Михайлов В.А., Виноградов Г.Ф та ін. Неметалічні корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

Ка люси к

Скалева

Капітанівське

Воло ськ е

Янова Долина

Багерівське

Мармурове

Вільне

Ос овк а

Золотухинськ е

Клес івське

Во линське

Пре луцьке

Катерин івське

Рокосівське

Прибуйське

Се ре брис те

Кричинське

Кричівське

Богданівське

Бузиївське

Новопавлівське

Донське

Центрально-

нагольчанськ

Дідковицке

Броніславське

Кам яна Пічь’

Фед о рівськ е

Васьковицьке

Гута-До б р инс ьк е

Церковне

Нег ребівське

Ка м я н об р од ськ е’

Новомикола ївське

Довгорунське

КИЇВ

ЛЬВІВ

ТЕРНОПІЛЬ

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ

КОЛЬОРОВЕ КАМІННЯ

УЖГОРОД

ІВАНО-ФРАНКІВСЬК

ЖИТОМИР

РІВНЕ

ЧЕРНІВЦІ

ВІННИЦЯ

КІРОВ ОГРАД

ЧЕРКАС И

ПОЛТАВА

СУМИ

ЧЕРНІГІВ

МИКОЛАЇВ

ХЕРСОН

ЗАПОРІЖЖЯ

ДНІПРОПЕТРОВСЬК

ХАРКІВ

ЛУГАНСЬК

СІМФЕРОПОЛЬ

ОДЕСА

ОБЛИЦЮВАЛЬНЕ КАМІННЯ

Монастирське

Карпівське

Три кратне нське

Криворізьке

ДОНЕЦЬК

Ясногірське

ЛУЦЬК

Рис. 3. Карта родовищ кольорових та облицювальних каменів України

1 – рубін, гранат; 2 – берил, топаз; 3 – аметист; 4 – гірський кришталь; 5 –

кварцит; 6 – мармуровий онікс; 7 – скам’яніла деревина; 8 – бурштин; 9 –

опал; 10 – тигряче око; 11 – родоніт; 12 – унакіт; 13 – маріуполіт; 14 – яшма;

15 – гагат, обсидіан; 16 – граніт; 17 – лабрадорит; 18 – мармур та мармуро-

вий вапняк; 19 – габро

АЛМАЗ

Загальні відомості

Найдорожчим з усіх існуючих у природі мінералів є алмаз, а також

діамант, який отримують при грануванні його ювелірних відмін.

Свою назву алмаз дістав від гр. "адамас" – „непереможний” за най-

вищу твердість і хімічну стійкість. Теоретичний хімічний склад алма-

за відповідає чистому вуглецю, він кристалізується у кубічній сингонії

на відміну від

гексагонального графіту. Найбільш розповсюдженими

кристалографічними формами є октаедр {111}, ромбододекаедр

{110}, куб {100} та їх комбінації. Середня густина 3,50–3,52 г/см

Мінерал має виключно високий показник заломлення (2,40–2,46) і ди-

сперсії та, як наслідок, – сильний блиск, "діамантову гру".

Крім прозорих, без дефектів, ювелірних відмін виділяють також

технічні відміни алмазів: балас – агрегати кристалів сферичної, про-

менистої та дрібнокристалічної будови; борт – сильно тріщинуваті,

переповнені включеннями кристали; прихованокристалічні агрегати

алмазів переважно чорного кольору з підвищеною

твердістю.

Галузі використання і вимоги до сировини

Слово "алмаз" здебільшого асоціюється в кожного з діамантами –

найціннішими з відомих ювелірних прикрас. Але, починаючи з XX ст.,

усе більше й більше алмазів використовується в різних технічних галу-

зях завдяки високій твердості, теплопровідності та стійкості до агре-

сивних середовищ. Використання ріжучого та абразивного алмазного

інструменту майже вдвічі збільшує продуктивність праці, значно

під-

вищує чистоту обробки деталей і якість виробів. Алмазними різцями

обробляють різні пластмаси, штучні смоли, каучук. Особливе значення

мають філь’єри або волочильні алмази. Це алмазні пластинки з просве-

рдленими в них надзвичайно тонкими отворами діаметром від 0,5 до

0,001 мм. Їх застосовують для протягування надтонкого дроту з хро-

монікелевої сталі, вольфраму,

електролітичної міді для радіоелектрон-

ної та електротехнічної промисловості, а також для виготовлення особ-

ливо гладеньких ниток. Незамінними є технічні алмази при виготов-

ленні алмазних бурових коронок, застосування яких майже в 10 разів

збільшує швидкість проходки свердловин у твердих породах порівняно

зі звичайними твердосплавними коронками. Особливості спайності

алмазу дають змогу отримувати пластинки з

напрочуд рівними гост-

рими краями, які використовують при виготовленні алмазних скальпе-

лів для офтальмологічних операцій видалення катаракти.

Економічні відомості

Загальні ресурси алмазів у світі оцінюються в 5,2–5,4 млрд кара-

тів, запаси – в 980 млн каратів. Світовий видобуток ювелірних алма-

зів сягає 107 млн каратів, технічних – 85 млн каратів, найбільший

видобуток здійснюють Ангола, Австралія, Ботсвана, Канада, Конго

(Кіншаса), Намібія, Росія, ПАР та ін. (табл. 9,10). Найбільшими вироб-

никами синтетичних алмазів є США, Росія, Ірландія, Японія

, Білорусь,

Україна, Швеція та ін. (табл. 11).

Вартість алмазів залежить від їх якості, так, вартість технічних

алмазів набагато нижча за ювелірні відміни. Так, середня світова ці-

на технічних алмазів складала ($/карат): 2001 р. – 3,54; 2002 р. –

5,43; 2003 р. – 3,09; 2004 р. – 7,77; 2005 р. – 12,55 [40].

Таблиця 9

Видобуток ювелірних алмазів, тис. карат [40]

Видобуток Видобуток

Країна

2005 2005

Країна

2004 2005

Австралія 20000 20000 Кот-д-Івуар 201 300

Ангола 5580 7500 Намібія 1900 1900

Ботсвана 23900 24000 ПАР 5780 6400

Бразилія 300 300 Росія 23000 22400

Гайана 357 1600 США 14,6* н/зв

Гана 760 850 Сьєра-Леоне 318 650

Гвінея 411 600 Танзанія 175 180

Канада 12300 12600 ЦАР 265 400

Китай 100 100 Інші країни 175 175

Конго 6300 6600 Всього 102000 107000

* млн $

Таблиця 10

Видобуток, запаси, ресурси технічних алмазів, млн карат [40, 41]

Видобуток

Країна

2004 2005 2006

Запаси Ресурси

Австралія 11,3 20 25 90 230

Ботсвана 7,8 8 8 130 230

Китай 1,0 1 1 10 20

Конго 22 25 24 150 350

ПАР 8,7 9 9 70 150

Росія 14,2 15 15 40 65

США н/зв н/зв н/зв н/зв н/зв

Інші країни 2 3 3 85 210

Всього 67 81 85 580 1300

Таблиця 11

Виробництво синтетичних алмазів, тис. карат [40]

Країна 2001 2002 2003 204 2005

Білорусь 25000 25000 25000 25000 25000

Ірландія 60000 60000 60000 60000 60000

Китай 17000 17000 17000 17000 17000

ПАР 60000 60000 60000 60000 60000

Росія 80000 80000 80000 80000 80000

США 202000 222000 236000 252000 256000

Україна 8000 20000 20000 20000 20000

Франція 3000 3000 3000 3000 3000

Чехія 5 5 5 5 5

Швеція 20000 20000 20000 20000 20000

Японія 33000 34000 34000 34000 34000

Всього 508000 529000 543000 559000 563000

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Корінні родовища алмазів пов'язані з ультраосновними глибинни-

ми породами – кімберлітами, які виповняють трубки вибуху в алма-

зоносних провінціях Південної Африки, Якутії, Австралії, Канади та

лампроїтами – жильними різновидами лужних основних і ультраосно-

вних порід. Відомі й інші генетичні типи проявів алмазів, пов'язані з

імпактитами, лужними пікритами, коматіїтами тощо, але

такі прояви

сьогодні викликають скоріше науковий інтерес. Значні запаси алма-

зів пов'язані також з розсипами, відомими в Індії, Бразилії, Сьєрра-

Леоне, Південній Африці тощо. Основна частина алмазів у світі видо-

бувається з кімберлітів і алювіальних розсипів, розробляється також

єдине родовище в олівінових лампроїтах в Австралії (Аргайл).

Знахідки алмазів в Україні

В Україні родовища алмазів невідомі, хоча є прояви кімберлітового і

лампроїтового магматизму (Приазов’я, Волинь, Кіровоградський блок),

численні знахідки алмазів в різних за віком і складом теригенних від-

кладах. Виділяються ряд районів і площ, які заслуговують на першочер-

гове вивчення у відношенні алмазоносності, зокрема, в корінних поро-

дах знахідки кристалів

алмазу розміром 0,2–0,3 мм відомі в західній

частині Приазовського блока УЩ (трубка Мрія) та в імпактитах деяких

астроблем (рис. 4, табл. 12) [2, 3, 6–10, 13, 20, 22, 23, 30–35, 37–39].

КИЇВ

РІВНЕ

ЛЬВІВ

ПОЛТАВА

ДОНЕЦК

12 3

45 6

ОДЕСА

Рис. 4. Знахідки алмазів на території України [11]

1–4 – лампроїт кімберлітового типу (1 – у неопротерозойських, 2 –

кам’яновугільних і пермських, 3 – неогенових, 4 – четвертинних теригенних

відкладах); 5–8 – нез’ясованого походження (5 – у кам’яновугільних; 6, 7 –

неогенових (7 – зелений алмаз); 8 – четвертинних теригенних відкладах); 9 –

імпактного типу

Таблиця 12

Основні райони знахідок кристалів алмазу в Україні

Вік Відклади, район Кількість кристалів алмазу, їх

тип

Четвертин-

ний

ерасові відклади Придністров'я,

Побужжя, Придніпров'я, Донбасу,

Причорномор'я, Приазов'я

Сотні кристалів неясного по-

ходження; поодинокі криста-

ли з кімберлітів, з імпактитів

Пліоцен-

міоценовий

Піски балтської світи межиріччя

Дністра та Південного Бугу

есятки кристалів неясного

походження, з кімберлітів

Міоценовий Піски сарматського ярусу і пол-

тавської серії північно-східного

схилу УЩ

Десятки тисяч кристалів не-

ясного походження, з імпак-

титів, кімберлітів, лампроїтів

Ранньопе-

рмський

Гравеліти, різнозернисті піскови-

ки картамиської світи Донбасу

Поодинокі кристали з кімбер-

літів і неясного походження

Кам'янову-

гільний

Самарська, ісаївська, авілівська,

араукаритова світи Донбасу

Десятки кристалів з кімберлі-

тів і неясного походження

Неопроте-

розойський

Конгломерати, пісковики білоко-

ровицької світи УЩ

Десятки кристалів з кімберлі-

тів

Знахідки кристалів у різних за віком та походженням теригенних

відкладах України налічують десятки тисяч. В.М.Квасниця та

С.М.Цимбал об'єднують такі знахідки в п'ять груп:

І – рідкісні (десятки) великі (0,5–3,5 мм) кристали кімберлітового,

можливо, лампроїтового типу;

ІІ – численні (десятки тисяч) дрібні (< 0,5 мм) кристали алмазу з не-

огенових

прибережно-морських титан-цирконієвих розсипів неясного

походження;

ІІІ – рідкісні мікрокристалічні агрегати (карбонадо) у неогенових ти-

тан-цирконієвих розсипах неясного походження;

IV – зелені кристали алмазу (до 0,3 мм) з відкладів балтської світи

межиріччя Дністер – Південний Буг;

V – зерна імпактних алмазів менше 0,3 мм, що утворюються в ме-

теоритних кратерах у високобаричних умовах при твердофазовому

переході графіт – лонсдейліт – алмаз. Цікавим проявом імпактних ал-

мазів є Білилівська астроблема на півдні Житомирської області з кра-

тером діаметром біля 5 км, віком імпактитів (порід, що утворюються

внаслідок переплавлення під час удару й вибуху метеориту) – близько

165 млн років. Вміст алмазів розміром понад 50 мкм сягає тут 9,8 ка-

ратів на 1 т породи.

Щодо перспектив пошуків корінних родовищ алмазу, в Україні вста-

новлено три райони прояву кімберлітового і лампроїтового магмати-

зму, як можливих корінних джерел алмазів – північ Волино-

Подільської плити, Центральна частина УЩ, Приазовський масив і

зона його зчленування з Донбасом [16].

У Волино-Подільському районі виділена Кухотсько-Вольська пло-

ща, де у гетерогенних брекчіях

Кухотсько-Вольського, Серхівського і

Перекальського проявів встановлені уламки кімберлітів, які за своїм

складом і набором типоморфних мінералів близькі до кімберлітів За-

хідної Якутії.

У Північно-Західному районі перспективною є Новоград-

Волинська площа, де у породах білокоровицької серії, товкачівської

світи, поліської серії, палеогенових, неогенових і четвертинних алюві-

альних відкладах виявлені зерна

алмазів (більше 200) розміром 0,2–4

мм, в переважній більшості лампроїт-кімберлітового генезису (75%), а

також піропи, хромшпінеліди, хромдіопсиди, пікроільменіт.

У Побузькому районі відомі численні знахідки алмазів в неогено-

вих циркон-ільменітових розсипах, відкладах балтської світи, сучас-

ному алювії; як перспективні виділені Шепетівська, Бердичівсько-

Вінницька, Сквирська і Придністровська площі.

В Кіровоградському блоці виявлені тіла кімберлітових порід і пік-

рит-кімберлітів, які містять хромшпінеліди, близькі за складом до та-

ких з кімберлітів Якутії.

У Середньопридніпровському районі відомі знахідки алмазів в че-

твертинних і мезокайнозойських відкладах, зокрема в циркон-

ільменітових розсипах (Самотканська та ін.).

У Приазовському районі виділено Петровсько-Кумачівське кімбер-

літове

поле, де виявлені тіла кімберлітів: Петровське (400×200 м), про-

стежене на глибину 30–50 м, складене інтенсивно карбонатизовани-

ми кімберлітовими брекчіями, де присутні хромшпінеліди; трубки

Надія (60 × 30 м), Південна (300 × 150 м), Новоласпінська (100 × 40

м), ряд кімберлітових дайок. Однак, із сотень мікрозондових аналізів

хромшпінелідів тільки поодинокі із трубок Південної і Новоласпінсь-

кої відповідають складу мінералів алмазоносної фації.

Прояви ламп-

роїтового магматизму відомі в Західному Приазов’ї, де відкрита лам-

проїтова трубка „Мрія” (500 × 350 м), в корі вивітрювання якої вста-

новлені дрібні зерна алмазів.

В осадовому чохлі Приазов’я відомі поодинокі знахідки алмазу в

алювії р. Камишуваха, р. Мокра Волноваха і б. Широка; в сучасних

пляжних пісках Азовського моря і

різновікових теригенних відкладах

Донбасу.

БУРШТИН

Загальні відомості

Слово бурштин у широкому розумінні найчастіше означає які завгод-

но макроскопічні зерна та жовна прозорих та напівпрозорих смол пере-

важно жовтого кольору. Власне ж бурштином (succinum, glaesum,

gintaras, Bernstein, rau, amber) здавна називали викопну смолу, яку зна-

ходили на узбережжі Балтики та Північного моря. Її головними визнача-

льними рисами були

колір, прозорість, горючість та здатність до елект-

ризації при терті.

Найдавніші згадки про цей мінерал, напевно, знаходяться в "Оди-

сеї" Гомера (VІІІ–ІХ ст. до н. е.), де він згадується серед дорогоцінних

прикрас. Уже "батько історії" Геродот (484–425 рр. до н. е.) указував,

що бурштин надходить до країн Середземномор'я десь із

півночі Єв-

ропи. Автору "Природничої історії" Плінію (23–79 рр. н. е.) це було до-

бре відомо завдяки експедиції Нерона до північної Германії, яка до-

ставила до Риму найбільший з відомих тоді уламків бурштину вагою

близько 4,5 кг.

В Україні під час розкопок стоянок пізнього палеоліту на р. Рось

бурштин знайдено в культурному шарі віком 17–20 тис. років. У Пів-

нічному Причорномор'ї зустрічаються знахідки бурштинового намис-

та в могильниках черняхівської культури (ІІІ–V ст.). Бурштинові на-

мистинки знайдено

під час археологічних розкопок біля сіл Триліси,

Хмільне, Медвин Київської області в похованнях древлян. Ще в ХІ–

ХІІ ст. у Києві існували майстерні, які стали відомі завдяки археологі-

чним розкопкам. Так, у розкопаній Каргером у 1951 р. майстерні ху-

дожника Михайлівського монастиря знайдено не тільки готову про-

дукцію (намисто, хрестики), але

й заготовки та значний запас необ-

робленого бурштину; серед знахідок, зроблених на Подолі у 1969 р.

під час будівництва житлового будинку на вул. Ярославській, 41, осо-

бливо багато було прикрас для рук – бурштинових перснів і каблучок.

У розкопках майстерні на території Покровської церкви (1766) на

вул. Зелінського у 1975 р. у верствах ХІІІ ст. знайдено

заготовки на-

миста, підвісок-кулонів, різної форми вставок. Ще одну майстерню

виявлено при розкопках верств ХІІ ст. на вул. Щекавицькій, № 25/27.

Тут знайдено 545 г необробленого бурштину, заготовки підвісок і хре-

стик, які носили кияни в ХІІ–ХІІІ ст. Археологами доведено, що протя-

гом Х–ХІ ст. бурштин привозили з Прибалтики;

починаючи з ХІІ ст.

прикраси київськими майстрами виготовлялися з місцевого, подніп-

ровського матеріалу. Отже, бурштин в Україні відомий з давніх-

давен. Видобували його північніше Києва, у районі Вишгорода та

Межигір'я, а також на Волині, у районі Клесова.

Галузі використання і вимоги до сировини

Вартість бурштину визначається розміром шматків, забарвленням,

внутрішнім рисунком тощо. Розмір може змінюватися від дрібних ула-

мків вагою менше грама до брил у десять і навіть більше кілограмів.

Великі шматки дуже рідкісні; за всю історію видобутку відомо до 10

знахідок вагою більше 5 кг. Найбільші з відомих у світі шматків бурш-

тину масою 12, 9,7

і 7 кг було знайдено на Пальмнікенському родовищі

(Прибалтика). Найкрупніші бурштини, знайдені в Україні, сягають ва-

ги 700 г (Клесівське родовище), у районі Вишгорода – Старих Петрівців

на північ від Києва зустрічаються уламки бурштину розміром з кулак,

але найчастіше знаходять уламк розміром до перших сантиметрів.

Морфологія утворень бурштину є досить різноманітною. Вважаєть-

ся,

що викопна смола колись утворювала на деревах ті самі форми,

які можна спостерігати, коли живиця витікає із сучасних хвойних

дерев. Дослідники бурштину С.С.Савкевич і В.І.Катинас за умовами

формування виділяють дві основні групи утворень: поверхневі (на-

стовбурові) та внутрішньостовбурові. До перших відносять такі, що

утворені смолою, яка витікає з отворів на поверхні дерева – краплі,

сталактити, настовбурові натіки, натічні пластини. Внутрішньостов-

бурові форми утворюються всередині дерева, виповнюючи смоляні

кармани, тріщини тощо (рис. 5).

деревина

кора смола

Рис. 5. Схема розміщення виділень живиці усередині стовбуру дерева

1–3 – смоляні кишені, 4 – внутрішньокорове виділення, 5 – виділення без ви-

ходу на денну поверхню, 6 – тріщина

Оптичні властивості бурштину визначаються в першу чергу ступе-

нем прозорості, залежно від якої виділяють такі відміни:

• прозорий різних відтінків жовтого кольору та безбарвний;

• димчастий – злегка мутнуватий, місцями прозорий;

• бастард – середньої прозорості жовтого кольору з темним відтінком і

чорними плямами;

• кістяний – непрозорий, кольору слонової кістки, м'який;

• пінистий – непрозорий, пористий, світлий, нагадує піну, що застигла.

Прозорість бурштину пов'язана з кольором. Як правило, світлі від-

міни – прозорі та напівпрозорі, густо забарвлені – майже непрозорі.

Колір може змінюватися від безбарвного й молочно-білого до вишне-

вого, рубіново-червоного і навіть чорного. Залежить він від змін у

структурі молекули бурштину, особливостей розсіювання білого світла

та наявності включень. Так, блакитне забарвлення в прибалтійському

сукциніті (назва походить від сосни Pinus succinifera Goepp., з живиці

якої утворився бурштин Прибалтики) пов'язують з дрібними

(0,17 мкм) круглими порожнинами. Бурштини України здебільшого

жовтувато-коричневі, жовтувато-білі, коричнево-жовті; лише в райо-

ні Львова зустрічаються вишнево-

червоні відміни, що просвічують

рубіново-червоним. Бурштини Передкарпаття безбарвні, молочно- й

сірувато-білі, кремові. Для Клесівського родовища характерні бурш-

тини напівпрозорі червонуваті, напівпрозорі до прозорих зеленувато-

жовті з діляночками криваво-червоного кольору, що слабко просві-

чують.

Блиск бурштину може бути скляним, жирним, восковим, матовим.

Він не залежить від кольору, а значною

мірою пов'язаний зі ступенем

прозорості.

Люмінесценція (світіння в ультрафіолетових променях) є функцією

особливостей внутрішньої будови бурштину та наявності домішок.

Вона змінюється для бурштину різних регіонів. Так, прозорий приба-

лтійський бурштин має блідо-блакитну люмінесценцію, бастард і кіс-

тяний – світяться молочно-білим світлом з блакитним відтінком, бур-

штини Київщини характеризуються

яскраво-білим, жовтувато-білим,

яскраво-голубувато-білим світінням, карпатські мають блакитнувате

світіння середньої інтенсивності.

Бурштин є оптично ізотропним. Показник заломлення балтійського

сукциніту і бурштину Клесівського родовища дорівнює 1,539–1,542,

ювелірний прозорий бурштин кольору слабозавареного чаю має пока-

зник заломлення 1,538, для вивітрілих відмін значення можуть зрос-

тати до 1,545–1,546 (Клесів) і навіть 1,560 (Пальмнікенське родови-

ще

). Чіткого зв'язку між кольором, прозорістю та показником залом-

лення бурштину не виявлено.

Густина бурштину змінюється від 0,97 г/см

(балтійський кранцит)

до 1,166 г/см

(угорський кісцеліт), але для переважної більшості від-

мін дорвнює 1,04–1,14 г/см

(табл. 13). Завдяки цьому в морській во-

ді бурштин плаває, а в прісній тоне. Саме тому найбільші "врожаї"

бурштину на балтійському узбережжі збирали після сильних штормів,

так званих "бурштинових бур". Так, у ніч з 22 на 23 грудня 1878 р.

під час бурі в районі Пальмнікена (Янтарний) було винесено хвилями

таку кількість бурштину, що

місцеві жителі збирали його декілька ро-

ків. Восени 1862 р. після нічної бурі на березі було зібрано близько 2 т

бурштину. За приблизними підрахунками щороку хвилі виносять на

прибалтійське узбережжя 36–38 т цієї коштовної сировини.