научная статья по теме ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫЕ РОССЫПИ СТАВРОПОЛЬЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫЕ РОССЫПИ СТАВРОПОЛЬЯ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2004, № 6, с. 602-609

УДК 553.493:551.782.13(470.63)

ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫЕ РОССЫПИ СТАВРОПОЛЬЯ

© 2004 г. Н. И. Бойко

Ростовский государственный университет 344090 Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40 E-mail: boiko@geo.rsu.ru Поступила в редакцию 26.02.2003 г.

Выполнены литолого-фациальные построения и палеогеографические реконструкции для средне-сарматских отложений Центрального Предкавказья, вмещающих наиболее перспективные титан-циркониевые россыпи Ставрополья. В результате этого установлено, что основным источником рудных компонентов (рутила, ильменита, лейкоксена и циркона) для Ставропольского россыпного бассейна являлась северная суша, с которой они выносились Палео-Волгой. Показана существенная роль в образовании россыпей мшанковых органогенных построек. Они формировались в аномальных для биогермообразования условиях терригенной седиментации на западном и северо-западном склонах Ставропольского поднятия и препятствовали выносу рудного вещества в глубоководную часть бассейна, а также способствовали его дифференциации в зоне палеоподнятия.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

После распада еще недавно единой и мощной минерально-сырьевой базы бывшего союзного государства Россия оказалась без собственных эксплуатируемых россыпных месторождений титана и циркония, являющихся в настоящее время во всем мире экономически наиболее выгодным источником получения минеральных концентратов этих элементов. Россия, располагая крупными мощностями по металлургической переработке руд титана и циркония, находится в полной зависимости от импорта этого сырья из Украины, с Верхне-Днепровского горно-металлургического комбината, разрабатывающего Малышевское (Самотканское) месторождение - единственное эксплуатируемое титан-циркониевое россыпное месторождение на территории СНГ [Россыпные месторождения..., 1997]. При этом потребности различных отраслей Российской промышленности в этом сырье весьма велики. Так только для производства металлического титана ежегодно требуется 120 тыс. т ильменитового концентрата. Не менее 600 тыс. т этого концентрата требуется каждый год и для производства титанового пигмента. Потребность страны в цирконовом концентрате оценивается в 10 тыс. т в год и также покрывается за счет импорта из Украины [Быхов-ский и др., 2001; Короленко, 2001]. Сложилась парадоксальная ситуация. Россия, располагая потенциальными возможностями собственной минерально-сырьевой базы титана и циркония, способной не только удовлетворить текущие и перспективные потребности промышленности, но и обеспечить значительный объем экспорта титановых и цирконовых концентратов, является крупнейшим в мире их импортером.

Из-за создавшегося положения с обеспечением отечественной промышленности титановыми и цирконовыми концентратами в качестве первоочередной задачи возникает необходимость оценки прежде всего уже известных площадей развития титан-циркониевых россыпей. Этот тип месторождений обладает повышенной инвестиционной привлекательностью, так как для их освоения требуются относительно небольшие капиталовложения и незначительный срок ввода в действие горнодобывающего предприятия. Сейчас в нашей стране известны две крупные провинции древних прибрежно-морских титан-циркониевых россыпей: одна приурочена к Русской платформе, а вторая связана с периферийными структурами Западно-Сибирской плиты. В составе первой провинции известны месторождения Центральное и Кирсановское в Тамбовской области, Луко-яновское в Нижегородской области, ряд перспективных площадей в Тимано-Печорском регионе. К этой провинции относится и Ставропольский россыпной бассейн на юге России. Он приурочен к крупной структуре Скифской плиты - Ставропольскому своду. Его россыпи локализованы на четырех стратиграфических уровнях: чокракс-ком, караганско-конкском, среднесарматском и средне-верхнесарматском. При этом наиболее перспективные из них (Бешпагирская, Камбулат-ская, Ташлинская, Грачевская, Высоцкая, Тугу-лукская и другие), характеризующиеся промышленным содержанием минералов титана и циркония (суммарно более 50 кг/м3), сопряжены в основном со среднесарматским стратиграфическим уровнем. Россыпи сложены преимущественно мелкозернистыми (размер частиц в пределах 0.1 мм) прибрежно-морскими песками. Тяжелая

фракция продуктивных песков представлена ильменитом, рутилом, цирконом, лейкоксеном и сопутствующими им турмалином, ставролитом, эпидотом, гранатом и единичными зернами других минералов. В легкой фракции преобладает кварц (90-94%).

Прогнозные ресурсы Ставропольского россыпного бассейна составляют, по данным СевероКавказского регионального отделения ВИЭМС, 38522.4 тыс. т минералов титана и циркония. По геологическому строению и инвестиционной привлекательности Ставропольский бассейн является одним из наиболее перспективных объектов на титан-циркониевые россыпи в Европейской части России. Однако уровень геологической изученности этого россыпного бассейна явно недостаточный и не позволяет дать ему всеобъемлющую оценку, а тем более начать разработку россыпей.

Определение направлений дальнейших геологоразведочных работ на титан-циркониевые россыпи Ставрополья зависит прежде всего от полноты и достоверности знаний о геологическом строении вмещающих среднесарматских отложений, литолого-фациальных особенностях и условиях их образования, определяющих во многом генезис самих месторождений (источник, способ переноса, мобилизации и консервации рудных минералов). Именно поэтому литолого-фациаль-ному анализу вмещающих россыпи отложений и палеогеографическим реконструкциям времени их накопления, как основы для минерагенических построений, в первую очередь посвящены наши исследования.

ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СРЕДНЕСАРМАТСКИХ РОССЫПЕВМЕЩАЮЩИХ ОТЛОЖЕНИЙ

Отложения среднего сармата в южных районах Центрального Предкавказья прослеживаются в виде широкой полосы выходов на дневную поверхность, а в закрытой северной части Ставропольского свода и на смежных с ним структурах вскрыты скважинами на нефтеразведочных площадях.

На большей площади своего развития средне-сарматские отложения хорошо выделяются в разрезах и отчетливо разделяются на две литологи-ческие толщи: нижнюю - преимущественно глинистую (криптомактровые слои) и верхнюю - в большей мере песчаную и известковую (слои с типичной среднесарматской фауной) [Геология СССР..., 1968]. В подошве подъяруса в отдельных районах наблюдается пачка переслаивания карбонатных и глинистых пород, известная под названием мамайских слоев [Стратиграфия

СССР., 1986]. В последние годы для сарматских отложений Ставрополья предложена более детальная местная стратиграфическая схема [Рудя-нов, 1995]. Однако выделяемые при этом в качестве основной стратиграфической единицы свиты не только не коррелируются надежно между собой, но часто вообще не привязаны достоверно (с подтверждением фаунистическими остатками) к ярусам общей хроностратиграфической шкалы.

Анализ имеющихся материалов по составу, строению и условиям образования среднесарматских отложений Центрального Предкавказья позволяет наметить в них два основных литолого-фациальных комплекса отложений: прибрежно-морских и мелководного шельфа (рисунок).

Прибрежно-морские образования получили наибольшее развитие в пределах Ставропольского россыпного бассейна. В их составе представляется возможным выделение следующих субкомплексов отложений: песчаного, пелитово-песчано-го, псефитового и органогенных построек.

Песчаный субкомплекс отложений получил значительное распространение в центральных и восточных районах Ставропольского россыпного бассейна. Его породы с размывом залегают на отложениях раннего сармата. В нижней части субкомплекса прослеживается пачка (до 3.0 м) глины серой с зеленоватым оттенком, известковистой и алевритистой. Выше глин наблюдается толща (до 208-210 м) песков серых и желтовато-серых, ко-сослоистых и волнистослоистых, очень часто с пляжевым типом слоистости, сыпучих или рыхлых, мелкозернистых (размер зерен в пределах 0.1 мм), мономинеральных (кварцевых), слюдистых. В песках прослеживаются прослои и пачки (до 21 м) песчаников темно-серых с голубоватым оттенком, массивных, средне-крупнозернистых, кварцевых, слюдистых. В песчаниках иногда наблюдаются слои (до 5 см) известняка плотного, пелитоморфного, пелитового и глинистого с уг-лефицированными растительными остатками.

Выше песчаный субкомплекс сложен песками серыми с желтоватым оттенком, горизонтально-и косослоистыми, среднезернистыми и псевдооолитовыми, глинистыми с линзами и причудливой формы включениями песчаников известкови-стых и известковых. Мощность этой части субкомплекса, вскрытой скважиной К-1-В в левом борту р. Томузловки в 7.2 км к северу от села Александровское, достигает 50.5 м. А максимальная мощность (82.0 м) установлена в районе села Калиновского, откуда в северном направлении происходит ее сокращение.

Еще выше в составе субкомплекса наблюдается толща (до 43 м) песков желтовато- и буровато-серых, слоистых, рыхлых и слабосцементирован-ных, мелко- и тонкозернистых, кварцевых, глинистых и известковистых с многочисленными

a

Шш 1 i i i i i i 2 ___ 3 - - - 4 5

о о <z=> езэ 6 7 ДО 8 ¿А 9 10

Палеогеографическая схема (а) и литолого-фациальный профиль (б) Центрального Предкавказья в среднесармат-ское время (с использованием фондовых материалов Е.М. Великовской, A.A. Стеклова, Л.Н. Казаринова и др.). 1 - суша; 2-7 субкомплексы отложений: 2 - пелитово-известняковый, 3 - пелитовый, 4 - пелитово-песчаный, 5 - песчаный, 6 - псефитовый, 7 - органогенных построек; 8 - основные титан-циркониевые россыпи; 9 - направления выноса осадочного материала с областей денудации; 10 - направления морских течений.

A, Б - литолого-фациальные комплексы отложений: A - прибрежно-морских; Б - мелководного шельфа.

линзами и отдельными прослоями песчаников, известковистых и известковых песчаников, известняков-ракушечников и песчаных глин. В этой части разреза отмечается естественный шлих титан- и цирконийсодержащих минералов.

Завершает разрез песчаного субкомплекса пачка песков серых с желтоватым и буроватым о

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком