Острянська Інна Юріївна. Геолого-економічна та гемологічна оцінка проявів карбонатних оніксів Волино-Поділля : Острянская Инна Юрьевна. Геолого-экономическая и геммологическая оценка проявлений карбонатных ониксов Волыно-Подолье Ostryanska Inna Yuriyivna. Geological, economic and gemological assessment of the manifestations of carbonate onyx of Volyn-Podillya

Краткое описание

Острянська Інна Юріївна. Назва дисертаційної роботи: "Геолого-економічна та гемологічна оцінка проявів карбонатних оніксів Волино-Поділля"

Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
На правах рукопису
ОСТРЯНСЬКА ІННА ЮРІЇВНА
УДК 549.091 : 553 : 553.55 (477.82)
ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ТА ГЕМОЛОГІЧНА ОЦІНКА ПРОЯВІВ
КАРБОНАТНИХ ОНІКСІВ ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ
спеціальність: 04.00.19 – економічна геологія
Дисертація на здобуття наукового ступеня
кандидата геологічних наук
Науковий керівник:
Віктор Антонович Нестеровський
доктор геологічних наук,
професор
Київ - 2015
2
ЗМІСТ
ВСТУП……………………………………………………………………... 5
РОЗДІЛ 1 КУЛЬТУРА ВИКОРИСТАННЯ ТА ІСТОРІЯ
ДОСЛІДЖЕННЯ КАРБОНАТНОГО ОНІКСУ......... 11
1.1 Карбонатний онікс – визначення терміну ……....... 11
1.2 Історія та практика використання карбонатного
оніксу.……………………............................................... 14
1.3 Характеристика та генезис карбонатного оніксу
основних родовищ світу……………..……………....... 23
1.4 Дослідження карбонатного оніксу в Україні............... 29
РОЗДІЛ 2 МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ КАРБОНАТНИХ
ОНІКСІВ ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ.……………………… 33
РОЗДІЛ 3 ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ ТА
ПРОСТОРОВО-ЧАСОВІ ЗАКОНОМІРНОСТІ
ПОШИРЕННЯ КАРБОНАТНИХ ОНІКСІВ……….... 38
3.1 Фізико-географічний нарис території поширення
проявів……………………...…………………….......... 38
3.2 Тектоніка ………………....……..................................... 41
3.3 Стратиграфія.…………………....................................... 50
3.4 Основні закономірності геологічної будови і
поширення проявів карбонатного оніксу на території
Волино-Поділля 55
3.4.1 Просторово-часові закономірності оніксової
мінералізаці, геологічна будова та генезис проявів
карбонатного оніксу Волино-Поділля ……………….. 55
3.4.2 Характеристика основних проявів карбонатного
оніксу на території Волино-Поділля........................... 63
3
РОЗДІЛ 4 РЕЧОВИННИЙ СКЛАД ТА ГЕМОЛОГІЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ КАРБОНАТНИХ ОНІКСІВ
ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ ………………………………. 93
4.1 Мінеральний склад карбонатних оніксів ВолиноПоділля.................................................................... 93
4.2 Хімічний склад карбонатних оніксів Волино-Поділля
96
4.3 Гемологічна оцінка карбонатних оніксів ВолиноПоділля............................................................................ 102
4.3.1 Декоративні властивості карбонатних оніксів
Волино-Поділля........................................................ 103
4.3.2 Технологічні властивості карбонатних оніксів
Волино-Поділля ........................................................ 111
4.3.3 Споживчі властивості карбонатних оніксів ВолиноПоділля……………………………………………………… 116
РОЗДІЛ 5 ГЕОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ПРОЯВІВ
КАРБОНАТНИХ ОНІКСІВ ВОЛИНО-ПОДІЛЛЯ..... 120
5.1 Основні нормативно-правові та організаційні
переумови видобутку і використання мінеральної
сировини....................................................................... 120
5.2 Класифікація відомих родовищ, проявів та
перспективних площ карбонатних оніксів за
ступенем геологічного та техніко-економічного
вивчення........................................................................ 121
5.3 Методика геолого-економічної оцінки прогнозних і
перспективних ресурсів......................................... 123
5.4 Кількісна оцінка перспективних ресурсів
4
карбонатного оніксу............................................... 128
5.5 Геолого-економічна оцінка і прогнозні ресурси
карбонатних оніксів Волино-Поділля..................... 132
5.5.1 Техніко-економічні розрахунки доцільності та
економічної ефективності освоєння запасів та
ресурсів оніксу................................................................ 132
5.5.2 Характеристика надрокористування ........................ 133
5.5.3 Капітальні вкладення в облаштування родовища,
основні і виробничі фонди. Амортизаційні
відрахування............................................................... 136
5.5.4 Техніко-економічні показники доцільності освоєння
карбонатних оніксів …………………………………... 137
5.5.5 Мінімальна рентабельна потужність підприємства 143
5.5.6 Показники рентабельності підприємства…………... 144
5.6 Маркетингові дослідження карбонатних оніксів........ 148
5.6.1 Маркетинг на виставках-ярмарках при опитуванні
покупців……………………………………………………… 149
5.7 Можливі шляхи ефективного використання
карбонатних оніксів Волино-Поділля……………… 154
ВИСНОВКИ ………………………………………………………….. 163
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………. 165
ДОДАТКИ …………………………………………………………... 181
5
ВСТУП
Актуальність теми. Актуальність проведених досліджень пов’язана з
високим ресурсним потенціалом каменебарвної сировини в Україні. На
сьогоднішній день каменебарвна сировина в осадових комплексах України є
недостатньо вивченою, при цьому розглядається як перспективна і
економічно вигідна щодо видобутку самоцвітів. Каменебарвна сировина в
багатьох країнах світу інтенсивно видобувається і відіграє важливу роль в
економіці. З метою розвитку вітчизняної мінерально-сировинної бази в
даному напрямі в роботі розглядаються перспективні прояви та родовища
карбонатних оніксів Волино-Поділля, досліджуються їх гемологічні
властивості та проводиться встановлення їх промислового значення.
Відповідно до постанови Кабінету Міністрів України «Про загальну
класифікацію та оцінку вартості природного каміння» від 27 липня 1994 р.
№512 затверджено класифікацію природного каміння, згідно з якою
карбонатний онікс відноситься до напівдорогоцінного каміння ІІ порядку. У
даній класифікації «карбонатний онікс» зазначено як «мармуровий онікс»,
що є не досить доречним, адже мармур має метаморфічний генезис, а
карбонатний онікс – осадовий. Враховуючи петрографічний склад,
представлений кальцитом та арагонітом, характерний текстурний малюнок,
забарвлення, здатність до просвітлення у тонких зрізах, найоптимальнішим
буде дану карбонатну гірську породу називати карбонатним оніксом.
Карбонатні онікси на сьогоднішній день на світовому ринку широко
використовуються для виготовлення сувенірно-галантарейних, ювелірних і
декоративно-оздоблювальних виробів, статуеток, мозаїки, для ландшафтнопаркового дизайну тощо. Поза тим, карбонатні онікси Волино-Поділля
залишаються слабо вивченими з позиції ринкового підходу і потребують
детального перегляду з метою їх видобування і обробки.
6
На даний час в межах Волино-Поділля відомо більше п’ятидесяти
проявів карбонатного оніксу, але розвіданим і затвердженим для
промислового видобування є лише одне родовище – Калюсицьке.
Карбонатні онікси розповсюджені також в інших країнах світу та
завозяться в Україну в той час, як вітчизняна ресурсна база є багатою на ці
корисні копалини. Доцільним є їх детальне вивчення, встановлення
промисловго значення щодо комплексного та ефективного використання для
в розвитку вітчизняного ринку природного каміння.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Дисертаційну роботу виконано в рамках науково-дослідних робіт, в яких
автор брала безпосередню участь: «Розробка попереднього варіанту головних
складових прототипу геологічного депозитарію України, а також його
музейного втілення – I»: «Створення прототипу геологічного депозиторію
території України та принципових засад його ефективного використання в
якості державного надбання (проміжний)» (№ держреєстрації 0111U006458,
2012 р.), «Створення прототипу геологічного депозиторію території України
та принципових засад його ефективного використання в якості державного
надбання (заключний)» (№ держреєстрації 0111U006458, 2013 р.)
Мета і задачі дослідження. Основна мета роботи полягає у визначенні
шляхів ефективного використання карбонатних оніксів Волино-Поділля в
ринкових умовах на підставі комплекса гемологічних та геолого-економічних
досліджень.
Для досягнення основної мети вирішувалися такі задачі:
 проведення систематизації знань про карбонатні онікси;
 встановлення основних закономірностей поширення карбонатних
оніксів на території Волино-Поділля;
 з’ясування особливостей геологічної будови проявів карбонатних
оніксів Волино-Поділля та відбір зразків для створення базової колекції
при проведенні польових робіт;
7
 проведення лабораторних досліджень з вивчення мінерального складу
і фізико-хімічних властивостей карбонатних оніксів Волино-Поділля;
 проведення гемологічних досліджень із встановлення декоративних,
технологічних і споживчих властивостей;
 проведення експериментальних робіт з обробки карбонатного оніксу
(виготовлення виробів для практичного використання);
 кількісна оцінка ресурсів карбонатних оніксів в межах проявів ВолиноПоділля;
 проведення маркетингових досліджень та розробка моделі
підприємства з обробки карбонатного оніксу в сучасних умовах.
Об’єктом дослідження є прояви карбонатних оніксів Волино-Поділля.
Предметом дослідження є гемологічні властивості карбонатних
оніксів та їх геолого-економічна оцінка.
Методи дослідження: в роботі було використано мікроскопічний,
спектральний, рентгеноструктурний, рентгенофлюоресцентний,
петрографічний, геолого-економічний та гемологічні методи дослідження.
Крім цього проводилися геологічні спостереження в польових умовах,
художня обробка карбонатного оніксу (проектування дизайну та
виготовлення виробів, створення еталонної колекції), прогнозування вартості
виробів з нього, маркетингове вивчення ринку напівдорогоцінного каміння.
Для оцінки кількості персективних ресурсів карбонатного оніксу
використано метод прямого розрахунку та (частково) аналогій.
Наукова новизна одержаних результатів.
- вперше на території Волино-Поділля проведено системні дослідження
проявів карбонатного оніксу, встановлено особливості їх геологічної будови
та закономірності поширення в просторі та часі;
- встановлено, що карбонатні онікси Волино-Поділля мають
гіпергенно-інфільтраційний генезис та мономінеральний кальцитовий склад з
незначною домішкою теригенних і дисперсних компонентів;
8
- доведено, що декоративні властивості карбонатних оніксів ВолиноПоділля залежать від умов їх утворення, текстурно-структурних і
колористичних параметрів, наявності у них домішок теригенного
компоненту, блиску полірованої поверхні;
- визначено кількість ресурсів карбонатних оніксів Волино-Поділля у
межах найбільш перспективних для освоєння ділянок надр та проведено їх
початкову геолого-економічну оцінку;
- доведено, що видобуток карбонатних оніксів Волино-Поділля є
економічно вигідним лише за умови супутнього видобутку основної корисної
копалини, що їх вміщує.
Обґрунтованість і достовірність наукових положень висновків і
рекомендацій забезпечуються комплексом методик опрацювання
фактичного матеріалу, статистичних опублікованих даних, який самостійно
зібрано та опрацьовано автором, а також використанням в роботі комплексу
загальнонаукових та спеціальних методів дослідження та розробленої
методики визначення вартості карбонатних оніксів Волино-Поділля.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що
дослідження розширюють теоретичні уявлення про генезис, речовинний
склад та закономірності поширення карбонатних оніксів на Волино-Поділлі.
Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості
використання результатів досліджень підрозділами Державної служби
геології та надр України та іншими науковими і виробничими організаціями
при освоєнні та використанні карбонатних оніксів Волино-Поділля для
науково-дослідницьких, освітньо-пізнавальних та промислових робіт.
Результати можуть бути ефективно використані підприємствами, які
будуть займатися видобуванням і обробкою карбонатних оніксів ВолиноПоділля.
Особистий внесок здобувача. Всі основні результати, наукова новизна
і висновки, викладені в дисертаційній роботі, отримані здобувачем
9
самостійно. Здобувачем було проведено збір та аналіз інформації з
періодичних видань і фондових матеріалів щодо карбонатних оніксів
Волино-Поділля та зарубіжних країн, виконано великий обсяг польових
досліджень з описом відслонень, відібрано зразки кам’яного матеріалу,
проведено первинну підготовку до лабораторних досліджень та
проаналізовано їх результати. Також створено еталонну колекцію та
проведено гемологічну оцінку декоративних різновидів карбонатних оніксів.
Здобувачем було спроектовано дизайн, номенклатуру та форму виробів з
даної сировини, проведено маркетингові дослідження та оцінено споживчі
якості карбонатних оніксів на ринку коштовного каміння України. Автором
самостійно визначено кількість ресурсів карбонатних оніксів у межах
найбільш перспективних ділянок надр та проведено їх початкову геологоекономічну оцінку, розраховано показники економічної ефективності роботи
підприємства з обробки карбонатних оніксів Волино-Поділля.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації
доповідались та обговорювались на Міжнародній конференції «Сучасні
проблеми літології осадових басейнів України та суміжних територій» (м.
Київ, 2010 р.), IV Всеукраїнській конференції-школі (м. Київ, 2012 р.),
Міжнародній конференції «Сучасні проблеми літології осадових басейнів
України та суміжних територій» (м. Київ, 2012 р.), Міжнародній науковопрактичній конференції «Сучасні технології та особливості видобутку,
обробки і використання природного каміння» (м. Київ, 2012 р.),
Всеукраїнській конференції-школі «Сучасні проблеми геологічних наук» (м.
Київ, 2013 р.), Науково-практичній конференції «Сучасні технології та
особливості видобутку, обробки і використання природного каміння» (м.
Київ, 2013 р.), П’ятій Всеукраїнській науковій конференції молодих вчених
до 95-річчя Національної академії наук України (м. Київ, 2013 р.),
Міжнародній науково-практичній інтернет-конференції «Сучасні проблеми і
шляхи їх вирішення в науці, транспорті, виробництві і освіті» (м. Іваново
(Росія), 2014 р.).
10
Публікації. Основні наукові положення дисертації та результати
досліджень опубліковано у 15 роботах, з них: 5 статтей у вітчизняних
фахових виданнях та 2 в іноземних наукових виданнях, 8 робіт опубліковано
в матеріалах конференцій.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 168
сторінках тексту, складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку
використаних джерел з 169 найменувань, містить 38 рисунків, 6 таблиць,
додатків. Загальний обсяг дисертації 214 сторінок.
Робота виконана в Навчально-науковому інституті «Інститут геології»
Київського національного університету імені Тараса Шевченка на кафедрі
геології нафти і газу. Автор висловлює велику подяку науковому керівнику
д. геол. наук, проф. Нестеровському В.А. за допомогу у написанні роботи.
Автор висловлює щиру вдячність за допомогу, численні консультації, цінні
поради, чіткі і суттєві зауваження до роботи канд. геол. наук Гелеті О.Л.
Автор висловлює подяку за допомогу директору ННІ ”Інститут геології”, зав.
кафедри геології родовищ корисних копалин, д. геол.н., проф. Михайлову
В.А., зав. кафедри геології нафти і газу, д. геол.н., проф. Карпенку О.М.,
канд. геол. наук, доц. Курило М.М., к.т.н., доц. Шевченку О.Л., Вихристюку
П.В., співробітникам Державного гемологічного центру України – Суровій
В.М., Гаєвському Ю.Д., за допомогою в технічному оформленні – к. геол.н.
Деяку М.А., Клевцовському А.В., за виготовлеення виробів – Павленко В.В.,
Неволіну В.М., а також колективу кафедри геології нафти та газу та
колективу геологічного музею ННІ «Інститут геології» Київського
національного університету імені Тараса Шевченка. Особливу вдячність
автор висловлує Острянському Ю.Г., Острянській В.П.

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. Всі відомі прояви карбонатного оніксу Волино-Поділля локалізовані
в товщах неогенових вапняків (караган-конського і нижньої частини
сарматського регіоярусів). Сприятливим фактором для утворення проявів
карбонатного оніксу є широке розповсюдження неотектонічних рухів, які
проявлялися у межах тектонічних зон, що проходять через територію
південної частини Хмельницької і Вінницької областей.
2. Прояви карбонатного оніксу Волино-Поділля мають інфільтраційногідрогенне походження. Вони утворились за рахунок хімічного осадження
бікарбонату кальцію із холодних інфільтраційних розчинів, що циркулюють
у товщах вапнякових порід.
3. Оніксова мінералізація на досліджених проявах зустрічається у трьох
морфологічних формах: натьоки, жили, сталактити. Це у відсотковому
співвідношенні складає приблизно 60 : 35 : 5. Потужність натьоків у верхніх
частинах жил становить від кількох мм до 10 см, а в нижній частині – від 5 до
30 см (в окремих місцях до 50 см). Внутрішня будова натьоків шаруватозональна зі слабко-хвилястою текстурою. Потужність жил становить до 20-40
см, протяжність від 3 до 10 м. Потужність роздувів в оніксу сягає 30-50 см.
Довжина сталактитових утворень сягає 5 см, а діаметр від 1,5 до 2 см.
4. Карбонатні онікси Волино-Поділля на 98 - 100% складаються з
кальциту. В якості домішок у складі карбонатних оніксів виявлено
теригенно-уламковий і дисперсний матеріал, кількість яких становить до 2%.
Теригенно-уламковий матеріал поширений в карбонатних оніксах
тріщинного типу і представлений уламками вміщуючих гірських порід
(вапняків, глини), детриту, окремих зерен кварцу. Дисперсний матеріал
представлений у різних співвідношеннях гідроксидами заліза і марганцю,
органічною речовиною, глинистими матеріалами.
164
5. На декоративні властивості карбонатних оніксів Волино-Поділля
впливають наступні параметрами: забарвлення, структура, текстура,
насиченість кольору, прозорість, блиск. За забарвленням виділені три
різновиди: коричневі, медові та жовті. На коричневі онікси відводиться 65%,
медові близько 25-27%, а жовті до 10%. Теригенно-уламковий матеріал
суттєво знижує декоративні характеристики та якість оніксів. Розроблено
дизайн та номенклатуру експериментальних виробів з карбонатних оніксів
Волино-Поділля.
6. Обраховано бізнес-план каменебарвного підприємства. Із значень
розрахункових техніко-економічних показників можна заключити, що
підприємство є прибутковим і рентабельним. Чистий прибуток за рік
складатиме близько 350-360 тис. грн, що забезпечуватиме високу
рентабельність по відношенню до собівартості продукції, яка становить 25-
43%. Внутрішня норма прибутковості становить близько 53 %.
7. Обраховано ресурси найперспективніших проявів карбонатних
оніксів та доведено, що дана сировина в умовах ринкової економіки є
рентабельною для видобування і обробки. Прогнозні ресурси карбонатних
оніксів за допомогою прямого розрахунку складають 6,5 млн. т, а прогнозні і
перспективні ресурси із використанням методу аналогії (родовище аналог
Калюсик) складають 1,7 млн. т. Маркетинговими дослідженнями доведено
значний попит на ювелірно-галантерейні вироби з карбонатних оніксів на
ринку коштовного та напівкоштовного ринку України.