МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ

Железные руды в центральных районах Европейской части СССР добывались с древнейших времен. В годы первых пятилеток после про­ведения систематических разведок в Тульском и Липецком железоруд­ных районах было построено два новых завода: Новотульский и Ново­липецкий.

В послевоенные годы горнорудная промышленность смогла при­ступить к разработке огромных залежей железных руд Курской магнит­ной аномалии (КМА) и на новой базе оказались возможными расши­рение и реконструкция заводов Центра и превращение их в современ­ные металлургические гиганты. В то же время местные руды Тульского и Липецкого районов, послужившие основой для создания черной ме­таллургии Центра, утратили свое ведущее значение, хотя разработка их продолжается.

Основными особенностями описываемых месторождений и рудопро­явлений железных руд являются приуроченность их к многочисленным разновозрастным стратиграфическим горизонтам, незначительная мощ­ность рудоносных горизонтов (особенно мезозойских) и наличие мно­гих поверхностей размыва между ними. Все это приводит к пространст­венному сближению разновозрастных рудных горизонтов и к тому, что в отдельных разрезах более молодые рудные горизонты залегают на одном гипсометрическом уровне или даже ниже более древних

Железные руды широко распространены среди девонских отложе­ний. Они приурочены к воробьевскому, старооскольскому, ястребов- скому, нижнещигровскому, рудкинскому, семилукскому, петинскому, во­ронежскому, задонскому, евлановскому и данково-лебедянскому стра­тиграфическим горизонтам и чаще всего залегают в основании их.

| При выветривании девонских руд образуются рыхлые оолитовые : руды гидрогетитового состава (сыпучка) или линзы и маломощные ' пласты бурого железняка (при выветривании сидеритов или руд с си­' деритовым цементом). Выходы таких руд на дневную поверхность на­блюдаются в южных районах, в пределах Центрального девонского поля.

и вскрываются только буровыми скважинами.

Девонские руды описываемой территории относятся к девонской

железорудно-бокситовой формации (Сердюченко, 1958), но в отличие от приуральских не образуют крупных скоплений, не обнаруживают связи с бокситами и не имеют промышленного значения. Девонские бу­рые железняки в контактах с мезозойскими породами из-за пологого залегания девонских пород могут быть приняты за мезозойские или от­несены к липецкому рудному горизонту (Cl).

Среди нижнекаменноугольных отложений установлены следующие железорудные и ожелезненные горизонты: 1) бурые железняки и сиде­риты на контакте бобриковского (угленосного) горизонта с известняко­вым фундаментом Подмосковного угольного бассейна (липецкий рудный горизонт); 2) сидериты и бурые железняки средней и верхней части тульского горизонта яснополянского надгоризонта; 3) бурые железняки и отчасти сидериты в низах окского надгоризонта (тульский основной рудный горизонт); 4) красящие глины с бурым железняком в серпу­ховском надгоризонте. Первых три железорудных горизонта содержат пластовые залежи руд.

Площадь распространения железных руд липецкого рудного гори­зонта около 50 тыс. км², из них около 30 тыс. км² приходится на долю описываемой территории (рис. 8). Промышленные залежи этих руд

Рис. 8. Схема расположения желе­зорудных районов и месторожде­ний на территории Московской и смежных областей, /—южная граница современного не­прерывного распространения бобриков­ского (угленосного) горизонта; 2 — южная граница современного непре­рывного распространения известняков окского надгоризонта. Железорудные районы и месторожде­ния (цифры на рис.): 1 — Тульский, 2 — Малоярославецкое (средний кап- бон), 3 — Истьинское (средний карбон), 4 — Сынтульский (келловейскйе ооли­товые руды), 5—Петелинский (келло- вейские оолитовые руды)

имеются в Липецком железорудном районе и на Корсунском месторож­дении (Орловская область).

Площадь распространения руд липецкого горизонта вытянута в за­падном— северо-западном направлении вдоль южной границы совре­менного распространения угленосных отложений. В северной части этой площади железные руды перекрываются угленосным (бобриковским) горизонтом яснополянского надгоризонта. Под бобриковскими отложе-. ниями липецкий рудный горизонт наблюдается в Тульском, рудном районе, например в Сатинском обнажении, где он залегает на извест­няках в виде маломощного слоя бурых железняков, в Калужской об­ласти у сел Бурнашево и Клыково (Козельский район), у с. Хотьково (Думинический район), в Тульской области у д. Слободка (Белевский район), в Рязанской области у с. Б. Кочуры (Милославский район).

Е. В. Михайлова (1958 г.) в сводном описании зоны бокситопрояв­лений на южной окраине Подмосковного бассейна выделила железо­рудный горизонт, который, по ее данным, залегает непосредственно на коре выветривания известнякового фундамента бассейна и покрывается пестроцветными глинами с бокситоподобными породами. Однако на , большей части площади своего распространения липецкий рудный гори­зонт перекрывается мезозойскими (юрскими и нижнемеловыми) ОТЛО- і жениями. I

Подошвой липецкого рудного горизонта на юге служат известняки елецкого горизонта фаменского яруса, а на севере — упинские извест­няки турнейского яруса. Тектоника, условия залегания железных руд

и история формирования рельефа известняков в Липецком районе опи­саны в работах Ф. Я. Волочаева (1961, 1962 гг.).

В Тульском железорудном районе стратиграфически ниже основ­ного рудного горизонта, в непосредственной близости от последнего также были установлены пластовые залежи сидеритов в глинах туль­ского горизонта, большей частью превращенные в бурые железняки (например, залежи № 7 и 50—51 Киреево-Дедиловского подрайона).

Площадь распространения тульского основного рудного горизонта по сравнению с предыдущим, а также липецким рудным горизонтом весьма ограничена, полностью оконтурена поисковыми и разведочными работами и составляет всего около 1 тыс. км². Рудный слой залегает на относительно выровненной поверхности пород разного состава (пески, алевриты, глины), местами под ним (особенно в восточной и юго-вос- ' точной частях района) обнаружены известняки с фауной алексинского ! горизонта, в частности с колониальными кораллами. Эти известняки ¹ образуют выступы, которые обычно нарушают непрерывность рудного

слоя.

Для тульского основного рудного горизонта (рудного слоя) харак­терно присутствие значительного количества кремневых стяжений, линз и прослоев кремней, часто пористых, туфовидных, состоящих в основ­ном из окремневшего детрита — остатков визейской морской фауны. По­добные образования отсутствуют в липецком рудном горизонте.

Залежи руд Тульского района располагаются на расстоянии до 10 км друг от друга и имеют извилистые контуры. Современные кон­туры залежей обусловлены в основном послерудными размывами. Раз­мер отдельных залежей от 1—2 га до нескольких квадратных кило­метров (средняя их площадь около 25 га). Мощность рудного слоя ко­леблется от 5—10 см (в местах размывов) до 6—6,5 м. Средняя мощ­ность руды по району около 1,3 м; глубина залегания колеблется от 4 др 33 м, средняя около 15 м, что позволяет вести их разработку карьерами.

В настоящее время добывается руда с содержанием железа не ниже 44%. Добытая руда после грохочения (в две стадии) и подсушки, при которой содержание влаги в руде снижается с 15,3 до 7,8%, делится на три сорта: а) рядовая (фракция — 70 мм; средее содержание не ме­нее 47,5%, браковочный предел 44% железа), б) доменная (фракция + 10 мм; среднее содержание не менее 50%, браковочный предел 47% на три сорта: а) рядовая (фракция —70 мм; среднее содержание не ме­нее 44%, браковочный предел 41% железа). Во время рудоподготовки на всех стадиях крупные куски пустой породы отбираются вручную.

По данным поисковых работ составлен разрез (рис. 9), связываю­щий Тульский и Липецкий железорудные районы через Огаревский уча­сток и Корсунское месторождение Орловской области, руды которых принадлежат к липецкому рудному горизонту. Как видно из разреза, тульский основной рудный горизонт на юге Тульского железорудного района в связи с общим поднятием палеозойских пород по борту Мос­ковской синеклизы вместе с морскими осадками визейского яруса сре­зается мезозойскими морскими отложениями. При этом от Тулы до Ли­пецка железные руды нигде не ложатся на угленосные (бобриковские) отложения. Южнее Тульского железорудного района развит только один рудный горизонт, залегающий на поверхности «известнякового фундамента», являющийся продолжением железорудно-бокситового го­ризонта Подмосковного бассейна и южнее сливающийся с промышлен­ными рудами липецкого типа (Корсунское и Липецкое месторождения).

Среди верхнепалеозойских отложений железные руды установлены в следующих стратиграфических горизонтах: 1) красящие глины с бу­рым железняком в верейском горизонте; 2) железные руды в каширском горизонте (калужско-рязанский рудный горизонт); 3) железные руды в пермских (?) отложениях.

Рис. 9. Геологический разрез по линии Липецк —Тула (схема взаимоотношения липецкого и тульского железе рудных горизонтов):

а — В современном рельефе, б — рельеф приведен к уровню рудного горизонта Липецкого железорудного района.

'/—четвертичные отложения; 2 — отложения аптл; 3 — отложения неокома; 4 — базальные отложения неокома (поверхность размыва); 5 — рудные слои тульского основного железо­рудного горизонта; 6 — поверхность размыва в основании пород тульского основного железо­рудного горизонта; 7 — известняки визейские; 8 — глины нижнекаменноугольные; 9 — пески нижнекаменноугольные; 10— угли; // — липецкий железорудный горизонт; /2 — известняко­

вый фундамент Подмосковного бассейна

Оруденение в верейском горизонте представлено красноцветными красящими глинами с включениями бурого железняка.

Железные руды в каширском горизонте известны давно и некогда разрабатывались (в Малоярославском, Угодско-Заводском, Серпухов­ском и Старожиловском районах). Характеризуются они локальным (пятнистым) развитием и большой примесью в них безрудного мате­риала, особенно кремнистого и глинистого.

Железные руды, подчиненные пермским (возможно, триасовым) от­ложениям, распространены в юго-восточной части Владимирской обла- 4 Геология СССР, том IV .

Рис. 10. Разрез залежи 50—51 Ки- реево-Дедиловского подрайона Туль­ского железорудного района (Б. П. Епифанов и А. В. Козлечкова, 1967 г.).

1—четвертичные отложения; 2—пески и железистые песчаники неокома; 3 — ба­зальные конгломераты неокома; 4 — бурый железняк; 5 — пески визейские; 6 — кре­мень (окремневший известняк); 7 — глины визейские; 8 — сидерит; 9 — граница раз­мыва (подошва неокома)

сти и пограничных частях Рязанской области. Они представлены бу­рыми железняками, залегающими в форме небольших (до 1 м) линз мощностью 5—70 см среди глинистых пород. Глубина залегания руд до 18—20 м.

Юрские железные руды на описываемой территории распростра­нены широко, но в настоящее время не имеют практического значения. Преимущественно развиты верхнеюрские оолитовые руды и в основном на северо-востоке Рязанской области — в Касимовском, Бельковском, Елатомском, Ерахтурском, Петелинском и Сасовском районах, — где группируются в два района: 1) северо­западный — Сынтульский (Сынтуль- ское, Куземкинское, Ландышкинское месторождения) и 2) юго-восточный — Петелинский (Сосновское и Кенорское месторождения).

Меловые железорудные образова­ния известны в отложениях неокома, апта и альба. Руды неокома, как и верхнеюрские, не имеют самостоятель­ного промышленного значения, но иногда добываются совместно с туль­скими и липецкими рудами. В конти­нентальных отложениях апта в Туль­ском железорудном районе установле­на одна относительно крупная залежь бурых железняков — панинский руд­ный горизонт, который залегает на же­лезистых песчаниках неокома, иногда в аптских песках; он ограниченно рас­пространен. В отложениях альба во многих пунктах установлены сидери­ты. Обычно это небольшие скопления, не имеющие практического значения.

Наиболее молодыми железоруд­ными образованиями являются болот­ные руды четвертичных отложений.

Они распространены в поймах рек, особенно в Мещерской низменности. Болотные руды залегают непосредственно под почвенным слоем, иногда под слоем торфяника. Образуют пластообразные скопления, вытянутые вдоль речных долин, иногда значительной протяженности (до 1 км и бо­лее) .

Ограниченное промышленное значение в настоящее время имеют только железные руды Тульского месторождения. Остальные проявле­ния железных руд из-за незначительных запасов и низких содержаний железа в перспективе могут рассматриваться в основном как сырье для производства минеральных пигментов.

Тульское месторождение занимает полосу протяженно­стью около 60 км и шириной 15—20 км к югу от г. Тулы между Ясной Поляной и г. Богородицком. Месторождение делится на пять подрайо­нов: Призаводский, Щекинский и Плавский на левом берегу р. Упы, Киреево-Дедиловский и Богородицкий — на правом. Всего на месторож­дении выделено 52 рудные залежи, по которым подсчитаны балансовые и забалансовые запасы. Кроме того, в районе месторождения и за его пределами имеется несколько сот мелких залежей и рудопроявления размером менее 10 тыс. м³, по которым запасы не подсчитывались.

Породы рудоносного горизонта залегают на неровной поверхности отложений нижнего карбона и перекрываются глинами верхней юры, песками нижнего мела и четвертичными отложениями (рис. 10). Рудные тела приурочены в основном к верхней части рудоносного комплекса, залегают на глубине от 4 до 24 м (обычно 8—16 м) и по форме яв­ляются пластообразными залежами, представленными преимущественно бурым железняком, включенным в виде жеод и глыб в охристо-глинис­тую массу. Сидеритовые залежи, приуроченные к нижней части рудного горизонта, встречаются значительно реже. По условиям залегания вы­деляются шесть основных типов руд, среди которых наиболее распро­странены густовкрапленные и вкрапленные руды. Мощность рудных пластов обычно 0,8—2 м, в среднем около 1,3 м. Содержание железа в рудах от 34,9 до 54,8%; среднее содержание железа в рудах, запасы которых отнесены к балансовым, составляет 44,9%. Руды с содержанием железа менее 37% трудно обогатимы и запасы их относятся к забалан­совым. Химический состав руд следующий: SiO₂ 16,92%; S 0,08%; Р 0,59%; А1₂О₃ 4,05%; СаО 0,90%; MgO 0,33%; TiO₂ 0,19%. Флюсующая способность руд в среднем 1,7. Объемный вес руды, принятый при под­счете запасов, 2,1, влажность по отдельным рудным залежам изменя­ется от 6 до 26%, в среднем равна 14,2%. Обводненность залежей, как правило, невелика. Месторождение полностью оконтурено.

Руды месторождения из-за повышенного содержания фосфора ис­пользуются только для выплавки литейного чугуна. Они идут в плавку без обогащения в смеси с агломератами КМА; удельный вес их в до­менной шихте 40—60%.

В 1971 г. на месторождении добыча руд производилась в Киреево- Дедиловском подрайоне. Добыча железной руды составила 287 тыс. т. Балансовые запасы руды по этому подрайону по категориям B+C_t со­ставляют 10,4 млн. т, забалансовые 5,1 млн. т. Суммарные балансовые запасы по месторождению по категориям A + B + Ci равны 21,677 млн. т, забалансовые 10,425 млн. т.