ЗВІТ!!! 2014 практика. 1. Історія геологічного розвитку Житомирської області
 Скачать 5.92 Mb.
|
|
1. Історія геологічного розвитку Житомирської області Мальовнича і унікальна природа Житомирщини здавна привертала увагу багатьох всесвітньо відомих вчених і дослідників. У різний час наш край вивчали В.В. Докучаєв, О.І. Воєйков, П.А. Тутковський, О.П. Карпінський та інші не менш відомі вчені  Теперішні знання про мінерально-сировинні ресурси краю – це результат плідних і напружених геологічних досліджень, які проводилися протягом трьох останніх сторіч вченими різних національностей. Усю історію геологічних досліджень на Житомирщині можна умовно поділити на три періоди:1. Перший період (малопродуктивний) продовжувався майже до кінця XIX сторіччя. 2. Другий період тривав протягом 1882-1920 роки. Він був тісно пов'язаний із діяльністю такої державної і громадської структури, як колишній Геологічний комітет Росії і колишнє Товариство дослідників Волині (1900-1920 рр.). 3. Третій період в історії геологічних досліджень – це період від установлення Радянської влади на Україні до сьогодення. Він характеризується участю в дослідженнях Житомирського краю колективу інституту геології АН України і геологів колишнього Українського геологічного управління тресту «Київгеологія» (нині об’єднання «Північукргеологія»). Перша характерна риса останнього – це комплексне розв’язання геологічних завдань за допомогою різноманітних методів дослідження (геологічної зйомки, глибокого буріння, геофізичних, металометричних, шліхових, радіометричних та інших досліджень). Другою характерною рисою цього періоду є спрямованість усіх геологічних робіт на комплексне виявлення родовищ корисних копалин. Перші науково обґрунтовані відомості щодо особливостей геологічної будови Житомирщини можна знайти у трактаті монаха польського походження Георга Ржончинського. Цей трактат був написаний латинською мовою і мав чимало переваг. Він, зокрема, давав досить цінні вказівки щодо подальшого дослідження цього краю. А тому зовсім не дивно, що ця праця була перевидана навіть через 20 років. Вивченням геології Волині займався і Станіслав Сташиц (1755-1826) – відомий польський просвітитель, публіцист і вчений. У його роботі «Про геологію Каржіт і інших гір і рівнин Польщі» є відомості про поширення деяких корисних копалин на Волині. Важливе значення для нас мали також дослідження Кшиштофа Клюка і Яна Яковицького. Зазначай праці Польських натуралістів давали не тільки цінну інформацію про геологію Волині, наприклад, про наявність на її території гранітів, гірського кришталю, яшми, бурштину, агату й інщйх корисних копалин, а й викликали зацікавлення волинян у вивченні природи цього краю взагалі та його мінеральних багатств зокрема.  Подальші кроки в розвитку і збагаченні знань про надра Волині зробили вчені-натуралісти інших національностей, що займалися дослідницькою діяльністю протягом 1830-1860 р.р. У цей час київський професор К. Феофілактов здійснює докладний аналіз кристалічних порід, переважно гранітів, і видає фвою працю «Про кристалічні породи губернії Київської, Волинської, Подільської» (1851 р.). Е. Ейхвальд і Дюбуа-де- Монпере (вчені німецького і французького походження) з'ясовують мінералогічний склад і стратиграфію великого простору осадових порід. Результати цих досліджень знаходять своє відображення у ряді їх праць, зокрема, у праці Е. Ейхвальда, написаній німецькою мовою.Гідним уваги дослідників є ім’я славетного англійського вченого Родеріка Мурчисона. Ґрунтуючись на геологічних дослідженнях, він видав англійською мовою спеціальну працю , а також склав разом із Варнейлем і Кайзерлінгом геогностичну карту Російської Імперії, яка давала певні відомості про Волинь, а відтак слугувала його сучасникам і послідовникам дороговказом у дослідженнях. Окремо потрібно сказати про внесок у дослідження нашого краю талановитого дослідника польського походження Готфріда Йосиповича Осовського (1835-1897). Як відомо, Г. Осовський народився 1834 році у селі Казаринівці тодішньої Київської губернії. Значну частину свого життя мешкав у Житомирі. Тут він навчався в гімназії, яку закінчив у 1853 році, пізніше перебував на військовій службі. Дослідницька діяльність Г. Косовського активізувалась на початку 60-х років, після того як він залишив військову службу. У цей час йому вдалось виявити нові родовища каолінів, вивчити різноманітні видозміни гранітів, відкрити нову гірську породу – “волиніт” (діабазовий порфірит), написати й видати чималу кількість статей, присвячених унікальним багатствам Волині – кварцитам і гіперитам. До найбільш значних праць Г. Осовського належить “Геологічно- геогностичний нарис Волинської губернії’. У цьому нарисі автор, ґрунтуючись на дбайливо зібраних і критично опрацьованих ним матеріалах досліджень своїх попередників та сучасників, а також враховуючи власні дослідження, вперше здійснив цілісний огляд усієї сукупності кристалічних і осадових гірських порід і мінералів Волині, проаналізував стан справ із видобутком корисних копалин, дав цінні поради щодо ширшого використання кам’янобудівельних матеріалів, бурого залізняку, напівкоштовного каменя, каоліну, частина яких не втратила своєї актуальності і тепер. Важливим є і те, що автор наприкінці нарису закликав учених до подальших досліджень нашої місцевості, окресливши їх основні напрямки. На цей заклик відгукнулась велика група геологів, у тому числі й учені польської національності: І. Чижевський, Е. Ромер, А. Ломницький, Й. Самсонович, О. Чекановський, С. Малковський та ін. Особливо бурхливого розвитку набули геологічні дослідження на Волині з 20-го сторіччя, коли в Житомирі було створено науковий центр – Товариство дослідників Волині – з часу заснування якого минає 103 роки (другий період в історії геологічних досліджень Волині). Як відомо, серед членів цього Товариства були й такі славетні геологи, як П.А. Тутковський і C.B. Бєльський. П.А. Тутковський присвятив чимало праць Волині і Поліссю. Він упорядкував геологічний опис одного з листів геологічної карти Європейської частини колишнього СРСР. Геологічну зйомку листа П.А. Тутковський зробив докладно, а саме за трьохверстовим масштабом. С.В. Бєльський керував на Волині роботами, метою яких було складання геологічної карти і дослідження корисних копалин. Результати проведених ним робіт послужили основою для організації подальших пошуків і розвідки корінних пегматитів у тридцяті роки. С.В. Бєльський відкрив на Житомирщині родовища топазів, моріонів, а також титанової руди (ільменіту).  2. Будова кристалічного фундаменту (характеристика українського кристалічного щита) Територія України має складну тектонічну будову, яка сформувалася протягом тривалої геологічної історії. Ділянки земної кори, обмежовані глибинними розломами, називаються тектонічними структурами. Вони різні за часом утворення, віком, розмірами. Розрізняють платформні тектонічні структури (власне платформи, щити, западини) та складчасті структури. Разом ці структури утворюють тектонічну будову території. Більша частина території України належить до Східноєвропейської платформи, яка має давній кристалічний фундамент. Крім неї тут є Західноєвропейська і Скіфська платформи. Українські Карпати і Кримські гори належать до складчастих структур Середземноморського рухливого поясу.   Тектонічна будова України: 1. Український щит 2. Ковельський виступ 3. Волинсько-Подільска плита 4. Карпатська складчаста область 5. Західно-Європейська платформа 6. Дніпровсько-Донецька западина 7. Воронезький масив 8. Донецька складчаста область 9. Причорноморська впадина 10. Скіфська плита 11. Кримська складчаста область У межах Східноєвропейської платформи виділяють такі тектонічні структури: Український щит, Волино-Подільську плиту, Галицько-Волинську і Дніпровсько-Донецьку западини, Донецьку складчасту область, Воронезький кристалічний масив, Причорноморську западину.  Український щит (український кристалічний масив) – піднята південно-західна частина фундаменту Східноєвропейської платформи.Простягається з північного заходу на південний схід, приблизно на 1 000 км від ріки Горині до Азовського моря. Найбільша ширина 250 км, площа в контурах виходу докембрійських утворень складає 136 500 км2, при загальній площі з врахуванням схилів, 256 600 км2. Кристалічні породи у межах українського кристалічного масиву виступають вище базису ерозії, часом як мальовничі скелі та пороги (так званий гранітовий краєвид). Поверхня українського кристалічного масиву злегка хвиляста, ускладнена тектонічними рухами та процесами денудації. Складчастий фундамент розчленований меридіональними глибинними розломами на ряд блоків, що виділяються в рельєфі: Волинсько-Подільський, Білоцерківсько-Одеський, Кіровоградський, Придніпровський (так звана Запорізька гряда) і Приазовський. Найбільша абсолютна висота 347 м (у верхів'ях Бугу). Український кристалічний масив майже весь складається з метаморфічних і магматичних порід, основна маса яких глибоко перероблена ультраметаморфічними процесами, включно з гранітизацією і вибірковим анатексисом, що спричиняли формування місцевості корових магм. Є райони, де ці процеси виявлялися порівняно слабо і де можна визначити первинні літологічні й вулканогенні формації. Український кристалічний масив був і є об'єктом інтенсивних досліджень, існують деякі розбіжності в поглядах на його тектоніку, магматизм і метаморфізм. Але загалом український кристалічний масив розглядають як багатоярусну складчасту споруду, розчленовану глибинними і регіональними розломами на великі блоки неоднакової величини, переміщені відносно один одного по вертикалі на різні глибини. Найпоширеніші архейські породи (переважно ґнайси, амфіболіти, кристалічні лупаки, міґматити, метабазити), на які припадає понад 50% території Український кристалічний масив з виходами докембрійських формацій. Ступінь метаморфізації їх вищий, ніж ін. докембрійських порід Українського кристалічного масиву. Осадові і первинні магматичні формації утворилися в умовах архейської рухомої зони (геосинкліналі). Нагорі архейського розрізу лежать дайкові породи, які розглядаються як утвори епіархейської платформи. Вік архею (докембрій I + II) 2 800 – 3 500 млн pp. Нижньопротерозойські формації (докембрій III, вік 1 600 – 2 000 млн pp.) є типові геосинклінальні утвори, слабше метаморфізовані, ніж архейські.  Зустрічаються ультраметаморфічні формації (мігматитові гранітоїди), переважають метабазити і метаультрабазити, епідотові і актинолітові амфіболіти, зелені лупаки, метаморфізовані конґльрмерати. Сюди належить криворізька серія порід, поширена в центр. частині Українського кристалічного масиву і зібрана в складчасті структури субмеридіонального простягання. Залізорудні родовища пов'язані з мікрокварцитами, джаспелітами і залізясто-силікатними лупаками. З сер. протерозою (докембрій IV, вік 1 150 – 1 600 млн pp.) почався етап стабілізації Українського кристалічного щита. Відклалися типові платформні осадові породи, які перейшли слабий ступінь метаморфізації, перетворившися на кварцити і лупаки. Утворилися маси вивержених порід (коростенський і корсунь-новомиргородський плутони гранітоїдів-рапаків, приазовський комплекс лугових порід та ін.). Породи верхнього протерозою (докембрій IV) у межах Українського кристалічного масиву відомі тільки в його півн.зах. частині, де вони складають овруцьку серію, утворену в континентальних умовах (теригенно-ефузивна формація). До цього ж циклу віднесено дайкові породи з ізотопним віком, меншим 1 500 млн pp., поширені в півн.-зах. і півд.-сх. частинах Українського щита. Більшість їх діябази, частково порфірити. Вони фіксують найпізніші прояви магматизму в декембрії Українського кристалічного масиву.З породами кристалічного фундаменту Український щита пов’язано багато родовищ корисних копалин: залізної руди Криворізького басейну, будів. матеріали, керамічна та петрургічна сировина. Кристалічні породи вкриті незначним шаром (від 0 до 50 м) крихких осадових порід, палеогенових, неогенових та четвертинних. З породами цього покрову на схилах Українського кристалічного масиву пов'язані Дніпровський буровугільний басейн і Нікопольське родовище марганцевих руд. Отже Український щит, складений сильно дислокованими метаморфічними, інтрузивними і метасоматичними утвореннями архею і нижнього протерозою. З цією унікальною, в металогенічному відношенні, структурою (Українським щитом), точніше його кристалічною основою, пов'язана більшість родовищ металічних корисних копалин і, в першу чергу, найбільший Криворізький залізорудний басейн, комплексні корінні родовища ільменіт-апатитових руд, родовища інших кольорових, благородних і рідкісних металів (урану, алюмінію, міді, молібдену, нікелю, берилію, літію, ґерманію, ніобію, танталу, металів рідкісноземельної групи, скандію, золота, платиноїдів), а також алмазів, п’єзооптичної сировини, флюориту, графіту, талькомагнезиту, нефелінових руд, великої кількості родовищ облицювальних і декоративних каменів і інші. У платформному чохлі, що перекриває кристалічний фундамент, розміщені великі поклади марганцевих руд Нікопольського басейну, комплексні ільменіт-рутил-цирконієвих руд Середнього Придніпров’я, а також екзогенні родовища урану, унікальні за якістю і запасам родовища каолінів, бентонітових, вогнетривких і тугоплавких глин, бурого вугілля та інших корисних копалин.  3. Четвертинні відклади.На території України поширені гірські породи різних періодів: від найдавніших (архейських) до сучасних (четвертинних). Четвертинна (антропогенова) система істотно відрізняється від інших систем фанерозою і її вивчення виділилося в окрему наукову дисципліну – четвертинну геологію. Її відокремлення обумовлене своєрідністю використовуваних методичних прийомів дослідження і специфікою комплексу проблем, що вирішуються. Четвертинний період - останній і відносно короткий (1,8 млн.р.) відрізок геологічної історії, упродовж якого рельєф Землі, площі і контури її морів і суші практично не відрізнялися від сучасних. Морські відклади переважають у складі четвертинної системи. Проте їх вивчення пов'язане з великими складнощами. Тому основним об'єктом четвертинної геології залишаються відклади, розвинені в межах суші, де панують континентальні відклади. Континентальні четвертинні відклади поширені на поверхні суші практично всюди, утворюючи суцільний зімкнутий покрив або локалізуючись переважно в депресіях рельєфу. Четвертинні відклади утворюються під дією недавніх і сучасних природних процесів. Це й діяльність річок (алювіальні відклади), процеси вивітрювання (елювій - пухкі відклади, що залягають там, де утворилися; делювій - продукти вивітрювання, знесені зі схилів водами й відкладами; пролювій - відклади, утворені діяльністю тимчасових водотоків), діяльність вітру (еолові відклади), льодовиків та їх танення. Тому розрізняють морські, льодовикові, еолові, річкові та інші відклади. Вони вкривають більш давні породи і відслонюються (оголюються) в кар'єрах, долинах річок, балках та ярах. Четвертинні відклади неоднакові за походженням і віком. Вони відіграють важливу роль у ґрунтотворенні, формуванні особливостей фізико-географічних регіонів і ландшафтів, як ресурси будівельних матеріалів. Генетична класифікація четвертинних відкладів (Під генетичним типом відкладів розуміють відклади, що виникли в результаті дії якогось зовнішнього фізико-геологічного процесу. Генетичні типи відкладів розрізняються між собою не лише за літологічним складом, що всередині кожного типу може сильно коливатись, а й здебільшого за формами поверхні і формам залягання): 1. Елювіальний ряд: • Елювій; • Грунт; 2. Фітогенний ряд: • Торф’яники; 3. Колювіальний ряд: • Колювій; • Соліфлюкційний тип; • Делювій; 4. Аквальний ряд: • Алювій; • Пролювій; • Лімнічний тип; 5. Субтеральний ряд: • Печерні відклади; • Фонтанальні відклади; 6.Гляціальний ряд: • Гляціальні; • Флювіогляціальні; • Лімногляціалні; 7. Еоловий ряд: • Еолові відклади; 8. Субарерально-морський ряд: • Дельтові відклади; -Естуарні; • Лагунні; • Припливно-відпливі; • Гляціально-морські;  9. Морський ряд:• Гідрогенні відклади; • Гравітаційні; • Айсбергові; • Біогенні; • Хемогенні; • Гідротермальні; • Підводно-елювіальні; 10. Вулканогенний ряд: • Екструзивні відклади; • Ефузивні; • Грязевулканічні; • Лахарові; 11. Техногенний ряд: • Техногенні відклади. 4. Характеристика «ІГЗК»4.1.Технологія видобуванняНа кар'єрах ІГЗК застосовується екскаваторно-гідравлічний спосіб видобутку з використанням крокуючих екскаваторів ЕК-5/45 та ЕК-10/60, землесосних забійних установок і перекачних станцій із грунтовими насосами, гідромоніторами з дистанційним керуванням і водяними насосами. Вода від насосної станції оборотного водопостачання 2-ма водяними насосами, що працюють паралельно, подається в кар'єр по водоводу трубою d-530мм. Необхідна кількість води для розмиву пісків і приготування пульпи 1400-1500 м3/час. Екскаватор добуті рудні піски безпосередньо з забою або проміжного відвалу складує у відвал перед гідромоніторами. Два гідромонітори розмивають відвал рудних пісків. Тиск води перед насадками 6,5-8 атм, швидкість витікання струменю 30-40 м/с. Один гідромонітор використовується тільки для розмиву і транспортування пісків до приймального зумпфу забійної станції, інший додатково робить приготування пульпи у співвідношенні Т: Р 1:10 і очищення решіткі зумпфа від каміння. Приймальний зумпф являє собою перевернуту усечену піраміду, виконану з металу розмірами: висота-2,5 м, нижня основа - 2x2 м, верх-3х3 м. Зверху зумпф закритий металевою решіткою розмірами 80х80 мм.Забійний землесос по трубопроводу d-426 мм подає пульпу на збагачувальну фабрику. При великих відстанях або несприятливому рельєфі денної поверхні на трасі пульповоду встановлюються перекачні станції, що дозволяє збільшити тиск у трубопроводі для транспортування пісків на збагачувальну фабрику. Кількість їх визначається гідравлічним розрахунком. В умовах ІГЗК перекачні станції встановлюються через кожні 1000-1200 м. Гідравлічний розрахунок дозволяє визначити оптимальний діаметр трубопроводу виходячи з критичної швидкості руху твердих частинок і метою піділювання нижньої частини труби, що дозволяє зменшити знос стінок труби. Для збільшення терміну служби пульповоду його один раз у 1-2 роки (у залежності від абразивності рудних пісків) повертають по осі на 1200, що дає можливість експлуатувати трубопровід до 4 років. 4.2.Первинне збагачення Первинне збагачення здійснюється на порівняно невеличких збагачувальних фабриках, що розташовані в безпосередній близькості від місця видобутку пісків. Продукцією фабрик первинного збагачення є «чорновий» ільменітовий концентрат з вмістом ільменіту на рівні 70%.  Процес збагачення на цих фабриках містить у собі такі етапи:
4.3.Остаточне збагачення Кінцеве збагачення здійснюється на двох довідних фабриках, на котрі “чорновий” концентрат доставляється автотранспортом. Продукцією довідних фабрик є товарний ільменітовий концентрат з вмістом ільменіту більш 94,5%. Процес збагачення на цих фабриках містить у собі такі етапи:
Крім перерахованих вище головних операцій у технологічній схемі збагачення застосовуються допоміжні операції: звезводнення і сушіння. Вони здійснюються за допомогою конусів , що збезводнюють, вакуум-фільтрів і барабанних печей. |
кварцові піски з прошарками граніту та пісковиків, на поверхні зустрічаються породи переважно червоних гранітів та пегматитів приблизно 10м.
