Введение к работе
Актуальность темы. Комплексные титано-щгркошгевые при-брежно-морские россыпи представляют собой главный промыиглеи-ный тип месторождеїшй титана и циркоїшя. Они составляют более 90% мировых запасов циркония и около 45% запасов титана (Патык-Кара, 1994). В границах бывшего СССР основными промышленными типами месторождений указанных видов минерального сырья служат ископаемые россыпи, формировавшиеся в дельтах' палео-рек и береговых зонах древних шельфовых бассейнов (Малышев, 1957; Гурвич, Болотов 1968; "Россыпные месторождения...", 1976, "Древние...", 1977; Патык-Кара, 1986 и др.).
Комплексная цнркон-ильменитовая россыпная провинция южной части Западно-Сибирской плиты, куда входит и район Тарского Прииртышья, является одной из крупнейших в мире. Характерная особенность этой провинции - преимущественно эоцен-олнгоценовый возраст встречаемых россыпей и достаточно высокая насыщенность территории россыпями и их проявлениями. Проведенные автором исследования позволили уточнить стратиграфическую позицию россыпей в Тарском Пршготышье, получить оригинальные данные по их вещественному составу и закономерностям размещения, что представляет определенный интерес для решения вопросов генезиса и разработки поисковых критериев.
Цель работы состоит в изучении особенностей геологического строения и вещественного состава верхиеолигоценовых россыпей Тарского Прииртышья, в выяснении закономерностей их размещения среди вмещающих пород и оптимальных условий формирования россыпных залежей, а также обосновании новых критериев прогнозной оценки территории при поисках шпжон-ильменитовых россыпей.
Фактический материал и методы исследований. Основу работы составляют полевые и лабораторные иселедовашія. циркон-ильменитовых песков Тарского Прииртышья, проводившиеся автором в 1992-1997 гг. совместно с сотрудниками Омской геологоразведочной экспедиции (ОГРЭ) в рамках ГГК-200 и ГГК-50 (более 230 скважин), а также детальной геологической съемки отдельных участков в районе с. Чекрушево (1.2 км2). Работа сопровождалась документацией керна скважин, зарисовкой и описанием текстур осадочных пород, отбором многочисленных проб, обработкой результатов
литолого-минералогического и химического анализа проб по специально разработанным программам на ЭВМ.
В процессе выполнения работы автором составлено около 30 разномасштабных геологических схем и разрезов, обработано около 1800 литолого-минералогических, 260 химических, 167 количественных спектр альных, 144 палинологических и 40 палеокарпологических анализов проб. Все анализы выполнены лабораторией Новосибирской опытно-методической экспедиции. Исключением является лито-лого-минералогический анализ 46-ти контрольных проб, выполненный автором в литологической лаборатории Томской геологоразведочной экспедиции.
Для диагностики фациалышх условий образования изучаемых отложений широко использовались методы фациального анализа (Ботвинкина, 1962, 1965, 1973; Вылцаи, 1969, 1980, 1984, 1990; Крашенинников, 1971; Лисицын, 1974; Наливкин, 1956; Рухин, 1969, Страхов, 1962 и др.), а также динамогенетические диаграммы Р.Пассега, Г.Ф.Рожкова, Дж.Фридмана, Б.Н.Саху, Л.Б.Рухина и др., построенные на различных сочетаниях гранулометрических параметров (Рухин, 1947; Смирнов, Яриков, 1969; Шванов, 1969; Рожков, 1978; Бшскенин, Рожков, 1982; Mason, Folk, 1958; Friedman, 1961, 1964; Moiola, Weiser, 1968; Passega, 1964, 1969; Sahu, 1964). Расчет статистических параметров для гранулометрических данных проведен аналитическим методом четырех моментов (Урбах, 1963; Рожков, Трофимов, 1968; Рухии, 1969; Романовский, 1977 и др.) по весу малого числа фракций.
Наряду с традиционным литологическим исследованием особое внимание автора было уделено изучению петрохимнческих особенностей россыпных песков с использованием известной системы генетических модулей, разработанной Я.Ю.Юдовичем (Юдович, 1981; Юдо-вич, Кетрис, 1986). Установленные генетические модули применялись как чуткие параметры зрелости песков (Коссовская, Тучкова, 1988), используемые прежде в качестве характеристик химического выветривания пород в областях размыва (Юдович, 1981; Villoni, Maynard, 1981). Такой подход дает возможность проследить эволюцию песчаного материала россыпей от подошвы к кровле продуктивного горизонта (Туманцев, Уткин, 1994).
Решение поставленшлх задач осуществлялось также методами компьютерного моделирования поверхностей того или иного показателя с помощью сплайна от двух переменных (кригинг), обобщенной средневзвешенной іштерполяции и триангуляции Делоне (Дж.Девис,
1990; Сербешок, Кошель, Мусин, 1990, 1991; Tipper, 1979; Agishtein, Migdal, 1991 и др.).
Последовательная обработка материалов проводилась с использованием историке-геологического, сравнительного литологиче-ского, структурно-генетического, петрохимического и других методов. Широко применялся лнтолого-фациальный анализ, разработка отдельных аспектов которого осуществлялась совместно с А.В.Гнеушевым - геологом Омской ГРП. Проведена переинтерпретация части фондовых и опубликованных материалов. В плане сравнительного анализа привлечены данные по проблемам формирования и вещественного состава россыпей юга Западной Сибири, Казахстана и других регионов.
Основные защищаемые положения.
-
Циркон-илъменмтовые россыпи Тарского Пршгртышья приурочены к двум стратиграфическим горизонтам, разделенные четким перерывом в осадконакоплешш. Наиболее ранние тяготеют к верхам новомнхайловской свиты, что соответствует уровню рупельского яруса общей стратиграфической шкалы. Продуктивные пласты более позднего возраста приурочены в основном к нижним и средним пачкам журавской (туртасской) свиты, определяемые хатским ярусом.
-
Формирование продуктивных пластов происходило в гидродинамических условиях, близких к озерным и озерно-дельтовым, на фоне общей регрессии бассейна осадконакопления. Основные россыпные залежи формировались в прибрежных зонах и на обширных удаленных от береговой линии участках мелководья. При этом наибольшая концентрация рудных компонентов характерна для отложений с преобладанием крупноалевритовой фракции, примыкающих к склонам положительных структур древнего заложения и более мелким выступам рельефа дна бассейна седиментации.
-
Гранулометрігческий и петрохимический состав продуктивных алеврито-песчаных пород указывает на образование циркон-ильменитовых россыпей в основном за счет перемыва подстилающих обогащенных рудным компонентом отложений и переотложении их в новых условиях.
-
Предложены новые критерии прогнозной оценки территории при поисках циркон-ильменитовых россыпей, базирующиеся на реконструкции палеорельефа перспективных площадей, выявлении характерных регрессивных типов разрезов, гранулометрических и петр о химических особенностях осадков продуктивных толщ.
Научная новизна работы. Среди комплекса вопросов геологического строешія циркон-ильменнтовых россыпей автором уточнены стратиграфическая и тектоническая схемы Тарского Прииртышья. Впервые на обширном фактическом материале осуществлена попытка реконструкции палеорельефа времени формирования россыпей, пре-
-ДппрдД&щтщРГ" И* ря-щрщегю*'- Пре?ТЛОЖенд ДЛЯ ПРОДУКТИВНЫХ ТОЛЩ
Тарского Прииртышья структурно-генетическая треугольная диаграмма с формализованными полями гранулометрических составов основных литотипов пород, вмещающих россыпи. Проведено петро-химическое исследование циркон-ильменитовых песков Тарского Прииртышья. Установлен определенный спектр значений петрохими-ческих генетических модулей пород, отражающий наиболее благоприятные гидродинамические условия формирования россыпей.
Практическая ценность данного исследования состоит в том, что оно дает дополнительную информацию о геологическом строении, вещественном составе и условиях формирования россыпей Тарского Прииртышья. Разработаны дополнительные критерии прогнозной оценки территории, что может быть использовано при поисково-съемочных и поисково-разведочных работах как на территории Омской области, так и в смежных регионах.
Апробация работы. Полученные в процессе исследований результаты опубликованы в восьми печатных работах, а также обсуждались на межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Омской области (Омск, 1994); Международном молодежном симпозиуме "Молодежь и проблемы геологии на рубеже третьего тысячелетия" (Томск, 1996); на научных чтениях, посвященных 75-летшо профессора М.П.Кортусова (г. Томск, 1996). Диссертационная работа также обсуждалась на кафедре динамической геологии Томского университета, на кафедре физической географии Омского госпедуниверситета и на заседаниях Омского отделения Русского географического общества.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Ее общий объем составляет 181 страницу текста, которые иллюстрированы 16 таблицами и 35 рисунками (карты, диаграммы и т.д.). Список литературы содержит 180 наименований.
Весь объем исследований, представленш.ій в настоящей работе, выполнен под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Томского госуниверситета В.П.Парначева, которому автор благодарен и признателен.
Автор благодарен сотрудникам ГГФ ТГУ профессорам И.А.Вылцану, А.И.Родыгину, А.И.Летувншшасу; доцентам А.Ф.Бе-женцеву, Н.А.Макаренко, В.И.Стредяеву, А.Д.Стронтелеву, Г.Б.Князеву, О.М.Гриневу п многим другим за внимание и обсуждение отдельных аспектов данной работы. Доцентам кафедры петрографии Ю.В.Уткину и И.Ф.^этнеру - за методігческие рекомендации и советы на разных этапах исследования. Автор глубоко признателен В.Д.Дергачеву, Ю.В.Измайлову, О.Л.Якушевой, А.П.Максимову, В.В.Ведуту, А.И.Хромову, Ж.А.Доля, А.В.Гнеушеву - геологам Омской геолого-разведочной экспедиции за постоянную помощь и под-дq:>жкy на всех этапах исследования, равно как и всему коллективу экспедиции.
Большое значение при выработке научной позиции и решений имели для автора различные взгляды и мнения по ряду вопросов, высказанные и отраженные в публикациях А.Т.Афанасьева, В.А.Блинова, И.П.Васильева, И.А.Вылцана, В.А.Даргевич, Е.И.Евдокимова, И.Г.Зальцмана, С.С.Кропанина, В.А.Мартынова, Г.М.Момджи, Г.В.Нестеренко, В.П.Нгаштшш, И.Д.Поляковой, Л.П.Рихвановз, Г.Ф.Рожкова, Л.Б.Рухина, 3.Я.Сердюк, А.О.Смнлкстына, М.И.Тучковой, А.Н., С.Б.Шацкого и др.
В процессе оформления диссертационной работы большая техническая помощь была оказана О.Б.Туманцелойи О.Б.Гладченко.
