Геологія та міденосність нижньовендських трапових комплексів південно-західної частини Східноєвропейської платформи - Автореферат

З метою зясування глибинної природи і джерела ранньовендського трапового магматизму, реконструкції його палеогеодинамічних умов і вирішення прикладних питань регіональної геології назріла необхідність в комплексному і цілісному вивченні всієї трапової формації у пд.-зх. частині СЄП. Аналіз і узагальнення наявної геологічної інформації про трапи пд.-зх. частини СЄП, їх новітні дослідження необхідні для робіт зі складання комплектів Держгеолкарти-200, які планомірно виконуються в регіоні у відповідності з Державною програмою геологорозвідувальних робіт і наукових досліджень в Україні до 2010 року та на перспективу до 2030 року. Основу роботи складають результати досліджень, які проводились у межах відомчих науково-дослідних тем Інституту геологічних наук НАН України: “Оцінка перспектив міденосності трапових вулканітів Волино-Поділля та осадових формацій Переддобрудзького прогину” (держ. реєстр. Для досягнення мети в дисертації поставлені такі основні завдання: 1) обґрунтувати петрогенетичну неоднорідність трапової формації та необхідність її поділу на магматичні комплекси, стратони і породні асоціації; встановити особливості їх походження, будови, речовинного складу та міденосності для визначення на цій основі критеріїв прогнозу в трапах самородномідного зруденіння; Для вирішення поставлених завдань використано комплекс методів геологічних досліджень: 1) глибинне геологічне картування похованих трапів для визначення їх контурів, будови і просторової позиції; 2) стратиграфічні дослідження з метою розчленування і кореляції трапових розрізів; 3) палеовулканологічний аналіз для реконструкції вулканічних споруд; 4) геолого-структурний аналіз для вивчення деформаційної структури трапів; 5) петрографічні, петрохімічні та ізотопно-геохімічні дослідження для зясування особливостей речовинного складу різновікових трапових комплексів та розробки еволюційної моделі трапового магматизму; 6) радіологічні та мікропалеофітологічні дослідження для уточнення віку трапів; 7) мінералогічні дослідження для зясування перебігу гідротермально-метасоматичних змін порід та утворення мідних руд; 8) аналіз закономірностей розміщення в трапах рудопроявів міді для виявлення факторів прогнозу і пошукових ознак мідного зруденіння.Нижньовендська трапова формація пд.-зх. частини СЄП має гетерогенну будову і поділяється на петрогенетично відмінні трапові комплекси: західнобузький, верхньоприпятський, брестський і біловезько-подільський. У міденосному траповому розрізі Волині доцільно додатково виділяти лучичівську і забродівську світи (в складі останньої - зорянські та якушівські верстви), а в бабинській світі - три породні пачки, яким відповідають основні стратиформні горизонти самородномідного зруденіння. Серед них провідна роль належить розсіяно-вкрапленим рудам в шарах зеленоколірних туфів (горизонт 2А) і в потужних зональних покривах толеїтових базальтів (горизонти 2Б, 3А1, 3А2, 3А3) верхньоприпятського трапового комплексу. На другій стадії були вивержені спеціалізовані на мідь толеїти верхньоприпятського і дацити брестського комплексів - продукти корової контамінації магм. На третій стадії із мантійного плюму, який поширився від краєм платформи, вилились титанисті плато-базальти і вторглись сили габро-долеритів біловезько-подільського комплексу, що спричинило розігрів палеогідротермальної системи в трапах, ремобілізацію елементної та рудогенез самородної міді в стратиформних покладах верхньоприпятського комплексу.

2. Основний зміст

1. Нижньовендська трапова формація пд.-зх. частини СЄП має гетерогенну будову і поділяється на петрогенетично відмінні трапові комплекси: західнобузький, верхньоприпятський, брестський і біловезько-подільський. У міденосному траповому розрізі Волині доцільно додатково виділяти лучичівську і забродівську світи (в складі останньої - зорянські та якушівські верстви), а в бабинській світі - три породні пачки, яким відповідають основні стратиформні горизонти самородномідного зруденіння. Серед них провідна роль належить розсіяно-вкрапленим рудам в шарах зеленоколірних туфів (горизонт 2А) і в потужних зональних покривах толеїтових базальтів (горизонти 2Б, 3А1, 3А2, 3А3) верхньоприпятського трапового комплексу.

2. Виділені комплекси репрезентують окремі стадії вендського трапового магматизму, що проявився в пд.-зх. частині СЄП у звязку з функціонуванням мантійного плюму. На першій стадії із плюму, який виник у сублітосферній мантії, сталося виверження ультраосновних і основних магм західнобузького комплексу. На другій стадії були вивержені спеціалізовані на мідь толеїти верхньоприпятського і дацити брестського комплексів - продукти корової контамінації магм. На третій стадії із мантійного плюму, який поширився від краєм платформи, вилились титанисті плато-базальти і вторглись сили габро-долеритів біловезько-подільського комплексу, що спричинило розігрів палеогідротермальної системи в трапах, ремобілізацію елементної та рудогенез самородної міді в стратиформних покладах верхньоприпятського комплексу. Самородномідна мінералізація локалізувалась в цеолітовій, пренітовій та морденіт-халцедоновій зонах гідротермальних змін.

3. В досліджуваній траповій формації проявлена структурно-фаціальна зональність. Поперечні по відношенню до її загального простягання структурно-фаціальні зони (Біловезька, Брестсько-Волинська, Волино-Подільська, і Подільська) обумовленні активністю успадкованих тектонічних структур північно-східного напряму, а поздовжні підзони (Західна, Центральна і Східна) контролюються активними в ранньому венді розломами північно-західного і субмеридіонального простягання. Ними визначається металогенічне районування Волинського міднорудного району.

4. В будові трапових комплексів приймають участь, в основному, ареальні щитоподібні палеовулканічні споруди, складені зональними базальтовими і вулканокластичними покривами. Рудопрояви міді приурочені до найпотужніших частин цих споруд з найбільшою часткою базальтів в їхньому розрізі.

5. У деформаційній структурі трапів поряд з блоковими деформаціями суттєву роль відіграють плікативні деформації (горст-антикліналі, мульди, вали, монокліналі), які найбільше розвинуті у Волинському палеозойському піднятті. Структурні елементи Костопільсько-Лишнівської, Мінсько-Вижівської і Горинської тектонічних зон, а також Ратнівська, Теклінська, Оваднівська горст-антикліналі контролюють поширення стратиформного самородномідного зруденіння.

6. Трапи регіону за особливостями геологічної будови і комплексом стратиграфічних, петрографічних, петрохімічних, мінералогічних, структурно-тектонічних прогнозних факторів найперспективніші на поклади самородномідних руд у Волинському металогенічному районі (Центральна підзона Брестсько-Волинської структурно-фаціальної зони).

Монографії: 1. Цеоліт-смектитові туфи Рівненщини: біологічні аспекти використання / [Богданов Г. О., Верджиховський О. М., Долецький С. П., Кулик М. Ф., Лисиця А. В., Лукяник І. В., Мандигра М. С., Марциновська А. Я., Мельничук В. Г., Назаренко І. Л., Польовий В. М., Сорока М. П.]; за ред. М. П. Сороки. - Рівне : Волинські обереги, 2005. - 184 с. (Особистий внесок - характеристика цеоліт-смектитових туфів Рівненщини, кремнієвмісних мінеральних сорбентів в розділах 1, 2).

2. Путівник геологічних екскурсій до ІІІ науково-виробничої наради геологів зйомщиків України : “Сучасний стан і задачі розвитку регіональних геологічних досліджень”/ [Матеюк В. В., Іванів І. М., Мельничук В. Г., Федорчук М. В., Волненко С. О., Коваленко І. В.] - К. - Рівне : ДГСУ, 2005. - 34 с. (Особистий внесок - висвітлення питань геології і міденосності нижньовендських трапів).

Статті у наукових фахових виданнях: 3. Мельничук В. Г. Петрохімічні особливості базальтів волинської серії (Лукувсько-Ратненська горстова зона) / В. Г. Мельничук, Я.О. Новосад, В.В. Матеюк, І.М., Іванів, В.Л. Приходько // Зб. наук. пр. ВДУ : Українське Полісся : вчора, сьогодні, завтра - Луцьк : Надстир?я, 1998. - С. 110-111.

4. Скакун Л. Типи цеолітових асоціацій в гідротермальних утвореннях волинської серії / Л. Скакун, А. Ткачук, В. Мельничук // Мінерал. зб. ЛНУ. - 2003. - № 53, випуск 1-2. - С. 4-13. (Особистий внесок - дослідження вертикальної мінералогічної зональності в базальтових покривах).

5. Мікрофосилії венду Волині та їх стратиграфічне значення / К. В. Іванченко, Т. П. Міхницька, В. В. Матеюк, В. Г. Мельничук, Я.О. Косовський, Ф. О. Гречко // Геол. журн. - 2004. - № 4. - С. 44-52. (Особистий внесок - стратиграфічні дослідження, інтерпретація результатів).

6. Міденосні лавобрекчії в неопротерозойських трапах Волині та механізм їх утворення / В. Г. Мельничук, В. Л. Приходько, Я. О. Косовський, В. В. Матеюк // Вісник КНУ ім. Т. Г. Шевченка. - Геологія. - 2004. - Вип. 31-32. - С. 89-92. (Особистий внесок - розробка моделі утворення лавобрекчій).

7. Мельничук В. Г. Гідротермальна мінералогічна зональність та метаморфізм в міденосних трапах нижнього венду Волино-Подільської плити / В. Г. Мельничук // Мінерал. зб. ЛНУ. - 2005. - № 55. - Вип. 2. - С. 131-142.

8. Вік формування базальтів волинської трапової формації за попередніми результатами дослідження цирконів іон-іонним мікрозондовим методом / Л. В. Шумлянський, П. Г. Андреассон, В. Г. Мельничук, К. І. Деревська // Геохімія і рудоутворення. - 2006. - № 24. - С. 21-29. (Особистий внесок - вибір обєкту досліджень, відбір проб, інтерпретація результатів).

9. Нові стратони в міденосних вендських трапах Волині / В. Г. Мельничук, Я. О. Косовський, В. В. Матеюк, П. П. Крещук // Зб. наук. пр. УКРДГРІ. - 2007. - № 4. - С. 26-37. (Особистий внесок - виділення нових стратонів, описання голостратотипів).

10. Мельничук В. Г. Мінералогічні критерії міденосності вендських трапів Волино-Поділля / В. Г. Мельничук // Мінералог. зб. ЛНУ. - 2008.- № 58. - Вип. 1-2. - C. 134-142.

11. Мельничук В. Г. Порівняльна характеристика Волинського та Мічіганського міднорудних районів / В. Г. Мельничук // Геол. журн. - 2008. - № 3. - С. 58-64.

12. Мельничук В. Г. Стратиграфічні чинники мідноносності нижньовендських трапів Волині (Припятський вал) / В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр. УКРДГРІ. - 2008. - № 1. - С. 50-58.

13. Мельничук В. Г. Товща цеоліт-смектитових туфів в нижньовендських трапах південно-західної частини Східноєвропейської платформи, їх походження та перспективи використання / В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр. ІГН НАН України : Сучасні проблеми літології та мінерагенії осадових басейнів України та суміжних територій. - К. : 2008. - С. 104-112.

14. Мельничук В. Г. Західнобузький траповий комплекс нижнього венду та його міденосність / В. Г. Мельничук // Геол. журн. - 2009. - № 1. - С. 42-49.

15. Мельничук В. Г. Морфотипи самородномідного зруденіння в трапах Волині і оцінка їх перспективності / В. Г. Мельничук // Мінеральні ресурси України. - 2009. - № 1. - С. 15-20.

16. Мельничук В. Г. Верхньоприпятський траповий комплекс нижнього венду та його міденосність / В. Г. Мельничук // Геол. журн. - 2009. - № 3. - С. 14-22.

17. Мельничук В. Г. Нові верстви у складі ратненської світи нижнього венду Волині та їх мікропалеофітологічна характеристика / В. Г. Мельничук, К. В. Іванченко, Т. П. Міхницька // Зб. наук. пр. ІГН України : Викопна фауна і флора України: палеоекологічний та стратиграфічний аспект. - К. - 2009. - С. 26-29. (Особистий внесок - виділення нових стратонів, описання голостратотипів).

18. Мельничук В.Г. Біловезько-подільський траповий комплекс нижнього венду та його міденосність / В. Г. Мельничук // Геол. журн. - 2009. - № 4. - С. 59-68.

19. Мельничук В. Г. Обґрунтування пропозицій щодо внесення змін до стратиграфічної схеми нижньовендських утворень (лапландський горизонт) України / В. Г. Мельничук // Тектоніка і стратиграфія. - 2009. - С. 68-74.

20. Самородне золото Західної Волині / І. В. Квасниця, Я. О Косовський, В. Г. Мельничук, В.В. Матеюк // Записки Українського мінералогічного товариства. - 2009. - Т. 6. - С. 92-99. (Особистий внесок - відбір проб, характеристика золотовмісних порід).

21. Мельничук В. Г. Еволюційна модель ранньовендського трапового магматизму в південно-західній частині Східноєвропейської платформи / В. Г. Мельничук // Геол. журн. - 2010. - № 1 - С. 77-85.

22. Перспективність нижньовендської трапової формації Волинського рудного району на промислові концентрації самородної міді / В. Л. Приходько, В. Г. Мельничук, В. В. Матеюк, В. А. Рябенко, Т. П. Міхницька, Я. О. Косовський, М. І. Жуйков // Мінеральні ресурси України. - 2010. - № 1. - С. 4-11. (Особистий внесок - розробка критеріїв прогнозу самородномідного зруденіння, оцінка перспектив).

Додаткові статті, які відображають матеріали дисертації: 24. Мельничук В. Г. Вертикальна петрологічна неоднорідність і мідноносність потоку базальтів волинської серії (Лукувсько-Ратненська горстова зона) / В. Г. Мельничук, В. В. Матеюк, Я. О. Новосад // Зб. наук. пр.: Вісник РДТУ. - Рівне. - 1999. - Вип. 2, ч. 1. - С. 168-173. (Особистий внесок - петрографічніі петрохімічні дослідження потоку базальтів).

25.Мельничук В. Г. Цеоліт-смектитові вулканічні туфи Рівненщини та перспективи їх господарського використання / В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр.: Вісник УДУВГП.- Рівне. - 2002. - Вип. 5(18) : ч. 1. - С. 107-114.

23. Типи самородномідної мінералізації в трапах Волині та оцінка їх перспективності / В. Г. Мельничук, Я. О. Косовський, В. Л. Приходько, В. В. Матеюк // Сб. тр. Укр ГГРИ: Эффузивно-осадочный литогенез и рудогенез. - Симферополь, 2004. - С. 42-47. (Особистий внесок - мінералогічні дослідження морфотипів мідних руд, оцінка їх перспективності).

26. Косовський Я. О. Благороднометальне зруденіння в ефузивних трапах Волині / Я. О. Косовський, В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр. ВДУ : Природа західного Полісся. - Луцьк : РВВ “Вежа”, 2004. - С.10-14. (Особистий внесок - інтерпретація результатів дослідженнь благороднометального зруденіння).

27.Мельничук В. Г. Стратиграфічна неоднорідність та розчленування ратненської світи в міденосних трапах нижнього венду на Волині / В. Г. Мельничук, Я. О. Косовський // Зб. наук. пр. ВДУ : Природа західного Полісся та прилеглих територій. - Луцьк : РВВ “Вежа”. - 2004. - С. 4-9. (Особистий внесок - виділення нових стратонів, описання стратотипових розрізів).

28. Опыт извлечения самородной меди из базальтовых лавобрекчий Волыни и закономерности ее распределения при различном гранулометрическом составе / А. Ф. Булат, В. П. Надутый, В. Г. Мельничук, В. В. Матеюк // Зб. наук. пр. ВДУ: Природа західного Полісся та прилеглих територій. - Луцьк : РВВ “Вежа” ВДУ. - 2006. - № 3. - С. 16-18. (Особистий внесок - морфометричні і гранулометричні дослідження мідних руд та їх характеристика).

29. Мельничук В. Г. Гідротермальна мінералогічна зональність та метаморфізм в міденосних трапах нижнього венду Волино-Подільської плити / В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр. : Наукові праці Інституту фундаментальних досліджень. - К. : Логос. - 2006 - Вип. 10. ? С. 131-142.

30. Вік формування базальтів волинської трапової формації за попередніми результатами дослідження цирконів іон-іонним мікрозондовим методом / Л. В. Шумлянський, П. Г. Андреассон, В. Г. Мельничук, К. І. Деревська // Зб. наук. пр. : Наукові праці Інституту фундаментальних досліджень. - К. : Логос. - 2006 - Вип. 10. ? С. 105-115. (Особистий внесок - вибір обєкту досліджень, відбір проб, інтерпретація результатів).

31. Гарбуз І. С. Програма розвитку та промислового освоєння мінерально-сировинних ресурсів Рівненської області на період до 2010 року / І. С. Гарбуз, В. А. Гурин, В. Г. Мельничук // Зб. наук. пр. : Вісник НУВГП. : - Рівне - 2007. - Вип. 2(38) - С. 331-351. (Особистий внесок - дослідження стану і перспектив використання мінеральних ресурсів трапової формації).

32. Мельничук В. Г. Вулканічні туфи в трапах Волино-Поділля як альтернативний обєкт для захоронення радіоактивних відходів / В. Г. Мельничук, А. М. Поліщук, Г. В. Мельничук // Зб. наук. пр. : Наукові праці Інституту фундаментальних досліджень. - К. : Логос. - 2007 - Вип. 12. ? С. 162-168. (Особистий внесок - оцінка придатності туфової товщі для захоронення РАВ).

Тези доповідей: 33. Мельничук В.Г. Ретроспективна модель формування міднорудних лавобрекчій в трапах Волино-Поділля (на прикладі лавобрекчій карєру "Іванчі") / В. Г. Мельничук, В. В Матеюк., Я. О. Косовський : мат-ли. І всеукр. географ. зїзду [“Україна та глобальні процеси: географічний вимір”. - Т. 2.], (Луцьк, 20-23 черв. 2000 р.) - К. - Луцьк: ”Вежа”, 2000. - С. 124-127.

34. Мельничук В. Г. Туфи Волино-Поділля як новий вид мінеральних ресурсів / В. Г. Мельничук, В. В. Матеюк : матеріали 2-ої всеукр. наук. конф. [“Проблеми раціонального використання, охорони і відтворення природно-ресурсного потенціалу України”], (Чернівці, 24-26 квітня 2000 р.) - Чернівці, 2000. - С. 133-134. (Особистий внесок - дослідження напрямків використання туфів).

35. Мельничук В. Г. Міденосні лавобрекчії в трапах Волині / В. Г. Мельничук, В. В. Матеюк, Я. О. Косовський, М. В. Федорчук : мат-ли наук. конф. присвяченої 55-річчю геологічного ф-ту Львівського нац. ун-ту [„Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи”], (Львів, 14-15 грудня 2000 р.) - Львів, 2000. - С. 115-116. (Особистий внесок - вивчення міденосності брекчій).

36. Мельничук В.Г. Базальтові туфи Волино-Поділля - потенційний обєкт захоронення радіоактивних відходів (РАВ) / В. Г. Мельничук , Я. О. Новосад : мат-ли наук. конф. присвяченої до 55-річчю геологічного ф-ту Львівського нац. ун-ту [„Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть: стан, проблеми, перспективи”], (Львів, 14-15 грудня 2000 р.) - Львів, 2000. - С. 141-142. (Особистий внесок - дослідженя придатності туфів для захоронення РАВ).

37. Матеюк В. В. Досвід вивчення базальтових потоків в трапах Волині при геологічній зйомці та пошуках родовищ самородної мід / В. В. Матеюк, В. Г. Мельничук : мат-ли І-ої науково-виробничої наради геологів зйомщиків України [“Регіональні геологічні дослідження в Україні і питання створення Держгеолкарти - 200”], (Гурзуф, 17-22 вересня 2001 р.) - К., 2001. - С. 168-170. (Особистий внесок - дослідження зональності базальтових покривів).

38. Типи самородномідної мінералізації в трапах Волині та оцінка їх перспективності / В. Г. Мельничук, Я. О.Косовський, В. Л Приходько., В. В. Матеюк : мат-ли наук.-техн. наради [„Мінерально-сировинна база чорних та кольорових металів. Стан і перспективи”], (Київ 11-13 червня 2002р.) - К., 2002. - С. 112-115. (Особистий внесок - виділення та характеристика морфотипів мідних руд).

39. Мельничук В. Г. Петрохімічна модель трапового магматизму Волині / В. Г. Мельничук : мат-ли ІІ науково-виробничої наради геологів-зйомщиків України [“Актуальні питання вивчення і картування осадових комплексів складчастих областей та платформенного чохла України. Картування прикордонних територій”], (Світлодарськ, 8-13 вересня 2003 р. ) - К., 2003. - С. 144-145.

40. Мельничук В. Г. Мінеральні ресурси трапової формації Волині / В. Г Мельничук : мат-ли наук. конф. [“Природні ресурси Волині. Результати фундаментальних досліджень (1993-2003рр.)”], (Луцьк, 23-24-травня 2004 р.) - Луцьк, 2004. - Наук. вісник ВДУ. - №1. - С. 90-92.

41. Мельничук В. Г. Цеоліт-смектитові вулканічні туфи Волині - новий тип природної агрохімічної сировини / В. Г. Мельничук : мат-ли наук. конф. [“Агрономічні руди України”], (Київ, 16-20 лютого 2004 р. ) - К., 2004. - С. 117-119.

42. Мельничук В. Г. Порівняльна характеристика Волинського та Мічіганського міднорудних районів / В. Г. Мельничук : мат-ли ІІІ наук.-виробн. наради геологів зйомщиків України [„Сучасний стан і задачі розвитку регіональних геологічних досліджень”], (Рівне, 8-12 вересня 2005 р.) - К., 2005. - С. 183-187.

43. Melnichuk V. G. Geotur “Vendian traprocks and other geological objects of the Ukrainian Polissya” / V. G. Melnichuk, P. D. Savchuk, V. V. Mateyuk : molume of materials of PROGEO Simposium [“ Safeguarding our Geological Heritage”], (Kyiv - Kamianets-Podilsky, 4-8 September 2006). - Kyiv, 2006. - Р. 23-26. (Особистий внесок - створення геосайту про поліські трапи).

44. Горнятко У. Мінералого-геохімічні особливості гідротермальних змін трапових утворень венду Волині / У. Горнятко Л. Скакун, В. Мельничук : мат-ли наук. конф. [“Природа західного Полісся та прилеглих територій”], (Луцьк, 22-24 вересня 2005 р.) - Луцьк, 2005. - С. 8-11. (Особистий внесок - характеристика зональності гідротермальних змін ).

45. Мельничук В. Г. Палеовулканологічні реконструкції в трапах Волині при ГДП-200 / В. Г. Мельничук : мат-ли IV науково-виробничої наради геологів зйомщиків України [“Геологія та питання геологічного картування і вивчення докембрійських утворень Українського щита”], (Кривий Ріг, 26-28 вересня 2007 р. ) - К., 2007. - С. 204-206.

46. Мельничук В. Г. Етапи та петрохімічні особливості вендського трапового магматизму Волино-Подільської плити / В. Г. Мельничук, А. М. Поліщук : мат-ли наук. конф. [“Природно-ресурсний комплекс Західного Полісся: історія, стан, перспективи розвитку”], (Березне, 17-18 травня 2008 р.) - Березне, 2008. - С. 65-67. (Особистий внесок - створення моделі трапового магматизму).