Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

Лаломов, Александр Валерианович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов"

На правах рукописи

, а!--

ЛАЛОМОВ Александр Валерианович

ЛОКАЛЬНЫЕ ГЕОЛОГО-ДИНАМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПРИБРЕЖНО-МОРСКИХ РОССЫПЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МИНЕРАЛОВ

Специальность 25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

2 О ОПТ 2011

МОСКВА 2011

4857718

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН)

Научный консультант: член-корреспондент РАН

Сафонов Юрий Григорьевич

Официальные член-корреспондент РАН

оппоненты: Еремин Николай Иосифович

доктор геолого-минералогических наук, профессор Савко Аркадий Дмитриевич

доктор геолого-минералогических наук Флеров Игорь Борисович

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие «Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов» (ФГУП «ИМГРЭ»),

Защита диссертации состоится 09 ноября 2011 г в 11 часов на заседании Диссертационного совета Д 002.122.02 при Учреждении Российской академии наук Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН) по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер. д.35.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН).

Автореферат разослан 07 октября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат геолого-минералогических наук

Н.Н.Тарасов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Современное состояние и проблемы исследования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

Анализируя историю изучения и современное состояние проблемы комплексных прибрежно-морских россыпей (ПМР) тяжелых минералов, являющихся для промышленности основным источником, в первую очередь, титанового и циркониевого сырья, можно выделить следующее: промышленное освоение и сопутствующее ему научное изучение комплексных ПМР началось с россыпей, расположенных на современных океанических побережьях Австралии, Индии, Северной Америки, юго-восточной Африки и Бразилии. Исследования комплексных ПМР в бывшем СССР начались в 50-е годы XX века с поисков аналогов этих месторождений на побережьях прилегающих морей, но не увенчались сколько-нибудь серьезными успехами из-за отсутствия необходимых природных предпосылок для формирования современных комплексных ПМР. И только в пределах древних аналогов этих россыпей - в прибрежно-морских фациях палеобассейнов Восточно-Европейской и Западно-Сибирской платформ был выявлен целый ряд крупных и перспективных месторождений, что послужило созданию сырьевой базы комплексных ПМР. Эта специфика российских месторождений накладывает отпечаток на методы их научного изучения, геологоразведочных и эксплуатационных работ.

Трудами А.А.Малышева, С.И.Гурвича, А.М.Болотова, Г.С.Момжи, С.Н.Цымбала, Ю.А.Полканова, ВАДаргевича, Л.Н.Казаринова, В.А.Блинова, Н.В.Хмара, А.П.Сигова, Н.А.Шило, Н.Г.Патык-Кара, Л.З.Быховского, Л.П.Тигунова, А.А.Кременецкого, А.Д.Савко, Л.П.Рихванова, Г.В.Нестеренко, Н.И.Бойко, И.Ф.Рудянова, В.С.Доля и многих других исследователей были хорошо проработаны и решены проблемы контроля металлоносности комплексных ПМР на историко-геологическом и региональном структурно-тектоническом уровне. Был выявлен региональный характер источников россыпеобразующих минералов и принадлежность бассейнов россыпеобразования к шельфовым морям пассивных континентальных окраин и внутренним крупным озерно-морским водоемам. Установлена приуроченность россыпей к главным эпохам развития кор глубокого химического выветривания, связь с зонами гумидного тропического и субтропического литогенеза, в результате чего в бассейны осадконакопления поступали большие объемы химически зрелого выветрелого обломочного материала. Исследователями была отмечена приуроченность россыпей к сводово-купольным структурам осадочного чехла платформ и важное значение для россыпеобразования устойчивых литодинамических процессов.

Обобщающим фундаментальным трудом по региональной геологии и минерагении комплексных ПМР тяжелых минералов стала последняя

книга Н.Г.Патык-Кара «Минерагения россыпей» (М.: ИГЕМ РАН, 2008), которая подытожила результаты этого этапа исследований.

Выявленные ранее закономерности относились к объектам ранга мегапровинций, провинций и россыпных районов. В тоже время, условия, определяющие локализацию и параметры россыпей в пределах россыпных зон, узлов, полей и отдельных месторождений изучены в недостаточной степени. Конкретные механизмы формирования повышенных россыпных концентраций при одинаковой гидравлической крупности вмещающих отложений и полезного компонента практически не исследованы, не определены причины формирования различных фациальных типов комплексных ПМР, отсутствует количественная оценка связи россыпной металлоносности с литодинамическими параметрами прибрежной части акватории, не выявлена связь неотектонических режимов зон россыпеобразования с условиями формирования, захоронения и сохранности древних россыпей, не разработана локальная геолого-динамическая поисково-ориентированная модель ископаемой комплексной ПМР тяжелых минералов.

Все это привело к тому, что на сегодня при достаточно хорошо исследованных россыпеконтролирующих факторах регионального масштаба, условия и процессы локального контроля россыпной металлоносности изучены в недостаточной степени; также отсутствует модель образования россыпных концентраций в условиях одинаковой гидравлической крупности частиц тяжелых минералов и вмещающих отложений.

Актуальность работы

Изучение комплексных ПМР тяжелых минералов является одним из важных направлений геологических исследований, обеспечивающих как общее развитие наук о Земле, так и расширение минерально-сырьевой базы, определяющей экономическое развитие страны.

В настоящее время потребности России в стратегическом титан-циркониевом сырье практически полностью обеспечиваются импортными поставками. По экспертным оценкам и прогнозам российских ученых (Быховский и др., 1998; Быховский, Тигунов, 2006), к 2015-2020 годам России ежегодно потребуется не менее 600 тыс. тонн ильменитового и до 100 тыс. тонн циркониевого концентрата; монацитосодержащие россыпи могут стать основой ториевой энергетики (Рихванов, 2010). Имеющиеся на балансе месторождения не удовлетворяют промышленность по ряду экономических и технологических показателей, поэтому изучение закономерностей формирования комплексных ПМР и оптимизация на основе этого поисков и разведки новых месторождений является важной научной, экономической и стратегической задачей.

В первую очередь это касается определения геолого-динамических факторов локального контроля россыпной металлоносности, что необходимо для создания поисково-ориентированной модели месторождения комплексных ПМР: установление гидродинамических механизмов образования повышенных россыпных концентраций и литодинамических условий, оптимальных для проявления этих механизмов, а также структурно-тектонических обстановок, благоприятных для формирования и сохранности комплексных ПМР промышленного масштаба.

Цель работы

Основной целью работы является определение факторов локального прогноза и создание на основе этого локальной поисково-ориентированной геолого-динамической модели месторождения комплексных ПМР тяжелых минералов.

Поскольку существование россыпных месторождений с промышленными параметрами определяется не только абсолютным значением отдельных факторов, но, в первую очередь, их взаимосвязью и оптимальным сочетанием на отдельных этапах развития процесса формирования россыпей, решение задач локального прогнозирования комплексных ПМР представляется возможным на основании изучения геолого-динамических факторов россыпеобразования различной природы (гидро- и литодинамических, локально-структурных и режимно-тектонических). В пределах выявленных крупных россыпеобразующих областей ранга провинций и районов конечное образование и локализация россыпных тел и месторождений происходит только при оптимальном соотношении локальных геолого-динамических условий.

Моделирование этих факторов, определение характера их взаимодействия и оценка оптимального для формирования россыпей соотношения интенсивностей различных геолого-динамических процессов, а также применение установленных закономерностей для оптимизации геологоразведочных работ является основным содержанием данной диссертационной работы.

Основные задачи исследования

- выяснение условий и механизмов формирования повышенных россыпных концентраций в различных фациально-гидродинамических условиях;

- исследование влияния литодинамических обстановок на параметры, структуру и локализацию россыпных объектов;

- определение влияния структурно-динамических обстановок и тектонического режима областей россыпеобразования на строение, состав, локализацию и условия сохранности ископаемых комплексных ПМР;

- построение локальной прогнозно-ориентированной геолого-динамической модели месторождения комплексных ПМР тяжелых минералов для различных фациальных и литодинамических зон бассейнов россыпеобразования;

- определение способов формализации геолого-динамических факторов россыпеобразования и применения разработанной модели в практических прогнозных целях.

Защищаемые положения

1. Формирование двух генетических типов россыпей - литорального (пляжевого) и сублиторального (мелководного) обуславливается двумя различными механизмами концентрирования тяжелых минералов.

2. Наиболее благоприятными для образования комплексных прибрежно-морских россыпей являются участки аккумулятивных побережий, где в результате замедления вдольберегового потока наносов и многократной переработки обломочного материала происходит устойчивое обогащение и накопление тяжелых минералов.

3. Режим неотектонических движений в пределах локальных сводово-купольных поднятий осадочного чехла контролирует локализацию россыпевмещающих структур и определяет морфологические параметры, состав и сохранность ископаемых комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов.

4. Создание локальной поисково-ориентированной геолого-динамической модели ископаемой комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов дает возможность определять локализацию объекта и характер россыпной металлоносности разведуемых территорий, устанавливать наиболее перспективные параметры поисково-разведочной сети и прогнозировать качество россыпных концентратов.

Научная новизна

- выявлен механизм образования россыпей двух фациальных типов (пляжевого и мелководного морского) в условиях эквивалентных гидравлических крупностей частиц вмещающих осадков и россыпеобразующих компонентов;

- дана количественная оценка взаимосвязи литодинамических параметров бассейна с характеристиками россыпной металлоносности;

установлено влияние тектонического режима области россыпеобразования на параметры ископаемых комплексных ПМР тяжелых минералов;

- разработана поисково-ориентированная геолого-динамическая модель комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов и предложены методы формализации геолого-динамических факторов россыпеобразования для применения разработанной модели в практических условиях геологоразведочных работ.

Фактический материал был собран при проведении исследований комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов России - ископаемых титан-циркониевых россыпей и россыпепроявлений Восточно-Европейской и Западно-Сибирской россыпных мегапровинций, а также современных россыпей побережья Каспийского моря (Дагестан) и юго-западного побережья Индии.

Исходными материалами для диссертации послужили результаты собственных полевых, лабораторных и экспериментальных работ, собранные при участии автора во время проведения совместных исследований с организациями: ООО НПП «Техноцентр» и «Кавказгеолсъемка» (Ставропольский край), Институтом геологии Дагестанского научного центра РАН (г. Махачкала), НПЦ «Мониторинг» (г. Ханты-Мансийск), ОАО «Центральная геофизическая экспедиция» (г. Новосибирск), кафедрой литологии, морской и нефтяной геологии геологического ф-та СПбГУ (г. Санкт-Петербург) и кафедрой полезных ископаемых КГУ (г. Казань).

По тематике исследования современных титан-циркониевых россыпей Индии в рамках проекта IGCP-514 и программы двустороннего научного обмена между Индийской национальной академией наук (INSA) и Российской академией наук, совместно с департаментом Морской геологии и геофизики Университета науки и технологии (г. Кочин), Центром изучения наук о Земле (Centre for Earth Science Studies) (г. Тривандрум) и Национальным океанографическим институтом Индии (г. Панаджи) было проведено исследование россыпных прибрежно-морских месторождений тяжелых минералов Чавара (штат Керала), Манавалакуричи (штат Тамилнаду) и Ковалам-бич (г. Панаджи).

При выполнении работы были проанализированы и использованы как опубликованные, так и фондовые материалы предшествующих исследований комплексных ПМР различных регионов мира.

Методика исследований

На стадии полевых работ производилось изучение естественных обнажений и искусственных горных выработок, керна скважин колонкового бурения, при этом основное внимание уделялось описанию текстурно-литологических характеристик отложений, что в дальнейшем легло в основу палеофациальных реконструкций бассейна россыпеобразования.

При изучении современных россыпей исследовалась морфология береговой зоны и, если это было возможно, подводного мелководья, производилось описание донных и внутрислоевых текстур, что служило основой реконструкции литодинамики побережья.

На лабораторной стадии изучался гранулярный, минеральный и химический состав осадков в целом и, в особенности, тяжелой фракции. На стадии специальных минералогических исследований с помощью оптического и сканирующего электронного микроскопа изучались

основные россыпеобразующие минералы, химический состав основной массы и микровключений диагностировался с использованием микрозондового анализа.

Для обработки результатов исследований широко применялись методы статистического и динамического (аналитического и численного) математического моделирования.

Публикация результатов исследования и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 77 печатных работ, в том числе 13 в журналах, рекомендованных ВАК. Основные положения работы докладывались на 19 международных совещаниях: Владивосток 2004, Москва 2004, 2006, 2007, Ницца 2004, Торонто 2005, Санкт-Петербург 2005, Пермь 2005, Льеж (Бельгия) 2006, Мельбурн 2006, Вена 2007, Пекин 2007, Тривандрум (Индия) 2007, Осло 2008, Судак (Украина) 2008, Гуйлинь (Китай) 2009, Новосибирск 2010, Мендоза (Аргентина) 2010, а также многочисленных российских и региональных конференциях. Автор являлся руководителем и ответственным исполнителем по 4 проектам НИР и 4 грантам РФФИ.

Практический вклад

В рамках договора с ФГУП ВИМС по теме: «Разработка критериев локализации и обоснование перспектив комплексных титан-циркониевых россыпей в Зауральском районе Западно-Сибирской плиты (Мансийская и Северо-Сосьвинская площади, ХМАО)» было проведено литолого-фациальное районирование перспективных площадей, даны рекомендации по дальнейшему направлению геолого-поисковых работ и разработано «Методическое руководство по полевому изучению текстур осадочных пород при проведении поисковых работ на титан-циркониевые россыпи».

Разработанная в рамках договора с ОАО «НПЦ Мониторинг» Департамента по нефти, газу и минеральным ресурсам ХМАО-Югры по теме «Прогнозно-поисковое моделирование россыпного поля на базе ГИС-технологий и разработка критериев контроля титан-циркониевой металлоносности в целях оптимизации поисковых работ в пределах Умытьинской площади» и Государственного контракта №12/08.49 (37000.08.000053) от 10.12.08 г., литолого-фациальная модель образования комплексных ПМР была применена при прогнозировании параметров олигоценовых россыпей Зауральского россыпного района Западно-Сибирской россыпной провинции. По результатам этих исследований были сделаны рекомендации по проведению поисково-разведочных работ на Мансийской площади ХМАО. Сделанный прогноз подтвердился выявлением на участке Умытьинский россыпных объектов, параметры которых близки к промышленным.

Предложена методика палеофациального анализа по типоморфным характеристикам россыпеобразующих компонентов, которая дает

возможность определять локализацию россыпных объектов и характер металлоносное™ разведуемых территорий, выделять наиболее перспективные участки и рационально распределять и использовать объемы геологоразведочных работ при изучении погребенных россыпей по керну скважин, когда текстурные особенности отложений, применяемые при традиционном фациальном анализе, не могут быть исследованы в необходимом объеме.

В рамках этого же проекта совместно с Институтом космических исследований РАН разработана авторская программа обработки данных поисково-разведочных работ «ГЕОРЕДАКТОР», позволяющая обрабатывать результаты опробования горных выработок, строить геологические разрезы и производить подсчет запасов россыпных месторождений.

В пределах кембро-ордовикских терригенных отложений северо-востока Русской платформы установлена структура минеральных полей титан-циркониевых минералов и определены литофациальные зоны, перспективные на выявление титан-циркониевых россыпей.

В рамках договора с ООО «Техноцентр» по проекту «Геологическое изучение южной части Бешпагирского месторождения титан-циркониевых песков» (2005 г.) проанализирована литолого-минеральная структура россыпного поля в пределах Бешпагирского месторождения и Ставропольского россыпного района в целом. Установлена технолого-минералогическая зональность района и прослежена пространственная изменчивость степени вторичных изменений ильменитовых концентратов в контуре Бешпагирского месторождения.

Структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения и содержит 293 страницы текста, 75 рисунков и 11 таблиц. Список литературы включает 267 наименований.

В главе 1 дается описание объекта исследований - современных и ископаемых комплексных ПМР, их морфоструктурных, фациальных, литодинамических и литолого-минералогических особенностей.

В главе 2 исследуется гидро- и литодинамика прибрежно-морской зоны россыпеобразования и описываются механизмы концентрации тяжелых минералов в различных динамических зонах.

В главе 3 рассматривается математическая модель вдольберегового потока наносов, влияние разных литодинамических режимов на процессы концентрирования тяжелых минералов и определяются оптимальные условия для образования комплексных ПМР.

В главе 4 моделируются тектонические режимы областей россыпеобразования и определяется их влияние на структуру, состав, локализацию и условия сохранности ископаемых комплексных ПМР.

В главе 5 приводится обобщенная локальная прогнозно-ориентированная геолого-динамическая модель месторождения комплексных ПМР тяжелых минералов для различных фациальных и литодинамических зон бассейнов россыпеобразования.

В главе 6 содержатся рекомендации по практическому использованию предлагаемой модели и дается прогноз комплексных ПМР тяжелых минералов в пределах исследованных россыпных районов и провинций.

Благодарности

Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность (к огромному сожалению, уже ушедшим от нас): своему отцу, геологу с 40-летним стажем, первооткрывателю золотых и оловяных месторождений Колымы, Лаломову Валериану Александровичу, первому учителю в геологии профессору Николаю Васильевичу Логвиненко, академику Николаю Алексеевичу Шило, с которым автору посчастливилось обсудить некоторые вопросы диссертации, и профессору Наталии Георгиевне Патык-Кара, которая помогла определить основное направление данной работы. Большое спасибо член-корреспонденту РАН Юрию Григорьевичу Сафонову, докторам геолого-минералогических наук Б.А.Богатыреву, Ю.Ю.Бугельскому, Л.З.Быховскому, А.В.Волкову, Ю.О.Гаврилову, А.А.Кременецкому, К.В.Лобанову, В.А.Наумову, О.Б.Наумовой, В.М.Новикову, И.Г.Печенкину, В.Н.Холодову, В.И.Черкашину, И.А.Чижовой, кандидатам геолого-минералогических наук А.А.Бочневой, А.В.Григорьевой, В.Г.Изотову, Л.И.Исаковой, А.В.Коркошко, В.У.Мацапулину, Л.М.Ситдиковой, Л.В.Спорыхиной, М.А.Тугаровой, Р.М.Чефранову за творческое сотрудничество, конструктивную критику, полезное обсуждение материалов и помощь в проведении исследований. Спасибо сотрудникам НПЦ «Мониторинг» (г. Ханты-Мансийск) О.П.Федорову,

B.И.Кудрину, В.А.Трофимову, НПП «Техноцентр» (г. Есентуки) А.Т.Васильеву, Кавказгеолсъемка Н.И. Пруцкому, доценту каф. литологии СПбГУ М.В.Платонову, старшему исследователю Центра изучения наук о Земле (Тривандрум, Индия) Сурешу Бабу за помощь в проведении полевых работ. Отдельное спасибо моему другу и коллеге

C.Э.Таболичу и почетному председателю французского отделения Международной ассоциации седиментологов Ги Берто.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определяются основные задачи и цели работы, научная новизна исследований, приводится описание фактических материалов, которые положены в основу диссертационного исследования.

Глава 1. Основные типы и условия формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

В региональном структурно-тектоническом плане эти россыпи связаны с пассивными палеошельфами преимущественно мезозойско-кайнозойского возраста и залегают в платформенном чехле древних щитов и плит (Гурвич и др., 1964). Среди различных минеральных типов россыпных месторождений комплексные ПМР выделяются тем, что это единственная среди всего минерального разнообразия группа россыпей, для которых имеет значение не столько тип источника питания, сколько объем перерабатываемых пород, содержащих рудные минералы, и процессы многократного переотложения и концентрации через систему промежуточных осадочных коллекторов (Патык-Кара и др., 2006), а также устойчивый гидродинамический режим бассейна осадконакопления.

Наиболее благоприятные условия для россыпеобразования связываются с развитием в области источников кор химического выветривания, обеспечивавших полное высвобождение зерен тяжелых минералов из вмещающих пород.

Россыпи данного типа образуются преимущественно в прибрежно-морских обстановках; известные россыпи аллювиального и эолового комплексов генетически связаны с переработкой металлоносных прибрежно-морских отложений.

Среди россыпей современных побережий выделяются пляжевые россыпи литорали (beach placers, strand placers) и донные россыпи сублиторали (off-shore placers), расположенные в пределах гидродинамически активного морского мелководья. Аналоги этих современных типов прослеживаются в ископаемых россыпях, причем в

пределах России существенно преобладают россыпи сублиторального типа, что объясняется их лучшей сохранностью в периоды регрессии бассейна (Патык-Кара, 2008).

Для вещественного состава этих россыпей характерна хорошая сортированность вмещающего средне-мелкопесчаного крупноалевритового материала, тяжелые минералы содержатся в классе крупности 0.25-0.05 мм. В результате длительного и многоэтапного сосуществования в ходе процессов седиментогенеза в осадке концентрируются тяжелые минералы и нерудные обломочные частицы одинаковой гидравлической крупности (скорости падения в водной среде), что во многом определяет специфику процессов россыпеобразования.

Глава 2. Литодинамические условия и механизмы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

В главе 2 раскрывается первое защищаемое положение диссертации.

Классическая схема образования россыпных концентраций, разработанная, в основном, на россыпях золота, олова и минералов платиновой группы, основана на разделении в водном потоке частиц различной гидравлической крупности (Шило, 2002; Сакс, Смолдырев, 1970; и др.). Комплексные ПМР представлены минералами, характеризующимися хорошей сортировкой и близкой гидравлической крупностью россыпных рудных компонентов и нерудных частиц, поэтому традиционный механизм россыпеобразования не может объяснить концентрирование тяжелых минералов комплексных ПМР.

Исследование процессов эрозии, транспортировки и отложения осадков на основании анализа уравнений движения наносов, детально разработанных в области гидротехники и инженерной геологии (Кнороз, 1958; Гришанин, 1979, Динамические процессы ..., 2003; Julien, 1995 и др.), дает возможность выявить механизмы концентрации тяжелых минералов в условиях хорошей сортировки и близкой гидравлической крупности вмещающих нерудных отложений и полезного компонента.

Моделирование механизмов россыпеобразования позволяет исследовать факторы, влияющие на концентрацию тяжелых минералов в условиях прибрежно-морского осадконакоппения. Проведенное автором изучение закономерностей перемещения частиц различных плотностей в потоке показывает, что эффекты концентрации тяжелых минералов связаны с процессами, происходящими в субламинарном придонном слое, где перемещение осадков происходит путем сальтации или волочения. При переходе во взвешенное состояние преобладающим становится эффект гидравлической эквивалентности, который ведет к перемешиванию частиц разных плотностей и разубоживанию россыпных концентраций, в том числе и в фазе последующего осаждения взвешенных наносов.

Таким образом, наиболее эффективно процессы концентрации тяжелых минералов протекают в узком диапазоне гидродинамических энергий (придонных скоростей): начало процесса шлихования и образования остаточных концентраций соответствует минимальной горизонтальной срывающей скорости для безрудных частиц, прекращение процесса обогащения (и перемешивание осадка) происходит при придонных скоростях, соответствующих переходу во взвесь частиц тяжелых минералов.

Ш ЕЗ2 Н3 [3> ® И«

Рис. 1. Принципиальная схема россыпеобразования комплексных ПМР в береговой зоне бассейна.

А. Схематический поперечный профиль береговой зоны: 1 - область надводного пляжа выше области волнового воздействия; 2 - область гидродинамического воздействия: 2а - зона литорали, 26 - зона мелководья с умеренной гидродинамикой (сублитораль); 3 - область отсутствия волнового воздействия; Но - максимальная глубина волнового воздействия; Нкр -критическая глубина забурунивания и разрушения волны, Х0 - начало координат по оси на внешней границе зоны максимального заплеска, ХкР -координата зона забурунивания, Хтах - мористая граница гидродинамически активной береговой зоны.

Б. Качественный график распределения придонных скоростей (V0) на поперечном профиле береговой зоны с динамическими границами концентрации тяжелых минералов. Vox - минимальная срывающая скорость для безрудных частиц; V,oz - скорость перехода во взвесь частиц тяжелых минералов.

1 - пески средне-мелкозернистые; 2 - пески тонкозернистые - грубые алевриты; 3 - алевриты мелкозернистые; 4 - фациальные границы литологических разностей осадков; 5 - концентрации тяжелых минералов в литоральной зоне; 6 - концентрации тяжелых минералов в зоне мелководья.

В прибрежно-морских обстановках россыпеобразования глубина внешней границы зоны волнового воздействия (Н0) соответствует 0.5 А0 - половине длины волны открытого моря. Глубина забурунивания и

разрушения волны (Нкр) приблизительно равна 0.15 А0 (Морская геоморфология, 1980). Интенсивность гидродинамического воздействия на донные осадки максимальна в зоне забурунивания (Хф) и падает до нуля на внешней границе зоны максимального заплеска (Х0) и мористой границе гидродинамически активной береговой зоны (Хтах)-

Исходя из этого, на построенном автором поперечном профиле береговой зоны (рис. 1) выделены две области, благоприятные для концентрации тяжелых минералов: зона литорали (пляжа) и зона сублиторали (мелководья с умеренной гидродинамикой)1. Эти зоны россыпеобразования имеют существенные отличия по гранулометрическому составу как вмещающих осадков, так и россыпеобразующих компонентов, и по механизмам концентрации тяжелых минералов.

Установлено, что зона литорали характеризуется относительно крупными размерами тяжелых минералов (в большинстве случаев их основная часть содержится в классе 0.25-0.1 мм) (табл. 1), пониженной глинистостью отложений и узкой (ограниченной зоной заплеска), вытянутой вдоль береговой линии, часто не выдержанной по простиранию формой россыпных проявлений. Содержания россыпных минералов в пляжевой зоне могут достигать десятков процентов (сотен килограммов на кубический метр).

В зоне мелководья концентрируются преимущественно тяжелые минералы класса менее 0.1 мм, в нерудной части отмечается повышенное содержание глинисто-алевритовых классов, россыпные проявления имеют пространственно более выдержанную и более изометричную форму, что соответствует параметрам сублиторальных фаций. Содержание полезных компонентов в россыпях сублиторали, как правило, меньше, чем на пляже, при этом запасы месторождений значительно больше. Так, россыпные месторояедения пляжевого типа бассейна Мюррей (Австралия) по объему запасов в десятки раз меньше таких гигантов как ВИМ-150, но, при этом, обладают высокой экономической привлекательностью в силу повышенного содержания полезного компонента и высокого технологического качества.

Автором установлено, что различия двух типов концентраций объясняются не только приуроченностью россыпеобразования к разным фациально-литодинамическим зонам и интенсивностью в них гидродинамических процессов, но и различными механизмами концентрации тяжелых минералов.

1 При описании береговой зоны мы будем руководствоваться схемой Г.Ф.Крашенинникова (1971), который выделял литораль как зону непосредственного волнового воздействия и сублитораль, где осадок находится под действием колебательных волновых движений воды и ветроволновых течений.

Таблица 1.

Сравнительный анализ состава современных и ископаемых комплексных ПМР

Г ранулометрический класс, мм

>1.0 1.00.5 0.500.25 0.250.10 0.100.05 0.050.01 <0.01

Россыпепроявления современных осадков Каспийского моря (Дагестан)

Усредненный гранулометрический состав* 4.4 0 6.8 1.1 11.2 4.5 56.6 28.3 16.0 51.3 4.2 10.2 0.8 4.6

Доля от общего содержания тяжелой фракции, %* 90.3 48.2 9.7 51.8

Современные россыпи юго-западного побе режья Индии (Ковалам-Бич)

Усредненный гранулометрический состав* 5.7 1.3 4.1 2.4 15.5 10.9 52.4 33.2 18.4 41.5 3.7 8.8 0.2 1.9

Доля от общего содержания тяжелой фракции, %* 96.7 66.0 3.3 34.0

Россыпи Ставропольского россыпного района (миоцен)**

Усредненный гранулометрический состав* 0.05 0.01 2.36 0.07 8.80 1.68 60.90 69.46 26.84 27.58 0.82 1.10 0.2 0.1

Доля от общего содержания тяжелой фракции, %* 86.4 17.7 15.6 82.3

Мансийская площадь (олигоцен), Зауральский россыпной район

Усредненный гранулометрический состав* 0.06 0.00 0.12 0.05 14.92 1.35 69.29 72.67 7.28 16.14 0.87 2.14 7.05 8.07

Доля от общего содержания тяжелой фракции, %* 61.0 30.9 39.0 69.1

Россыпепроявления кембро-ордовикских песчаников северо-запада Русской платформы

Усредненный гранулометрический состав* 1.33 0.48 4.60 2.68 45.43 13.24 39.75 59.83 3.25 14.57 1.38 2.98 4.16 7.24

Доля от общего содержания тяжелой фракции, %* 26.5 5.7 73.5 94.3

*В числителе - данные по литорали, в знаменателе - по мелководью. ** Отложения литорали охарактеризованы в пределах участка Гофицкое и южной части Бешпагирской россыпи, отложения мелководья - по участкам Константиновский и Камбулат.

Россыпи фации пляжа формируются под воздействием прибойного потока в условиях активного гидродинамического режима. Россыпные концентрации сублиторали образуются в зоне умеренной гидродинамики в результате действия течений за внешней границей зоны забурунивания, где колебательные волновые движения оказывают на донные осадки подчиненное влияние. Течения имеют относительно низкие скорости, направлены преимущественно в одну сторону и проявляются на довольно значительных площадях морского дна (Динамические ..., 2003). Различия гидродинамических условий этих фациальных зон отражаются на структуре россыпепроявлений и преобладающих в них механизмах концентрации рудных минералов.

Находящиеся во взвеси гидравлически эквивалентные частицы не разделяются по удельному весу, но поток по-разному воздействует на неподвижно лежащие на дне или перемещающиеся волочением частицы разной плотности.

Для преобладающих в комплексных ПМР частиц диаметром 0.250.01 мм неразмывающая придонная скорость \/о (она же минимальная срывающая) по формуле Кнороза (1958) определяется как:

у0|=0.71 Ак-05У03(дрГ)035 О005 (2.1)

где Ли - гидравлический коэффициент трения, V - кинематический коэффициент вязкости, д - ускорение свободного падения, Э - диаметр частицы; р;* = (р| - р) / р - относительная плотность частицы в воде, где Р: и р - массовая плотность частицы и воды соответственно. Построчный индекс \ = э для нерудных частиц вмещающих отложений, I = г для рудных частиц.

В результате преобразований уравнения Кнороза (1958) получаем соотношение:

УОз/Уог=(р%/р*г)035(О5/Ог)005 (2.2)

Исходя из этого, отношение диаметров равнопадающих частиц в рассматриваемой области обратно квадратному корню из отношения их относительных плотностей (уравнение Навье - Стокса), а отношение диаметров «равносдвигаемых» частиц обратно отношению их относительных плотностей в седьмой (!) степени:

ОгЮ = (р%/р*г)7 (2.3)

Так, например, для рассматриваемых частиц - кварца и ильменита, отношение «равнопадаемости» равно 0.67 (диаметр рудной частицы к диаметру нерудной), а отношение «равносдвигаемости» 0.0034. В то же время, необходимо отметить, что при увеличении крупности частиц, степень при отношении относительных плотностей в формуле (2.3) уменьшается и достигает0.5 уже при О >2 мм.

Анализ литературного и собственного материала по комплексным ПМР позволяет сделать вывод, что все многообразие литодинамических ситуаций в областях россыпеобразования может быть сведено к двум крайним случаям:

1) знакопеременные движения частиц наносов в зоне литорали под действием разрушающихся, накатывающихся на берег и скатывающихся волн (зона заплеска);

2) преимущественно однонаправленные движения частиц наносов в мелководной зоне вне существенного влияния волн на дно в потоке компенсационного, вдольберегового, градиентного, сточного и т.п. придонного течения.

Соответственно, различается и гидродинамика среды россыпеобразования: в области пляжа и на вершинах подводных валов,

где происходит забурунивание волны или наблюдается отчетливая асимметрия траектории волнового движения частиц, происходит возвратно-поступательное движение придонного потока; в зоне сублиторали преобладает однонаправленное воздействие придонных течений различной природы.

Практически все имеющиеся на сегодня формулы для расчета движения наносов, достоверность которых многократно проверена на практике, применяются в условиях субгоризонтального русла и не принимают в расчет наклон дна потока. В реальных условиях прибрежно-морской зоны концентрация тяжелых минералов практически всегда происходит на наклонных поверхностях донных форм рельефа: на волноприбойной поверхности пляжа или грядовых формах в зоне подводных течений сублиторали.

В этом плане наиболее актуальной представляется задача нахождения зависимости минимальной срывающей придонной скорости потока от угла наклона дна к горизонтальной поверхности. С этой целью известные зависимости были адаптированы автором для описания движения рудных и нерудных частиц на локальных участках дна, имеющих существенный наклон к горизонту, но не превышающий угол естественного откоса песчаных осадков в водной среде.

Поток может быть направлен как вверх по склону (набегающая на пляж волна, фронтальный склон донной гряды, тыловой склон гряды при образовании противотока за гребнем, т.н. «вальца») (режим 1), так и вниз по склону (скатывающийся обратный ток воды на пляже, тыловой склон гряды без образования противотока) (режим 2).

Составив уравнения баланса сил, действующих на неподвижную частицу в момент перед началом движения на наклонном дне, используя известные соотношения из уравнений гидродинамики и введя в реальные значения расчетных величин (плотности частиц, крупности и т.д.), получаем уравнения минимальных срывающих скоростей для различных режимов движения, углов наклона дна, рудных и нерудных частиц (табл. 2).

Таблица 2.

Минимальные срывающие скорости для рудных (у,о) и нерудных (у0) частиц на

п ри начале движения качением (скольжением) по оси X:

Ч0х = 14.0 (0.7 соэ|ф| ± э1п |(р|)* см/с (2.4)

УгОх = 18.3 (0.7 соб |ф| ± эт |ф|)* см/с (2.5)

при начале движения сальтацией по оси 2:.

Чог = 13.8 соэ(|(р|) см/с (2.6)

Угса = 17.9 соэ |ср| см/с (2.7)

* Знак «+» при движении частицы вверх по склону, знак «-» - вниз по склону. Ф - угол наклона поверхности наносов (дна) к горизонтальной поверхности геоида в направлении оси X.

Рассмотрим процессы, протекающие в возвратно-поступательном потоке в зоне литорали. В зоне забурунивания возникает прибойный поток, который в условиях крутых берегов ударяется о подножие клифа, а на пологих (более характерных для комплексных ПМР) взбегает на пляж, где теряет заметную часть воды на просачивание в толщу осадка, в результате чего обратный поток начинается ближе к урезу и имеет меньшую скорость.

Начало координаты X расположено на границе зоны заплеска, ось X ориентирована по нормали к берегу, расстояние до зоны забурунивания Х„р=1. По оси У откладывается скорость потока, имеющая максимальное значение в зоне забурунивания. Критические скорости частиц рассчитаны по уравнениям (2.4) - (2.7), уклон пляжа принят постоянным со значением ф=3°. Скорость прибойного потока рассчитана по формулам (36, 37) (Проектирование морских ..., 1998, прил.З).

Рис. 2. Схематическая модель прямого (А) и обратного (Б) волноприбойного потока. V - скорость потока. 1 - частицы осадка: 1а - нерудные, 16 - рудные; 2 - движение частиц: 2а - переход во взвесь или сальтация, 26 -горизонтальное перемещение качением или скольжением, 2в - выпадение или остановка; 3 - скорость прибойного потока, 4-7 - критические срывающие скорости v0x, VfOX, v0z и v,oz соответственно.

Динамические зоны: I - переход частиц осадков во взвесь, II - переход нерудных частиц во взвесь, рудные перемещаются волочением, III -перемещение волочением всех частиц, IV - выпадение рудных частиц, перемещение волочением нерудных, V- выпадение всех частиц из потока.

От границы забурунивания в сторону пляжа выделяются пять динамических зон (рис. 2), различающихся характером перемещения частиц осадка. В зонах II - IV происходит концентрация рудных частиц за счет различных механизмов: II - селективный вынос нерудных частиц, III - отстающая концентрация рудных, IV - селективное выпадение рудных частиц. В зоне V происходит полное выпадение всех частиц из прямого прибойного потока.

Различие прямого и обратного потоков определяется коэффициентом фильтрации осадков пляжа. В силу просачивания воды в осадки пляжа обратный поток начинается с некоторым смещением относительно конца зоны заплеска, и развивается с задержкой относительно значений прямого потока по координате X. К тому же, минимальная срывающая скорость в условиях набегающей по склону волны больше, чем для скатывающейся.

В результате этого, в наиболее распространенном случае пляжа, сложенного средне-мелкозернистыми песками, с уклоном пляжа от 2 до 5°, смещение зон может достигать 0.1-0.2 Хвр, и в зоне концентрации тяжелых минералов обратный поток не достигает значения vrox- Таким образом, зона образования россыпных концентраций II-IV остается вне области эрозии обратного потока. В этом случае в условиях регулярного ритмичного волнового воздействия происходит образование и накопление повышенных россыпных концентраций тяжелых минералов в одной и той же пляжевой зоне. Содержание тяжелых минералов на пляже может достигать 500-800 кг/м3, как это отмечается на юго-западном побережье Индостана (месторождения Чавара и Манавалакуричи). Из этого также следует, что именно условия волнового воздействия со стабильными параметрами, которым наиболее соответствует волнение типа океанской зыби, создают оптимальные условия для концентрации тяжелых минералов. В случае нерегулярного штормового воздействия, при котором волнение ветровой природы имеет неустановившиеся характеристики, крупных россыпных тел с высокими концентрациями полезного компонента не возникает.

Образование повышенных россыпных концентраций в зоне мелководья имеет иной механизм. Существенная асимметрия волновых движений появляется только в зоне забурунивания, и поэтому волновое воздействие на дно в зоне мелководья не приводит к концентрированию тяжелых минералов. При этом вдольбереговые течения ветроволновой природы могут достигать величин, достаточных для массового перемещения мелкопесчаного материала и в условиях грядовой формы движения наносов приводить к образованию значительных россыпных концентраций.

Анализ литодинамики на различных участках подводных гряд с разными значениями угла наклона поверхности относительно направления потока показывает, что по мере увеличения скорости потока более V>VoxHa фронтальном склоне гряды начинается движение

нерудных частиц вверх по склону, при этом у подножия начинается образовываться остаточная россыпная концентрация.

При Х/>Угох частицы тяжелых минералов приходят в движение по поверхности гряды, а при \/>у&>уЮ2 нерудные и рудные частицы соответственно переходят в режим сальтации и взвеси. На тыловом склоне гряды образуется т.н. «валец», где придонное течение направлено вверх по склону в направлении, противоположном общему потоку.

V, см/с 22,5 17,5 12,5 7,5 2,5 --2,5 -7,5 --12,5 гт--17.5 --22,5

Уюг| Усе Кл Уок

шь___

о с^о

о \irp o

о о

V Гг>о °о°о о.о

(Р О & О ^о о ° «О о о о о О

о О о

Рис. 3. Литодинамическая модель образования россыпных концентраций в условиях грядовой формы движений наносов, и, иг - скорости движения частиц нерудных и рудных минералов соответственно. - критические срывающие скорости: ЧокУлх - перехода к качению (скольжению) нерудных и рудных частиц соответственно; скорости начала сальтации для

нерудных и рудных частиц соответственно.

1 - нерудные частицы и направление их движения, 2 - рудные частицы и направление их движения, 3 - первоначальный контур гряды, 4 - зона движения нерудных частиц, 5 - зона движения рудных частиц.

На рис. 3. смоделирована ситуация, при которой на всем лобовом склоне гряды нерудные частицы начинают движение взвешиванием, а рудные - качением. Кроме того, нерудные частицы начинают движение взвешиванием в верхней части тылового ската при одновременном скатывании и аккумуляции рудных частиц на этом участке. Нерудные частицы, выпадающие из взвеси в подвалье гряды, движутся к ее

тыловому скату, где переходят во взвешенное состояние, не снижая, таким образом, концентрации рудных частиц. Взвешенные нерудные частицы, достигшие лобового склона следующей гряды, продолжают движение в положительном направлении взвешиванием. Процесс сепарации рудных и нерудных частиц на этой стадии представляется наиболее эффективным, в тыловой зоне гряды начинается интенсивное концентрирование тяжелых рудных минералов.

Надо отметить, что при У>чгаг все частицы переходят в взвешенное состояние, образованные россыпные концентрации разрушаются и, таким образом, для осадков, состоящих из нерудных частиц диаметром 0.1мм и плотностью 2.6 г/см3 и рудных диаметром 0.067 мм и плотностью 4.6 г/см3 россыпеобразование происходит только в условиях оптимума придонных скоростей (приведенных к горизонтальной поверхности дна) в пределах 9.8-17.9 см/с.

Эти два механизма образования россыпных концентраций (волноприбойный литоральный и грядовый мелководный) приводят к формированию описанных выше неоднородностей в пределах комплексных ПМР. В ископаемых россыпях России отмечается преобладание сублиторальных мелководных фаций. В определенной мере это объясняется тем, что при наиболее благоприятном для россыпеобразования регрессивном режиме развития палеобассейна в первую очередь попадают в зону эрозии и разрушаются пляжевые россыпи. Несомненно, что этот эрозионно-тектонический фактор в определенной мере объясняет особенности палеороссыпей России, но нам представляется, что существует и второй (палеогидродинамический) фактор, который определяется особенностями гидродинамики и волнового режима палеобассейнов, существовавших на территории России.

В силу палеогеографического положения на территории ВосточноЕвропейской и Западно-Сибирской мегапровинций преобладали мелководные замкнутые или существенно ограниченные от мирового океана бассейны россыпеобразования (мелководные континентальные внутренние и окраинные моря мезозоя Русской платформы, олигоценовое Мансийское озеро-море на территории Западной Сибири, миоценовое Сарматское море, занимавшее территорию предкавказского прогиба и Днепровско-Донецкой впадины и т.д.). Гидродинамика и волновой режим этих бассейнов не были благоприятны для существования устойчивых режимов волнения типа зыби, которые играют основную роль при формировании россыпей литорального типа.

В то же время, ветроволновое воздействие в условиях мелководного моря способствует образованию устойчивых придонных течений, достаточно интенсивных для перемещения осадков песчаной размерности в грядовом режиме, что изначально определяет преобладание россыпей мелководного типа над литоральными.

Глава 3. Моделирование вдопьберегового потока наносов и влияние литодинамических режимов на процессы концентрирования тяжелых минералов

В главе 3 раскрывается второе защищаемое положение диссертации.

Структура потока россыпеобразующих наносов находит отражение в параметрах образующихся россыпных объектов, поэтому моделирование потока наносов и поведения в нем россыпеобразующих компонентов позволяет исследовать и формализовать литодинамический фактор образования комплексных ПМР.

Для создания применимой на практике модели был использован метод баланса масс, хорошо зарекомендовавший себя при моделировании вторичных ореолов и потоков рассеяния на суше (Поликарпочкин, 1976). Принятая за основу модели схема миграции вещества выглядит следующим образом: поступление с берега в активную зону обломочного материала на участке абразии; перенос его вдольбереговым потоком в зоне транзита и селективное выпадение из потока в зоне аккумуляции. Локализация разнородных литодинамических зон и ширина активной зоны потока контролируется соотношением мощности и емкости потока наносов.

Для составления исходных дифференциальных уравнений баланса масс в активной зоне в ней выбрана элементарная ячейка высотой Н, длиной ДХ (по оси X, направленной от начала устойчивого потока вдоль берега в направлении результирующего перемещения наносов) и шириной У. Последняя величина по своему физическому смыслу соответствует ширине активной зоны потока. С(Х) - содержание рудного вещества в потоке в точке X.

На участке абразии поступление материала с суши происходит через сечение НДХ со скоростью и, количество наносов (в объемных единицах), привносимое в ячейку вдольбереговым потоком в единицу времени уНУ, где V - скорость переноса. Через «нижнюю» по оси X

Рис. 4. Схема составления уравнения баланса масс.

«стенку» из ячейки в единицу времени выходит vHY + (3Y/dX)vHAX вещества, а через дальнее от берега боковое сечение - wHAX, где w -скорость удаления материала из активной зоны в сторону акватории (рис. 4). Последний параметр различен для нерудного (w) и рудного (wr) материала.

Обозначим участок поступления в поток тяжелых минералов ХоХ^ длину участка абразии Х0Х', зоны транзита наносов - Х'Х", зоны аккумуляции - Х"Хтах. С, - среднее содержание тяжелых рудных минералов в поступающих в активную зону образованиях.

Заменим реальный пульсирующий во времени вдольбереговой поток наносов «идеальным» установившимся, с неизменными во времени параметрами миграции вещества через ячейку (3C/3t = 0). Допустим также, что все параметры кроме концентрации тяжелых (рудных) минералов С и ширины активной зоны наносов Y постоянны на всем протяжении участка. Тогда приравняв к нулю разность объемов материала, поступающего в единицу времени в ячейку и выходящего из нее, и поделив полученное выражение на постоянные величины H и ЛХ, на участке абразии получим для всего мигрирующего материала:

(ЗУ13X)v + w - и = 0 (3.1)

Для рудного материала на участке поступления материала в поток XoXi полученное дифференциальное уравнение имеет форму:

(3CY/ 3X)v + Cwr - Cru = 0 (3.2)

Ниже по вдольбереговому потоку наносов, где не происходит подпитки потока рудным веществом (X > Х^:

(3CY/ 3X)v + Cwr = 0 (3.3)

Решая составленные дифференциальные уравнения для участка абразии, получаем для зоны источника XoXi (Лаломов 1991, 1992):

C(x)=KCr(XA-X0A)/ ХА (3.4)

где: К = u/(u-w+wr) (3.5)

А = (u-w+wr) / (u-w) (3.6)

На участке абразии «ниже» по потоку от источника Xi <Х< X':

С(Х)=С(Х1) (Xi/Xf (3.7)

где C(xi) - содержание тяжелых минералов в потоке на «нижней» границе источника X=Xi.

В зоне транзита наносов Х'Х" отсутствует поступление материала в поток с суши (и=0); вследствие перемыва отложений глинистые фракции оказываются вынесены из вдольберегового потока и, следовательно, w весьма незначительна, в результате чего получаем:

С(Х) = С(х) = const (3.8)

То есть на участках стационарного вдольберегового потока наносов, где отсутствуют абразия берега или аккумуляция материала содержание тяжелых минералов в первом приближении остается величиной постоянной.

На участке аккумуляции (Х>Х") в исходную схему необходимо ввести величину скорости выпадения материала из потока наносов; для безрудного и рудного материала она будет обозначаться U и Ur соответственно. При этом, как и для зоны транзита, u=0, w=0; рудный материал отлагается в зоне россыпеобразования вместе с безрудным, и, следовательно, его безвозвратным уходом из зоны россыпи можно пренебречь (wr=0). После выпадения всего материала в зоне аккумуляции в точке Хтах вдольбереговой поток наносов оканчивается.

Протяженность участка аккумуляции (Xmax - X") определяется фактической емкостью потока наносов и скоростью выпадения безрудного материала из потока. Емкость потока (Е), формирующегося на участке абразии, определяется как произведение реального поступления материала в поток (поступление материала с берега за вычетом выноса тонких фракций на акваторию бассейна равное u-w) на протяженность участка абразии (X'). По мере выпадения материала из потока со скоростью U емкость потока будет уменьшаться и стремиться к нулю в точке Хтах.

Таким образом, протяженность участка аккумуляции равна:

Xmax - X" = E/U = (u-w)X7 U (3.9)

Принимая во внимание все указанные выше условия, составляя и решая уравнения, аналогичные (3.1) - (3.7) и учитывая скорость выпадения из потока рудного материала, получаем уравнение:

С(х) = С(х-) ((Хтах - Х)/(Хтах - Х"))(1"вг) (3.10)

где Br = Uг/ U.

Проверка адекватности предлагаемой модели была осуществлена на ряде современных и ископаемых россыпей (рис. 5). Для масштабирования разноразмерных данных длина россыпей указана в процентах от начала россыпепроявления по вдольбереговому потоку, средние содержания по сечениям россыпи - в процентах от суммы содержаний по россыпи, принимая сумму содержаний равной 100%. Данные по пяти исследованным россыпям были осреднены. Результаты моделирования даны в условных единицах при Х0=0, X-i=20 %, X' и X" равны 40% и 60% соответственно, Хтах=100%, Сг=1, К=10, А=1.5, Вг=1.67.

Для четырех объектов коэффициент корреляции (Кк) между природными и модельными данными изменяется в пределах от 0.78 до 0.94 (критическое значение при однопроцентном уровне значимости равно 0.71), что говорит о высоком уровне сходимости фактических и модельных данных на всем протяжении шлейфа тяжелых минералов.

Исключение составили данные по россыпи Чавара (Кк = 0.46), что свидетельствует об ином механизме образования этой россыпи. Возможно, причина в том, что поступление обломочного материала в береговой поток на этом участке происходит не за счет абразии или речного стока, а в результате выноса материала с подводного берегового склона (Патык-Кара, 2007), что не учитывается в построенной модели.

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 X, %

Рис. 5. Проверка адекватности модели баланса масс. 1 - Fingal Point-Cudgen Head, South Wales, Australia (Gardner, 1955), 2 - Eastern Eucla Basin, South Australia (Hou, 2008), 3 - Chavara placer deposit, India (Babu, 2007), 4 - россыпь участка Мансийский ХМАО (авторские материалы), 5 - кембро-ордовикские песчаники северо-запада Русской платформы (авторские материалы), 6 -усредненная кривая по россыпям 1-5, 7 - результаты моделирования.

Анализируя содержание коэффициентов А и К (формулы (3.5) и (3.6)) и их влияние на распределение тяжелых минералов в потоке наносов, можно выявить их геологический смысл.

Коэффициент К прямо пропорционально связан с содержаниями россыпеобразующих компонентов в зоне источника. Он будет тем больше, чем больше вынос из ячейки безрудной составляющей (w) и меньше вынос рудных компонентов (wr). Поскольку эти параметры в значительной мере зависят от состава россыпеобразующего источника (содержание глинистых фракций и крупность тяжелых минералов), то коэффициент К отражает, в первую очередь, вещественные факторы россыпеобразования. Так, в случае размыва кор выветривания, развитых по коренным источникам тяжелых минералов, интенсивный вынос глинистых фракций существенно увеличивает значение w, что приводит к обогащению отложений прибрежно-морской зоны по

сравнению с коренным источником. В зависимости от соотношения в эродируемых породах тяжелых устойчивых к выветриванию (преимущественно титан-циркониевых) минералов, песчано-алевритовой кварц-полевошпатовой и глинистой составляющих, коэффициент К может достигать существенных значений. Так, по мнению Сигова (1971) для олигоценовых отложений Зауральского россыпного района только за счет выноса глинистой составляющей содержание россыпеобразующих минералов в конечном водоеме стока может возрастать в десятки раз по сравнению с мезозойскими корами выветривания герцинид Урала. Для делювиально-пролювиальных отложений криолитозоны северо-востока России реально определенное значение К равно 8.0 (Лаломов, 1991).

Коэффициент А связан с содержанием в потоке тяжелых минералов более сложной зависимостью. Он играет двоякую роль: на участке поступления россыпеобразующего компонента в поток с ростом значения А повышается степень концентрации тяжелых минералов, ниже от источника по потоку с возрастанием А увеличивается интенсивность падения содержания в потоке тяжелых минералов. В общем случае, коэффициент А отражает интенсивность поступления материала и его дифференциации в береговой зоне на участке абразии, т.е. динамический фактор россыпеобразования (рис. 6).

с. Рис. 6. Качественный график

Из уравнения (3.10) следует, что содержание полезного компонента на участке аккумуляции определяется коэффициентом Вг, то есть соотношением скоростей отложения из потока рудного и безрудного материала. Поскольку зависимость (3.10) носит степенной характер, в случае, когда иг>11 (соответственно Вг>1) содержание тяжелых минералов в образующихся из потока отложениях будут возрастать за счет опережающего накопления тяжелых минералов по сравнению с основной массой наносов.

уел ед

влияния комплексного лито-динамического показателя «А» на содержание полезного компонента (С) в различных динамических зонах россыпи I - зона абразии: la - участок источника россыпеобразую-щих минералов (Xo-X-i), Ig -участок «ниже» по вдольбере-говому потоку от источника (Х^Х'); II - зона транзита наносов (Х'-Х"), III - зона аккумуляции наносов (X"-Хтах)-

В целом, для россыпей дальнего сноса обстановка дефицита наносов и абразии береговой зоны является неблагоприятной для образования крупных россыпных концентраций. Если в зоне источника содержание россыпеобразующего компонента в потоке возрастает (интенсивность этого процесса зависит, в первую очередь, от содержания в источнике тонкозернистых, преимущественно глинистых гранулометрических классов), то «ниже» по потоку от источника концентрация россыпных минералов уменьшается за счет разбавления пустой породой.

Обстановка профицита наносов в потоке и аккумуляции материала гораздо более благоприятна для образования повышенных россыпных концентраций. В зоне аккумуляции в зависимости от соотношения срывающих скоростей для частиц полезных минералов и вмещающих пород происходит (в наиболее благоприятных обстановках -многократное) увеличение содержания россыпеобразующих минералов в активной зоне пляжа и подводного берегового склона, что приводит к образованию крупных и суперкрупных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов.

Рис. 7. Геоморфологическая позиция комплексных ПМР. А - Wooded Bluff, юго-восточное побережье Австралии, (Gardner, 1955). 1 - коренные породы мезозоид Тасманийского складчатого пояса; 2 - аллювиально-дельтовые выносы, 3 - прибрежно-морские голоценовые отложения, 4 - комплексные ПМР, 5 - преобладающее направление ветроволнового воздействия. Б - Бешпагирская россыпь (по материалам Севкавказгеология, 2001): 1 -россыпные тела, 2 - суша миоценового времени, 3 - гидродинамически активное мелководье сарматского бассейна, 4 - мелководье с умеренной гидродинамикой, 5 - выходы продуктивных миоценовых отложений, 6 -направление потока наносов

Условные обозначения

Wooded Bluff

Поскольку степень концентрирования зависит от количества циклов обогащения, определяющим показателем становится скорость смещения тяжелых минералов в потоке наносов по отношению к степени его переработки.

Оптимальные условия для образования повышенных концентраций создаются при ориентировке ветроволновой энергетической равнодействующей по нормали к берегу, где отношение суммарного колебательного перемещения частиц к результирующему вдольбереговому смещению достигает максимальных значений.

При большом (по модулю) значении суммарного гидродинамического воздействия на прибрежные осадки, но стремящейся к нулю алгебраической сумме векторов перемещения материала происходит перемыв донных отложений без смещения вдоль берега, чем достигается существенное концентрирование рудных минералов.

В прибрежно-морских условиях при наличии мощного и устойчивого вдольберегового потока наносов морфоструктурными струкгурно-седиментационными ловушками (ССЛ) россыпей становятся участки изменения направления береговой линии. В общем случае перед выступающим мысом, представленным выходами более твердых пород, дельтовыми выносами, массивами рифовых известняков и т.п., происходит торможение потока наносов, аккумуляция материала и его интенсивное обогащение в условиях подхода волнения субнормально к берегу. Подобная ситуация характерна для многих россыпей тяжелых минералов (рис. 7).

Глава 4. Тектонические режимы областей россыпеобразования и их влияние на структуру, состав, локализацию и условия сохранности ископаемых комплексных ПМР

В главе 4 раскрывается третье защищаемое положение диссертации.

В силу палегеографической ситуации и геологической истории развития региона на территории России промышленное значение имеют только ископаемые россыпи тяжелых минералов. Наличие двух типов россыпных концентраций в сочетании с различными режимами конседиментационных тектонических движений в области россыпевмещающих структур порождает существенное разнообразие ископаемых форм комплексных ПМР, осложняемое постседиментационными эрозионно-тектоническими процессами.

Моделирование процесса трансформации и перехода в ископаемое состояние комплексных ПМР в условиях различных тектонических режимов позволяет учитывать тектонический фактор для прогнозирования параметров ископаемых комплексных ПМР тяжелых минералов.

По масштабу своего проявления выделяются три уровня положительных факторов россыпеобразования, в той или иной мере связанные с геодинамическими процессами:

1. Регионально-тектонический уровень - наличие относительно стабильных условий древних и молодых консолидированных платформ, способствующих при наличии благоприятной климатической обстановки длительному корообразованию и отложению хорошо сортированных обломочных осадков. Регионально-тектонический уровень определяет перспективность площадей ранга россыпных провинций.

2. Локально-тектонический уровень, связанный с наличием в пределах россыпных провинций тектонических структур Ш-1\/ порядков, которые определяют вывод источников россыпеобразования в область эрозии и фиксацию береговой линии бассейна в зонах дифференцированных неотектонических движений. Источниками россыпеобразующего вещества могут служить как выступы складчатого основания, так и промежуточные коллектора, сложенные осадочными породами чехла. Этот уровень соответствует подразделениям ранга россыпного района.

3. Режимно-тектонический уровень, отражающий характер неотекгонических движений (направление и периодичность), которые определяют морфологию россыпных проявлений, внутреннюю структуру, состав и условия консервации ископаемых россыпей. Этот фактор проявляется в масштабе россыпных узлов, полей и отдельных россыпных тел.

Если первый уровень и, в общих чертах, второй описаны и изучены, то режимный уровень до сих пор почти не исследован в геологической литературе по россыпной тематике.

Для оценки действия режимного фактора на структуру россыпных полей и моделирования процесса образования и сохранности россыпей была применена численная схема расчета литодинамики побережья и изменения структуры россыпей в различных тектонических режимах.

Для проведения численного моделирования в пределах активного слоя наносов были выделены элементарные ячейки, обмен веществом между которыми происходит в зависимости от степени насыщенности ячеек рудным и нерудным материалом в пределах профиля, перпендикулярного к береговой линии. Кроме того, модель предусматривает участие в обмене как ячеек с положительной глубиной Н (покрытых водой), так и с отрицательной глубиной, т.е. находящихся выше уровня моря.

Интенсивность процессов массопереноса для ячеек, покрытых водой, поставлена в экспоненциальную зависимость от средней глубины над расчетной ячейкой, что отражает падение интенсивности гидродинамического воздействия с глубиной:

А(9в = АЮоуехр(-В(0уН) (4.1)

где A(t) ¡j - параметр интенсивности массопереноса i-той фракции в j-том направлении; A(t)0 ¡j - величина этого параметра на урезе; B(t),j -коэффициент для i-й фракции в j-м направлении; H - глубина (от поверхности воды до поверхности расчетной ячейки в активном слое наносов); t- время.

Рис. 8. Модели перехода россыпей в ископаемое состояние при различных тектонических режимах движений сводово-купольных структур. I - начальное состояние, II - промежуточный этап, III - конечный этап цикла россыпеобразования Режимы тектонических движений: А дифференцированные разнонаправленные движения (поднятие в области купола и опускание в периферических областях), Б - трансгрессивные обстановки, В - регрессивные обстановки, Г - периодические опускания на фоне преобладающей регрессии, Д - режим прерывистой трансгрессии бассейна с краткими регрессивными эпизодами.

1 - профиль пляжа и подводного берегового склона: 1а - последнего уровня стояния моря, 16 - предыдущих уровней; 2 - уровень бассейна: 2а -последнего уровня стояния моря, 26 - предыдущих уровней; 3 - россыпные тела последнего уровня стояния моря, 4 - эродированные россыпные тела, 5 - содержание полезного компонента в россыпях: 5а - умеренное, 56 -среднее, 5в - высокое; 6 - направленность трансгрессивно-регрессивных движений тектонической или эвстатической природы: 6а - трансгрессия, 66 -регрессия; 7 - переотложение рудных компонентов.

Глубина находится в зависимости от насыщения ячеек активного слоя: при «пересыщении» активного слоя происходит аккумуляция материала и глубина уменьшается, при «ненасыщении» активного слоя происходит эрозия и глубина увеличивается.

Интенсивность выноса материала из ячеек с отрицательной глубиной («надводных») в соседние ячейки поставлена в положительную зависимость от разницы глубин (абсолютных отметок поверхности) ячеек. При этом значения применяемых коэффициентов зависят от состава материала в ячейке. В то же время учтено и поступление в «пляжевые» ячейки материала из соседних «подводных» ячеек. В расчетных формулах интенсивность поступления материала в береговые ячейки из «подводных» стремится к нулю по мере увеличения разницы глубин.

Использованная расчетная схема была опробована при моделировании процессов образования и трансформации техногенных россыпей (Лаломов, Таболич, 2009), где показала устойчивую сходимость расчетных и фактических данных как в области формирования рельефа береговой зоны, так и в сфере образования россыпных концентраций.

Схема трансформации россыпей в различных тектонических режимах показана на рис. 8. На рис. 8а приведены результаты моделирования эволюции россыпей в условиях дифференцированных движений в области сочленения локальных сводово-купольных структур с прилегающими платформенными блоками. В этом случае береговая линия фиксируется на флангах сводов, во внутренних частях положительных структур располагаются участки эрозии промежуточных коллекторов, а в береговой зоне бассейна и во внешних областях происходит аккумуляция россыпевмещающих отложений. В такой ситуации зона литорального россыпеобразования находится в режиме нейтрально-положительных движений, что способствует многократной переработке и обогащению обломочного материала и образованию богатых по содержаниям, но небольших по мощности россыпей литорального типа.

В зоне сублиторали формирование россыпей зависит от соотношения скоростей прогибания области аккумуляции и поступления обломочного материала, что определяет степень его переработки и концентрирования тяжелых минералов. В случае, когда скорость прогибания превышает интенсивность отложения осадков, поступающий в бассейн обломочный материал не успевает обогащаться в гидродинамически активной зоне, в результате чего образуется большая по мощности толща металлоносных отложений с непромышленными содержаниями полезного компонента.

В ситуации, когда поступление обломочного материала компенсируется прогибанием или незначительно превышает его, рыхлые металлоносные отложения успевают перерабатываться в

активной зоне бассейна, в результате чего образуется толща хорошо сортированных песчано-алевритовых отложений, обогащенная тяжелыми минералами.

В результате этого возникают крупные и сложные по строению месторождения, в составе которых выделяются металлоносные осадки различных фациальных зон. Такое строение имеют Малышевская россыпь Украины, Туганская, Обуховская и Умытьинская россыпи Западно-Сибирской россыпной мегаповинции.

Условия устойчиво-трансгрессивного режима развития бассейна (рис. 86) не способствуют концентрированию тяжелых минералов, поскольку в этом случае отсутствует явление многократного перемыва и обогащения отложений. К тому же, если береговая линия не фиксируется на периферии сводово-купольных структур, то зона россыпеобразования смещается вслед за миграцией береговой линии и россыпные концентрации проявляются в виде слабообогащенного пласта небольшой мощности, имеющего широкое территориальное распространение.

В случае устойчиво-регрессивного режима (рис. 8в) образованные россыпи попадают в зону субаэральной эрозии, где, в зависимости от соотношения скоростей эрозионного понижения рельефа и его тектонического воздымания они могут сохраниться в пределах морских террас, либо быть съэродированы и переотложены в береговой зоне моря. В последнем случае произойдет обогащение отложений тяжелыми минералами, но также как в случае с устойчивой трансгрессией при отсутствии фиксации береговой линии происходит «размазывание» продуктивного пласта по большой площади и промышленных россыпей не образуется.

Иная ситуация складывается, когда трансгрессивно-регрессивные движения происходят в колебательном режиме. В этом случае гидродинамическая переработка ранее сформированных отложений сменяется их захоронением и накоплением осадочной металлоносной толщи. При преобладании регрессивных движений происходит перемыв, переотложение и обогащение осадков, накопленных в трансгрессивной фазе (рис. 8г). Россыпные концентрации мелководья перемываются в зоне литорали и переотлагаются в сублиторали более низкого уровня стояния моря. Россыпи зоны пляжа образуют серию ступенеобразных тел, которые в зависимости от соотношения интенсивностей эрозионных и тектонических процессов сносятся в зону волнового воздействия и повторно перемываются или сохраняются в пределах аккумулятивных береговых террас.

Типичным примером россыпи такого типа является россыпь Уимен (Марри-Бэйсин, Австралия) (рис. 9). В пределах Восточно-Европейской россыпной провинции сходную структуру имеют россыпные тела литорального генезиса сарматского яруса Малышевского месторождения.

Характерные черты сублиторальной россыпи в условиях прерывисто-регрессивного режима проявляются в Бешпагирской россыпи Ставропольского россыпного района и на месторождении Центральное (Тамбовская область), литоральные фации которой оказались размыты на регрессивном этапе.

Рис. 9. Россыпь регрессивно-колебательного режима Уимен (Марри-Бэйсин, Австралия) (Roy, 2003). 1-3 - содержание тяжелых минералов: 1 - >1%, 2 ->2.5%, 3- >10%.

Если при общем колебательном режиме преобладает трансгрессия, то наблюдается образование большой по мощности толщи ритмично слоистых металлоносных отложений (рис. 8д). Примером такой россыпи является суперкрупное месторождение WIM-150 (Марри-Бэйсин, Австралия), аналогом которой на территории России является Тарская россыпь Западной Сибири.

Рис. 10. Тектоно-фациальная схема участка Умытьинский Мансийской площади ХМАО с элементами россыпной металлоносности

Среднеолигоценовый комплекс: 1 -отложения промежуточного

коллектора. Верхнеолигоценовый комплекс: 2 - фации палеодельты, 3 -фации литорали, 4 - фации мелководья с умеренной динамикой, 5 - фации мелководья с отсутствием гидродинамики, 6 - россыпи литорального типа, 7 - россыпи мелководного типа, 8-преобладающие направления ветроволнового

воздействия палеоакватории; 9 - направления вдольберегового потока наносов: 10 - сводово-купольные структуры: I - Даниловский купол, II - Северо-Умытьинский купол.

1 — 3 14 1

6 7 ч 8

Особенности тектонических движений в пределах сводово-купольных структур определяют характер локализации, структуру и литолого-фациальные особенности формировавшихся комплексных ПМР: на обрамлении осевой зоны сводов, где преобладают движения положительного знака, выявляются металлоносные отложения палеолиторали; в периферических частях сводов, для которых более характерны нейтрально-отрицательные движения, где поддерживались условия морского мелководья, преобладают россыпи мелководной фациальной зоны.

Так, для Мансийской площади ХМАО, россыпные тела литорального типа выявлены в эндоконтакте Даниловского и Северо-Умытьинского сводов, в то время как на флангах за пределами положительных структур установлены россыпепроявления мелководно-морского генезиса (рис. 10).

Перспективы россыпной металлоносности территории на постседиментационном этапе определяются характером эволюции палеобассейна: в условиях прерывистого регрессивного режима и умеренной эрозии приподнятых блоков можно ожидать в их пределах наличие серий линзообразных ступенчато расположенных россыпных тел литорального генезиса с относительно крупными зернами полезного компонента и пониженной глинистостью отложений. В области сопредельных опущенных блоков сохраняются россыпные тела с чередованием более богатых и относительно бедных полезным компонентом слоев.

При колебательно-трансгрессивном режиме развития палеобассейна, в первую очередь, консервируются россыпи морского мелководья (сублиторали). В областях устойчивого прерывистого прогибания на флангах локальных сводов они могут образовывать значительные по мощности и выдержанные по площади россыпные тела с относительно мелкими размерами тяжелых минералов и повышенной глинистостью вмещающих отложений.

Реконструируя неотекгонические режимы на этапе россыпеобразования, можно прогнозировать локализацию, морфологические параметры, состав и сохранность древних погребенных комплексных ПМР.

Глава 5. Обобщенная локальная прогнозно-ориентированная геопого-динамическая модель комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов

В главе 5 раскрывается четвертое защищаемое положение диссертации.

Выявленные локальные факторы формирования комплексных ПМР были использованы для создания модели россыпного месторождения. Задача по созданию геолого-эволюционной модели крупного россыпного района была успешно решена в работе Н.Г.Патык-Кара и др. (2006), что

создало фундамент для решения задачи на локальном уровне с использованием геолого-динамических факторов.

Гидродинамический (ГД) фактор

Нестабильная ГД палеобассейна

Весьма активная ГД Слабая ГД -- вынос материала отсутствие во взвеси концентрирования

Слабое концентрирование россыпеобразующих компонентов при отсутствии промышленных россыпей

Нестабильная волновая ГД и наличие умеренных течений в зоне сублиторали

Преобладание россыпей

сублиторального

генезиса

Стабильная волновая ГД и наличие умеренных течений в зоне сублиторали

Образование литорально-сублиторальных россыпей полного профиля

Литодинамический фактор

Зоны абразии и дефицита наносов

Уменьшение россыпных концентраций при возможном умеренном увеличении в зоне источника

Зоны транзита и нейтрального баланса наносов

Образование слабо

металлоносного

выдержанного

шлейфа

Зоны аккумуляции и профицита наносов

Концентрирование при существенной разнице скоростей отложения из потока рудных и нерудных минералов

Ориентировка берега по отношению к ветроволновому воздействию (а)

а = 45° Существование а = 90° Падение мощности мощного потока наносов потока при интенсивной

переработке без смещения Образование россыпей с высокими содержаниями полезного компонента

Слабое

концентрирование материала

Структурно-динамический фактор

Отсутствие структурно-

седименталогических

ловушек

Размывание пласта в зоне смещения береговой линии

Наличие структурно-седиментационных ловушек I морфоструктурных

тектонических

Фиксирование зоны концентрации россыпеобразующих компонентов, образование мощной толщи металлоносных осадков

Торможение потока наносов и образование высоких концентраций при ограниченной мощности пласта

Режимно-тектонический фактор

Монотонные тектонические движения

Регрессия Образование маломощной

толщи с повышенными концентрациями

Трансгрессия

Образование маломощной слабометаллоносной толщи

Колебательные движения на фоне общей трансгрессии бассейна

Образование большой по | мощности толщи ритмично слоистых металлоносных | отложений

сублиторального типа |

Колебательные движения на [ фоне общей регресии бассейна

Образование регрессивной серии литоральных россыпных тел

Рис. 11. Геолого-динамическая модель ископаемой комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов.

Исследование механизмов образования россыпных концентраций в различных фациальных обстановках, литодинамического контроля процессов россыпеобразования, влияния морфоструктурных условий и тектонического режима бассейна на характер россыпных объектов,

количественная оценка контролирующих факторов и исследование их динамических соотношений позволили сформулировать геолого-динамическую модель прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов (рис. 11).

Гидродинамический фактор определяет тип

россыпеобразовательных процессов. При устойчивом гидродинамическом режиме акватории в палеобассейне преобладают россыпи полного профиля (более крупные фракции тяжелых минералов концентрируются в зоне палеопляжа, относительно мелкие - в зоне сублиторали). В бассейнах с неустойчивым режимом ветроволнового воздействия, но с наличием постоянно действующих на мелководье течений, основные концентрации тяжелых минералов преобладают в фации сублиторали. Отсутствие регулярного установившегося гидродинамического воздействия обоих типов неблагоприятно влияет на потенциал бассейна россыпеобразования.

Литодинамический фактор определяет баланс наносов в береговой зоне бассейна. Дефицит наносов на участках абразии в целом неблагоприятен для концентрирования тяжелых минералов: если в зоне источника (зона палеодельты или размываемого промежуточного коллектора) возможно некоторое увеличение концентраций и образование россыпей ближнего сноса, таких как ильменитовые россыпи Иршинской группы и Тимана (Ичеть-Ю), титаномагнетитовые россыпи вулканических дуг активных континентальных окраин (Курилы, Япония и др.). Вне зоны источника идет разбавление потока наносов нерудным материалом, и концентрация россыпеобразующих компонентов в потоке уменьшается.

На участках транзита наблюдается совпадение емкости и мощности потока наносов, что при установившемся режиме (ЗС 1д\ = 0) создает модель «трубы», в которой концентрация тяжелых минералов в потоке не меняется. Наиболее благоприятной является зона аккумуляции, где в зависимости от соотношения скоростей отложения из потока легких (II) и тяжелых (1)г) минералов создаются условия для максимального концентрирования рудных компонентов. Наиболее благоприятны участки направления ветроволнового воздействия по нормали к берегу, где суммарное перемещение наносов максимально по отношению к его результирующему смещению в потоке, что приводит к многократному перемыву и обогащению отложений.

Структурный фактор проявляется в наличии зон дифференцированных конседиментационных тектонических движений, фиксирующих положение береговой линии и локализацию областей сноса, аккумуляции и концентрирования россыпеобразующих компонентов на продолжительный (по отношению к трансгрессивно-регрессивным процессам) период - тектонические структурно-седиментационные ловушки (ССЛ). Отсутствие таких структур приводит

к размыванию сформированных россыпных концентраций в зоне миграции береговой линии.

Морфоструктурными ловушками могут служить выходы в береговой зоне эрозионно-устойчивых пород, изменяющие конфигурацию береговой линии, дельтовые выступы и рифовые массивы, изменяющие литодинамическую обстановку потока наносов и вызывающие концентрацию россы пеобразующих компонентов, где наиболее благоприятными являются обстановки направления ветроволнового воздействия по нормали к берегу.

Тектонический режим бассейна россыпеобразования («режимно-тектонический фактор») влияет на характер трансформации и сохранности образованных россыпных объектов в условиях тектонических режимов различного знака и периодичности, что, в конечном итоге, определяет структуру и характер локализации сохранившихся ископаемых комплексных ПМР.

Монотонные тектонические режимы, в целом, не благоприятны для промышленных россыпных месторождений. При отсутствии ССЛ россыпной пласт растянут в зоне миграции береговой линии. В трансгрессивных условиях образуется слабо металлоносная толща осадков, при регрессивных режимах образуется серия небольших по мощности россыпепроявлений, уровень концентрации промышленных компонентов в которых может достигать промышленных значений.

В пределах влияния ССЛ возникают россыпи двух типов: при наличии неотектонически активных сводово-купольных структур (тектонические ССЛ) на их флангах в зонах дифференцированных движений образуются выдержанные по мощности россыпные тела, концентрация полезных компонентов в которых определяется соотношением интенсивностей тектонических движений и скоростей седиментации. Оптимальные условия для концентрирования возникают при приблизительном равенстве или умеренном преобладании скорости седиментации над прогибанием бассейна осадконакопления. В случае морфоструктурных ССЛ (выступы береговой линии различной природы, изменяющие характер потока наносов) происходит торможение потока и в пределах активного слоя наносов образуются россыпи небольшой мощности, но с повышенными содержаниями полезного компонента.

Оптимальными для образования промышленных россыпей являются условия сочетания ловушек обоих типов, что наблюдается в случае выходов в береговой зоне бассейнов сводово-купольных структур, изменяющих характер потока наносов. В таких условиях образуются крупные по запасам и промышленные по содержаниям комплексные ПМР тяжелых минералов.

Условия колебательных тектонических режимов, когда эрозия, перемыв и обогащение металлоносных отложений сменяются их захоронением и накоплением в береговой зоне новых порций металлоносного материала, гораздо более благоприятны для

россыпеобразования. В этих обстановках при преобладающей регрессии бассейна в пределах приподнятых блоков отмечаются ступенеобразно залегающие россыпные тела литорального типа, в опущенных блоках образуются богатые россыпные концентрации сублиторального генезиса.

Примером таких россыпей являются месторождения Уимен и Гингко в Австралии, Малышевское месторождение в Украине или металлоносные толщи сублиторального типа с частичным размывом пласта (месторождения Центральное, Бешпагир).

В условиях колебательных движений на фоне преобладания трансгрессивного режима образуется большая по мощности толща ритмично слоистых металлоносных отложений сублиторального типа (месторождения ВИМ-серии в Австралии, Тарская россыпь, участки Северный и Кусковско-Ширяевский Туганской россыпи).

В целом, регрессивные режимы более благоприятны для образования повышенных промышленных концентраций, но не способствуют накоплению большой по мощности металлоносной толщи. Образуемые россыпи попадают в область денудации и могут быть уничтожены последующими эрозионными процессами.

Трансгрессивные режимы, напротив, менее благоприятны для интенсивного концентрирования тяжелых минералов, но способствуют накоплению и сохранности больших по запасам россыпей.

Таким образом, модель образования крупных промышленных комплексных ПМР тяжелых минералов включает следующие элементы:

1. Стабильная гидродинамическая обстановка, фиксирующая благоприятные гидродинамические условия вкрест береговой линии (формирование россыпей полного профиля или преобладание месторождений сублиторального типа).

2. Аккумулятивная литодинамическая обстановка, способствующая концентрированию тяжелых минералов.

3. Морфоструктурные ССЛ - фиксирование благоприятных литодинамических условий по простиранию береговой линии.

4. Тектонические ССЛ - фиксирование оптимальных условий россыпеобразования по вертикали разреза и пролонгирование этих обстановок во времени.

5. Тектонический режим бассейна - определяет структуру россыпных толщ, преобладание в образуемых россыпях фациального типа (литорального или сублиторального), и их сохранность на постседиментационном этапе.

Только совокупное и взаимозависимое действие всех этих факторов приводит к формированию ископаемых россыпных объектов промышленного масштаба.

Глава 6. Методы применения разработанной модели на практике и прогнозирование ископаемых комплексных прибрежно-морских россыпей на территории России

Практическое применение предлагаемой модели для прогноза промышленных комплексных ПМР тяжелых минералов в пределах установленных россыпных районов и провинций возможно с использованием как стандартных геологических методов, так и новых методик палеогеографических реконструкций, питолого-фациального анализа, математической обработки аналитических результатов и моделирования россыпеобразующих процессов.

Стандартная реконструкция палеогидролитодинамических и фациальных условий проводится с использованием текстурного, гранулометрического и минералогического анализов отложений, картирования текстур осадочных пород; статистической обработкой результатов текстурного анализа и составлением диаграмм ориентации внутрипластовых и поверхностных текстур осадочных слоев. С помощью этих методов определяются преобладающий режим гидродинамики (литоральный волновой или сублиторальный потоковый), его устойчивость, границы фациальных зон, ориентировка береговой линии, направление потока наносов и литодинамические условия зоны россыпеобразования.

Помимо традиционных методов для анализа палеофациальных условий возможно применение исследований типоморфных характеристик тяжелых минералов, гранулометрических генетических показателей и упорядоченности минеральных ассоциаций с использованием разновидности факторного анализа - метода главных компонент.

Для исследования геологической структуры и тектонического режима применяется структурно-геоморфологическое картирование и анализ мощностей осадочных толщ, а также изучение характера межслоевых границ в разрезе отложений россыпеобразующего бассейна. Для кайнозойских структур осадочного чехла информативно исследование современного рельефа, для более древних ископаемых мезозойских россыпей обязательным является изучение поверхности и структур фундамента платформенного чехла.

Полученные реконструкции палеофациальных условий и количественные характеристики гидро- и литодинамики бассейна дают возможность применения динамических математических моделей для прогнозирования параметров ископаемых комплексных ПМР в поисково-разведочных целях.

При исследовании глубокозалегающих россыпей, когда текстурный анализ недоступен в силу трудности получения ориентированного и ненарушенного керна, для реконструкции фациальных условий можно использовать типоморфные особенности россыпеобразующих минералов. Это, в первую очередь, гранулометрические характеристики

осадка в целом и тяжелой фракции в частности (распределение тяжелой фракции по классам крупности, сортировка, эксцесс и др.), морфология зерен тяжелых минералов (общая окатанность и дробление зерен в гидродинамически активной зоне литорали), разная степень вторичных изменений россыпных минералов (в первую очередь, ильменита) в различных фациальных зонах, упорядоченность минеральных ассоциаций.

В ряде случаев гранулометрические показатели (эксцесс и асимметрия) позволяют непосредственно диагностировать продуктивные отложения на фоне безрудной толщи (рис. 12).

100 О

80 - о

3 о

» 40 " о

20 - о

2 0 2 4 6 асимметрия 8

Рис. 12. Диаграмма Н показателей асимметрия -эксцесс по материалам Ставропольского россыпного района: а - продуктивные отложения; б - безрудные отложения.

Проведение палеофациальных реконструкций дает возможность определять локализацию россыпных объектов и характер металлоносности разведуемых территорий, а также давать прогноз технологических свойств ископаемых комплексных ПМР. Последнее особенно важно при прогнозировании степени извлекаемости полезных компонентов, содержания вредных примесей и качества россыпного концентрата, что необходимо для прогнозной геолого-экономической оценки месторождений.

Построение локальной геолого-динамической модели комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов позволяет сделать ряд рекомендаций поисково-методического плана, а также дать прогноз россыпной металлоносности для ряда россыпных площадей.

Применение модели в Зауральском районе Западно-Сибирской россыпной мегапровинции позволило дать рекомендации по проведению поисково-разведочных работ на Мансийской площади. Сделанный прогноз подтвердился выявлением на участке Умытьинский россыпных объектов, параметры которых близки к промышленным.

В полосе выявленных береговых линий олигоценового бассейна в контакте с установленными сводово-купольными поднятиями прогнозируются комплексные прибрежно-морские (титан-циркониевые) россыпи тяжелых минералов полного профиля с выделением россыпей литорального и сублиторального генезиса.

В пределах кембро-ордовикских терригенных отложений северо-востока Русской платформы, которые являются раннепалеозойским аналогом Самотканского кайнозойского россыпного района, установлена структура минеральных полей титан-циркониевых минералов и определены литофациальные зоны, перспективные на выявление титан-циркониевых россыпей. Наиболее обогащенными являются отложения Ладожской свиты, которая отлагалась на пике регрессивной стадии эволюции палеобассейна. В ее пределах наблюдается увеличения концентрации тяжелых минералов с запада на восток в направлении падения интенсивности гидродинамических процессов акватории. На восточном фланге зоны содержания суммы рудных минералов достигают 23 кг/м^ на пласт 2.6 м, что близко к промышленным содержаниям для титан-циркониевых россыпей Европейской части России.

Учитывая крайне благоприятные условия для образования комплексных ПИР (периферическое положение по отношению к структурам Балтийского щита, наличие кор выветривания, промежуточных коллекторов и зрелых минералогических ассоциаций в пределах прибрежно-морской зоны палеобассейна) можно прогнозировать наличие промышленных россыпей тяжелых минералов в пределах кембро-ордовикской толщи в юго-восточном направлении под чехлом палеозойских осадков северо-западной части Московской синеклизы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Не смотря на то, что исследование комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов имеет более чем полувековую историю, участниками которой были выдающиеся ученые второй половины XX века, многие вопросы условий образования, морфологии и вещественного состава этих объектов, связанные с геолого-динамическими факторами их формирования, остались за рамками проведенных исследований. Это касается, в первую очередь, признаков, определяющих параметры россыпей на локальном уровне, где до недавнего времени господствовало мнение о примитивной структуре этих россыпных объектов и чисто механическом характере происходящих в них процессов, а в поисково-разведочном плане на уровне россыпных узлов и районов научно-методическое обеспечение часто сводилось к проектированию бурения «по сетке».

Применение новых подходов основано на детальном исследовании гидро- и литодинамики условий концентрирования тяжелых минералов в прибрежно-морских обстановках, математическом моделировании динамики водной среды и поведения в ней обломочных компонентов, реконструкции текгоно-динамических процессов бассейнов россыпеобразования, исследовании фациально-литодинамических

условий формирования современных и ископаемых россыпей, а также происходящих в них вторичных процессов. Это позволило лучше понять ряд особенностей комплексных прибрежно-морских россыпей, детализировать явления, известные ранее в общем виде и дать количественную оценку процессам, которые были исследованы только на качественном уровне.

С точки зрения фундаментальных научных разработок можно выделить следующие результаты:

1. Реконструированы механизмы образования россыпных концентраций в разных фациально-гидродинамических зонах в условиях гидравлической эквивалентности частиц вмещающих отложений и тяжелых минералов.

2. Определена зависимость концентрирования тяжелых минералов от литодинамических обстановок и дана количественная оценка процесса.

3. Установлен характер влияния тектонического режима района россыпеобразования на формирование и сохранность комплексных ПМР.

4. Построена локальная геолого-динамическая модель ископаемых комплексных ПМР тяжелых минералов.

В области решения прикладных задач можно отметить следующие моменты:

1. Знание природных механизмов концентрации тяжелых минералов позволяет разрабатывать поисково-ориентированные модели россыпеобразования в различных лито-фациальных условиях.

2. Выявление наиболее благоприятных для россыпеобразования палеолитодинамических обстановок позволяет осуществлять поисково-ориентированный прогноз россыпной металлоносное™.

3. На основании исследования режима тектонических движений возможно прогнозирование типов и локализации ископаемых россыпей для различных территорий с учетом их формирования и сохранности.

4. Для Зауральского россыпного района и северо-запада Русской платформы дан прогноз на перспективы выявления промышленных комплексных ПМР тяжелых минералов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Лаломов A.B. Прогнозирование параметров прибрежно-морских россыпей II Разведка и охрана недр. 1990. №2. С. 12-13.

2. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Моделирование вдольберегового потока наносов и прогнозирование прибрежно-морских россыпей И Вестник ЛГУ. 1991. вып.З, серия 7. С. 72-75.

3. Лаломов A.B. Дифференциация тяжелых минералов во вдольбереговом потоке наносов и моделирование процессов

прибрежно-морского россыпеобразования // Литология и полезные ископаемые. 2003. №4. С. 361-369.

4. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Определение времени образования Валькумейской прибрежно-морской россыпи // Литология и полезные ископаемые. 2004. №4. С. 369-374.

5. Патык-Кара Н.Г., Печенкин И.Г., Лаломов A.B. Палеодолинные системы: эволюция и минерагения // Разведка и охрана недр. 2007. № 4. С. 11-15.

6. Лаломов A.B. Реконструкция палеогидродинамических условий образования верхнеюрских конгломератов Крымского полуострова // Литология и полезные ископаемые. 2007. №3. С. 298-311.

7. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Прогнозирование динамики техногенных россыпей в береговой зоне моря на основе численного моделирования II Геология рудных месторождений. 2009. № 3. С. 239249.

8. Патык-Кара Н.Г., Лаломов A.B., Бочнева A.A., Федоров О.П., Чефранов P.M. Предпосылки формирования титан-циркониевых месторождений Зауральского россыпного района: региональная геолого-эволюционная модель // Литология и полезные ископаемые. 2009. № 6. С. 598-613.

9. Лаломов A.B., Григорьева A.B., Магазина Л.О. Разработка технологии микропалеофациального анализа для оптимизации поисково-разведочных работ // Разведка и охрана недр. 2010. № 3. С. 11-17.

10. Берто Г., Векслер А.Б., Доненберг В.М., Лаломов A.B. Исследование размывающего воздействия высокоскоростного потока на монолитные образцы скальных и полускальных грунтов // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. 2010. Т.257. С. 10-22.

11. Лаломов А. В., Бочнева A.A., Чефранов P.M., Трофимов В.А. Литолого-фациальное районирование и титан-циркониевая металлоносность Мансийской и Северо-Сосьвинской площадей Зауральского россыпного района // Литология и полезные ископаемые. 2010. №4. С. 370-382.

12. Волков A.B., Злобина Т.М., Лаломов A.B. Самородное золото: типоморфизм минеральных ассоциаций, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований // Геология рудных месторождений. 2010. № 6. С. 572-578.

13. Берто Г., Лаломов A.B., Тугарова М.А. Реконструкция палеолитодинамических условий формирования кембро-ордовикских песчаников северо-запада Русской платформы II Литология и полезные ископаемые. 2011. № 1. С. 67-79.

Публикации в монографиях, сборниках и тезисах конференций

14. Лаломов A.B. Комплексное изучение участка побережья методом меченых частиц // Колыма. 1986. № 8. С. 31-33.

15. Лаломов A.B. Условия образования прибрежно-морских россыпей Чаунской губы. Дис. ... канд. геол.-мин. наук. СПб.: ВНИИОкеангеология. 1992. 129 с.

16. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Диффузионно-конвективная модель прибрежно-морского россыпеобразования при наличии вдольберегового потока наносов // Минерагения Арктики, СПб.: ВНИИОкеангеология. 1994. С. 171-177.

17. Лаломов A.B. Скорость осадконакопления и актуальное время седиментации // Материалы третьего Всероссийского литологического совещания. Москва: Изд-во МГУ. 2003. С. 111-113.

18. Лаломов A.B., Васильев А.Т., Бочнева A.A. Изменение минеральных ассоциаций в вертикальной зональности Бешпагирского россыпного титан-циркониевого месторождения // Минералогические исследования в решении геологических проблем. Материалы Годичного собрания МО РМО. М.:ИГЕМ РАН. 2005. С. 73-75.

19. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Компьютерное моделирование процесса формирования прибрежно-морских россыпей // VII Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле»: Материалы докладов. Т.2. М.: КДУ. 2005. С. 126.

20. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Численное математическое моделирование образования россыпей в береговой зоне моря // Международная конференция «Полезные ископаемые континентальных шельфов». ВНИИОкеангеология. СПб. 2005. С. 55-57.

21. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Изучение динамики техногенных россыпей в береговой зоне моря на основе численного моделирования II XIII Международное совещание «Россыпи и месторождения кор выветривания: факты, проблемы, решения». Пермь, 22-26 августа 2005г. Пермский ун-т. 2005. С. 130-132.

22. Лаломов A.B., Тугарова М.А. Платонов М.В. Эрозионные поверхности в пределах кембро-ордовикской терригенной толщи Ленинградской области // VII Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле»: Материалы докладов. Т.2. М.: КДУ. 2005. С. 140.

23. Патык-Кара Н.Г., Лаломов A.B., Бочнева A.A. Условия формирования Ti—Zr россыпей Ставропольского россыпного района по результатам изучения минеральных ассоциаций // Минералогические исследования в решении геологических проблем. Материалы Годичного собрания МО РМО. М.:ИГЕМ РАН. 2005. С. 97-99.

24. Платонов М.В., Тугарова М.А., Лаломов A.B. Ритмичное строение и пульсационный динамический режим осадконакопления палеозойских песчаников Ленинградской области // VII Международная конференция «Новые идеи в науках о Земле»: Материалы докладов. Т.2. М.: КДУ. 2005. С. 147.

25. Тугарова М.А., Лаломов A.B., Платонов М.В. Трансформация вещественно-генетических параметров терригенных осадков в латеральных и вертикальных рядах фаций II VII Международная

конференция «Новые идеи в науках о Земле»: Материалы докладов. Т.2. М.: КДУ. 2005. С. 153.

26. Лаломов A.B., Бочнева A.A. Предварительные результаты опробования чокрак-караганских отложений Дагестана и перспективы титан-циркониевой россыпной металлоносности. Геология и минеральные ресурсы Южного федерального округа. Сборник научных трудов, Махачкала: ДНЦ РАН. Вып.50. 2006. С. 47-48.

27. Лаломов A.B., Бочнева A.A., Чефранов P.M. Фациальный анализ и перспективы титан-циркониевой россыпной металлоносности западной части ХМАО (участок Мансийский). Совещание «Титан-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения», Москва, ИГЕМ РАН, 13-14 ноября 2006 г. С. 32-35.

28. Патык-Кара Н.Г., Лаломов A.B. Гранулометрические характеристики отложений Ставропольского россыпного района и их связь с металлоносностью. Материалы Четвертого Всероссийского литологического совещания. М: ГЕОС. 2006. Том.1. С. 148-151.

29. Платонов М.В. Лаломов A.B. Терригенная седиментация в эпиконтинентальных бассейнах раннего палеозоя северо-запада Русской платформы. Материалы Четвертого Всероссийского литологического совещания. Том.1 М: ГЕОС. 2006. С. 152-154.

30. Гончаров В.И., Карпенко Л.И, Лаломов A.B. Валькумейское месторождение. Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья. Т. III. Стратегические виды рудного сырья востока России. Под ред. Рундквиста Д.В. ИГЕМ РАН. 2006. Т.З, кн.2. С. 483-514.

31. Лаломов A.B., Бардеева Е.Г., Бочнева A.A., Таболич С.Э. Численное моделирование морфодинамических параметров и литодинамического режима береговой зоны моря II XXII международная береговая конференция «Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря». Южное отделение Института океанологии РАН, Геленджик. 2007. С. 28-32.

32. Лаломов A.B., Бочнева A.A. Фациальная и стратиграфическая минералогическая зональность приуральской части Западно-Сибирской титан-циркониевой россыпной провинции // Минералогические исследования и минерально-сырьевые ресурсы России. Материалы Годичного собрания МО РМО. М.: Государственный геологический музей им. В.И.Вернадского РАН. 2007. С. 48-51.

33. Лаломов A.B. Фациальная модель Мансийского титан-циркониевого россыпного района и прогнозирование параметров россыпной металлоносности // Прогноз, поиски и оценка рудных и нерудных месторождений - достижения и перспективы. Научно-практическая конференция, 20-22 мая 2008 г., Москва, ЦНИГРИ. С. 117119.

34. Лаломов A.B. Изучение взаимоотношения параметров коренного источника и прибрежно-морской россыпи участка

Валькумейский на основе математического моделирования // Конференция «Система: коренной источник - россыпь» Якутск. 27-29 октября 2008 г. ИГАБМ СО РАН. С. 275-281.

35. Лаломов A.B., Берто Г. Экспериментальные исследование размыва консолидированных грунтов водным потоком Н Материалы Пятого Всероссийского литологического совещания. (Екатеринбург, 1416 октября 2008 г.) Том.1 Екатеринбург: ИГГ УрО РАН. 2008. С. 67-69.

36. Лаломов A.B., Бочнева A.A. Фациальная зональность Мансийского титан-циркониевого россыпного района // Материалы Пятого Всероссийского литологического совещания. (Екатеринбург, 1416 октября 2008 г.) Том.1 Екатеринбург: ИГГ УрО РАН. 2008. С. 408-411.

37. Лаломов A.B., Бочнева A.A., Чефранов P.M. Фациальная и стратиграфическая минералогическая зональность Мансийского титан-циркониевого россыпного района и прогнозирование параметров россыпной металлоносности И Международная научно-практическая конференция «Коренные и россыпные месторождения алмазов и важнейших металлов». Судак (Украина). 2008. С.14-18.

38. Берто Г., Вандеберг Н., Изотов В.Г., Ситдикова Л.М., Лаломов A.B. Аналитическое выражение правила Головкинского для зоны взаимоотношения красноцветной и сероцветной формаций казанского яруса Волжско-Камского бассейна // Материалы 2-й Всероссийской научной конференции «Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ». Казань. КГУ. 2009. С. 229-230.

39. Берто Г., Лаломов A.B. Исследование размыва горных пород водным потоком: натурные и экспериментальные исследования // Материалы 2-й Всероссийской научной конференции «Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ». Казань. КГУ. 2009. С.228-229.

40. Лаломов A.B., Берто Г. Палеогидродинамические параметры среды осадконакопление верхнепермского осадочного бассейна Приуралья // Материалы 2-й Всероссийской научной конференции «Верхний палеозой России: стратиграфия и фациальный анализ». Казань. КГУ. 2009. С. 56-57.

41. Лаломов A.B., Бочнева A.A., Чефранов P.M. Фациальная природа продуктивных отложений и оценка россыпной титан-циркониевой металлоносное™ Мансийской и Северо-Сосьвинской площадей ХМАО // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономно округа - Югры. Т.2. Ханты-Мансийск. 2009. С.252-259.

42. Патык-Кара Н.Г., Лаломов A.B. Предпосылки формирования титан-циркониевых месторождений западной части ХМАО: региональная геолого-эволюционная модель II Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономно округа - Югры. Т.2. Ханты-Мансийск. 2009. С. 242-251.

43. Григорьева A.B., Лаломов A.B. Разновидности титановых минералов в палеороссыпи Зауральского россыпного района // Материалы XIV Международного совещания «Россыпи и месторождения кор выветривания: современные проблемы исследования и освоения». Новосибирск: изд-во ООО «Апельсин». 2010. С. 218-221.

44. Лаломов A.B., Бочнева A.A., Григорьева A.B. Палеофациальный анализ продуктивных титан-циркониевых формаций на основе исследования типоморфно-минералических особенностей россыпей // Новые горизонты в изучении процессов магмо- и рудообразования. Материалы научной конференции (ИГЕМ РАН). 8-11 ноября 2010 г. М.: ИГЕМ РАН. 2010. С. 105-106.

45. Лаломов A.B., Григорьева A.B. Фациальная зональность типоморфно-минералогических параметров титан-циркониевых россыпей Зауральского россыпного района // Материалы 8 Уральского литологического совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН. 2010. С. 181— 183.

46. Лаломов A.B., Григорьева A.B., Бочнева A.A., Магазина Л.О. Минералого-фациальные особенности россыпных титан-циркониевых объектов Мансийской площади ХМАО // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономно округа - Югры. Ханты-Мансийск. 2010. Т.2. С. 509-515.

47. Лаломов A.B., Григорьева A.B., Магазина Л.О. Разработка технологии микропалеофациального анализа для оптимизации поисково-разведочных работ на титан-циркониевые россыпи И Материалы XIV Международного совещания «Россыпи и месторождения кор выветривания: современные проблемы исследования и освоения». Новосибирск: изд-во ООО «Апельсин». 2010. С. 367-371.

48. Лаломов A.B., Наумов В.А., Осовецкий Б.М., Голдырев В.В., Брюхов В.Н., Наумова О.Б. Россыпная и «рудная» золотоносность осадочного чехла платформенных областей // Материалы Всероссийской конференции «Самородное золото: типоморфизм, минеральные ассоциации, условия образования месторождений, задачи прикладных исследований». М.: ИГЕМ РАН. 2010. С. 316-318.

49. Макеев А.Б., Дубинчук В.Т., Быховский Л.З., Лаломов A.B., Макеев Б.А. Пижемское титановое месторождение: проблемы генезиса И Материалы XIV Международного совещания «Россыпи и месторождения кор выветривания: современные проблемы исследования и освоения». Новосибирск: изд-во ООО «Апельсин». 2010. С. 417-422.

50. Lalomov A.V. Paleohydrology of Jurassic conglomerate of the Crimean Peninsula II Abstracts of European Geoscience Union. General Assembly. Nice (France). 2004. CD-version.

51. Lalomov A.V., Tabolich S.E. Modeling of processes of coastal submarine placer formation // Proceedings of the Interim IAGOD (International Association on the Genesis of Ore Deposits) Conference, Vladivostok, Dalnauka. 2004. P. 690-693.

52. Lalomov A.V., Tabolich S.E. Modeling of coastal submarine placers formation based on mass balancing technique // International Association for Mathematical Geology Annual Conference 2005: GIS and Spatial Analysis. V.2. Toronto. 2005. P. 1105-1110.

53. Chuiko V.A., Sinkin V.A., Lalomov A.V. Diamond placer deposits of the Krasnovishersk district, Perm Region. Field Trip Guidebook. Moscow: IAGOD. 2006. P. 177-191.

54. Lalomov A.V. Actual Time of Deposition of Cenozoic Submarine Placer-bearing Deposits of Northeast Asia Calculated on the Base of Mathematical Model // International Association for Mathematical Geology Annual Conference 2006: Quantitative Geology from Multiple Sources. Liège, Belgium. CD version. S01-06.

55. Lalomov A.V., Tabolich S.E. Distal alluvial placers of fine cassiterite: mathematical modeling Australian Earth Science Convention 2006. (AESC2006). Extended abstracts. Melbourne. CD version.

56. Lalomov A.V., Tabolich S.E. Technogenic and alluvial placers of fine cassiterite in the Central Chukotka // Proceedings of International Association on the Genesis of Ore Deposits (IAGOD) Conference 2006, Moscow. Abstracts. CD version. 291.pdf.

57. Lalomov A.V., Tabolich S.E. Two-Dimension Diffusion-Convectional Model of Coastal Submarine Placers Formation II International Association for Mathematical Geology Annual Conference 2006: Quantitative Geology from Multiple Sources. Liège. Belgium. CD version. S11-25.

58. Lalomov A.V., Tugarova M.A. Prospects of Ti-Zr placers in the Early Paleozoic epicontinental basin of the NV of Russian Plate //Proceedings of International Association on the Genesis of Ore Deposits (IAGOD) Conference 2006, Moscow. Abstracts. CD version. 029.pdf.

59. Patyk-Kara N.G., Duk-Rodkin A., Baohong Hou, Lalomov A.V. Fluvial palaeo-systems: geological setting, evolution and mineral potential //Proceedings of International Association on the Genesis of Ore Deposits (IAGOD) Conference 2006, Moscow. Abstracts. CD version. 285.pdf.

60. Patyk-Kara N.G., Lalomov A.V. Fluvial palaeo-systems of the Eurasia north: geological setting and minerageny Australian Earth Science Convention 2006. (AESC2006). Extended abstracts. Melbourne. CD version.

61. Lalomov A. Qualitative estimation of alluvial placers of fine cassiterite // International Association for Mathematical Geology Annual Conference 2007: Geomathematics and GIS Analysis of resources, environments and hazards. Beijing, China. Abstracts. CD version.

62. Lalomov A., Berthault G. Determination of actual time of sedimentation of Cambrian - Ordovician sandstones of North-West Russian platform // European Geoscience Union General Assembly 2007 (Vienna, April 16-20, 2007). Abstracts. CD version.

63. Lalomov A.V., Bochneva A.A., Lalomov D.A. Heavy mineral placers of fluvial - lacustrine Oligocene paleosystem of West Siberia plain II

33-rd International Geological Congress. Oslo, August 6-14, 2008. MRD-12. Abstracts. CD version.

64. Patyk-Kara N.G., Lalomov A.V. Dynamic numerical modelling of sea-land interaction in technogeneous landscapes // Proceedings of the Tenth International Symposium on River Sedimentation. (10-th ISRS), Moscow, Moscow State University. 2007. Vol.V. P. 94-97.

65. Patyk-Kara N.G., Lalomov A.V., Bochneva A.A. Interrelation of fluvial-coastal-shallow sea Cenozoic Ti-Zr placer formations of West Siberia (Russia) // International Workshop on fluvial and marine processes of Cenozoic and formation of placers. Centre for Earth Science Studies. Thiruvananthapuram. 2007. P. 35-37.

66. Berthault G„ Izotov V.G., Sitdikova L.M., Lalomov A.V. Features of hydrodynamic regime of Later Permian paleobasins of Russian platform in the zone of facial interrelation // European Geoscience Union General Assembly 2008 (Vienna, April 16-20, 2008). Abstracts. CD version.

67. Berthault G., Izotov V.G., Sitdikova L.M., Lalomov A.V., Akhmetshakirov M.M. Analytical expression of Golovkinskii law with reference to research of Permian strata of Volga - Ural region // 33-rd International Geological Congress. Oslo, August 6-14. 2008. SES-01. Abstracts. CD version.

68. Lalomov A.V., Babu S. Field excursion of IGCP-514 meeting "Fluvial and Marine processes of Quaternary and placer formation" in Trivandrum and Goa, November 2007 // Fluvial palaeo-systems: evolution and mineral deposits. Collected papers. Editors: N.Patyk-Kara, I. Pechenkin, and A. Lalomov. Moscow: VIMS. 2008. P. 132-135.

69. Lalomov A.V., Bochneva A.A. Titanium-zircon placer-bearing Cenozoic fluvial-coastal-shallow sea sedimentary complex of West Siberia (Russia) // Fluvial palaeo-systems: evolution and mineral deposits. Collected papers. Editors: N.Patyk-Kara, I. Pechenkin, and A. Lalomov. Moscow: VIMS. 2008. P. 56-65.

70. Lalomov A.V., Chefranov R.M. Lithostratigraphy of placer-bearing Oligocene formations of West Siberia. 33-rd International Geological Congress. Oslo, August 6-14, 2008. HPS-08. Abstracts. CD version.

71. Bertault, G. Veksler A., Lalomov A. Experimental Research of Erosion of Consolidated Soils by High-speed Water Flow Applied to Paleochannels // Proceedings of 4-th IGCP-514 conference "Fluvial palaeo-systems: Evolution and mineral deposits" (Guilin, China, 14-18 October, 2009). P. 1-4.

72. Bochneva A., Lalomov A., Chefranov R. Statistical Analysis of Mineralogical Characters and Lithological-Facial Zoning of Fluvial System // Proceedings of the 4-th IGCP-514 conference "Fluvial palaeo-systems: Evolution and mineral deposits" (Guilin, China, 14-18 October, 2009). P. 5-9.

73. Chefranov R., Lalomov A., Bochneva A. Transformation of Mineral Parageneses of Oligocene Sedimentation Sysem: Fluvial Paleovalley -Sedimentary Basin of East Sub-Ural District// Proceedings of 4-th IGCP-514

conference "Fluvial palaeo-systems: Evolution and mineral deposits" (Guilin, China, 14-18 October, 2009). P. 10-15.

74. Lalomov A., Bochneva A., Chefranov R. Mathematical Modelling of Forming of Fine Cassiterite Distal Placers in Fluvial Channels // Proceedings of 4-th IGCP-514 conference "Fluvial palaeo-systems: Evolution and mineral deposits" (Guilin, China, 14-18 October, 2009). P. 52-56.

75. Lalomov A. Heavy mineral placers of fluvial-lacustrine Oligocene paleosystem of West Siberia plain. 18-th International Sedimentological Congress, Mendosa, Argentina. 2010. P. 523.

76. Lalomov A., Berthault, G. Laboratory experiments on erosion of consolidated soils by high-speed water flow applied to paleochannels. 18-th International Sedimentological Congress, Mendosa, Argentina. 2010. P. 524.

77. Lalomov A., Grigorieva A. Development of technology of micropaleofacial analysis for optimization of geological exploration on Ti-Zr placer deposits. 18-th International Sedimentological Congress, Mendosa, Argentina. 2010. P. 525.

Фондовые работы

78. Лаломов A.B. Отчет об изучении литодинамики участка Валькумейский. Чаунская ГРЭ ПГО «Севвостгеология». Певек. 1984. 45 с.

79. Макеев А.А. Михайлов В.И, Чемоданова З.В., Лаломов А.В. Отчет о детальной разведке россыпи олова участка Валькумейский (с защитой запасов в ГКЗ СССР). Чаунская ГРЭ ПГО «Севвостгеология». Певек. 1987. 380 с.

80. Патык-Кара Н.Г., Лаломов А.В., Бочнева А.А. и др. Отчет по теме № 10-05-05: «Изучение характера распределения элементного состава и минеральных примесей в зернистом материале товарных концентратов (цирконового, рутилового и ильменитового) и черного шлиха рудных песков Бешпагирского месторождения» по договору с ООО «Техноцентр» ИГЕМ РАН. 2005. 72 с.

81. Патык-Кара Н.Г., Лаломов А.В., Бочнева А.А. и др. Отчет по договору № ХМ-18/05-07 от 01 июля 2006 г. с ФГУП ВИМС по теме: «Разработка критериев локализации и обоснование перспектив комплексных титан-циркониевых россыпей в Зауральском районе Западносибирской плиты (Мансийская и Северо-Сосьвинская площади, ХМАО)». ИГЕМ РАН. 2008. 60 с.

82. Лаломов А.В., Бочнева А.А., Коркошко А.В. и др. Отчет по договору № ХМ-02-09 от 01 августа 2009 г. с ОАО «НПЦ Мониторинг» г. Ханты-Мансийск, по теме: «Прогнозно-поисковое моделирование россыпного поля на базе ГИС-технологий и разработка критериев контроля титан-циркониевой металлоносности в целях оптимизации поисковых работ в пределах Умытьинской площади». ИГЕМ РАН. 2010. 48 с.

Подписано в печать 22.08.11. Формат 60X90/16. Печать цифровая Тираж 150 экз. Заказ № 6

Издательская группа ИГЕМ РАН. 119017, Москва, Старомонетный пер., д.35

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Лаломов, Александр Валерианович

Введение

Глава 1. Основные типы и условия формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

1.1. Общая характеристика и геолого-экономические аспекты

1.2. Литолого-минералогические особенности, состав, источники и.факторы формирования^

1.3. Главные типы комплексных россыпей тяжелых минералов

1.3.1. Россыпи«современных побережий»

1.3.2. Ископаемые россыпи

1.4. Провинции ифайоны комплексных россыпейтяжелых минералов на территории России

1.4.1. Восточно-Европейская мегапровинция

1.4.2. Западно-Сибирская мегапровинция

1.5. Россыпные районы и месторождения, исследованные автором г

1.5.1'. Зауральский россыпной район, Мансийское россыпное поле

1.5.2. Россыпи Ставропольского россыпного района

1.5.3. Кембро-ордовикские песчаники северо-запада Русской платформы

1.5.4. Россыпи побережья юго-западной Индии

1.5.5. Туганское россыпное месторождение

1.5.6.Ордынское.рр.ссыпное„месторрждение

1.5.7. Месторождение Центральное

1.5.8. Малышевское россыпное месторождение

2.1. Актуальность исследования механизмов россыпеобразования в береговой зоне моря и пути решения проблемы

2.2. Особенности гидро- и литодинамики береговой зоны моря

2.3. Два типа россыпных концентраций комплексных 85 прибрежно-морских россыпей

2.4. Моделирование образования, концентраций тяжелых минералов

2.4.1. Условные обозначения:и используемые формулы-гидродинамики 92'

2.4.21. Вывод формул неразмывающей придонной скорости: на негоризонтальной поверхности дна

2.4.3.0бразование россыпных концентраций в литоральной зоне/

214:4\Образование россыпных концентраций в сублиторальной,зоне«

Глава.3! Моделирование вдольберегового потока наносов:и< влияние литодинамических.режимов.на процессы концентрирования'тяжелых минералов

3.1. Создание модели вдольберегового потока наносов и концентрации в нем россыпеобразующих минералов^по методу «баланса масс»

3.2. Проверка.адекватности модели

3.3. Геологическая интерпретация коэффициентов модели'

3.4. Оптимальные параметры литодинамических факторов россыпеобразования

•Рлава-4г-Тектонические'режимы-областей.россыпео,браз,ования и' . их влияниегна структуру, состав, локализацию и условия сохранности ископаемых комплексных прибрежно-морских росыпей^

4.1. Численное математическое моделирование россыпеобразования в условиях.различных тектонических режимов и интерпретация полученных данных

4.2. Влияние тектонического режима на структуру россыпей Зауральского россыпного района

Глава 5. Обобщенная локальная прогнозно-ориентированная геолого-динамическая модель комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов

5.1. Гидродинамический фактор

5.2. Литодинамический фактор

5.3: Структурно-динамический фактор.

5.4: Тектонический режим бассейна россыпеобразования

5.5. Взаимоотношение и взаимосвязь, выделенных факторов,

Глава 6. Методытрименения разработанной модели на практике-и'прогнозирование ископаемых комплексных прибрежно-морских россыпей на территорииРоссии;

6.1. Определение входящих в модель, факторов в условиях: реальных-геологических объектов

6.2. Разработкашетодики фациального1анализа по типоморфным^признакам россыпеобразующих минералов и. прогнозирования технологических свойств россыпныхфуд;

6:2-1. Основные типоморфныепризнаки минералов комплексныхтрибрежно-морских россыпей

6.2.2. Минеральные ассоциации как показатель направленности россыпеобразовательного процесса

6.2.3. Создание Базььданных типоморфных свойств? минераловжомплексных прибрежно-морских россыпей

6.2.4. Типоморфные свойства россыпеобазующих минералов и характер минеральных ассоциаций как

1^аторс}з щ^и ал ь но й ^ ри род ы^оо;ырей, технологических свойств

6.3. Прогнозирование ископаемых комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов"

Современное состояние и проблемы исследования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

Анализируя1 историю изучения, и современное состояние-проблемы комплексных прибрежно-морских россыпей (ПМР) тяжелых минералов; являющихся^для промышленности основным источником, в первую очередь, титанового ^циркониевого сырья, а также ряда других попутных минералов, можно выделить следующее: мировое промышленное освоение и сопутствующее ему научное изучение комплексных ПМР началось с россыпей, расположенных, на современных океанических побережьях. Австралии, Индии, Северной Америки, юго-восточной^ Африки*- и^ Бразилии (Меро, 1969). Исследования'комплексных ПМР" в бывшем СССР начались в*50-е годы XX века с поисков аналогов этих месторождений на, побережьях прилегающих внутренних и окраинных морей; но не увенчались сколько-нибудь серьезными успехами! из-за отсутствия необходимых природных предпосылок для формирования комплексных ПМР (Атлас ., 2004).

И только* в пределах древних аналогов этих россыпей - в прибрежно-морских фациях палеобассейнов Восточно-Европейской и Западно-Сибирской платформ, был. выявлен целый^ ряд? крупных и перспективных месторождений,нто^послужило^созданию-.сырьевоЙ1 базы комплексных ПМР (Древние., 1977). Специфика российских месторождений, состоит в том; что все известные у нас промышленные месторождения относятся к категории ископаемых россыпей, и это накладывает отпечаток на* методы их научного изучения, геологоразведочных и эксплуатационных работ.

Трудами А.А.Малышева, С.И. Гурвича, A.M. Болотова, Г.С. Момжи, С.Н. Цимбала, Ю.А. Полканова, В.А. Даргевич, Л.Н. Казаринова, В.А. Блинова, Н.В. Хмара, А.П. Сигова, H.A. Шило, Н.Г. Патык-Кара, Л.З. Быховского, Л.П. Тигунова, A.A. Кременецкого, А.Д. Савко, Л.П. Рихванова, Г.В. Нестеренко, Н.И. Бойко, И.Ф. Рудянова, B.C. Доля и многих других^ исследователей- были хорошо проработаны и решены проблемы, контроля' металлоносности комплексных ПМР на- историко-геологическом» и* региональном: структурно-тектоническом-уровне. Был выявлен региональныйхарактер^ источников россыпеобразующих* минералов w принадлежность бассейнов россыпеобразования к шельфовым морям пассивных континентальных окраин^ w внутренним крупным, озерно-морским водоемам. Установлена приуроченность россыпей к главным эпохам развития^ кор глубокого химического выветривания, связь« с зонами' гумидного» тропического и субтропического литогенеза, в- результате чего в бассейны осадконакопления поступали большие объемы химически! зрелого выветрелого обломочного материала. Исследователями была отмечена приуроченность россыпей*к*сводово-купольным« структурам осадочного'чехла'платформ и важное* значение устойчивых, литодинамических процессов- для образования крупных промышленных^ россыпей.

В, плане пространственного размещения россыпей к настоящему времени путем анализа имеющейся геологической информации, и сделанного на основе этого прогноза были определены мегапровинции, провинции- и россыпные районы распространения месторождений, и россыпепроявлений устойчивых к выветриванию и транспортировке тяжелых минералов. С точки зрения региональной, геологии и минерагении комплексных ПМР тяжелых минералов обобщающим фундаментальным трудом стала последняя книга Н.Г.Патык-Кара

Минерагения россыпей» (М.:ИГЕМ РАН, 2008), которая подытожила результаты этого этапа исследований.

Выявленные закономерности относились к объектам ранга мегапровинций, провинций' и россыпных районов. В тоже время, условия, определяющие локализацию? и параметры россыпей; в пределах россыпных зон; узлов, полей и отдельных месторождений изучены в недостаточной! степени: Конкретные: механизмы! формирования повышенных» россыпных концентраций при? одинаковой! крупности; вмещающих отложений: и полезного компонента практически не исследованы? не определены причины формирования различных фациальных типов комплексных: ПМР, отсутствует количественная оценка связи россыпной металлоносности с; литодинамическими параметрами прибрежной части, акватории, не выявлена связь неотектонических режимов зон россыпеобразования с условиями, формирования, захоронения и сохранности древних россыпей, не изучен вопрос типоморфизма и вторичных изменений россыпеобразующих. минералов в зависимости от литолого-фациальных условий образования и; постседиментационной истории этих:месторождений, не разработана локальная-геолого-динамическая поисковогориентированная модель ископаемой комплексной: ПМР тяжелых минералов.

Все это привело к тому, что сегодня при достаточно хорошо исследованных? россыпеконтролирующих факторах регионального масштаба, условия? и процессы локального контроля россыпной металлоносности, а* также; процессы»; вторичных изменений россыпеобразующих минералов изучены в недостаточной степени; отсутствует модель образования россыпных концентраций! в условиях одинаковой« гидравлической крупности частиц тяжелых минералов и вмещающих отложений: .

Предметом исследования диссертационной работы являются комплексные прибрежно-морские россыпи тяжелых минералов, состоящие преимущественно из группы титановых минералов (ильменита, титаномагнетита, лейкоксена; рутила) и циркона, характеризующихся высоким показателем гипергенной устойчивости (Шило, 2002; Elsher, 2005); в переменных количествах присутствуют монацит, устойчивые алюмосиликаты; (дистен и силлиманит); брукит, сфен- гранаты и некоторые другие: минералы; накапливающиеся в< осадках в результате процессов гипергенеза и седиментогенеза; В ряде случаев отмечается присутствие тонкого и мелкого золота (Матвеева и др., 2006) и алмазов (Черешинский, 2006). В геологической литературе эти месторождения известны также под названиями- титано-циркониевые: россыпи; редкометалльно-титановые россыпи, heavy/ mineral placers^ mineral sands. Каждое: H3i этих; названий! отражает одну из особенностей* этого вида полезных ископаемых. Автор выбрал название комплексные прибрежно-морские россыпи тяжелых минералов исходя из следующих соображений: а)? вещественный аспект - комплексный характер этих; месторождений. Кроме главных рудных компонентов (ильменита^ рутила, лейкоксена и циркона) в этих россыпях часто присутствуют устойчивые алюмосиликаты (ставролит, дистен и силлиманит), монацит, гранаты, тонкое и мелкое золото, в ряде россыпей обнаружены мелкие алмазы. Помимо тяжелых минералов промышленную значимость имеют кварц, глауконит и фосфаты, которые иногда достигают до. 40 % от балансовой стоимости месторождения^(Быховский и дрм 1997); б) генетический аспект - россыпи данного типа образуются преимущественно в прибрежно-морских обстановках; известные россыпи аллювиального и дюнного комплексов, как правило, связаны с переработкой прибрежно-морских отложений; в) исторический аспект — в последних работах ведущих специалистов в области изучения этого вида полезных ископаемых -Н.Г.Патык-Кара и Л.З.Быховского используется именно это название; автор, относя себя к ученикам Наталии Георгиевны, считает своим долгом использовать принятую ею терминологию (Словарь ., 1985);

Отличительной особенностью вещественного, состава? комплексных ПМР тяжёлых минералов является- хорошая сортированность; вмещающего средне-мелкопесчаного? — крупноалевритового материала? и мелкие размеры полезных компонентов: тяжелые: минералы содержатся: в классе крупности 0.25-0!05шм: В результате длительного ишногоэтапного^сосуществования в ходе процессов седиментогенеза тяжелые минералы и обломочные частицы вмещающих пород обладают одинаковой гидравлической; крупностью (скоростью падениям в водной среде);, что вov многом определяет специфику процессов образования этого типа россыпей;

Актуальность работы

Изучение комплексных ПМР тяжелых минералов, являющихся основным источником титан-циркониевого сырья - одно из важных направлений геологических исследований, обеспечивающих как общее' развитие наук о Земле, так-и расширение минерально-сырьевой базы, определяющей экономическое развитие страны.

Титан, являясь одним из наиболее распространенных химических элементов; как по содержанию в земной коре, так^ т по наличию минералов.этого металла в разнообразных горных породах, относится к стратегическим; видам сырья: Благодаря хорошему, сочетанию механических и технологических свойств и высокой коррозионной стойкости^ титан» находит широкое применение в самых различных отраслях промышленности* (авиакосмической; химическом и: нефтяном 9 машиностроении, черной и цветной металлургии и др.), обуславливая тем самым показатель уровня экономического развития и обеспечения обороноспособности страны. Для производства металлического титана и его сплавов используются высокотитанистые (56-65% ТЮ2) ильменитовые концентраты, с минимальным содержанием шлакообразующих оксидов (Si02, Al203, МдО и др.), а также рутиловые концентраты. Этим* требованиям соответствует сырье из комплексных прибрежно-морских россыпей [Быховский, Зубков, 1996; Быховский и, ДР., 2001].

Цирконий используется для производства« стойких огнеупоров, керамики, глазури* высокой степени белизны, в металлургической промышленности* он применяется для улучшений качества сплавов. Цирконовые концентраты являются единственным источником получения редкого элемента гафния(Осокин,и<др., 1997). Применение циркония в ядерной> энергетике, оборонной и других отраслях промышленности послужило основанием для отнесения его к стратегическим видам минерального сырья (Распоряжение Правительства № 50 от 15И0.1997 г). Цирконий практически« не образует собственных месторождений, основные промышленные запасы, как в России, так и за рубежом, связаны с комплексными прибрежно-морскими россыпями (Easing., 2004).

Проблема обеспечения отечественной промышленности титановым и циркониевым сырьем остается одной из актуальных минерально-сырьевых проблем России (Чуприна, Чайкин, 2006). В настоящеевремяпотребности России в стратегическом титанциркониевом сырье практически полностью обеспечиваются импортными поставками. По экспертным оценкам- и прогнозам российских ученых (Быховский и др., 1998; Быховский, Тигунов, 2006), к 2015-2020 годам5России ежегодно потребуется не менее 600 тыс. тонн ильменитового и до, 100 тыс. тонн циркониевого концентрата; монацитосодержащие россыпи могут стать основой ториевой энергетики (Рихванов, 2001). Имеющиеся на балансе месторождения не удовлетворяют промышленность по ряду экономических и технологических показателей, поэтому изучение закономерностей формирования комплексных ПМР и оптимизация на-, основе этого поисков и разведки новых месторождений является важной научной, экономической и стратегической задачей:

В первую очередь,это касается определения^факторов локального контроля- россыпной« металлоносности и выявления, механизмов* образования промышленных россыпных концентраций* и, тектонических режимов, что определяет структуру комплексных ПМР' и-закономерности их сохранности в ископаемом*» состоянии: Это необходимо для создания поисково-ориентированной модели месторождения комплексных ПМР: установление гидродинамических механизмов образования4 повышенных* россыпных- концентраций и литодинамических- условий, оптимальных* для проявления- этих механизмов; а также' структурно-тектонических обстановок, благоприятных для формирования и сохранности комплексных ПМР промышленного масштаба.

В области исследования типоморфных особенностей и вторичных изменений россыпеобразующих минералов необходимо выявление зависимости- этих параметров от фациально-литодинамических ч условий бассейнов осадконакопления, что позволит реконструировать в прогнозных целях палеофациальные1 условия- россыпеобразования по микрокомпонентамроссыпей (Ра1ук-Кага е! а1., 2006).

Цел ь5 работы

Основной целью работы является определение факторов локального прогноза и создание на их основе локальной поисковоориентированной геолого-динамической модели месторождения аллохтонных комплексных ПМР тяжелых минералов.

Поскольку существование россыпных месторождений с промышленными параметрами определяется не только абсолютным значением отдельных факторов, но, в первую очередь, их взаимосвязью' и. оптимальным сочетанием на отдельных этапах развития процесса формирования: россыпей; решение? задач-локального5 прогнозирования комплексных ПМР представляется', возможным, на основании изучения динамических, факторов россыпеобразования^ различной; природы (гидро- и литодинамических, локально-структурных, и режимно- тектонических). В> пределах выявленных крупных россыпеобразующих, областей фанга провинций-и районов; существование которых контролируется региональной тектонической- структурой; геологическим строением, историей, развития и палеоклиматом, конечное образование и локализация россыпных тел и, месторождений происходит только при. оптимальном* соотношении локальных геолого-динамических*условий.

Моделирование этих факторов, определение характера иж взаимодействия * и. оценка оптимального- для- формирования россыпей* соотношения интенсивностей различных геолого-динамических' процессов, а также применение установленных закономерностей, для, оптимизации геологоразведочных работ является основным* содержанием данной диссертационной работы.

Основные задачи исследования:

- выяснение условий, № механизмов формирования повышенных россыпных концентраций в» различных» фациально-гидродинамических условиях;

- исследование влияния: литодинамических- обстановок на параметры, структурой локализацию россыпных объектов;

- построение локальной прогнозно-ориентированной геолого-динамической модели месторождения комплексных ПМР тяжелых минералов' для различных фациальных И' литодинамических зон бассейнов россыпеобразования;

- определение способов^ формализации геолого-динамических факторов* россыпеобразования и применения разработанной модели, в практических прогнозных целях.

Научная новизна

- выявлен» механизм, образования россыпей двух фациальных^ типов (пляжевого.и мелководного» морского) в условиях эквивалентных гидравлических крупностей< частиц вмещающих осадков, и* россыпеобразующих компонентов;

- дана количественная оценка взаимосвязи! литодинамических параметров бассейна с характеристиками россыпной металлоносности;

- установлено влияние тектонического режима* области россыпеобразования на параметры ископаемых комплексных ПМР* тяжелых минералов;

- определены характерные типоморфные особенности и вторичные изменения россыпеобразующих минералов в различных фациальныхзонахбассейна^ россыпеобразования; полученные закономерности использованы для разработки методики реконструкции, палеофациальных условий россыпеобразования в прогнозно-поисковых целях.

- разработана поисково-ориентированная геолого-динамическая модель комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов

13 и предложены методы формализации геолого-динамических факторов россыпеобразования для применения разработанной модели в практических условиях геологоразведочных работ.

Защищаемые положения

1. Формирование двух генетических типов россыпей -литорального (пляжевого) и сублиторального (мелководного) обуславливается двумя различными механизмами концентрирования! тяжелых минералов.

2. Наиболее благоприятными« для образования комплексных прибрежно-морских россыпей являются участки аккумулятивных побережий; где в результате замедления. вдольберегового потока наносов и* многократной переработки обломочного материала* происходит устойчивое обогащение и накопление тяжелых минералов.

3. Режим неотектонических движений» в« пределах локальных сводово-купольных поднятий осадочного чехла, контролирует локализацию россыпевмещающих структур и. определяет морфологические параметры, состав и* сохранность ископаемых комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов.

4. Создание локальной, поисково-ориентированной геолого-динамической* модели ископаемой комплексной прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов дает возможность определять локализацию объекта и характер россыпной металлоносности разведуемых территорий, устанавливать наиболее перспективные параметры* поисково-разведочной сети и прогнозировать, качество россыпных концентратов.

Фактический материал

Материалы для диссертационной работы, были собраны при проведении исследований комплексных прибрежно-морских россыпей

14 тяжелых минералов России - древних погребенных титан-циркониевых россыпей и россыпепроявлений Восточно-Европейской и ЗападноСибирской россыпных мегапровинций, а также современных россыпей побережья Каспийского моря (Дагестан) и юго-западного побережья Индии.

Исходными материалами для диссертации послужили8 результаты собственных полевых, лабораторных' и? экспериментальных работ, собранные при» участии1 автора- во время проведения совместных^ исследований с организациями: ООО- НПП «Техноцентр»> w «Севкавказгеолсъемка» (Ставропольский1 край), Институтом^ Геологии, Дагестанского научного центра (г. Махачкала), НПЦ «Мониторинг» (г. Ханты-Мансийск), ОАО* «Центральная геофизическая экспедиция» (г. Новосибирск), кафедрой литологии, морской и нефтяной, геологии геологического ф-та СПбГУ (г. Санкт-Петербург) и-кафедрой полезных ископаемых КГУ (г. Казань).

По тематике исследования современных титан-циркониевых россыпей Индии в> рамках проекта IGCP-514 и программы двустороннего научного обмена- между* Индийской-, национальной академией наук (INSA) и Российской академией наук, совместно с-департаментом Морской геологии* и геофизики Университета науки-и технологии (г. Кочин), Центром^ изучения наук о Земле (Centre for Earth Science Studies) (г. Тривандрум) и* Национальным океанографическим» институтом (г. Панаджи) было проведено исследование россыпных прибрежно-морских месторождений^ тяжелых минералов Чавара, (штат Керала); Манавалакуричи (штат Тамилнаду) и Ковалам-бич (штат Гоа).

Методика исследований

На стадии полевых работ производилось изучение естественных обнажений и искусственных горных выработок, керна скважин колонкового бурения, при этом основное внимание уделялось описанию текстурно-литологических характеристик' отложений; что в дальнейшем легло в основу палеофациальных; реконструкций бассейна^ россыпеобразования;

При изучении современных россыпей исследовалась морфология-береговой зоны и; если это; было- возможно; подводного мелководья? производилось описание донных и внутрислоевых текстур, что служило: основой реконструкции литодинамики побережья.

На лабораторной- стадии изучался5 гранулярный! минеральный? w химический состав осадков в целом и, в особенности; тяжелой; фракции. На? стадии» специальных минералогических исследований с; помощью; как оптического; так и сканирующего электронного микроскопа изучался типоморфизм основных россыпеобразующих минералов; химический состав* основной массы и микровключений изучался с использованием микрозондового анализа.

Исследования образцов выполнены на сканирующем электронном микроскопе JSM-5610LV (Япония) в отраженных электронах; (BSE СОМРО), отображающих контраст в зависимости от среднего атомного номера элемента: Электронный микроскоп оснащен энергодисперсионным аналитическим спектрометром INGA-Energy 450 (Великобритания), который- позволяет проводить качественный и ■полуколичественныйганализ-с-рельефных-об|эазцовг-и-количеетвенныи1. анализ с: полированных образцов для определения всех элементов-тяжелее углерода (исключая азот) в точке с локальностью от 7 mkm для легкой матрицы и до 1 mkm для матрицы с большим средним атомным номером; а также проводить количественный анализ по площади образца. Количественный и полуколичественный анализ осуществляется по процедуре PhyRoZ, являющейся стандартной программой энергодисперсионного анализатора INCA, с использованием встроенного набора эталонов.

Для обработки результатов исследований широко применялись методы статистического и динамического (аналитического и численного) моделирования.

Публикация результатов; исследования ш апробация работы

По теме диссертации^ опубликовано 77 печатных работ и 5 фондовых, в том числе 13 в журналах, рекомендованных-ВАК.

Основные положения работы докладывались на 19 международных совещаниях: Interim IAGOD Conference (Россия,

Владивосток, 2004), European Geoscience Union, General Assembly

Nice, France, 2004), № Международной- конференции «Новые идеи в^ науках о Земле» (MFPH, Москва, 2005), Международной конференции

Полезные ископаемые континентальных шельфов»

ВНИИОкеангеология, Санкт-Петербург, 2005), XWI Международном совещании «Россыпи! и месторождения кор выветривания: факты, проблемы; решения» (Пермский ун-т, Пермь, 2005), International

Association for Mathematical Geology Annual. Conference 2005: GIS and

Spatial Analysis (Canada, Toronto. 2005), International Association^ for

Mathematical Geology, Annual »Conference 2006: Quantitative Geology-from

Multiple—Sources;—(Liège,—Belgium,—2006),Australian^EarthScience

Convention AESC-2006 (Australia, Melbourne, 2006), International

Association on the Genesis of Ore Deposits (IAGOD) Conference (Россия,

Москва, 2006), XXII Международной береговой конференции

Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной^ зоны моря» (Южное отделение Института океанологии РАН, Геленджик,

2007), International Association for Mathematical Geology Annual Conference 2007: Geomathematics and GIS Analysis of resources, environments and hazards (Beijing, China, 2007), European Geoscience Union General Assembly 2007 (Vienna, Austria, 2007), 10-th International Symposium on River Sedimentation (10-th ISRS), (Московский Государственный Унивенрситет, Москва, 2007), International Workshop on Fluvial, and Marine Processes of Cenozoic and Formation of Placers (Centre for Earth Science Studies, Thiruvananthapuram; India, 2007); 33-rd-International Geological1 Congress (Oslo; Norwey, 2008), Международной* научно-практической^ конференции «Кореннь^ и, россыпные месторождения алмазов и важнейших металлов» (Судак, Украина;

2008), 4-th IGCP-514" conference "Fluvial palaeo-systems: Evolution and mineral deposits" (Guilin, China, 2009), XIV Международном, совещании «Россыпи^'месторождения кор выветривания; современные проблемы, исследования и освоения» (ИГМ'СО? РАН, Новосибирск, 2010), 18-th International Sedimentological Congress (Mendosa; Argentina, 2010), a: также многочисленных, российских' И' региональных конференциях. Автор являлся1 руководителем, w ответственным? исполнителем по, 4 проектам НИР и 4 грантам.РФФИ.

Практическая ценность

В рамках договора с ФГУП ВИМС по теме: «Разработка критериев локализации и обоснование перспектив комплексных титано-циркониевы* россыпей в Зауральском районе Западно-Сибирской ■Плиты(МансийскаяИ1Северо-Сосьвинская площади. XMAQ)» было проведено литолого-фациальное районирование перспективных площадей, даны рекомендации по дальнейшему направлению геологопоисковых работ и разработано «Методическое руководство по полевому изучению текстур осадочных пород при проведении поисковых работ на титано-циркониевые россыпи».*

Разработанная в рамках договора с ОАО «НПЦ Мониторинг» Департамента по нефти, газу и минеральным ресурсам ХМАО-Югры по теме «Прогнозно-поисковое моделирование россыпного поля на базе ГИС-технологий и разработка критериев контроля титан-циркониевой металлоносности в целях оптимизации поисковых, работ в пределах Умытьинской площади» и Государственного контракта №12/08:49(37000:08.000053) от 10:12:08 г., литолого-фациальная?. модель образования комплексных ПМР тяжелых минералов; была? применена при. прогнозировании, параметров олигоценовых' россыпей' Зауральского россыпного района Западно-Сибирской россыпной, мегапровинции. По результатам- этих исследований были сделаны, рекомендации по проведению, поисково-разведочных, работ на Мансийской площади, ХМАО. Сделанный прогноз- подтвердился, выявлением на участке: Умытьинский' россыпных объектов, параметры которых близки к промышленным.

В1 рамках этого же проекта совместно с Институтом> космических, исследований- РАН« разработана, авторская, программа обработки* данных, поисково-разведочных работ «ГЕОРЕДАКТОР», позволяющая обрабатывать результаты . опробования горных выработок, строить геологические разрезы и производить подсчет запасов россыпных месторождений.

Предложена разрабатываемая; методика, палеофациального анализа по типоморфным характеристикам россыпеобразующих компонентов, что дает возможность определять локализацию россыпных объектов^ и характер металлоносности разведуемых территорий, выделять наиболее перспективные участки и рационально распределять и. использовать объемы геолого-разведочных работ. Возможность определения фациальной природы россыпевмещающих отложений' на основе ограниченной геологической, информации особенно важна,при изучении погребенных россыпей по керну скважин,

19 когда текстурные особенности отложений, применяемые при традиционном фациальном анализе, не могут быть исследованы в необходимом объеме.

В пределах кембро-ордовикских терригенных отложений северо-востока Русской платформы установлена? структура минеральных полей титан-циркониевых минералов и определены литофациальные зоны; перспективные нашыявление титан-циркониевых россыпей:

В рамках договора* с. ООО «Техноцентр» по? проекту «Геологическое; изучение южной; части; Бешпагирского месторождения? титаногциркониевых песков» (2005 г.) проанализирована1 литолого-минеральная структура россыпного поля в пределах Бешпагирского месторождения и Ставропольского россыпного» района в целом: Установлена технолого-минералогическая^ зональность района и прослежена пространственная; изменчивость степени; вторичных изменений ильменитовых концентратов в контуре Бешпагирского месторождения.

Структура работы

Диссертационная работа состоит из;введения; 6 глав, заключения^ и содержит 293 страницы текста, 75 рисунков и 11 таблиц. Список литературы включает 267 наименований.

В главе 1 дается описание объекта исследований - современных и; ископаемых комплексных ПМР, их морфоструктурных, фациальных, литодинамических и литолого-минералогических особенностей^

В~главе~2~исследуется-гидро-и-литодинамика1Прибр.ежногМорской зоны россыпеобразованияг и; описываются механизмы концентрации тяжелых минералов в различных динамических зонах.

В главе 3 рассматривается математическая модель вдольберегового потока наносов; исследуется влияние разных литодинамических режимов на процессы. концентрирования тяжелых

20 минералов и определяются оптимальные условия для образования комплексных ПМР. j В главе 4 моделируются тектонические режимы областей россыпеобразования и определяется их влияние на структуру, состав,

I локализацию и условия сохранности ископаемых комплексных ПМР. j В главе 5 приводится обобщенная локальная прогнозно* ориентированная геолого-динамическая модель/ месторождения j комплексных- ПМР* тяжелых минералов^ для различных фациальныж и* $ литодинамических зон'бассейнов россыпеобразования, а также даются рекомендации по ее практическому,использованию. t

В главе 6 изложены методы,применения разработанной модели4

4 на практике и- дается прогноз ископаемых комплексных, прибрежнок ч морских россыпей в пределах исследованных россыных районов и t провинций. i

Благодарности

1 I ь

Автор считает своимдолгом-выразить искреннюю благодарность, t (к огромному сожалению, уже ушедшим от, нас): своему отцу, геологу с

40-летним, стажем; первооткрывателю золотых и, оловяных месторождений Колымы, Лаломову« Валериану Александровичу, первому учителю в геологии'. - профессору Николаю Васильевичу Логвиненко, академику Николаю, Алексеевичу* Шило, с которым* автору посчастливилось обсудить некоторые вопросы диссертации,, и^ профессору^ Наталии Георгиевне Патык-Кара, которая- помогла определить основное направление данной работы. Большое спасибо член-корреспонденту PAHi Юрию Григорьевичу Сафонову, докторам геолого-минералогических наук Б.А.Богатыреву, Ю.Ю.Бугельскому, Л.З.Быховскому, А.В.Волкову, Ю.О.Г аврилову, А.А.Кременецкому, К.В.Лобанову, В.А.Наумову, О.Б.Наумовой, В:М.Новикову, И.Г.Печенкину, В.Н.Холодову, В'.И.Черкашину, И.А.Чижевой, кандидатам геолого-минералогических наук А.А.Бочневой,

A.В.Григорьевой, В.Г.Изотову, Л.И.Исаковой, А.В.Коркошко,

B.У.Мацапулину, Л.М.Ситдиковай, Л.В.Спорыхиной, М.А.Тугаровой, Р.М.Чефранову за творческое сотрудничество, конструктивную критику, полезное обсуждение материалов и помощь в проведении исследований. Спасибо сотрудникам НПЦ «Мониторинг» (г. Ханты-Мансийск) О.П.Федорову, В.И.Кудрину, В.А.Трофимову, НПП «Техноцентр» (г. Есентуки) А.Т.Васильеву, доценту каф. литологии СПбГУ М.В.Платонову, старшему исследователю Центра исследований наук о Земле (Centre for Earth Science Studies), Индия, Сурешу Бабу за помощь в проведении полевых работ.

Отдельное спасибо моему другу и коллеге С.Э.Таболичу и почетному председателю французского отделения Международной ассоциации седиментологов Ги Берто.

1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПРИБРЕЖНО-МОРСКИХ РОССЫПЕЙ

ТЯЖЕЛЫХ МИНЕРАЛОВ

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Лаломов, Александр Валерианович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Не смотря на то, что исследование комплексных прибрежно-морских россыпей (ПМР) тяжелых минералов имеет более чем полувековую историю, участниками, которой были выдающиеся, ученые второй половины XX века, многие вопросы условий образования, морфологии и. вещественного состава- этих объектов, связанные с: геолого-динамическими* факторами их, формирования,1 остались за рамками проведенных исследований: Это касается, в первую очередь, признаков, определяющих параметры россыпей на локальном уровне, где до недавнего времени господствовало мнение о примитивной структуре этих россыпных объектов* и> чисто механическом- характере происходящих в них процессов; а в поисково-разведочном плане на уровне-россыпных узлов и* районов научно-методическое обеспечение часто сводилось к проектированию бурения «по сетке».

Примененные новые подходы, основаны- на детальном исследовании гидро- и? литодинамики* условий; концентрирования, тяжелых минералов- в прибрежно-морских обстановках, математическом моделировании динамики, водной среды, поведения1 в ней. обломочных компонентов и тектоно-геодинамических процессов бассейнов' россыпеобразования, изучении, фациально-литодинамических условий формирования современных и ископаемых россыпей; также происходящих в них вторичных процессов. Это позволило лучше понять ряд особенностей комплексных прибрежно-.морских-россыпей^детализировать явления, известные ранее в общем виде и дать количественную оценку, процессам, которые были исследованы только на качественном уровне.

Материал для исследования был собран автором при проведении работ на территории Восточно-Европейской и Западно-Сибирской мегапровинций ископаемых комплексных ПМР тяжелых минералов, а

265 также на россыпях современных побережий Каспийского моря (Дагестан) и юго-западной Индии (штаты Гоа, Керала, Тамилнаду). Детальные материалы по составу и строению современных и ископаемых титан-циркониевых россыпей Австралии были собраны из опубликованных научных источников, а также получены- от австралийского коллеги, ведущего геолога Primary Industries and Resources South Australia (PIRSA) д-ра Баохонга Xoy(Dr. Baohong.Hou).

Исследование процессов^ эрозии, транспортировки» и отложения-осадков на основании?анализа,уравнений движения наносов, детально разработанных* в области« гидродинамики и^ инженерной геологии, дало-возможность выявить механизмы концентрации, тяжелых минералов в условиях хорошей- сортировки; т близкой гидравлической- крупности (скорости падения в водношсреде)» вмещающих нерудных отложений и полезного компонента. Концентрирование тяжелых» минералов в прибрежной зоне происходит за* счет существенной разницы срывающих скоростей частиц кварца, и. тяжелых минералов при движении наносов путем* качения« и волочения. При возрастании скорости потока1 все частицы^ переходят во взвесь и россыпные концентрации разрушаются. На, основании этого автором сделан вывод, что образование россыпей титан-циркониевых минералов происходит в> узком диапазоне придонных скоростей потока между началом, движения легких частиц и переходом во взвесь тяжелых минералов.

Различия5 двух типов« концентраций тяжелых минералов в прибрежно-морских россыпях (пляжевого литорального и мелководно-морского сублиторального) объясняются не только приуроченностью россыпеобразования к разным фациально-литодинамическим зонам и интенсивностью в них гидродинамических процессов, но и различными механизмами концентрации тяжелых минералов. На пляже концентрации возникают за, счет возвратно-поступательного

266 волноприбойного потока, на мелководье - за счет сепарации осадков по удельному весу в условиях грядовой формы движения наносов.

Характер гидродинамики бассейна определяет преобладающий в его пределах тип россыпей (литоральный или сублиторальный).

Построение модели образования россыпных концентраций в условиях вдольберегового потока наносов показало, что наиболее благоприятными * являются условия аккумулятивных побережий при1 подходе- ветрововолновой составляющей по нормали к берегу. В^ зависимости от соотношения срывающих скоростей5 для частиц* полезных» минералов и вмещающих, пород происходит (в наиболее благоприятных обстановках - многократное) увеличение содержания* россыпеобразующих- минералов в, активной зоне пляжа и подводного берегового склона, что приводит к образованию крупных и суперкрупных месторождений. Литодинамические: условия, побережья были, формализованы, для получения количественной оценки и прогноза параметров комплексных ПМР тяжелых минералов.

В прибрежно-морских условиях при наличии мощного, и устойчивого вдольберегового потока наносов* структурно-седиментационными ловушками россыпей становятся * участки изменения направления береговой линии, где происходит торможение потока^ наносов, аккумуляция материала и его интенсивное обогащение в условиях подхода волнения субнормально к берегу. Подобная* ситуация характерна для крупных промышленных россыпей тяжелых минералов современных.побережий и палеобассейнов.

-Моделированиепроцессатрансформации* и перехода в ископаемое состояние комплексных ПМР в условиях различных тектонических режимов позволяет учитывать тектонический фактор для» прогнозирования параметров ископаемых россыпей. Для оценки влияния, тектонических движений' в области россыпеобразования на структуру россыпных полей и месторождений- была применена динамическую модель прибрежно-морской россыпи тяжелых минералов.

С точки зрения фундаментальных научных разработок можно выделить следующие результаты:

1. Реконструирован механизм образования россыпных концентраций в условиях гидравлической эквивалентности- частиц вмещающих отложений и тяжелых минералов.

2. Определена зависимость концентрирования; тяжелых минералов от литодинамических обстановок:

3. Установлен характер влияния тектонического режима района россыпеобразования на формирование и? сохранность комплексных ПМРІ

4. Выявлен характер вторичны* изменений и типоморфизма россыпеобразующих минералов в различных лито-фациальных обстановках.

В> области решения прикладных задач можно сделать следующие-выводы:

1. Знание природных механизмов концентрации тяжелых" минералов позволяет разрабатывать поисково-ориентированные модели россыпеобразования в различных лито-фациальных условиях.

2. Выявление, наиболее благоприятных для россыпеобразования палеолитодинамических обстановок позволяет осуществлять поисково-ориентированный прогноз россыпной металлоносности.

3. На-основании^ исследования режима тектонических движений с учетом формирования и> сохранности возможно прогнозирование типов и локализации ископаемых россыпей для различных территорий.

4. Разработка методики микропалеофациального анализа1 позволяет производить реконструкцию фациальных обстановок глубоко залегающих россыпей и прогнозировать качество' рудных концентратов для оптимизации геологоразведочных,работ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Лаломов, Александр Валерианович, Москва

1. Абуханов А.З. Механика грунтов. СПб.: Феникс, 2006. 352 с.

2. Айбулатов H.A. Исследование вдольберегового перемещения песчаных наносов в море. М.: Наукам 1966.159 с.

3. Айбулатов H.A. Динамика твердого вещества в шельфовой- зоне. Л.: Гидрометеоиздат. 1990. 271 с.

4. Айбулатов^Н.А., КосьяшР.Д., Орвику К.К. Результаты литодинамических-исследований-» из- обитаемой1 лаборатории "Черномор" // Изв. АН^ ЭССР. Химия-, геология: 1974. Т. 23. № 4. С. 344-351.

5. Айнемер-А.И! КоншинГ.И. Россыпи шельфовых зон Мирового океана. Л:: Недра, 1982. 23 с.

6. Аньшаков В. Обзор российского рынка* диоксида' титана. // Химический журнал. 2003. №3. С. 52-53'.

7. Арманд O.A. Геоэкологическая оценка*комплексных,титаноциркониевых. россыпных,месторождений. Автор. канд. дисс. М.: ВИМС. 2005. 23 с:

8. Архипова1 H.A. Цирконий: состояние и перспективы развития мирового рынка // httD://www.zirconium:ru/articles/18. 2002.

9. Атлас:«Геологияiи полезные ископаемые шельфов России». / Под. ред. М:Н:Апексеева. М:: Научный,мир, 2004'. 189 с.

10. Ахметьев* М.А., Александрова- Г.Н., Беньямовский В.Н' и др: Новые данные по морскому палеогену- юга Западно-Сибирской плиты. Статья 1 // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2004а. Том 12. № 1. С. 67-94.

11. Ахметьев М.А., Александрова Г.Н., Беньяминовский В.Н. и-др: Новые-данные* по морскому палеогену Западно-Сибирской плиты. Статья 2 II Стратиграфия. Геологическая корреляция. 20046. том.« 12. № 5. С. 65-86.

12. Бабичев Н.И-., Николаев АН., Лиер Ю.В., и др. Скважинная-технология^ добычи* титано-циркониевых песков Тарского месторождения // Горная* промышленность. 1998. № 2. С. 50-54.

13. Бардеева Е.Г. Локальные обстановки формирования комплексных прибрежно-морских россыпей в осадочном чехле платформ: Автореф. канд. геол.-минер, наук. М.: ИГЕМ РАН. 1999. 20 с.

14. Бергер М.Г. Терригенная минералогия. М.:Недра. 1986. 227 с.

15. Берто F., Лаломов A.B., Тугарова М.А. Реконструкция палеолитодинамических условий формирования1 кембро-ордовикских песчаников северо-запада- Русской платформы // Литология и полезные ископаемые. 2011. № 1. С.67-79.

16. Блинов В.А., Короленко И.В1 Минеральное сырье. Титан: Справочник. М.: ЗАОТеоинформарк. 1998. 49 с.

17. Бойко Т.Ф. Прогноз и поиски.редкометальных россыпных месторождений // Разведка-и охрана недр. 1993 . № 3. С. 29-321

18. Борисенко Л.Ф., Кислицын Л.М1, Минерально-сырьевые ресурсы титана и способы получения его соединением.:ЗАО "Геоинформмарк". 1996. 74 с.

19. Борисов М.В., Горева- Ю.С. Модели! формирования* ореолов рудных элементов в ближнем околожильном пространстве свинцово-цинковых-месторождений // Руды и металлы. 1994". № 1. С. 30-37.

20. Ботвинкина Л.Н. Методическое руководство по изучению слоистости. М.: Наука; 1965. 259 с.

21. Брагин Ю.Н., Полканов Ю.А., Добровольская Т.И. Циркон в осадочных формациях Украины // Минералогия и геохимия россыпей. М.: Наука. 1992. С. 66-74.

22. Быбочкин А.М., Быховскнй Л.З., Воробьёв Ю.Ю. и др. Комплексная геолого-экономическая оценка рудных месторождений (основы методики) // М.: Недра. 1990. 32 с.

23. Быховский Л.З., Зубков Л.Б. Титан России: состояние, проблемы развития и освоения минерально-сырьевой базы. // М.: Геоинформмарк. 1996. 47 с.

24. Быховский Л.З., Тигунов Л.П. Перспективы освоения минерально-сырьевой^базы титано-циркониевых россыпей России.// Титано-циркониевые месторождения России и t перспективы < их освоения. М: И FEM РАН. 2006. С. 7-10.

25. Быховский Jl:3i, Гурвич СИ., Патык-Кара^Н:Г., Флеров*И.Б. Геологические критерии поисков россыпей. Мг: Недра. 1981. 253 с.

26. Быховский Л!3., Зубков Л.Б., Патык-Кара Перспективы промышленного' освоения титано-циркониевых россыпей Русской платформы // Руды? и> металлы. 1996. № 2. С. 28-38.

27. Быховский Л.З., Блинов В.А., Зубков Л.Б., Патык-Кара Н.Г. Перспективы комплексного использования* титан-циркониевых- россыпных месторождений России // Горный журнал. 1997. С.22-26.

28. Быховский Л.З., Зубков Л. Б., Осокин Е.Д. Цирконий»России: состояние, перспективы • освоения и развития минерально-сырьевой базы // Минеральное сырье. Сер*, геол.-экономич.^ Mi: ВИМС. 1998: № 2. С. 24-26.

29. Быховский» Л.З., Тигунов Л.П., Зубков Л.Б. Освоение сырьевой базы? титана актуальная задача горной промышленности? II Минеральные, ресурсы России. 2001. № 4. С. 25-36.

30. Веремеева Л.И., Левченко*Е.Н:, Линде Т.П., Пруцкий Н.И., Рудянов И.Ф. Северный! Кавказ перспективная для освоения титан-циркониевая* провинция России // Разведка и охрана недр. 2004. № 3. С. 35-40

31. Верховенская Л.А., Сорокина Е.П. Математическое моделирование геохимического поля в.поисковых целях. М.: Недра, 1981. 186 с.

32. Воробьев В.П., Крапивнер Р.Б. Предварительная типизация прибрежно-морских россыпей // Известия вузов. Геология и разведка. М. 1974. №1. С.23-31.

33. Гейслер А.Н. Новые данные по стратиграфии и тектонике нижнего палеозоя северо-западной части Русской платформы // Материалы по геологии европейской территории СССР. М.: Госгеолтехиздат. 1956. С.174-184.

34. Геологические и минералогические критерии крупных и уникальных месторождений: Тезисьь докладов Годичн. собр; минер. Общества. СПб: 1994.91 с.

35. Гернгард Э.П: Лейкоксен, новый тип комплексного сырья. М:: Наука*, 1969.76 с.

36. Гричук Д.В. Термодинамические модели субмаринных гидротермальных. систем: Дис. . д-ратеол.-мин:наук. М.: ГЕОХИ, 1998. 306 с.

37. Гришанин К.В'. Динамика.русловых'потоков. Л.: Гидрометеоиздат. 1979. 311с.

38. Гришин В.Н. Механика'придонных наносов. М.: Наукам 1982.160 с.

39. Грязнов» О.Н., Абатурова И.В., Петрова И.Г., Стороженко Л.А. Циркон-титановые пески Северного Приобья // Титано-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения. М.: ЙГЕМ РАН:: 2006. С. 10-12.

40. Гурвич С.И.! Закономерности* размещения^ редкометалльных и^ оловоносных россыпей. М.: Недра, 1978. 228 с.

41. Гурвич С.И., Казаринов Л.Н., Хмара- Н.В. Древние редкометалльно-титановые россыпи, методы поисков и оценки. М.: Недра. 1964.170 с.

42. Даргевич В.А. Сравнительная количественная оценка перспектив территории Томской области на ильменит-цирконовые россыпи раннеэоценового возраста // Проблемы геологии, рудогенеза и минерагении Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС. 2000: С. 102-105.

43. Даргевич В.Л., Лоскутов Ю.И. Ильменит-цирконовые россыпи Сибири // Новосибирск: СНИИГГиМС.1997. С. 332-336.

44. Даргевич В.А., Лоскутов Ю.И., Сорокин Б.Л. Роль разломной тектоники и палеорельефа в формировании ильменит-цирконовых россыпей ЗападноСибирской плиты // Проблемы геологии; рудогенеза \л. минерагении: Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС. 2000: С;39-45.

45. Динамика русловых^ потоков; щ литодинамикаг прибрежной зоны; моря! / Под редгВЖ Дебольского, Р. Зайдлера; С; Масселя- М:: Наука: 1994. 303 с.

46. Динамические процессы береговой зоны моря / Под ред. Р. Д. Косьяна; И:С. Подымова, Н.В. Пыхова. М.: Научный мир. 2003. 320 с.

47. Древние и. погребенные россыпи СССР. 4.1. Киев: Наукова Думка, 1977. 201с.

48. Дэвис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. М:: Недра, 1990. 427 с.

49. Дядченко М.Г., Хатунцева А.Я. Стадийность процесса изменения ильменита в. гипергенных- условиях // Вопросы минералогии осадочных образований. 1961. № 6. С. 181-208.

50. Жердева А.И., Абулевич В.К. Минералогия титановых россыпей. М:: Недра. 1964. 239 с.

51. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: АН СССР. 1962,710 с.

52. Исакова Л.И. Литолого-минералогические особенности* и условия формирования; верхнеолигоценовых. циркон-ил ьменитовых россыпей Ордынского Приобья. Дис: . канд: геол:-мин: наук: Новосибирск:: ОАО) «Центральная геофизическая экспедиция». 2006. 187 с.

53. История океанам Тетис: Сб. статей / Отв: ред. АС: Монин, Л.ГКЗовеншайн; М;: ИОАН. 1987.154с.

54. Каждан А.Б., Кащеев Л.П:, Кушнарев П И: Некоторые методические вопросы разведки^ из опробовыниях прибрежно-морских россыпных, месторождений // Известия вузов. Геология и разведка: 1974. №1. СІ65-72.

55. Калиненко В.В. Геохимия и рудоносность морских отложений раннего миоцёй^Северного~КавказаТМГГНаукаТ1990Г238':сГ' — "К—---

56. Калюжный B.Ai Геология новых россыпеобразующих метаморфических формаций. М.: Наука. 1982. 264 с.

57. Кашкаров Ю.Ф., Полканов Ю.Л. Методические рекомендации по оценке измененности ильменита при изучении титановых руд и продуктов их переработки. Симферополь, 1976. 99 с.

58. Кнороз B.C. Неразмывающая скорость для несвязанных грунтов и факторы ее определяющие // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1958. Т.59. С. 62-80.

59. Колесов C.B. Уплощение и гидродинамическая сортировка россыпного золота // Известия вузов: Геология и разведка. 1974а. №1. С.47-53.

60. Колесов^.В. 0<проседании*золотин в аллахтонных аллювиальных и» прбрежно-морских1 россыпях // Известия^ вузов. Геология и разведка. 19746. №1. С.61-64.

61. Колотухина С.Е., Клаповская Л.И:, Рожанец A.B. Геология и экономика, месторождений редких элементов Австралии. М.: Наука. 19741 270 с.

62. Костромитинов К.П. Эффективность разработки россыпей и пути ее повышения. Иркутск: Изд-воИркут. ун-та. 1991. 104 с

63. Котельников Б.Н. Реконструкция генезиса, песков: Гранулометрический, состав« и. анализ эмпирических* полигонов распределения. Л:: Изд-во Ленинградского университета. 1989.132 с.

64. Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. М.: Высшая школа. 1971. 368 с.

65. Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов (проблемы генезиса и, освоения) // Тезисы докладов I Международного симпозиума, СПб.: СПбГИ, 1996. 176 с.

66. Кулямин Л.Л., Смирнов' Л.С. Приливно-отливные циклы осадконакоплёния в кембро-ордовикских песках Прибалтики» // Докл: АН СССР: Сер. геол. 1973. Т. 212. № 1-3. С. 696-699.

67. Кутырев-Э.И!: Условия образования и интерпретация.косой слойчатости: Л:: Недра. 1968.128 с.

68. Кухаренко A.A. Минералогия'россыпей: Mí: Госгеолтехиздат. 1961. 318 с.

69. Лаломов A.B. Прогнозирование параметров прибрежно-морских россыпей // Разведка и охрана недр: 19901 №2. С. 12-13.

70. Лаломов A.B. Условия образования, прибрежно-морских россыпей Чаунской^ губы. Дис. . канд. геол.-мин: наук. СПб.: ВНИИОкеангеология. 1992. 129гс.

71. Лаломов A.B. Дифференциация,тяжелых минералов-во вдольбереговом> потоке наносов \л моделирование процессов прибрежно-морского россыпеобразования //Литология и полезные ископаемые. 2003t №4. С. 361— 369.

72. Лаломов A.B., Бочнева A.A. Фациальная зональность Мансийского титан-циркониевого россыпного района // Материалы V Всероссийскоголитологического совещания. (Екатеринбург, 14-16 октября 2008 г.) Том.1 Екатеринбург: ИГГУрО РАН. 2008. С. 408^11.

73. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Моделирование вдольберегового потока наносов и прогнозирование прибрежно-морских россыпей // Вестник ЛГУ. 1991. вып.З, серия 7. С. 72-75.

74. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Диффузионно-конвективная модель прибрежно-морского россыпеобразования при наличии вдольберегового потока наносов // Минерагения Арктики, СПб;: ВНИИОкеангеология. 1994. С. 171-177.

75. Лаломов*А.В:, Таболич С.Э. Численное математическое моделирование образования' россыпей в береговой зоне моря // Полезные ископаемые, континентальных*шельфов: Материалы Международной конференции: СПб.: ВНИИОкеангеология, 2005. С. 55-57.

76. Лаломов A.B., Таболич С.Э. Прогнозирование динамики« техногенных россыпей в береговой^ зоне моря* на> основе численного моделирования- // Геология рудных месторождений. 2009: № 3. С. 239-249:

77. Лаломов A.B., Тугарова^ М.А. Платонов'М?В. Эрозионные поверхности пределах, кембро-ордовикской^терригенной*толщи Ленинградской-области* // Новые идеи^в науках о Земле: Материалы VII Международной конференции. Т.2. М:: КДУ, 20056. С. 140.

78. Лаломов A.B., Григорьева A.B., Магазина Л.О. Разработке технологии микропалеофациального анализа для оптимизации поисково-разведочных работ // Разведка и охрана недр. 20106. № 3. С.11-17.

79. Левченко E.H. Влияние вещественного состава на технологические свойства титан-циркониевых россыпей // Разведка и охрана недр. 2004а. № 11. С. 44-47.

80. Левченко E.H. Новые прогрессивные технологии добычи и переработки титано-циркониевых россыпей России. М.: ИМГРЭ. 20046. 88 с:

81. Левченко* E.H. Прогнозирование технологических свойств титан-циркониевых^ россыпей.России на ранних стадиях геологоразведочных.работ. М.: ИМГРЭ. 2007. 199 с.

82. Либер Ю.В., Кройтор Р.В. Разработка циркон-титановых песков Тарского месторождения // Горный журнал: 1996. № 4: С. 12-17.

83. Литогеодинамика.и минерагения осадочных бассейнов / Е.А. Басков, Г.А. Беленицкая, С.И. Романовский и др:; Под ред. А.Д: Щеглова. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. 1998: 480 с.

84. Лонгинов В:В. Динамика береговой зоны бесприливных морей. М:: Изд-во АН СССР. 1963. 379 с.

85. Малышев И.И. Закономерности образования и размещения месторождений титановых руд. М.: Госгсолтехиздат. 1957. 272 с.

86. Золотороссыпной потенциал титано-циркониевых месторождений Русской платформы и перспективы его реализации // Титано-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С. 36-39.

87. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. М.: Мир. 1968. 333 с.

88. Махлаев Л.В. Голубева И.И. Ильменитсодержащие метапелиты как важнейший источник формирования гигантских и сверхгигантских титановых россыпей // Титано-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С. 39-42.

89. Меро Д. Минеральные богатства океана. М.: Прогресс. 1969. 260 с.

90. Милановский Е.Е., Хаин В.Е. Геологическое строение Большого Кавказа. М.: Изд-во МГУ, 1963. 356 с.

91. Момджи Г.С. Методика минералогического-анализа проб-титаноносных песков Зауралья // Разведка и охрана^недр. 19581 №6. С. 22-29.

92. Морская; геоморфология: Терминологический, справочник. Береговая* зона: процессы, понятия, определения' / Под научн. ред. В.П. Зенковича и Б.А. Попова. М.: Мысль, 1980. 280 с.

93. Олевский В.А. О свободном падении частиц в» жидкой, среде. М.: Металургиздат, 1953.

94. Орлов В.П. Геологическое прогнозирование. М.: Недра, 1991. 164 с.

95. Осокин4 Е.Д., Бойко Т.Ф., Линде Т.П. Минеральное сырье. Цирконий и гафний. Справочник. М.: ЗАО Геоинформмарк, 1997. 40 с.

96. Панов Ю.Б., Черныш О.Т. Особенности*; изотопного состава цирконов россыпных титан-циркониевых, месторождений Украины. // Геолого-мінералогічний вісник. 2008: № 1: С. 45-52

97. Патык-Кара Н.Г. Россыпи-в. системе седиментогенеза;// Литология и полезные ископаемые. 2002. № 5. С. 494-508.

98. Патык-Кара Н.Г. Минерагенияфоссыпей: типы россыпных провинций: М.: ИГЕМ^РАН? 2008. 528 с.

99. Патык-Кара Н.Г., Колодочко В.И. Палеоструктурные условия формирования титано-циркониевых россыпей Обуховской группы (Северный Казахстан) // Геол. рудн. месторожд. 1994. Т.Зб. № 1. С.57-67.

100. Патык-Кара Н.Г., Лаломов A.B. Гранулометрические характеристики отложений Ставропольского россыпного района и их связь с металлоносностью // Материалы IV Всероссийского литологического совещания. Москва, 2006. М: ГЕОС, 2006. Том.1. С. 148-151.

101. Патык-Кара Н.Г., Шевелев^ А.Г. Неоднородность минерального поля комплексных-россыпей // Литология и полезные ископаемые. 2000А. № 2. С.132-145.

102. Патык-Кара Н.Г., Беневольский* Б.И., Быховский Л.З. и др. Россыпные месторождения Россиики^других'стран СНГ. М.: НаучньїйіМир. 1997 . 479 с.

103. Патык-Кара HtH, Чижова И.Л., Лапшин- Л.М. и др. Минералогическое обоснование' нового района8 титано-циркониевых, россыпей в центральной части Западно-Сибирской плиты // Отечественная геология . 20026. №3. С. 15-21.

104. Патык-Кара НіГ., Гореликова' Н.В., Бардеева Е.Г. К истории1 формирования Центрального месторождения титано-циркониевых песков в европейской части России // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 6. С. 585-601.

105. Патык-Кара Н.Г., Лаломов А.ВІ, Бочнева A.A. Условия формирования "П-ггр^сыпёйНЗтЩэ1эпоминеральных ассоциаций* // Минералогические исследования в решении геологических проблем: Материалы Годичного собрания МО РМО. М.:ИГЕМ РАН* 2005. С. 97-99.

106. Поликарпочкин B-Bi Вторичные ореолы и потоки рассеяния. Новосибирск: Наука, 1976: 407 с.

107. Попов Л.Е., Хазанович К.К. Боровко Н.Г. и др. Спорные разрезы и стратиграфия кембро-ордовикской фосфоритоносной:\ оболовой толщи на северо-западе Русской платформы. Л;: Наука. 1989. 222 с.

108. Проектирование морских берегозащитных сооружений; СП 32-103-97. М.: Трансстрой, 1998: 269 с.

109. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. Ml: Недра. 1981. 439 с.

110. Ремезова- Л.И. Проекты разработки титано-циркониевых россыпей Австралии. / В кн: Минеральные ресурсы Мира. Том 2. Хроника текущих событий. М.: ФГУП Аэрогеология. 2005. С.167-176.

111. Ремизова Л.И. Обзор зарубежных проектов освоения титано-циркониевых россыпей тяжелых минералов // Титано-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С.55-61.

112. Рихванов Л.П., Кропании С.С., Бабенко С.А. и др. Циркон-ильменитовые месторождения как потенциальный источник развития Западно-Сибирского региона. Кемерово: 000 САРС. 2001. 214 с.

113. Рихванов Л.Гк , Мазуров А.К., Неволько А.И. Состояние и перспективы-освоения» титано-циркониевых песков месторождений^ Западной Сибири // Титано-циркониевые месторождения России-^перспективы их.освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С.61-63.

114. Романовский-С.И. Седиментологические основы литологии. Л.: Недра, 1977. 408 с.

115. Романовский С.И. Физическая седиментология. Л;: Недра, 1988: 240 с.

116. Росляков Н. А., Калинин Ю. А., Рослякова Н.В. Проблемы комплексного освоения минеральных ресурсов ильменит-цирконовых россыпей Западной Сибири, // Титано-циркониевые месторождения* России и, перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С. 63-67.

117. Россинский К.И., Дебольский В.К. Речные наносы. М^: Наукам 1980. 214 с.

118. Россыпные месторождения России и других стран СНГ. Минерагения, промышленные типы, стратегия развития минерально-сырьевой базы. / Отв. ред. Н.П.Лаверов; Н!!Г. Патык-Кара. М:: Научный мир. 1997. 479 с.

119. Россыпные месторождения титана СССР. / Под ред. Г.С.Момджи. М.: Недра. 1976. 287 с.

120. Рудянов1 И.Ф. Условия, формирования титан-циркониевых россыпей Ставропольского россыпного района- // Проблемы геологии* и^ геоэкологии Южно-Российского региона: Сб. науч. Трудов (НПИ). Новочеркасск: НАБЛА. 2001. С.159-169.

121. Руководство по методам, исследований и расчетов перемещения' наносов-и-динамики-берегов-при-инженерных./изысканиях^/-под-ред^-н.-м.-Костяницына, Л. А. Логачева, В. П. Зенковича. М: Гидрометеоиздат. 1975. 240 с.

122. Рундквист Д.В., Кравченко С.М. Промышленные суперконцентрации металлов в литосфере // Геология рудных месторождений. 1996. № 3. С.298-303.

123. Рухин Jl.Б. Кембро-силурийская песчаная толща Ленинградской области //Ученые записки ЛГУ. Сер. геол.-почв.наук. Вып. 4. 1939. № 11. С. 89-101.

124. Савко А.Д., Беляев В.И., Иконников H.H. и др. Титан-циркониевые россыпи Центрально-Черноземного района. Воронеж: ВГУ. 1995: 148-с.

125. Савко А*. Д., Додатко А.Д., Сиротин» В.И. Эпохи^ коро- и* россыпеобразования в фанерозое Русской! платформы // Отечественная геологияt 1998. № 3. С.41-47.

126. Савко А.Д., Звонарев А.Е., Иванова Д.А. Особенности формирования-циркон титановых россыпей* на примере Воронежской антиклизы // Титано-циркониевые месторождения- России и перспективы их освоения: М:: ИГЕМ РАН. 2006. С.70-75.

127. Сакс»С.Е. Гидродинамическая дифференциация.в потоке и ее влияние на изменчивость содержания металла м россыпи // Известия вузов. Геология^ и разведка." 1974: №1. С. 73-8Г.

128. Сакс CIE:, Смолдырев* А.Е. О механизме накопления продуктивных наносов в*прибрежной-зоне моря и*путях его аппаратурных* исследований // Проблемы геологии россыпей. Магадан: СВКНИИ, 1970. С. 371-378.

129. Сигов А.П: Условия образования^ полезных ископаемых w металлогенические эпохи мезозоя и кайнозояv Урала II Материалы по геоморфологии Урала. М.: Недра. 1971. С. 117-126.

130. Сидоренко Г.А., Яшунский* Ю.В., Колесникова Т.В. и др. Эффективная методика^ определенияv качества рудных песков титано-циркониевых россыпей // Разведка и охрана недр. 1997. № 3. С. 13-16.

131. Словарь по геологии россыпей. / Сост. И.П^Арманд, В.Д Белоусов, Л.З Быховский, и др:; Под,ред. H.A. Шило. М.: Недра, 1985.197с.

132. СНиПг 2.06.04-82*. Нагрузки * w воздействия^на^гидро.технические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Москва: Госстрой СССР. 1989. 157 с.

133. Создание банков и баз данных по минерально-сырьевым ресурсам, редких металлов России и зарубежных стран. М.: ИМГРЭ. 2000.

134. Справочник по математическим методам в геологии / Д. А. Родионов, Р. И. Коган, В. А. Голубева и др.М.: Недра, 1987. 335 с.

135. Станвей К. Восточная титановая провинция Северной Америки // Литология и полезные ископаемые. 1996. № 6. С. 572-582.

136. Стехин A.A., Барсегян В.В. Перспективы освоения месторождения Центральное // Титано-циркониевые месторождения России и* перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С.75-78.

137. Судольский A.C. Динамические явления в- водоемах. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 264 с.

138. Тан„ Циксин,' Ли Рихуи Источники питания и условия концентрации литоральных россыпных месторождений Китая // Литология и полезные ископаемые. 1996. № 6. С. 583-589.

139. Тареева O.K. Минеральные типы прибрежно-морских россыпей зарубежной Азии и их коренные источники // Минералогия и>. геохимия россыпей. М.: Наука. 1992. С. 23-50.

140. Тигунов Л.П. Социально-экономические и геоэкологические аспекты внедрения' скважинной гидродобычи тверды* полезных ископаемых // Минеральные ресурсы России. 1993. № 3. С. 25-27.

141. Тигунов Л.П., Быховский Л.З. Зубков Л.Б. Титановые руды России: состояние w перспективы' развития- // Минеральное сырье: Сериям геолого-экономическая. Вып.17. М.: Изд-во ВИМС. 2005. 104 с.

142. Тугарова М!А., Платонов М.В., Сергеева Э.И. Литодинамическая характеристика терригенной седиментации кембро-нижнеордовикской толщи Ленинградской'области // Историческая геология и.эволюционнаягеография. СПб.: Изд-во НОУ Амадеус. 2001. С. 81-91.

143. Ульет Р.Ж. Нижнепалеозойские и силурийские отложения Прибалтики и содержание в них рассеянного органического вещества. Рига: Изд-во> АН, Латв. ССР. 1959.114 с.

144. Уникальные месторождения полезных ископаемых России. Закономерности формирования и размещения: Сборник научных статей. СПб.: СПбГИ, 1996. 158 с.

145. Фролов В.Т. Литология. М.: Изд-во МГУ. 1992. 336 с.

146. Хаин В.Е. Тектоника континентов, и океанов. М.: Научный мир. 2001. 604с.

147. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики, М.: КДУ. 2005. 560 с.

148. Хабидов А.Ш: Динамика^ береговой зоны крупных водохранилищ. Новосибирск: Изд-во СО'РАН: 1999. 104"с.

149. Цеховский- Ю.Г., Ахметьев- М.А. Ландшафты* и- геодинамика эпох формирования кор выветривания (на» примере раннего кайнозоя Евразии) // Изв. Вузов. Геология и разведка. 2002. № 2: С. 23-38.

150. Цымбал С.Н., Полканов- КЕНА. Минералогия* титано-циркониевых россыпей Украины. Киев: Наукова думка. 1975. 248 с.

151. Черешинский- А.В: Характеристика алмазов из; Волчинской циркон-титановой* россыпи // Титано-циркониевые месторождения, России и перспективы их освоения. М.: ИГЕМ'РАН. 2006. С.78-81.

152. Черкашин В.И., Мац'апулин В.У., Юсупов А:Р. Перспективность поисков" титано-циркониевых" россыпей в миоцен-плейстоценовых отложениях Дагестана. Титано-циркониевые месторождения, России и» перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН: 2006. С.81-83.

153. Чуприна Н.С., Чайкин В.Г. Геолого-экономическая оценка титан-цирконий. содержащих руд и концентратов // Титано-циркониевые месторождения России и перспективы их освоения. М.: ИГЕМ РАН. 2006. С. 83-85:

154. Шадрин И.Ф. Течения береговой зоны бесприливного моря. М.: Наука. 1972. 128 с.

155. Шванов В.Н. Петрография^ песчаных- пород (компонентный состав, систематика-иописание-минеральных-видов).-Л.:-Недра.-1987-.-269-с.

156. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии: Учеб. Пособие для студентов геологических специальностей. Красноярск: Изд-во Краснояр. Унта. 1988. 208 с.

157. Шило Н.А. Титаноносные россыпеобазующие рудные формации // Тихоокеанская геология. 1982. № 5. С. 38-49.

158. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. М.: Наука, 1985. 400 с.

159. Шило Н.А. Учение о россыпях. Владивосток: Дальнаука, 2002. 576 с.

160. Шумилов Ю.В. К вопросу о количественной, оценке, процессов россыпеобразования // Проблемы геологии россыпей: Магадан: СВКНИИ; 1970. С. 125-132.

161. Якубовская Н.Ю:, Зайцева Г.М., Коровушкин В.В! и др. Продукты преобразования1 ильменита, в условиях- гипергенеза и при. термической обработке // Минер, журнал.1985. т. 7. №1 С. 45-53.

162. Anand* R.R., Gilkcs R.J: Weathering of ilmenite in a lateritec pallid'zone // Glays and.Glay Miner. 1984. v.32. № 5. P. 363-374.

163. Babu N., Babu Suresh D.S:, Das Mohan P.N. Impact of, tsunami, on texture and mineralogy ofimajor placer deposit in southwest coast of Indian/ Environ Geol. № 52. 2007. P. 71-80.

164. Bagnold R.A. Flowtof cohesionless grains in fluid // Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. 1956. № 954, P. 235-297.

165. Bemax Resources Annual Report 2004. http:// www.bemax.com.com. Au. 30.07.2004.

166. Berkman, D:A and Mackenzie, D:H. (Eds) 1998 Geology of Australian and Papua-New-Guinean-Mineral-Deposits,-Australasian-lnstitute-of-Mining-and-Metallurgy, Melbourne, Monograph 22, several papers.

167. Carling P.A., Breakspear, M.D. Placer formation in gravel-bedded^ rivers // Ore Geology Reviews 2006; Vol. 28.P: 377-401.

168. Carpenter R.H., Carpenter S.F. Heavy Mineral Deposits in the Upper-Coastal Plain of. North Carolina and Virginia // Econ: Geology. 1991. Vol. 86. P. 16571671.

169. Coward J., Oxenford J. Heavy Mineral-Potential of Athabaska Oil Sands. Ti02 // Intertech Conference, 1997.

170. Dill,5 H! Lithofacies, terrain? analysis in? search- of. continental titanium and1 gemstone placer deposits // Fluviabpaleo-systems: evolution and mineral deposits. Moscow: VIMS-. 2008. P.26-34.

171. Easing the zircon supply sqeeze // Industrial minerals. 2004. June. P. 10-11.

172. Einstein H.A. The bed load function for sediment transport in open channel* flow // Technicah bulletin no 1026. Washington, D.C.: U.S. Department» of Agriculture, Soil Conservation Service, 1950. P. 1-78.

173. Elsher H. Heavy* minerals of economic importance. BGR> Publishers, Hannover. 2005. 218 p.

174. Evans ÂJVlTOre geology and industrial minerals. // Oxford: Blackwell Science. 1993. 390 p.

175. Ferris, G.M., 1994. Review of heavy, mineral sand exploration in South Australia the Eucla Basin. South Australia. Department of Mines and Energy.

176. Report Book, 94/22. http://www.pir.sa.gov.au/minerals/geology/mineral resources/commodities/heaw minerals

177. Faruque, B.M. Sea level changes and the deposition of placer minerals in the shelf off Kalingapatham-Gopalpur coast, India // Fluvial paleo-systems: evolution and mineral deposits. Moscow: VIMS. 2008. P.35-43.

178. Force E.R. Geology of Titanium-Mineral Deposits // Special Paper 259. Geological Society of America. 1991.112 p.

179. Force E.R*., Rich F.J. Geological evolution of Trail Ridge Heavy Mineral Sand" and Underlying Peat, Northern Florida. USGS Prof. Paper. 1996. No1499. 16 p.

180. Foscema P.D. The Heavy* Mineral Deposits north* of Richardtbay // Mineral, deposits of Southern Africa. Johannesburg: geol. Society.of,South. Africa. 1986: PI 113-131*.

181. Gardner D.E. Beach heavy mineral deposits of the eastern Australia // Bureau Miner. Res., Geol. and Geophys., 1955. Bull: 28.103sp.

182. Garde, R. J. and S. Sethuraman. Variation of the drag coefficient of a sphere rolling along a boundary// La Houille Blanche.^969. № 7. P: 727-732.

183. Gauthier M.', Chartrand' F. and Trottoir J. Metallogenic Epochs and Metallogenic Provinces of Appalachians // Economic* Geology. 1994. Vol. 89. P. 1322-1360.

184. Greenwood B. Sherman D.J. Longshore current profiles and' lateral mixing across.the surf zone of a barred nearshore. CoastalrEng. 1986: V.10. P. 149-168.

185. Grosz A.E. Nature andj Distribution of. Potential Heavy Mineral Resources Offshore1 of Atlantic Coast of the United States // Marine Mining. 1987. Vol.6. P. 339-358.

186. Hou B*., Warland I., Frakes L.A, et al. Success and development in discovering beach placers in the Eucla basin, Southern Australia. // Fluvial palaeo-systems: evolution and mineral deposits. Moscow: VIMS. 2008. P. 44-55.

187. Hughes, F.E. (Ed) 1990 Several papers on mineral sands, in Geology of the Mineral Deposits of Australia and Papua New Guinea, Australasian Institute of Mining and Metallurgy Monograph 14, P.1587-1609.

188. MacRae C.M., Wilson N.C. et al. Zircon characterization a new approach to an age-old problem // Heavy Minerals 2003. Johannesburg. SA Inst of Mining and Metallurgy. 2003. P. 139-143.

189. Mason T. Exploration to mining RZM at Wemen. In: Murrey Basin Mineral Sands Conference, Mildura5 21-23(April: 1999. Extended Abstracts. Victoria.Park: Australian Institute of Geoscientists.1999. Bull: № 26. P. 70-77.

190. Mineral* Deposits of the Continental' Shelves/ Abstracts of the 5th (Final) Annual IGCP-464 Conference. St.Petersburg. VNIIOkeangeologia: 2005.158 p.

191. Moore, D. 1997 Key- issues, in the medium term outlook for titanium and zircon minerals, National Agricultural and Resources Outlook Conference, Canberra; 4-6/February 1997.

192. Murrey Basin Mineral, Sands Conference, Mildura, 21-23 April. 1999. Extended Abstracts. Victoria Park: Australian Institute of Geoscientists.1999. Bull. № 26.174'p.

193. Oxenford J., Coward J., Bulatovichs S, and Lui Q. Heavy minerals from Alberta's oil sands setting new< standards? // Heavy- Minerals, 2003. Johannesburg. SA Instof Mining.and Metallurgy.- 2003. P. 153-161.

194. Patyk-Kara N.G., BardeevavE.G., Shevelev A.G'. Titanium-zirconium placers in the sedimentary cover.of.platforms // Episodes. 1999. 22. № 2. P. 89-98:

195. Patyk-Kara* N., Chizhova It, Levchenko E. & Stekhin A. Heterogeneity an Unconformity of Mineral Assemblages of Tsentral'noe TiZr Placer Deposit: 3D-Model // Proceedings of IAGM'2004 GIS and Spatial Analysis. Toronto, 2005. V. 2. P. 1051-1059.

196. Pupin J.-P., Turco G., Le zircon, mineral commun significatif des roches endogenes etcexogenes. Bull.Mineral. 1981.104 P. 724-731.

197. Richards Bay Minerals, 25 years//Ports and Dredg. 2002. №158. P:8-11.

198. Roy P.S. Heavy- Mineral- Beach Placers on, Southeastern5 Australia: their Nature and Genesis // Evon: Geology. 1999: Vol. 94. P. 567-588.

199. Row P:S., Whitehouse J. Changing^ Pliocene sea> levels* and the formatiorvof heavy* minerals beach placers in the Murray basin, Southeastern Australia: Economic Geology, 2003, V 98; N-5, P. 975-983.

200. Stanaway, K.J. Heavy, Mineral Placers // Mining Engineering. 1992. Vol. 44. April. P. 352-358.

201. Stanaway» K.J. Four worldititaniunrumining provinces // Heavy Minerals 2005. Society for Mining; Metallurgy and Exploration. 2005: P.47-59.

202. Stitt P. Thoughts on the paragenesis of the WIM deposits // Murrey/Basin-minerab sands-conf., Mildura, 21-23 April. 1999: Abstracts. Victoria Park: Austral. Inst. Geosc., 1999. Bull. 26. P. 93-98.

203. The Mineral Deposits of New South «Wales. / NrL.Markhamand H^Basdenf (editors). Geological Survey of New SouthsWales, 1992.

204. Towner, R.R. Australia's resources of mineral sands their future diversity the key to prosperity; The Australasian Institute, of Mining and Metallurgy, Publication Series 1996 No,1 P: 375-384:

205. Woodcock, J.T. and Hamilton, J.K. (Eds) 1993 Numerous papers on mineral sands, in the Sir Maurice Mawby Memorial Volume, Australasian Institute of Mining and Metallurgy, Monograph 19, P. 587-1609.

206. Zircon>shortage // Mining J., 2004. January 2. P. 14-17.1. Фондовая

207. Лаломов A.B. Отчет об изученииjлитодинамики участка Валькумейский. Певек. Чаунская ГРЭ ПГО «Севвостгеология». 1984. 45 с.

208. Макеев А.А. Михайлов В.И, Чемоданова З.В., Лаломов А.В. Отчет о детальной, разведке россыпи олова участка Валькумейский (с защитойзапасов в ГКЗ* СССР). Певек. Чаунская ГРЭ ПГО «Севвостгеология». 1987. 380 с.

Информация о работе

Лаломов, Александр Валерианович
доктора геолого-минералогических наук
Москва, 2011
ВАК 25.00.11

Диссертация

Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых минералов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы