Зава́льевское месторожде́ние (Заваллівське родовище), месторождение кристаллического (чешуйчатого) графита на Украине, в Кировоградской и Одесской областях, вблизи посёлка городского типа Завалье. Крупнейшее в Европе и одно из двух месторождений графита, разрабатываемых на Украине. Запасы графита (категории А+В+С₁) 5,036 млн т (на 1 января 2020, в том числе на Заречном участке 1,052 млн т); запасы графита категории С₂ на Заречном участке 0,744 млн т. Графит месторождения кристаллический, чешуйчатый, содержание его в рудах от 3,0 до 15,5 % (в среднем 6,5 %), бортовое содержание ‒ 2 %. Запасы месторождения составляют ⅓ балансовых запасов графита Украины. Геолого-промышленный тип месторождения ‒ пластовые залежи и линзы метаморфических вкрапленных руд чешуйчатого графита в глубокометаморфизованных породах преимущественно докембрийского возраста, включая их выветрелые разновидности.

Месторождение выявлено в ходе геологических изысканий 1921‒1924 гг., которые определили целесообразность его промышленного освоения. Разрабатывается с 1930 г. подземным и открытым способами (с 1982 ‒ только открытым). К концу 1934 г. построена и запущена обогатительная фабрика, получена первая партия графитовой продукции.

Участки месторождения

Месторождение состоит из 5 основных участков: Юго-Восточный, Промежуточный, Хутор Андреевка, Южная полоса и Правобережный. В 1992 г. по результатам детальной разведки поставлен на государственный учёт участок Заречный, с начальными запасами 1,8 млн т графита. Участки локализованы на площади более 50 км².

Юго-Восточный участок расположен на левобережье реки Южный Буг, приблизительно в 1 км восточнее посёлка городского типа Завалье (Кировоградская область, Гайворонский район). Разрабатывается с 1930 г.

Участок Заречный расположен на правом берегу реки Южный Буг, примерно в 3,5 км к северо-западу от Завальевского горно-обогатительного комбината (ГОК), в Савранском районе Одесской области. Подготавливается к освоению с 2019 г.

Геологическое строение. Характеристика продуктивной толщи

Месторождение приурочено к крупной синклинальной складке западно-северо-западного простирания с крутым (до вертикального) падением пород на крыльях, сложенной образованиями тетерево-бугской свиты архейского возраста. В ядре складки залегают кристаллические известняки (мощность 500 м), подстилаемые кварцитами (мощность 20–50 м). Ниже по разрезу залегает толща продуктивных гнейсов (мощность в северном крыле достигает 250 м, в южном – не более 15 м). Продуктивная толща подстилается безрудными амфиболовыми гнейсами. Синклиналь обрамлена массивами гранитов. Породы свиты прорваны дайками гранитов и гранит-аплитов.

Продуктивная толща представлена графитоносными биотит-хлоритовыми и полевошпат-гранатовыми гнейсами. Состоит из пяти графитсодержащих пластообразных тел, разделённых безрудными гнейсами. Мощность графитизированных гнейсов 3,5–70 м, протяжённость от сотен метров до трёх километров; в них оконтуриваются промышленные рудные тела пластовой и линзовидной формы, сложенные в основном вкрапленными, реже ‒ прожилково-вкрапленными рудами. Графит в этих телах крупночешуйчатый (от 0,1 до 1‒2 мм), среднее содержание графита 6,5 %. Чешуйки графита иногда объединяются в агрегаты. Кристаллические породы на участке месторождения повсеместно перекрыты в основном четвертичными песчано-глинистыми отложениями мощностью до 35‒40 м.

Образование месторождения

По мнению большинства исследователей, генезис Завальевского месторождения метаморфический. Оруденение сформировано в результате процесса регионального метаморфизма первично-осадочных алюмосиликатных пород, содержавших в своём составе органическое вещество. Некоторые геологи (В. П. Бухаров, В. Б. Полянский и др.) полагают, что образование графита в гнейсах обусловлено углеродом, освобождавшимся при дегазации карбонатных пород с разложением оксида углерода. Имеются данные, что наряду с графитом, образовавшимся за счёт первично-осадочного углерода, в гнейсах может также присутствовать более поздний графит, связанный с глубинным источником углекислоты (А. Ф. Коржинский и др.).

В пределах территории месторождения интенсивно развита древняя кора выветривания, относящаяся к линейному и плоскостному типам. Плоскостная кора выветривания (мощность 2‒30 м) развита практически повсеместно, кроме речных долин, где она размыта. Линейная кора выветривания связана с зонами разрывных нарушений и наиболее интенсивно проявляется в биотит-графитовых и биотит-гранатовых гнейсах хащевато-завальевской свиты, где её мощность достигает 100‒150 м.

Характеристика руд

Кора выветривания характеризуется отчётливой зональностью, определяющей технологические типы вкрапленных руд месторождения:

Верхняя зона («рыхлые» руды плотностью 1,7–1,86 г/см³): широко развиты глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, нонтронит и др.) ‒ до 50 %; кварц ‒ 25 %; гидроксиды железа ‒ до 10 %; гранаты и полевые шпаты ‒ до 10 %; графит ‒ до 10 %.

Средняя зона («полурыхлые» руды 1,86–2,42 г/см³): при сохранении содержания графита (до 10 %) растёт количество кварца (30‒40 %) и полевых шпатов (10‒25 %), появляются слюды (10‒15 %), гранат, силлиманит и апатит (до 10 %), сокращается доля глинистых минералов (10‒40 %).

Нижняя зона («плотные» руды 2,42‒2,98 г/см³) состоит из следующих минералов: графит (6‒8 %), кварц (30‒40 %), полевые шпаты (20‒30 %), биотит и другие слюды (25‒30 %), силлиманит, гранат, апатит, пирит (до 10 %).

В «рыхлых» и «полурыхлых» рудах верхней и средней зон выветривания чешуйки графита освобождены от срастания с другими минералами (раскрыты), соответственно, эти руды легко обогатимы и представляют первоочередной объект промышленной разработки. «Плотные» руды также относятся к промышленным. По результатам полупромышленных исследований всех типов руд получены следующие результаты (таблица).

Промышленное освоение

Завальевский карьер на Юго-Восточном участке месторождения ‒ один из крупнейших в Европе, имеет протяжённость около 2 км, максимальную ширину ~ 1 км, глубину ‒ 250 м. Добываемая руда перерабатывается обогатительной фабрикой, производственная мощность которой 30 тыс. т графитовой продукции. Предприятие производит более 25 основных марок графита с содержанием углерода 85–99,5 % и крупностью чешуек графита 10–200 мкм, также коллоидно-графитовые препараты и смазочно-охлаждающие жидкости на основе графита.

Фактическая мощность производства графитовой продукции в 2014‒2018 гг. варьировала в пределах 8,0‒13,9 тыс. т, в 2019 г. составляла менее 1,5 тыс. т.

Попутные полезные ископаемые из вскрышных и вмещающих пород ‒ абразивное сырьё (на основе гранатов), строительный камень, пески, глины.

Высокая обеспеченность Завальевского ГОК на Юго-Восточном участке балансовыми запасами нивелируется сложностью отвода новых земель и большими объёмами сопутствующих работ. Предложенное решение по комбинированной отработке запасов месторождения с проходкой наклонного ствола и четырёх штолен из юго-западного борта существующего карьера осталось нереализованным. Перспективы месторождения связаны с подготовкой к освоению Заречного участка.