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 ||

Изотопный состав гелия и аргона как критерий рудоносности интрузивов норильского района

-- [ Страница 2 ] --

Изотопный состав аргона современной атмосферы Земли (40Ar/36Ar = 296, 38Ar/36Ar = 0,1880) сформировался еще в докембрийское время и оставался неизменным в последние 500 млн. лет. Соотношение изотопов 40Ar/36Ar в аргоне, возникающем в породах земной коры, гораздо выше (~ 5х106). В связи с этим упоминаемое отношение 40Ar/36Ar является однозначным и практически единственным индикатором присутствия воздушных газов в подземных флюидах, возникших в фанерозое. Например, в газах осадочной толщи оно в среднем составляет около 600. Основной путь проникновения атмосферных газов в недра – миграция в составе близповерхностных вод.

Результаты определения количества и изотопного состава аргона во включениях из изученных пород представлены на рис. 2 и в табл. 1.

Расчет долей воздушного и радиогенного аргона выполнялся с учетом атмосферного отношения (40Ar/ 36Ar) атмосфера = 296:

(40Ar/ 36Ar) атмосф.

a (%) = Ar атмосфер. /Ar = ---------------------------------------------- * 100

(40Ar/ 36Ar) образец

r (%) = Ar радиоген / Ar = 100 – a

Таблица 1.

Средние значения изотопного состава гелия, аргона

и серы сульфидов (данные автора) в интрузивах

Норильского района.


Названия интрузивов Число проб Гелий Аргон
34S,
3Не/ 4Не 10-6 m%

i %
ср. % 40Ar/ 36Ar
a%

i % ср. %
Промышленно-рудоносные интрузии
1 Хараелахский 7 0,17 1,3 0,82 0,31 335 88,3 5,8 2,2 11,1
2 Талнахский 29 0,32 2,7 1,8 0,38 315 94,0 4,0 0,8 10,7
3 Норильск-1 7 0,45 3,7 1,2 0,43 299 98,9 0,83 0,32 10,2
Рудоносные интрузии
4 Черногорский 4 0,52 4,3 2,9 1,3 371 79,8 7,7 3,8 8,4
5 Вологочанский 4 0,07 0,6 0,25 0,12 449 65,9 9,9 5,0 7,1
6 Южно- Пясинский 5 0,12 1,0 0,19 0,08 420 70,5 12 5,3 8,4
7 Зуб- Маркшейдерский 4 0,26 2,0 2,24 1,12 365 81 12 6 2,6
Слабо-рудоносные интрузии
8 Зеленогривский 5 0,73 5,9 1,7 0,74 390 75,9 15,6 7 8,4
9 Тулай-Кирякский 4 1,20 9,8 7 3,6 340 87,0 4 2 -
10 Боотанкагский 2 2,60 22 1,2 0,8 435 68,0 3 2 -
11 Нижнефокинский 7 1,10 9,2 1,5 0,61 320 92,5 5 2 -
Cателлиты промышленно-рудоносных интрузий
12 Масловский 8 0,10 0,7 0,3 0,1 349 84,8 5,8 2,1 -
13 Нижнеталнахский 6 0,07 0,6 0,32 0,13 351 84,2 6,8 2,8 6,4
14 Нижненорильский 5 0,06 0,3 0,15 0,07 340 87,0 5,8 2,6 4,9
Потенциально рудоносные интрузии
15 Микчандинский 8 0,10 0,7 0,54 0,19 455 65 15 5,3 12,8
16 Бинюдинский 4 0,42 3,5 1,5 0,75 329 89,7 5,4 2,7 1,5

Если по изотопному составу гелия богатые и средние по рудоносности интрузивы не отличаются, то по составу аргона они определенно дифференцированы. В промышленно-рудоносных (богатых) интрузивах относительно много воздушного аргона: а = 88-99% (соответственно, мало радиогенного r = 12-1%), а в рудоносных (средних) доля воздушного аргона гораздо ниже - от 65,9% до 81%. Таким образом, эти две группы объектов могут быть разделены по соотношению изотопов аргона 40Ar/36Ar.

Это позволяет говорить о том, что изотопный состав аргона в газово-жидких микровключениях в минералах промышленно-рудоносных интрузивов существенно атмосферный. В слаборудоносных (бедных) интрузивах средняя доля атмосферного аргона варьирует в наиболее широких пределах (от 68 до 92,5%), оставаясь обычно ниже, чем в промышленно рудоносных.

По существу единственным путем проникновения газов атмосферы в недра является миграция их природного растворителя – воды. Инфильтрационные и седиментационные воды, изначально насыщенные воздухом, в последующем могут переходить в состав флюидов. Достаточно точно определяемый по изотопному составу аргона вклад его воздушной компоненты, таким образом, служит индикатором присутствия в подземных флюидах вод близповерхностного происхождения и их циркуляции при минералообразовании.

Названные изотопные отличия благородных газов из наиболее рудоносных объектов, очевидно, отражают особенности их флюидного режима, а именно, их максимальную открытость по отношению к близповерхностным (инфильтрационным и седиментационным) флюидам.

3. Интрузивы разного масштаба рудоносности (промышленно-рудоносные, рудоносные и слаборудоносные) отличаются величинами 3He/4He, 40Ar/36Ar и отчасти 34S, что позволяет оценивать потенциальную рудоносность интрузивов Норильского района на начальных этапах геологоразведочных работ.

Учитывая полученные результаты целесообразно рассматривать комплекс изотопных данных обо всех интрузивах на графиках, совмещающих сведения как о гелии, так и об аргоне. На рис. 3 с координатами m, % (или 3Не/4Не) и a, % (r, %, или 40Ar/36Ar) представлены данные обо всех 16 интрузивах. Богатые (промышленно рудоносные) интрузивы занимают левый нижний угол на графике, не превышая значений m = 5% и r = 12% (a = 88% - доля воздушного аргона). При этом, как видно на рис. 3, объекты располагаются в направлении вправо - вниз в следующей последовательности: Норильск-1, Талнах, Хараелах, что вероятнее всего связано с их пространственной локализацией, в разрезе и в плане, и возможно некоторой корреляцией с глубиной. Средние (рудоносные) интрузивы концентрируются вдоль оси абсцисс от r = 13 до r = 48% (или а от 87 до 52%) и не поднимающегося выше 4 – 5% мантийного гелия. Благородные газы из бедных (слаборудоносных) интрузивов размещены в верхней части графика, имея значения m = (5 – 22)% вытягиваясь в направлении к значениям, характерным для мантийных флюидов.

Основанием для выявления изотопного гелий-аргонового критерия рудоносности является положение фигуративных точек в областях, отвечающих каждому из выделенных типов интрузивов на рис. 4. Видно, что каждая из трех групп изученных объектов образует определенные области на графике. Промышленно рудоносные (богатые) интрузивы образуют область, локализованную в левом нижнем углу, рудоносные (средние) интрузивы концентрируются в области, вытянутой вдоль оси абсцисс, относившиеся ранее к группе слаборудоносных Нижнеталнахский и Нижненорильский интрузивы-сателлиты, вместе с Масловским занимают промежуточное положение между двумя названными. Слаборудоносные (бедные) интрузивы образуют область в верхней части графика. Графические взаимосвязи могут быть отражены в табличном виде табл. 2.

Выявление изотопного критерия является эмпирическим фактом, отражающим различия в интенсивности природного процесса циркуляции флюидов, приводящей к формированию интрузивов разного масштаба рудоносности.

Таблица 2

Изотопный критерий рудоносности интрузивов.

Геолого-экономическая группа m%, доля мант. гелия a%, доля возд.аргона
Промышленно-рудоносные (Богатые) 1 4 88 100
Сателлиты 0,2 1 81 90
Рудоносные (Средние) 1 4 60 87
Слаборудоносные (Бедные) 5 22 66 95

Применение изотопного критерия осуществлялось путем изучения газов из двух массивов с неизвестной степенью рудоносности. Микчандинский интрузив (Норильский участок) попал в область, отвечающую интрузивам со средней рудоносностью, в которых следует ожидать присутствие рассеянных вкрапленных руд. Бинюдинский интрузив (Таймырский участок) на гелий-аргоновой диаграмме размещается в пограничной зоне между областями с разной степенью рудоносности. Для ликвидации возникшей неопределенности были привлечены дополнительные изотопные данные – сведения о распределении величины 34S.

Использование изотопного состава серы позволяет уточнить рудную специализацию интрузивных тел. Успешность такого подхода была продемонстрирована в работах Л. Н. Гриненко. Из гистограммы распределения величины 34S на рис. 5 видно, что сульфиды богатых интрузивов обладают наиболее тяжелой серой (8-14‰) и этим отличаются от других (с некоторым перекрытием). В ряду Норильск-1 – Талнах – Хараелах 34S возрастает от 8‰ до 12,5‰, возможно, отвечая уменьшению вклада мантийной компоненты серы (как и гелия). Диапазоны вариации величины 34S в средних и бедных массивах совпадают; в них сера заметно легче (34S = 0-10‰). Изотопные средние значения по отдельным интрузивам приведены в табл. 1.

В Бинюдинском интрузиве сера одна из наиболее легких (около 2‰). По данным о сере интрузив не может быть отнесён к богатым. Другой малоизученный интрузив – Микчандинский, напротив, характеризуется широким диапазоном 34S = 10,5-14‰, свойственным богатым объектам. Используя совместно данные о сере и благородных газах, можно заключить, что Микчандинский интрузив перспективен на обнаружение вкрапленного оруденения, а перспективы рудоносности Бинюдинского интрузива сомнительны.

Интрузии-сателлиты занимают промежуточное положение на графике (а = 84-87%) между богатыми и средними. Выделение сателлитов промышленно-рудоносных интрузивов обусловлено сходным вещественным составом, морфологией тел, крайне близким положением в пространстве. По данным определения U/Pb-возраста цирконов на приборе SHRIMP-II, обработанным и обобщенным С.А.Сергеевым, возраст магматической кристаллизации у сателлитов и основных интрузивов неразличим: Талнахский - 256±1 млн. лет, Хараелахский - 265±11, Нижнеталнахский - 254±4, Норильск-1 - 251±2, Нижненорильский - 247±6.

Таким образом, представляется, что разделение интрузивов Норильской провинции по степени рудоносности, основанное на данных об изотопном составе гелия и аргона, возможно. Эти данные как прогнозные критерии рудоносности интрузивов могут использоваться на самых ранних этапах геологоразведочных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работ выявлен комплексный гелий-аргоновый критерий, направленный на прогнозирование перспектив и масштабов рудоносности ультрамафит-мафитовых интрузивов Норильского района и, возможно, других районов Восточно-Сибирской платформы.

Учитывая данные об изотопном составе гелия и аргона, а также серы, наиболее подходящими представляются концепции формирования промышленно-рудоносных интрузивов, предполагающие активное взаимодействие магматических расплавов, флюидов и пород земной коры.

Участие коровых компонентов во многом определяет степень рудоносности интрузивов Норильского района. Процессы формирования наиболее рудоносных интрузивов осуществляются при максимально интенсивной циркуляции коровых флюидов и открытости магматических систем.

Взаимодействие флюидов с расплавом/породами могло осуществляться как in situ, так и в промежуточных очагах. Эти очаги должны были располагаться в самых верхних горизонтах земной коры, что значительно повышает вероятность обнаружения новых залежей богатых медно-никелевых руд в пределах фланговых зон и более глубоких горизонтов известных рудных полей.

Список публикаций по теме диссертации

  1. Халенёв В. О. Изотопный состав гелия и аргона в палеофлюидах Масловского рудопроявления (Норильско-Таймырский район). Региональная геология и металлогения № 39 Санкт-Петербург, 2009. С. 85–99.
  2. Лохов К. И. Изотопные геохронологические и геохи-мические критерии рудоносности расслоенных интрузий норильской группы / Лохов К. И., Прасолов Э. М., Пушкарев Ю. Д., Капитонов И. Н., Богомолов Е.С., Шевченко С. С., Халенёв В. О., Сергеев С. А. // Тез. докл. Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии, Санкт-Петербург, 2009. С. 337–340
  3. Халенёв В. О. Связь степени рудоносности интрузивных комплексов Норильско-Таймырского региона с изотопным составом гелия и аргона. // Тез. докл. I-ая Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная памяти академика А. П. Карпинского. Санкт-Петербург, 2009. С. 526–527
  4. Prasolov E. M. Isotopic (He, Ar, S) and age (U/Pb -SHRIMP) characteristics of ores and rocks of unique Cu-Ni-PGE deposits in Norilsk area. N EAST Siberia, / Prasolov E. M., Khalenev V. O., Sergeev S. A., Gruzdov K. A., Prilepskiy E. B. 4th International SHRIMP Workshop Saint-Petersburg 2008. С. 01220P
  5. Prasolov E. M. Noble gases isotopic features of mafic intrusions (Taimyr-Norilsk area) as the indicator of Cu-Ni-PGE ore accumulation scale. / Prasolov E. M., Khalenev V. O., Gruzdov K. A., Sergeev S. A. 33 IGC, MPC01220P, Oslo, 2008, 6-14 August.
  6. Халенёв В. О. Перспективы использования изотопов благородных газов для дифференциации интрузий Норильского района по их рудоносности. / Халенёв В. О., Прасолов Э. М., Петров О. В.,. Груздов К. А, Лохов К. И., Сергеев С. А. // Тез. докл. XVIII Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А. П. Виноградова, Москва, 2007. С. 278
  7. Prasolov E. M. Abilities of isotopic geochemistry of rare gas for differentiation of intrusions of the Norilsk area according to their ore bearing. / Prasolov E. M., Gruzdov K. A., Lokhov K. I., Zavileisky D. I., Khalenev V. O., Malitch K.N., Sergeev S. A. // 7th international symposium on applied isotope geochemistry (AIG 7) Republic of South Africa, Stellenbosch, 2007. P.114


Pages:     | 1 ||
 





 
© 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.