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:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |

Минералогия оруденения мезо-кайнозойских отложений восточного кавказа

-- [ Страница 3 ] --

Проанализированный состав газопаровой смеси, выделяющейся при нагревании проб, показывает различие ОДП и пиритов, входящих в состав рудных тел известных месторождений и рудопроявлений:

Vгаз/VH2O - CO2 моль/л -

N2 моль/л -

На диаграмме, по осям которой отложены содержания Cu+Zn-Ti ОДП и пириты рудных тел, занимают обособленное положение. Для ОДП характерны отношения Co/Ni близкие к единице или меньше единицы – , содержания Ti>0,1%, повышенное содержание органического углерода – , обогащение легким изотопом углерода углекислоты газопаровой смеси, выделяющейся при нагревании проб 13С‰ – , большой диапазон разброса значений 34S‰ – .

По данным замеров ТЭДС (мкв/град) с переменой Т0С пиритов выделяются три области значений. Отрицательные значения ТЭДС (электронная проводимость) характерны для пиритов, входящих в состав жильных образований кварц-полиметаллической формации; область с относительно низкими значениями дырочной проводимости характерна для гидротермально-осадочного пирита, а поле концентрации относительно высоких значений – для осадочно-диагенетического пирита. При замерах с постоянными значениями Т0С для ОДП получены величины, изменяющиеся в пределах от +150 до +310 (средние +208 - +260), для гидротермально-осадочного пирита в рудокластах - +20 - +160 (средние - +38 - +124). Так же как и гидротермально-осадочный пирит, галенит рудокластов занимает обособленное положение по замерам ТЭДС.

Наибольшее развитие пирротина отмечено в отложениях тоара в Кутлабском рудном поле, где он образует конкреции, замещает фаунистические остатки, слагает маломощные прослои в аргиллитах, 34S этого пирротина - +6,40 – +7,25; +6,82(2).

Максимальное развитие халькопирита установлено в тоарских алевролитах Мушлакского рудного поля – до 5% от массы породы в единичных небольших пропластках. Повышенное содержание его совместно с пирротином отмечено в осадочных породах Кутлабского рудного поля. В незначительном количестве халькопирит отмечается во вмещающих породах месторождения Кизил-Дере, где он цементирует фрамбоиды пирита, а также встречается совместно с пиритом в конкрециях в пределах рудных полей Ори-Цкали, Кутлаб. В виде эмульсионной вкрапленности халькопирит выделяется в сфалерите конкреций и септарий.

Сульфиды свинца и цинка развиты в наибольшем количестве в сидеритовых конкрециях ааленских отложений в пределах Курушского рудного поля. Сфалерит в них выделяется в основной массе и в септарных прожилках; обнаружен также в виде фрамбоидов в песчаниках рудной зоны рудопроявления Скалистое и в аргиллитах Мушлакского рудного поля. Во вмещающих породах месторождения Кизил-Дере сфалерит цементирует фрамбоиды пирита. Изотопный состав серы конкреционного сфалерита: 34S - +0,8-+4,9; +3,42(7).

Галенит встречен только в конкрециях и септариях в Курушском рудном поле совместно со сфалеритом, где он образует рассеянные формы, замещает остатки фауны в основной массе конкреций и выполняет септарные прожилки, 34S галенита: - 2,83 - +6,10; -1,91 (2) - +1,79(5).

В постдиагенетический этап развития конкреции и стяжения сульфидов подвергаются катаклазу с образованием трещин (рис. 1-Б), которые заполнены сульфидами и ассоциирующими с ними жильными минералами (кварцем, карбонатами, хлоритом, серицитом). Вокруг метакристаллов и обломков пирита образуются оторочки кварц-карбонатного состава с характерной параллельно-шестоватой структурой. В стяжениях по трещинам отмечается перекристаллизация пирита. Эти характерные признаки позволяют отличать постдиагенетические процессы от более поздних, связанных с внедрением даек и сопутствующей им гидротермальной деятельности.

Глава 4. Изотопный состав химических элементов сульфидов,

карбонатов различного генезиса.

4.1. Изотопный состав серы и углерода терригенных и аутигенных образований.

В пределах Куруш-Мазинской рудоносной зоны установлены сульфиды в образованиях различных морфогенетических типов – сингенетичных и эпигенетичных по отношению к вмещающим породам. Существуют диаметрально противоположные представления по вопросу о генезисе сульфидных проявлений. В связи с этим изучение изотопов, входящих в их минеральный состав серы, углерода, приобретает актуальное значение.

В пирите рудокластов из конгломератов верхнего тоара отношения изотопов серы составляют: +4,13 - +8,79; +5,98(7), все значения приведены для 34S‰. Для пирит-сфалеритовой руды (валовой состав) получены значения: +7,27 - +7,69; +7,48(2). В сфалерите массивной руды происходит облегчение (по сравнению с пиритом) изотопного состава серы +3,4 - +5,22; +4,51(5), это же характерно и для сфалерита оолитоподобных стяжений: +3,7 - +6,2; +4,99(6). При этом в пределах одного и того же скопления сфалерита значения 34S от центра к периферии изменяются от +3,7 до +6,2.

Для сульфидов рудопроявления Скалистое установлены следующие отношения изотопного состава серы: пирит из тонкозернистой серноколчеданной руды +4.91 - +7,91; +6,43(3); сфалерит из массивной руды +5,43 - +5,71; +5,60(3), сфалерит из руды мелкобрекчиевой текстуры +6,10 - +7,71; +6,57 (5), сфалерит из седиментационной брекчии +4,92 - +6,64; +6,01 (6). Сфалерит из прожилков Курушского рудного поля +2,34 - +5,22; +4,18(10). Для галенита вкрапленников кремнисто-доломитовых пород 34S составляет +0,21, а из прожилков рудного поля –0,99 до +1,8 (по данным восьми проб). Проведенные исследования изотопных отношений серы (рис. 3) показывают незначительное различие её состава в сульфидах из рудокластов, осадочно-диагенетических образований в конгломератах, сидеритовых конкреций и септарий, прожилков и пластовых рудных тел рудопроявления Скалистое. В целом для изотопного состава серы сульфидов всех этих образований характерна преимущественная обогащенность тяжелым изотопом и близость к метеоритному стандарту. Это свидетельствует о едином гипогенном источнике рудного вещества, отлагавшегося как гидротермально-осадочным так и гидротермально-метасоматическим способом.

Исследование изотопных отношений углерода карбонатов, ассоциирующих с рудными минералами (рис. 4), показали отличие между минералами гидротермально-осадочного и собственно осадочного происхождения.

Для карбонатных жил Курушского рудного поля 13С‰ изменяется в пределах: -4,4 – -8,68; -6,76 (12). Кальцит, входящий в состав оолитоподобных стяжений из конгломератов, характеризуется значениями –5,5 – -7,5; -6,5(2); карбонаты тесно ассоциирующие с осадочно-диагенетическим пиритом: -4,66 – -14,51; -8,74(3), карбонат из жиьных кварц – карбонат – сульфидных тел проявлений (Хал, Борч I): +4,04 – + 5,49; +4,61 (5). В карбонатно - сульфидных прожилках Курушского рудного поля намечается обогащение тяжелым изотопом углерода (13С): +17,2 – +19,7; +18,4(2). Максимальное обогащение тяжелым изотопом углерода установлено для рудных тел гидротермально-осадочного происхождения рудопроявления Скалистое: +32,86 – +33,63; +33,24(2).

Рисунок 4.

А-гистограмма распределений 13С‰ карбонатов, связанных с:

1- осадочно-диагенетическими сульфидами; 2- гидротермально-осадочными сульфидами

3- сульфидами жильных проявлений; 4- безрудными кальцитовыми жилами;

5- травертинами; 6- оолитподобными кальцит-сфалеритовыми стяжениями;

7- верхнетоарскими карбонатами; 8- сидеритовыми конкрециями; 9- пирит-сфалеритовыми рудами.

Б- положение на диаграмме 13С – 34S различных образований:

1- осадочно-диагенетические сульфиды; 2- осадочно-гидротермальные сульфиды;

3- карбонатно-сульфидные жильные образования; 4- оолитоподобные кальцит-сфалеритовые стяжения.

Аномальное обогащение 13С карбонатов отмечает Ю.А. Борщевский и др. (1981) для низкотемпературных минералов, образованных в связи с микробиально-эпигенетическими процессами при участии слабонагретых рассольных вод, содержащих компоненты микронефти, что в нашем случае соответствует гидротермально-осадочному процессу. На диаграмме 34S – 13С контрастно выделяются минералы гидротермально-осадочного, собственно гидротермального и осадочно-диагенетического генезиса.

4.2. Изотопы углерода эндогенных карбонатов

Карбонаты (кальцит) широко распространены в эндогенных образованиях территории. Кальцит по распространенности является вторым жильным минералом после кварца в месторождениях колчеданной и жильной кварц-полиметаллической формации, в кварц-карбонатных зонах, жилах и полностью слагает карбонатные жилы, которые достигают мощности до 10 и более метров и тесно связаны с дайковым комплексом, что наиболее вероятно связано с существованием карбонатной магмы.

Широкое распространение углекислоты в эндогенных образованиях на территории Горного Дагестана подчеркивается преобладанием её в рудообразующих системах, судя по газовой составляющей в ГЖВ, а также наличием многочисленных источников и натечных образований травертина, формирующихся в долинах водотоков в четвертичный период. Достаточно отметить, что в районе Курдульской интрузии выделяются травертиновые террасы мощностью до 10-15 м, протяженностью свыше 200 м.

Но наиболее мощным проявлением гипогенного углекислотного процесса является околотрещинный углекислотный метасоматоз на Курдульской интрузии и связанные с ними карбонатные метасоматиты лиственитового типа. По простиранию через Курдульскую интрузию проходит полоса светло-серых пород, хорошо выделяющаяся визуально. Мощность измененных зон здесь достигает десятки метров, протяженность более 1 км. К этой полосе в пределах интрузии приурочена полиметаллическая сульфидная минерализация.

Было произведено определение 13С‰ углекислоты в газовой фазе включений в минералах колчеданных, кварц-сульфидных руд, в газовой фазе, выделяющейся при нагревании, магматических пород, осадочно-диагенетического пирита и в водах источников месторождения Кизил-Дере и его вмещающих породах.

Результаты определений приведены на рисунке 5.

Анализ результатов аналитического исследования изотопного состава углерода СО2 и СН4 различных образований показывает, что происходит изотопное смещение углерода с обогащением 12С в последовательности: углекислота газовой фазы включений в минералах – углекислота в магматических породах – углекислота в различных водах месторождения Кизил-Дере – углекислота осадочно-диагенетических образований – метан в различных водах – органическое вещество в осадочных породах: углерод нефтей Прикумской области Дагестана (13С‰ от -25 до -30). Полученные результаты позволяют считать, что углекислота газовой формы включений минералов в колчеданных и жильных полиметаллических рудах имеет магматический источник, а также образовывалась при окислении и деструкции органического вещества на всем пути циркуляции минералообразующих растворов и во все стадии развития гидротермальной системы.

Изотопный состав углерода травертинов. Интерес к происхождению травертинов обоснован тем, что в пределах рудных полей Северного Кавказа их широкое распространение интерпретируется как поисковый признак для рудных месторождений, содержащих карбонат (А.А. Бойков и др. 1982, 1995).

Травертин широко развит в пределах рудных полей Восточного Кавказа – Хнов-Бор-чинском, Куруш-Мазинской рудоносной зоне, в Кизил-Деринском рудном поле. Но наиболее широко он распространен в бассейне р. Курдул, в связи с известной здесь Курдульской интрузией основного состава. Травертины известны и в районах, где не отмечены магматические и рудные образования как в пределах орогена, так и на приморской низменности.

Анализ распространенности показывает, что наличие травертиновых образований само по себе не может служить поисковым признаком на рудные месторождения: они только свидетельствуют о том, что существовали углекислые источники, из которых отлагался карбонатный материал. Какой материал выносится этими источниками – это мы и попытались решить геохимическими исследованиями.

По химическому и изотопному составу углерода травертинов 13С очень сходны с жильными карбонатами. Исходя из минералогии, геологии и аналитических данных, можно сказать, что травертины в комплексе с другими показателями, могут рассматриваться в качестве положительных поисковых признаков на рудные полезные ископаемые. Травертины отличаются от осадочно-диагенетических образований с сульфидами утяжелением изотопного состава углерода.

4.3. Изотопный состав свинца галенитов рудных образований.

В диссертации проанализирован изотопный состав свинца галенитов 15 рудопроявлений и месторождений (включая Кизил-Дере, Филизчай) Приводораздельной металлогенической зоны восточной части Большого Кавказа. Изотопный состав свинца позволяет делать выводы и судить о генезисе рассматриваемых объектов – вернее генезисе источника свинца в изучаемом объекте, возрасте и масштабности оруденения.

Существуют представления, что колчеданное оруденение по Восточному Кавказу связано с условиями формирования структур растяжения – зон спрединга (рифтоподобные структуры и т.д.). Полученные определения изотопного состава свинца свидетельствуют о близости источников свинца к структурам, формирующимся в условиях сближения плит – субдукции. Изучение изотопов аргона в ГЖВ кварца рудных образований Приводораздельной металлогенической зоны также показало, что по изотопной характеристике аргона – это продукты необедненной мантии, характерной для зон горячих пятен (точек) мантии. Они имеют величину Ar (40/36) до 300-450. В то время как для обедненной мантии, отмечающейся в зонах растяжения, эти величины достигают больших значений – до 25000. В целом по изотопам свинца галенитов колчеданных месторождений Восточного Кавказа можно сделать следующие выводы.

1. Источником свинца изученных месторождений являются одновозрастные образования, возможно гранитоиды палеозойского возраста.

2. Для промышленных объектов (Кизил-Дере, Филизчай) характерен свой изотопный состав свинца, что позволяет дать общую перспективную оценку других рудных объектов с подобным изотопным составом свинца.

Глава 5. Минералогические и геохимические особенности кварца

в терригенных, аутигенных и рудных образованиях.

    1. Кварц в аутигенных образованиях.

Формирование кварца происходит в разные стадии седиментогенеза. Он отмечается в цементе песчаников (регенерационный кварц), конкрециях, септариях, трещинах синерезиса и катаклаза, тенях давления метакристаллов, фрамбоидов и конкреций. По времени образования в процессе седиментогенеза можно выделить три разновидности кварца: сингенетично-диагенетический в основной массе конкреций; диагенетический – септорные прожилки в конкрециях, формирующихся в процессе обезвоживания (синерезиса) гелей; метаморфогенный – «выполняющий тени» давления вокруг метакристаллов пирита, трещины катаклаза пиритовых конкреций, сгустков, регенерационный кварц – нарастающий вокруг кварцевых обломков в песчаниках.

Сингенетичный кварц в конкрециях по внешнему облику (белый цвет), развитию ГЖВ по трещинам синерезиса, рентгеноструктурным параметрам аналогичен жильному кварцу. Отмеченные данные расширяют представления о возможности образования кварца в различных условиях. Это созвучно с представлением некоторых исследователей о формировании отдельных кварц-сульфидных залежей в регионе в подводных условиях.

5.2. Трещины синерезиса с кварцем, как генетический признак колчеданных руд (месторождение Кизил-Дере).

Наличие метаколлоидных форм в рудах колчеданных и других месторождений отмечается многими исследователями для Урала и других регионов. Не являются исключением и колчеданные месторождения Восточного Кавказа – Филизчай, Кизил-Дере, Кацдаг. Нами метаколлоидные формы – почковатые, глобулярные агрегаты сульфидов в срастании с кварцем и сгустками карбонатов, трещины синерезиса отмечались на месторождении Кизил-Дере и рудопроявлениях Горного Дагестана – Мушлак, Верхне-Мициратхетское, Скалистое и др.

Изучение пирит-пирротиновых массивных руд, составляющих основу месторождения Кизил-Дере, показывает наличие в них трещин синерезиса гелей сложного кремнезем-сульфидно-карбонатного состава. Это обычные образования, устанавливаемые под микроскопом почти в каждом образце. Образование маломощных, короткопротяженных прожилков, отмечаемых в шлифах, можно объяснить только дифференциацией вещества при синерезисе сложного геля.

Макроскопически метаколлоидные текстуры в настоящее время хорошо выражены в штуфных образцах пиритовых руд в отвалах штолен. В процессе длительного выветривания на плоскостях этих обломков проявились типичные рисунки метаколлоидных текстур – овальные, округлые, сглаженные, неправильной формы скопления мелкозернистого пирита.

О прохождении кремнезема через коллоидную стадию свидетельствует постоянное наличие микротрещин в кварце, выполненные глобулярными включениями, преимущественно, жидкого состава, газовая фаза в них отмечается в виде быстродвижущегося маленького пузырька. Эти ГЖВ характеризуются низкими температурами гомогенизации (150-90оС) по А.Г. Твалчрелидзе и др. (1981). Приведенные данные хорошо согласуются с представлениями об образовании кварца при полимеризации кремнезема с прохождением через стадию опала по Р. Айлеру и др. (1982).

Наличие метаколлоидных форм жильных минералов и сульфидов в колчеданных рудах свидетельствует о прохождении рудного вещества через коллоидную стадию, которая может проявиться и в колчеданных гидротермально-осадочных рудах и в жильных кварц-сульфидных образованиях.

На отдельных образцах колчеданных руд, образующихся на дне моря, хорошо видны поверхности соприкосновения кварц-сульфидного геля с водой и с подстилающим илисто-глинистым материалом. Почковидная поверхность и трещины синерезиса, секущие её, их структурные особенности и строение трещин являются генетическими признаками образования колчеданных руд в придонных условиях.

В конкрециях также широко развиты трещины синерезиса, выполненные кварцем, сульфидами железа, полиметаллов и карбонатом. Их следует отличать от трещин катаклаза, для жильных минералов которых характерно волокнистое строение.

Таким образом, трещины синерезиса в колчеданных рудах могут играть роль генетических признаков, а в конкрециях – разделять диагенетический и метаморфогенный этапы их развития.

5.3. К природе силицитовых обломковидных образований в пиритовых рудах месторождения Кизил-Дере.

Медно-пирротиновое месторождение Кизил-Дере входит в состав Приводораздельной металлогенической зоны в Горном Дагестане. По генезису сульфидных залежей этого объекта высказаны самые различные взгляды (Смирнов В.И., 1967; Полищук И.Б. и др., 1970, 1974.1980; Труфанов Н.В.. 1979; Осетров О.А., 1978; Твалчрелидзе А.Г. и др., 1981; Маркус М.А., 1985; Буадзе и др., 1973; Паливода Н.К., 1977; Холодов В.Н., 1989; Курбанов М.М., 1998 и др.), обосновывающие экзогенные или эндогенные источники рудного вещества и различные условия формирования рудных тел - в тектонических полостях, на дне морского палеобассейна, образование в процессе метаморфизма в песчано-глинистых толщах.



Pages:     | 1 | 2 || 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.