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 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Эндогенные кварцево-жильные образования коллизионного этапа развития урала

-- [ Страница 2 ] --

С 1993 года автор работает в Уральском государственном горном университете и занимается научно-исследовательской работой совместно с профессором В. Н. Сазоновым и профессором В. Н. Огородниковым. В работе использованы данные, полученные в результате совместных исследований.

В работе над диссертацией большое значение имел широкий обмен мнениями с коллегами по университету, которым автор выражает искреннюю признательность и глубокую благодарность.

Защищаемые положения и их обоснование

1. Эндогенные кварцево-жильные образования Урала по способу формирования основного минерала кварца на основе онтогенических критериев подразделяются на тела перекристаллизации, замещения, выполнения, рекристаллизации, сложной онтогении. Как правило, они формируются как мономинеральные кварцевые тела, которые в дальнейшем претерпевают многократные преобразования и являются благоприятной физико-химической средой для развития наложенной рудной и хрусталеносной минерализаций.

Кварцево-жильные образования, как правило, более чем на 70 % сложены кварцем, но совместно с кварцем часто присутствуют рудные и нерудные минералы. Наличие тех или иных минералов придает кварцево-жильным образованиям определенную индивидуальность. Образуются минералы кварцевых жил путем самопроизвольного зарождения при кристаллизации магмы или лавы, перекристаллизации, метасоматического замещения, свободной кристаллизации и рекристаллизации (Григорьев, 1961, 1975; Годовиков, 1973; Краснова и др., 1997 и др.). По способу образования минералов природных кварцево-жильных образований автор выделяет следующие онтогенические типы кварцево-жильных образований: перекристаллизации, замещения, выполнения, рекристаллизации, сложной онтогении.

Кварцевые жилы перекристаллизации. Во всех геологических регионах, претерпевших стадию регионального метаморфизма, в той или иной степени наблюдаются явления метаморфической дифференциации, приводящие к образованию полосчатости горных пород, а также к образованию кварцевых прожилков (Судовиков, 1964; Казаков, 1970; Эшкин, Поленов, 1970; Попов, 1984; Жабин и др., 1991 и др.).

Процессы метаморфической дифференциации автором детально изучены на Светлинском хрусталеносном месторождении и Кыштымском месторождении гранулированного кварца, расположенном на Среднем и Южном Урале. Одним из существенных явлений, обусловленных процессами регионального метаморфизма, достигавшем стадии амфиболитовой фации (Болтыров и др., 1973; Никитин и др., 1971; Поленов и др., 1973), является дифференциация вещества, наблюдаемая в кристаллических сланцах (Эшкин, Поленов и др., 1970).

Характерным текстурным признаком пород метаморфического комплекса является кристаллизационная сланцеватость – тонкая делимость породы, обусловленная высоким литостатическим давлением и высокой пластичностью пород. Пластические деформации неизбежно сопровождаются появлением узколокализованных высоких градиентов давления. Согласно принципу Э. Рикке, разница в давлении на твёрдую фазу вызывает химическую миграцию вещества из участков с повышенным давлением к участкам с пониженным давлением. Перемещение компонентов происходит путём диффузии через поровые растворы, а скорость перемещения при прочих равных условиях зависит от величины градиента давления, а также от растворимости минералов и их устойчивости, а поэтому переотложению подвергаются минералы с наибольшей растворимостью. Так как растворимость кремнезёма по сравнению с другими компонентами значительно выше (Хитаров, 1952; 1953), то в кристаллических сланцах и гнейсо-сланцах метаморфического комплекса широким развитием пользуются сегрегационные прожилки, которые предложено называть кварцевыми прожилками метаморфической дифференциации.

Метаморфическая дифференциация в сланцах выражается в отделении мусковита и темноцветных минералов, представленных биотитом, гранатом и ставролитом, в обособленные тонкие прослойки, от прослоев кварца с полевым шпатом. Такое разделение минералов порой достигает значительных масштабов и приводит к образованию грубополосчатой текстуры. Часто сегрегация материала приводит к образованию маломощных непротяжённых прожилков. Их мощность никогда не превышает 0,1 м, а длина по простиранию и по падению – 0,5-1,0 м. Такие прожилки залегают согласно со сланцеватостью и участвуют в микроскладчатости и несут следы интенсивной деформации в виде будинажа и дробления. Они сложены мелкозернистым кварцем гранобластовой структуры, размеры зёрен которого редко в 2-3 раза превышают размеры породообразующего кварца в сланцах. В кварце прожилков встречаются все минералы вмещающих пород – биотит, гранат, ставролит, мусковит, плагиоклаз.

Для прожилков метаморфической дифференциации и кварцевых жил перекристаллизации характерен грануломорфный кварц, по Д. П. Григорьеву и А. Г. Жабину (1975), метагрануломорфный. Кварцевые прожилки метаморфической дифференциации образуются в процессе регионального метаморфизма первичных песчано-глинистых осадочных пород при Т = 520-700 °С и Р = 3-6 кбар. При этих параметрах в результате процессов собирательной перекристаллизации формируются кварцевые прожилки небольших размеров, сложенные мелко-среднезернистым, светло-серым грануломорфным кварцем.

По кварцевым прожилкам метаморфической дифференциации в условиях высокотемпературного регионального и дислокационного метаморфизма развиваются повторные процессы перекристаллизации, что приводит к образованию кварцевых жил перекристаллизации.. Для этих жил типичны явления укрупнения зерен минералов и разделения минералов в пространстве, причем с увеличением их размеров степень дифферециации увеличивается. В маломощных прожилках в их центральных частях в подавляющем большинстве случаев концентрируется кварц, но изредка встречаются прожилки, центральная часть которых сложена плагиоклазом, еще реже – биотитом. В двух последних случаях кварц сосредоточивается с двух сторон от биотитовой или плагиоклазовой сердцевины. Такая картина наблюдается, когда мощность прожилков не превышает первых сантиметров. С увеличением их размеров кварц обосабливается и всегда концентрируется в центральных частях жил (рис. 1). По морфологическим особенностям выделяются линзовидные и плитовидные жилы и прожилки.

Рис. 1. Согласная биотит-кварцевая жила перекристал-лизации. Светлинское рудное поле. Участок II-Косаревский, шх. № 680:

1 – биотит-кварцевые сланцы; 2 – биотит; 3 – полевой шпат; 4 – жильный кварц

Линзовидные жилы имеют незначительные размеры: по простиранию не более 3 м, по падению до 2 м, а по мощности не превышают 0,5 м. Плитовидные жилы, как правило, обладают выдержанной мощностью до 0,1-0,3 м и значительной для данного генетического типа жил длиной по простиранию – до 10 м. Такие прожилки и жилы почти всегда встречаются группами, образуя жильные зоны, и редко располагаются одиночно. В подавляющем большинстве случаев они являются согласными со сланцеватостью или полосчатостью вмещающих пород. Секущие прожилки и жилы встречаются значительно реже.

Кварцево-жильные тела замещения. Явления замещения имеют в природе необычайно широкое распространение, а гигантские масштабы мобилизации вещества при метасоматозе обусловливают не только изменения химического состава больших объёмов горных пород, но и приводят к возникновению крупнейших месторождений полезных ископаемых (Григорьев и др.,1975). Кварцево-жильные тела замещения являются результатом метасоматического процесса вдоль тектонически ослабленных зон. Такие преобразования горных пород могут проходить с формированием кварцевых тел без четких границ с вмещающими породами (зоны окварцевания) и образованием кварцевых тел с резкими четкими границами с вмещающими породами (тела метасоматических кварцитов). Кварцево-жильные образования замещения образуются в условиях отсутствия открытых трещин.

Типичные кварцевые жилы замещения изучены нами в амфиболитах. Они сложены мелкозернистым кварцем, развивающимся по роговой обманке, в связи с чем контакты жил с амфиболитами неровные, извилистые, заливообразные. В жильном кварце сохраняется много реликтов роговой обманки, помимо которой встречаются отдельные чешуйки хлорита и редкие зерна плагиоклаза. Размеры кварцевых жил этого типа небольшие: по простиранию их размеры редко превышают 1-2 м, по падению – 0,5-1,5 м, а их мощность колеблется от 0,1 до 0,3 м и очень редко достигает 0,5 м. Залегают такие тела в амфиболитах параллельно контактам амфиболитов с вмещающими сланцами или параллельно наблюдающейся в них рассланцовке. Довольно часто вокруг таких жил наблюдается окварцевание. Кварц описываемых жил мелкозернистый, сахаровидный, светло-серый. Размеры гранул колеблются от 1-2 до 4-5 мм. В отличие от жил перекристаллизации в жилах замещения увеличение размеров зерен от зальбандов к центру жил не наблюдается. Все гранулы имеют относительно одинаковые размеры зерен как в центральных частях жил, так и в приконтактовых их участках.

Наибольшее распространение получили процессы метасоматического замещения в блокоограничивающих шовных зонах практически всех метаморфических комплексов (Верхисетский, Уфалейский, Сысертско-Ильменогорский, Кочкарский, Джабыкский, Адамовский и другие), в пределах которых закартированы разновозрастные метасоматические кварциты, образовавшиеся при кислотном выщелачивании пород различного состава.

Кварцево-жильные тела замещения с резкими границами с вмещающими породами образуются в условиях повышенного давления в шовных зонах, что определяет благоприятные условия для развития полной метасоматической колонки. Таковыми являются тела кианитовых кварцитов Борисовских сопок (Кочкарский рудный район, Южный Урал), Кумус-Тюбе (Теренсайский рудный район, Южный Урал), Уфимское месторождение кианитовых кварцитов (Уфалейский рудный район). Борисовские кианитовые кварциты генетически связаны с Борисовской шовной зоной (Огородников и др., 2004). На пересечении разломов субмеридионального и северо-западного простирания, представляющих собой зоны рассланцевания и дробления мощностью до 500 м, откартированы тела кианитовых кварцитов, залегающих среди мусковит-кварцевых метасоматитов. Тела кварцитов в разрезе образуют крутопадающие зоны, согласные с тектоническим рассланцеванием, но секущие кристаллизационную сланцеватость вмещающих пород. При развитии кианит-кварцевых метасоматитов образуется хорошо выраженная метасоматическая зональность. Во внешней зоне метасоматической колонки развиты мусковитовые сланцы, которые постепенно переходят в мусковит-кианитовые, а затем и в кианитовые кварциты. Центральную зону занимают мономинеральные кварциты, сложенные мелкозернистым метасоматическим кварцем (рис. 2).

 Геологическое строение кианитового проявления Борисовские сопки-3

Рис. 2. Геологическое строение кианитового проявления Борисовские сопки (Борисовская шовная зона). По (Огородников, 1993):

1 – гнейсы нижней толщи; 2 – гранитоиды борисов-ского комплекса; 3 – небольшое тело гранитов санарского комплекса; 4 – серпентиниты; 5 – мусковит-кварцевые метасоматиты; 6 – киани-товые кварциты; 7 – зоны смятия и рассланцевания; 8 – пострудный разлом; 9 – скважины картировочного бурения

Кварцево-жильные тела выполнения. Кварцевые жилы этого типа широко распространены на многих рудных полях. Они представляют наибольший практический интерес, что связано с приуроченностью к ним рудной минерализации и наиболее крупных хрустальных гнезд с кондиционными кристаллами кварца. Большинство исследователей признает образование описываемых жил путем выполнения открытой системы трещин кварцевым материалом. Кварцевые жилы этого типа принято называть жилами выполнения.

К жилам выполнения прежде всего относятся мономинеральные кварцевые образования, сложенные крупным и гигантозернистым кварцем, имеющие четкие и резкие контакты с вмещающими породами (рис. 3). Размеры и форма этих жил полностью обусловлены системой трещин, причем чаще они приурочены к трещинам скола, частично используя другие системы трещин, и несколько реже отмечается их связь с трещинами отрыва.

 Жилы выполнения Светлинского хрусталеносного поля. Участок-4

Рис. 3. Жилы выполнения Светлинского хрусталеносного поля. Участок II-Водораздельный, траншеи № 2,9:

1 – почвенно-растительный слой; 2 – элювий; 3 – биотит-кварцевый сланец; 4 – двуслюдяно-кварцевый сланец; 5 - кварцевые жилы; 6 – измененные сланцы

В тех случаях, когда жилы приурочены к трещинам отрыва, они имеют линзовидную, чечевицеобразную, реже сложную форму и средние размеры. Их длина по простиранию колеблется от 2 до 15 м, по падению – от 1-2 до 5-7 м и по мощности – от 0,1 до 1-2 м. Когда эти жилы приурочены к сколовым трещинам, для них, помимо небольших и средних размеров и линзовидной формы, характерны еще и плитообразная форма со значительными размерами по простиранию (до 100 м), падению (до 20-50 м) и незначительная мощность (до 2-3 м). Эти жилы сложены крупно- и гигантозернистым кварцем, увеличение размеров индивидов которого нередко удается наблюдать от зальбандов к центру жилы. Отдельные блоки жильного кварца отделяются друг от друга индукционными гранями и достигают по удлинению 30-40 см, причем оси третьего порядка индивидов кварца ориентированы перпендикулярно или под достаточно большим углом (от 40-45 и выше) к зальбандам. Помимо кварца, в описываемых жилах в существенном количестве не встречаются никакие другие минералы, хотя в качестве акцессорных отмечены рутил, пирит, ильменит, турмалин и другие минералы. Кварцево-жильные тела выполнения нередко в зальбандах имеют полевошпатовую или андалузит-полевошпатовую оторочку мощностью от первых сантиметров до метра. К жилам выполнения относятся и минерализованные полости (рис. 4). Под минерализованной трещиной или полостью понимается геологическое тело, образовавшееся в результате постмагматической деятельности. Образование таких тел не связано с метаморфогенными процессами. Минеральный состав минерализованных трещин и полостей может соответствовать составу вмещающих горных пород, но чаще резко отличается. Классическим примером минерализованных полостей являются хрусталеносные тела, не связанные с кварцевыми жилами. Они обособлены от кварцевых жил и размещаются во вмещающих породах.

Кварцево-жильные образования рекристаллизации. Кварцево-жильные тела этого типа являются продуктом рекристаллизации первично-зернистого стекловидного и молочно-белого кварца ранних жил выполнения, претерпевших высокотемпературный дислокационный метаморфизм в более поздние этапы геологического развития региона. Типичным представителем образований этого онтогенического типа являются так называемые жилы гранулированного кварца кыштымского типа, которые имеют широкое распространение и достаточно большие размеры. Однородный гранулированный кварц кыштымского типа представляет собой равномернозернистый агрегат прозрачных или слабозамутненных четко индивидуализированных зерен.

Рис. 4. Полевошпат-кварцевые жилы в амфиболите. Светлинское хрусталеносное поле. Участок II-Косаревский, шх. № 680:

1– биотитово-кварцевый сланец; 2 – амфиболит; 3 – жильный кварц; 4 – регенерированный кварц; 5 – плагиоклаз; 6 – глины гнездового выполнения; 7– хлорит; 8 – эпидот; 9 – альбитизация

Гранулы в агрегате различно ориентированы и разделены сложными поверхностями соприкосновения, имеют изометрическую или удлиненную форму с ровными округлыми контурами границ. Широко распространенной разновидностью гранобластовой структуры является мозаичная структура, когда кварцевый агрегат обладает полигональными, часто шестиугольными слабо - удлиненными контурами границ. Такая разновидность кварца наиболее широко представлена на Кыштымском месторождении. Образование кварца кыштымского типа связано с хрупкой деформацией, рекристаллизацией кварца, обусловленной --трансформацией первичного кварца (Юсупов и др., 1979; Мельников, 1988; Огородников и др., 2007), с последующей полигонизацией.

Наибольшее распространение имеют кварцево-жильные образования сложной онтогении. В телах этого типа можно найти фрагменты жил перекристаллизации, замещения, выполнения, рекристаллизации. К таким образованиям относятся жилы гранулированного кварца.

«Гранулированный кварц - это агрегат гранобластовой структуры, слагающий часто будинированные и согласные, реже секущие жилы, претерпевшие термодинамометаморфизм совместно с вмещающими породами» (Емлин и др., 1988). Следует подчеркнуть, что термин «грануляция» не является синонимом термина «дробление» или «блокование» (Григорьев, Жабин, 1975), с чем согласен автор. Автором выделены кварцево-жильные образования гранулированного кварца следующих типов: слюдяногорского, уфалейского, кыштымского, егустинского.

Гранулированный кварц слюдяногорского типа. На Кыштымском месторождении в зоне влияния Главного коллизионного шва (ГУГРа) в гнейсовой толще развиты тектонические зоны, в которых располагаются линейно вытянутые непротяженные и маломощные тела, сложенные равномернозернистым прозрачным кварцем с размером зерен до 5-10 мм. Слагающий этот тип жил кварц очень похож на средне-крупнозернистый гранулированный кварц кыштымского типа, а поэтому исследователями Уфалейского рудного поля в самостоятельный тип этот кварц не выделялся и относился к кварцу «кыштымского» типа. По нашим наблюдениям, эти кварцево-жильные тела образовались по первичным кварцевым прожилкам метаморфической дифференциации, сформировавшимся во время рифейского и раннеколлизионного этапов метаморфизма. Наложение на подобные прожилки метаморфической дифференциации в стадию поздней коллизии процессов метаморфизма уровня амфиболитовой фации (Т = 600-700 °С, Р = 6-10 кбар) привело к перекристаллизации слагающего их кварца и формированию жил перекристаллизации, представленных средне-крупнозернистым кварцем, пригодным для промышленного освоения.

Гранулированный кварц уфалейского типа. Эдуктом кварцево-жильных образований уфалейского типа являются метасоматические кварциты, сформировавшиеся в стадию ранней коллизии в результате процессов кислотного выщелачивания (Огородников и др., 2007). Такие кварциты сложены кварцем тонко-мелкозернистой структуры с неровными, зазубренными границами зерен. В стадию поздней коллизии под воздействием процессов дислокационного метаморфизма кварц метасоматических кварцитов претерпел перекристаллизацию с укрупнением кварцевых зерен. Жилы сложены тонко-мелкозернистым (0,5-2 мм) агрегатом зерен кварца гранобластовой структуры, с зазубренными границами зерен. В гранулированном кварце по метасоматическим кварцитам зерна чаще всего имеют неровные зубчатые границы, которые являются типичными для метасоматического кварца.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 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.