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 ||

Арсентьевский габбро-сиенитовый массив: состав, петрология и рудоносность (западное забайкалье)

-- [ Страница 3 ] --

Полевые наблюдения, петрографические и минералого-геохимические данные, приведённые в предыдущих разделах, позволяют заключить, что формирование Арсентьевского массива произошло в результате последовательного внедрения двух различных по составу порций магмы и их последующей кристаллизации в интрузивной камере. Для реконструкции условий формирования пород был использован программный комплекс COMAGMAT-3.65 (Ariskin, 2002), в сочетании с традиционными методами, основанными на анализе петрохимических диаграмм. В качестве состава исходного расплава для моделирования кристаллизации был принят средневзвешенный состав пород расслоенной серии (SiO2 44.91, TiO2 2.20, Al2O3 18.0, FeOобщ 12.35, MnO 0.16, MgO 5.36, CaO 10.68, Na2O 3.41, K2O 0.65, P2O5 1.29, в мас.%). Наилучшая сходимость составов реальных пород с расчетными достигается при фугитивности кислорода соответствующая буферу QFM, содержании воды в расплаве равным 0,5 % и глубине становления массива с давлением порядка 3 кбар. И хотя на вариационных диаграммах, отражающих составы остаточных расплавов, отмечается занижение модельных содержаний калия, в целом в процесссе кристаллизации происходит накопление кремния (SiO2 до 49 мас. %) и щелочей (Na2O+K2O до 7,8 мас. %), что подтверждает версию о формировании габброидов, монцодиоритов и сиенитов I фазы массива при фракционировании единого исходного расплава.

Глава 5. Минералого-геохимическая характеристика титаномагнетит-ильменитовых руд.

Петрографические разновидности основных пород Арсентьевского массива, несущие повышенную концентрацию титаномагнетита, ильменита, магнетита и в некоторых случаях апатита, рассматриваются как комплексные железотитановые руды и фосфор-железотитановая минерализация. Кроме того в габброидной части массива наблюдаются тела сплошных железотитановых руд, которые, как правило, находятся в ореоле вкрапленных руд. Эти разновидности руд различаются между собой не только по условиям локализации, но и по минеральному и химическому составам.

5.1 Классификация руд

На Арсентьевском массиве нами выделены два типа руд: син- и эпигенетические руды (табл. 1). По количественному содержанию магнетита и ильменита сингенетические руды делятся на рассеянно-вкрапленные и густовкрапленные руды:

Сингенетический тип:

Рассеянно-вкрапленные руды характеризуется содержанием Fe-Ti окисно-рудных минералов до 10%. Этот тип минерализации является характерным для оливиновых и нормальных габброидов. Рудные минералы, представленные магнетитом и ильменитом в этих породах, как правило, образуют сидеронитовую вкрапленность, которая выполняет промежутки между зернами силикатов. Следует отметить тесную ассоциацию титаномагнетита с апатитом. Количество рудных минералов в густовкрапленных рудах достигает 40 об. %. По минеральному составу эти руды делятся на титаномагнетит-ильменитовые и апатит-титаномагнетит-ильменитовые. В последних содержание апатита доходит до 10-15 об.%. Кроме магнетита, ильменита и апатита, вкрапленные руды слагаются переменным количеством оливина, пироксена и плагиоклаза. Встречаются амфиболы и биотит. В незначительном количестве во вкрапленных апатит-титаномагнетит-ильменитовых рудах присутствуют сульфиды и шпинель, содержание которой значительно ниже, чем в сплошных рудах.

Эпигенетический тип:

К этому типу относятся массивные (сплошные) руды. Наибольшим распространением эти руды пользуются в расслоенной серии в северной и северо-восточной части массива (см. рис. 2). Преобладающими формами рудных тел являются линзовидная и жилообразная, реже наблюдаются изометричная или угловатая с многочисленными апофизами. Длина их по простиранию колеблется от

Таблица 1

Классификация титаномагнетит-ильменитовых и апатит-титаномагнетит-ильменитовых руд Арсентьевского месторождения

Тип Основные признаки Сингенетический Эпигенетический
Характер оруденения I. Рассеянно-вкрапленный II. Густовкрапленный III. Массивный (сплошной)
Минеральная разновидность руд Титаномагнетит-ильменитовые Титаномагнетит-ильменитовые Апатит-титаномагнетит-ильменитовые Титаномагнетит-ильменитовые
Вмещающие породы Габбро, керсутитовое габбро, пироксениты
Форма и размер рудных тел Крупные, средние и мелкие пластообразные, линзовидные. Слагают линейно вытянутые зоны, которые следуют общей кольцевой структуре массива Средние и мелкие пластообразные, линзовидные и жильные
Количество рудных минералов (в об. %) <20 обычно 5-10 20-40 70-90
Минеральный состав руд (в об. %) Окислы Сульфиды Нерудные 5-20 1-2 60-80 30-75 до 3 60-80 75-90 до 10 5-10
Ведущие нерудные минералы Оливин, пироксен (авгит, пижонит) и плагиоклаз. Встречаются амфибол (керсутит) и биотит Плагиоклаз, пироксен, керсутит
Апатит
Преобладающие текстуры Вкрапленная, прожилково-вкрапленная, гнездовая, полосчатая Массивная, реже пятнистая
Преобладающие структуры Средне- и мелкозернистая, сидеронитовая, структуры распада твердых растворов (эмульсионная, пластинчатая, решетчатая) Преимущественно мелкозернистая, структуры распада твердых растворов (пластинчатая, решетчатая)

нескольких метров до десятков метров, не превышая 50-60 м. Мощность изменяется от десятков см до 3-10 м. Они представляют промышленный интерес. Минеральный состав сплошных руд довольно однообразен. Они на 70-90 % представлены агрегатом магнетита, титаномагнетита и ильменита. Магнетит несколько преобладает (иногда в 2-3 раза) над ильменитом. По сравнению с вмещающими их вкрапленными рудами зерна рудных минералов здесь более крупные (до 3-5 мм). В незначительных количествах в рудах присутствуют сульфиды (пирит, пирротин, халькопирит, марказит и пентландит), которые обычно образуют отдельные мелкие зерна и, реже, их агрегаты. Характерной особенностью сплошных руд является повышенное содержание шпинели, количество которой в отдельных образцах достигает 10-30 %. В сплошной массе рудного вещества наблюдаются включения силикатных минералов (плагиоклаз, пироксен, керсутит).

5.2 Минеральный состав руд

Рудные минералы пользуются широким распространением во всех типах оруденения. Они относятся к двум классам: окисные минералы и сульфиды. Главными

рудными компонентами являются Fe-Ti окисно-рудные минералы, сульфиды играют резко подчиненную роль.

Ильменит в сингенетических рудах наблюдается в виде: отдельных анизотропных зерен. Он представлен зернами с различной степенью идиоморфизма размером 0,2х0,3

мм, 3х3 мм, обычно около 1 мм. В более крупных зернах ильменита заметно полисинтетическое двойникование и иногда видны тонкие (около 0,001 мм) вростки ге­матита, ориентированные параллельно спайности в ильмените. Свободный ильменит в густовкрапленных апатит-титаномагнетитовых рудах часто содержит включения апатита и очень редко сульфидов. Ильменит в структуре распада твердого раствора пользуется очень широким распространением в массивных и густовкрапленных рудах Арсентьевского массива и отличаются большим разнообразием. Наиболее распространены пластинчатая и решетчатая структуры распада. Соотношения в них магнетитовой и ильменитовой состав­ляющих крайне неравномерны. Так, если в массивных рудах это соот­ношение грубо можно оценить как 3 : 1, то в некоторых густовкраплен­ных рудах присутствует почти чистый магнетит, а ильменит в нем представлен единичными тонкими пластинками толщиной 0,001-0,01 мм. В массивных рудах ильменит образует густые решетки распада в магнетите, ориентированные в основном согласно отдельности минерала; толщина отдельных пластинок крайне неравномер­на-от 0,001 до 0,1 мм. Обычно в центральной части зерна пре­обладает очень густая микрорешетчатая структура распада, образованная тонкими, пересекающимися пластиночками ильмени­та. Иногда в центральной части зерна теряется ориентировка ильменитовых пластинок, они сливаются друг с другом, образуются эмульсионная и петельчатая структуры. К периферии зерна плас­тинки становятся толще, а образуемая ими решетка - реже. Менее распространены в массивных рудах грубые прорастания ильменита и магнетита в виде пластин толщиной от 0,3 до 2,0 мм. Эта структура может быть названа грубопластинчатой. Боковые плос­кости выделений ильменита обычно прямолинейны, а торцовые за­зубрены. Иногда выделения ильменита теряют пластинчатую форму, ста­новятся аллотриоморфными, выполняют промежутки между зернами магнетита, проникают внутрь зерен. Такой ильменит выделялся, по-видимому, позднее, чем ильменит тонких эмульсионных включений. Эта структура наиболее характерна для массивных руд, хотя в ка­честве второстепенной она проявляется и во вкрапленных рудах.

Титаномагнетит со структурой распада твердого раствора наиболее распространен в массивных рудах. Обычно присутствует в зернах диаметром до 2-3 мм. В случае замещения титаномагнетита силикатным ма­териалом наиболее подверженным оказывается магнетит. Применение геотермометра (Anderson, Lindsley, 1985) с использо­ванием программы ILMAT (Lepage, 2003) для близ­ких по времени образования ми­неральных пар титаномагнетит-ильменит, позволило определить температуру их кристаллизации (634°С – вкрапленные руды, 620°С - массивные) и летучесть кислорода (-17,43 и -20,34 lgfO соответственно), отвечающим условиям буфера QFM.

Магнетит сингенетических руд встречается в виде: пылевидного маг­нетита, связанного с оливином и с биотитом; тонких (0,01-0,2 мм) прожилков, секущих титаномагнетит и породообразующие минералы; реакционных кайм между ранннее образовавшимся оливином и ромбическим пироксеном. Важнейшей особенностью магнетита массивных руд является обогащенность TiO2, Al2O3, MgO относительно магнетита вкрапленных руд.

В массивных рудах часто отмечается появ­ление зеленой шпинели. Она образует несколько форм: 1 - в зернах диаметром до 0,5 мм, ассоциирую­щей с титаномагнетитом, 2 - приуроченных к краям зерен ильменита, 3 - находящимся на стыке между зернами рудных минералов. Апатит распространен неравномерно, содержание его изменяется в значительных пределах и нередко возрастает настолько, что руды становятся апатит-ильменит-титаномагнетитовые. Содержание фтора в апатите из вкрапленных и густовкрапленных руд достигает 2-3,5 мас.%, в массивных рудах - 1-2 мас.%.

В качестве второстепенного минерала в рудах отмечаются амфибол паргасит-керсутитового ряда (Leake et al., 1997. В амфиболах массивных руд значительно выше содержание Al2O3, Na2O, TiO2 и меньше FeO по сравнению с вкрапленным типом оруденения. Плагиоклаз в сплошных рудах зональный, что указывает на более быстрое остывание массивных руд относительно вкрапленных. Зональность определяется по содержанию Sr: от края к центру количество Sr уменьшается. В биотитах сплошных руд значительно меньше FeO и, соответственно, больше MgO, TiO2, Na2O, чем во вкрапленных рудах.

5.3 Химический состав руд

По содержанию P2O5 густовкрапленные руды разделились на низко фосфорные (0,22-1 мас.%) и высоко фосфорные (1-3,44 мас.%). Для высокофосфорных руд характерна прямая зависимость между TiO2 и P2O5 (рис. 6). Массивные руды содержат TiO2 – 12,73-16,5 мас.%, Fe2O3 – 37,1 - 42 мас.%, FeO – 21,1-26 мас.%, P2O5 0,06 – 0,21 мас.%. Содержание Al2O3 во вкрапленных рудах значительно выше (13-22 мас. %), чем в массивных рудах (5,4-6,7 мас.%). Массивные руды имеют следующие геохимические особенности: повышенные содержания V (от 1400 до 1600 г/т), Zn (от 200 до 500 г/т) и Co (от 73 до 112 г/т); низкие концентрации Cr (от 21 до 36 г/т), Ni (содержание которого на уровне чувствительности анализа) и Sr (от 60 до 210 г/т). В сингенетических рудах отмечаются более низкие содержания V: от 94 до 270 г/т во




Рис. 6. Вариационные диаграммы состава руд Арсентьевского массива. 1 – вкрапленные, 2 – густовкрапленные, 3 – массивные.

вкрапленных, 520 – 550 г/т - в густовкрапленных. Zn от 83 до 110 г/т соответственно. В них Cr и Ni также присутствует в небольших количествах (Cr –25 - 140 г/т и Ni 15 - 26 г/т). На графиках соотношения петрогенных элементов и элементов-примесей (см. рис. 6) хорошо видно, что син- и эпигенетические руды образуют обособленные поля без промежуточных разностей.

5.4. О генезисе титаномагнетит-ильменитового оруденения

Изложенный в работе материал только в небольшой мере отражает сложность проблемы рудоносности моностойского комплекса. Отношение оруденения к магматизму показывает, что главным в проблеме рудообразования являются не источники рудных металлов, а механизмы их избирательной концентрации в магматических системах. В эффективном выражении они возникают только в условиях, в которых обычное развитие магматизма осложняется эффектами жидкостной несмесимости с обособлением от силикатных расплавов оксидных фаз (Маракушев, Безмен, 1992). Сингенетические руды образовались совместно с габброидной расслоенной серией массива при кристаллизации высокотитанистого силикатного расплава. Формирование эпигенетических руд связано с процессами ликвации, возможно, в промежуточной магматической камере и последующей инъекцией рудного расплава в ослабленные зоны застывающего плутона (рис. 7).

 Схематическая модель эволюции магмы и образования массивных руд в-17

Рис. 7. Схематическая модель эволюции магмы и образования массивных руд в Арсентьевском массиве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В формировании Арсентьевского массива участвуют две разновидности сиенитов. Первые (Na2O+K2O=9, Na2O/K2O=1,2, al'=2,1, низкие содержания SiO2 и повышенные - FeO*, TiO2, Ba, Zr, Rb = 58-100 г/т, Sr = 800-1300 г/т, 87Sr/86Sr = 0,70518) являются самимми поздними дифференциатами субщелочной базальтоидной магмы. Вторые (Na2O+K2O=11,7, Na2O/K2O=0,96, al'=5,8, Rb = 20-60 г/т, Sr = 90-320 г/т, 87Sr/86Sr = 0,70553) являются самостоятельной фазой и представляют собой щелочно-полевошпатовые сиениты.

Массив является малоглубинным (3-5 кбар) расслоенным двуфазным плутоном пермь-триасового возраста (I фаза – 279,5±2,0 млн. лет, U-Pb метод, II фаза - 238±22 млн. лет, Rb-Sr метод).

Модельные расчеты показали, что породы расслоенной серии массива образовались в результате кристаллизационной дифференциации из расплава, по составу отвечающего субщелочному базальту. Формирование сиенитов первой фазы происходило из остаточных расплавов, образовавшихся в процессе кристаллизационной дифференциации того же состава в глубинной магматической камере.

Титаномагнетит-ильменитовое оруденение пространственно и генетически связано с габброидами массива.

В дифференцированных габброидах массива развито два генетических типа оруденения: сингенетическое (TiO2 3,5 –7,8 мас. %, FeO* до 45 мас. %, содержание ульвошпинелевого минала в магнетитах до 1 мол. %) и эпигенетическое (TiO2 12,73-16,5 мас. %, FeO* 58,2-68,7 мас. %, содержание ульвошпинелевого минала в магнетитах 15-18 мол. %). По химическому составу руды массива относятся к железо-титан-ванадиевым.

Вкрапленные руды образовались совместно с габброидной расслоенной серией массива. Формирование эпигенетических руд связано с процессами ликвации в "промежуточной" магматической камере и последующей инъекцией рудного расплава в ослабленные зоны застывающего плутона.

Список основных публикаций по теме диссертации:

  1. Badmatsyrenova R.A., Orsoev D.A. Geochemical features of titanomagnetite-ilmenite mineralization in the Arsentyev massif (Transbaikalia)//Geochimica et Cosmochimica Acta. 2003. V.67. №18 (S1). P. A31.
  2. Бадмацыренова Р.А., Орсоев Д.А. Породообразующие ассоциации Арсентьевского габбро-сиенитового массива (Западное Забайкалье)//«Геохимия магматических пород». Труды XXI Всерос.семинара по геохимии магм.пород, 3-5 сентября 2003г., ГИ КНЦ РАН – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра. 2003. С. 25-26.
  3. Бадмацыренова Р.А., Орсоев Д.А. Моделирование физико-химических условий формирования расслоенной серии Арсентьевского массива // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований. Сборник избранных трудов научно-технической конференции. Вып. 4. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. С. 175-178.
  4. Badmatsyrenova R.A., Orsoev D.A. Genesis of titanomagnetite-ilmenite ores with apatite, Arsentyev massif, Transbaikalia // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2004. V 68. N 11. Suppl. 1. А 655. 5.4. Р13.
  5. Badmatsyrenova R.A., Orsoev D.A. Computer simulation of titanomagnetite-ilmenite mineralization formation, Arsentyev massif, Transbaikalia, Russia // 32nd Int. Geol. Congr. Italy. 2004. Abs. V. 1. A. 100-17. P. 474.
  6. R. Badmatsyrenova, D. Orsoev Origin of titanomagnetite-ilmenite mineralization, Arsentyev gabbro-syenite massif, Transbaikalia, Russia // Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. Proceedings of the Eighth Biennial SGA Meeting Beijing, China. 2005. 7-1.
  7. Бадмацыренова Р.А., Орсоев Д.А., Мехоношин А.С., Посохов В.Ф. Габбро-сиенитовые ассоциации – индикаторы пермь-триасового постколлизионного магматизма ЦАСП // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 4. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2006. Т. 1. C. 25-28.
  8. Бадмацыренова Р.А., Бадмацыренов М.В. Титаномагнетит-ильменитовое оруденение Арсентьевского габбро-сиенитового массива, Западное Забайкалье // Вестник Бурятского университета. Серия 3. География, геология. Вып. 7. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2006. C. 209-214.
  9. R. A. Badmatsyrenova Arsentyev gabbro-syenite massif: New geochemical and isotopic data // Geochem Cosmoch Acta. 2009. V. 73. S. 1. P. 68.
  10. Кислов Е.В., Гусев Ю.П., Орсоев Д.А., Бадмацыренова Р.А. Титаноносность Западного Забайкалья // Руды и металлы. 2009. № 4. С 3-12.
  11. Р.А. Бадмацыренова, М.В. Бадмацыренов Источники базитового магматизма Западного Забайкалья в позднем палеозое по геохимическим и изотопным данным // Геология и геофизика, в печати.
  12. Р.А. Бадмацыренова, Д.А. Орсоев, М.В. Бадмацыренов, С.В. Канакин Титаномагнетит-ильменитовое оруденение Арсентьевского габбро-сиенитового массива Западного Забайкалья, Россия // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской Академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений, в печати.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.