Учебное пособие 1971

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по программе «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Его целью является изучение закономерностей пространственного размещение месторождений цветных и декоративно-облицовочных камней на территории Российской Федерации; научных основ прогноза и поисков при проведении геологоразведочных работ и инженерно-геологических изысканиях.

Пособие включает две части: 1) пространственное размещение месторождений и минерагеническое районирование территории Российской Федерации на цветные камни и 2) прогнозирование и поиски месторождений. В пособии приведены данные, необходимые при прогнозно-поисковых работах на цветные камни. Каждый раздел первой части подкреплен информационными таблицами, содержащими исчерпывающие сведения по минерагеническому районированию и составу всех приведенных провинций.

Термин «минерагения» - закономерности размещения полезных ископаемых, до недавнего времени применялся только для неметаллических полезных ископаемых, включая цветные камни, но в последние годы распространяется на все полезные ископаемые, являясь синонимом «металлогения».

При проведении минерагенического районирования территории Российской Федерации для выделения камнесамоцветных формаций за основу приняты конкретные геологические и тектонические критерии. Основными таксономическими единицами служат провинция, подпровинция, минерагеническая область, минерагеническая зона, рудный район, рудное поле.

Важной составной частью учебного пособия являются контрольные вопросы, которые могут использоваться при семинарских занятиях, а также позволят самим студентам проверить степень усвоения материала. Некоторые раздела пособия апробированы в разных научных изданиях.

Автор выражает признательность ФГУП «Центркварц» и В.В. Багдасаровой, доценту геологического факультета ВГУ за помощь, оказанную при составлении этого учебного пособия.

3

Часть I

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И МИНЕРАГЕНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ЦВЕТНЫЕ КАМНИ

1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦВЕТНЫХ КАМНЕЙ

Цветные камни, как верно отмечено Е.Я. Киевленко (1980), отличаются большим количеством минеральных видов различных генетических типов, малыми размерами зон минерализации и неравномерным распределением полезного ископаемого. Тем не менее, открытие новых месторождений можно прогнозировать, для этого нужно знать закономерности их размещения и владеть методами поисков, с помощью которых месторождения можно найти.

1.1. Понятия «самоцветы», «камнесамоцветное сырьё», «цветные камни»

Цветные камни является редким природным материалом, для образования которого необходимо сочетание многих благоприятных факторов. Как верно подмечено Е.Я. Киевленко (1980), цветные камни отличаются большим количеством минеральных и генетических видов, малыми размерами зон минерализации, которые можно отработать даже на стадии общих поисков; крайне изменчивым и неравномерным распределением полезного ископаемого, значительно отличающимся как по содержанию, так и по качеству; сложной взаимосвязью геологических и рудных формаций; многообразием про- мышленно-генетических типов сырья; постоянно меняющейся конъюнктурой и сложностью стоимостной оценки.

Приступая к изучению данного курса, следует определиться с применяемой терминологией, которая лежит в его основе. В первую очередь это относится к понятиям «драгоценные камни», «самоцветы», «цветные камни», «камнесамоцветное сырье», «декоративно-облицовочные камни».

Академик А.Е. Ферсман различал «самоцветы» и цветные камни. Самоцветами он считал только прозрачные камни, которые используются преимущественно для огранки. «Цветные камни (или цветники) по А. Е. Ферсману – это красиво окрашенные непрозрачные или просвечивающие минералы или горные породы, хорошо принимающие полировку и идущие для декоративных целей».

В «Геммологическом словаре» П. Дж. Рида (1986) самоцветом считается не только «обработанный камень, внешний вид которого позволяет использовать его в ювелирных украшениях, но и материал, красота, редкость и прочность которого позволяют использовать его в качестве ювелирного сырья. Может быть как органического, так и неорганического происхождения». А вот

4

согласно Геологическому словарю (1973) «Самоцветы - это прозрачные бесцветные и цветные драгоценные, полудрагоценные и поделочные минералы и горные породы, обладающие какими-либо свойствами: высокой твёрдостью, прозрачностью, красивым цветом или рисунком, блеском, большим светорассеянием, способностью принимать огранку, полировку и шлифовку». В то же время в энциклопедии «Цветные камни» (Буканов, 2008) термин «самоцветы» отражения не нашёл. Из выше сказанного следует, что самоцветы - это цветные камни, которые можно использовать для ювелирных изделий. Такого же убеждения в последние годы придерживался и Е.Я. Киевленко, назвавший свою последнюю монографию «Геология самоцветов» (2000).

Словосочетание «камнесамоцветное сырье» появилось в отечественной научно-технической литературе в конце 1970-х годов в связи с приказом Министерства геологии СССР от 17.11.77 г. №526 «О повышении эффективности и качества попутных поисков камнесамоцветного сырья» и Инструкции по попутным поискам месторождений камнесамоцветного сырья (Инструкция, 1979). Позднее термин «камнесамоцветное сырьё» стал широко применяться, как синонимом «цветные камни», включая ювелирные.

В классификации Е.Я. Киевленко цветные камни делятся по способу применения на ювелирные (драгоценные), ювелирно-поделочные, поделочные. Но это не всегда оправдано, особенно в тех случаях, когда речь идёт об одних и тех же минералах разного качества и назначения, а также при описании геологического строения месторождений. Особенно это относится к поделочным камням, которые можно использовать в качестве декоративнооблицовочных камней. Обычно так называют породы, обладающие декоративностью, долговечностью и высокими физико-механическими свойствами. Этим требованиям отвечают многие поделочные камни, поэтому они находят применение в архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Таким образом, можно констатировать, что до сих пор нет единого понимания выше названных терминов «самоцветы», «цветные камни» и «камнесамоцветное сырьё», которые, по сути, являются синонимами, имеющими одинаковое значение. Именно такой смысл мы придаём этим понятиям в данном учебном пособии.

В то же время необходимо отметить, что в настоящее время понятие «драгоценные камни» стало более широким, чем «ювелирные камни». Под ним подразумевают цветные камни, независимо от минерального вида, группы и порядка, используемые в ювелирных изделиях. То есть, - это разные цветные камни, или попросту самоцветы, из которых изготавливают вставки. Поделочные камни, применяемые для сооружений и архитектурной отделки зданий мы относим к декоративно-облицовочным.

Чтобы избежать путаницы и упростить описание, в данном учебном пособии мы будем называть драгоценными камнями цветные камни, которые используют для ювелирных изделий. Это ювелирные, ювелирно-поделочные и поделочные камни. При этом термины «цветные камни», «самоцветы», и «камнесамоцветное сырьё» равнозначны.

5

1.2.Изученность территории Российской Федерации на цветные камни

В разные годы предпринимались попытки районирования территории

СССР, а позднее Российской Федерации на цветные камни. За период с 1965 по 1991 год благодаря интенсивному проведению прогнозно-поисковых и геологоразведочных работ территория страны была подразделена на ряд камнесамоцветных провинций. В основе предлагаемых схем размещения лежали геотектонические и формационные признаки.

Впервые минерагеническое районирование территории СССР было проведено Я.П. Самсоновым (Самсонов и др., 1984), выделившим 15 комплексных

и9 мономинеральных минерагенических камнесамоцветных провинций, приведённых на составленной им схеме. Основными таксономическими единицами являются провинции, субпровинции и рудные районы. В качестве провинций приняты разные по значению геодинамические структуры: платформы, срединные массивы, области завершённой складчатости.

Бесспорно, это был прорыв вперёд: впервые на геологической карте стало наглядно видно сырьевую базу цветных камней страны, определились закономерности размещения месторождений. Однако при районировании не обошлось без недостатков.

Некоторые структуры, принятые в качестве камнесамоцветных провинций, в геотектоническом и геологическом отношении оказались не сопоставимы. Поэтому выделение тех или иных провинций не всегда было корректно. К тому же в состав ряда провинций были введены дополнительные таксономические единицы и выделены мономинеральные провинции (Приполярно- и Восточно-Уральская ювелирного горного хрусталя, Сибирская шпатоносная, алмазоносная и нефритоносная, Южно-Якутская ювелирного горного хрусталя, Восточно-Забайкальская аквамарин-топазовая, ЦентральноКызылкумумская бирюзоносная, Памирская ювелирного горного хрусталя), что выбивалось из единой системы районирования цветных камней.

По мере накопления геологических материалов по месторождениям цветных камней производилось их обобщение и вносились коррективы. В начале нового тысячелетия авторским коллективом ФГУП «Центркварц» под руководством К.К. Атабаева (2003) были обобщены материалы по геологии и закономерностям размещения месторождений цветных камней СССР и России, по оценке качества сырья и результатам попутных поисков цветных камней. В результате этого совместно с ЦНИИгеолнеруд и ВНИИСИМС выполнено минерагеническое районирование территории Российской Федерации и составлена Карта размещения камнесамоцветных площадей России масштаба 1:5 000 000. При этом проведено районирование Российской Федерации и выделены 14 следующих камнесамоцветных провинций: БалтийскоДнепровская, Балтийско-Днепровская, Кавказская, Тиманская, Уральская, Таймырская, Анабаро-Оленекская, Среднесибирская, Алдано-Становая, Юж- но-Сибирская, Ханкайско-Буреинская, Сихотэ-Алиньская, Северо-Восточная, Камчатско-Сахалинская, Монголо-Охотская. Особо следует отметить, что для каждой провинции авторами даны рекомендации по их изучению и освоению.

6

Позднее, с использованием данных названной работы, было выполнено очередное минерагеническое районирование территории Российской Федерации и составлена Сводная ресурсная карта цветных камней (Коваленко и др., 2004). При районировании авторами анализировались закономерности размещения минерализации цветных камней регионального и локального уровней (геотектоническое положение, тектонический режим структур, структурноформационные комплексы салического, фемического, салическо-фемического типов). В качестве геоструктурных единиц были приняты мегапровинции, провинции, области, районы, зоны, площади и узлы концентрации полезных ископаемых. Мегапровинциям отвечают крупные мегаблоки земной коры, преимущественно платформам, провинциям – структурно-формационные единицы с разной минерализацией цветных камней. На сводную ресурсную карту цветных камней России авторами вынесено 6 мегапровинций, 17 провинций и областей, 141 месторождение и 265 проявлений 29 цветных камней с оцененными ресурсами.

Следует отметить, что некоторые минерагенические таксоны на каждом этапе изученности выделяются с определенной долей условности, так как в состав большинства провинций входят цветные камни, принадлежащие к самым различным геологическим формациям и генетическим классам. Многие провинции являются комплексными или «поликамнесамоцветными».

Минерагеническое районирование имеет важное научное и практическое значение при проведении прогнозно-поисковых и геологоразведочных работ. В разработанном нами районировании, за основу взяты провинции, подпровинции, области, рудные районы. Для каждой камнесамоцветной провинции приняты конкретные геологические критерии. В комплексных провинциях выделены отдельные цветные камни или их ассоциации, отличающиеся друг от друга по генезису и условиям локализации (геологические формации, рудообразующие и рудоконтролирующие факторы).

1.3. Таксономические единицы

Минерагения цветных камней – относительно новый раздел нерудной геологии, изучающий закономерности размещения месторождений. В основе учения лежат фундаментальные категории минерагенического анализа - провинция, формация (рудная, магматическая и др.), минерагеническая зона, минеральный тип и др. Они соответствуют фундаментальным категориям металогенического районирования, заложенным Ю.А. Билибиным, В.М. Крейтером, Ю.А. Кузнецовым, А.Д. Щегловым и др. Работы по минерагеническому районированию цветных камней в разные годы были выполнены В.Я. Киевленко, Я.П. Самсоновым, В.П. Дроздовым, А.В. Татариновым и др., которыми разработаны основы практических исследований камнесамоцветного сырья.

Минерагенические таксонономические единицы (таксоны) разных иерархических уровней включают естественные сообщества пород с минерализацией цветных камней. В качестве наиболее крупного подразделения районирования объектов цветных камней принята провинция. Далее следуют субпровинция, минерагеническая область, минерагеническая зона, рудный район, рудное поле.

7

Под провинцией камнесамоцветной мы понимаем площадь распространения совокупности структурно-минерагенических единиц разных тектономагматических циклов, совпадающая с границами крупных геотектонических структур земной коры. Провинция отвечает крупным региональным структурам земной коры и соответствует в основном платформам и сложно построенным складчато-орогенным областям.

Субпровинция – структурно-формационная единица, входящая в состав провинции, с разнообразной и широко развитой минерализацией цветных камней. Субпровинциями, как правило, являются щиты и их склоны, наиболее богатые по плотности и набору цветных камней. Это объясняется их продолжительным развитием и последующими процессами, связанными с тектономагматической активизацией.

Минерагеническая область – это обособленная в геологическом плане территория, в которой отмечаются немногочисленные небольшие проявления и минералогические находки цветных камней. По ранжиру область меньшая, чем субпровинция, таксономическая единица

Минерагеническая зона – площадь, содержащая минерализацию цветных камней: месторождения (проявления) и их минералогические находки. Основанием для выделения минерагенической зоны служит наличие пород, относящихся к определённой формации, минералов или их ассоциаций, характеризуемой минерагенической зоны, месторождений (проявлений).

Рудный район (район минерализации цветных камней) – единая в геоло-

го-структурном отношении площадь размещения одновозрастных и генетически связанных между собой полей минерализации цветных камней и месторождений (перспективных проявлений) цветных камней.

Рудное поле (поле минерализации цветных камней) – обособленная в пространстве площадь с одновозрастными и генетически связанными между собой месторождениями (проявлениями) цветных камней.

Минерагеническое районирование цветных камней включает: 1) проведение формационного анализа с обобщением результатов поисковых работ; 2) составление прогнозно-минерагенической карты с выделением таксономических единиц минерагенического анализа или перспективных площадей (провинций, субпровинций, областей, зон и др.).

2. МИНЕРАГЕНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Месторождения цветных камней пространственно размещены на всей территории Российской Федерации, но при этом распределены неравномерно. В отдельных районах месторождения образуют скопления, в других их нет. Значительное количество месторождений находится на Урале, в Восточной и Южной Сибири, где они связаны со складчатыми областями, древними платформами и другими региональными структурами.

Такие особенности выявляются при изучении пространственного размещения месторождений с составлением соответствующих карт. На схеме минерагенического районирования территории Российской Федерации, приведён-

8

ной на рис. 1, показаны провинции цветных камней и удельный вес субпровинций и областей в составе минерально-сырьевой базы страны (Ляшенко, 2003).

Рис.1.СхемаминерагеническогорайонированиятерриторииРоссийскойФедерации нацветныекамни. Удельныйвессубпровинцийи областей в сырьевой базе:

1 — высокий; 2 — средний, 3 — низкий. I - Восточно-Европейская; II – Кавказская; III - Тимано-Уральская; IV - Восточно-Сибирская; V - ЮжноСибирская; VI - Монголо-Охотская; VII – Дальневосточная;

VIII - Северо-Восточная; IX - Камчатско-Сахалинская (Коваленко и др., 2004).

2.1. Пространственное размещение месторождений цветных камней на территории Российской Федерации

На территории Российской Федерации выделено 9 провинций цветных камней: Восточно-Европейская, Кавказская, Тимано-Уральская, Восточно-Сибирская, ЮжноСибирская, Монголо-Охотская, Дальневосточная, Северо-Восточная, Камчатско-Сахалинская. В их состав входят 22 субпровинции и камнесамоцветные области: Карело-Кольская, Воронежская, Балтийско-Днепровская, СевероКавказская, Тиманская, Северо-Уральская, Средне-Уральская, Южно-Уральская, Таймырская, Оленёкско-Анабарская, Средне-Сибирская, Алдано-Становая, Ени- сейско-Алтайская, Саянская, Байкальская, Монголо-Охотская, ХанкайскоБуреинская, Сихотэ-Алиньская, Колымо-Индигирская, Верхояно-Адычанская, Корякско-Камчатская, Сахалинская (табл. 1).

9

Таблица 1 Минерагеническое районирование территории Российской Федерации

на цветные камни

10