обновление: 2006. 06. 15

А. И. Тищенко

Краткие сведения о минералогических исследованиях в Крымском отделении Украинского государственного геологоразведочного института (бывший ИМР)

(сокращенный вариант статьи, подготовленной автором для юбилейного выпуска Трудов УкрГГРИ)

6 июня 2006 г. исполняется 50 лет со дня основания Крымского отделения Украинско-го государственного геологоразведочного института - бывшего ИМРа.

В истории минералогических исследований в Крыму отчетливо выделяется два крупных этапа: начальный, или донаучный с доисторическим и антично-средневековым периодами, и научный с экспедиционным (1785-1880), описательным (1880-1918), прикладным (1918-1955) и современным (с 1955 года) периодами. Начало современного периода минералогических исследований совпадает по времени с организацией в 1956 г. на базе Крымского филиала Академии наук СССР Института минеральных ресурсов, ныне – Крымского отделения УкрГГРИ. К семидесятым годам прошлого века институт стал крупным научным центром минералогических исследований.

Работы в области региональной, технологической, поисковой, описательной минералогии, физики минералов, разработки и совершенствования методик и лабораторной техники велись в разное время, в основном, в отделах минералогии полезных ископаемых, обогащения, исследования вещественного состава руд, лабораторных исследований и в лаборатории технологической минералогии. Основной объем исследований проводился ведущими специалистами и сотрудниками института Ю.Ю. Юрком, Е.Ф. Шнюковым, И.Ф. Кашкаровым, Ю.А. Полкановым, Г.К. Еременко, Е.Я. Марченко, Н.А. Арабей, В.М. Артеменко, О.В. Артеменко, В.В. Байраковым, А.П. Большаковым, В.И. Васенко, Н.А. Гаруновой, В.С. Джунем, Т.И. Добровольской, Е.И. Еременко, О.Н. Кириченко, М.А. Клитченко, А.П. Коваленко, Т.П. Крамм, С.К. Кропачевой, Ю.С. Лебедевым, Г.А. Любарской, Н.Н. Макаровым, Т.В. Носальской, В.К. Овчаренко, Е.Ю. Палкиной, В.А. Супрычевым, Н.Я. Сухицкой, Л.П. Тарасюк, Е.Г. Тихоненковой Л.В. Чайкиной, О.В. Черницыной, В.В. Шехоткиным, А.Я. Хреновым, А.Л. Юрьевой, Л.Д. Юрьевым и многими другими. В ИМРе начинали работу будущие доктора наук А.А. Вальтер и Е.П. Гуров (Киев), Ю.И. Гончаров (Белгород).

Работы в области технологической минералогии были и остаются приоритетными в институте и органично развивались и развиваются вместе с технологией обогащения минерального сырья. Технологическая минералогия играла важную роль в работах по освоению нетрадиционных, в том числе сложных по составу, видов минерального сырья, по повышению комплексности использования руд и при изучении объектов, требующих разработки и совершенствования методик исследования и лабораторной техники. Наиболее эффективными были разработки в области технологической минералогии титано-циркониевого, редкометального сырья и мелких, в том числе и импактных, алмазов.

Минералогия титано-циркониевых россыпей как направление прикладной минералогии на стыке с технологией формировалось и развивалось в значительной мере в стенах института и является его ровесником. Становление направления связано с освоением первого в отечественной практике Самотканского (Малышевского) месторождения. Кроме того, формирование и развитие направления было связано с вовлечением в сферу геологоразведочных работ десятков разновозрастных (юра – современные) титано-циркониевых россыпей в разных регионах бывшего СССР и ряда зарубежных стран. Это россыпи Украины (Волчанская, Тарасовская, Красный Кут и др.), Центра Европейской части России (Центральная, Волчинская, Новозыбковская и др.), Предкавказья (Бешпагир и др.), Западной Сибири (Туган), Северо-Восточного Казахстана, Павлодарского Прииртышья, Тургайского прогиба и Приаралья, современные прибрежные рудоносные пески Черного, Азовского, Балтийского морей, побережья Камчатки и т.д. Изучение минерального состава, отработка технологий и схем обогащения, разработка аппаратуры велись учеными института в тесном сотрудничестве со специалистами ВИМС, ГИРЕДМЕТ, ИРГИРЕДМЕТ, МЕХАНОБР, МЕХАНОБРЧЕРМЕТ, УРАЛМЕХАНОБР, ЦНИГРИ и других профильных организаций. В Институте исследовался материал упомянутых выше и других (суммарно около 30-ти) месторождений. В процессе исследований решались следующие основные задачи: глубокое исследований вещественного состава россыпей; изучение технологических свойств и характеристик, распределение минеральных фаз и их разновидностей по крупности, гидравлической крупности, плотности, магнитности, электропроводности, флотоактивности, прочности и т.д.; моделирование технологических процессов и прогнозная оценка обогатимости без проведения технологических испытаний на поисковой стадии геологоразведочных работ; выявление природных взаимосвязей, вызванных условиями формирования россыпей, между размерами, плотностью и связанных с ними параметрами (химический состав и др.) минеральных частиц; разработка и совершенствование методов исследования, в том числе минералогических экспресс-методов и лабораторной техники; управление технологическими свойствами для разделения минеральных фаз с близкими свойствами; определение форм присутствия вредных примесей и путей их удаления; выявление новых полезных качеств минеральных фаз.

Технологическая минералогия обеспечила успешное решение задач по разработке схем обогащения рудоносных песков многих месторождений, по доводке коллективного концентрата с получением высококачественных конечных продуктов, очистке ильменитовых концентратов от примесей хрома, совершенствованию экспресс-анализов при проведении технологических испытаний, по оценке технологичности сырья на поисковой стадии и т.д. Итоги исследований были отражены в ряде крупных монографий, например “Минералогия титано-циркониевых россыпей Украины” (С.Н. Цымбал, Ю.А. Полканов, 1975).

Одновременно с технологическими проблемами были решены и важные геологические задачи. Подход к россыпям как к природным ловушкам устойчивых минералов и развитие этой концепции привело к открытию мелких алмазов, в том числе и новых генетических типов (космогенные, метаморфогенные), к постановке и развитию проблемы алмазов песчаных отложений. В1963 г. при исследовании узкой по плотности тяжелой фракции (3,48-3,58 г/см3) песков Самотканской титано-циркониевой россыпи в ультрафиолетовых лучах были обнаружены мелкие алмазы, что подтвердило гипотезу (Ю.А. Полканов, И.Ф. Кашкаров) о нахождении алмазов в россыпи при условии наличия их в породах области питания. Позже (1971 г.) в этой же россыпи выявлены и космогенные алмазы с лонсдейлитовой фазой, аналогичные обнаруженным сотрудниками ВСЕГЕИ В.Л. Масайтисом и Т.В. Селивановской в импактитах Попигайского метеоритного кратера (север Средней Сибири). Находка мелких алмазов в Самотканском месторождении и оценка аналогичных россыпей других регионов бывшего СССР открыла новый этап изучения алмазоносности Украины. Ныне алмазы установлены в десятках разновозрастных россыпей на территории Украины, России, Казахстана и других регионов; исследованы их распространение, происхождение, выделение, свойства, типоморфизм, поисковое значение, диагностика и другие особенности мелких алмазов титано-циркониевых россыпей и импактитов. Тесно взаимосвязанная поисковая и технологическая минералогия мелких алмазов не только расширила представление о природе алмаза в целом, но и имела важное практическое значение, способствовала открытию геологами Казахстана ранее неизвестных материнских пород метаморфогенных технических алмазов. Первооткрывателями Кумдыкольского месторождения технических алмазов были и сотрудники института. Обнаружение специфических по морфологии и свойствам алмазов так называемого днестровского типа в ряде россыпей свидетельствует о возможности открытия в Украине новых материнских источников алмазов. Результаты исследований отражены в известных монографиях “Алмазы песчаных отложений Украины” (Ю.Ю. Юрк и др., 1973), “Ударно-метаморфические минералы углерода” (А.А. Вальтер и др., 1992) и т.д.

Разработанная технология извлечения и диагностики мелких алмазов позволила установить первые алмазы в пробах из кимберлитов (трубка Поморская) ныне широко известной Архангельской алмазоносной провинции и выполнить уникальные работы по установлению распределения мелких алмазов в кимберлитах с извлечением алмазов не только крупных классов, но и класса менее 0,5 мм. На основе изучения морфологии и физических свойств этих мелких алмазов была выдвинута концепция о двух генерациях алмазов в кимберлитах указанного региона и разработаны поисковые признаки высокоалмазоносных тел.

В результате детального изучения типоморфизма мелких алмазов россыпей Украины (Е.Ю. Палкина, А.Я. Хренов) была установлена их полигенность, разработаны критерии отличия природных алмазов от техногенных (что особенно важно при поисковых работах и связано с возможностью заражения, как случайного, так и преднамеренного, поисковых проб техническими алмазами), создан отраслевой стандарт “Определение происхождения алмазов. Методические рекомендации”.

Опыт технологической минералогии мелких алмазов был успешно применен при исследовании вещественного состава и алмазоносности импактитов. Импактные алмазы представляют собой микрополикристаллические (от 10 нм до 1 мкм), обычно двухфазные (кубический алмаз + гексагональный лонсдейлит) минеральные образования, возникшие в результате фазовых превращений под действием сильных ударных волн из исходного углеродистого вещества (графит, уголь и др.). Алмазы этого типа присутствуют в материнских (метеориты, породы астроблем) и вторичных (осадочные) породах. Земные импактные алмазы (параморфозы по графиту) впервые были установлены в 1972 г. в россыпях Украины сотрудниками института Ю.А. Полкановым и Г.К. Еременко. Первые коренные импактные алмазы выделены из тагамитов Ильинецкого кратера (1974 г.), а позже установлены и в других астроблемах Украины.

Минералогия редкометального сырья исследуется со времени основания института. Первым объектом были пирохлор-циркониевые руды Октябрьского щелочного массива Приазовья (месторождения Балка Мазурова и Калино-Шевченковское). Минералогические исследования широко применялись при геолого-промышленной оценке Новополтавского месторождения апатитовых и редкометально-апатитовых руд, литиевых (сподумен-петалитовых) месторождений Шполяно-Ташлыкского рудного района (месторождения Полоховское, Станковатское) и Приазовья (Шевченковское месторождение), циркон-редкоземельного Азовского месторождения (Приазовье), редкометальных месторождений и проявлений Сущано-Пержанской зоны, Восточного и Западного Приазовья, других районов Украинского щита.

Кроме вышеперечисленных объектов вещественный состав изучался на различных этапах технолого-минералогических исследований при изучении ильменитовых россыпей, месторождений и рудопроявлений кор выветривания, связанных с габброидами Коростеньского и Корсунь-Новомиргородских плутонов, коренных ильменит-апатитовых руд, связанных также с габброидами Коростеньского плутона, каолиновых руд Стремигородского, Торчинского, Юровского, Давидковского, Федоровского и других месторождений, золотых, ртутных, полиметаллических и неметаллических (каолины, огнеупорные глины, стекольные пески, фосфориты, вермикулит, флюорит, целестин, барит, силлиманит, мусковит и т.д.) месторождений и проявлений Закарпатья, Донбасса, Крыма и других регионов Украины. Детально был изучен вещественный состав и типоморфизм минералов-индикаторов кимберлитов Приазовья и Кировоградского геоблока (Г.И. Смирнов, А.И. Чашка). В настоящее время технолого-минералогические исследования широко применяются при изучении техногенных отвалов и хвостов обогащения горнорудных предприятий Украины (хвосты обогащения каолинов, бокситов, марганцевых, железных и титановых руд Никопольского, Криворожско-Кременчугского, Иршанского и Средне-Приднепровского районов, шлаки переработки никелевых руд Побужья и т.д.) с целью изучения возможности извлечения попутных компонентов.

Физика минералов была одним из приоритетных направлений при изучении типоморфизма минералов; работы этого направления в отделении были начаты в 1962 г. А.А. Вальтером и Г.К. Еременко. Выполнялись исследования по магнитометрии слабомагнитных минералов, абсорбции поверхностью деформированных кристаллов, изучению дислокационной структуры ряда минералов. Большое внимание уделялось люминесценции минеральных фаз (А.Я. Хренов), что было связанно с необходимостью детальной характеристики разнотипных алмазов Украины, России и Казахстана. В институте была создана люминесцентно-спектрофотометрическая установка для изучения спектров фотолюминесценции (ФЛ) мелких зерен минералов при комнатной температуре и температуре кипения жидкого азота. По чувствительности измерений она не имела аналогов в исследовательских центрах системы бывшего Министерства геологии СССР. Впервые была проведена массовая покристальная съемка низкотемпературных спектров ФЛ микрокристаллов алмаза. В результате исследований были установлены: типы спектров свечения в качестве важного типоморфного и диагностического признака импактных алмазов и показана зависимость спектров ФЛ от фазового состава и термодинамических условий; характерные центры, в том числе и новые, свечения мелких алмазов и т.д. Предложенная инструментальная диагностика мелких алмазов с использованием спектров ФЛ используется и поныне.

Методами термического, радиологического анализа, электронного-парамагнитного резонанса, ИК-спектроскопии, декрепитации изучались флюориты, фосфориты, минералы марганца и алюминия, глин и др. из месторождений Украины и других стран.

Вопросы региональной минералогии Крыма, в том числе и в сотрудничестве с учеными других научных организаций Украины и бывшего СССР, развивались в первые годы становления института; в начале 1970-х годов минералоги института все больше подключаются к решению актуальных задач народного хозяйства в других регионах Украины и бывшего СССР. В этот период была детально изучена минералогия железорудных месторождений Керченского полуострова (Ю.С. Лебедев, О.Н. Кириченко), магматических пород Горного Крыма (Н.Н. Макаров), терригенных минералов четвертичных отложений Сиваша, Присивашья (М.Ф. Стащук, В.А. Супрычев), Горного Крыма (Г.А. Булкин, Е.В. Львова) и пляжных отложений (Ю.А. Полканов), карстовых пещер Горного Крыма (Ю.А. Полканов), серных месторождений и проявлений Керченского полуострова (С.К. Кропачева, Н.Н. Макаров), бокситов Горного Крыма (Т.И. Добровольская, З.Д. Сапронова) и т.д. Большую известность среди любителей камня получили научно-популярные книги В.А. Супрычева (“Крымские самоцветы”, 1973 и др.) и Ю.А. Полканова (“Минералы Крыма”, 1989). В последнее время в отделении разрабатывается методика выделения и изучения минералогических памятников природы Крыма, принципы и методы сохранения минералогического разнообразия на региональном уровне путем формирования эталонных систематических коллекций минералов. Эти исследования являются отзывом на набирающее силу международное движение - Софийская инициатива (1998) по изучению и сохранению минералогического разнообразия планеты в целом. Вероятным видится воссоздание Минералогического музея в отделении на современном научном уровне не просто как экспозиционного центра для образовательных целей, а информационно-диагностического центра, могущего объединить всех любителей камня и решать прикладные задачи реальной охраны минералогического разнообразия на региональном уровне.

Детальное изучение вещественного состава различных по минеральному составу и генезису месторождений и рудопроявлений Украины и других регионов ближнего и дальнего зарубежья сотрудниками отделения привели к открытию новых минералов, находкам новых разновидностей минералов, увеличению списка известных на Украине минералов.

Новые минералы, открытые учеными ИМРа (утверждены КНМ ММА): симферит Li(Mg,Fe3+,Mn3+)2[PO4] – Приазовье, балка Крутая (Байраков и др., 2005); ханнешит (Na,Ca)3(Ba,Sr,TR,Ca)3(CO3)5 – массив Ханнешин, Афганистан (Еременко, Велько, 1982).

Новые минералы, названные в честь сотрудников ИМРа (утверждены КНМ ММА): полкановит Rh12As4 – россыпи верховьев р. Миасс, Южный Урал, Россия (Бритвин и др., 1998).

Новые разновидности минеральных видов: Ta-ферсмит (Ta2O5 – 8,1-10,1 мас.%) – Центральный Мадагаскар, пегматитовое поле Итремо (Еременко и др., 1991)

Первые находки минералов в бывшем СССР: битиит – Приазовье, басс. р. Берда (Байраков, 1973); жисмондин – камптониты и мончикиты бассейна р. Крынка (Клитченко, Супрычев, 1971); меланофлогит – в серных рудах Чекур-Кояшского (Крым) и Подорожненского (Прикарпатье) м-ий (Кропачева, Макаров, 1975); феррьерит – 3-я находка в мире, в камптонитах и мончикитах южного Донбасса: шахта №5 треста “Несветайантрацит” и в басс. р. Крынка (Клитченко, Супрычев, 1974)

Первые находки на Украине: аваруит – Восточное Приазовье, кимберлиты трубки Новоласпинская (Тищенко, находка 2005 г.); алмаз (импактный = алмаз-лонсдейлитовые параморфозы по графиту) – Приднепровье (Полканов, Еременко, 1972); алюминокопиапит – Крым, мыс Фиолент (Полканов, находка 1999 г.); бавенит – Приазовье, Каменные могилы (Юрк, Гуров, Марченко, 1969); базалюминит – Крым, окрестности бывшего с. Маяк, Керченский п-ов (Кропачева, 1969); бастнезит-(Y) – Приазовье, Азовское м-ние и Южно-Кальчикский массив (Марченко и др., 1968); ваттевиллит – Крым, Присивашье (Супрычев, 1965); везиньеит – Крым, карьер у с. Мраморное (Тищенко, находка 1996 г.); гагаринит-(Y) – Волынь, Луговской массив криолитоносных гранитов (Марченко и др., 1984); герхардтит – Крым, низовья Кизил-Кобинского ущелья (Тищенко, находка 1995 г.); зуниит – Закарпатье, вторичные кварциты палеовулкана Попричный Верх (Клитченко и др., 1976); карфолит – 2-я находка в СССР, Сущано-Пержанская зона (Гуров, Марченко, Чашка, 1971); карфолит калий-фторсодержащий – Сущано-Пержанская зона (Чашка и др., 1973); клиногумит – метаультрабазиты басс. р. Берда, Приазовье (Байраков, 1967); коньяит – Крым, солевые выцветы у пос. Солнечногорское (Полканов, находка 1986 г.); куплетскит – Октябрьский массив, Приазовье (Вальтер, Еременко, Лысенко, 1965); лангит – Крым, у с. Украинка, Северный Курцовский карьер (Тищенко, находка 1994 г.); меланит – в ксенолитах в дайках мончикитов, Хлебодаровский карьер, Приазовье (Еременко, 1969); нитромагнезит – Крым, г. Бакла, в составе выцветов калиевой селитры (Тищенко, находка 1996 г.); паратакамит – Крым, побережье оз. Сиваш (п-ов Литовский и др.), корки на медьсодержащих металлических предметах (Тищенко, находка 1991 г.); пахнолит – Сущано-Пержанская зона, 2-я находка в СССР (Гуров, Марченко, Гурова, 1971); пуатвенит – Крым, Петропавловский карьер (Тищенко, находка 1997 г.); ральстонит – Сущано-Пержанская зона (Гуров, Марченко, Гурова, 1971); ринкит кальциевый – Покрово-Киреевский массив, Приазовье (Вальтер, Еременко, Стремовский, 1963); секанинаит – литиевые пегматиты Шполяно-Ташлыкского р-на (Еременко и др., 1996); селлаит – фторсодержащие метасоматиты субщелочных гранитов (Марченко, 1971); серпиерит – Крым, Петропавловский карьер (Тищенко, находка 1997 г.); сидеронатрит – Крым, мыс Чобан-Кале (Тищенко, находка 1997 г.); стеллерит – Крым, вулканогенный комплекс Хыр-Пиляки (Супрычев, 1968); тайниолит – Приазовье, балка Вали-Тарама (Еременко, Вальтер, 1963); таковит – в зоне окисления полиметаллических руд в карбонатных породах нижнего карбона, Центральный карьер Докучаевского рудоуправления, Южный Донбасс (Артеменко, Черницына, находка 2003 г.); титанит-(Y) – Приазовье, басс. р. Кальмиус у бывш. с. Морвино (Марченко, Хвостов, Чашка, 1969); томсенолит – Сущано-Пержанская зона (Гуров, Марченко, Гурова, 1971); бета - фергусонит-(Се) – 2-я находка в СССР, Приазовье, Черниговская зона (Чашка и др., 1976); ферробустамит – Крым, пляжные пески у пос. Николаевка (Полканов, находка 1956 г.); флюорит цериевый (до 5,82% суммы TR земель) – Лезниковский карьер, Волынь (Гуров, Гурова, Марченко, 1971); церит-(Се) – Приазовье, Анадольское проявление (Марченко, 1989); члрчит-(Y) – Среднее Побужье, Соломиевское железо-марганцевое проявление с редкоземельной минерализацией (Марченко и др., 1993); эсколаит – Ровенская обл. (СЗ), Кухотская зона разломов (Тищенко, находка 2003 г.); эфесит – Приазовье, балка Крутая (Байраков, 2004).

Дальнейшее развитие минералогических исследований в отделении немыслимо без усовершенствования лабораторно-диагностической базы и привлечения молодых специалистов, однако эти проблемы являются всеобщими – и для отрасли в целом, и Института в частности.

старт
где? - что?
кто?
когда?
литература
Новый мир камня
Alevs03 | Alevs5 |
клуб
поиск по сайту
фототека
новое фото
новое на сайте
музеи | сокращения
обновление: 2006. 06. 15