Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди отложений осадочного чехла Воронежской антеклизы іроким распространением пользуются неглубоко залегающие образования кремнисто-збонатной формации позднего мела. Обнажаясь по склонам крупных долин современной цросети, верхнемеловые отложения образуют грандиозные естественные обнажения, протя-зающиеся на многие километры в виде ослепительно белых обрывов, достигающих порой соты в несколько десятков метров. Ведущие роли среди этих отложений принадлежат ггасче-мелу и его фациальным аналогам - мелоподобным мергелям и мергелям-натуралам. Писчий и не только широко распространенная, но и уникальная горная порода, давшая название делу периоду геологической истории земли. Исключительная белизна, высокая карбонатность, ікая дисперсность, высокая пористость, слабая цементация - критерии, определяющие прак-іескую значимость мела как вида полезного ископаемого. Наряду с традиционными для режа видами минерального сырья, с кремнисто-карбонатными породами верхнего мела связа-перспективы обнаружения повышенных концентраций цеолитов, фосфатного мела, как шлексное агросырье для нужд сельского хозяйства, высококремнистых пород.
Актуальность проводимых исследований связывается с развитием инфраструктуры Чер-іемья. В регионе сосредоточены многочисленные объекты химической, строительной, пище-і, сельско-хозяйственной и многих других отраслей промышленности, использующих минерное сырье на базе карбоната кальция. Эти отрасли предъявляют определенные технические овия к исходному карбонатному сырью (содержания CaCOj, нерастворимого остатка, при-:ей красящих окислов и т.д.). Поэтому для достоверных прогнозов с заданными технологиче-іми свойствами необходимо знание закономерностей распространения меловых пород по резам и площади, установление литологических типов, их минеральных и химических осо-ностей.
Вместе с тем, Воронежская область является одним из основных сельскохозяйственных онов Черноземья, где особенно велика ценность плодородных почв. Поэтому проектируемая 1ыча карбонатного сырья должна вестись на неудобьях, что существенно повышает значи-ггь точного прогноза из-за сокращений площадей для возможной разработки. Все это дикту-необходимость глубокого научного обоснования поисков различных видов минерального іья, связанного с верхнемеловымй отложениями.
История изучения верхнемеловых отложений региона насчитывает более 100 лет. Класси-кими работами, охватывающими основные вопросы геологического строения, распросгра-ия, условия образования и использования верхнемеловъгх карбонатных пород, являются ды АД. Архангельского, Г.И. Бушинского, СТ. Вишнякова, Г.В. Лавровой. Однако эти ис-
следования по большей части относились к железорудному району КМА и не коснули носили отрывочный, подчас схематический характер, территории исследуемого региона. Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей работы является устало закономерностей формирования и распространения верхнемеловых отложений на юго-е Воронежской антеклизы для прогноза в них различных видов минерального сырья. Для жения этой цели решались следующие задачи:
-
Уточнение стратиграфических границ ярусов верхнемелового отдела для послед го составления фациальных карт и разрезов.
-
Изучение и выделение основных литологических типов пород, характерных дл дого яруса верхнемеловой эпохи.
-
Проведение фациального анализа верхнемеловых пород для выявления законої стей их распространения и изменения по площади.
-
Установление основных факторов формирования полезных ископаемых в верхні вое время с целью их прогноза.
Научная новизна. В результате выполненных исследований в пределах рассматрив; региона уточнены стратиграфические границы отдельных ярусов. На основании детальне тологического изучения карбонатных пород, с помощью комплекса методов уточнены і ные и выявлены новые литологические и генетические типы пород, а также определен ха их распространения по разрезам и площадям. Установлено широкое развитие в верхнеме отложениях цеолитов клиноптилолит-гейландитовой группы, обосновано их формироваї диагенетической стадии преобразования кремнисто-карбонатных осадков. Впервые для тории восточной части Воронежской антеклизы фациальные карты масштаба 1:500 000 и рочно (листы M-37-XVI и М-37-ХХІІ) в масштабе 1:200 000 для каждого века верхнему эпохи, являющиеся основой для прогноза и поисков различных видов минерального сырь явлена ведущая роль фациального фактора в формировании и локализации полезных ис мых в верхнемеловое время.
Практическая значимость. Результаты исследований в виде производственных, тем скігх научных отчетов, отдельных рекомендаций по договорам о творческом сотрудни переданы в организации ПО «Центргеология», в том числе Брянскую ГРП, в Юго-Зап экспедицию, в АО «Липецкгеолопія», в АО ПФК «Воронежстройматериалы». На шюі рекомендованных автором, проведены поисково-оценочные работы на кремнисто-глш сырье и выявлена перспективная «Михайловская» площадь (Липецкая область) с уника кремнисто-глинистым сырьем.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации и многие чг вопросы докладывались на ежегодных научных сессиях Воронежского госуниверситета
гг.), на Всесоюзном литологическом совещании «Осадочные формации и связанные с ними пезные ископаемые» (г. Ростов-на-Дону, 1990 г.), на межрегиональной научно-практической чференцин «Сырьевая база карбонатных пород центральных районов России (мел Курской ігнитнон аномалии)» (г. Ст.Оскол, 1993 г.), на Всесоюзных конференциях молодых ученых істов-на-Дону, 1983 г., г. Нальчик, 1987 г.). По теме диссертации опубликовано шесть работ дна коллективная монография.
Фактический материал. Работа базируется на большом фактическом материале, получен-ч в период проведения полевых и камеральных работ с 1977 по 1997 г. На площади свыше 300 км изучено более 350 обнажений, описано и опробовано более 5000 пог. м. керна буро-х скважин и стенок карьеров. Изучены, с помощью гранулометрического и мннералогиче->го методов исследований, 185 нерастворимых остатков карбонатных пород. Проведено 230 -рографических, 630 палеонтологических (в том числе в ЦРГЦ л МГУ), 430 химических, бо-: 300 рентгеноструктурных, 63 растровых электронномикроскопических и некоторые другие 1Ы анализов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, іска литературы, включающего 99 наименований и изложена на 160 страницах текста. Работа іержит 11 таблиц, 42 рисунка. Первое защищаемое положение изложено в четвертой главе, >рое - в пятой, третье - шестой.