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 |

Минерагеническая эволюция постколлизионных кварцевых жил (мурзинско-адуйский микроконтинент, средний урал)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

СТАРИЦЫНА Ирина Анатольевна

МИНЕРАГЕНИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ

ПОСТКОЛЛИЗИОННЫХ КВАРЦЕВЫХ ЖИЛ

(МУРЗИНСКО-АДУЙСКИЙ МИКРОКОНТИНЕНТ, СРЕДНИЙ УРАЛ)

25.00.11 – «Геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых,

минерагения»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург – 2007

Работа выполнена в ГОУ ВПО

«Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель доктор геолого-минералогических

наук, профессор Емлин Эдуард Фёдорович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Сазонов Владимир Николаевич

кандидат геолого-минералогических

наук Савельева Клара Павловна

Ведущая организация Институт минералогии УрО РАН (г. Миасс)

Защита состоится 1 марта 2007 года в 14-00 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» в аудитории № 3324 по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул., Куйбышева, 30,

ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке

Уральского государственного горного университета

Автореферат диссертации разослан 26 января 2007 года

Учёный секретарь В.Ф. Рудницкий

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется всё возрастающей потребностью общества и современной промышленности как в традиционных, так и в новых видах ювелирного, поделочного и цветного камня. Обосновывая формационное единство кварцевых жил - источников горного хрусталя, аметиста, цитрина, переливта и декоративных брекчий, автор предлагает научную основу для системы поисков и разведки комплексных видов сырья, связанных с жилами изучаемой формации.

Состояние проблемы. Практическое освоение постколлизионных кварцевых жил началось с коренных выходов и россыпей шайтанского переливта, обнаруженных в 1797 году бергмейстером А.В. Раздеришиным. Жилы эти были потеряны, и в 1932 году Г.Н. Вертушков оценивал прогнозные запасы главным образом элювиальных россыпей переливта. И только в 1960 году А.В. Глазковым вновь обнаружены коренные источники россыпи переливта (Емлин и др., 2002). Несмотря на то, что жилы, послужившие объектом исследования, известны более двух веков, они не были вовлечены в научный анализ, и подробное описание их в литературе отсутствует. Исключением является работа Т.А. Глазовой и Д.П. Григорьева (1984). Поэтому представленные в диссертации описания и генетическая интерпретация текстур жильных агрегатов представляют определенную новизну. В развитии идей онтогении индивидов и агрегатов большое значение имеют работы Г.Г. Леммлейна (1973), Д.П. Григорьева «Онтогения минералов» (1961), А.А. Жабина «Онтогения минералов. Агрегаты» (1975), В.А. Попова «Практическая кристалломорфология минералов» (1984), А.В. Осинского (1976), Ю.М. Дымкова (1985), А.А. Кораго (1988).

Коллектив кафедры минералогии Уральского государственного горного университета проводил минералогическое картирование жильных полей Среднего и Южного Урала (Вертушков, Соколов, Якшин, 1969). Увлечённые идеей о ведущей роли гранулированного кварца в решении проблемы кварцевого сырья для плавки особо чистых монокомпонентных стекол сотрудники кафедры минералогии провели исследования метаструктур индивидов (ряд «пластическая деформация рекристаллизация») (Синкевич, 1965; Суставов, 1965; Емлин, 1969), а текстуры роста оставались за пределами детального изучения. Начиная с 1992 года сотрудники кафедры минералогии, петрографии и геохимии реализуют проект «Самоцветная полоса Урала» (Емлин и др., 2002). Цель этого проекта - интеграция учебной и исследовательской работы. Объекты Самоцветной полосы Урала вовлекаются в качестве эмпирической основы Уральской минералогической школы. На кафедре было выполнено более 20 курсовых и дипломных работ, в результате разработки которых собрана представительная коллекция, отражающая текстурное разнообразие жил изучаемой формации (Шмелёв, 1997; Гредюшко, 2002). Автор принимает участие в этих работах с 1999 года, уделяя главное внимание эволюции кварцевых жил на базе онтогенических методов применительно к индивидам и агрегатам.

Исследование самой поздней на Урале жильной кварцевой минерализации является продолжением традиций известной уральской минералогической школы, основанной профессором Г.Н. Вертушковым, который так много сделал для разработки и внедрения в практику методов прикладной минералогии кварца.

Идея работы. Единая формация постколлизионных кварцевых жил представляет собой сложную иерархию систем. Минеральный индивид находится на начальном уровне этой иерархии и входит в качестве подсистемы в структуру агрегата. Агрегат может быть представлен как подсистема сложного жильного образования, причем каждая жила, в свою очередь, рассматривается как подсистема в структуре жильного поля, а жильные поля объединяются в формацию. Следуя геогенетическому закону Д.В. Рундквиста (1970), индивид в редуцированном виде отражает этапы формирования агрегата, агрегат - жилы, а система жил - формации в целом. Поэтому последовательный онтогенический анализ агрегатов позволяет выявить фрагменты эволюции кварцевых жил и, более того, установить генетическое единство, на первый взгляд, таких различных образований, как переливт и друзовый кварц, расщеплённые индивиды и колломорфные текстуры, сферолиты и субидиоморфные агрегаты кварца (известные под названием «фарфоровидный кварц» (Глазова, 1985)). В результате в первом приближении возможно представить основные черты минерагенической эволюции постколлизионных кварцевых жил Мурзинско-Адуйского микроконтинента (Краснобаев и др., 2005).

Цель работы: выявление основных признаков новой формации постколлизионных кварцевых жил, исследование и онтогенический анализ типоморфных жильных агрегатов, оценка направлений комплексного использования постколлизионных кварцевых жил.

Основные задачи исследований:

1) Выделение формации постколлизионных жил на основе геологических критериев. 2) Систематизация кварцевых жил на основе текстурных особенностей жильных агрегатов. 3) Выделение типоморфных агрегатов формации постколлизионных кварцевых жил. 4) Оценка перспектив на различные виды комплексного кварцсамоцветного сырья в постколлизионных жилах.

Фактический материал. Тематическая коллекция, содержащая более 100 штуфов, была собрана в течение полевых сезонов 1999 – 2006 г.г., дополнительно задействованы штуфы из коллекции кафедры минералогии, петрографии, геохимии, собранные в течение 1992-2002 г.г. В коллекции представлены штуфы из Шайтанского месторождения, минерализованных зон Придорожной (61 км от Екатеринбурга), Цитриновой, Гематитовой, Аметистовой, Кокардовой, с северо-восточной части Берёзовского жильного поля (Ушаковский карьер), Липовского силикатно-никелевого месторождения.

Методы исследований. Поставленные задачи решались с помощью ставшего уже традиционным онтогенического метода анализа строения агрегатов и комплекса современных методов изучения минерального вещества. В процессе работы были изготовлены специальные препараты: прозрачные пластины, ориентированные шлифы, шлифованные пластины для анализа с помощью импульсной катодолюминесценции, полированные штуфы, специальные шлифы толщиной 0,1 мм без покровного стекла для петроструктурного анализа. Использованы возможности рентгеноструктурного анализа, метод электронной микроскопии, метод импульсной катодолюминесценции, петроструктурный анализ кварцевых агрегатов (ориентировка оптических осей индивидов, границ зерен, включений книжной текстуры); для обработки данных петроструктурного анализа применялась компьютерная программа «Stereo Nett».

В основу метода онтогенического анализа положено несколько принципов:

  1. Реальные кристаллы отражают историю своего развития (Григорьев, 1961).
  2. Реальные минеральные индивиды, в отличие от идеальных, содержат дефекты, возникшие во время роста (зональность, секториальность, границы двойников и субиндивидов, минеральные и газово-жидкие включения, грани свободного роста, индукционные грани), следы последующих хрупких (брекчирование, дробление) и пластических деформаций, проявления полигонизации и рекристаллизации.
  3. История реального индивида записана в виде дефектов.
  4. Каждый реальный агрегат отражает историю своего формирования (основывается на действии онтогенического принципа Д.П. Григорьева (пункт 1)).
  5. Агрегат состоит из индивидов и границ между ними.
  6. Идеальных агрегатов не существует, но в агрегатах, образующихся в стационарных (близких к равновесным) условиях, выражено стремление к состоянию с минимальной внутренней энергией.
    Таким приближением является формирование параллельно-шестоватых агрегатов, увеличение размера индивидов и возрастание доли рациональных смежных границ, в том числе и двойниковых. В этом случае справедлив принцип: «каждый агрегат стремится стать индивидом» (Емлин, 1987).

7. В нестационарных (резко неравновесных) условиях проявляется обратная тенденция, когда единый минеральный индивид накапливает дефекты роста, расщепляется, обеспечивает быструю скорость кристаллизации за счет образования входящих углов на фронте кристаллизации субиндивидов. Таким образом, происходит постепенный переход от индивида к субагрегату, состоящему из расщеплённых субиндивидов, и, наконец, к агрегату, состоящему из индивидов, разделённых большеугловыми границами.

Онтогенические принципы, первоначально сформулированные для минеральных индивидов, в настоящее время экстраполируются на агрегаты. Примером такой экстраполяции служит классификация параллельно-шестоватых агрегатов I–го типа, в которой учитывается потенциальная форма агрегатобразующих кристаллов, предложенная В.А. Поповым (1984).

Научная новизна:

1. Выделена новая для Урала формация постколлизионных кварцевых жил, образование которой обусловлено поздними стадиями развития гидротермальной активности, сопряжённой с развитием гипергенных процессов.

2. Исследованы типоморфные агрегаты постколлизионных жил, с помощью которых восстановлены последовательность и условия минералообразования. В том числе такие параметры минералообразующих систем, как стационарные и нестационарные режимы осаждения и накопления кремнезёма, динамика хрупких деформаций, соотношение скоростей роста индивидов и скорости раскрытия трещин, изменение окислительно-восстановительных условий минералообразования, сопряжение гипогенных и гипергенных процессов. Многие агрегаты, имеющие принципиальное значение для восстановления истории сложных жильных систем, описаны впервые для Мурзинско-Адуйского микроконтинента и даже для Урала. Типоморфные агрегаты постколлизионных жил могут быть использованы для формационно-фациального анализа сложных жильных полей, которые характеризуются сопряжением гидротермальных и гипергенных процессов.

3. Установлено формационное единство месторождений аметиста, переливта, цитрина, горного хрусталя и декоративных брекчий, что может быть использовано при оценке перспектив на указанные виды сырья как в новых, так и в освоенных районах Урала.

Личный вклад. Автор самостоятельно получил основные результаты, составляющие научную новизну и прикладное значение диссертационной работы. Впервые проведено систематическое исследование агрегатов, типоморфных для кварцевых жил постколлизионной формации, и предложена модель их формирования. Проведено исследование работ по генезису и физико-химическим условиям образования кварцевых агрегатов. Однако диссертационная работа, посвящённая онтогении кварцевых жил, является традиционной для кафедры минералогии петрографии и геохимии, и автор, безусловно, опирается на многолетний опыт, накопленный поколениями уральских исследователей кварца.

Практическая значимость работы заключается в расширении перспектив практического использования жил и жильных зон формации постколлизионных кварцевых жил при поисках и их комплексной оценке на различные виды коллекционного и камнесамоцветного сырья, при условии использования поисковых признаков и критериев, предложенных автором.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Уральской минералогической школе - 2002 (Екатеринбург, 2002), на Молодёжной научно-практической конференции, секция «Минералогии» (Екатеринбург, 2003, 2004, 2005, 2006), на международной научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2004, 2005, 2006), на научно-практической конференции «Ювелирное и камнерезное искусство» в Музее истории камнерезного и ювелирного искусства (Екатеринбург, 2004), на IX Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых учёных имени академика М.А. Усова (Томск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения. Объём работы составляет 112 страниц машинописного текста, в том числе 83 рисунка, 5 таблиц, список литературы (92 наименования).

В первой главе дан очерк геологической истории Среднего Урала, особое внимание уделено мезозойской истории и строению Мурзинско-Адуйского микроконтинента.

Вторая глава отведена под краткое описание геологии постколлизионных кварцевых жил, в заключении этой главы выделены типоморфные геологические особенности этой формации.

Третья глава посвящена описанию методов исследования, которые применялись при подготовке диссертационной работы, обозначены направления их использования. Дано описание онтогенического метода анализа агрегатов.

В четвёртой главе даётся краткий обзор современного состояния исследований онтогении кварцевых агрегатов (Д.П. Григорьев, Г.Г. Леммлейн, А.Г. Жабин, В.А. Попов, Э.Ф. Емлин, О.А. Суставов, А.В. Осинский).

В пятой главе рассмотрено строение жил, типоморфными для которых являются сложные агрегаты, брекчии, параллельно-шестоватые агрегаты II-го типа с книжной текстурой, сопряжение друзовых и колломорфных текстур. Исследована онтогения кварцевых агрегатов Шайтанского месторождения и поздних жильных зон Мурзинско-Адуйского микроконтинента (Цитриновая, Гематитовая, Придорожная, Кокардовая), а также единичных жил северо-восточной части Берёзовского месторождения.

В шестой главе приведена физико-химическая интерпретация процесса формирования постколлизионных жил, в течение которого происходило сопряжение гипогенного и гипергенного минералообразования.

Седьмая глава освещает основные направления практического использования формации постколлизионных кварцевых жил. Приводятся поисковые критерии и поисковые признаки, которые рекомендуется применять на различных стадиях оценки месторождений коллекционного и камнесамоцветного сырья.

Благодарности. Автор признателен своему научному руководителю д. г.-м. н., проф. Э.Ф. Емлину за внимание и всестороннюю критику на всех стадиях выполнения работы. Автор искренне благодарен сотрудникам кафедры минералогии, петрографии, геохимии за содействие при выполнении работы и доброжелательное отношение. Весьма полезным было обсуждение отдельных вопросов диссертации с проф., д. г.-м. н. В.А. Поповым, к. г.-м. н. В.И. Поповой (ИМин УрО РАН, г. Миасс), к. г.-м. н. Т.И. Полуэктовой (ТПУ, г. Томск), к. г.-м. н. В.И. Кайновым, к. г.-м. н. О.А. Суставовым (УГГУ). Автор благодарен им за плодотворные дискуссии, консультации, поддержку и ценные замечания. Аналитические работы выполнялись инженером-аналитиком Н.Г. Сапожниковой (рентгеноструктурный анализ, УГГУ), инженером-аналитиком М.В. Калачёвой (лаборатория электронной микроскопии, УГГУ), студентом группы МПГ-02 Клюкиным Ю. И. (импульсная катодолюминесценция, Институт электрофизики УрО РАН). Изготовление шлифов, полированных штуфов и специальных проб для анализа с помощью инфракрасной катодолюминесценции производилось в шлифовальной лаборатории УГГУ, часть шлифов была изготовлена в шлифовальной лаборатории ИГиГ УрО РАН (г. Екатеринбург). Всем им автор выражает свою искреннюю благодарность и признательность.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Первое защищаемое положение. Выделена формация постколлизионных кварцевых жил, которая при сохранении генетической связи с самыми поздними проявлениями гранитного магматизма сопряжена во времени и пространстве с формированием восточноуральского пенеплена и кор выветривания мезозойского возраста. Это сообщество кварцевых жил, объединенных единым временным интервалом образования (200-175 млн. лет), содержит общие черты развития минералообразующих систем, что

отражается в их строении, минеральном составе и минерагении.

Жилы и системы жил, относимые нами к этой формации, установлены в пределах эндо- и экзоконтактов Мурзинско-Адуйского микроконтинента (рис. 1), они приурочены к зонам дробления северо-восточного простирания. Перечень жил, составленный ПО «Уралкварцсамоцветы», включает более 60 объектов (Емлин и др., 2002). К этой формации относятся кварц-переливтовые жилы Шайтанского месторождения и минерализованные зоны Придорожная, Цитриновая, Гематитовая, Аметистовая, Кокардовая. Это самые поздние жильные образования в изученном районе, они часто наложены на более ранние зоны гидротермальной минерализации преимущественно палеозойского возраста.

Для кварцевых агрегатов постколлизионных жил характерны структуры хрупкого разрушения, сопряженного с регенерацией. Они отличаются от более ранних жил отсутствием следов метаморфизма жильного кварца (ни пластической деформации, ни полигонизации, ни рекристаллизации), широко распространенного для кварца ранних рудных жил.

Следует подчеркнуть особенные черты данного семейства жил: 1) единичные жилы не характерны, устанавливаются сложные (из 2-3 и более) жилы; 2) широко развиты полистадийные брекчии, цемент которых представлен друзовым кварцем, переливтом и микрозернистым («фарфоровидным») кварцевым агрегатом; 3) в пределах одной жилы друзовые агрегаты сменяются колломорфными: 4) обычна смена восстановительных условий минералообразования на окислительные; 5) характерно сопряжение гидротермальной аргиллизации вмещающих пород и диккит-кварцевого жильного выполнения.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.