Андрійко Віталій Олександрович

Факультет гірничо-геологічний

Кафедра корисних капалин

Спеціальність «Геологічна зйомка, пошук і розвідка»

Структурно-геодинамічні умови формування та геохімічні особливості основних та ультраосновних порід Приазов’я в зв’язку з прогнозуванням зруденіння

Науковий Керівник: д.г.н., професор Альохін Віктор Іванович

Реферат з теми випускної роботи

Зміст

Загальна характеристика роботи

     У Приазовському блоці Українського кристалічного щита в останні роки виявлені перспективні геологічні структури на нові види мінеральної сировини. Такі структури пов'язані з масивами основних і ультраосновних порід. Робота актуальна у зв'язку з тим, що структурно–геодинамическая позиція цих структур і їх геохімічні особливості недостатньо вивчені. Така ситуація обмежує можливості прогнозування нових рудних об'єктів на площі досліджень.
     Робота пов'язана з пріоритетними тематичними напрямки ВНЗ «Високоефективне обладнання та ресурсозберігаючі технології в гірській, геологорозвідувальної та нафтогазовій галузях промисловості»основних наукових напрямів та найважливіших проблем фундаментальних досліджень у галузі природничих, технічних і гуманітарних наук на 2009-2013 роки.
     Мета роботи – встановити структурно–геодинамічні умови формування та геохімічні особливості основних і ультраосновних порід Приазов'я, з якими пов'язані багато рудопроявів (алмази, Ni, Cu, та ін)
     Завдання дослідження:
     1. Узагальнення даних про тектонічної позиції, геологічну будову та матеріальному складі основних і ультраосновних порід Приазов'я.
     2. Встановлення геохімічних особливостей порід.
     3. Виявлення головних структурно-геодинамічних факторів, які сприяють формуванню перспективних рудоносних структур.
     4. Розробка рекомендацій щодо прогнозування нових рудоносних об'єктів у Приазов'ї.
     Об'єктом дослідження являются основные и ультраосновные породы Приазовского блока Украинского кристаллического щита и его окраин.
     Предмет дослідження – химический состав и структурно-геодинамические условия формирования массивов основных и ультраосновных пород.
     Методи досліджень – структурно–геологические, геохимические, методы математической статистики, геофизические и тектонофизические.
     Новизна отриманих результатів – вперше проведена оцінка структурно–геодинамічної позиції кімберлітових тіл з використанням геофізичного методу структурно-геодинамічного картування (СГДК–А) і тектонофізичних методів, отримані нові дані про геохімічних особливостях досліджуваних порід.
     Практична значимість роботи – використання результатів роботи в практиці геолого–знімальних, пошукових і геологорозвідувальних робіт у Приазов'ї.
     Апробація роботи: за результатами досліджень підготовлена стаття і доповідь на міжнародній конференції, присвяченій 90–річчю ДонНТУ, 80–річчю кафедри геології та 60–річчю кафедри корисних копалин та екологічної геології (вересень 2011 р.) Робота буде представлена на конкурс науково-дослідних робіт студентів у 2011–2012 навчальному році.

Стан проблеми

     Походження основних і ультраосновних порід пов'язане з верхньою мантією. У ультраосновних розплавах потенціал кисню низький, вони містять вуглеводневі флюїди. У цих породах виявлені Н2, недоокислені форми Ti (Ti3 +), C, що вказує на відновні умови формування ультраосновной магми. У олівіну з кімберлітів був виявлений Cr2 + – показник особливо відновлювальної середовища.
Від типових вивержених порід земної кори – гранітів і базальтів, ультрабазитів відрізняються різко підвищеним вмістом Mg, Cr та Ni, зниженим вмістом Si, низьким – Al, Na, K і Ti.
     Кларки концентрації елементів у ультрабазитів (у порівнянні з Кларком земної кори) виявили «ряди мантійних».
На мантійну природу ультрабазитів вказують високі кларки концентрації (у порівнянні з Кларком земної кори) таких елементів, як Ni, Cr, Mg, Co, Fe, Mn. У покрутив, кімберлітах, піроксенітах поряд з великою кількістю Mg і Fe значно також зміст Ca. У деяких з них підвищений вміст лужних металів (Na або K) та інших елементів, характерних для лужних порід, – Li, B, C, Rb, Sr, P, Ti, Zr, Nb, Cs, Ba, Ta, Pb, U , Th. З ультраосновнимі породами пов'язані родовища багатьох корисних копалин - хроміту, платини, титаномагнетиту, алмазу [2].
     Для основних порід також характерні високі концентрації Ni, Cr, Co, Mg, Mn. Специфічні такі елементи – Sc, Ca, V, Cu, Ti, Sb, F, P, Zn, Cd. Л. В. Таусон виділив основні геохімічні типи базальтоїдів. Велике інформаційне значення має коефіцієнт К, розрахований по відношенню суми Ba + Sr до суми Ba + Sr. Крайні значення цього коефіцієнта відрізняються в 52 рази:

Геохімічні типи базальтоїдів за Л. В. Таусону

     По Л. С. Бородіну, при фракційної диференціації основних магм всупереч раніше наявним уявленням дотримується «принцип когерентності», тобто поєднане зміна змісту петрогенних і рідкісних літофільних елементів – Y, Zr, Nb, La, Ce, Ba, Rb і ін.
     Окислювально-відновні умови формування толеітовие базальтів різні. Найбільш відновлені, що містять тільки Fe2 +, імовірно безпосередньо пов'язані з верхньою мантією. У цих породах виявлено Eu2 + – аналог лужноземельних елементів, різко відмінний від більшості інших рідкісних земель (TR3 +). Eu2 + – аналог Sr2 +, що пояснюється близькістю Ri (0,125 і 0,121 нм). Yb також переходить у двовалентне стан і стає аналогом Mg. Менш відновлені базальти містять і фаяліт (Fe2SiO4), і магнетит (Fe3O4). Нарешті, для найбільш окислених порід характерний тільки магнетит. Хорошим показником лужності базальтів служить відношення La3 + / Lu3 +.
     З диференціацією основної магми пов'язано утворення мідно–нікелевих (Норильськ, Кольський півострів), титано–магнетитових V (Урал) та інших рудних родовищ (Дістлер В. В. та ін.)
     Ультраосновних і основні породи відносять до протокрісталлізаціі (по А. Е. Ферсману). Для мінералів протокрісталлізаціі характерні різноманітні елементи – домішки, накопичення яких багато в чому пояснюється законами ізоморфізму. Так, в олівіну концентрується Ni2 + і Mg2 +. Mn більше концентрується в залізистих олівіну. У піроксенах концентруються Ni, Co, Cr, Mn, Sc, V та ін, в амфібол – Mn, Sc, Ni, Co, V, Zn, іноді Cr і інші елементи.
     Основні і ультраосновних породи Приазов'я займають різні тектонічні позиції. Так, наприклад, за даними С.Г. Кривдик і В.І. Ткачука, у Жовтневому складно побудованому масиві (протерозой) вони розташовані по периферії масиву. За даними Васильченко В.В., Стрекозова С. М., Бородиня Б.В., Лацько В. Г. та ін в межах Приазов'я виявлено безліч ДАЕК діабазів та лампрофіров різного віку, які локалізуються уздовж розломних зон. Девонські базит і ультрабазитів часто приурочені до перетину великих розломних зон. Поблизу зони зчленування Донбасу з Приазов'ям виявлені 4 тіла кімберлітів. Ці тіла контролюються розломами. На ділянках деяких тіл виявлено пермські дайки трахіту, що вказує на активність цих ділянок і в пізніші епохи.

Результати структурно–геодинамічних досліджень

     Проведено рекогносцирувальні роботи на ділянках окремих тіл і масивів основних і ультраосновних порід. Плануються детальні дослідження структурно-геодинамічних досліджень, у тому числі і на рудоносних ділянках (мідних рудопроявів і кімберлітах).
     Дослідження проведені поблизу одного з кімберлітових тіл. За даними структурних досліджень на ділянці встановлені численні розривні порушення, а також дайки різного віку від протерозою до пермі. Результати тектонофізичних досліджень докембрійських і палеозойських утворень вказують на періодично поновлювану тектонічну активність. Це доводиться різновіковими полями напружень, встановленими на даній ділянці. Аналогічна картина спостерігалася в девонських базальтах поблизу с. Василівка. Тут базальти по Васильєвському розлому контактують з докембрійськими гранітоїдами. Тектонофізичні дослідження вказують на геодинамічних активність ділянки в девоні і мезозої. Тут виявлено дайки андезитів тріасового віку. Аналіз потужностей неоген–четвертинних відкладень вказує на активність Василівського розлому в альпійську епоху тектогенезу. На ділянці проведені рекогносцирувальні дослідження азимутальних електромагнітним методом структурно-геодинамічного картування (СГДК–А) [9]. Профіль пройдено в напрямку від докембрійських гранітоїдів через Василівський розлом до базальтам девону. Встановлено аномалії електропровідності грунтів над розломом і за його межами. Аномалії вказують на сучасних геодинамічних активність ділянки.

Геохімічні особливості основних і ультраосновних порід Приазов'я

Гістограма розподілу кларков концентрації елементів у породі (розширення 622х266, кількість кадрів 7, число повторень 5)

Висновки

     Як видно з результатів досліджень масиви і тіла основних і ультраосновних порід значно відрізняються тектонічної позицією, вміщуючими породами і складом. Спільним є їх приуроченість до розривних дислокациям різного рівня. У більшості випадків ділянки цих тіл відрізняються тривалою історією розвитку та відновлювальної геодинамічної активністю. Дуже різноманітний склад порід. Навіть у межах однієї групи порід - кімберлітів, локалізованих на одній площі, спостерігаються значні відмінності. Особливо це стосується Ni і Cr. Ці відмінності можна пояснити різними локальними геодінамичних обстановками в період формування тіл і впливом наступних молодих магматичних процесів. Зміни превична складу кімберлітів характерно і для інших кімберлітів світу – Африки, Якутії, Архангельська і ін Підвищений кларк концентрації Ni і Cu в піроксенітах і габро вказує на перспективність цих порід на пошуки мідно-нікелевих руд. Надалі буде проведено детальний аналіз конкретних масивів цих порід Приазов'я.

     У даний момент магістерська робота знаходиться на стадії дороботка та доповнення теоретичного матеріалу. Після грудня 2011р. повний текст роботи можна отримати у автора або наукового керівника.

Список літературних джерел

1. Бутурлинов Н.В. Андезит–трахиандезитовый комплекс Донбасса и особенности его формирования / Н.В. Бутурлинов, А.И. Зарицький, М.С. Глебова // Геол. журн. – 1972. – 32, вып. 6. С. 89–94.
2. Бутурлинов Н.В. Геолого–петрографическая характеристика щелочно–ультраосновного – щелочно–базальтоидного комплекса зоны сочленения Донбасса с Приазовской частью Украинского щита / Н.В. Бутурлинов, В.И. Гоньшакова, В.Ф. Юрченко // Базит–гипербазитовый магматизм и минерагения юга Восточно–Европейской платформы. – М: Недра, 1973. С. 186 228.
3. Бутурлинов Н.В. Дайковые породы и их роль в минерагении Приазовья / Н.В. Бутурлинов, В.А. Корчемагин, В.И. Купенко [и др.] // Геол. журн. – 1980. № 3. С. 127 132.
4. Бутурлинов Н.В. Покрово–Киреевский сложный массив щелочно–ультраосновных и габброидных пород в зоне сочленения Донбасса с Приазовьем / Н.В. Бутурлинов // Геол. журн. – 1984. С. 55–70.
5. Геологическое строение и характер оруденения Азовского месторождения. / С.Н. Стрекозов, В.В. Васильченко, Д.С. Гурский [и др.] // Мін. ресурси України. – 1998. – № 3. – С. 6–9.
6. Донской А.Н. Эволюция девонского магматизма в Днепровско–Донецкой впадине / А.Н. Донской // Геохимия и рудообразование. – Киев: Наук. думка. – 1993. Вып. 20. – С. 72 90.
7. Кимберлитовые породы Приазовья// Наука, 1978.
8. Киселев В.А. Петрология и эволюция приазовского комплекса (Восточное Приазовье) / В.А. Киселев, В.В. Васильченко, В.Н. Загнитко // Геол. журн. – 1992. – № 2. – С. 27–35.
9. Кисельов В.А. Етапи тектоно-магматичної активізації в історії Східноприазовського блока Українського щита / В.А. Кисельов, Б.В. Бородиня, Н.А. Козар [и др.] // Вісник КНУ ім. Т. Шевченко. Геологія. – 2004. – Вип. 31–32. – С. 40– 44.
10. Кривдик С.Г. Петрология щелочных пород Украинского щита / С.Г. Кривдик, В.И. Ткачук. Киев: Наук. думка, 1990. 408 с.
11. Лазаренко Е.К. Минералогия Донецкого бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наук. думка, 1975. – Ч 1. – 255 с.
12. Соболев Н.В. Кимберлиты, лампроиты и неувязка состава верхней мантии /Н.В. Соболев , А.Д. Харькив, Н.В. Похиленко. – Новосибирск, 1978.
13. Справочник по петрографии Украины (магматические и метаморфические породы). – Киев: Наукова думка, 1975. – 580с.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://masters.donntu.ru

---

Резюме | Біографія