Геологічний журнал

НАУКОВА СПАДЩИНА ТА ПАЛЕОНТОЛОГІЧНА КОЛЕКЦІЯ ЧЛЕНА-КОРЕСПОНДЕНТА НАН УКРАЇНИ ВОЛОДИМИРА МИКОЛАЙОВИЧА СЕМЕНЕНКА (ДО 90-РІЧЧЯ З ДНЯ НАРОДЖЕННЯ)

О.Ю. Аністратенко — 2024-09-23

Короткий огляд наукової спадщини видатного діяча української геологічної науки – стратиграфа, палеонтолога та польового дослідника Володимира Миколайовича Семененка. Сформульовано найголовніші положення його внеску у розвиток стратиграфії Східного Паратетису. Надано загальні відомості про палеонтологічну колекцію, що зберігається у відділі стратиграфії та палеонтології кайнозойських відкладів Інституту геологічних наук НАН України.

ДЕЯКІ ЦИРТОСПІРИФЕРОЇДНІ БРАХІОПОДИ НИЖНЬОГО ФАМЕНУ (ВЕРХНІЙ ДЕВОН) ВОЛИНО-ПОДІЛЬСЬКОЇ ПЛИТИ (ЗАХІД УКРАЇНИ)

О.Ю. Котляр — 2024-09-23

У цьому дослідженні вперше задокументовано нижньофаменські циртоспірифероїдні брахіоподи із Волино-Подільської плити на заході України, зокрема зі свердловин Локачинської, Торчинської, Ковельської та Великомостівської площ буріння у Волинській та Львівській областях. До складу вивченого комплексу входять три види: Cyrtospiriferinae gen. indet., Tornatospirifer sp. і Cyrtiopsis? sр. Незважаючи на певну невизначеність щодо останнього роду, це перший опис та зображення представників цих родів в Україні, що розширює наше уявлення про палеобіогеографічне поширення підродини Cyrtiopsinae.

НЕРУЙНІВНІ МЕТОДИ ВСТАНОВЛЕННЯ ПРИЧИННО-НАСЛІДКОВОГО ЗВ’ЯЗКУ АВАРІЙ ВОДОНЕСУЧИХ МЕРЕЖ ТА УМОВ ЗБЕРЕЖЕННЯ АРХІТЕКТУРНОЇ СПАДЩИНИ

І.А. Черевко — 2024-09-23

Аварії на мережах водогону завдають найбільших негативних наслідків на стан історико-архітектурної спадщини, що формувалась впродовж багатьох віків. У роботі виконано аналіз причинно-наслідкового зв’язку аварій водонесучих мереж та умов збереження архітектурної спадщини на прикладі Києво-Печерської лаври. Наведено результати визначення зон перезволоження та їх чинників неруйнівними методами моніторингу на території Митрополичого саду Верхньої лаври. Дана ділянка є поєднанням складних інженерно-геологічних умов та техногенного освоєння, що створює умови для розвитку небезпечних інженерно-геологічних процесів та аварійних ситуацій. За небезпекою територія саду відноситься до нестабільних ділянок для збереження історичних пам’яток всесвітньої спадщини ЮНЕСКО. Останній аварійний випадок на мережах водогону відбувся у жовтні 2022 р. Він спричинив провали на поверхні, підняття рівнів ґрунтових вод, значне руйнування підземної споруди історичного значення – Митрополичого льоху. Дослідження виконано із використанням методів електротомографії, природного електричного поля. Інтерпретацію результатів електротомографії проведено за дво- та тривимірними моделями. Встановлено існування аномального купола (порід низького опору), який спостерігається в центральній частині ділянки і є, вірогідно, осередком перезволоження ґрунтового масиву в результаті аварії на тепломережі. Аналіз адаптованої 3D моделі за результатами неруйнівних методів моніторингу геологічного середовища дозволив опосередковано встановити місця незадовільного технічного стану інженерних мереж (постачання холодної води), де зафіксовано перезволожену ділянку з низькими значеннями позірного опору. Дослідженнями підтверджено наявність припливу техногенних вод (витоків) з мереж магістрального водогону в західній частині всіх профілів як постійного джерела та чинника перезволоження масиву ґрунтових основ архітектурних пам’яток – Монастирські мури, башта Кущника тощо. За результатами досліджень обґрунтовано потребу компенсуючих заходів щодо укріплення частини фортечних мурів, безпечну відстань для перенесення мереж від історичних об’єктів з метою їх збереження.

ВЕРХНЬОКРЕЙДОВО-НИЖНЬОЕОЦЕНОВІ АРГІЛІТИ ЗОВНІШНІХ КАРПАТ (ПЕТРОХІМІЧНИЙ ТА ПАЛЕОГЕОДИНАМІЧНИЙ АСПЕКТИ)

М.М. Павлунь — 2024-09-23

Досліджено мінеральні типи верхнькрейдово-нижньоеоценових зеленкувато-сірих аргілітів Скибового та Бориславсько-Покутського покривів Зовнішніх Карпат. За седиментологічними ознаками ці аргіліти належать до геміпелагітів і містять відомості про умови фонової седиментації глибоководного океанічного басейну. Метою роботи є уточнення палеогеодинамічних особливостей басейну за результатами вивчення речовинного складу верхньокрейдово-нижньоеоценових фонових аргілітів, які, зокрема, входять до строкатоколірних горизонтів. Методами досліджень були: геологічне картування, седиментологічний, літостратиграфічний, рентгеноструктурний, петрогеохімічний, палеогеодинамічний аналізи.

На класифікаційній модульній діаграмі (Na₂O+K₂O)/Al₂O₃–(FeO*+MnO+MgO)/SiO₂ фігуративні точки вмісту верхньокрейдово-нижньоеоценових аргілітів стрийської, ямненської, манявської світ потрапляють у поля, які відповідають двом мінеральним типам: суміші з переважанням монтморилоніту та трикомпонентної суміші хлорит+монтморилоніт+гідрослюдистого складу. За отриманими даними простежується поступова зміна умов середовища осадонагромадження від пізньої крейди до раннього еоцену з послідовним збільшення модуля нормованої лужності та зменшення фемічного модуля. На палеогеодина- мічних дискримінантних діаграмах (FeO*+MgO)–TiO₂ та F1–F2 фігуративні точки верхньокрейдово-нижньоеоценових аргілітів формують петрохімічні тренди розподілу, які охоплюють поля геодинамічних обстановок від пасивних до активних окраїн басейну седиментації. Близький розподіл петрохімічних компонентів мають крейдово-палеогенові пелагічні аргіліти Сицілійського домену Альпійського поясу. Виявлені в аргілітах Скибового та Бориславсько-Покутського покривів мінеральні асоціації типові для глибоководних глинистих осадів сучасних океанів. Наявність монтморилоніту та хлориту у фонових аргілітах вказує на високу вірогідність внеску у фоновий петрофонд басейну седиментації фемічної магматичної складової ендогенного походження, реалізованої як прояви вулканічної і гідротермальної активності, синхронної з седиментогенезом. Екзогенним джерелом міг слугувати перенесений або змінений процесами гальміролізу несинхронний осадонагромадженню магматичний матеріал. Пізньокрейдово-ранньоеоценові геодинамічні події Зовнішьокарпатського басейну седиментації розвивались перед терейнами Алькапа і Тисія-Дакія Альпійського Тетису. Конвергенція, яка спричинила формування акреційної призми перед терейнами, могла сприяти рифтогенному (?) розкриттю, поглибленню Зовнішьокарпатського басейну, де відбувалось проникнення синседиментогенного ендогенного матеріалу, головно основного складу. Цей матеріал міг бути породоутворювальною вихідною субстрату басейну, по якому формувались мінеральні асоціації фонових геміпелагічних аргілітів.

ОСОБЛИВОСТІ ЛІТОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ ТА РОЗВИТКУ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ І РЕЗЕРВУАРІВ ВУГЛЕВОДНІВ У СЕРЕДНЬОДЕВОНСЬКИХ ВІДКЛАДАХ ПІВДЕННОЇ ЧАСТИНИ ТУЗЛІВСЬКОЇ ДЕПРЕСІЇ (ПЕРЕДДОБРУДЗЬКИЙ ПРОГИН)

В.П. Гнідець — 2024-09-23

Мета роботи полягає у з’ясуванні особливостей літологічної будови відкладів середнього девону Жовтоярсько-Тузлівської та Білолісько-Зарічненської перспективних ділянок Переддобрудзького прогину та визначенні її впливу на формування порід-колекторів, пасток і резервуарів вуглеводнів. Дослідження ґрунтувалися на результатах геофізичних досліджень свердловин (радіоактивні методи) в комплексі з фрагментарними геологічними (літологічними) даними. В результаті у розрізі вперше виділено дев’ять літоциклів регресивної природи (е-1–е-5; g-1–g-4). Кожний літоцикл характеризується двочленною будовою та є окремим продуктивним горизонтом (ПГ), нижні частини якого складені поровими та тріщинними породами-колекторами (вапняки, доломіти, алевроліти, пісковики), а верхні – флюїдоупорними пачками (мергелі, ангідрити). Показано, що цикліти групуються у більш крупні одиниці (мезоцикліти) ре- або прогресивної природи, які у різних свердловинах (в окремих інтервалах) проявляють певну подібність або відмінність будови. Така просторово-вікова мінливість спричинена, з одного боку, розміщенням свердловин у різних фаціальних зонах сульфатно-карбонатного шельфу, а з іншого – процесами взаємодії конседиментаційних тектонічних рухів та палеоокеанографічних факторів. Наслідком цього є латеральна літологічна неоднорідність, що в нафтогеологічному аспекті проявляється у морфологічних особливостях резервуарів і характері розвитку різних типів колекторів та визначає в кінцевому рахунку, поряд з урахуванням вторинних змін порід, перспективи конкретних ПГ.

Так, для Жовтоярсько-Тузлівської ділянки склепінна пастка локалізована у районі св. Жовтоярська-1 (ПГ е-1,е-2), по решті горизонтів вона фіксується поблизу св. Жовтоярська-2. Розвиток літологічних пасток прогнозується у ПГ е-1, е-3 та е-4, що пов’язане з виклинюванням порових колекторів у напрямку від св. Тузлівска-2 до св. Жовтоярська-2 та -1. Для більшості ПГ очікується погіршення якості порід-колекторів у цьому ж напрямку, що дозволяє припускати ймовірність катагенетичного екранування флюїдів.

Для Білолісько-Зарічненської ділянки по усіх ПГ склепіння пасток локалізовані у районі св. Зарічненська-1 або ще далі на південь. Найбільш місткими є пастки горизонтів е-1, е-4 та е-5, складені головно колекторами порового типу, якість яких унаслідок ангідритизації є невисокою. Найкращі породи-колектори прогнозуються у відкладах живету (ПГ g-2–g-4) св. Зарічненська-1.

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОЦІНКА ЗАПАСІВ КОРИСНИХ КОПАЛИН НА ОСНОВІ АВТОМАТИЗОВАНОГО ГЕОІНФОРМАЦІЙНОГО СИСТЕМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НА ПРИКЛАДІ НОВОКОСТЯНТИНІВСЬКОГО РОДОВИЩА УРАНУ

В.І. Ляшенко — 2024-09-23

Наведено наукові і практичні результати дослідження та оцінки запасів корисних копалин на основі автоматизованого геоінформаційного системного забезпечення на прикладі Новокостянтинівського родовища урану. Це забезпечить створення баз даних гірничо-геологічних та гірничотехнологічних умов ведення гірничих робіт із використанням засобів машинної графіки, що дозволить деталізувати контур рудного тіла шляхом каротажу віялів розвідувальних та вибухових свердловин. Полегшить також управляти підготовленістю запасами руди та металу в ній до виїмки. В ході дослідження використано дані літературних джерел та документації в галузі підземної розробки рудних родовищ складної структури. При відборі даних було задіяно класичні методи кластеризації. Найбільш практичними вважаються метод зворотних зважених відста- ней, спайн, тренд, крикінг тощо. При створенні моделей використано методи математичної статистики, кореляційні методи, визначення різницевих рівнянь із застосуванням рівняння Вінера–Хопфа, класичні та нові методи багатозв’язкових систем за участю авторів. Доведено, що у приконтурній зоні камери коефіцієнти розубожiння руди досягають 60–70 % від загальних величин, а в середньому по експлуатаційному блоку становлять 29–32 %. Запропоновано визначати оптимальний контур виїмки руди техніко-економічним розрахунком на основі загальноприйнятого економічного критерію – максимального прибутку на 1 т погашених балансових запасів або мінімальної сумарної шкоди (економічні наслідки), завданої 1 т втраченої руди і примішаних розубожених порід, коли ціни встановлені на рівні замикаючих витрат. Встановлено коефіцієнти резерву, що враховують підтверджуваність запасів руди (сягає 1,10) та металу в ній (дорівнює 1,05). Обґрунтовано загальний коефіцієнт резерву (його величина знаходиться в межах 1,30–1,45) для раціонального використання та охорони надр під час розробки родовищ складної структури. Показано, що загальний коефіцієнт резерву має враховувати не лише технологічну надійність роботи шахти з видобутку руди та металу в ній, а також підтверджуваність запасів надр. Зокрема, значення підготовленості запасів до видобутку, визначені по руді, відрізняються на 10–15 % від аналогічних значень по металу, а показники вилучення корисних копалин із надр – від характеристики елементів залягання рудних покладів (коефіцієнти втрат і розубожiння по металу становлять близько 75 % аналогічних показників, визначених за рудою). На основі отриманих даних складено альбоми-каталоги, методики до них, розроблено спеціалізовані комп’ютерні модулі на базі ГІС K-MINE®. Запропоновані графоаналітичні, табличні та комп’ютерні методи розрахунку спрощують керування та контролювання вилучення запасів корисних копалин із надр. Розроблено та узгоджено з Держгірпромнаглядом «Інструкцію із нормування запасів руд, підготовлених та готових до виїмки на шахті «Новокостянтинівська» ДП «Східний ГЗК». Геофізичні прилади та системи з ОЗП спрощують занесення даних до бази комп’ютера за спеціальними програмами типу Surfer або ГІС K-MINE®, ВЕНТСИМ тощо. Їх реалізація за допомогою автоматизованої системи геолого-економічної оцінки типу ГІС K-MINE® полегшує вирішення прикладних питань ГЕО запасів родовищ корисних копалин. Одержані результати досліджень дозволяють визначати, оптимізувати та контролювати втрати і розубожіння руди та металу в ній за рахунок встановлення оптимального контура відбивання руди у приконтурній зоні, а також ефективно керувати запасами руд, підготовленими та готовими до виїмки під час розробки родовищ складної структури, якими є, зокрема, родовища урану. Сучасний напрям розвитку методів управління запасами підготовленості до виїмки базується на широкомасштабному використанні обчислювальної техніки (персональних комп’ютерів ПК) та проведенні експерименту, що забезпечує імітацію динаміки гірничих робіт на основі створення автоматизованих баз даних з гірничо-геологічних та гірничотехнологічних умов ведення гірничих робіт з використанням засобів машинної графіки.

ВИКОРИСТАННЯ ІНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗНИКА ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПРІОРИТЕТНИХ ДІЛЯНОК ТИТАНО-ЦИРКОНІЄВИХ РОЗСИПІВ

T.В. Охоліна — 2024-09-23

Наведено авторську методику виділення пріоритетних площ титано-цирконієвих розсипів із застосуванням інтегрального показника. Як відомо, інтегральний показник є відношенням сумарного корисного ефекту від розробки родовища до сумарних витрат на експлуатацію. Він розраховується як різниця між вартістю умовного ільменіту (за даними Геологічної служби США) (Mineral Commodity..., 2023) та вартістю виймання розкривних порід і переробки продуктивного пласта.

На основі розробленої та представленої в статті методики проведено експеримент за даними одного з розсипних родовищ, розташованого в межах Української розсипної субпровінції. Запропоновано розробляти його невеликими блоками, що забезпечить високу продуктивність, мінімальний вплив на навколишнє середовище і дозволить поповнити мінерально-сировинну базу титанової промисловості України.

Дана методика може бути використана на будь-якому родовищі титано-цирконієвих руд як в Україні, так і за кордоном.