Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время одним из наиболее перспективных объектов на титан и цирконий в Европейской части нашей страны является Южно-Российская провинция древних прибрежно-морских титан-циркониевых россыпей. Основные выявленные здесь россыпи связаны с сарматскими и киммерийскими отложениями Предкавказья. Несмотря на то, что Предкавказский россыпной бассейн является лишь частью, хотя и наиболее изученной, единой крупной Южно-Российской россыпной провинции, на других ее участках геолого-разведочные работы практически не проводятся. Это представляется тем более странным, так как по северной периферии Южно-Российского россыпевмещающего миоценового породно-осадочного бассейна, на юго-восточном склоне Воронежской антеклизы, еще в конце пятидесятых – начале шестидесятых годов прошлого столетия были выявлены и предварительно изучены титан-циркониевые россыпи, приуроченные к терригенным породам полтавской серии.
Особенности географического расположения, доступность, а также возможности комплексного использования, делают полтавские россыпи юго-восточного склона Воронежской антеклизы весьма перспективным промышленным объектом. Определение направлений дальнейших геолого-разведочных работ на титан-циркониевые россыпи Воронежской антеклизы сдерживается отсутствием полных и достоверных данных о вещественном составе вмещающих полтавских отложений, литолого-фациальных особенностях и условиях их образования, определяющих во многом генезис самих россыпей (источник, способ мобилизации, переноса и консервации рудных минералов).
Цель и задачи исследования. Целью работы является выявление закономерностей распространения и условий образования титан-циркониевых россыпей полтавской серии миоцена юго-восточного склона Воронежской антеклизы. Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:
1. Изучить геологическое строение отложений полтавской серии юго-восточного склона Воронежской антеклизы.
2. Выявить особенности гранулометрического и минерального состава отложений полтавской серии.
3. Осуществить литолого-фациальные построения для россыпевмещающих отложений.
4. Выполнить палеогеографические реконструкции времени накопления образований полтавской серии.
5. Выявить закономерности распространения титан-циркониевых россыпей и условия их образования.
Фактический материал. Фактическим материалом для диссертационной работы стали исследования автора, выполненные на территории юго-восточного склона Воронежской антеклизы в 2006-2009 гг. Были описаны разрезы палеоген-неогеновых отложений. Отобраны 118 проб для лабораторного изучения. Выполнено 253 гранулометрических, 452 минералогических и 34 вакуумно-декриптометрических анализа.
В процессе работы были использованы рукописные и фондовые материалы по проведенным в пределах юго-восточного склона Воронежской антеклизы и прилегающих регионов геолого-съемочным и поисково-разведочным работам на титан-циркониевые россыпи и другие полезные ископаемые (В.К. Беляев, В.А. Блинов,
А.Д. Додатко, А.Н. Ерохин, В.А. Ефанова, К.Х. Зеленщикова, Е.П. Новак, С.Я. Орехов,
А.С. Прокопченко, С.И. Сьян, В.Т. Тарасенко, Н.П. Хожаинов, И.А. Шамрай и др.). Привлекались также многочисленные литературные источники (Н.И. Бойко,
А.М. Болотов, В.А. Гроссгейм, С.И. Гурвич, И.И. Малышев, Г.С. Момджи, Н.Г. Патык-Кара, А.Д. Савко, В.Н. Труфанов, С.Н. Цымбал, Н.А. Шило и др.)
Научные результаты, выносимые на защиту.
1. Установлено, что отложения полтавской серии юго-восточного склона Воронежской антеклизы, вмещающие титан-циркониевые россыпи, являются преимущественно псаммитовыми. Основные россыпеобразующие минералы представлены циркон-рутил-ильменитовой ассоциацией. Состав легкой фракции преимущественно кварцевый.
2. Выделены в составе полтавской серии следующие литолого-фациальные комплексы: прибрежно-морских отложений и отложений мелководного шельфа. Титан-циркониевые россыпи приурочены к прибрежно-морскому литолого-фациальному комплексу, в составе которого выделяются пелитово-песчаный и песчаный субкомплексы.
3. Доказано, что формирование титан-циркониевых россыпей происходило в прибрежной зоне мелководного морского бассейна при перемыве осадков в тектонически- и гидродинамически активных условиях на склонах локальных поднятий дна. Источниками поступления в полтавский бассейн седиментации рудных минералов являлись как коренные породы Воронежского кристаллического массива и коры выветривания по ним, так и осадочные образования центра Русской платформы, служившие промежуточными коллекторами.
Научная новизна работы.
1. Детально изучен вещественный состав отложений полтавской серии юго-восточного склона Воронежской антеклизы. Применены вакуумно-декриптометрические методы исследования.
2. Выполнены литолого-фациальные построения для россыпевмещающих отложений полтавской серии.
3. Реконструированы палеогеографические условия формирования россыпевмещающих отложений полтавской серии миоцена юго-восточного склона Воронежской антеклизы.
4. Выявлены закономерности распространения и условия образования титан-циркониевых россыпей полтавской серии миоцена.
Апробация работы. Основные положения изложены в шести опубликованных работах. Результаты проведенных исследований докладывались на научных конференциях международного уровня: «Осадочные породы, полезные ископаемые и почвы, процессы гипергенеза» (Ростов-на-Дону, 2007), «XII Международном научном симпозиуме им. академика В.А. Усова студентов и молодых ученых» (Томск, 2008 ), «Проблемы геологии, планетологии, геоэкологии, и рационального природопользования» (Новочеркасск, 2009); а также на 5-м Всероссийском литологическом совещании «Типы седиментогенеза и литогенеза и их эволюция в истории Земли» (Екатеринбург, 2008).
Научные результаты работы отражены в статьях, опубликованных в изданиях рекомендованных ВАКом по профилю специальности – «Руды и металлы», «Известия ВУЗов. Северо-кавказский регион. Естественные науки».
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании изучения титан-циркониевых россыпей юго-восточного склона Воронежской антеклизы определены литолого-фациальные, геоморфологические и тектонические критерии прогноза, которые могут быть использованы при поисках данного типа месторождений. Рекомендованы площади для проведения дальнейших геолого-разведочных работ.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертационной работы, представляемые на защиту, соответствуют пункту 1 области исследования паспорта специальности 25.00.11 – Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников, включающего 218 наименований. Она содержит 157 печатных страниц, графические приложения представлены 27 рисунками и 2 таблицами.
