Эволюция накопления титан-циркониевых россыпей в истории Земли
Аннотация
Введение: исследованию титан-циркониевых россыпей посвящено большое количество публикаций. В этих работах детально рассмотрены геология, вещественный состав, генезис россыпей, а также их роль как источника стратегических видов минерального сырья. Вместе с тем вопросы эволюции накопления титан-циркониевых россыпей, за редким исключением, остались неизученными. Восполнение этого пробела предлагается в настоящей статье.
Фактический материал и методы исследований: при написании работы использовались многочисленные литературные и собственные источники, содержащие информацию по титан-циркониевым россыпям. Основными методами исследований были сравнительно-литологический, стратиграфический, формационный, фациальный, а также факторный анализ.
Результаты исследований и их обсуждение: в истории Земли накопление россыпей происходило постоянно. Изучение распределения их запасов по стратиграфической шкале показало, что с позднего архея до настоящего времени образование рассматриваемых россыпей происходило постоянно. Но абсолютное большинство промышленных россыпей известно начиная со среднего девона. Выделяются следующие этапы концентрации титан-циркониевых минералов: 1 − досреднедевонский, 2 − среднедевонский-раннекаменноугольный, 3 − позднетриасовый-среднеюрский, 4 − меловой, 5 − кайнозойский. Первый этап включает «предысторию» формирования титан-циркониевых аккумуляций, когда на разных стратиграфических уровнях в течение длительного времени происходило накопление преимущественно непромышленных концентраций рассматриваемых металлов. Особенностью россыпей второго этапа является заметное влияние эндогенного фактора на их формирование. Это выражается в появлении в источниках сноса значительных объёмов магматических пород с акцессориями, поступлении эксплозивного рудного материала в бассейны седиментации. Наложение на россыпи процессов метаморфизма, как это было на Тимане, привело к изменению и перераспределению титановых минералов. Для третьего этапа, в отличие от предыдущего, характерна тесная связь россыпей с масштабной позднетриасово-раннеюрской эпохой мощного корообразования. Это привело к появлению первых элювиальных месторождений рассматриваемых металлов и россыпей их ближнего переноса. Но основные запасы титана и циркония по-прежнему были сосредоточены в залежах дальнего переноса. На четвертом этапе после киммерийского орогенеза в поздней юре-раннем мелу и планации территорий образовались коры выветривания, при размыве которых в баррем-аптское время в мономинеральных кварцевых песках начали формироваться титан-циркониевые россыпи ближнего переноса. Обширные трансгрессии с углублением морских бассейнов в позднем мелу определили образование россыпей дальнего переноса в глауконит-кварцевых песках.
Последний этап характеризуется самым масштабным в истории Земли формированием титан-циркониевых россыпей, особенно олигоцен-миоценовых и современных. Это вызвано рядом благоприятных факторов. Среди них широкое развитие КВ, особенно в зонах теплого климата, резкое увеличение протяженности береговых линий, частая смена гидродинамических режимов в результате трансгрессий и регрессий, контрастность рельефа, способствующая выносу больших объёмов терригенного материала с тяжелыми минералами в бассейны седиментации.
Заключение: в целом же эволюция россыпеобразования имеет циклично-направленный характер. Направленность выражена в увеличении запасов металлов титана и циркона во времени, особенно в кайнозое, а цикличность – в наличии этапов сочетания благоприятных для россыпеобразования факторов.
Скачивания
Литература
2. Patyk-Kora N. G., Benevol'skij B. I., Byhovskij L. Z. Rossypnye mestorozhdenija Rossii i drugih stran SNG [Placer deposits of Russia and other CIS]. Ed. N. P. Laverov, N. G. Patyk-Kora. Moscow, Scientific thought publ., 1997, 479 p. (In Russ.)
3. Patyk-Kora N. G. Mineragenija rossypej: tipy rossypnyh provincij [Mineralogy of placers: types of placer provinces]. Moscow, IGEM RAS publ., 2008, 528 p. (In Russ.)
4. Lalomov A. V. Lokal'nye geologo-dinamicheskie faktory formirovanija kompleksnyh pribrezhno-morskih rossypej tjazhelyh mineralov. Diss. d-ra geol. min. nauk Local geological and dynamic factors of formation of complex coastal-marine placers of heavy minerals. Diss. Dr. geol. min. sciences.]. Moscow, IGEM publ., 2011, 293 p. (In Russ.)
5. Lalomov A. V. Rossypi kak istochnik strategicheskih vidov mineral'nogo syr'ja [Rossypi as a source of strategic types of mineral raw materials]. Razvedka i ohrana nedr − Exploration and protection of subsoi, 2024, no. 2, pp. 15−24 (In Russ.)
6. Bortnikov N. S., Volkov A. V., Galjamov A. L., Vikent'ev I. V., Aristov V. V., Lalomov A. V., Murashov K. Ju. Mineral'nye resursy vysoko tehnologicheskih metallov v Rossii: Sostojanie i perspektivy razvitija [Mineral resources of highly technological metals in Russia: State and development prospects]. Geologija rudnyh mestorozhdenij − Geology of ore deposits, 2016, vol. 58, no. 2, pp. 97−119 (In Russ.)
7. Mihajlov B. M., Virovec V. V., Gorbachev B. F. i dr. Osnovnye cherty jekzogennoj mineragenii SSSR. Metallogenija i rudnye mestorozhdenija. 27-j Mezhdunarodnyj geologicheskij kongress SSSR: sb. st. kongressa [The main features of exogenous mineralogy of the USSR. Metallogeny and ore deposits. 27th International Geological Congress of the USSR: coll. Art. Congress]. Moscow, Nauka publ., 1984, pp. 84−94 (In Russ.)
8. Savko A. D., Beljaev V. I., Ikonnikov N. N., Ivanov D. A. Titan-cirkonievye rossypi Central'no-Chernozemnogo rajona [Titanium-zirconium placers of the Central Black Earth region]. Voronezh, VSU publ., 1995, 148 p. (In Russ.)
9. Rudnye resursy i ih razmeshhenie po geojepoham. Redkie metally: tantal, niobij, skandij, redkie zemli, cirkonij, gafnij [Ore resources and their placement by geoepochs. Rare metals: tantalum, niobium, scandium, rare earths, zirconium, hafnium]. Ed. D. V. Rundquist. Moscow, Nedra publ., 1995, 223 p. (In Russ.)
10. Dymkin A. M., Chajka V. M. Jevoljucija nakoplenija prirodnyh soedinenij semejstva zheleza [Evolution of the accumulation of natural compounds of the iron family]. Moscow, Science publ., 1992, 256 p. (In Russ.)
11. Lalomov A. V., Platonov M. V., Tugarova M. A., Bochneva A. A., Chefranova A. V. Redkometall'no-titanovaja rossypnaja metallonosnost' kembro-ordovikskih peschanikov severo-zapada Russkoj plity [Rare metal-titanium placer metal content of Cambro-Ordovician sandstones of the north-west of the Russian plate]. Litologija i poleznye iskopaemye − Lithology and minerals, 2015, no. 6, pp. 563−575 (In Russ.)
12. Vlasenko V. V. Osobennosti i perspektivy sovmestnoj razrabotki vysokovjazkoj nefti i titanovoj rudy na ploshhadjah ih sovmestnogo zaleganija v granicah Jaregskogo neftetitanovogo mestorozhdenija. [Features and prospects of joint development of high-viscosity oil and titanium ore in areas of their joint occurrence within the boundaries of the Yaregskoye oil-titanium field]. Problemy razrabotki i jekspluatacii mestorozhdenij vysokovjazkih neftej i bitumov: materialy konferencii [Problems of development and operation of high-viscosity oil and bitumen deposits: materials of the meeting]. Ukhta publ., 2010, pp. 24−35 (In Russ.)
13. Nedra Rossii V. 1. Poleznye iskopaemye. [The bowels of Russia. Vol. 1. Minerals]. Ed. N. V. Mezhelovskij, A. A. Smyslov. Saint-Petersburg-Moscow publ., 2001, 547 p. (In Russ.)
14. Makeev A. B., Brjanchikova L. I., Krasotkina A. O. Unikal'nye titanovye mestorozhdenija Timana: problemy genezisa i vozrasta [Unique titanium deposits of Timan: problems of genesis and age]. Zapiski Gornogo instituta − Notes of the Mining Institute, 2022, vol. 255, no. 3, pp. 275−289 (In Russ.)
15. Milash A. V. Litologo-facial'naja harakteristika jastrebovskih otlozhenij jugo-vostoka Voronezhskoj anteklizy [Lithological and facies characteristics of the Yastrebovsky 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.)
16. Milash A. V. Savko A. D. Litologija devonskih otlozhenij jugo-vostoka Voronezhskoj 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.)
17. Chereshinskij A. V., Milash A. V. Tipomorfnye osobennosti mineralov i veshhestvennyj sostav titanovyh rud jastrebovskih otlozhenij jugo-vostoka Voronezhskoj anteklizy [Typomorphic features of minerals and the material composition of titanium ores of the hawk 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.)
18. Krajnov A. V., Savko A. D., Chereshinskij A. V., Ivanov D. A. Jepohi formirovanija titan-cirkonievyh rossypej v fanerozoe Voronezhskoj anteklizy [Epochs of the formation of titanium-zirconium placers in the Phanerozoic of the Voronezh anteclise]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2025, no. 1, pp. 25−36 (In Russ.)
19. Lalomov A. V., Bochneva A. A. Central'noe, Lukojanovskoe i Unechskoe mestorozhdenija cirkonij-titanovyh peskov kak baza dlja sozdanija mineral'no-syr'evogo centra i osushhestvlenija strategii importozameshhenija Rossii [Central, Lukoyanovskoye and Unechskoye deposits of zirconium-titanium sands as a base for the creation of a mineral resource center and the implementation of the import substitution strategy of Russia]. 2020. № 2 (292). Molodoj uchenyj − Young scientist, 2020, no. 2 (292), pp. 333−341 (In Russ.)
20. Beljaev V. I., Ivanov D. A. Produktivnye titan-cirkonievye formacii fanerozoja Voronezhskoj anteklizy (faktory, prognoz) [Productive titanium-zirconium formations of the phanerozoic of the Voronezh anteclise (factors, forecast)]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya − Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2000, no. 3 (9), pp. 138−151 (In Russ.)
21. Beljaev K. D., Ganeev I. G., Chajka I. G. Rudnye resursy i ih razmeshhenie po geojepoham. Redkie metally. Tantal, niobij, skandij, redkie zemli, cirkonij, gafnij: spravochnoe posobie [Ore resources and their placement by geoepoch. Rare metals. Tantalum, niobium, scandium, rare earths, zirconium, hafnium: reference manual]. Ed. D. V. Rundqvist. Moscow, Nedra publ., 1996, 176 p. (In Russ.)
22. Varaksin Ju. N., Sviridov V. G. Geologicheskoe stroenie i poleznye iskopaemye Zapadnoj Sibiri (Novosibirskaja, Omskaja, Tomskaja oblasti). V. 2. Poleznye iskopaemye [Geological structure and minerals of Western Siberia (Novosibirsk, Omsk, Tomsk regions). Vol. 2. Minerals. Novosibirsk]. Novosibirsk, Izd-vo SO RAN. NIC OIGGM publ.,1998, 254 p. (In Russ.)
23. Levchenkova E. N., Kljuchereva D. S., Lalomov A. V. Genezis, osobennosti veshhestvennogo sostava i problemy osvoenija redkometall'no-titanovyh rossypej Zapadno-Sibirskoj megaprovincii [Genesis, features of the material composition and the problems of developing rare metal-titanium placers of the West Siberian megaprovination]. Litologija i poleznye iskopaemye − Lithology and Minerals, 2020, no. 2, pp. 162−176 (In Russ.)
24. Bojko N. I., Skljarenko G. Ju. Miocenovye titan-cirkonievye rossypi juzhnogo sklona Voronezhskoj anteklizy [Miocene titanium-zirconium placers of the southern slope of the Voronezh anteclise]. Rudy i metally − Ores and metals, 2007, no. 6, pp. 36−41 (In Russ.)
25. Bojko N. I. Titan-cirkonievye rossypi Stavropol'ja [Titanium-zirconium placers of Stavropol]. Litologija i poleznye iskopaemye − Lithology and minerals, 2004, no. 6, pp. 36−41 (In Russ.)
26. Kremeneckij A. A., Pruckij N.I., Veremeeva L. I., Arhipova N. A. Rudjanov I. F. Severo-Kavkazskaja titan-cirkonievaja provincija: geologo-jekonomicheskaja model' racional'nogo nedropol'zovanija North Caucasian titanium-zirconium province: geological and economic model of rational subsoil use]. Titan-cirkonievye mestorozhdenija Rossii i perspektivy ih osvoenija: materialy soveshhanija [Titanium-zirconium deposits of Russia and prospects for their development: materials of the meeting]. Moscow, IGEM publ., 2006, pp. 25−29 (In Russ.)
27. Cherkashin V. I, Matsapulin V. U., Jusupov. A. R. Titaniun-zirkonium plakerformations of Eadtern Caucasis. Understanding the genesisof ort deposits to meethe21-st century, 12-th Quadrennial IAGOD Symposium, Moscow, 2006. SD. Fail 024. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.316340
28. Sujekpaev E. S. Titan-cirkonievye rossypi i kory vyvetrivanija Vostochnogo Kazahstana i ih prakticheskoe znachenie. Diss. d-ra fil. nauk [Titanium-zirconium placers and weathering barks of East Kazakhstan and their practical significance: Diss. Dr. Phil. Sciences]. Republic of Kazakhstan Ust-Kamenogorsk publ., 2021, 88 p. (In Russ.)
