ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2014, № 5, с. 455-460
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 546.711:56(118.2):470.322
О МАРГАНЦЕНОСНОСТИ НЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ РОССИИ (ТАМБОВСКО-ЛИПЕЦКАЯ ОБЛАСТЬ) © 2014 г. Г. С. Аверьянов, В. Н. Кулешов*
ОАО "Александровская опытно-методическая экспедиция" 601650 Владимирская обл., г. Александров, Красный пер., 6; E-mail: geoaome@mail.ru * Геологический институт РАН, 119017Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: vnkuleshov@mail.ru Поступила в редакцию 07.10.2013 г.
Обобщены материалы по марганценосности неогеновых отложений (сосновская свита) в центральной части России. Наиболее вероятно, что образование конкреций и жеод первичных карбонатов марганца является раннедиагенетическое. В то же время не исключается возможность их образования и на постраннедиагенетической стадии преобразования осадка (катагенетической). Выделен Тамбовско-Липецкий потенциально марганценосный район, расположенный в экономически благоприятной обстановке. Рассмотрена вероятность обнаружения здесь промышленных залежей оксидных марганцевых руд.
DOI: 10.7868/S0024497X14050024
Распад Советского Союза привел к изменениям в состоянии минерально-сырьевой базы (МСБ) России, и, прежде всего, в марганцеворуд-ной. Главнейшие месторождения марганца, обеспечивавшие сырьем металлургические комбинаты Российской Федерации, оказались за ее пределами. Поэтому марганцевые руды в России в настоящее время относятся к группе остродефицитных полезных ископаемых [Лисицын, 2008; О состоянии..., 2009, 2010; Шарков 2000], а сложившийся дефицит в марганцеворудном сырье для металлургических комбинатов России сегодня покрывается преимущественно за счет импорта из Украины, Казахстана и, частично, из Африки (ЮАР).
Имеющиеся в настоящее время материалы по состоянию МСБ марганца в России показывают, что существенного прогресса в вопросе обеспечения потребностей черной металлургии в товарной марганцевой руде в последние десятилетия не произошло [О состоянии., 2009, 2010]. Проведенные исследования на Северном и Полярном Урале в полосе проектируемой здесь железнодорожной магистрали (в рамках программы "Урал-промышленный — Урал-Полярный") также не привели к открытиям марганцеворудных объектов [Бавлов, Михайлов, 2008].
Руды известных месторождений РФ, как правило, представлены труднообогатимым карбонатным типом. В структуре балансовых запасов они составляют более 90% [Машковцев, 2008; О состоянии., 2009; Потконен, 2001]. Наибольшее количество марганцевых руд сосредоточено в
экономически не освоенных районах Новой Земли (Рогачевско-Тайнинская и др. площади), Красноярского края (Порожинское месторождение) и Кузнецкого Алатау (Усинское месторождение).
В сложившейся ситуации особое значение приобретают рекомендации конференции "Минерально-сырьевая база черных, легирующих и цветных металлов России." (Москва, 2008) по проведению работ, направленных на выявление и освоение новых, даже мелких, объектов богатых марганцевых руд и руд среднего качества в районах деятельности металлургических предприятий [Решение..., 2008]. Таким районом в пределах Центрального Федерального округа является Тамбовско-Хоперская зона, где в 2000—2005 гг. Александровской опытно-методической экспедицией выявлена группа геохимических аномалий марганца [Минерагени-ческий..., 2001]. По состоянию на сегодняшний день наибольший интерес представляет Тамбовско-Ли-пецкий район.
Следует отметить, что этот район занимает благоприятное экономическое положение, поскольку рядом функционируют Липецкий и Ста-рооскольский металлургические предприятия.
Геологическое положение. Тамбовско-Липец-кий район расположен в пределах площади распространения неогеновых морских отложений (неогеновая впадина). Морской бассейн здесь просуществовал с конца олигоцена и до конца неогена. Площадь впадины составляет около 65 тыс. км2 (рис. 1). Она включает части Рязанской, Тамбовской, Липецкой и Воронежской областей.
39°
40°
41°
42°
43°
54° 00''
53° 20'
52° 40'
52° 00'
51° 20'
54° 00'
N2
N1
Р
1 + 2
53° 20'
К2
К,
52° 40'
с,
Dз
52° 00'
-а
51° 20'
Ш
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13
39°
40° 41° 42°
25 0 25 50 75 км
43°
Рис. 1. Схема строения неогенового марганценосного бассейна (Центральный федеральный округ). 1—8 — породы: 1 — пески, глины, алевриты, 2 — пески, пески глауконитовые, глины местами с железомарганцевыми конкрециями, алевролиты, 3 — пески, глины, пески с включениями фосфоритов, 4 — пески кварц-глауконитовые, мел, опоки, фосфориты, 5 — пески, песчаники, фосфориты, глины, 6 — глины, мергели, пески, фосфориты, 7 — глины, песчаники, известняки, угли, 8 — доломиты, известняки, глины, песчаники; 9 — площадь 0ГХР-200; 10 — геохимические аномалии марганца: а — точечные, б — площадные (АГХП) и их номера; 11 — рудопроявления марганца: 1 — Сос-новское, 2, 3 — обн. №№ 2, 3; 12 — скважина, вскрывшая глины с железомарганцевыми конкрециями; 13 — Тамбовско-Липецкий потенциально марганценосный район.
J
3
а
Впадина выполнена отложениями миоцена-плиоцена, которые представлены песками разного состава, глинами, алевролитами и суглинками. Основанием депрессии служат породы верхнего девона, карбона, верхней юры, нижнего и верхнего мела — различные глины, пески, песчаники и известняки.
Продуктивными (марганценосными) являются отложения миоцена. Они подразделяются на ряд свит, из которых наибольший интерес представляет сосновская (К!88), содержащая марганцевые конкреции. Свита представлена черными, коричневыми, зеленоватыми глинами с прослоями зеленых глауконитовых алевролитов и песков.
О МАРГАНЦЕНОСНОСТИ НЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ 457
Отложения ее в пределах рассматриваемой площади имеют фрагментарное распространение, мощность варьирует от 1.0 до 50.0 м.
Отложения сосновской свиты перекрываются глауконитовыми песками, алевролитами, бентонитовыми глинами, песчаниками с галькой и гра-
з
вием горелкинской свиты (К^г). На значительной части площади впадины на дочетвертичный уровень выведены именно эти отложения. Мощность пород горелкинской свиты составляет
10.0-25.0 м.
Описываемые породы миоцена-плиоцена отлагались в условиях опресненного морского бассейна. Их формирование происходило за счет разрушения осадков, главным образом, юрского и мелового возраста.
Марганценосность. Марганцевые руды в пределах Тамбовско-Липецкого района известны с 1898 г. (рис. 2). Здесь С.Н. Никитиным описаны два рудопроявления марганца. В первом из них (Сосновском) на днище небольшого лога, идущего от д. Мариновка к реке Березовка (район пос. Сосновка в Тамбовской области), были обнаружены скопления марганцевых конкреций размером до 10 см. Содержание марганца в конкрециях —
28.1-30.66% (МпО, соответственно, 36.3—39.6%), железа — 12.0% ^еО — 17.7%).
Второе рудопроявление (обнажение 2) находится в 8 км к северо-западу от д. Сосновка на скатах долины р. Березовка. Здесь обнажаются голубоватые и "ржавые" глины, в которых встречаются марганцевые и железистые конкреции сферической формы размером до 10—15 см. Аналогичные глины, содержащие конкреции марганца, были также встречены в скважине около д. Остьясы, в 18 км к востоку от второго проявления.
Позднее наличие марганцевых образований было подтверждено в 1913 г. С.А. Дибровым. В 1932 г. изучение марганценосности этого района было продолжено М.Н. Грищенко. Им обнаружен еще один пункт минерализации (обнажение 3), расположенный в 5 км северо-западнее с. Правые Ламки, на левом берегу р. Ламочка в 0.5 км ниже по течению реки от предыдущего. Здесь марган-ценосный горизонт прослежен в береговом обрыве на расстоянии около 100 м. В этом обнажении четко просматривается рудный прослой, иногда переходящий в сплошной горизонт, образующийся благодаря накоплению соединений марганца в промежутках между конкрециями. Его мощность колеблется от 8 до 15 см. Причем он постоянно наблюдается на протяжении всего обнажения. Кроме того, в пласте зеленовато-серой глины (3.8 м), вмещающей рудный слой, также отмечается обильное присутствие крупных конкреций руды (рис. 3). Содержание Мп2О в двух изученных конкрециях составляет 23.8 и 25.3%.
Мелкие (до 1.0 см) конкреции марганца встречаются в заметных количествах как выше, так и
ниже рудного слоя в толще глин. Руды представлены пиролюзитом.
Следует отметить, что изученные руды содержат 17.9 и 23.9% СО2, что, возможно, свидетельствует о присутствии в них карбонатов марганца.
Марганценосность сосновской свиты в пределах Тамбовско-Липецкого района подтверждена последующими работами А.А Дубянского (1935 г. и 1939 г.), Д.В. Куропаткина (1962 г.) и Ю.И. Иосифовой (1978 г., 1987 г.).
Генезис руд. Выявленные в пределах Тамбов-ско-Липецкого потенциально марганценосного района рудопроявления марганца относятся к пластовому стратиформному типу. Рудные тела здесь представлены слоями практически горизонтально залегающих глин с оолитами и конкрециями железо-марганцевого состава.
Специальных работ, касающихся происхождения этих руд, не проводилось. Однако имеющиеся данные позволяют предположить, что оксиды марганца вторичны. Они образованы в зоне аэрации по конкрециям и жеодам исходно карбонатного состава (манганокальцит, родохрозит), о чем свидетельствует наличие высоких концентраций СО2.
Наиболее вероятно, что образование конкреций и жеод карбонатов марганца происходило в раннем диагенезе. Этот процесс детально описан в работах Н.М. Страхова и его последователей. Модельными примерами диагенетического образования марганцевых руд в современных водоемах могут служить карбонаты и оксиды марганца в Балтийском море и озере Пуннус-Ярви (Карельский перешеек) [Кулешов, 1999]. Источником марганца в этом случае служит материковый снос.
Одним из вероятных механизмов формирования рассматриваемых конкреций может быть также и элизионный (постраннедиагенетиче-ский, катагенетический). В этом случае можно предположить, что миграция обогащенных рудным компонентом растворов элизионного генезиса происходит из глубоко залегающих участков осадочно-породного бассейна к его краевым частям. Одним из примеров марганцеворудных залежей так
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.