УДК 551.7.02 : 551.71/72 : 553.31 (477.63)

Порівняння залізисто-кременистих і вміщуючих формацій Східно-Ганнівської смуги та Саксаганського району Криворізького басейну

Євтєхов Євген Валерійович

Залізорудна товща Ганнівського родовища належить до залізисто-кременистої метаультрабазит-базитової формації, характерної для зеленокам'яних комплексів верхнього архею, а відповідна товща родовища шахти ім. В.І. Леніна - до залізисто-кременистої сланцевої формації нижнього протерозою.

Накопичення залізисто-кременистих і вміщуючих формацій досліджених районів відбувалося асинхронно в різних структурно-фаціальних зонах. Формування породних парагенезисів Східно-Ганнівської смуги відбувалось в умовах активного тектонічного режиму, характерного для зеленокам'яних структур, а Саксаганського району - в умовах помірно-активізованих прогинів.

Відмінність дометаморфічного етапу геологічного розвитку досліджених об'єктів суттєво не позначилась на їх комплексній мінерально-сировинній базі. Спектр супутніх металевих корисних копалин (скандій, ванадій, германій, вольфрам, молібден, літій, берилій та ін.) був обумовлений характером постметаморфічних магматичних, метасоматичних, гідротермальних, гіпергенних процесів, а нематалевих (гранат, тальк, мусковіт, амфіболіт та ін.) - ступенем метаморфізму залізистих і вміщуючих порід. В зв'язку з цим розробка критеріїв оцінки комплексності залізорудних родовищ Кривбасу повинна базуватись на детальному аналізі постметаморфічних явищ і їх продуктів.

Наукова новизна роботи полягає в наступному: 1) вперше застосований комплексний підхід при кореляції розрізів, складених утвореннями залізисто-кременистого формаційного типу (на прикладі Кривбасу) який базується на результатах геолого-формаційних досліджень. В його основі лежить порівняння розрізнених розрізів на породному рівні, рівні породних парагенезисів, парагенерацій, формацій (структурно-речовинна кореляція), а також історико-геологічних особливостей останніх (зіставлення геохронологічних даних, результатів реконструкцій палеотектонічних, палеокліматичних, палеофаціальних, палеогеографічних умов осадконакопичення); 2) встановленні асинхронності залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна, незважаючи на загальні риси подібності їх будови. Вони накопичувалися в різних структурно-фаціальних зонах - перший сформувався під кінець пізнього архею, другий - на початку раннього протерозою; 3) обгрунтуванні віднесення залізисто-кременистих відкладів ганнівського розрізу до залізисто-кременистої метаультрабазит-базитової формації, а подібних утворень родовища шахти ім. В.І. Леніна - до залізисто-кременистої сланцевої; 4) встановленні належності до різних хімічних систем порід метаультрабазитової товщі (тальковий горизонт) родовища шахти ім. В.І. Леніна та Ганнівського - перші за петрохімічними властивостями подібні до метаультрабазитів Південного району Кривбасу, другі - зіставляються з метаультрабазитами метакоматіїтової формації зеленокам'яних комплексів Середнього Придніпров'я; 5) запропонуванні виділення залізисто-кременистої товщі ганнівського розрізу в якості самостійного промислово-генетичного типу; 6) встановленні основної ролі метаморфічних і метасоматичних процесів при формуванні супутніх корисних копалин залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна, що слід враховувати при проведенні комплексної оцінки мінерально-сировинної бази родовищ Кривбасу.

Практичне значення дисертаційної роботи полягає у: 1) встановленні структурно-речовинних і історико-геологічних особливостей залізовмісних розрізів досліджених об'єктів, що дає можливість проводити наукове обгрунтування комплексної оцінки мінерально-сировинної бази залізорудних родовищ Кривбасу з визначенням пріоритетності корисних копалин, що видобуваються супутньо з залізними рудами; 2) визначенні вікового співвідношення, а також стратиграфічної та формаційної приналежності залізорудних товщ, що може бути використаним при уточненні кореляційної стратиграфічної схеми докембрію Українського щита і місцевої схеми стратиграфічного розчленування метавулканогенно-осадового розрізу Кривбасу.

Фактичний матеріал та особистий внесок дисертанта. Покладений в основу дисертаційної роботи фактичний матеріал зібраний автором під час навчання в аспірантурі під керівництвом доктора геологічних наук професора І.С. Паранька на кафедрі геології і розвідки родовищ корисних копалин Криворізького технічного університету (1997-2000 рр.). В процесі виконання роботи проаналізовані і узагальнені описи понад 200 свердловин розвідувального і структурно-профільного буріння. Проведені узагальнення матеріалів геологічного дослідження родовищ шахти ім. В.І. Леніна та Ганнівського в зв'язку з їх розвідкою та експлуатацією. Оброблені з застосуванням статистичних методів результати більш ніж 3500 повних хімічних аналізів, понад 5000 аналізів фазового складу заліза, близько 2000 спектральних аналізів. Результати аналізів були запозичені з фондів Криворізької геологорозвідувальної експедиції, Південно-Криворізької геологорозвідувальної експедиції, Північного геологозбагачувального комбіната та геологічних відділів шахти ім. В.І. Леніна та Ганнівського кар'єру. Проведено понад 3500 петрохімічних перерахунків за методами О.М. Нейолова, О.О. Предовського, М.П. Семененка, Л. Дженсена, О. Нематова, Р. Пірса, А.А. Дроздовської. Автором виконані зіставлення історико-геологічних особливостей метабазитової, метакластогенної товщ і талькового горизонту Північного та Саксаганського залізорудних районів Кривбасу з подібними утвореннями інших його районів, а також зеленокам'яних розрізів Придніпров'я [2, 13, 14, 15, 16]. Проведений аналіз якісних та кількісних показників супутніх корисних копалин родовища шахти ім. В.І.Леніна та Ганнівського родовища [3, 10]. Розроблені рекомендації для кореляції розрізнених розрізів метавулканогенно-осадової товщі Кривбасу [14, 15]. Проведено комплексну оцінку мінерально-сировинної бази родовищ шахти ім. В.І. Леніна та Ганнівського з метою використання супутніх корисних копалин [14, 15].

Апробація та впровадження результатів. Результати роботи знайшли своє відображення у трьох науково-виробничих звітах, впроваджених у виробництво на Інгулецькому гірничо-збагачувальному комбінаті, шахтоуправлінні “Октябрське”. Основні положення роботи доповідались на наукових конференціях “Сучасні проблеми геології і мінералогії залізисто-кременистих формацій і їх обрамлення” (Кривий Ріг, 1996), “Сучасні проблеми геології і мінералогії залізисто-кременистих і вміщуючих їх формацій-97” (Кривий Ріг, 1997), “Стратиграфія докембрію Українського щита” (Київ, 1998), “Проблеми геології і освоєння надр” (Томськ, 1998), “Металогенія древніх і сучасних океанів-98” (Міас, 1998), “Актуальні проблеми геології і раціонального природовикористання” (Дніпропетровськ, 1999), “Шляхи удосконалення змісту, форм і методів навчання в університетах” (Кривий Ріг, 1999), “Геологія і мінералогія рудних районів” (Кривий Ріг, 1999),”Геологія і магматизм докембрію Українського щита” (Київ, 2000), “Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи” (Львів, 2000), а також на щорічних науково-технічних конференціях Криворізького технічного університету (1995-2000 рр.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 16 наукових робіт, в співавторстві - 4 і самостійно - 11; монографічна робота - 1 (в співавторстві).

Структура та об'єм роботи. Дисертація складається з вступу, 4 розділів, висновків та списку літератури з 195 найменувань і включає 55 рисунків та 8 таблиць. Текстова частина викладена на 126 друкованих сторінках.

В процесі збору вихідного матеріалу, його первинної обробки автор користувався допомогою начальника Криворізької комплексної геологічної партії КП “Південукргеологія” В.К. Бутиріна, головного геолога Північно-Криворізької геологорозвідувальної партії І.О. Сміянової, головного геолога Північного гірничозбагачувального комбінату (ПнГЗКу) П.М. Хартановича, головного геолога Ганнівського кар'єру ПнГЗКу В.В. Шпірок, головного геолога Первомайського кар'єру ПнГЗКу Бондарева О.М., головного геолога шахти ім. В.І. Леніна Турбая О.О., які сприяли виконанню роботи, надавали цінні поради, забезпечили можливість користування фондами та архівами. Автор користувався консультаціями і порадами докторів геологічних наук професорів В.В. Решетняка, А.І. Каталенця, В.М. Трощенка, кандидатів геологічних наук доцентів М.І. Черновського, А.А. Березовського, В.Д. Блохи, Ю.Л. Ахкозова, В.М. Тарасенка, наукових співробітників Л.М. Ковальчук, В.М. Харитонова, В.В. Стеценка, А.І. Пінської. Технічну допомогу у проведенні досліджень, виконанні статистичних розрахунків і оформленні роботи автору надали інженери Г.А. Пирогова, О.І. Гончаров, І.А. Федорова, Є.В. Шостак. Всім їм автор висловлює глибоку вдячність.

Особливо вдячний автор своєму науковому керівникові завідуючому кафедрою геології та розвідки родовищ корисних копалин доктору геологічних наук професору І.С. Параньку за постійний інтерес до досліджень та всебічну допомогу у написанні дисертаційної роботи.

Зміст роботи

В першому розділі “Стан вивченості проблеми та шляхи її вирішення” розглянуто в хронологічному порядку послідовність розвитку поглядів на стратиграфію, тектоніку, історію розвитку, рудоутворення Кривбасу (підрозділ 1.1 “Короткий нарис історії геологічних досліджень Кривбасу”). Акцентовано увагу на дискусійних питаннях, від вирішення яких залежить комплексна оцінка мінерально-сировинної бази залізорудних родовищ регіону.

Підрозділ 1.2 “Стан вивченості проблеми” присвячений аналізу невідповідності новітніх геологічних даних традиційним поглядам на стратиграфію, тектоніку, історію розвитку Кривбасу в цілому і, зокрема, уявленням про вікове співвідношення, стратиграфічну і формаційну приналежность залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна. Зазначено, що від обгрунтованості названих положень залежить напрямок подальших геолого-розвідувальних робіт в межах цих родовищ як комплексних.

У підрозділі 1.3 “Методика досліджень” обґрунтована доцільність застосування при кореляції розрізнених залізорудних розрізів геолого-формаційних досліджень, які проводились за наступною загальною схемою: 1) вивчення речовинного складу розрізів; 2) виділення мінеральних видів порід; 3) виділення елементарних парагенезисів і однорідних у структурно-речовинному відношенні розрізів (формацій); 4) вивчення петрохімічних особливостей і реконструкція первинної природи основних членів формацій; 5) вивчення характеру взаємовідношень між формаціями у вертикальному і латеральному напрямках; 6) реконструкція палеокліматичних, палеофаціальних умов накопичення формацій; 7) кореляція розрізу родовища шахти ім. В.І. Леніна і ганнівського розрізу на рівні породних парагенезисів, петрохімічних особливостей, елементарних парагенезисів; 8) зіставлення історико-геологічних особливостей розрізів досліджених родовищ.

У розділі 2 “Характеристика геологічної будови району та об'єктів дослідження” наведені основні відомості про стратиграфічний поділ, тектоніку та історію геологічного розвитку Криворізької структури (підрозділ 2.1. “Геологічна будова району”). Зазначено, що в будові її розрізу беруть участь відклади верхнього архею (конкська серія), нижнього (криворізька серія) і середнього (глеєватська світа) протерозою. До пізньоархейських відкладів віднесені метабазити підніжжя розрізу Саксаганського та Південного районів, а також розріз Східно-Ганнівської смуги, складений (знизу догори) метабазитами, кварцито-сланцевою асоціацією та тальковими, тальк-хлоритовими, тальк-актинолітовими сланцями, актинолітитами і залізисто-кременистими утвореннями. Нижньопротерозойський розріз представлений криворізькою серією, у складі якої виділяються (знизу догори): новокриворізька (хлорит-вмісні сланці біотитового, амфібол-біотитового складу з підпорядкованим розвитком метапісковиків і сланцевих метаконгломератів), скелеватська (олігоміктові метапісковики, метагравеліти, метаконгломерати, філітоподібні і тальк-вмісні сланці), саксаганська (чергування сланцевих та залізистих горизонтів) і гданцевська світи (метапісковики, безрудні та залізисті кварцити, багаті залізні руди, слюдисто-хлоритові, графіт-слюдисті сланці, карбонатні породи та метапісковики), яка з кутовим та стратиграфічним неузгодженням залягає на породах саксаганської. Глеєватська світа, що завершує розріз Криворізької структури, представлена метаконгломератами, метапісковиками, різними за складом сланцями і належить до утворень середнього протерозою.

Породи криворізького розрізу метаморфізовані в умовах епідот-амфіболітової (Інгулецький і Північний залізорудні райони) та зеленосланцевої (Південний і Саксаганський райони) фацій. Згідно з сучасними уявленнями, Криворізька структура є монокліналь з крутим падінням порід, ускладнена серією насувів та складок вищих порядків. Розломами субмерідіонального та субширотного простягання вона розбита на низку блоків другого порядку. Формування структури проходило у три стадії: проторифтогенну (пізній архей), протогеосинклінальну (ранній протерозой) та платформену (середній протерозой) (Паранько, 1994). Складна історія геологічного розвитку Кривбасу обумовила формування унікальних покладів залізних руд і низки інших металевих і неметалевих копалин в регіоні [8].

У другому підрозділі даного розділу “Геологічна будова об'єктів дослідження” викладено основні відомості про склад та будову залізовмісних розрізів родовищ шахти ім. В.І. Леніна і Ганнівського згідно з традиційними уявленнями, які у поточний час використовуються при геологічному обслуговуванні цих об'єктів. В розрізі родовища шахти ім. В.І.Леніна беруть участь (знизу догори) новокриворізька (амфіболіти, хлорит-амфібол-кварц-біотитові, амфібол-кварц-біотитові сланці, метапісковики і сланцеві метаконгломерати), скелеватська (кварцові метапісковики, метагравеліти, метаконгломерати, філітоподібні і тальк-вмісні сланці) і саксаганська світи. Розріз останньої складають таки стратиграфичні горизонти: перший сланцевий (кварц-хлоритові, біотит-кварц-хлоритові сланці), перший залізистий (карбонат-силікат-магнетитові кварцити) другий сланцевий (біотит-кварц-хлоритові сланці), другий залізистий (хлорит-кумінгтоніт-магнетитові кварцити), поєднаний третій-п'ятий сланцевий (біотит-серицит-кварц-хлоритові, графіт-біотит-серицит-кварц-хлоритові, гранат-кумінгтоніт-хлоритові сланці), п'ятий залізистий (мартитові, залізнослюдко-мартитові кварцити), шостий сланцевий (мартит-дисперсногематитові кварцити), шостий залізистий (мартитові кварцити), сьомий сланцевий (магнетит-карбонат-силікатні кварцити) та сьомий залізистий (силікат-карбонат-магнетитові, магнетит-карбонат-силікатні кварцити з прошарками кумінгтоніт-кварц-хлоритових, карбонат кварц-хлоритових сланців).

У будові розрізу Ганнівського родовища беруть участь відклади криворізької серії, поділеної на (знизу догори): новокриворізьку (метабазити), скелеватську (мусковітові кварцити, кварц-мусковітові, хлорит-тальк-актинолітові, актинолітові сланці), саксаганську світи. Останню складають перший сланцевий (гранат-кумінгтоніт-кварц-біотитові сланці), поєднананий перший-другий залізистий (магнетит-біотит-кумінгтонітові кварцити), поєднаний третій-п'ятий сланцевий (гранат-кумінгтоніт-кварц-біотитові сланці), поєднаний п'ятий-шостий залізистий (гематит-магнетитові, магнетитові, кумінгтоніт-магнетитові кварцити) та поєднаний сьомий сланцево-залізистий (магнетит-біотит-амфіболові кварцити) горизонти. В тектонічному відношенні родовище є монокліналлю, ускладненою складками вищих порядків.

У розділі 3 “Кореляція розрізів району родовища шахти ім. В.І. Леніна та Східно-Ганнівської смуги”, наводяться результати, отримані при структурно-речовинній кореляції та порівнянні історико-геологічних особливостей зазначених об'єктів. З метою уникнення непорозумінь, які можуть бути спричинені різними поглядами на стратиграфію Північного та Саксаганського районів Кривбасу, залізо-вмісні розрізи були розділені на чотири умовних товщі (знизу догори): метабазитову, метакластогенну, метаультрабазитову та залізисто-кременисту.

Метабазитова товща в районі родовища шахти ім. В.І. Леніна складена амфіболіт-сланцево-кварцитовою (нижня) і амфіболіт-сланцевою парагенераціями порід. У будові першої беруть участь амфіболіти, амфібол-кварц-біотитові, амфібол-біотит-кварц-хлоритові сланці (метаморфізовані аналоги толеїтів, дацитів та андезитів), а також слюдисті кварцити і кварцито-пісковики. Однорідність парагенерації як геологічного тіла визначає парагенезис амфіболіти + амфібол-кварц-біотитові + амфібол-біотит-кварц-хлоритові сланці ± слюдисті кварцити (кварцито-пісковики). Загальна потужність парагенерації не перевищує 400 м.

Амфіболіт-сланцева парагенерація складена перешаруванням кварц-плагіоклаз-біотитових, амфібол-біотит-кварц-хлоритових сланців і амфіболітів. Однорідність парагенерації визначає парагенезис амфіболіти + амфібол-біотит-кварц-хлоритові сланці ± кварц-плагіоклаз-біотитові сланці. Потужність її розрізу 250 м. Наявність у складі першої і другої парагенерацій амфіболітів і амфібол-біотит-кварц-хлоритових сланців, які закономірно чергуються, визначає структурні особливості розрізу товщі в цілому і надає їй подібності за складом та характером будови порідних парагенезисів до утворень метадацит-андезит-толеїтової формації зеленокам'яних розрізів Придніпров'я.

Подібними рисами будови та складу характеризується метабазитова товща району Ганнівського родовища. В основі його розрізу залягають амфіболіти з малопотужними прошарками кварцитів, які догори змінюються парагенезисом кварц-плагіоклаз-біотитових, амфібол-біотит-кварц-хлоритових сланців і амфіболітів. Однорідність товщі як геологічного тіла формаційного рівня організації речовини визначає парагенезис амфіболіти (метатолеїти) + амфібол-вмісні сланці (метадацити і метаандезити) + слюдисті кварцити (метакластоліти). Товща ганнівського розрізу також належить до метадацит-андезит-толеїтової формації, що дає підставу говорити про ідентифікаційну кореляцію між розрізами метабазитової товщі районів родовища шахти ім. В.І.Леніна і Ганнівського. Окрім того вони подібні до розрізів метадацит-андезит-толеїтової формації Середнього Придніпров'я [14], що дозволяє відносити метабазитову товщу Кривбасу до метадацит-андезит-толеїтового формаційного типу пізньоархейських зеленокам'яних комплексів.

Реконструкція геодинамічних умов формування метабазитової товщі ленінського, ганнівського розрізів та зеленокам'яного комплексу Середнього Придніпровя свідчить про те, що всі вони сформувались в умовах, близьких до рифтогенних.

Метакластогенна товща в розрізі району родовища шахти ім. В.І. Леніна ділиться на три пачки (знизу догори): метаконгломерат-сланцеву, метаконгломерат-гравеліт-пісковикову та метагравеліт-пісковиково-сланцеву.

Метаконгломерат-сланцева пачка представлена асоціацією хлорит-вмісних сланців, поліміктових метапісковиків з хлоритовим цементом та поліміктових метаконгломератів, складених уламками сланців основного розрізу пачки. По простяганню Саксганської смуги від родовища шахти ім. В.І. Леніна на північ і на південь метапісковики фаціально заміщуються сланцями, а метаконгломерати - метапісковиками.

Метаконгломерат-гравеліт-пісковикова пачка згідно залягає на метаконгломерат-сланцевій. Характерною особливістю її будови є поступова зміна догори за розрізом метагравеліт-пісковикової асоціації парагенезисом метагравеліт + метаконгломерат. За складом метакластоліти належать до олігоміктових утворень. Основна частина уламкового матеріалу складена жильним кварцом і кварцитом. За природою метаконгломерати належать до утворень прибережних конусів виносу тимчасових водотоків і розглядаються як внутрішньоформаційні утворення метаконгломерат-пісковиково-сланцевої формації. За характером будови розріз належить до розрізів трансгресивного типу.

Метагравеліт-пісковиково-сланцева пачка представлена асоціацією метагравелітів та двослюдяних сланців. Метапісковики займають підпорядковане положення і, здебільшого, складають малопотужні прошарки, які розділяють метагравелітові тіла, що займають основний об'єм розрізу пачки. Кількість і потужність прошарків пісковиків та сланців поступово зростає догори за розрізом, що свідчить про його регресивний тип. Окрім уламків кварцу та кварциту в складі метагравелітів та метапісковиків присутні польові шпати (до 20 об'ємн.%). Сланці пачки мають біотит-серицит-кварц-хлоритовий, серицит-кварц-хлоритовий склад з домішкою (до 5%) польових шпатів та карбонатів.

В районі Ганнівського родовища метакластогенна товща представлена кварцито-сланцевою асоціацією. В її будові беруть участь мономінеральні, мусковітові кварцити і кварц-мусковітові сланці, які утворюють трикомпонентні (рідко двокомпонентні) ритми, складені зазначеними породами у вище згаданій послідовності.

Як виплаває з структурно-речовинної характеристики метакластогенної товщі ленінського та ганнівського розрізів, вони різко відрізняються за будовою елементарних парагенезисів, тобто ознаки ідентифікаційної кореляційності відсутні. Спостерігаються також відмінності у фаціальних умовах осадконакопичення. Метакластогенна товща району родовища шахти ім. В.І. Леніна належить до поліфаціальних утворень (континентально-прибережно-морські), а відклади ганнівського розрізу накопичувалися у відносно глибоководній частині басейну. Різний тип будови елементарних парагенезисів свідчить про належність товщі до різних формацій; ленінський розріз - це метаконгломерат-пісковиково-сланцева формація, ганнівський - кварцито-сланцева. Існує також відмінність і в палеотектонічних умовах формування цих розрізів [2, 12]. Метакластогенна товща родовища шахти ім. В.І. Леніна формувалась у помірно активізованому прогині, а кварцито-сланцева формація Ганнівського розрізу - в умовах середньо і сильно активізованого тектонічного режиму. Зазначені відмінності структурно-речовинного і історико-геологічного характеру свідчать про відсутність кореляційних зв'язків між розрізами метакластогенної товщі Ганнівського родовища і родовища шахти ім. В.І. Леніна.

Метаультрабазитова товща надбудовує розрізи родовищ і відома під назвою “карбонат-тальковий горизонт”. Основу елементарного парагенезису товщі в межах родовища шахти ім. В.І. Леніна складають карбонат-хлорит-талькові, хлорит-талькові сланці (метаморфізовані аналоги перидотитових, піроксенітових коматіїтів та коматіїтових базальтів).

В межах Ганнівського району розріз товщі представлений асоціацією серпентин-хлорит-тальк-тремоліт-актинолітових сланців з рідкісними малопотужними прошарками кварц-флогопітових сланців і мусковіт-флогопітових кварцитів.

Відмінність у мінеральному складі метаультрабазитів родовища шахти ім. В.І. Леніна та Ганнівського, на думку більшості дослідників, спричинена різним ступенем їх метаморфізму: в Ганнівському районі - епідот-амфіболітова фація, в межах родовища шахти ім. В.І. Леніна - зеленосланцева. Проте, за результатами досліджень автора, ці породні комплекси також відрізняються за петрохімічними показниками. Метаультрабазити родовища шахти ім. В.І. Леніна разом з аналогічними утвореннями Південного і Саксаганського районів Кривбасу утворюють самостійну геохімічну сукупність, яка на петрохімічних діаграмах чітко відокремлюється від поля фігуративних точок ганнівського розрізу [13]. Останні за петрохімічними особливостями наближаються до утворень метакоматіїтової формації пізньоархейських зеленокам'яних комплексів Середнього Придніпров'я. Це не дозволяє однозначно говорити про структурно-речовинну і історико-геологічну кореляційність розрізів об'єктів, які розглядаються, оскільки петрохімічні відмінності спричинені приналежністю цих розрізів до утворень окремих відірваних у просторі і часі проявів метаультрабазитового вулканізму.

Залізисто-кремниста товща Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна відрізняються як за кількістю горизонтів так і за їх складом, проте вони подібні за характером мінералогічної зональності горизонтів, що свідчить на користь ідентифікаційної кореляційності їх розрізів. Але існують також певні відмінності у складі одноіменних горизонтів. Перший сланцевий в межах Ганнівського родовища характеризується більшою мінералого-геохімічною досконалістю у порівнянні з аналогічним горизонтом родовища шахти ім. В.І. Леніна. Шостий сланцевий та сьомий сланцево-залізистий горизонти ленінського розрізу в мінералого-геохімічному відношенні виражені більш повно у порівнянні з аналогічними горизонтами Ганнівського родовища. В процесі досліджень було встановлено, що варіації мінерального складу залізистих кварцитів зазначених родовищ мають еволюційний характер і спричинені, вірогідно, їх приналежністю до різних фаціальних зон на час осадконакопичення та різних метаморфічних зон на стадії регіонального метаморфізму. Це припущення отримало підтвердження при вивченні геохімічних особливостей порід залізисто-кременистої товщі на рівні елементів-домішок та петрогенних оксидів. Для обох родовищ зберігається тенденція поступового зменшення кларків концентрації сидерофільних елементів від сьомого сланцево-залізистого горизонту до центральної частини розрізу товщі з різким збільшенням цих показників у породах третього-п'ятого сланцевого горизонту. Кларки концентрації сидерофільних елементів залізорудної товщі Ганнівського родовища значно перевищують аналогічні показники родовища шахти ім. В.І.Леніна. Подібна тенденція характерна і для халькофільних елементів. Проте в розрізі товщі родовища шахти ім. В.І.Леніна максимальні значення кларків концентрації халькофільних елементів характерні для продуктивних горизонтів і мінімальні - для вміщуючих утворень, а у ганнівському розрізі проявлена зворотна тенденція. Аналогічні співвідношення тенденцій змін кларків концентрації встановлені і для групи літофільних і розсіяних елементів. Аналіз характеру поведінки елементів-домішок у породах об'єктів досліджень дозволив зробити припущення, що залізисто-кремениста товща Ганнівського родовища належить до утворень залізисто-кремнистої метаультрабазит-базитової формації, а родовища шахти ім. В.І. Леніна - до залізисто-кременистої сланцевої (хемогенної).

Близькі результати були отримані при аналізі вмісту петрогенних оксидів у складі порід об'єктів досліджень і всновленні їх первинної природи. У реконструйованому складі первинних осадків залізисто-кременистої товщі спостерігається зменшення кількості вулканогенного матеріалу основного і ультраосновного складу від Ганнівського родовища до родовища шахти ім. В.І. Леніна, що підтверджує приналежність товщі першого до утворень залізито-кременистої метаультрабазит-базитової формації, а другого - до залізисто-кременистої сланцевої. Допоміжною ознакою, яка свідчить на користь приналежності досліджених розрізів до різних формацій, є результати реконструкції палеотектонічних умов осадконакопчення. З них випливає, що залізисто-кремениста товща Ганнівського родовища накопичувалася при тектонічному режимі, який характеризувався середнім та сильним ступенем активізації району, а родовища шахти ім. В.І. Леніна формувалось в умовах помірно активізованого прогину.

Зазначене свідчить, що залізовмісні розрізи обох родовищ, починаючи з рівня метакластогенної товщі, належать до різних формацій, утворювались у різний час і при різних палеотектонічних режимах. Ганнівський містить риси подібності до розрізів залізисто-кременистої метаультрабазит-базитової формації, властивої для зеленокам'яних комплексів верхнього архею, а розріз родовища шахти ім. В.І. Леніна за структурно-речовинними та історико-геологічними особливостями відповідає залізисто-кременистій сланцевій формації нижнього протерозою.

У четвертому розділі “Геоісторичні особливості формування залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна і їх корисні копалини” наводяться відомості про історію геологічного розвитку родовищ і корисні копалини як продукти геологічних процесів, які брали участь у формуванні залізовмісних розрізів. Першому питанню присвячений підрозділ “Загальна характеристика формування і історія геологічного розвитку залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна”, в якому, базуючись на викладених вище результатах досліджень, показано послідовність геологічних подій в Кривбасі, починаючи від закладення зеленокам'яного проторифту в пізньому археї і закінчуючи проявом ранньопротерозойських метаморфізму та метасоматозу. Реконструкція цих подій дозволила встановити, що ганнівський та ленінський залізовмісні розрізи є асинхронними. Їх формування відбувалося в різних структурно-фаціальних зонах, розділених Девладівською зоною розломів. Накопичення породних парагенезисів розрізу Східно-Ганнівської смуги випереджало формування залізовмісного розрізу родовища шахти ім. В.І. Леніна і в цілому Саксаганського району Кривбасу. Східно-Ганнівська структурно-фаціальна зона розвивалася за схемою, подібною до схеми формування зеленокам'яних комплексів пізнього архею, а накопичення породних асоціацій розрізу Саксаганської структурно-фаціальної зони, починаючи з часу формування метакластогенної товщі (метаконгломерат-сланцева пачка), відбувалося в умовах ранньопротерозойського відносно активізованого прогину, який успадкував структурний план зеленокам'яного проторифту. Єдиний тектонічний режим в межах обох структурно-фаціальних зон встановився після тектонічної перебудови регіону на межі саксаганського та гданцевського часу, яка проявилася в складкоутворенні, інтенсивному розвитку розривної тектоніки, метаморфізмі і метасоматозі. Ці процеси сприяли формуванню широкого спектру супутніх корисних копалин, характеристика яких викладена у підрозділі “Корисні копалини залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна”. Обидва родовища за наборами корисних копалин належать до комплексних [3, 10]. Ганнівське характеризується більш широким спектром металевих супутніх копалин у порівнянні з родовищем шахти ім. В.І. Леніна. Серед них особливої уваги з практичної точки зору заслуговують скандій, ванадій, цирконій, берилій, літій, вольфрам, молібден і германій. Помислові концентрації титану, нікелю, платини та платиноїдів присутні як в породах ганнівського розрізу, так і в продуктивній та вміщуючих товщах родовища шахти ім. В.І. Леніна. Спектр неметалевих корисних копалин, а також якісні та кількісні їх показники в межах вивчених об'єктів визначаються первинним складом порід, ступенем їх метаморфізму та характеру постметаморфічних процесів. Особливої уваги серед корисних копалин цієї групи заслуговують гранат, мусковіт, хлорит, тальк, вохра, сурик, мумія, амфіболіт і граніт. Більшість супутніх металевих копалин належить до епігенетичних і їх наявність не може використовуватися як критерій при кореляції стратигенних відкладів. Проте присутність у породах залізисто-кременистої товщі Ганнівського родовища підвищеної концентрації германію є ознакою значної ролі вулканогенних процесів при їх формуванні і побічним підтвердженням приналежності товщі до утворень залізисто-кременистого метаультрабазит-базитового формаційного типу. Тобто викладені вище припущення стосовно приналежності об'єктів досліджень до різних структурно-фаціальних зон підтверджується і металогенічними особливостями цих об'єктів.

Висновки

Викладені вище результати досліджень дозволяють зробити наступні висновки.

В будові залізовмісних розрізів Ганнівського родовища, приуроченого до Східно-Ганнівської смуги Північного району Кривбасу та родовища шахти ім. В.І. Леніна, розташованого в межах Саксаганського району, виділяється чотири товщі (знизу догори): метабазитова, метакластогенна, метаультрабазитова та залізисто-кремениста.

Метабазитові товщі ганнівського та ленінського розрізів за характером будови породних парагенезисів, петрохімічними властивостями та історико-геологічними особливостями ідентичні і подібні до утворень метадацит-андезит-толеїтового формаційного типу зеленокам'яних комплексів верхнього архею.

Розрізи метакластогенної товщі Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна відрізняються за породними парагенезисами і за умовами формування. Перший представлений кварцито-сланцевою асоціацією, яка сформувалася в прогині з активним тектонічним режимом. В будові метакластогенної товщі ленінського розрізу беруть участь (знизу догори): метаконгломерат-сланцева, метаконгломерат-гравеліт-пісковикова та метагравеліт-пісковиково-сланцева пачки. Накопичення породних асоціацій всіх трьох пачок відбувалося в умовах помірно активізованого прогину.

Метаультрабазитові товщі Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна близькі за характером породних парагенезисів. Як в першому так і другому розрізах вони складені асоціацією метаморфізованих перидотитових, піроксенітових коматіїтів і коматіїтових базальтів. Проте відрізняються за петрохімічними властивостями. Метаультрабазити Ганнівського родовища тяжіють до метакоматіїтів одноіменної формації зеленокам'яних комплексів Середнього Придніпров'я, а подібні утворення родовища шахти ім. В.І. Леніна утворюють геохімічну групу, близьку за петрохімічними ознаками до метаультрабазитів Саксаганського та Південного районів Кривбасу. Це свідчить про приналежність зазначених порід досліджених родовищ до різних геохімічних систем і, відповідно, до різних формацій.

Розрізи залізисто-кременистої товщі Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна відрізняються за складом первинних осадків, формаційною приналежністю та палеотектонічними умовами формування. В первинних залізисто-кременистих осадках ганнівського розрізу присутня домішка вулканогенного матеріалу, що робить його подібним до утворень залізисто-кременистої метаультрабазит-базитової формації. Залізисто-кремениста товща родовища шахти ім. В.І.Леніна за геохімічними та петрохімічними властивостями відповідає залізисто-кременистій сланцевій (хемогенній) формації. Накопичення породних парагенезисів товщі Ганнівського родовища відбувалося в умовах активного тектонічного режиму рифтогенних зон, а ленінського розрізу - в помірно активізованому прогині.

Ганнівський залізисто-кременистий розріз за структурно-речовинними та історико-геологічними особливостями займає проміжне місце між розрізами верховцевського промислово-генетичного типу (залізисто-кремениста метаультрабазит-базитова формація) та саксаганського (залізисто-кремениста сланцева формація) і може бути виділений як самостійний помислово-генетичний типу, перехідний між верхньоархейськими та нижньопротерозойськими залізовмісними розрізами.

Накопичення залізовмісних розрізів досліджених родовищ відбувалося в різних структурно-фаціальних зонах з відставанням у часі. Східно-Ганнівська структурно-фаціальна зона, до якої приурочене Ганнівське родовище, формувалася за схемою, близькою до схеми розвитку зеленокам'яних проторифтів. Накопичення породних асоціацій залізовмісного розрізу родовища шахти ім. В.І. Леніна (Саксаганська структурно-фаціальна зона) відбувалося в помірно активізованому прогині, який на початку протерозою успадкував структурний план зеленокам'яного пізньоархейського проторифту. Утворення його було продовженням рифтогенної стадії розвитку Саксаганського району Кривбасу, але вже на вищому рівні з ознаками фанерозойського рифтогенезу.

З залізовмісними розрізами об'єктів досліджень пов'язана низка металевих та неметалевих корисних копалин, які за природою, якісними та кількісними характеристиками визначають комплексність вивчених залізорудних родовищ. Практично всі супутні металеві корисні копалини є продуктами постметаморфічних гідротерально-метасоматичних процесів, які в межах Кривбасу проходили приблизно одночасно і за единою схемою, незалежно від дометаморфічної історії розвитку складових Криворізької структури. В зв'язку з цим при розробці критеріїв оцінки комплексності залізорудних родовищ регіону першочергове місце повинно належати детальному аналізу постметаморфічних явищ і їх продуктів.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації

Евтехов В.Д., Паранько И.С., Евтехов Е.В. Альтернативная минерально-сырьевая база Криворожского железорудного бассейна. Кривой Рог: Изд. Криворожского технического университета, 1999. 70 с.

Євтєхов Є.В., Шостак Є.В. До питання про наявність скелеватської світи в Північному районі Кривбасу // Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины. Днепропетровск. 1999. № 6. Том 2. С. 160-163.

Євтєхов Є.В. Мінералого-петрохімічні особливості порід талькового горизонту Південного та Північного районів Кривбасу // Геолого-мінералогічний вісник. 1999. № 1. С. 52-57.

Євтєхов Є.В. Петрохімічні особливості метаморфічних порід як один з допоміжних критеріїв кореляції розрізнених розрізів докембрію // Геолого-мінералогічний вісник. 1999. № 2. С. 37-40.

Євтєхов Є.В. Порівняння метавулканітів криворізького розрізу і подібних утворень Середнього Придніпров'я з застосуванням петрохімічних методів // Геолого-мінералогічний вісник. 2000. № 1-2. С. 88-95.

Євтєхов Є.В. Корисні копалини залізовмісних розрізів Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна як показники їх історико-геологічних особливостей // Науковий вісник Національної гірничої академії України.- Дніпропетровськ. 2000. №4. С. 15-16.

Стеценко В.В., Євтєхов Є.В. Мусковіт Криворізького басейну // Мінеральні ресурси України. 2001. № 1. С. 4-6.

Паранько І.С., Євтєхов Є.В. Геоісторичні особливості формування залізовмісних розрізів Східно-Ганнівської та Саксаганської смуг Кривбасу // Геолого-мінералогічний вісник. 2001. № 1. С. 17-25.

Євтєхов Є.В. Формаційна приналежність залізорудної товщі ганнівського розрізу Кривбасу // Відомості Академії гірничих наук України. 1997. №4. С. 63-65.

Евтехов Е.В. Проблема стратиграфической позиции Восточно-Анновской полосы в разрезе докембрия Криворожской структуры // Современные проблемы геологии и минералогии железисто-кремнистых формаций и их обрамления. Материалы Региональной научной конференции. Кривой Рог: Контакт, 1996. С.30-31.

Евтехов В.Д., Мядзель В.В., Евтехов Е.В. Вариации химического состава эгирина железисто-кремнистых формаций докембрия Украинского щита и Курской магнитной аномалии // Там же. С. 19-20.

Евтехов Е.В. Геохимическая корреляция разрезов Анновского месторождения и месторождений Саксаганского района Кривбасса // Проблемы геологии и освоения недр. Материалы Второй Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А. Усова. Томск, 7-10 апреля 1988 г. Томск, 1998. С. 28-29.

Евтехов Е.В. Анновское месторождение железистых кварцитов Кривбасса: архей или протерозой? // Металлогения древних и современных океанов-98. Четвертая научная студенческая школа. Миасс, 4-10 мая 1998 г. Миасс, 1998. С. 171-174.

Євтєхов Є.В. До питання про стратиграфічне та вікове співвідношення розрізів Східно-Ганнівської смуги та Саксаганського району Кривбасу // Геологія та стратиграфія докембряю Українського щита. Тези доповідей Всеукраїнської міжвідомчої наради. Київ, квітень 1998 р. Київ, 1998. С. 71-72.

Євтєхов Є.В. Петрохімічні критерії стратифікації та кореляції метаморфічних товщ докембрію (на прикладі вивчення метавулканогенно-осадових розрізів Придніпров'я) // Геологія і магматизм докембрію Українського щита. Київ: ІГМР НАН України, 2000. С. 24-26.

Євтєхов Є.В. До проблеми виділення ганнівського типу розрізу залізисто-кременистої формації докембрію // Геологічна наука та освіта в Україні на межі тісячоліть: стан, проблеми, перспективи. Львів, 27-28 жовтня 2000 р. Львів, 2000. С. 29-30.

Анотація

Євтєхов Є.В. Порівняння залізисто-кременистих і вміщуючих формацій Східно-Ганнівської смуги та Саксаганського району Криворізького басейну (на прикладі Ганнівського родовища та родовища шахти ім. В.І. Леніна).- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.11 - Геологія металевих і неметалевих корисних копалин.- Національна гірнича академія України, Дніпропетровськ, 2001.

Розглядається кореляція залізовмісних розрізів Ганнівського родовища і родовища шахти ім. В.І. Леніна з метою уточнення вікового і стратиграфічного співвідношення метавулканогенно-осадової товщі Саксаганького і Північного району Кривбасу. Зроблена спроба розробки єдиної моделі комплексної оцінки залізорудних родовищ Кривого Рога. Обґрунтована приналежність Ганнівського родовища до залізисто-кременистої метаультрабазит-базитової формації верхнього архею, а родовища шахти ім. В.І. Леніна - до залізисто-кременистої сланцевої формації раннього протерозою. Встановлено, що розрізи родовищ шахти ім. В.І. Леніна і Ганнівського утворились асинхронно в різних структурно-фаціальних зонах. Особливості геологічного розвитку досліджених об'єктів не мали суттєвого впливу на їх комплексну мінеральну базу, тому що більшість корисних копалин пов'язана з більш пізніми метаморфічними і гідротермально-метасоматичними процесами.

Ключові слова: залізовмісні розрізи, структурно-речовинна та історико-геологічна кореляція, залізисто-кремениста метаультрабазит-базитова та залізисто-кремениста сланцева формації, структурно-фаціальні зони, комплексна оцінка родовищ.

Аннотация

Евтехов Е.В. Сравнение железисто-кремнистых и вмещающих формаций Восточно-Анновской полосы и Саксаганского района Криворожского бассейна (на примере Анновского месторождения и месторождения шахты им. В.И.Ленина).- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.11 - Геология металлических и неметаллических полезных ископаемых. Национальная горная академия Украины, Днепропетровск, 2001.

Диссертация посвящена корреляции железосодержащих разрезов Анновского месторождения и месторождения шахты им. В.И.Ленина с целью уточнения возрастного и стратиграфического соотношения метавулканогенно-осадочной толщи Саксаганского и Северного районов Кривбасса, а также разработки единой модели комплексной оценки железорудных месторождений бассейна. Проведено сопоставление структурно-вещественных и историко-геологических особенностей объектов исследований. Обоснована принадлежность разреза Анновского месторождения к образованиям железисто-кремнистой метаультрабазит-базитовой формации верхнего архея, а ленинского разреза - к железисто-кремнистой сланцевой формации нижнего протерозоя. Установлено, что анновский и ленинский железосодержащие разрезы формировались асинхронно и в различных структурно-фациальных зонах. Первый содержит черты развития зеленокаменных проторифтовых структур, накопление породных ассоциаций второго происходило в условиях умеренно активизированного прогиба. Однако особенности геологического развития Саксаганского и Северного районов бассейна не оказали существенного влияния на формирование комплексной минерально-сырьевой базы изученных месторождений, поскольку основное количество сопутствующих полезных ископаемых относится к эпигенетическим и их образование было обусловлено одновозрастными метаморфическми и гидротермально-метасоматическими процессами. Последние, обусловившие образование проявлений скандия, ванадия, германия, вольфрама, молибдена, золота и других редких и благородных металлов, которые более распространены в пределах Анновского месторождения, являются результатом процессов которые проявились на всей территории Кривбасса одновременно. Это же относится и к попутным неметаллическим полезным ископаемым (гранат, мусковит, тальк и др.), количественные и качественные показатели которых определены не временем формирования исходных пород, а интенсивностью их динамотермального метаморфизма.

Ключевые слова: железосодержащие разрезы, структурно-вещественная и историко-геологическая корреляция, железисто-кремнистая метаультрабазит-базитовая и железисто-кремнистая сланцевая формации, структурно-фациальные зоны, комплексная оценка месторождений.

Summary

Evtekhov E.V. The comparison of bended iron and enclose formations of East-Annovka belt and Saxagan region, Krivoy Rog basin (on example of Annovskoye deposit and deposit of V.I.Lenin mine).- The manuscript.