Графитовое оруденение Северного Приладожья, геология и генетические особенности

В связи с возрастающими потребностями промышленности в графите возникает необходимость выявления новых его источников, и, в частности, создания собственной сырьевой базы на Северо-Западе страны. Значительный интерес в этом отношении представляет Северное Приладожье — освоенный район, расположенный в непосредственной близости к промышленным центрам Северо-Запада и обладающий благоприятными природно-климатическими условиями. Здесь известны месторождения и рудопроявления олова, вольфрама и других полезных ископаемыхдобывается строительный камень и кварц-полевошпатовое сырье. До революции в Приладожье в небольших масштабах, обычно попутно с добычей железа, меди, полиметаллов или жильного кварца разрабатывались мелкие месторождения графита. Общие сведения о них содержатся в сводке А. Лайтакари (Laitakari, 1935), а также в трудах С. СЛ-^уторги (1851), П. А. Пузыревского (1864), Трюстедта (Trust edt, 1907) и др.

Геолого-съемочные работы послевоенных лет выявили значительное развитие графитоносных пород на территории Приладожья. Подавляющее большинство новых проявлений графита вскрыто в результате картировочного и разведочного бурения или при проверке аномалий магнитного поля и связано с сульфидными графитео-держащими сланцами. Ряд графитовых проявлений и точек с графитовой минерализацией обнаружен и описан сотрудниками Карельского филиала АН СССР М. Е. Дешной (Демина, 1952) и Р. И. Бураковым (Бураков, 1971).

Автором изучение графитового оруденения Приладожья проводится с 1973 г. в соответствии с программами работ по темам ГР JE730I9039 «Комплексное изучение графитоносных пород южной и западной Карелии», ГР JI77055628 «Комплексное (геолого-литалогическое, технологическое и экономическое) изучение углеродсодержаддах пород Карелии» и ГР 1 279 076 856 «Комплексное изучение черно-сланцевых толщ Карелии» .

Выявление на территории Приладокья новых площадей развития графитоносных пород и неизвестных ранее графитопроявлений, наряду с накоплением и систематизацией новых данных по стратиграфии, тектонике, метаморфизм и магматизму рассматриваемой территории, потребовало оценки перспектив графитоносности Приладскья на основе обобщения нового геологического материала.

Целью работы явилось изучение и предварительная геологическая оценка графитового оруденения Северного Приладокья.

Основные задачи исследования: I) изучить особенности геологического строения, морфологию и условия залегания основных месторождений и рудопроявлений графита и определить общие закономерности их размещения- 2) выявить минералого-петрографические, геохимические и технологические особенности графитоносных пород и исследовать морфоструктурные особенности графита- 3) рассмотреть условия образования промышленного графитового оруденения- 4) разработать поисково-оценочные критерии графитового оруденения и дать оценку перспектив графитоносности Северного Приладокья.

Научная новизна. На основании изучения графитовых месторождений и рудопроявлений Северного Приладокья, часть которых выявлена впервые, определены их генетические особенности и общие закономерности размещения, установлены факторы и поисково-оценочные критерии графитоносности. Анализ условий образования графитового оруденения проведен с использованием новых данных о структурных и геохимических особенностях графитоносных пород и графита, полученных автором.

Практическое значение. Установленные генетические особенности и поисково-оценочные критерии графитового оруденения Северно-ного Приладокья служат основой для планирования поисковых работ на графит. С их учетом дана геологическая оценка графитового ору-денения Приладшья и выделены площади, перспективные в отношении выявления месторождений графита. Охарактеризованы технологические особенности графитоносных пород Приладшья, разработаны технологические схемы обогащения и намечены области рационального использования графитоносных пород и графитовых концентратов. Предложенные метаморфические критерии оценки обогатимости графитовых руд могут быть использованы при прогнозировании графитонос-ности метаморфических комплексов в других регионах.

Внедрение результатов. Рекомендация автора на проведение поисково-оценочных работ в районе п. Ихала принята к использованию ПГО «Севзапгеология» и реализуется при проведении поисковых работ на графит в Лахденпохском районе КАССР.

Материалы, полученные в результате минералого-петрографичес-ких и технологических исследований графитовых руд Кительского оловорудного месторождения переданы ККГРЭ ПГО «Севзапгеология» и использованы при составлении отчетов и ТЭО на предварительную и детальную разведку месторождения.

Фактический материал и методы исследований. Для решения поставленных задач изучено свыше 600 обнажений, около 3000 погонных метров керна и горных выработок. В диссертации использованы фондовые и архивные материалы Карельского филиала АН СССР, ПГО «Севзапгеология», ВЙШнеруда и ВШйгеолнеруда. Авторш обработан полевой и каменный материал, собранный в 1968;1972 гг., сотрудником Института геологии Карельского филиала АН СССР Р. И. Бураковым. Некоторые образцы и пробы переданы автору геологами Салминской и Уксинской ГРД Карельской экспедиции ПГО «Севзапгеология». С любезного разрешения Н. Г. Коноплевой (ТКЭ ПГО «Севзапгеология») автор ознакомился с шлифами графитоносных пород Приладшья из ее коллекции. В результате было изучено более 2500 образцов, 1500 шлифов и аншлифов, обработано свыше 160 полных силикатных анализов горных пород и минералов, выполнено свыше 800 определений потерь при прокаливании, около 300 определений содержания углерода разными методами, более 800 полуколичественных и количественных анализов. Обогатимость графитоносных пород Приладажья изучена на материале 18 лабораторных проб.

Лабораторные исследования, включающие отбор монофракций, минералогический, химический, качественный и количественный спектральные анализы, а также фазовый рентгеноструктурный анализ графитовых руд и концентратов выполнялись по стандартным методикам в соответствующих подразделениях Института геологии Карельского филиала АН СССР. Определение потерь при прокаливании производилось преимущественно в Отделе технологии минерального сырья Института геологии Карельского филиала АН СССР (аналитик С.П.Марьина) .

Испытания графитовых руд на обогатимость осуществлялись в Отделе минерального сырья Института геологии Карельского филиала АН СССР под руководством Л. С. Скамницкой, а также в лабораториях ШИИнеруда и производственного объединения «Кировоградграфит» .

Обработка аналитического материала проводилась в лаборатории математической геологии Института геологии Карельского филиала АН СССР (С.М.Цыба, О.Л.Рукосуева) и в Отделе ММАНИП Карельского филиала АН СССР.

Наряду с вышеупомянутыми традиционными методами впервые к исследованию графитоносных пород и графитов Приладсжья был применен комплекс методов, включающий рентгенографические, деривато-графические, электронномикроскопические, химико-битуминологичес-кие методы и изотопный анализ.

Рентгенографическое изучение графита на больших и малых углах проводились в Институте геологии Карельского филиала АН СССР кандидатом технических наук Л. А. Киршшчевой и во ВНШЭИ под руководством кандидата технических наук И. М. Юрковского.

Дериватографические и электронномикроскопические исследования осуществлялись в Институте геологии Карельского филиала АН СССР И. Е. Щипцовой, Н. П. Зяовидовой, А. И. Шемякиным и В. В. Ковалевским. Дериватографические методы были дополнены методом расчета кинетических параметров горения углерода. Электронномикроскопические исследования сочетались с методом микродифракции.

Определение изотопного состава углерода графитов проводилось в Институте ИГЕМ АН СССР В. С. Григорьевым и Л. П. Носиком на усовершенствованном масс-спектрометре Ш1309 относительно общепринятого стандарта РДВ.

Химико-битуминологические исследования графитоносных пород выполнены на хоздоговорной основе в лаборатории ВНИИГРИ по принятой там методике (Методы битуминсяогических исследований, 1975).

Содержание углерода определялось адсорбционно-весовым (в лабораториях ВНИИнеруда и производственного объединения «Кирово-градграфит») и термовесовым (в Институте геологии Карельского филиала АН СССР) способами. Для определения содержания углерода в графитовых рудах района п. Ихала в Отделе минерального сырья Института геологии автором был разработан метод двойного прокаливания (Бискэ, 1980).

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуздались в Институте геологии Карельского филиала АН СССР, на Всесоюзной конференции «Проблемы прогнозирования, поисков и разведки месторождений нерудных полезных ископаемых» (Казань, 1981), на Ш Всесоюзном минералогическом семинаре «Минералогическое картирование как метод исследования рудоносных территорий» (Миасс, 1983), на «Совещании по анализу результатов и эффективности геологических исследований на территории Карелии и разработке кошлексной научно-производственной программы по развитию геологоразведочных работ в Карельской АССР на 1984;1985 гг. и на период до 1990 года» (Петрозаводск, 1983) и на годичной сессии ВМО «Роль технологической минералогии в развитии сырьевой базы СССР» (Ленинград, 1983). Также они излажены в отчетах «Комплексное изучение графитоносных пород южной и западной Карелии» за 1975 г., «Комплексное (геолого-литслогическое, технологическое и экономическое) изучение углеродсодержащих пород Карелии» за 1981 г. и «Комплексное изучение черносланцевых толщ Карелии» за 1983 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения общим объемом 136 страниц машинописного текста и сопровождается 32 таблицами, 50 рисунками, 3 приложениями и списком литературы (134 наименования).