К.п.н. Хлонь Н. В.

Ст.лаб. Кузьменко Ю. О.

Глухівський національний педагогічний університет імені Олександра Довженка, Україна

ДОСЛІДЖЕННЯ КРЕЙДИ ЗАРУЦЬКОГО КРЕЙДЯНОГО РОДОВИЩА

Серед багатьох корисних копалин важливе місце займає крейда – осадова гірська порода. Природна крейда, оброблена відповідно до вимог різних ступенів чистоти, є необхідною сировиною для різних галузей промисловості, таких як паперова, будівельна. Також крейду використовують у скляній, гумотехнічній галузях, сільському господарстві.

Мета дослідження полягала у встановленні основних характеристик і властивостей крейди, описі Заруцького крейдяного родовища і виявленні залишків представників флори і фауни, які утворили крейду цього родовища.

Крейда належить до органогенних (біогенних) гірських порід. Це осадові гірські породи, що складаються із залишків рослинних і тваринних організмів або продуктів їх життєдіяльності. Організми володіють здатністю концентрувати певні з’єднання, утворюючи скелети або тканини, які зберігаються у викопному стані. За речовинним складом серед органічних гірських порід можна виділити карбонатні, кременисті, а також каустобіоліти. Органогенні карбонатні породи (вапняки) складаються з черепашок форамініфер, брахіопод, коралів, моховаток, водоростей та інших організмів. Своєрідними представниками є рифові вапняки, які складають атоли, бар’єрні рифи [1, 3, 8].

До карбонатних порід належить і крейда – напівзв’язна мазка малозцементована гірська порода, що на 90-99% представлена кальцитом, який складається з кальцитових залишків морських планктонних водоростей та дрібних черепашок найпростіших [6]. Утворюється на дні морів внаслідок нагромадження органічних решток (переважно черепашок) і осадження СаСО₃ з морської води. Тому часто крейда має біогенно-хемогенне походження. Колір крейди переважно білий. Вона містить значно менше домішок і м’якша за вапняк. Крейда зустрічається у багатьох місцях і утворює великі поклади. Родовища цієї гірської породи розробляють на Донбасі, у Придніпров’ї, Придністров’ї та в інших районах України [4].

Особливо великі поклади крейди утворилися у крейдовий період мезозойської ери. Цей період (або крейдова система) був уперше виділений у 1823 році бельгійським ученим Ж. Омаліусом д’Аллуа в розрізах Паризького басейну як «формація писальної крейди з її туфами, її пісками та її глинами» [7].

У крейдовий період (135-65 млн. р. т.) океани і моря займали велику площу. Ніколи за всю історію Землі вони не затоплювали континенти до такої міри, як у крейдовий період. І клімат на всій планеті був доволі м’який, ніде не було знайдено слідів льодовиків. Недарма крейдовий період, як і девонський, називають періодом теплої біосфери. Східноукраїнські землі також на той час вкривали моря. Саме завдяки мешканцям тих морів і утворилися потужні товщі крейди.

Заруцьке родовище крейди знаходиться в Глухівському районі Сумської області (рис. 1).

Рис.1. Карта Глухівського району Сумської області

Про це родовище було відомо давно, згадки про нього доходять аж з 1800-х років. Основним місцем видобутку крейди є околиці с. Білокопитове. Заруцьке крейдяне родовище знаходиться у десятці найбільших родовищ крейди в Україні. Крейдяні поклади характеризуються високою якістю крейди (частка карбонату кальцію становить від 97,64 до 99,00% і належить до класу «А»). Виходячи з даних геологічної розвідки 1978 р., об’єм сировини складає 71,114 млн. т за А+В+С якісним показникам сировини. Підприємство є стратегічним виробником екологічних кальцієвих добрив для потреб аграрного комплексу в північно-східному регіоні України [5].

За радянських часів це підприємство мало назву «Заруцький вапняний завод». Він був заснований у 1932 році поряд з місцем видобутку сировини. За всю історію існування заводу, більше 75 років, було видобуто близько 17 млн. т корисної копалини.

Старий кар’єр, який працював майже 70 років, має площу більше 10 га (рис.2).

Рис. 2. Старий кар’єр

Крейда залягає під шаром ґрунту і осадових порід. Шар ґрунту становить приблизно 15 см, глини – 30-50 см, глибше знаходиться крейда, глибина залягання якої сягає 200-250 м. Старий кар’єр припинив роботу у 2003 р. через те, що його глибина досягла рівня підземних вод. Площа нового кар’єра становить 4 га, а запаси крейди оцінюються у 20 млн. т (рис.3).

Рис. 3. Новий кар’єр

Одним із завдань роботи було з’ясування складу крейди Заруцького кар’єра. Для цього з кожного шару крейди брали зразки, прикріплювали відповідні етикетки з описом і така робота виконувалася через кожен метр по всьому розрізу (рис.4).

Рис. 4. Відбір зразків крейди для камерального дослідження

Надалі невеликі шматочки крейди подрібнювалися у ступці і поміщалися у пробірки з водою, розмішувалися і краплина суміші поміщалася на предметне скло і вивчалася під мікроскопом MICROmed XS – 3320 бінокулярний (рис.5,6).

Рис. 5. Підготовка розчину крейди

Рис. 6. Робота з мікропрепаратами

Отримані препарати розглядали спочатку при невеликому збільшенні (4х), а потім при більшому (100х). Отримані зображення фотографували. За допомогою фотографій було встановлено, що основну масу крейди утворюють кокколітофориди.

Кокколітофориди належать до типу Haptophyta, класу Prymnesiophyceae, ряду Coccolithales, роду Coccolithaceae. Своєрідність їх полягає в тому, що на оболонці вони несуть різні за формою і розмірами вапняні утворення, які називають кокколітами. Вапняні панцирі кокколітофорид у викопному стані складають потужні пласти вапняків і мергелів, утворюють сучасні океанічні відклади, а також багато порід на материках. Деякі вапняки складаються на 50-70% з кокколітофорид. У викопному стані кокколіти відомі з кембрію, але описані і вивчені тільки з юри. Найбільш добре вивчені крейдяні і особливо третинні кокколіти. Підтвердженням того, що знайдені рештки є кокколітофоридами, було порівняння отриманих зображень з тими, що знаходяться у літературних джерелах, зокрема у книзі К. Циттеля «Основы палеонтологии» [9].

У складі крейди Заруцького кар’єра були виявлені також рештки форамініфер, які належать до найпростіших (Protorozoa). Це одноклітинні мікроскопічні організми, що складаються із протоплазми з одним або декількома ядрами. Вони належать до типу Sarcomastigophora, підтипу Sarcodina, надкласу Rhizopoda, класу Granuloreticulozea, ряду Foraminiferida.

Дослідження усіх вивчених шарів крейди Заруцького кар’єра показали, що їхній склад однорідний: переважають кокколітофориди і зустрічаються форамініфери.

Крім кокколітофорид і форамініфер, у крейдяних покладах була знайдена велика кількість внутрішніх скелетів головоногих молюсків белемнітів, які належать до типу Mollusca, класу Cephalopoda, підкласу Endocochlia, надряду Belemnoidea (рис.7).

Перші представники белемнітів з’являються ще у тріасовому періоді, значно розповсюджуються в юрському і крейдяному, але протягом третинного часу ця група тварин поступово вимирає. За виглядом і способом життя вони нагадували сучасних кальмарів і каракатиць. Залишки внутрішньої черепашки («ростр») і знаходять у крейді [2].

Рис.7. Опис морфологічних ознак решток белемнітів

Під час дослідження рострів белемнітів було встановлено, до яких родів належать знайдені залишки цих тварин. Результати засвідчили, що 87% знахідок належать роду Belemnitella і 13% - Lagonibelus.

Крім того, в крейдяних відкладах були ще знайдені черепашки морських рачків (рис. 8).

Рис. 8. Дослідження решток морських рачків

Проведені дослідження підтвердили, що крейда даного родовища складається переважно з кокколітофорид і форамініфер. Утворення крейди та наявність у ній решток белемнітів та морських рачків свідчать, що тривалий час, а саме в юрський та крейдовий періоди мезозойської ери (205,7 – 65 млн. років тому), на території Глухівського району існував морський басейн.

На основі зібраних у Заруцькому родовищі викопних решток організмів було створено колекцію, яка використовується як наочний матеріал на практичних заняттях з геології з основами палеонтології.

Література

1.Бондарчук В.Г. Геологічна будова Української РСР / В.Г. Бондарчук. – К.: Рад школа, 1963. – 376 с.

2.Брокгауз Ф.А. Энциклопедический словарь / Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. – С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон, 1890-1907.

3.Короновский Н.В. Основы геологии / Н.В. Короновский, О.Ф. Якушова. – М.: Высшая школа, 1991 – 416 с.

4.Кузнецов Е.А. Краткий курс петрографии (магматических и метаморфических пород): учеб. для гос. ун-тов и втузов / Е.А. Кузнецов. – М.: Издательство МГУ, 1970. – 325 с.

5.Кузьмин В. Працюємо на перспективу / В. Кузьмин // Глухівщина. – 2009. - №50. – С. 1.

6.Лебедев А.П. Популярная петрография / А.П. Лебедев, В.И. Лебединский. – М.: Наука, 1968. – 224 с.

7.Мороз С.А. Історія біосфери Землі / С.А. Мороз. – К.: Заповіт, 1996. – 422 с.

8.Сивий М.Я. Геологія. Практикум / М.Я. Сивий, Й.М. Свинко. – К.: Либідь, 2005. – 248 с.

9.Циттель К. Основы палеонтологии (палеозоология), часть 1, беспозвоночные / К. Циттель. – Ленинград, Москва, Грозный, Новосибирск: Государственное научно-техническое горно-геолого-нефтяное издательство, 1934. – 1056 с.