Геология - реферат

.5. Історія геологічного розвитку.

В формуванні докембрійського фундамента в районі Середнього Побужжя прийнято виділяти період геоксинклінального розвитку з доскладчатою та складчатою стадіями і період платформенного розвитку (Усенко, 1962). Перший з вказанних етапів існування геосинкліналі характеризується стійким та довгим прогибом земної кори з накопиченням потужньої товщі теригенних пород синицьовської свити. Відкладення цього етапа представляють собою породи мергелисто-глинистої формації з перевагою суттєво глинистих осадів. На другомі етапі розвитку геосинкліналі стійке прогинання змінюється серією коливальних рухів, при загальній тенденції до спуску. Амплітуда цих рухів не була постійною, в зв’язку з чим літологія осадів відрізняється значною пестротою. З початковою фазою цього етапа зв’язана седимітація пород кошаро-олесандрівської свити, які відносяться до вуглисто- глинисто- пісчаної флітоїдної формації. В більш пізню фазу другого етапа, яка характеризується енергичним рухом на локальних ділянках, нокопичились напрацьовані осади. З данним етаплм розвитка потрібно зв’язувати появу глибинних розломів, по яким в земну кору упроваджувались базальтовий і перидотитовий розплави. В результаті кристалізації вказаних розплавів виникли парагенетичні асоціації основних і ультраосновних пород. З наступним етапом розвитку геосинклінальної зони пов’язано формування основної складчатості, в результаті якої виникла велика орогенна система. В той же час в результаті регіонального метаморфізма формуються гнейсові серії, а основні породи переходять в метабазити і ортогнейси. Складковий період розвитку геосинкліналі закінчується появою трахітоїдних інтрузинних гранітів.

В платформовий етап розвитка дохембрія, в основному оформлюється блокова його будова. Оновлюються глибинні розломи, з’являються нові дез’юнктивні порушення північно-східного і субширотного напрямку. На протязі усього палеозоя і раннього мезозоя досліджуємий район являвся ділянкою зноса. В юрський і особливо нижнє’меловое’ час встановилась найбільш сприятлива палеографічна обстановка для породоутворення. В межах вивчаємого района континентальні умови збереглись до верхньонеоцінового часу. В київському віці морський режим існував на всій площі района. Після відходу верхньонеоцінового моря весь район представляв собою сушу з перважним розвитком процесів денудації і лише в сармацькому віці мілководний морський басейн періодично захоплює південні ділянки дослідженої території. В местичному і поетичному віках значні ділянки південної і західної частин района все ще представляли собою опріснений басейн з розвиненою цельтовою областю.

В четвертинний часс накопичуються тільки континентальні відклади (алювіальні, цедюніальні еодові).

1.6. Корисні копалини.

Район Середнього Побужжя характеризується розвитком цілого ряда рудних, так і нерудних корисних копалин. Найбільш значними з них, на яких ведуться в цей час екплуатаційні роботи, являються гіпергенні нікелеві руди. Крім нікеля в районі існують родовища хромових руд (Капітанівське) з забаленосними запасами, кодовське родовище заліза і ряд проявлення золота, молібдена, нерудніих кирисних копалин - абразивна сировина (гранат і ............), вогнетривка сировина (каолін, серпентинід), будівельні матеріали (будівельні камні, суглінки, глини, піски, гіпс), тепло- і звукоізоляційна сировина (вермикуліт і азбест). Нижче приводиться коротка характеристика відомих в районі родовищ і проявів корисних копалин.

Нікель.

Силікатні нікелеві руди являються найбільш цінною мінеральною сировиною, виявлених в надрах Середнього Побужжя. Помислові концентрації силікатного нікеля зв’язані з корою вивітрювання серпентинізованних ультраосновних пород. Побужською екпедицією в 50-х роках була відкрита група родовищ (Капітанівське, Тернавадське і Грушковське) і ряд проявів силікатних нікелевих і комплексних залізо-нікелевих руд. На базі Побужськіх родовищ силікатного нікеля 1972 р. ввійшов в ряд діючих підприємств кольорової металургії. Побужський нікелевий завод з річним виготовленням 950 тис. т. сирої руди.

Хром.

Відоме родовище хромітів пов’язане з Капітанівським масивом. Родовище складається з серії лінеовидних крутопадаючих рудних тел, залягаючих в серпентинітах. Рудні тіла складені, в основному, суцільними густовкрапленими хромітовими рудами, які локалізуються в межах полоси довжиною біля 800 м. і шириною 360 м. Середній вміст триокису хрома дорівнює 41.3% в суцільних рудах і 9.14% в вкрапленних.

Залізо.

Залізні руди в межах района встановлені Молдавської, Лащевської, Секретарської та ін. структурах. Для родовища характерно два типа руд: силікатно-магентитові (зілізисті кварціти) і карбонатно-магнетитові (рудні кальцефіри і їх окармовані різниці.

Золото.

Золото виявлено в аловії річок Південного Буга і Синюхи в кількості 1-3 знака на шлих. Припускаючи, золото контролюється зоною магнезіальних скарнів (кальцифіри, діопсидіти, плагіоклаз - піроксинові), а також пов’язане з зонами біотітизації і катаклаза по скарнам, розвинених в східному (висячому) крилі Капітанівської інтрузії. Золото представлено електрумом, розмір золотин - 0.05-0.5 мм. в вигляді диндритів і золотин неправильної форми.

Золото виявлено також в лінійно-площадних корах вивітрювання ультрабазитів. Вміст його в межах десятків долей грамів на тону.

Молібден.

Молібден встановлений в межах зон розвитку жил бистіт-флогопітового складу, плагіонклазитових і кварц-плагісклазових ............ серед ультраосновних пород. Потужність молібденовміщуючих інтервалів від 10 см. до 7.6 м. Вміст молібдена по данним хімічного аналіза, коливається від 0.01 до 0.89%.

Мідь.

Мідь виявлено в амфіболізованних габро, окорках гранат-кварцевих породах, а також в корах вивітрювання ультрабазитів. Мідь предоставлена халькоперитом. Вміст міді від 0.03 до 0.3%.

Абразивна сировина.

Абразивний гранат в якості по роду утворюючого мінерала входить в значних кількостях в склад бістіт-гранатових і графіт-гранат-силіманітових гнейсов та ін.

На Молдавському родовищі залізних руд скважинами всриті очкові (гранатові) гнейси великими кристалами граната. По данним мінералогічного аналіза встановлено високий вміст граната від 219 до 534 кг/т, які можуть бути використані як попутна абразивна сировина при добутку залізних руд.

Корунд. Капітанівський прояв корунда розміщується в межах Капітанівського родовища силікатних нікелевих руд. Воно представлене в одній корундоносній зоні і приурочене до контакту серпентинітів і силіманітових гнейсів. Потужність зони змінюється від 20 до 60 м., вміст корунда в ній від 1 до 15-20%.

Вогнетривка сировина.

Серпентиніти. Проведеними дослідами Побужських серпентинітів встановлено, що вони можуть бути використані як сировина для виготовлення форстерітових вогнетривких виробів з попереднім обжигом серпентиніта.

Каолін. Поблизу м. Первомайська на декількох ділянках є залежи каолінів, представленні первинними і вторинними різницями по генезису. Більш високосортними являються вторинні кварцево-каолінітові породи нижньо’мелового’ віку.

Тепло- та звукоізоляційна сировина.

Вермикуліт розвинений в серпентинізованних масивах Капітанівського, Липовеньковського, Деренюхінського родовища силікатного нікеля. Він приурочений до тактонічних зон, жил та лінз гідрослюд. Слюдисті тіла по своєму складу предоставлені гідротизованним біотитом і вермикулітом.

Азбест. Рудопрояв азбеста зусрінені в межах багатьох ультрабазитових масивів (Капітанівський, Липовеньковсткий, Каменнобалковський, Кримковський та ін. Промислового значення не мають.

Будівельні камні.

Виходи кристалічних пород в межах района приурочені, переважно в долинах річок Південного Буга, Колимі, Синюхи та ін. Інколи кристалічні породи оголюються в верхніх частинах беригових схилів і на ерудованній поверхні плато.

Діє велика кількість кар’єрів по видобутку каменя. Великі родовища будівельних камнів екплуатуються з метою видобутку як блочного каменя, так і каменя для виробництва щебеня і бута.

Кирпично-черепична сировина.

Кирпично-черепична сировина представлено стрічковими пестрими глинами, бурими глинами і лісовидними суглінками. Розповсюджені вони скрізь, за виключенням сучасних річкових долин і балок. В районі відомі Великовраднівське, Кривоозерське, Банщурське, Генівське, Лисогорське, Першотравневе, Григор’євське і Капітанівське родовище глин і суглінків.

Піски будівельні.

Піски в межах района приурочені, в основному, до алювіальних відкладів річкових долин, а також відкладів пелеогена, неогена і чертвертинниго віку. Піски застосовуються як заповнювачі для бетона, для будівельних ’р-ров’, для виготовлення силікатного кирпича, для дорожнього будівництва в якості залізничного баласта.

Гіпс.

Капітанівське родовище гіпса розташоване в с. Капітанки, в 10 км. на захід від станції Юзефполь. Гіпс предоставлений друзами та окремими великими кристалами. В зеленувато-сірих неогенових глинах потужністю 2.5 м. Вміст кристалів гіпса 150-250 кг на 1 . Родовище не розробляється.

2. Нікеленосні кори вивітрювання ультрабазитів.

2.1. Ритональне розміщення, розповсюдження

класифікація.

Регінональне розміщення кор вивітрювання ультрабазитів, як відомо, визначається: 1) розповсюдженням ультраосновних вивержених пород - перидотитів, дунітів; 2) благоприємними кліматичними і мофологічними умовами для розвитку кори вивітрювання; 3) збереженням кори вивітрювання.

Розповсюдження ультрабазитів в цілому світі храрктеризується приуроченністю їх до глибинних розломів різного віку. Так, по В.Е. Хаіну (1964), ультрабазити Ураїни розповсюджені на території древніх (епікарельських) континентальних платформ.

Кори вивітрювання ультрабазитів з основними промисловими, найбільш великими родовищами приурочені до геосинклінальних зон. В платформових областях розміщено менше родовищ і рудопроявлення, приурочених, як правило, до більш дрібних масивів і жилоподібних тіл ультрабазитів, наприклад на Україні в Воронежській антиклізі.

За останні роки виявляється все більше окремих покладів осадкових нікелевих або ’легированных’ залізних руд, супроводжуючих остаточні нікелеві родовища кори вивітрювання або утворюючих окремі родовища та рудопрояви поблизу ультрабазитових масивів, підкоренних вивітрюванню. Відповідно сучасним гіпергенним родовищам, виділяються дві групи родовищ: остаточні родовища, або відповідно родовища кори вивітрювання, і осадкові родовища нікеля.

Серед осадкових родовищ і рудопроявів гіпергенних нікелевих руд можна виявити два генетичних типа: континентальні і прибережно-морські.

Родовища нікеля в корі вивітрювання ультрабазитів відрізняється по характеру нікеленосності і по маштабам орудення в залежності від належності до того або іншого форфогенетичного типу.

Для родовищ площадного типа характерно:

1. Розміщення в серединних частинах більших або по всій площі малих і середніх масивів ультрабазитів.

2. Концентрація металів не тільки за рахунок розкладу материнських пород і виноса з них майже всього магнія, , лугів, значної частини кремнія і деякої частини , але й за рахунок міграції і з неперервно розмиваємої з поверхні верхньої частини кори вивітрювання під час її утворення і фіксації цих металів в нижчележачих зонах кори вивітрювання.

3. Чітко виражена вертикальна зональність кори вивітрювання з горизонтальним розміщенням зон.

4. Пластоподібна, ізометрична в плані форма і горизонтальне положення в просторі рудних покладів, з нерівною підошвою при середній потужності 5-10 м. Порівняно неглибоке залягання під покровом більш молодих осадкових пород.

5. Досить рівномірний розподіл орудення як по вмісту, так і по потужності рудних покладів.

Площадні родовища з низьким вмістом і при наявності підзони безструктурних охр, володіючої, як правило, підвищеним вмістом , розробляються звичайно як родовища ’легированных’ руд.

Родовища площадного типа - плащоподібні і витянуті. Великі площоподібні родовища з потужньою, добре розвиненою і збереженною зоною охр дають основну масу ’легированных’ руд і значну кількість силікатних руд.

Родовищам лінійного і лінійно-площадного типів властиві наступні особливості:

1. Лінійне, витянуте розміщення в приконтактових частинах ультраосновних масивів або вздовж тектонічних порушень і контактів з жильними і дайковими тілами всередині масива.

2. Утворення руд не тільки за рахунок розкладу материнських пород і виноса з них ряда елементів, але й дякуючи міграції , головним чином з неперервно розмиваємої з поверхні верхньої частини кори вивітрювання, і накопиченні його в корі вивітрювання не тільки перидотитів, але й вміщуючих і дайкових пород різного мінерального складу.

3. Пластоподібна, а також лінзоподібна, клиноподібна, стовпоподібна і неправильна форма рудних тіл, утворень різних покладів, розташованних паралельно один до одного.

4. Нерівномірний розподіл орудення по вмісту і по потужності в залежності від типа і підтипа родовища.

Серед родовищ лінійного типа виділяють підтипи:

1. Лінійно-тріщиниий, приурочений тектонічним порушенням всередині ультраосновних масивів. Рудною являється зона охр і перолітизованних серпентинітів, причому в останній зустріті нікелеві силікати. Довжина рудних покладів по простиранню - 1-3 км., ширина 300 м. і глибина 100-150 м.

2. Лінійно-контактовий підтип родовищ приурочений до контакту ультрабазитів з вміщуючими породами або розтинаючими масиви дайномі жильних пород. Характерною рисою родовищ цього підтипу являється приуроченість рудних покладів не тільки до зони охр, нонтронітизованних і перолітизованних серпентинітів, але й до продуктів вивітрювання пород, контактуючих з ультрабазитів.

3. В контактово-карстовому підтипі родовищ, розташованного в зоні контакта ультрабазитів з карбонатними породами (мраморами, вапняками), основною рудою являються карстові утворення з накопиченням силікатів (ненунта, ревдинскіта, гармерита та ін.), володіючих підвищеним вмістом (до 20-40%).

Рудні тіла, які складають родовища цього підтипу, володіють непостійним мінеральним і хімічним складом, часто складної і змінної форми.

Родовища лінійно-площадного типа звичайно складаються з декількох покладів і рудних тіл, кожне з яких, окремо взяте, може розглядатися як самостійний морфогенетичний підтип. По ’сочетанию’ спецефічних рис виділяють наступні морфогенетичні підтипи: тріщино-площадної і власне лінійно-площадної (тріщино-контактово-карстово-площадної). Всі ці підтипи характеризуються площадними розповсюдженнями в плані, приуроченності до контактів з вміщуючими жильними породами або тектонічним порушенням, змінністю мінерального складу, нерівномірним вмістом рудних тіл, які мають різновидну форму і різні елементи покладів.

Рудні тіла, розповсюджені в площадній частині родовища, звичайно мають пологий горизонтальний поклад, малу (1-5 м.) потужність часто низький вміст , являючи собою ’легированные’ руди. Рудні тіла, які знаходятся в лінійній частині родовища мають наклонний поклад, видовжену форму, велику вертикальну потужність (від 1 до 50 м.) і різко підвищений вміст (3-8%).

Основна маса руд (білше 70%) зв’язана з нонтронітизованними і королітизованними серпентинітами, а менша частина - з охрами і карстовими утвореннями.

Концентрація і в родовищах кори вивітрювання змінюєтья і після їх утворення дякуючи положенним гіпергенним процесам: тамотізації і сидеритизації та ін., які розвиваються при опущенні і заболочуванні вже сформованого родовища. Окремення також може змінювати концентрацію металів в родовищах.

Таблиця. Гінетична класифікація гіпергенних

родовищ нікеля.

2. Мінерологія нікеленосних пор вивітрювання.

У порах вивітрювання ульрабазитів утворюється широка гамма селікатів, які мають промислове значення.

Більшість селікатів у структурному відношенні належать до змішано-слоїстих ’амнікатам’, у меншій мірі - до слоїсто-стічкових.

По вмісту серед них можна виділити власне мінерали ( ) та -вмісту ( ) різновиди відповідних слоїстих селікатів, які в звичайних умовах (поза зв’язком з -родовищ) вміщують дуже мало.

У більшості випадків це -мінерали, рідше чи -мінерали. Вміст у їх решітку як показують природні спостереження та експерименти, проходить у результаті ’непосредственного’ катіонного обміну (частково ) на з багатих цим елементом грунтових вод, циркулюючих у порах вивітрювання.

У багатьох випадках -мінерали утворюються інфільтраційним шляхом, проходячи через стадії гелей (колоідів), які вміщують та одночасно. Існують наступні -мінерали з пор вивітрювання ультраосновних пород.

І. З структурою ’сернентина’ ( + талькоподібний мінерал)

1. гарніерит - до 48%

2. ненукт (крист.) - до 20-47,7%

3. керолит - до 1,56-9,88%

(Порядок мінералів відповідає їх положенню у вертикальному розтині кор вивітрювання)

ІІ. З структурою бейделіта-монтморилоніта

4.ревдиніт - 17-18%

5.нонтроніт - 1,10-1,80% (головний мінерал по розповсюдженості)

ІІІ. З структурою хлорита.

6.коннорит до 36%

7.шухардит до 5-6%

8.джеферизит (проміжний між хлоритом та гідрослюдою) 0,09-4,67%

9.бриндлит (у бокситах Греції) та ін.

Мінерали-носії :

-тальки (до 2-6%), -сениоліт (1.5-10%), -верминулит (до 2.6%),
-холцедон (0.17-0.38%, -хоризонраз), -ксиломелан (0.1-0.8%), -гідрогетити та охри (до 2.2%), магемит - (0.8-1.5%)

Крім вказаних мінералів, описані гінергенні ізумрудно-зелені корки в ультрабазитах о.Сумотра - заратит, а також сульфіди екзогенного генезиса.

Останні виявлені на ’Юж.’ Уралі в чорних збагачених органікою глинах озерного походження та утворились за рахунок виноса з кори вивітрювання сернентинітів, розташованих поруч. Тут встановлені бравоіт , виоларит , милерит у асоціації з ниритом, марназитом , мельниковітом. Сульфіди утворюють желвани, прожилки та тонкодисперсну вираженність. Джерелом сірки являється процес сірководневого бродіння в результаті гниття органіки в застойних водах. Це приклад типового осадження як хальнофіла на сірководневому бар’єрі .

достатньо інтенсивно мігрує у іонній формі , але окремі дослідники обмежують довжину міграції (4-5км).

Андерлинське м-р - ’единственное’ (в СНГ) приклад концентрованого переоткладу у новій мінеральній формі.

Мінерали окису та гідроокису (кінцеві продукти вивітрювання гіпербазитів) спостерігаються у всіх мінеральних осоціаціях кори вивітрювання або являються породоутворюючими, на 70-80% складаючими її верхню охристу зону. Охристі породи нікелевмістні. Вміст в них нікеля непостійний в зв’язку з нерівномірністю умов формування різних ’профилей’ вивітрювання. У ’профиле’ вивітрювання, де добре розвинені селікати, слабо розвинена зона охр та існує слабка концентрація та навпаки.

У корі вивітрювання на у/о породах присутні мінерали окису та закису трьох генетичних типів: 1) остаточні або реліктові; 2) утворені в результаті вивітрювання; 3) інфільтраційно-метасоматичні, які виникли в результаті перерозподілу речовини в межах кори вивітрювання. До першого відноситься магнетит; до другого - гетит, переважно дисперсний, скритокристалічний, рідше дисперсний малеміт та гематит; до третього - магнетит, гетит, гематит та малеміт. Усі перераховані вище мінерали нікеловмістні. Сама низька концентрація (по данним Е.Н.Куземкиной, 1974) спостерігається в остаточному магнетиті склад. - 0.7%, в малеміті - до 1.5% та вище. Найбільш висока концентрація у гетита (більш ніж 2%).

3. Геохімія нікелевмістних кор вивітрювання

Як вказувалось у розділах 2.1, 2.2 власне -носні кори вивітрювання представлені різними морфогенетичними та мінерологічними типами. Найбільший інтерес представляють «кори з нонтронітовим профилем», іх будова (зверху вниз):

1. охри (четит, гідрогетит, гідрогематит, магемит, окиси ). Останні часто утворюють прослой на деякій глибині, відповідній рівню грунтових вод. Потужність 1-4 м.

2. обохрені нонтроніти (1-2 м)

3. суміш нонтронітів з хлоритами, баститами, хромнікелідів та ін. остаточних матеріалів ультрабазитів. Потужність 3-10 м.

4. вилуженні, затронуті контронитизацією серпентиніти (нонтроніти, -гідросилікати, холцедон, опал, остаточні мінерали). Потужність 2-4 м

5. вилуженні серпентиніти

6. карбонатизованні та слабозмінені серпентиніти. концентрується головним чином в зоні (2-3-4), частково (5). В зоні (1) концентрується та .

Зона (1) часто має підвищену потужність (за рахунок редукції зони нонтронітів) та збагачується кремнеземом . Виникає охристо-кремниста кора.

На родовищі з контронітовим профилем кори спостерігається чітка епігенетична геохімічна зональність (зверху-вниз), відповідна вцілому збільшенню лужності ’р-ров’ з глибиною та випадом у осад відповідних гідроокисей , , .

Найбільш богаті ділянки на таких родовищах утворюються інфільтраційним шляхом на лужних бар’єрах, особливо в контакті з карбонатними породами.

На думку И.В.Витовской при реконструкціїї механізмів та корометрів середовища мінералоутворення в корі вивітрування інформативними являються такі данні про такі особливості мінералів як морфологія, розміри та особливо будова поверхні частинок та агрегатів.

Морфологія та розміри частинок новоутворенних фаз тісно зв’язані з степінню іх кристалічності та ’совершенства’ структури.

В нижніх зонах кори вивітрювання гіпергенно змінений серпентин тонкодисперсний , сильно гідротований, з слабкоупорядкованою структурою, вміщує надлишковий кремнезем . На цій основі И.В. приходить до заключення, що мінерал утв. трансформаційним шляхом в результаті часткового вилуження з поверхні ’исходного’ серпентина.

На частицах вилуженного хризоліта знайдений дифузійний бар’єр з слоя синикогеля товщиною біля . Він зберігає волокнисту структуру хризоліта.

До висновку про можливі трансформаційні перетворення при вивітрюванні прийшов і Р.Иггатон (Eggleton R.A. Nontronite topoxial after gedenbergite-Amer. miner, 1975, 60, N 11/12), вивчаючи форму та розміри частинок нонтроніта, який виник при псевдоморфозному заміщенні гедендерита.

Ще одним важливим показником умов та механізма мінералоутворення явл. степінь кристалічності та відповідно зменшення степені гідратування мінералів по напрямку до верхніх її горизонтів. Ця закономірність відмічена багатьма дослідниками на прикладі матеріалів групи смектитів, паолинита та гидроокисів та .

Вона може бути проілюстрована на прикладі гетита з кори вивітрювання серпектинітів.

Степінь кристалічності мінералів залежить від 2-х основних факторів:

1. зміна умов та механізмів мінералоутворення в зв’язку з зміною характера та величини пористості пород, значень та активностей компонентів в корових розчинах ’профиля’ вивітрювання.

2. вплив процесів послідуючої перекристалізації мінералів на протязі довгої історії розвитку кори вивітрювання.

Наприклад, гетити , відібрані з зони охр серпентинита Халимівського масива (Урал), утворюють кристали розміром . В охрах же по ’............тизированным’ серпектинитам Липовського масиву ’преобладает ..........унорный’, рентгеноаморфний або слабо упорядкований гетит.

Кількість та склад некристалічної залізо-кремнієвої фази по ’профилю’ серпентинітів змінюються закономірно та типоморфні для кожної зони.

Діаграма парогенезисів (рис.) кори вивітрювання серпентинітів дає зміну хімічного та мінерального складу пород в процесі вивітрювання. Якісні стрибки в відношеннях та при переході від зони до зони.

Так, «перелітізація» серпектинітів, тобто утворення дисперсованного та гідротованого хризоліта по ’исходному’ серпектину, протікає при розчині мінерала, але суттєво кремнеземний склад рентгеноаморфної фази вказує, що перехід до наступної зони обумовлений різко опереджуючим виносом та відносним накопиченням . Цей процес, відображений на діаграмі перегибом стрілки, приводить до утворення ферисапоніта-мінерала з 3-х слойною структурою (2слоя кремнекисневих тетраедрів на 1-й октаедричний слой) замість 2-х слойного серпентина.

- склад рентгеноаморфної фази в зоні ферисапоніта свідчить про відносне накопичення цих компонентів і різкому виносу при переході від зони нонтроніта до зони охр фіксується залізістим складом рентгеноаморфної фази в зоні нонтроніта та чітким перегином стрілки на діаграмі.

Важливим слідством та одночасно доведенням формування значної кількості рентгеноаморвної фази у верхніх зонах кори вивітрювання слугує явище усадки продуктів вивітрювання.

Воно зв’язано з процесами старіння колоїдної системи з утворенням, їх наступним структуруванням та перекристалізацією.

Дослідження рентгеноаморфної фази дозволяє також реконструювати умови накопичення і розподілу рудного компонента в продуктах вивітрювання.

Так, у корі вивітрювання у/о пород накопичується в результаті не тільки його ізоморфного входження до структури пороутворюючих мінералів, але й процесів сорбції рентгеноаморфної фази.

При перекристалізації гелей під впливом просочуючихся розчинів відбувається часткова втрата .

Мабуть тому в більш молодих корах сучасних тропічних областей (Куба, Зах. Африка, Нова Коледонія, Філіпіни), для яких характерний більш високий вміст некристалічної фази, в охристих утвореннях більше, ніж в древніх корах (Україна, Урал), де воно, як правило, не досягає кондиційних значень.

3. Методика робіт.

Пошуковими ознаками виявлення родовищ селікатного в лінійних Н.В. являються:

1. Наявність полей габро, габро-амфіболитів, амфіболитів, вказуючих на можливість виявлення просторово зв’язаних з ними масивів ультраосновних пород.

2. Наявність у/o пород як джерела гіпергенного -орудення та кори вивітрювання цих пород, як геологічної формації, безпосередньо несучої родовища силікатних -руд.

3. Розвиток нонтронітового то охристого типів кори вивітрювання по ультрабазитоам з підвищеними концентраціями силікатного .

4. Наявність карбонатних пород (кальцифірів) на контакті з серпентинітами (масиви Капітановський, Заводський та ін. - Грушковський, Північний), яка визначає можливість виявлення силікатних -руд контактово-карстового типу.

5. Лінійний характер контактів у/о серпентинізованних тіл, вказуючих на наявність тектонічних зон і можливість виявлення в їх межах лінійних кор вивітрювання охристо-нонтронитового типу.

6. Геофізичні ознаки, зокрема висококонтрасні магнітні аномалії над масивами у/о пород з лінійним характером на одному з їх контактів, вказуючих на тектонічну природу цього контакта та можливість розвитку в ньому лінійної кори вивітрювання охристо-нонтронитового типу.

Геологічні методи грудок заключались в пробурюванні скважин, документації кар’єрів. Ці роботи супроводжувались комплексом випробних та лабораторних робіт.

1. Докумнтація кар’єрів.

Для уточнення деяких питань будови масивів у/о пород, взаємовідношення їх з вміщуючими породами проводилась докумнтація кар’єрів Деренюхінського родовища, кар’єрів Центрального, Бурти та ін. Документація заключалась у ретельному описі коренних порід, характера контактів з зарисовками.

2. Бурові роботи.

Проводилось буріння похилих скважин глибиною від 50 до 500 м. станками СКВ-4 та БО-500/800 з метою пошука лінійних кор вивітрювання.

Пошукове буріння похилих скважин проводилось на 7-ми ділянках - Каштановському, Заводському, а також Деренюхінському, Липовенковському, Шкільному, Пушківському, Кумаровському.

Пошуковому бурінню передували наземні геофізичні роботи та аналіз геологічної будови території ройона.

Буріння скважин проводилось як по рідкій сітці (130-700х20-40м), так і одиночними профілями та окремими скважинами. По рідкій сітці буріння проводилось на експлуатайованій Капітановській ділянці, окремими профілями та одиночними скважинами на Заводській ділянці, а на Деренюхінській, Липовеньковскій, Шкільній, Пушковській, Кумаровській - тільки одиночними скважинами.

Вихід керна по корам вивітрювання та по кристалічним породам складав 80.3%, а по породам осадкового чохла - 55-60%.

Кількість пробурених скважин:

Ділянка	Кількість скважин
Деренюхінська Липовеньковська Шкільна Пушковська Кумарівська	15 6 6 2 1

3. Випробування.

Випробування керна скважин велось для вивчення якісних та кількістних характеристик основних та попутних корисних копалин.

Воно заключалось у відборі проб та зразків для проведення спектрального, спектрохімічного, хімічного, мінералогічного аналізів.

Геохімічне випробування виконувалось з метою визначення металогенічної спеціалізації усіх різновидів пород і для передчасної розбраковки птенційно рудних інтервалів.

Геохімічне випробування заключалось у відборі проб точковим методом з керна скважин через 5-10 см. з нетрографічних різниць пород. Довжина проби складала 2 м. Вага геохімічних проб складала 200-300 г. З цих проб відбирались наважки на загальний спектральний, хімічний та ін. аналізи.

Хімічне випробування проводилось після отримання позитивних результатів по данним спектрального аналізу. Хімічний аналіз проб, відібрених з нікеленосних інтервалів, являвся основним видом аналіза, яким визначалось якісний вміст в них та . По данним хімічного аналіза виділялись інтервали з промисловим вмістом та корисних компонентів.

Інтервал випробування був прийнятий рівним 1 м., при різкій зміні потужностей - від дікількох десятків см. до декількох метрів.

Випробуванню підлягались бурі залізняки, озалізнені нонтроніти, нонтроніти, хлорото-смодисті, охристо-кремнієві породи, вилуженні та нонтронітизовані серпентиніти, монтморилоніт-нонтронітові утворення з підвищенним вмістом по данним ’.......’.

Крім родових проб, визначаючих , виконувався відбір групових проб на , на шлакоутворюючі компоненти та шкідливі домішки .

Мінерологічне випробування проводилось з метою вивчення мінерального склада руд та вміщуючих пород. Проби відбирались з усіх нетрографічних різниць пород та кор вивітрювання в тій чи іншій мірі потенційно рудоносних. Проводився опис шліфів та аншліфів.

Лабораторні дослідження виконувались, в основному, в лабораторії Правобережної ГРЕ (мінеральний аналіз, виготовлення шліфів та аншліфів) та Центральній лабораторії (Київ) (хімічний аналіз на , групових проб на шлакоутворюючі елементи та шкідливі домішки , силікатний аналіз, опис шліфів та аншліфів).

4. Геологічна будова Капітанівського

родовища хромистих та нікелевих руд.

Родовище, розташоване у Голованівському районі Кіровоградської області, займає площу двох серпентинітових масивів - власне Капітанівського (2.5х0.3 км.) і Заводського (0.9х0.05 км), вивчалося в 50-ті роки на і та розвідане в 1959 році. Потім свідчення про його рудоносність кілька разів поновлювались при пошукових роботах і геолого-зйомочних роботах в регіоні. Нижче наводиться варіант геологічної будови родовища і підрахунку запасів за останніми даними тематичних робіт у 1993-95 рр.

Обидва масиви серпентинітів являють собою останці розшарованих силів метаморфізованих ультрамафітів архею, які через тектонічні рухи набули крутого падіння.

Розшарована серія порід найбільш повно виявлена в середній частині Капітанівського масиву, де простежуються два макроритми потужністю по 150 м. кожний, а також породи верхньої крайової серії інтрузиву потужністю 120 м.

Нижня частина розрізу кожного ритму - світло-зелені серпентиніти (анодуніти) з прошарками та лінзами хромітів. Чітко простежуються базальні шари хромітів потужністю 2-14.8 м. Верхня частина ритмів складена темно-сірими піроксен-вмісними серпентинітами (апогарцбургітами) і піроксенітами. У верхній крайовій зоні грубошаруваті амфіболіти, піроксеніти та польв..натові породи з підвпорядкованими прошарками піроксенітових серпентинітів.

Крайові розломи Півн.-Зах. простягання надають Капітанівському масиву клиновидної форми у розрізі. Розшаровані породи залаягають в основному під , озимут падіння близько до ПС.

По зонах дрібних тектонічних порушень, в т. г. Поперечного напрямку, які визначають блокову будову продуктивної товщі, розвивалися вторинні процеси з утворенням ділянок карбонатизованих брекчій і озалізнених порід.

Північна частина Капітанівського масиву відрізняється досить пологим заляганням порід і переважним розвитком аногарцбургитових серпентинітів. Часто спостерігаються скарни. Південно-східну частину складають апорарцбургіти.

На всій площі Капітанівського масиву розвинута кора вивітрювання, яка в зонах з брекчіями порід утворює «кишені».

Особливо чітко простежується яроподібна «кишеня» в центральній і південно східній частинах масиву, де глибина розвитку кори досягає 220 м.

Охристі та нонтронітові різновиди кори вміщують рудні концентратори . потужності кори та її продуктивність приурочені до анудонітових прошарків.

Заводський масив серпентинітів складається переважно анодунітові різновиди. Вглиб він порівняно мало вивчений. На всьому масиві виявляється «кишеня» кори глибиною до 100 м.

На Капітанівському масиві підраховані запаси та ресурси . Вони такі:

1. Хромітові руди в анодунітових серпентинітах розвинуті тільки на центральній ділянці Капітанівського масиву; представлені пластами і лінзовидними прошарками хромітів; утворюють два поклади (базальні прошарки ритмів), 8 рудних тіл. Хроміти складені хромнікотитом (до 90% рудної маси), ферохромнікотитом і манганхромітом.

Інші мінерали: хризотил, антигорит, хлорит, антигорит, хлорит, хромдіонсид, рідше магнетит і карбонати.

Вміст коливається в межах 6.58-40.4%, в середньому 24.78%. Запаси руди категорії до глибини 300 м. складають 2072 тис. т.

2. Магнезіальні серпентинітові руди. Розповсюджені на Центральній ділянці Капітанівського масиву. До них відносяться анодуніти нижніх верств ритмів, які утворюють 2 рудні тіла довжиною 570 та 360 м., при середньому вмісту магнезії - 39.46%. Мінеральний склад руди: хризотил (переважає), лізарит, серпофіт, бастит, шпінель, карбонати. - ізоморфна домішка в серпентині, в породі становить в середньому 0.285%. Запаси руди категорії до глибини 300 м. складають 8972 тис. т.

3. Комплексні -руди в лінійно-площинній корі вивітрювання. Кори розвинуті по анодунітових серпентинітах і розповсюджені на Центральній і Південно-Східній ділянках, а також Заводському масиві.

Руди нонтронітові та охристі. Середній вміст корисних компонентів: . Запаси і ресурси руди категорії до глибини 200 м. - 7437 тис. т. Кількість окремих компонентів така:  56.6 тис.т.,  3.8 тис. т.,  724 тис. т.,  2287 тис. т.

4) Комплексні руди в площинній корі вивітрювання. Поширені в Півн.-Зах. частині масиву, де розвинуті переважно аноперидотатові серпентиніти. Руди нонтронітові та охристі. Середній вміст компонентів: . Запаси та ресурси до глибини 50 м. складають 945 тис. т.; по окремих компонентах -  7.3 тис. т.,  0.4 тис. т.,  269 тис. т.

5) Руди в корі вивітрювання. Ділянка їх розвитку міститься в Півн.-Схід. частині Капітанівського масиву. Рудні породи - каолінові глини. - тонкодисперсне; середній вміст в породі - 0.43 г/т. Підраховані запаси категорії .

6) Руди в корінних породах Півн. Частини Капітанівського масиву. Представлені різновидами в спаркових ультрамафітах (апогарцбургітових серпентинітах).

Склад руд: піротин, пірит, хальнопірит, самородне . Середній вміст в рудних інтервалах - 2.8 г/т. Підраховані ресурси категорії до глибини 300 м.

Практичне застосування руд можливе тільки після збагачення. Розроблена гравітаційна схема з одерженням концентратів, які містять 42-45% . Концентратори можна використовувати для виготовлення вогнетривів-хроммогпезіальних виробів соропівського типу.

Аподунітові серпентиніти (магнезіальні руди) - придатні для виготовлення форстеритових, а з додаванням хроміту - і форстерит-хромітових вогнетривів. При цьому шихта випалюється з 20-25% магнезитового порошку. В останні роки успішно розробляється нова схема використання серпентинітових руд - металургійний переділ з одержанням і .

На Побузькому нікелевому заводі комплексні руди в корі вивітрювання використовуються для виплавлення феронікелю. Там можлива переробка і руд з одержанням фероніхрому. Існують ефективні технологічні схеми переробки руд .

Так Капітанівське родовище має значні запаси і ресурси силікатного і - в сумі - 93.4 тис. т. металу, а також . Це один з прикладів великих рудних об’єктів з комплексними рудами в Середньому Побужжі.

Однак, Побузький нікелевий завод не повністю забезпечений запасами і тому в край актуально є перспектива їх нарощування шляхом пошуків та розвідки нових рудопроявів в межах Середнього Побужжя.

Такими потенційно перспективними площами є ділянки розвитку площинних та лінійних кор вивітрювання ультрабазитів в межах Деренюхінської, Ліповеньківської, Пушківської, Кумарівської ділянок, які є об’єктами нашого дослідження.

Фрагменти кор лінійного типу були встановлені в межах Каштанівського масива при пошуково-розвідкових районах на та розвідкових роботах на силікатний в площинних корах вивітрювання.

2. Хімічний склад, нетрохімічна характеристика та

розподіл нетрогенних елементів.

Ультрабазити района Капітанівського масиву та його ’обрамления’ характеризуються певним вмістом нетрогенних елементів

Дуніти та передотити розглянутих масивів мають високий вміст та та незначний , лугів . Вміст залежить від кількості в породах клинопироксенів. Пироксеніти та габроіди відрізняються від дунітів та перидотитів підвищеним вмістом , але меншим вмістом .

Для нетрохімічної характеристики використано 19 повних силікатних анліза, з яких 3 запозичені з звіту Правобережної експедиції М.Н. Дунлана, останні з робіт А.Я. Древіна, А.Я. Каневского, А.Б. Фонина. Узагальнення матеріалу проводилось з використанням статистичних методів та перерахунків на числові характеристики по методу А.Н. Заварицького та AFM в ВЦ геологічного факультета по програмі «Геолог-1».

Для побудови діаграми А.Н. Заварицького вектора у правій частині діаграми відбудовуються по додатковим числовим характеристикам та , які відображають співвідношення та в фемічних м-лах.

Дуніти та перидотити (гарцбургіти), а також деякі різновиди пироксенітів (бронзитити) характеризуються низьким вмістом та високою магензійністю. Вектора розташовуються близько до вісі та мають більшу крутизну.

У/о породи розглянутих масивів підлягли процесам масової сіркомінімізації та частково локальної, зв’язаної з впливом гідротермольних розчинів.

Загальна масова серпентинізація не супроводжувалась привносом або виносом нетрогенних елементів,