На сучасному етапі розвитку науки і техніки відбувається розширення мінерально-сировинної бази рідкісних металів, збільшення їх виробництва і споживання. У основі сучасної техніки лежать рідкісні метали, які використовуються в багатьох галузях: легкі стійкі сплави, нові марки сталей, сучасна оптика і склокераміка, лазерна техніка [3]. Останніми роками доведена висока перспективність на рідкісні метали і поліметали Приазовського блоку, зокрема його східній частині [6]. Територія досліджень є найбільшим промисловим регіоном України. Не дивлячись на 12 місце серед інших регіонів по розмірах території, вона має не тільки найбільшу чисельність населення, але і володіє великою ємкістю внутрішнього ринку, високим рівнем науково-технічного прогресу, могутнім промисловим потенціалом, а також висококваліфікованими трудовими кадрами. Відмітною особливістю регіону є те, що він характеризується наявністю високої концентрації промислового потенціалу, орієнтованого на зарубіжні ринки [2]. У надрах області знаходяться близько 100 різних корисних копалини, багато хто з яких вже залучений в промислову розробку. Найбільш важливими з них є - вогнетривкі глини, флюсо-доломитное сировина, залізні, редкометальниє і рідкоземельні руди, а також руди легуючих металів, необхідних для виробництва благородних феросплавів. Україна, маючи великий потенціал потужностей оборонної промисловості, навіть в умовах обмеження інвестицій, могла б спробувати реалізувати всі можливості раціонального використання руд легуючих металів. Ймовірно, недовго підприємства, споживаючі дану продукцію зможуть задовольнятися накопиченими запасами, або не зруйнованими поки зв'язками з країнами СНД. Для таких видів товарів, як вольфрам, молібден, ніобій, тантал робити ставу на імпорт продукції явно недоцільно, оскільки і на світовому ринку ми маємо справу або з обмеженістю ресурсів, або постачання, або з монополізмом виробників, що дозволяє їм диктувати свої умови і ціни [2]. У зв'язку з вищевикладеним ясна актуальність пошуків родовищ кольорових металів (вольфраму і молібдену) в регіоні, що характеризується.
Мета роботи
Вивчення геохімічних особливостей Новоселівського прояву молібдену у зв'язку з прогнозом рідкіснометального зруденіння в Східному Приазов'ї.
Головні завдання досліджень
Об'єкт дослідження
Новоселівський прояв молібдену Східного Приазов'я.
Предмет дослідження
Геохімічні поля Новоселівського рудовиявлення молібдену.
Методи дослідження
Планований практичний результат і прогнозована наукова новизна роботи
В результаті проведених досліджень для об'єкту вперше були встановлені елементи-індикатори, а також геохімічні особливості Новоселівського рудовиявлення молібдену (молібден зв'язаний позитивними кореляційними зв'язками з Cu, Zn, Be, Ag і W, негативними кореляційними зв'язками з Ba і Nb) .прі оцінці перспективності рудовиявлень велике значення має кількість елементів типоморфної асоціації, що спільно концентруються, зв'язаних значущими позитивними зв'язками. Чим більше число таких елементів в грунтах, тим вірогідніше наявність рудних тіл [11]. Проведена порівняльна характеристика асоціації, виявленої в результаті досліджень на Новоселівській ділянці і асоціації елементів, що знаходяться в підвищених концентраціях на гидротермальних родовищах по Алексєєнко В. А. Проведенниє дослідження і отримані дані можуть бути використані при оцінці перспективності і подальшій розробці НовоселІвського рудовиявлення молібдену.
До теперішнього часу на Кальміусськой площі проведені: геологічна зйомка масштабу 1: 50000, глибинне геологічне картування масштабу 1: 200 000, численні узагальнювальні тематичні роботи, великий об'єм пошукових і пошуково-розвідувальних робіт. Всі ці роботи охарактеризовані в звіті за наслідками ГГК-50 Кальміусськой площі [7]. До найбільш важливих досліджень площі, що характеризується, які були основою проектування пошукових робіт на кольорові метали відносяться : геолого-геофизические дослідження Східно-Приазовської партії, очолюваною П. С. Кармазиним (1963,1694,1965гг), геолого-геофізичні роботи з метою підготовки геофизичної основи під ГГК-50 Кальміусськой площі і власне роботи ГГК-50 ( Васильченко В.В., Бородиня Б.В.,1996) [7].
Дослідники Східно-Приазовської партії, разом з геофізичними роботами, багато уваги приділяла розшифровці геологічної будови, пошукам і оцінці проявів корисних копалини. Багато зроблено по геохімічних пошуках і, особливо для удосконалення геохімічних пошуків по вторинних ореолах - визначалися оптимальні для пошуків фракції рихлих відкладень і показність горизонтів випробування. Ними вперше на площі встановлені численні геохімічні ореоли кольорових металів (Pb, Cu, Мо, W), виявлені Каплановськоє рудовиявлення молібдену і рудовиявлення рідкісних земель в Кальміусськой структурно-металлогенічеськой зоні і в південно-західній частині Кичиксу-новоселовського рудного поля.
Найбільш важливим результатом в пізнанні геології і металогенії регіону в процесі підготовки геофизичної основи під ГГК-50 можна вважати наступне:
В процесі ГГК-50 (Васильченко В.В., Бородиня Б.В., 1996) [7] вперше виділене Кичиксу-Новоселівське рудне поле, в межах якого оцінювалися і доведена висока перспективність на кольорові метали ділянок Кичиксу, Вербового і Новоселівського.
Уточнена металлогенічна спеціалізація Кальміусської структурно-металлогенічної зони. Разом з високими перспективами зони на рідкісні землі, в районі її перетину з Приморською (Конкською) рудоносною зоною, можливе виявлення родовищ кольорових металів. Вельми перспективними вважаються Каплановськє рудовиявлення молібдену і контрактні геохімічні ореоли розсіяння кольорових металів, просторово приурочене до палеовулканічних структур, виділених за геофизичними даними.
Приазовський блок є південно-східною частиною Українського щита. Від суміжного на заході Среднепріднепровського блоку він відділяється Горіхово-павлоградським глибинним розломом.
Найбільш стародавні з відомих супракрустальних утворень представлені тут западнопріазовською серією, що відноситься за віком до пізнього архею. У цій серії виділяються дві різні за складом товщі. Стародавніша (токмакськая) складена двупіроксен-плагіоклазовими і діопсід-плагіоклазовими крісталічними сланцями з підлеглими прослоямі амфіболітів і граніт-біотітових гнейсів. Більш молоді супракрустальні світи (ніжнепротерозойський структурний поверх) представлені центральнопріазовською серією, розвиненою в межах Корсакського і Мангушського синкліноріїв. У їх складі виділяються три світи: темрюкська, сачкинська і каратишська. Завершується розріз докембрія в Приазовському районі осипенковськой і гуляйпольськой свитами [12] .
Девонські відкладення лежать в підставі осадової товщі на еродованій поверхні докембрія. Вони розділені на три світи: розташовані базальні шари пісковиків і конгломератів, що залягають на розмитій поверхні крісталічних порід. Потужність цих відкладень досягає 10 м. Вище залягає пачка теригенно-карбонатних порід потужністю до 50 м., що складається з пластів кварцитів, що чергуються, пісковиків, аргелітів і вапняків. Розріз порід миколаївської світи закінчується ефузивною товщею палеобазальтів потужністю до 350 м. Це складний покрів порід, серед яких виділяються базальти і їх різновиди [13]. Відкладення франського ярусу представлені товщею різнозернистих осадових порід з домішками туфогенного матеріалу - долгинська звита (потужність до 150 м). До фаменському ярусу належать раздольненська світа. Потужність раздольненської світи не перевищує 235 м. На породах верхнього девона залягають кам'яновугільні відкладення. Їх потужність коливається від 4 до 22 м. В межах кам'яновугільних відкладень виділяють світи, а в них горизонти. Пласти товщі карбону - вапняки, вугілля, глини - витримані по простяганню і мають численну флору і фауну.
Відкладення юри представлені всіма трьома відділами і мають загальну потужність до 350 м. Серед мезозойських відкладень породи мелової системи найбільш поширені. Відкладення нижнього меу представлені континентальними пісками, глинами і рихлими вуглистими пісковиками невеликої потужності. Верхньокрейдяні породи залягають на розмитій поверхні різних горизонтів палеозою і мезозою. Тут залягають кварц-глауконітові піски з прослоямі глин. Ці породи складаються з конгломератів, піскуватих мергелів і товщі крейди.
Кайнозойські відкладення, представлені в основному пісками і глинами, налягають на розмиту поверхню докембрія і палеозою - мезозою. Палеогенові осідання зустрічаються в карстових воронках ніжньокам'яновугільних карбонатних порід. Неогенові відкладення найповніше голі по долинах річок, що впадають в Азовське море. Тут серед них, окрім пісків і глин, зустрічаються вапняки. Загальна потужність неогенових порід 50 – 70 м.
Антропогенові породи поширені повсюдно і представлені алювіально-елювіальними утвореннями потужністю 1 -4 м [13,14].
У тектонічному розвитку Приазовської частини Українського щіта виділяється декілька циклів тектогенезу, що виявлялися в різний час і що мали неоднакове значення.
Найстародавніший архейський цикл ознаменувався заставлянням рухомої зони. З цим циклом пов'язано утворення міжпластових інтрузій і, ймовірно, покровів основних порід. Другий цикл тектогенезу відноситься до верхнього архею. В цей час відбувалося утворення крупних складчастих структур північно-західного простягання, що слідувало безпосередньо за періодом регіонального прогресивного метаморфізму. Виразно виділяються три крупні складчасті структури: Салтичанський синклінорій в межах дослідженої частини району, Корсаковський синклінорій і Салтичанський антиклинорій в західній частині Приазов'я. Мангушський синклінорій, замикається декілька північніше Екатеріновського масиву. Між Мангушським синклінорієм і Салтичанським антиклинорієм проходить Сорокинськая тектонічна зона, уздовж якої, можливо, відбулися значні відносні зсуви цих двох складчастих структур. Наступний цикл тектогенезу відноситься, мабуть, до верхнього архею-нижнього протерозою. В цей час заклалися крупні тектонічні зони північно-західного напрямку, до яких приурочені серії даєк основного і лампрофірового складу.
Платформений тектонічний режим без помітньої активізації тектонічної діяльності зберігався до палеозойського часу. Дніпровсько-Донецька западина зчленовується з Українським щітом системою ступінчастих скидань. На межі Приазов'я з складчастим Донбасом розвинена широка зона переважно субширотних розломів, паралельних головній складчастості. У зв'язку з формуванням зони зчленування Приазовської частини Українського щита з Донбасом утворилися дві чітко виражені поперечні структури: Конксько-Ялинськая западина і Еланчикський грабен. Сучасна будова Приазов'я визначається вже альпійським тектогенезом. Повільне здіймання району в цілому продовжувалося, починаючи з палеозою. Велика частина сучасної вододільної смуги Приазов'я ніколи не перекривалася морськими осіданнями, розвиненими значно лише в східній частині.
Для Приазов'я можна виділити наступні основні глибинні розломи:
В цілому Приазовський блок представляє рідкісно-залізорудну металогенічну зону. Провідними металами там є залізо, циркон, титан, молібден, алюміній, а з нерудних - графить і вермікуліт. Крім того, в Приазов'ї відомі прояви акцесорної мінералізації Та, Nb, W, Sn, Ni, Co, Pb, Сі, Li, Rb, Ce, Hg і Аї, а також силіманіту, корунду і п'єзокварцу. Розподіл мінералізації, природно, тісним чином пов'язано з геологічною будовою. У східний металлогенічний район входять такі рудні поля: Сачкинськє, Каменномогильськє, Екатеріновськє, Жовтневе, Стародубовськє, Першотравневе, Старокримськє і Кальміусськє.
Сачкинськоє рудне поле знаходиться в середньому перебігу р. Берди і її притоків- Берестовою, Каратюка і Темрюка. У будові поля беруть участь осадово-вулканогенна формація нижнього структурного ярусу (AR) і головним чином теригенна формація верхнього (Ar-pr1). Із теригенною формацією верхнього структурного ярусу пов'язані родовища і рудовиявлення графіту, вермікуліта, залізняку, золота і інших корисних копалин.
Каменномогильское рудное поле расположено в верховьях р. Каратыша. Эндогенная минерализация его генетически связана с гранитоидной подформацией малых интрузий Приазовского комплекса, которая образует там небольшой массив Каменные Могилы. Массив и непосредственно вмещающие его мигматиты нарушены многочисленными дизъюнктивами, по которым развиты жилы аплита, пегматита, кварца и флюорита. В центральной части массива в кварцево-флюоритовых прожилках встречаются касситерит, колумбит и акцессорные минералы: монацит и берилл. В центральной и восточной части рудного поля в альбитизированных гранитах, в окварцованных мигматитах, в пегматитовых и кварцевых жилах обнаружен молибденит.
Кам'янономогільськє рудне поле розташоване у верхів'ях р. Каратиша. Ендогенна мінералізація його генетично пов'язана з гранітоїдной підформацією малих інтрузій Приазовського комплексу, яка утворює там невеликий масив Кам'яні Могили. Масив і мігматіти, що безпосередньо вміщають його, порушені численними діз'юнктівамі, по яких розвинені жили апліту, пегматіта, кварцу і флюориту. У центральній частині масиву в кварцево-флюорітових прожилках зустрічаються касітеріт, колумбіт і акцесорні мінерали: монацит і берил. У центральній і східній частині рудного поля в альбітізірованих гранітах, в окварцованих мігматітах, в пегматитових і кварцевих жилах виявлений молібденіт.
Жовтневе рудне поле розташоване у верхів'ях річок Калки і Валі-тарама. Воно приурочене до складного Жовтневому плутону, в будові якого беруть участь дві підформації Приазовського комплексу: сиенітова головної фази, лужних і нефелінових сиенітов. З ультрабазітової формацією в північно- східній частині Жовтневого масиву (балка Мазурова) зв'язано родовище титану (Жданівськє). Рудне тіло родовища представляє відносно рівномірну вкрапленість ільменіту в габбро, в гібридних породах на контакті габбро і сиенітов і в сиеніт-аплітових пегматітах. У піроксенітах ультрабазітової формації встановлений також підвищений вміст нікелю; у сиенітах, в районі с. Хлібодаровки - вкраплення халькопіріта, а в грейзенізірованих сіенітах - акцесорний берилій.
Кальміусськє рудне поле в структурному відношенні пов'язане з крупним розломом в сиенітах Кальміусського масиву. Розлом простежується уздовж долини р. Кальміус, в нижній і середній течії. По обох берегах Кальміуса у ряді пунктів (Павлополь, Петрово-гнутово і ін.) розвинені карбонатні, карбонатно-халцедонові і карбонатно-флюорітові жили потужністю до 4 м і завдовжки декілька сотень метрів. Ці утворення містять акцесорну рідкіснометальну мінералізацію, представлену парізітом. Крім того, зустрічаються халькопіріт і малахіт, встановлені молібден, вісмут і кобальт. У вигляді невеликих гнізд і тонких прожилків, січних карбонатні і флюорітові жили, спостерігається галеніт. У мігматітах і дайках ортофіра зустрінута кіновар[4]. Кальміусськоє рудне поле в структурному відношенні пов'язане з крупним розломом в сиенітах Кальміусського масиву. Розлом простежується уздовж долини р. Кальміус, в нижній і середній течії. По обох берегах Кальміуса у ряді пунктів (Павлополь, Петрово-гнутово і ін.) розвинені карбонатні, карбонатно-халцедонові і карбонатно-флюорітові жили потужністю до 4 м і завдовжки декілька сотень метрів. Ці утворення містять акцесорну рідкіснометальну мінералізацію, представлену парізітом. Крім того, зустрічаються халькопіріт і малахіт, встановлені молібден, вісмут і кобальт. У вигляді невеликих гнізд і тонких прожилків, січних карбонатні і флюорітові жили, спостерігається галеніт. У мігматітах і дайках ортофіра зустрінута кіновар[4].
На даній території, в межах Жовтневого масиву, виявлено родовище комплексних руд рідкісних металів і алюмінію, рудовиявлення молібдену, нікелю, титану і міді. У північно-східній частині Октябрьсого масиву відоме титанове оруденіння, представлене відносно рівномірними вкрапленням ільменіту в габбро, гібридних породах на контакті габбро і сиенітов, і в сіеніт-пегматітах. На сході знаходиться граносіеніт-діорітовая формація. Західніше від неї знаходиться протяжна на південний схід гранітна в гнейсах рудна формація. Геологічна формація - кондалітова, гнейсова крісталлосланцева. А також граніт-мігматітовая геологічна формація з типом структур - гранітні масиви і мігматіт гранітними куполами. Формаційна зона - орогенна і колізійна зона [14]. На південно- сході району робіт знаходиться Покрово- Кирєєвськє рудне поле Р-t/fl (TR, Pb, Zn). Генетичний тип - гидротермально-метосоматичний. Флюорітовє зруденіння локалізоване в основному в товщі дрібнозернистих вапняків турнейського ярусу [15]. Виділено два мінеральні типи руди: карбонатно-флюорітові і карбонатно-польовошпат-флюорітові. Вміст флюоріту в рудах досягає 90-95% для карбонатно-флюорітового і близько 45% для карбонатно-польовошпат-флюорітового типів.
Найбільш перспективним в Східному Приазов'ї вважається Новоселівськє рудовиявлення молібдену, яке було відкрито в 1989 році геологами Приазовської КГП, яке відноситься до Кичиксу- Новоселівському рудному полю.
Кичиксу-Новоселівськє рудне поле Кальміусськой площі Східного Приазов'я структурно приурочене до південної краєвої частини Ново-Алексїївської куполовидної структури і вузлу перетину Жовтневого і Приморського (Конкського) розломів, а також охоплює розривні структури II порядку, які супроводжують ці розломи. Ново- Алексїївська структура складена ендербіт-мігматітовимі породами токмакського комплексу з реліктами двупіроксенових і піроксенових крісталлосланців западноприазовської серії. В межах рудного поля структура майже повністю «знищена» гранітоїдамі Анадольського масиву, стародавні ультраметаморфічні утворення збереглися між двома масивами Анадольським, складеним двупольовошпатовими гранітами анадольського комплексу, і Кальміусським (кварцеві сіеніти Хлібодаровського комплексу). Основними ж рудоконтролюючими структурами в полі є розривні порушення Жовтневого і Приморського розломів, саме в них концентруються субвулканічні тіла, до них тяжіють всі відомі рудовиявлення і ореоли розсіяння кольорових металів.
Кальміусськая площа (умовно названа площа, де виділене Кичиксу - Новоселівськє рудне поле і Кальміусськая структурно-металлогенічна зона) розташована в межах Приазовського блоку УЩ, який відрізняється вельми складною геологічною будовою. Це обумовлено розвитком глубокометаморфізованних комплексів порід, різновікових інтрузивних і субвулканічних утворень строкатого складу, інтенсивним розвитком різнопланових і різномасштабних порушень, що нерідко супроводжуються проявами метасоматоза і гидротермальной діяльності. Кристалічні породи перекриті чохлом рихлих відкладень кайнозойського віку потужністю від 2-5 до 85 м.
Використовуючи пакет MS Excel розраховані статистичні характеристики для 12 хімічних елементів (W, Be, Мо, Li, Cu, Zr, Yb, Zn, Ag, Pb, Ba, Nb): середнє арифметичне, дисперсія, стандартне відхилення. Розрахунок проводився по вибірці змісту, з якої виключалися ураганні значення, що перевищують моду більш, ніж вдесятеро. За наслідками статистичної обробки також встановлені значення коєффіциентов варіації (розрахунок проводився по формулі V=s/x, де S-стандартное відхилення %; X- середнє) для даних елементів (W, Pb, Ba, Be, Nb, Мо-пермалой, Cu, Li, Zr, Zn, Ag). Для вольфраму це значення найвище, що свідчить про його украй нерівномірний розподіл в породах, для Мо, Cu, Ag, La це значення менше, проте воно перевищує 50%, тому розподіл цих елементів також нерівномірне. Високі коефіцієнти варіації є ознакою перерозподілу елементів в земній корі, що служить одним з важливих показником формування родовищ [7].
При оцінці перспективності рудовиявлень велике значення має кількість елементів типоморфної асоціації, що спільно концентруються, зв'язаних значущими позитивними зв'язками. Чим більше число таких елементів в грунтах, тим вірогідніше наявність рудних тіл [11]. Для перерахованих елементів проведений кореляційний аналіз (таблиця 1), в результаті якого виділені асоціації хімічних елементів. Що найбільш цікавить нас хімічний елемент для цієї ділянки - молібден має значущий позитивний зв'язок з Cu, Zn, Be, Ag, W, значущий негативний зв'язок молібден має з Ba, Nb. Саме ці елементи є елементами-індикаторами, що мають ознаки пошукового прогнозування зруденіння молібдену Новоселівської ділянки Східного Приазов'я.
На підставі отриманих результатів можна сказати, що Новоселівськє рудовиявлення є перспективним для виявлення редкометального зруденіння. Дані виводи, зроблені на підставі статистичної обробки, повинні бути підтверджені детальними мінералого-геохімічними дослідженнями.
1. Волкова Т. П., Смертин Д. А. Поисковые предпосылки месторождений циркона (ДонНТУ)(http://masters.donntu.ru/2002/ggeo/smertin/library/index.htm)
2. Проект на проведение поисков месторождений молибдена, вольфрама и свинца на Кальмиусской площади Восточного Приазовья на 1999-2001г.
3. Смертин Д.А. Прогноз редкометального оруденения в щелочных породах Володарского массива. (ДонНТУ) (http://masters.donntu.ru/2002/ggeo/smertin/index.htm)
4. Таусон Л.В. Геохимические типы и потенциальная рудоносность гранитоидов. - М: Наука, 1977. - 279 с.
5. Коренєв В. В. Пошуки родовищ молібдену, вольфраму та свинцю на Кальміуській площі Східного Приазов’я (за 1999-2006 рр.).
6. Волкова Т.П. Оценка перспективности эндогенного оруденения по данным геохимического картирования (ДонНТУ).
7. Васильченко В.В. Отчет Донского ГСО о результатах глубинного геологического картирования масштаба 1:50 000, проведенного в 1989-1995 гг на Кальмиусской площади. Лист L–37-16-В-г, -Г-в, г; -28-А, Б.
8. Есенов Ш.Э., Егизбаева К.Э., Калинин С.К., Файн Э.Я. Радиогенный осмий в ренийсодержащих рудах // Геохимия. -1970. -№5. - С. 610-615. Меднорудные месторождения - типы и условия образования // М.: Недра. - 1987.-197 с.
9. Меднорудные месторождения - типы и условия образования // М.: Недра. - 1987.-197 с.
10. Ирза А.А., Глебов О.Н. и др. Результаты подготовки геофизической основы для ГГК-50 в Центрально-Приазовском районе по территории планшетов L-37-16-Г, -28-А, Б. Отчет по титулу 237/86 за 1986-89 гг. Днепропетровск, 1989г.
11. Волкова Т.П., Стрекозов С.Н. Минералого-геохимические критерии редкометальной специализации докембрийских комплексов Приазовья // Труды ДонГТУ, 2001, серия горно-геол., вып.24, с.120-126.
12. Минералогия Приазовья.-Киев: Наукова Думка, 1980.-432 с.
13. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений.- М: Недра,1983.-191 с.
14. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: Учебник.- М.: Логос,200.-627 с.
15. Метаморфические комплексы восточной окраины и склона Украинского Щита// В.В. Закруткин, Е.А. Кулиш, А.В. Зайцев и др.- Киев: Наукова думка, 1990.-236 с.