Эпохи формирования титан-циркониевых россыпей в фанерозое Воронежской антеклизы

Алексей Владимирович Крайнов; Аркадий Дмитриевич Савко; Алексей Васильевич Черешинский; Дмитрий Андреевич Иванов

doi:10.17308/geology/1609-0691/2025/1/25-39

Алексей Владимирович Крайнов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0038-0990
Аркадий Дмитриевич Савко Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-2133-3317
Алексей Васильевич Черешинский Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0697-3551
Дмитрий Андреевич Иванов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0038-0990

DOI: https://doi.org/10.17308/geology/1609-0691/2025/1/25-39

Ключевые слова: пески, титан-циркониевые россыпи, ильменит, рутил

Аннотация

Введение: в осадочном чехле Воронежской антеклизы (ВА) известны разновозрастные титан-циркониевые россыпи. Они рассмотрены в ряде публикаций. Вместе с тем за последние полтора десятка лет в результате проведения сотрудниками Воронежского госуниверситета геолого-съёмочных и тематических работ получены новые данные по распространению и составу россыпей, что легло в основу настоящей статьи.

Методика: для изучения титан-циркониевых россыпей проведены полевые и лабораторные исследования мезозойских и кайнозойских песков. Опробование проводилось бороздовым способом, маломощные прослои опробовались точечно. Основное внимание при описании и опробовании уделялось структурно-текстурным особенностям пород. В лаборатории определялся гранулометрический и минеральный состав песчаных отложений. Пробы квартовались, глинистая фракция вымывалась, а алеврито-песчаная рассеивалась. Проводился количественный анализ минералов тяжелой и легкой фракций. На основе комплексных данных проводились литолого-фациальные и минерагенические построения.

Результаты и обсуждение: выделено шесть эпох россыпеобразования – раннефранская (ястребовская), баррем-аптская, сеноманская, раннесантонская, раннекампанская и олигоцен-миоценовая. В раннефранское время на юго-востоке ВА сформировались вулканогенно-осадочные россыпи, в которых основным минералом является ильменит. Россыпи мелового и палеоген-неогенового возраста титан-циркониевые, залегают, как правило, на водоразделах и имеют небольшую мощность вскрыши. Полезными компонентами являются ильменит, рутил, лейкоксен, циркон. В баррем-аптское время в северной части территории ВА в кварцевых песках сформировались россыпи дальнего переноса. В сеноманскую эпоху на северо-восточном склоне ВА в глауконит-кварцевых песках образовалось крупное россыпное месторождение Центральное с высоким содержанием минералов тяжелой фракции. Для сантонского века там же характерны комплексные россыпи с тяжелыми минералами и желваковыми фосфоритами. В кампанских россыпях северо-запада ВА тяжелые минералы, как и зерна кварца, могут иметь фосфатную оболочку. Олигоцен-миоценовые россыпи развиты на юго-западе ВА, связаны с кварцевыми песками и отличаются повышенным содержанием циркона и рутила.

Выводы: в истории Воронежской антеклизы неоднократно возникали условия для формирования титан-циркониевых россыпей. Важнейшими факторами при этом были тектонический и фациальный, второстепенными – стратиграфический и палеогеографический. Прослеживается также эволюция россыпеобразования во времени, которая выражается в миграции по территории ВА областей аккумуляции полезных компонентов, а среди них в увеличении доли наиболее устойчивых тяжелых минералов в результате процессов рециклинга.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Алексей Владимирович Крайнов, Воронежский государственный университет

д.г.-м.н., доцент, Воронежский государственный университет, Воронеж, РФ

Аркадий Дмитриевич Савко, Воронежский государственный университет

д.г.-м.н., профессор, Воронежский государственный университет, Воронеж, РФ

Алексей Васильевич Черешинский, Воронежский государственный университет

к.г.-м.н., доцент, Воронежский государственный университет, Воронеж, РФ

Дмитрий Андреевич Иванов, Воронежский государственный университет

к.г.-м.н., доцент, Воронежский государственный университет, Воронеж, РФ

Литература

1. Savko A. D., Belyaev V. I., Ikonnikov N. N., Ivanov D. A. Titan-tsirkonievye rossypi Tsentral'no-Chernozemnogo raiona [Titanium-zirconium placers of the Central Black Earth region]. Voronezh, VSU publ.., 1995. 147 p. (In Russ.)
2. Gurvich S. I., Bolotov A. M. Titano-tsirkonievye rossypi Russkoi platformy i voprosy ikh poiskov [Titanium-zirconium placers of the Russian platform and issues of their exploration]. Moscow, Nedra publ., 1968. 185 p. (In Russ.)
3. Khozhainov N. P. Litologiya terrigennykh tolshch paleozoya i mezozoya Voronezhskoj anteklizy i problemy ih rudonosnosti. Dis. ... d-ra geol. min. nauk [Lithology of terrigenous strata of the Paleozoic and Mesozoic Voronezh anteclise and problems of their ore bearing. Diss. Dr. geol. min. Sciences]. Voronezh, 1970. 360 p. (In Russ.)
4. Khozhainov N. P. Polevye shpaty i terrigennye mineraly tyazheloi fraktsii v oblomochnykh porodakh paleozoya i mezozoya Voronezhskoi anteklizy kak pokazateli istochnikov snosa i epokh rudoobrazovaniya. Metallogenicheskie issledovaniya v Tsentral'nykh raionakh Russkoi platform [Feldspars and terrigenous minerals of the heavy fraction in the Paleozoic and Mesozoic clastic rocks of the Voronezh anteclise as indicators of provenances and ore formation eras. Metallogenic studies in the Central regions of the Russian platform]. Moscow publ., 1976, pp. 170−178 (In Russ.)
5. Sekretaryov I. E., Kitaev V. V. Novye dannye o geologicheskom stroenii Tsentral'nogo titan-tsirkonievogo mestorozhdeniya i tekhnologicheskaya otsenka ego rud [New data on the geological structure of the Central titanium-zirconium deposit and technological evaluation of its ores]. Ekspress-inform − Express-inform. 1971, i. 3. 43 p. (In Russ.)
6. Orlov V. P., Ikonnikov N. N. Fosfatnye titan-tsirkonievye rossypi na Russkoi plite [Phosphate titanium-zirconium placers on the Russian plate]. Razvedka i okhrana nedr − Exploration and protection of mineral resources, 1993, no. 3, pp. 5−7 (In Russ.)
7. Petrova Z. N., Ikonnikov N. N., Yakhontova L. K. Geologo-mineralogicheskaya kharakteristika Volchinskoi rossypi [Geological and mineralogical characteristics of the Volchin placer]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta Serija Geologija. 4. − Proceedings of Moscow State University, Ser. 4. Geology, 1978, no. 5, pp.78−82 (In Russ.)
8. Zvonarev A. E., Savko A. D. Aktsessornye mineraly melovykh i paleogenovykh otlozhenii Voronezhskoi anteklizy [Accessory minerals of Cretaceous and Paleogene deposits of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 29, 2005. 151 p. (In Russ.)
9. Zvonarev A. E. O novom istochnike titan-tsirkonievogo syr'ya Tsentral'nogo Chernozem'ya [On a new source of titanium-zirconium raw materials of the Central Black Earth Region]. Kompleksnoe izuchenie i osvoenie prirodnykh i tekhnogennykh rossypei: tezisy konferencii [Comprehensive study and development of natural and man-made placers: abstract of report of the conference]. Simferopol – Sudak publ., 2007, pp. 42–43 (In Russ.)
10. Chereshinsky A. V., Milash A. V. Typomorphic features of minerals and material composition of titanium ores of the Yastrebovsk deposits of the southeast of the Voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2019, no. 1, pp. 64–71 (In Russ.)
11. Lalomov A. V., Grigorieva A. V., Milash A. V., Chereshinsky A. V. Titanium-bearing tuff sandstones of the Yastrebovskaya suite in the southeast of the Voronezh anteclise as a possible alternative to ilmenite raw materials from the Irshinskoye deposit (Ukraine). Gornyi Zhurnal, 2023, no. 2, pp. 15–19. DOI 10.17580/gzh.2023.02.02.
12. Savko A. D., Mikhin V. P., Kholmovoi G. V Litologiya i poleznye iskopaemye aptskikh otlozhenii mezhdurech'ya Don–Veduga [Lithology and useful minerals of the Aptian deposits of the Don-Veduga interfluve]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 26, 2004, 111 p. (In Russ.)
13. Bortnikov N. S., Novikov V. M., Savko A. D., Boeva N. M., Zhegallo E. A., Bushuev E. B., Krainov A. V., Dmitriev D. A. Strukturno-morfologicheskie osobennosti kaolinita razlichnykh stadii litogeneza glinistykh porod (na primere Voronezhskoi anteklizy) [Structural and morphological features of kaolinite from different stages of lithogenesis of clay rocks (using the Voronezh anteclise as an example)]. Litologija i poleznye iskopaemye − Lithology and mineral resources, 2013, no. 5, pp. 426−440 (In Russ.)
14. Kraynov A. V. Geologija i mineragenija keramicheskih i ogneupornyh glin aptskogo jarusa Voronezhskoj anteklizy: dis. … kand. geol.-min. nauk. [Geology and minerageny of ceramic and refractory clays of the Aptian stage of the Voronezh anteclise. PhD diss]. Moscow, 2016, 132 p. (In Russ.)
15. Kraynov A. V., Zvonarev A. E. New sources of titanium and zirconium minerals from the sand of the Aptian stage based on materials obtained during the 1:200,000 additional site exploration. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2020, no. 3, pp. 90–95. DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2020.3/3012 (In Russ.)
16. Savko A. D., Manukovsky S. V., Mizin A. I., Burykin V. N., Bartenev V. K., Babkin V. F., Okorokov V. A., Lithology and facies of pre-Neogene deposits of the Voronezh anteclise. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 3, 2001, 201 p. (In Russ.)
17. Milash A. V. Litologo-fatsial'naya kharakteristika yastrebovskikh otlozhenii yugo-vostoka Voronezhskoi anteklizy [Lithofacies characteristics of the Yastrebovsk deposits of the southeast of the Voronezh anteclise]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2016, no. 1, pp. 37–43 (In Russ.)
18. Milash A. V., Savko A. D. Litologiya devonskikh otlozhenii yugo-vostoka Voronezhskoi anteklizy [Lithology of Devonian deposits of the southeast of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 100, 2017, 122 p. (In Russ.)
19. Belyaev V. A., Ivanov D. A. Veshchestvennyi sostav i osobennosti genezisa produktivnykh otlozhenii nizhnekampanskogo pod"yarusa Bryanskoi oblasti [Material composition and features of the genesis of productive deposits of the lower Campanian substage of the Bryansk region]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 1995, no. 1, pp. 104–114 (In Russ.)
20. Savko A. D., Zinchuk N. N., Shevyrev L. T., Ilyash V. V., Afanasyev N.S. Almazonosnost' Voronezhskoi anteklizy [Diamond potential of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 17, 2003, 121 p. (In Russ.)
21. Chereshinsky A. V. Mineraly-indikatory kimberlitov mezozoiskogo promezhutochnogo kollektora Voronezhskoi anteklizy [Minerals-indicators of kimberlites of the Mesozoic intermediate reservoir of the Voronezh anteclise]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2017, no. 2, pp. 107–114 (In Russ.)
22. Chereshinsky A. V. Mineraly-indikatory kimberlitov kainozoiskogo promezhutochnogo kollektora Voronezhskoi anteklizy [Minerals-indicators of kimberlites of the Cenozoic intermediate reservoir of the Voronezh anteclise]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2017, no. 3, pp. 75−81 (In Russ.)
23. Savko A. D., Shevyrev L. T. Ul'tratonkoe zoloto [Ultrafine gold]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU publ., vol. 16, 2001, 151 p. (In Russ.)
24. Shevyrev L. T., Chereshinsky A. V., Savko A. D. Endogenic Gold Occurrences in the Sedimentary Cover of the Voronezh Anteclise. Doklady Earth Sciences, 2023, vol. 513, no. S2, pp. 218−228.