Анотація до роботи:

Мачадо Т.О. Топомінералогія кори вивітрювання продуктивної товщі Інгулецького родовища Криворізького басейну. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 – мінералогія, кристалографія.– Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2003.

Розглянуто локалізацію гіпергенних мінералів і мінеральних комплексів продуктивної товщі Інгулецького родовища. Охарактеризована мінералогічна зональність кір вивітрювання залізистих і сланцевих горизонтів саксаганської світи, наведені їх топомінералогічні схеми. Дані детальні характеристики рудо-, породоутворюючих і другорядних мінералів, їх генетична класифікація. Показана високу ефективність використання топомінералогічних данних для вирішення прикладних мінералогічних і геологічних задач – уточнення стратиграфічної схеми родовища і визначення особливостей поширення сульфідів в межах покладів бідних гематитових руд.

1. Глибина розповсюдження гіпергенних змін порід саксаганської світи Інгулецького родовища є дуже нерівномірною. У межах сланцевих горизонтів вона коливається від 5-25 для першого сланцевого до 20-35 м для п’ятого сланцевого горизонту. У напрямку з півдня (ділянка замикання Лихманівської синкліналі) на північ (ділянка №12 у зоні контакту рудних полів Інгулецького родовища бідних залізних руд і рудного поля шахти “Інгулецька Центральна”) потужність кори вивітрювання сланців зростає від 5-10 до 30-35 м.

2. Глибина гіпергенних змін залізистих кварцитів також коливається у дуже широких межах – від 10-15 до 280-290 м. Феноменом кори вивітрювання родовища є набагато більша глибина розповсюдження гіпергенних змін руд п’ятого залізистого горизонту у порівнянні з рудами решти чотирьох залізистих горизонтів. У зазначеному в пункті 1 напрямку потужність кори вивітрювання першого, другого, третього і четвертого залізистих горизонтів зростає від 10-15 до 35-55 м. Цей же показник п’ятого залізистого горизонту, відповідно, зростає від 65-75 до 280-290 м.

3. Особливості розповсюдження гіпергенних змін, а також значна загальна потужність (від 30-50 м на крилах Лихманівської синкліналі до 450-500 м у її замковій частині) визначили п’ятий залізистий горизонт як основну сировинну базу бідних гематитових руд Інгулецького родовища і, відповідно, як основний об’єкт мінералогічних досліджень автора дисертації.

4. Вивітрювання залізистих кварцитів і сланців Інгулецького, як і інших родовищ Криворізького басейну, супроводжувалось заміщенням магнетиту мартитом, залізо-вмісних карбонатів – дисперсним гематитом, силікатів, в залежності від вмісту в їх складі глинозему,– агрегатом з різним співвідношенням дисперсного гематиту і глинистого мінералу (переважно, каолініту). При більш інтенсивному гіпергенному впливі відбувалось заміщення мартиту і дисперсного гематиту гетитом, дисперсним гетитом, лепідокрокітом. З породоутворюючих мінералів залізна слюдка і меншою мірою кварц були стійкими в процесі вивітрювання.

5. Формування кори вивітрювання відбувалось під впливом гіпергенних факторів на зональні товщі залізистих і сланцевих горизонтів саксаганської світи родовища. Наслідком цього стало перетворення первинної аутигенно-метаморфогенної мінералогічної зональності стратиграфічних горизонтів гіпергенною. В загальному випадку остання проявлена наступною зміною пластів залізистих кварцитів і сланців у напрямку від центральних зон залізистих до центральних зон сланцевих горизонтів: кварцит мартит-залізнослюдковий кварцит залізнослюдко-мартитовий кварцит мартитовий кварцит дисперсногематит-мартитовий кварцит мартит-дисперсногематитовий з каолінітом (приконтактові зони залізистих горизонтів) сланець кварц-дисперсногематитовий з каолінітом (приконтактові зони сланцевих горизонтів) сланець каолініт-кварц-дисперсногематитовий сланець дисперсногематит-кварц-каолінітовий.

6. Різний ступінь досконалості первинної аутигенно-метаморфогенної мінералогічної зональності залізистих горизонтів спричинив різний прояв їх гіпергенної мінералогічної зональності. Другий і четвертий залізисті горизонти характеризуються наявністю близької до досконалої гіпергенної зональності: в їх розрізах практично відсутні лише мартит-залізнослюдкові кварцити. Перший і третій залізисті горизонти не містять у своїх розрізах залізистих кварцитів, до складу яких входить залізна слюдка. Дуже рідкісними тут є мартитові кварцити, які утворюють малопотужні лінзи і пропластки у складі пластів дисперсногематит-мартитових кварцитів. Переважають у цих горизонтах кварцити мартит-дисперсногематитові з каолінітом. Далекою від стандартної є також гіпергенна мінералогічна зональність п’ятого залізистого горизонту. В його розрізі дуже поширені залізнослюдко-мартитові кварцити, значно поступаються їм мартит-залізнослюдкові і мартитові кварцити. Залізисті кварцити, які містять продукти вивітрювання силікатів (дисперсний гематит, дисперсний гетит, каолініт) у розрізі п’ятого залізистого горизонту утворюють лише малопотужні (до 3-5 м) пропластки і лінзи в зонах контакту п’ятого залізистого і п’ятого сланцевого горизонтів.

7. Дослідження з систематичної мінералогії дозволили ідентифікувати у гіпергенно змінених залізистих кварцитах і сланцях родовища 56 видів і різновидів мінералів, не враховуючи мінеральних відмін. Вони відносяться до 8 класів мінералів: прості речовини – 2; сульфіди – 3; оксиди і гідроксиди – 9; карбонати – 8; фосфати – 2; сульфати – 7; силікати – 22; галогеніди – 3,– і представляють, головним чином, гіпергенні новоутворення, незначною мірою – групу стійких до вивітрювання, а також напіврозкладених реліктових мінералів. Рудоутворюючими мінералами вивітрених залізистих кварцитів є кварц, мартит, залізна слюдка і дисперсний гематит; сланців – кварц, дисперсний гематит і каолініт. Інші рудні (магнетит, гетит, дисперсний гетит, лепідокрокіт) і нерудні (силікати, карбонати, сульфати та ін.) мінерали містяться у гіпергенно змінених залізистих кварцитах і сланцях у незначній кількості.

8. Вміст у бідних гематитових рудах шкідливих мінеральних домішок, головним чином, сульфідів і фосфатів не перевищує допустимий. Вміст фосфатів (апатиту і дуже рідкісного акцесорного монациту) дуже незначний. Перерозподіл же сульфідів у вертикальному розрізі кори вивітрювання залізорудної товщі спричинив утворення зони підвищеної сульфідоємкості вивітрених руд – своєрідної зони вторинного сульфідного збагачення залізистих кварцитів. В межах п’ятого залізистого горизонту ця зона розташована на рівні гіпсометричних горизонтів кар’єру від -270 м до -315 м. Вміст сульфідів тут у 1,5 рази вищий у порівнянні з первинними рудами.

9. Детальні топомінералогічні дослідження п’ятого залізистого горизонту засвідчили, що у його складі виділяються три пачки, які суттєво відрізняються за вмістом рудних і нерудних мінералів, особливостями їх зростання, їх гранулометричним складом та іншими мінералогічними показниками. Значна різниця між виділеними пачками використана як мінералогічне обгрунтування розділення п’ятого залізистого горизонту на три самостійних стратиграфічних горизонти: власне п’ятого залізистого (нижня пачка), шостого сланцевого (проміжна пачка) і шостого залізистого (верхня пачка).

Публікації автора:

1. Мачадо О.Т., Панова Л.П. Деякі особливості складу гіпергенно змінених залізистих кварцитів // Відомості Академії гірничих наук України – 1997. – №4. – С. 35.

2. Мачадо О.Т., Юртаєва А.Д. Золотоносність магнетит-силікатних кварцитів південної частини Інгулецького родовища // Відомості Академії гірничих наук України – 1997. – №4. – С. 110.

3. Евтехов В.Д., Мачадо О.Т., Чуприй С.В., Харитонов В.Н., Кривой С.Н. Топоминералогия коры выветривания пород пятого, шестого железистых и шестого сланцевого горизонтов Ингулецкого месторождения // Геолого-мінералогічний вісник – 2000. – №1-2 (3-4).– С. 144 -148.

4. Євтєхов В.Д., Смирнова А.Я., Мачадо О.Т., Беспояско Е.О. Топомінералогія сульфідів Інгулецького родовища // Геолого-мінералогічний вісник – 2000. – №1-2 (3-4).– С. 173 –184.

5. Паранько І.С., Євтєхов В.Д., Чупрій С.В., Мачадо О.Т., Решетняк В.В. До проблеми виділення шостого залізистого і шостого сланцевого горизонтів в розрізі саксаганської світи Інгулецького родовища // Геолого-мінералогічний вісник – 2000. – №1-2 (3-4).– С. 12 -1.

6. Смирнова Г.Я., Євтєхов В.Д., Мачадо О.Т. Деякі риси топомінералогії сульфідів залізорудної товщі Інгулецького родовища Криворізького басейну // Науковий вісник Національної гірничої академії України.– 2001.– №4.– С. 88.

7. Смирнова Г.Я., Мачадо О.Т., Беспояско Е.О. Сульфіди залізистих порід Інгулецького родовища (Криворізький басейн) // Геолого-мінералогічний вісник – 2000. – №2 (6).– С. 72 -80.

8. Тарасенко В.Н., Кравцов Н.К., Мачадо О.Т., Кравцов В.Н., Педан М.В., Беспояско Э.А. Состав, морфология и свойства минералов гипергенно измененных железистых кварцитов и продуктов их обогащения (на примере Криворожского бассейна и КМА) // Геолого-мінералогічний вісник – 2001. – №1 (5).– С. 54 -65.

9. Беспояско Э.А., Евтехов Е.В., Мачадо О.Т., Смирнова А.Я. Минералогические и геохимические особенности выветренных бедных железных руд верхней части разреза саксаганской свиты Ингулецкого месторождения // Геолого-мінералогічний вісник – 2001. – №2 (6).– С. 46 -54.

10. Мачадо О.Т. Топоминералогия коры выветривания продуктивной толщи Ингулецкого месторождения / Проблемы развития Криворожского железорудного бассейна. Тезисы докладов Научно-технической конференции. Кривой Рог, 12-13 декабря 2002 г. // Кривой Рог: Криворожский технический университет, 2002.– С. 66.