авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

Минералогия оруденения мезо-кайнозойских отложений восточного кавказа

-- [ Страница 1 ] --





На правах рукописи

ЧЕРКАШИН ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ

МИНЕРАЛОГИЯ ОРУДЕНЕНИЯ МЕЗО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО КАВКАЗА

Специальность 25.00.05 – Минералогия, кристаллография

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

Казань 2007

Работа выполнена в Институте геологии Дагестанского научного центра

Российской академии наук

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Анатолий Иосифович Бахтин

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Илья Александрович Богуш

доктор геолого-минералогических наук

Вадим Фоатович Шарафутдинов

Ведущая организация

Геологический институт Российской академии наук (ГИН РАН)

Защита состоится «30» мая 2007 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д.212.081.09 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук при Казанском государственном университете по адресу:

г. Казань, ул. Кремлевская, д. 4/5, геологический факультет КГУ, ауд. 211.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим присылать по адресу: 420008, Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, служба аттестации научных кадров.

Автореферат разослан « » апреля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор геолого-минералогических наук, доцент Р.Р. Хасанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Введение.

Установленные промышленные колчеданно-полиметаллические месторождения в последней трети ХХ века на Восточном Кавказе – Филизчай, Кацдаг (Азербайджан), Кизил-Дере (Дагестан) и целый ряд проявлений и рудных полей позволили выделить Восточно-Кавказскую колчеданоносную провинцию, наиболее перспективную на Северном Кавказе.

Актуальность проблемы. Но, несмотря на вышесказанное, месторождения зоны в целом и месторождение Кизил-Дере в Дагестане, в сферу хозяйственной деятельности не вовлечены. Основной причиной создавшегося положения является удаленность месторождения от мест металлургической переработки, что сказывается на экономических показателях получаемой продукции. Дальнейшее изучение региона и проведение поисково-разведочных работ должно быть направлено на установление новых промышленных объектов для увеличения минерально-сырьевой базы цветных металлов в республике. Только в этом случае возможно вовлечение разведанных запасов цветных металлов в экономику региона, что значительно улучшит ее структуру. В настоящее время ощущается дефицит перспективных объектов на проведение поисковых работ. Выявление колчеданоносной зоны Восточного Кавказа произошло благодаря обоснованию возможности образования колчеданных гидротермально-осадочных руд, связанных с процессами формирования лейас-ааленского рифтогенного прогиба в условиях умеренного растяжения и утончения континентальной коры. Внедрение в производство геологических исследований нового нетрадиционного подхода (благодаря работам академика В.И. Смирнова, член-корр. Г.А. Твалчрелидзе и д.г.-м.н. В.Б. Черницина и др.) привело к открытию колчеданно-полиметаллических месторождений Большого Кавказа, включая и месторождение Кизил-Дере. Сейчас нами предлагается также использовать новый подход в поисках месторождений (хотя и основывается он на прежних геотектонических представлениях) – минералого-геохимическом изучении терригенных, аутигенных образований, минералов. Это даст дополнительные представления о рудномагматическом процессе юго-восточной части (Дагестанской) Самуро-Белореченской металлогенической зоны и обоснование перспективных объектов на поиски колчеданных руд. А на сочленении Кавказского орогена с Терско-Каспийским передовым прогибом (активизированной части Восточно-Европейской платформы) на основе изучения терригенной минералогии тяжелой фракции шлихов в породах мезо-кайнозоя, в отложениях чокрака-карагана устанавливается Восточнокавказская подзона Северо-Кавказской провинции титано-циркониевых россыпей.

Цель и основные задачи исследований. Работа посвящена установлению распространенности терригенных, аутигенных образований, содержащих сульфиды, и минералов тяжелой фракции шлихов пород мезо-кайнозоя (юра – современные осадки шельфа Каспия) и отражение их – в колчеданных, жильных кварц-сульфидных металлогенических провинциях осевой части мегантиклинория Восточного Кавказа и россыпеобразующей провинции региона в мезо-кайнозойских отложениях. Достижению поставленной цели способствовало решение ряда конкретных задач. Основные из них:

1. Изучение распространенности терригенных, аутигенных образований и минералов – рудокластов, петрокластов в провинции с колчеданным оруденением (нижняя-средняя юра), их соотношение с вмещающими породами, месторождениями и рудопроявлениями.

2. Изучение геохимических особенностей минералов, входящих в состав отмеченных минеральных образований и руд территории – сульфидов, кварца, карбонатов.

3. Определение генезиса минералов терригенных и аутигенных образований и их значение для металлогенических зон территории.

4. Изучение распространенности терригенных минералов тяжелой фракции, составляющих полезные компоненты (циркон, рутил, ильменит, лейкоксен) титано-циркониевых россыпей, в породах мезо-кайнозоя.

5. Определение минералого-геохимических особенностей терригенных и аутигенных образований, благоприятных для проведения дальнейших тематических и поисково-оценочных работ на колчеданные руды и титано-циркониевые россыпи на Восточном Кавказе.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые сведена информация о минералого-геохимических особенностях сульфидов гидротермально-осадочного (колчеданного), осадочно-диагенетического и жильного кварц-сульфидного оруденения. Впервые детально изучены рудо-, петрокласты и кварцевые гальки внутриформационных конгломератов. Для сопоставления с ними изучались минералы месторождений и рудопроявлений колчеданно-полиметаллической и жильной кварц-сульфидной формации. При этом впервые изучены: изотопный состав серы различных сульфидных образований Курушского рудного поля, рентгеноструктурные особенности и определение перехода кварца и отношение изотопов аргона (36/40); изотопный состав углерода углекислоты карбонатных образований и газово-жидких включений (ГЖВ); газовый состав ГЖВ минералов различного генезиса.

Автором установлены и детально изучены рудокласты верхнего тоара, горизонт конкреций, септарий с сульфидами полиметаллов нижнего аалена: обосновано гидротермально-осадочное образование непромышленного месторождения Скалистое, отнесенное предшественниками к жильному гидротермальному типу.

Проведенные минералого-геохимические исследования совместно с полученными геологическими данными позволили впервые обосновать наличие верхнетоар-нижнеааленского рудоносного уровня и связанные с ним перспективы поисков колчеданно-полиметаллических руд. На основании обобщения материалов и данных полевых исследований по минералам тяжелой фракции впервые сделаны выводы о широком распространении минералов титано-циркониевых россыпей в плане и по вертикали прибрежно-морских рыхлых отложений и возможности установления Восточно-кавказской подпровинции титано-циркониевых россыпей.

Впервые установлена окисная железо-марганцевая минерализация на Курушском рудном поле – восточном окончании Самуро-Белореченской металлогенической зоны. Это один из показателей гидротермально-осадочного рудообразования по данным современных рифтовых зон (Красное море, Атлантика); установлено видимое золото, серебро в песчано-кварцевых толщах карагана, чокрака совместно с минералами тяжелой фракции, составляющими компонентами титано-циркониевых россыпей.

Теоретическая и практическая значимость. Разработаны новые минералого-геохимические методологические подходы в изучении колчеданных руд с использованием геохимии элементов – примесей, изотопного состава химических элементов входящих в состав рудной минерализации, рентгеноструктурные показатели минералов, обычных петрографо-минераграфичес-ких исследований, изучение внутриформационных конгломератов и материала их слагающего, конкреций и сопоставления всех этих образований с рудным процессом. Все это может быть использовано при детальных структурно-геологических, геодинамических работах и картировании.

Предложены рекомендации по проведению минералогических, металлогенических исследований на территории Горного Дагестана, с применением поискового бурения и поверхностных горных работ на Курушском рудном поле. В приморской низменности и Предгорном Дагестане рекомендуется изучение терригенной минералогии тяжелой фракции и проведение поисково-оценочных работ на титано-циркониевые россыпи.

Основные защищаемые положения.

1. В юрской терригенной формации Восточного Кавказа в зонах локализации полиметаллических провинций выявлено широкое развитие различных морфологических и генетических типов сульфидной минерализации, связанных с обломочными и осадочно-диагенетическими образованиями: рудокласты колчеданно-полиметаллических залежей и ассоциирующие с ними обломки кварца, петрокласты эффузивных и интрузивных пород установлены во внутриформационных конгломератах региона (тоар-аален); конкреции с сульфидами железа, полиметаллов и их рассеянные формы – в песчано-глинистых породах. Это позволяет выделить в регионе верхнетоар нижнеааленский уровень с тремя стратиграфическими горизонтами, содержащие различные морфогенетические проявления сульфидных минералов (Fe, Pb, Zn,Cu) гидротермально-осадочного генезиса.

2. На основе изучения геохимии элементов-примесей, изотопии S, C, Ar газовой фазы ГЖВ в минералах, рентгеноструктурных показателей кварца различных образований определены типоморфные особенности минералов. Результаты этих исследований наряду с геологическими данными – положением рудокластов во вмещающих внутриформационных конгломератах, соотношение их между собой и другим кластическим материалом, сопоставления с рудными телами колчеданных и жильных кварц-сульфидных руд позволило обосновать гидротермально-осадочное происхождение сульфидов осадочно-диагенетических и терригенных образований. Разработана новая минералого-геохимическая методика прогноза колчеданно-полиметаллического оруденения терригенно-сланцевых формаций прослеживанием ореолов рассеяния терригенной, минеральной и геохимической составляющих руд.

3. На основе минералогических и физико-химических исследований установлен новый тип минерализации среди жильных кварц-сульфидных образований восточной (Дагестанской) части Самуро-Белореченской металлогенической зоны – окисного железо-марганцевого (ЖМО) состава, а также пропластки (корки) аналогичного состава в аргиллитах. Минерализация этого типа также может рассматриваться как свидетельство гидротермально-осадочного минералообразования.

4. Анализ распространения терригенных и осадочно-диагенетических сульфидных образований и минералов показал, что рудо- и петрокласты, конкреции с сульфидами железа и полиметаллов приурочены к очагам гидротермально-осадочных процессов (зонам разгрузки гидротермальных растворов на морском дне). Осадочно-диагенетические сульфиды полиметаллов и терригенный пирит за пределами металлогенических зон встречаются в единичных случаях. Они имеют только минералогический интерес. Рассеянные осадочно-диагенетические пириты развиты также и за пределами рудных провинций (от юры до неогена), их распространение контролируется средой седиментогенеза, а количество нигде не достигает значительных концентраций.

Терригенные минералы тяжелой фракции, устойчивые к физико-химическому выветриванию, среди которых преобладают полезные компоненты титано-циркониевых россыпей (ильменит, циркон, рутил, лейкоксен) от нижней юры и до современных осадков Каспия отмечаются стабильно. Особенности распространения этих минералов, их концентрации и степень литификации вмещающих пород позволяют прогнозировать наличие титано-циркониевых россыпей в чокрак-караганских отложениях Восточного Кавказа, аналогичных промышленным россыпям Ставрополья (месторождение Бешпагирское и др.)

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы автором в монографии "Гидротермально-осадочные, аутигенные и терригенные минералы тяжелой фракции юрских флишоидов и металлогения Восточного Кавказа", 41 статьях (в том числе в журналах "Доклады АН СССР" "Доклады РАН", "Известия АН СССР", "Минералогический журнал", "Литология и полезные ископаемые", "Clay and Clay Minerals", "Вестник ДНЦ РАН", Труды ИГ ДНЦ РАН") и тезисах. Результаты работы и основные положения диссертационной работы доложены на Всесоюзном совещании (Алма-Ата, 1985), Х Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья (Тбилиси, 1986), Всесоюзном совещании "Литогенез и рудообразование" (Москва, 1986), Научной сессии Даг. ФАН СССР "Естественные науки" (Махачкала, 1988), Всесоюзном совещании (Новосибирск, 1988), Всесоюзном совещании (Свердловск, 1989), II региональной конференции "Химики Северного Кавказа народному хозяйству" (1989), Всесоюзном совещании (Москва, 1991), Всесоюзном совещании (Ессентуки, 1992), Международном совещании "275 лет РАН и 50 лет ДНЦ РАН" (Махачкала, 1999), XIY Международном совещании по рентгенографии минерального сырья (С.-Петербург, 1999), I Российской конференции по изотопной геохронологии (Москва, 2000), XYI симпозиуме по геохимии изотопов (ГЕОХИ, Москва, 2001), XXIII Российской школе по проблемам науки и технологий (Екатеринбург, 2003), Конференции "Новые идеи в науке о Земле" (МГРИ, Москва, 2003), Международном семинаре "Кварц, кремнезем" (Сыктывкар, 2004), Международном совещании «Спектроскопия, рентгенография и кристаллохимия минералов» (Казань 2005), XII Межд. совещ. по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. (Пермь 2005), XII Международным симпозиуме JAGOD., Москва –2006 г., Рабочем совещании ИГЕМ РАН, Москва – 2006 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения, изложенных на 317 страницах, включая 60 рисунков и фотографий и 44 таблицы. Библиографический список включает 358 наименований.

Представленная работа выполнена в Институте геологии Дагестанского научного центра РАН. В процессе работы над диссертацией автор пользовался советами и консультациями академиков Д.В. Рундквиста, Ю.Г. Леонова; докторов наук В.А. Дрица, Ю.О. Гаврилова, И.М. Симановича, М.Б. Бородаевской, М.П. Исаенко, А.Г. Твалчрелидзе, Д.В. Аревадзе, А.М. Магомедова, М.К. Курбанова, Д.Г. Осика; кандидатов геолого-минералогических наук В.У. Мацапулина, А.С. Букина, Б.А. Сахарова, С.И. Ципурского, А.Л. Салынь, М.А. Петровой, Т.Г. Жгенти, М.Е. Слинько, Г.К. Керимова, Г.Г. Бунина.

Геологи В.П. Карнаухов, А.И. Гусев, Н.Т. Романов, А.П. Мигура, В.Н. Коржов А.Р. Юсупов, И. О. Гаргацев, А.А. Гусейнов оказывали помощь в сборе фактического материала, за что автор выражает им искреннюю признательность.

Автор выражает глубокую благодарность за проведение аналитических исследований в разные годы М.И. Кучеру, Н.М. Заири, Л.П. Носику, В.Г. Рылову, Ш.А. Магомедову, Г.В. Карповой, Е. Покровской, Н. Горьковой.

Д.А. Мирзоев, А.С-Ш. Батырмурзаев содействовали в проведении аналитических исследований, руководство Дагестанской геологической экспедиции – Б.Н. Магдиев, А.Х. Магомедов оказывали помощь при проведении полевых работ.

Всем названным ученым и специалистам, коллегам по работе автор выражает искреннюю признательность и благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткая геологическая и металлогеническая характеристика

Восточного Кавказа

Геологическое строение региона освещено работами В.Г. Голубятникова, В.Д. Дробышева, Б.П. Лучникова, В.А. Мельникова. В.П. Павлова, Э.С. Паниева, А.И. Пшеничного, Н.Т. Романова. В.А. Снежко и др. Среди специальных исследований, посвященных особенностям магматизма и металлогении, большое значение имеют работы В.И. Буадзе, А.И. Гусева, К.С. Дивакова, А.Г. Долгих, А.Г. Жабина, Г.И. Иванова, Н.К. Курбанова, А.В. Нетреба, О.А. Осетрова, И.Б. Полищук, Н.И. Пруцкого, В.Г. Рылова, С.В. Савина, В.И. Смирнова, Г.А. Твалчрелидзе, В.Б. Черницына, и др.

На территории В. Кавказа выделяется Южный металлогенический пояс Б. Кавказа, включающий Приводораздельную и Самуро-Белореченскую металлогенические зоны (Савин, 1978). Оруденение территории представлено месторождениями и рудопроявлениями двух формаций: колчеданной (медно-пирротиновый Кизил-Деринский тип) и жильной кварц- сульфидной.

Указанные металлогенические зоны в пределах Дагестана разделены Ахтычайским разломом. В тектоническом отношении Приводораздельная металлогеническая зона на Восточном Кавказе соответствует осевой части ранне-среднеюрской геосинклинали. Для неё характерно развитие мощных осадочных, преимущественно глинисто-алевролитовых толщ, среднеюрского возраста и проявления базальтоидного магматизма в виде покровов, силлов, даек. В пределах зоны на территории Восточного Кавказа выделяются (Савин, 1978) три рудоносных уровня: нижнелейасовый-нижнетоарский (Филизчай, Мачхалор), нижне-среднетоарский (Калакор, Тунсарибор) с оруденением колчеданно-полиметаллического типа и верхнеааленский (Кизил-Дере) с рудами медно-пирротинового типа.

Самуро-Белореченская металлогеническая зона (Дагестанская подзона) располагается севернее Ахтычайского разлома в пределах Бокового хребта. Для неё характерно развитие: прибрежно-морских фаций (ногабская, михрекская свиты), представленных алевролитами, песчаниками, конгломератами; кислого вулканизма, представленного дацит-риолитовым эффузивно-пирокластическим, гранит-порфировым комплексами (Гусев и др., 1982) верхнетоар-нижнеааленского возраста; жильного полиметаллического оруденения. Нашими исследованиями, совместно с данными В.У. Мацапулина, Ю.Я. Черненко, Г.А. Твалчрелидзе и др., А.С. Рыпинского, Э.С. Паниева, Н.К. Паливода, А.И. Гусева в пределах зоны установлен верхнетоар-нижнеааленский рудоносный уровень с колчеданно-полиметаллическим оруденением (проявления Скалистое, Верхнемициратхетское, рудокласты внутриформационных конгломератов Курушского и Хнов-Борчинского рудных полей). Работами геологов «Кавказгеолсъемка» (Н.И. Пруцкий, Н.Л. Энна, И.Ф. Рудянов и др.) в последние годы выделяется Северо-Кавказская провинция титано-циркониевых россыпей. В восточной ее части по результатам наших работ намечается Восточно-Кавказская подпровинция.

Глава 2. Изученность рудо- и петрокластов, аутигенных

образований и минералов, типоморфных признаков минералов

рудных месторождений. Методика работ, объекты исследования.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.