дна фаменского бассейна и фиксирует собой южный борг Московской синеклизы. Структура отличается от вышеописанных более простой морфологией, широтным простиранием, четко фиксируется в гравитационном и магнитном полях. К террасе пространственно приурочены фациальные зоны мелкого и умеренно-глубокого моря с переменным гидродинамическим режимом (в начале фаменского века) и засолоненной и солеродной лагун (в середине и конце фаменского века). На юге района выделены Тербунско-Воловский приподнятый блок и Усманский слабо поднятый блок, бывшие в фаменское время областями сноса (присводовая часть Воронежского массива) или переходными зонами от прибрежно-морских к континентальным. Эти блоки сложены франскими и частично задонскими отложениями.

В пределах структурных террас нами выделено двадцать пять локальных структур 1У-У порядков, различных по величине и морфологии: поднятий, валов, прогибов, структурных носов и заливов, характер и пространственное положение которых определялось по рисунку изопахит и ограничивающих их структурных линий. Наиболее крупными палеоструктурами являются Богородицкое и Русско-Бродское поднятия, Задонско-Скопинский вал, Павелецкий структурный залив, Мичуринский прогиб и другие, фиксируемые в рельефе докембрия. Все указанные структуры влияли на распределение фаций: к валам и поднятиям приурочены участки активного моря, а к заливам и прогибам -зоны морей и лагун со средним и спокойным гидрорежимом.

Разрывные палеострукгуры в пределах северо-восточного склона Воронежской антеклизы представлены двадцатью восемью структурными линиями северо-западного, северо-восточного, субмеридионального и субширотного простирания, большая часть которых является отражением разрывов кристаллического фундамента.

Значительная часть фаменских структурных линий являются долгоживушими и совпадают с ранее выделенными Г.И. Раскатовым неоструктурными линиями.

Среди структурных линий, контролировавших распределение фациальных зон и подзон, нами выделены долгоживушие, которые играли роль фациальных барьеров на протяжении всего фаменского века, а также короткоживущие структуры, определяющие положение фациальных зон лишь в отдельные этапы фаменского века. Из наиболее значительных структурных линий, соответствующих региональным разрывам глубокого заложения в докембрийском фундаменте, следует выделить Добринско-

Тсрбунскую, Моршанскую и Воронсжско-Ряжскую. Первая из них определяла, вероятно, береговую лшппо фаменского бассейна, разделяя области преимущественного поднятия и сноса от областей погружения и осадконакоплешш. Моршанская структурная линия играла роль фациалыюго барьера, фиксируя зону контрастной смены мощностей фамена. Эта линия является, вероятно, составляющей пограничной зоны разрывов, отделяющих Воронежскую антеклизу от Пачелмского прогиба. Воронежско-Ряжская структура субмеридионального простирания геоморфологически выражена в виде границы Средне-Русской возвышенности и Окско-Донской равнины. Она в фаменское время представляла фациальный барьер, где местами резко менялись мощности.

Значительная тектоническая активность в течение всего фамена отмечена по Мичуринской субширотной зоне, которая обуславливала места заложения и простирания основных локальных структур, а также положение границ фациальных зон и подзон. Заметную роль в распределении мощностей играла эволюция в тектоническом развитии фаменского бассейна, которая выражалась в перераспределении поднятий и впадин со временем. Так, впадина между Данковом-Ряжском, существовавшая с задонского до мценского времени исчезла в связи с опусканием территории между Ряжском и Мосолово, где в начале фамена располагалось поднятие.

Таким образом, все перечисленные особенности палеотекгоники фамена влияли на ход осадконакопления и отразились в литологии, фациях и распределении мощностей фаменского яруса.

Значительную роль на характер фаменского осадконакопления оказывал климат. По мнению большинства исследователей, он был близок к аридному, о чем свидетельствует наличие сульфатных пород, седиментационных доломитов и палыгорскитов. Косвенно об аридизации климата свидетельствует наличие таких эвригалинных форм как остракоды, пелециподы, гастроподы. Вместе с тем в течение фамена климат заметно менялся. Так, в раннефаменское время, судя по преимущественному развитию органогенно-детритовых известняков, он был преимущественно гумидным и только на крайнем северо-востоке имел признаки аридности. Среди представителей фауны в раннем фамене преобладали стеногалинные брахиоподы, не выдерживающие колебаний солености.

Максимум аридизации приходится на мцснско-озсрское время, когда на северном склоне антсклизы преобладали фации засолонснной и солеродной лагуны. Это время преимущественного развития доломитовых, сульфатно-доломитовых и сульфатных пород с подавленной фауной не только брахиопод, но и других типов. Среди доломитов преобладают ссдимснтационныс, хотя и диагенстическис

играли .заметную роль. Фаменекие бассейны были мелководными, о чем свидетельствует широкое развитие обломочных пород и водорослевых известняков. Мелководность морских бассейнов и аридность климата способствовали частому возникновению лагун и формированию хемогенных пород.

В течение фамена условия осадконакопления, определяемые тектоникой, климатом, развитием органического мира, изменялись, что обусловило образование широкого спектра пород, многие из которых являются ценным минеральным сырьем.

Третье защищаемое положение. Установленные закономерности локализации полезных ископаемых фаменского яруса, определяемые совокупностью литологических, структурно-тектонических, климатических факторов являются теоретической основой локального и регионального прогноза для выявления новых месторождений дефицитных видов сырья.

Прогноз полезных ископаемых в образованиях фаменского яруса, выделение и оценка прогнозных площадей для постановки разведочных работ проводились автором на основе фациального анализа и геолого-промышленной оценки отложений различных стратиграфических подразделений фаменского века.

Все учтенные к настоящему времени месторождения известняков связаны с фациями нормально-соленого мелководного моря со спокойным и средним гидродинамическим режимом. Для пород обычна светлая окраска, высокая известковистость (СаО более 50%), низкое (менее 3%) содержание нерастворимого остатка. Они выдержаны по строению и мощности (10-30 м), качеству полезного ископаемого. Наиболее крупным является расположенное близ Липецка Сокольско-Ситовское месторождение флюсовых и цементных известняков с балансовыми запасами более 400 млн. тонн. В прибрежно-морских условия формировались глинистые и органогенно-обломочные известняки, с которыми могут бьггь связаны месторождения технологических и строительных известняков.

Для формирования доломитов необходимы условия мелководно-морского бассейна повышенной солености, переходящего в засолоненную лагуну. В разрезах вместе с седиментационными доломитами, представленными массивными, тонко и микрозернистыми разностями, нередко с полосчатыми и обломочными текстурами, отмечаются и седиментационно-диагенетические органогенно-детритусовые пятнистые, строматолитовые доломиты. Реже встречаются эпигенетические доломиты, дедоломиты, доломитовая мука, тесно связанные взаимными переходами.

Разнообразие строения геологических разрезов доломитовых толщ является следствием двух факторов: погружением дна бассейна и компенсацией этого погружения накапливающимися осадками. Погружение дна носило сложный характер. Оно складывалось из общего направлешюго погружения н колебательных движений более высокого характера. Тектонический режим определял не только литологический состав образующихся комплексов осадков, но и степень выдержанности залежей доломитов, так как только при слабых проявлешш мелких колебашш могли' возшпеать мощные однородные толщи доломитов с небольшим содержанием терригенных примесей. Поэтому не случайно, что крупные залежи наиболее качественных доломитов связаны с чисто карбонатными комплексами осадков, среди которых седиментациошше доломиты резко преобладают. Ннзкокачествешюе сырье обычно приурочено к терригенно-карбонатным и сульфатно-карбонатным толщам. Доломиты имеют четкую стратиграфическую приуроченность к верхам оптуховского и плавского горизонтов и залегают в виде пластов мощностью от 1 до 25 и более метров. Месторождения доломитов имеют относительно выдержанное строение и качество полезного ископаемого. Типичным примером является крупнейшее в России Данковское месторождение доломитов с запасами превышающими 700 млн. тонн. Следует отметить, что качество сырья обычно снижается в результате действия процессов карстообразовання и вторичных изменений I доломитов.

Крупные скопления гипса возникали в условиях солеродных лагун, а также в результате гидратации ангидрита в осадочных толщах под действием поверхностных, и подземных вод. Гипсоносная толща представляет собой устойчивое ритмичное чередование пшеов, доломитов, известняков, доломитистых известняков, реже глин и ангидритов. Мощности пшсоносных толщ достигают 60 и более метров, а связанные с ними месторождения имеют простое строение, отличаются I выдержанной мощностью и равномерным распределением компонентов. I Примером таких месторождений являются Новомосковское и Волховское I в Тульской и Лазинское в Рязанской областях.

I Палыгорскитовые глины в пластах и линзах обнаружены в

озерских отложениях на крайнем севере антеклизы (юг Тульской области), хотя палыгорскитовые минералы встречены и в более древних фаменских отложениях. Озерские образования формировались в лагунно-; морских условиях засушливого климата и представлены глинисто-I извсстково-гипсово-доломитовымн породами. Наличие палыгорскитовых I глин обусловлено образованием их антигенным способом в щелочных условиях. Отмечается приуроченность пластов этих глин к доломитам и 1 известнякам, но не к гипсам. Следовательно, формировались

палыгорскиты в более опресненном водоеме, чем гипсы. Вблизи источников сноса (юг антеклизы) озере кие глины чисто каолинитовые, а в прибрежно-морской части (Данков) преимущественно гидрослюдистые, а далее к северу - гидрослюдисто-палыгорскитовые и палыгорскитовые. Вместе с тем по направлению на север уменьшается количество и мощность глинистых прослоев, которые по простиранию замещаются карбонатами. Поэтому наиболее перспективные площади для поисков месторождений палыгорскитовых глин располагается на небольшом удалении от береговой линии озерского бассейна, где в значительных количествах присутствует терригенная примесь (юг Тульской, север Липецкой областей).

Изучение особенностей основных месторождений полезных ископаемых показывает, что напрямую от генезиса пород во многом зависят важные с геолого-промышленной точки зрения особенности месторождешш, в первую очередь степень выдержанности главных параметров (мощность, качество сырья). Как уже говорилось, с мелководно-морскими отложениями связаны крупные, а с прибрежно-морскими мелкие месторождения известняков. Доломиты в месторождениях обычно седиментационные и седиментационно-диагенетические. Каждый тип имеет различное промышленное значение, зависящее от литологических особенностей пород и степени распределения основных компонентов. Собственно седиментационные доломиты обычно пластовые, а седиментационно-диагенетические -линзовидные.

Таким образом, для определения геолого-промышленного типа месторождения ведущими признаками является генезис, цитологический состав пород, их качество, степень выдержанности по простиранию и размеры залежей. Дополнительно учитывается степень закарстованности, наличие зон измененных и трещиноватых пород. Возможность комплексного использования сырья повышает их ценность, например, доломиты данковского месторождения используются как флюсы, огнеупоры, облицовочный материал, стекольное сырье и сырье для производства известковой муки для сельского хозяйства и др. Мощность перекрывающих пород также играет в промышленной оценке площадей, так перспективными считаются участки, где она не превышает 10-30 м. При этом учитывается характер или гипсометрия поверхности карбонатной толщи, часто изрезанной палеодолинами и современной овражной сетью, где резко повышаются мощности вскрышных печано-глинистых пород. Участки сложного по конфигурации рельефа обычно исключались из числа прогнозных площадей.

Как указано выше доломиты могут использоваться для различных назначений в промышленности и сельском хозяйстве.

Доломиты металлургические. В настоящее время на территории антеклизы разведано только одно Данковское месторождение металлургических доломитов, которое является самым крупным нз 200 известных месторождений СНГ. Карбонатная толща месторождешш мощность более 20 м имеет фаменскнй возраст и представлена породами прибрежно-морских и лагунных фаций.

Измените состава пород связано с эволюцией фациальных условий в тече*ше фаменского времени, которое выражается в постепенном повышении степени солености и обмелении морского бассейна. Так если в разрезах елецкого и Лебедянского горнзошов здесь встречаются только отдельные прослои диагенетических доломитов и доломитовых известняков, то в более молодых породах доломитовые разности преобладают над известняковыми.

Прогрессирующее обмеление бассейна проявлялось в пестроте фациальных обстановок и литологических типов пород, сменявших друг друга по разрезу и латерали. Наиболее продуктивными являются тургеневские и кудеяровские слои, из которых добывается основная часть полезных ископаемых.

На фациальной карте кудеяровского возраста выделяются зоны, породы которых представляют типичные отложения лагун и прибрежно-морской обстановки с повышенной соленостью. Прибрежно-морские образования - это известковистые доломиты и доломитизнрованные известняки с органогенно-обломочными структурами, лагунные - это доломиты различных типов, наиболее характерными го которых являются массивные, полосчатые н узловато-ячеистые. Среди прибрежно-морских образований выделяются породы, характеризующие спокойную (пелигоморфные доломитистые известняки) и среднюю (брекчиевидные известковистые доломиты) гидродинамическую активность. Наиболее благоприятными для формирования особо качественных доломитов для конвертерных огнеупоров являются лагунные обстановки (Золотухинский и Прикарьерный участки Данковского месторождения).

Кроме использования данх овских доломитов в качестве металлургического сырья они оценены пригодными для производства соды и окиси магния, каустического доломита, магнезиальной строительной извести, каменно-сгроительных материалов, облицовочной плитки и сырья для известковой муки. Для этих целей месторождение и разрабатывается много лет.

Широкое развитие доломитов на северо-восточном крыле Воронежской антеклизы позволяет считать ресурсы доломитов практически неисчерпаемыми. По данным геологического строения, фациальным признакам, мощностям вскрыши, наличием коммуникаций

здесь выделены три прогнозные площади для постановки геологоразведочных работ.

Доломиты к-опвертерные. К настоящему' времени на территории ЦЧЭР выявлены только в пределах Данковского месторождения. Они отрабатываются только на Прикарьерном участке, в резерве -Золотухинский участок. Промышленные запасы таких доломитов связаны с кудеяровскими слоями. Это наиболее чистые и легко обогатимые разности, залегающие в средней части полезной толщи, среди металлургических доломитов. Перспективная плошадь конвертерных доломитов выделена у с.Ягодное Данковского района. В возрастном отношении доломиты относятся к тургеневским и кудеяровским слоям (|»амена, а в фациальном - к лагунной и прибрежно-морской .зонам с повышенной соленостью.

Доломиты стекольные ограничены строгими параметрами по качеству сырья. В них содержание М§0 должно бьггь не менее 19%, СаО не более 30%, а количество, А1203 не превышать 1%, Ре203 не более 0,15%. Такое сырье добывалось периодически в пределах Данковского месторождения на Прикарьерном и Бигильдинском участках. По результатам фациального анализа установлено, что стекольные доломиты залегают в отложениях кудеяровского и озерского возраста, тяготеют к лагунным и прибрежно-морским фациям с резко ослабленным привносом терригенного материала и интенсивной хемогенной садкой Са1^(СОз)2. По данным геологических съемок и поисковым работам были установлены три прогнозные площади: Золотухинская, Гагаринская и Митяевекая с общими прогнозными запасами доломитов 30,9 млн. тонн.

Доломиты строительные разведаны в трех месторождениях, Турдейском, Правобережном, Бугровском. Фактически добываются только на Турдейском и вышеупомянутом Данковском месторождениях. Щебень доломитовый отличается средней (400) и высокой (800) прочностью, морозостойкостью более 50 циклов и в течение 70 лет используется для строительного щебня, путевого балласта, заполнителя в бетоны и т.д. Сырье представлено доломитами и доломитизированными известняками озерских, кудеяровских и тургеневских слоев, сформировавшихся в прибрежно-м орских условиях с различной гидродинамической активностью водной среды, а также в лагунах. В связи с отсутствием сырья для производства качественного щебня высоких марок в северных областях ЦЧЭР нами рекомендуется ряд перспективных участков для поисков строительных доломитов.

С известняками фаменского возраста связаны месторождения различного промышленного назначения, в том числе флюсовые, конвертерные для извести, цементные, технологические, строительные, стекольные и др.

Флюсовые известняки по технологическим параметрам имеют ограничеш1е по содержашпо СаО (не менее 52%), кремнезема (не более 1,8%) и полугорных окислов (не более 2,3%). Такие наиболее чистые разности отмечшотся в верхней части елецкого горизонта, где терригенная примесь крайне мала. Известняки обычно органогенные, органогенно-детритовие массивные, полосчатые пятнистые с крайне редкими прослоями глинистых мергелей. Иногда отмечаются обломочные и кавернозные разности. По фациальным условиям они относятся к типичным мелководно-морским фациям с различным гидродинамическим режимом. Наличие редких обломочных разностей объясняется нами возможным действием подводных течений.

Помимо елецких по да!шым фациального анализа можно ожидать наличие крупных ресурсов флюсового сырья в нижней части разре:*а Лебедянского горизонта.

В Липецком и Добринском районах выделена Трубетчинская прогнозная площадь, а в Задонском районе Воронецко-Владимировская. Общие потенциальные ресурсы на этих площадях экономически выгодных для промышленного освоения оцениваются в 3,3 млрд. тонн. Значительные запасы флюсового сырья разрабатываются на Сокольско-Ситовском месторождении в елецких и лебедянских отложениях.

Известняки для производства конвертерной швести разведаны в настоящее время на Донском н Хмелинецком месторождениях с общими запасами более 300 млн. тонн. Сырье приурочено к верхам елецкого горизонта. Последний представлен мощной толщей известняков с резко подчиненными прослоями доломитовых и глинистых известняков, мергелей и карбонатных глин. Известняки светло-серые массивные, пятнистые, тонко и мелкозернистые. Мощности пластов от 20 до 30 м.

По результатам фациального анализа изучение геологического строения территории антеклизы и ее геоморфологии, а также по данным статистической обработки химических и физико-механических анализов были намечены прогнозные Рождественская, Ситовская и Донская площади. В пределах последней нами разведано одноименное месторождение этого сырья. Известняки этих площадей весьма сходны с породами Хмелинецкого месторождения, образовавшимися в мелководно-морских условиях с различными гидродинамическими режимами, о чем свидетельствуют структурно-текстурные особенности известняков разных типов. Особенности Донской площади является отсутствие обломочных и органогснно-дстритовых известняков, что характеризует спокойный гидродинамический режим и значительную глубину дна бассейна.

Цементные известняки приурочены к отложениям елецкого и задонского горизонтов. Основной сырьевой базой являются месторождения Сокольско-Ситовскос, Казаки. Бсрсзовскос и

Подгорснскос. Суммарные запасы по категориям А+В+С1 составляют 195 млн. тонн. Сырье представлено светло-серыми известняками, чистыми, реже мергелистыми и глинистыми. Все они формировались в прибрежной и мелководно-морской зонах нормально-соленого морского бассейна с активным и средним гидродинамическими режимами и высокой биологической продуктивностью (преобладают органогенные известняки). Выделены перспективные плошадн: Березовская. Подгоренская и Самовецкая с общими ресурсами 1378 млн. тонн.

Технологические известняки для сахарной промышленности. Известно 6 месторождений, приуроченных к третьей и четвертой пачкам елецкого горизонта: Лавское, Аргамачское, Олъшанецкое, Хмелинецкое, Рождественское, в настоящее время они оцениваются в пределах Соколъско-Сигговского месторождения. Полезная толща повсеместно сложена известняками серой, беловатой окраски, пятнистыми скрытокристаллическими, пелитомофными, нередко кавернозными, возникшими в мелководном морском бассейне с высокой биологической продуктивностью, различными гидродинамическими режимами и незначительным привносом терриге иного материала. На флангах вышеуказанных месторождений выделены три перспективные прогнозные площади: Измалковско-Березовская, Рождественская и Хмелинецкая.

Известняки строительные очень широко распространены в

пределах северного и северо-восточного склонов антеклизы на территории Орловской, Липецкой, Тамбовской областей. Всего насчитывается более 50 месторождений с суммарными запасами, превышающими 600 млн. м3. Большинство месторождений приурочено к елецким, и только небольшая часть к задонским и лебедянским слоям. Новые прогнозные площади, выявленные нами ориентированы на выявление особо крупных месторождений для среднепрочного щебня.

Известняки стекольные имеют ограничение по содержанию СаО (не менее 53%), глинозема (не более 1%) и оксида железа (не 0,02%). Такие породы формируются в удаленной от берега мелководно-морской зоне с резко ограниченным привносом терригенного материала и высокой биологической продуктивностью. В таких условиях сформировались две верхние пачки елецкого и две нижние пачки лебедянского горизонтов.

По установленным появлениям в скважинах, по результатам химических анализов и физико-механических испытаний, фациальным предпосылкам и по корреляции с другими участками выделены 6 прогнозных площадей: Березовская, Сахаровская, Голиковская, Студенецкая, Круто-Х\торская-Ильинская и Крутогорская с прогнозными запасами 536 млн. тонн. Мощности пластов кондиционных известняков колеблятся от 10 до 40 м, преобладает 20 м.

Таким образом, с отложениями фаменского яруса связаны месторождения известняков различного промышленного назначения, причем наиболее продуктивными являются елецкий и лебедянский горизонты.

Другие виды полезных ископаемых. К этой категории нами отнесены нетрадиционные для региона полезные ископаемые, по которым нет разведанных месторождений, за исключением гипсов и ангидритов. В Тульской области имеется три крупных месторождения: Новомосковское (запасы 855,5 млн. тонн), Волховское (412 млн. тонн) н Скуратовское (282 млн. тонн), а в Рязанской области разведано Лазинское месторождение птса с запасами 190 млн. тонн. В 1996 г. добыча пшеа Новомосковского месторождения составляла 9,6% от добытого сырья России. Прогнозные запасы гипса Тульско-Скопннской площади составляют 1,4 млрд. тонн кудеяровско-озерского возраста.

Цементные глины и мергели. В пределах северного склона Воронежской антеклизы пока не выявлено ни одного месторождения цементных глин и мергелей (натуралов), связанных с фаменскими образованиями. Формирование этих полезных ископаемых происходит в прибрежно-морских условиях с заметным привносом терригенного и глинистого вещества. В результате фациального анализа выявлены две прогнозные площади: Задонская-1 (задонского возраста) и Задонская-Н (елецкого возраста). Суммарные прогнозные ресурсы этих площадей составляют 72 млн. тонн.

Палыгорскитовые глины, обнаруженные в результате наших исследований, встречаются, в основном, в озереких отложениях. Их формирование происходило хемогенным способом в переходных от прибрежно-морских к лагунным условиях аридного климата. Как известно, палыгорскитовые глины широко используются при приготовлении буровых растворов, удобрений, для очистки нефтепродуктов, растительных масел и других целей. По данным фациального анализа была выделена прогнозная площадь на севере рассматриваемой территории, разбуренная поисковыми скважинами в районе Куликова Поля Тульской области. Здесь вскрыты гидрослюдисто-палыгорс китовые глины мощностью до 8 м, однако чистых палыгорс кито вых разностей не встречено. Они вскрыты в Новомосковской ейважине на глубине 124-126 м, где в отличие от района Куликова поля они образовались при полной переработке пелитового терригенного осадка в диагенезе. Возможности нахождения палыгорскитовых глин на выделенной площади имеются.

Таким образом, фациальное изучение фаменских образований позволило дать обоснованный прогноз на многие виды полезных ископаемых. Большинство прогнозных площадей сосредоточено в

пределах северо-восточного склона антсклизы. где фамснские отложения залегают на небольшой (5-20 м) глубине, либо выходят на поверхность, что позволяет организовать их добычу с минимальными затратами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В составе фаменского яруса согласно классификации В.Т. Фролова выделяются карбонаты, эвапориты, глины, кластолиты и силициты. Среди карбонатных пород развиты известковые (до 50% объема (]именского яруса), доломитовые (до 15%) и смешанные породы. К последним относятся доломитовые, доломитистые, глинистые и гипсисгые известняки, известковые и извеспсовистые глинистые доломиты, гипсово-доломитовые породы, доломитовая мука, дедоломиты, мергели и доломитовые мергели. Эвапориты представлены гипсами и ангидритами; глины - каолинит-гидрослюдисгыми, гидролюдисто-каолинитовыми, гидрослюдистыми, палыгорскит-гидрослюдистыми и палыгорскитовыми разностями; кластолиты - гравием, гравелитами, песками, песчаниками, алевритами и алевролитами; силициты -кремнистыми породами.

2. Известняки делятся на биоморфные, пелигоморфные, пелитоморфно-мелкозернистые и органогенно-обломочные. На диаграммах химического состава первые попадают в группу чистых и доломитистых разностей, вторые в группу чистых, а для среднего и верхнего фамена - доломитистых разностей. Среди обломочных известняков задонские и частично Лебедянские - группируются в поле чистых и доломитистых, лебедянские и мценские - в поле глинистых, а также доломитистых.

3. Доломиты разделяются на микрозернистые (47% всех доломитов фамена), наиболее развиты в кудеяровских слоях, биоморфные (44%) и обломочные (9%). Все они на диаграммах группируются в поле чистых и известковистых доломитов. Среди микрозернистых выделяются массивные, полосчатые и оолитовые доломиты протогенного происхождения. Биоморфные доломиты представлены строматолитовыми, ракушняковыми, органогенно-обломочными разностями, образовавшимися в стадию диагенеза. Среди обломочных доломитов выделяются доломитовые брекчии, конгломераты и песчанико-гравелиты, сформированные в зоне пляжа.

4. Примесь в карбонатных породах представлена кварцево-песчаным и глинистым материалом, принесенным с континента. Исключение составляют палыгорскитовые глины аутигенного происхождения. Дедоломиты, доломитовая мука, силициты, частично

сульфаты образовались при постседимситационных процессах. Большая часть гипса осаждена в солеродных лагунах.

5. Современный облик и многообразие современных типов фаменских пород обусловлены комплексными последовательными процессами литогенеза не только в фаменском веке, но и в более поздние времена.

6. Для фаменского времени характерен чрезвычайно широкий набор фаций от континентальных до мелководно-морских в условиях меняющегося климата.

7. Типы' и географическое расположение фациальных зон дня различных стратиграфических подразделений фамена сходны, что свидетельствует об унаследовашюсти в развитии фаменского бассейна.

8. Изменения по площади, диференцированность морских и лагунных зон по степени засоленности в течение фаменского века позволяет считать, что помимо унаследованности были и флуктуации в развитии фаменского бассейна, проявившиеся в прогрессивном его засолонении во времени, составе и распределении осадков.

9. На осадконакопление в фаменское время определяющую роль оказывал тектонический фактор, действующий через рельеф. Палеотектоника определяла контуры береговых линий и распределение структур разных порядков в пределах морского бассейна. Размещение групп фаций контролировалось структурными террасами, осложненными локальными структурами (поднятиями и впадинами), определявшими размещение отдельных фаций.

10. Большое влияние на осадконакопление оказал климат, менявшийся от преимущественно гумидного в раннем фамене до аридного в позднем. В условиях гумидного климата формировались детритовые, органогенно-обломочные и биоморфные известняки. Максимум аридизации климата приходится на мценское и озерское время, когда на северном склоне антеклизы преобладали лагунные условия. Это время преимущественного формирования доломитовых, сульфатно-доломитовых и сульфатных пород.

11. Проведенный фациальный анализ фаменских отложений позволил дать прогноз на различные виды минерального сырья. Определены прогнозно-перспективные площади на поиски конвертерных, металлургических, стекольных, строительных доломитов; флюсовых, конвертерных, технологических, цементных известняков; гипсов и ангидритов; цементных глин и мергелей, палыгорскитов. В пределах прогнозных площадей, выделенных с участием автора, разведаны месторождения: Данковскос металлургических доломитов, Сокольско-Ситовскос и Донское месторождения цементных, флюсовых и конвертерных известняков. Черкасское месторождение строительных

известняков, Ольшансикос. Хмслинсцкос, Рождественкос месторождения технологических известняков, которые в настоящее время

разрабатываются.

Список опубликованных работ но теме диссертации

1. Особенности распределения известково-доломитовых пород в разрезе Данковского месторождения.// В сб. «Материалы по геологии и полезным ископаемым Центральных районов Европейской части СССР». Вып. 7, М„ 1970. С.213-219.

2. Данковское месторождение - новая сырьевая база конвертерных доломитов для черной металлургии.// В сб. «Геология и генезис месторождений горно-химического сырья». Труды геологического института (г. Казань, I вып. 31, 1971). С. 252-259 (соавт. Ягодкина В.И. и

др.).

3. Доломиты Данковского месторождения и условия их образования.// «Геологический сборник», труды ВГУ, т.86, 1972. С. 106112.

4. Новая сырьевая база известняков для производства конвертерной извести на Новолипецком металлургическом заводе.// Депонированная рукопись №5807-75, РЖ «Геология», №8,1973. Юс. (соавт. Тедер Л.И.).

5. Лиголого-фациальные особенности и продуктивность фаменских отложений северо-восточного склона Воронежской ангеклизы.// Депонированная рукопись №5804-73, РЖ «Геология», №10, 1973. 9с.

6. Полевые способы определения суммарного объема макропустот в карбонатных породах.// Депонированная рукопись №5808-73, РЖ «Геология», №10,1973.12с. (соавт. Данилова Н.П.).

7. Доломиты Данковского месторождения - сырье для конвертерных водоупоров.// «Огнеупоры», №4, 1973. 5с. (соавт. Красномовец A.B., Муровец H.A. и др.).

8. Перспективы поисков карбонатного сырья на северном склоне Воронежской ангеклизы.// В сб. «Перспективы и методы поисков месторождений минерального сырья для агропромышленного комплекса Центральных районов РСФСР». Москва, 1973. С.36-46. (соавт. Савко А.Д, Мизин AB.).

9. Палыгорскитовые глины в отложениях озерской толщи северовосточного склона Воронежской антеклизы.// В сб. «Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы». Изд-во ВГУ, Воронеж, 1974. С.44-51. (соавт. Савко А.Д).

10. Этапы осадконакопления фаменского века на северо-восточном склоне Воронежской антеклизы.// Тезисы совещания по современным проблемам геологии. Изд-во ВГУ, Воронеж, 1974. 2с.

11. Литология, фации и закономерности размещения месторождений фаменского яруса северо-восточного склона Воронежской антеклизы.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата г.-м. наук. Воронеж, 1974. 348с.

12. Литология, фации и закономерности размещения месторождений полезных ископаемых фаменского яруса северо-восточного склона Воронежской антеклизы.// Автореферат кандидатской диссертации, ротапринт ВГУ, Воронеж, 1974. 24с.

13. Глины фаменского яруса Воронежской антеклизы.// «Советская геология», №4, 1975. С. 122-128. (соавт. Савко А.Д., Леоненко И.Н.).

14. Литолого-фациальные особенности задонского горизонта северовосточного склона Воронежской антеклизы.// В сб. «Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы». Вып. 2. Изд-во ВГУ, 1975. С.23-28. (соавт. МоснаяН.Д).

15. Тектонический контроль распределения фаций фаменского яруса на северо-восточном склоне Воронежской антеклизы.// В сб. «Литогенез в докембрии и фанерозое Воронежской антеклизы». Изд-во ВГУ, Воронеж, 1975. 7с. (соавт. Шишкин Ю.М.).

16. Стратиграфия и литология отложений северо-восточного склона Воронежской антеклизы.// В сб. «Границы девона и карбона на территории СССР». Материал к Всесоюзному совещанию по девону. Изд-во Мингео СССР, Минск, 1976. 5с.

17.0 рациональном использовании недр Липецкой области.// В сб. «Природа Липецкой области и ее охрана». Вып. 3. Центр.-Черноземное книжн. изд-во, Воронеж, 1979. С.57-69.

18. Новая перспективная площадь конвертерных известняков в Центральном районе РСФСР.// В сб. «Литология и полезные ископаемые Воронежской антеклизы. Изд-во ВГУ, Воронеж, 1982. С.46-52. (соавт. Мосная Н.Д.).

19. Новая сырьевая база строительных известняков в Липецкой области.// В сб. «Геология и неметаллические полезные ископаемые ЦЧЭР». Изд-во ВГУ, Воронеж, 1987. 4с. (соавт. Вельских В.С.).

20. Карбонатное сырье. // В сб. «Отдаем России» к 75-летию территориальной геологической службы в Центральных районах РФ. Москва, «Недра», 1993. С.107-113. (соавт. Вельских В.С., Б. Нагайцев, В.А.Лючкин).

21. Песчаное сырье. Там же. С. 126-130. (соавт. Ю.П.Сараев, О.Ф.Вяльцев).

22. Липецкая цеолитсодержащая порода как природный сорбент. Перспективы ее использования.// «Кокс и химия», №6, 1996, Москва, изд-во «Металлургия». С.31-33.

23. Литологические типы фаменских пород Воронежской антеклизы.// Вестник ВГУ, серия геологическая, №5, 1998. С.62-87. (соавт. Савко А. Д.).