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 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Генезис и минеральные ассоциации золота и платиноидов в месторождениях черносланцевого типа казахстана

-- [ Страница 1 ] --



УДК (553.411.553.491.8): 553.9

На правах рукописи






МАРЧЕНКО Любовь Григорьевна




ГЕНЕЗИС И МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ

золота и платиноидов В месторождениях

«черносланцевого» типа

казахстана

Специальность: 25.00.11 – геология, поиски и разведка

твердых полезных ископаемых; минерагения.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург – 2011

Работа выполнена в Институте геологических наук им. К.И.Сатпаева

Республика Казахстан, город Алматы

Официальные оппоненты:


Ведущая организация:

Защита состоится « »

на заседании диссертационного cовета Д 216.001 01

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Автореферат разослан «____» ____________ 2011г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Бродская Р.Л.













Аннотация

В диссертационной работе поставлена актуальная научная задача, состоящая в совершенствовании знаний по распределению рудных компонентов (золота и платиноидов) в месторождениях «черносланцевого» типа, что определилось значительным развитием золота и платиноидов не только в сульфидах, но и в углеродистом веществе (шунгите), что подтвердилось минералогическими исследованиями разного уровня. Геолого-генетическая модель формирования золоторудных месторождений черносланцевого типа построена с учетом многофакторных критериев: геохимических, флюидогенных (магматогенных), метасоматических восстановленного типа, минералогических по исследованию сульфидов и углеродистого вещества, включенных в равной мере в продуктивную золото-платиноидно-сульфидно-углеродистую минеральную ассоциацию.

Актуальность проблемы. Без достоверного знания распределения рудных компонентов в различных типах минерализации невозможны ни научные прогнозы рудного потенциала объектов, ни, тем более, технологические построения их извлечения и обогащения. Исследования золоторудных месторождений были направлены на познание ключевых генетических вопросов проблемы рудообразования именно на месторождениях «черносланцевого» типа, которые в ближайшей перспективе будут основным промышленным типом на золото и платиноиды.

Цели диссертационной работы.

Основная цель исследований – получение дополнительных знаний по генезису золоторудных месторождений «черносланцевого» типа и по распределению золота, платиноидов и других компонентов в их рудах.

Направление исследований. В связи с этой целью, основными задачами исследований были следующие:

– оценить роль состава вмещающей среды (терригенно-углеродистых формаций), их геохимическую специализацию;

– создать геолого-генетическую модель формирования золоторудных месторождений «черносланцевого» типа, контролируемую следующими факторами: геохимическими, флюидогенными (магматогенными), метасоматическими восстановленного типа;

– определить форму и характер распределения золота и платиноидов в сульфидах и углеродистом веществе;

– разработать дополнительные минералогические критерии формирования этих объектов, на основании изучения состава золото-платиноидной минеральной ассоциации.

Основными объектами исследований были месторождения, локализованные в черных сланцах: в Восточном Казахстане - Бакырчик, Большевик, Васильевское, в Северном Казахстане – Кварцитовые Горки.

Автором изучались различные возрастные уровни развития рудоносных углеродистых формаций, имеющих специфичную металлогеническую специализацию на золото, полиметаллы, редкие элементы и другие.

Методы исследования. В основу диссертации положены материалы автора, собранные в процессе геолого-геохимических, минералогических, минерагенических и микро-наноминералогических исследований во многих районах Казахстана в период с 1976 по 2011 годы по многим проектам и договорным работам в 80-х годах и по государственной программе «Развитие нанонауки и нанотехнологий в Республике Казахстан на 2007-2009 годы», по проекту «Разработать технологии обогащения и извлечения благородных металлов, основанные на определении их состава и форм нахождения на микро- и наноуровне для месторождений Казахстана» и при разработке темы «Изучить на микро- и наноуровне формы нахождения благородных, редких и рассеянных элементов в рудах месторождений «черносланцевого» типа Казахстана и оценить их перспективы на платиноносность» в 2009-2011 годы.

Изучение геохимических особенностей золоторудных формаций, локализованных в черных сланцах, проводилось с использованием большого количества анализов, которые исполнялись в лабораториях КазИМСа, Южно-Казахстанской золоторудной экспедиции (пробирный – 100 проб; спектрозолотометрический – 2500 проб, полуколичественный спектральный – 2500 проб). Изучались рудовмещающие толщи, магматические и метасоматически измененные породы, руды. Использовался атомно-абсорбционный анализ на определение золота и серебра в рудах (200 проб), сульфидах (50 проб), битумоидах (50 проб), твердом углеродистом веществе (50 проб). По этим же пробам проводились контрольные определения содержаний золота и серебра нейтронно-активационным методом (500 проб) в лаборатории Института ядерной физики (г. Ташкент). По магматическим и магматогенным породам многих месторождений золота проведен силикатный анализ (150 проб) в лабораториях КазИМСа и Центрально-химической лаборатории. Проведен битуминологический анализ вмещающих углеродсодержащих пород и руд на содержание битумоидов и твердого углеродистого вещества (> 500 проб), изучены особенности строения жидких битумоидов по ИКС спектрам (20 проб). Элетронномикроскопические исследования минералов (сульфидов и углеродистого вещества) проводились на просвет и в отраженных излучениях (25 проб).

Для обоснования отдельных положений диссертации привлекались опубликованные материалы по различным золоторудным месторождениям других регионов СНГ, дальнего зарубежья и опубликованные данные по экспериментальным исследованиям.

Методика минералогических исследований

Минералогические исследования начинались с изучения шлифов (2000 шт.) и аншлифов (500 шт.) с акцентированием на взаимоотношениях сульфидов с углеродистым веществом. Выделялись концентраты сульфидов и углеродистого вещества с последующим определением их состава и содержания в них золота и серебра. Сульфиды делились по размерным фракциям и особенностям морфологии и состава, затем по всем разновидностям проводились определения содержания золота и серебра. Из сульфидов создавались искусственные аншлифы, в которых методом электронно-зондовой микроскопии определялась морфология золота, серебра и платиноидов. Искусственные аншлифы также создавались по шлихам-концентратам извлечения.

Электронно-микроскопические исследования монопроб сульфидов с разной моноформой размерных фракций кристаллов проводились методом съемки на просвет с применением микродифракции. Образцы сульфидов предварительно растирались и в сухом виде наносились на коллодиевую пленку, выполняющую роль подложки. Съемка производилась на просвечивающем электронном микроскопе ЭМ-125 К (Сумы, Украина), при увеличении до 80 000 (исполнитель Л.В. Комашко),и рентгеноспектрального микроанализа на электрозондовом микроанализаторе Superprobe 733 JEOL Япония (исполнители В.Л.Левин и П.Е. Котельников). Набор межплоскостных расстояний рассматривается по микродифракционным картинам; для сравнения приводятся их стандартные значения, взятые из ASTM по 8 линиям. Некоторые фазы встречаются в разных микродифракционных картинах, некоторые микродифракционные картины содержат 2-3 и более фаз в виде смесей компонентов.

Впервые предлагается научная основа способа извлечения золота и платиноидов из тонкодисперсных руд месторождений «черносланцевого» типа. Этот способ защищен патентом Республики Казахстан (№ 3304, 2003 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработана флюидогенная геолого-генетическая модель формирования высокопродуктивного флюидогенного оруденения золота и платиноидов в специфических терригенно-углеродистых формациях. Главными элементами модели являются:

- геохимическая специфика вмещающих терригенно-углеродистых формаций, заключающаяся не только в повышенных содержаниях рудных элементов, но и в существовании особых форм их нахождения, фиксируемых как корреляционным анализом, так и прямыми аналитическими методами;

- наличие восстановленного углеродистого метасоматоза, проявляющегося в зонах глубинных разломов;

- эксплозивная природа проявления углеродистых флюидизатов и рудоотложения (отражена в разделах 1, 2).

2. На основании комплекса минералого-геохимических исследований установлена специфическая роль не только серы, но и углеродистого вещества антраксолит-шунгитового ряда в формировании промышленно-значимой золото-платиноидно-сульфидно-углеродистой парагенетической ассоциации (отражено в разделах 3,4).

3. Нетрадиционным агентом переноса и накопления благородных металлов в углеродисто-флюидных потоках являются металлофулерены и графеноподобные частицы (отражено в разделе 5).

4. Предложена, защищенная патентом Республики Казахстана, новая технология механохимической активизации извлечения золота и платиноидов из тонкодисперсной золото-платинойдно-сульфидно-углеродистой рудной массы месторождений «черносланцевого» типа, обеспечивающая высокую степень извлечения ценных компонентов и моделирующая фрагменты процессов рудообразования (отражено в разделе 6).

Практическая полезность работы состоит в возможности использования полученных научных результатов и основанных на них критериев рудонакопления и рудолокализации в черных сланцах для более эффективного обоснования региональных и локальных прогнозов, что позволит существенно скорректировать стратегию развития минерально-сырьевой базы, в первую очередь, золотодобывающей отрасли региона и конкретных предприятий. Особенно это касается локальных прогнозов на платиноиды и редкие земли в нетрадиционных объектах «черносланцевого» типа. Знания по распределению полезных компонентов будут способствовать совершенствованию технологических и минерагенических исследований.

Научная новизна

1. Впервые автором разработаны теоретические основы формирования золоторудных месторождений «черносланцевого» типа, определяемые, в основном, флюидогенными и метасоматическими процессами.

2. Впервые на основании применения минералогических исследований разного уровня автором определено распределение золота и платиноидов, не только в сульфидах, но и в углеродистом веществе месторождений «черносланцевого» типа Казахстана, что повышает рудный потенциал этих объектов.

3. Впервые открыты в большом количестве нано- и микроформные минералы золота и платиноидов в сульфидах и углеродистом веществе.

4. Наноформные минералы золота и платиноидов находятся в химически связанном состоянии и заключены в определенные (фуллерено- и графеноподобные) наноструктурированные частицы, играющие ведущую роль в рудонакоплении и переносе рудных компонентов.

Реализация результатов исследований.

В процессе проведения геохимических и минералогических исследований в золоторудных объектах «черносланцевого» типа Бакырчикского, Боко-Васильевского районов и на месторождении Кварцитовые Горки (Северный Казахстан) выявлено дополнительное количество золота, платиноидов и редких земель, развитых как в золотоносных сульфидах, так и в углеродистом веществе. Автор рекомендует применять подобные исследования при оценке золоторудных объектов, в том числе и слабоизученных рудопроявлений, которые могут перейти на иной уровень и стать интересными для использования в промышленности.

апробация работы.

Основное содержание работы изложено в 50 опубликованных (в том числе в соавторстве) статьях и в двух (коллективной и личной) монографиях.

С изложением основных идей диссертации, а также результатов проведенных работ, автор выступала с докладами на международных и республиканских совещаниях и конференциях:

1 – VIII Международный конгресс «Органическая геохимия». Москва, 1977;

2 – Всесоюзный семинар «Углеродистые отложения докембрия, нижнего палеозоя и их рудоносность». Фрунзе, 1978;

3 – Всесоюзное совещание «Рудоносные метасоматические формации Урала». Свердловск, 1978;

4 – V Всесоюзный семинар по вулканогенно-осадочному лито- и рудогенезу. Караганда, 1979;

5 – V Всесоюзное совещание «Литология и осадочная геология докембрия». Алма-Ата, 1981;

6 – Всесоюзное совещание «Геохимия углерода». Москва, 1981;

7 – Международный геологический конгресс. Москва, 1984;

8 – I Всесоюзная конференция по проблеме «Условия образования и закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов». Фрунзе, 1985;

9 – Всесоюзное совещание «Оценка перспектив рудоносности геологических формаций при крупномасштабном геологическом картировании и поисках минерально-геохимическими методами». Ленинград, 1988;

10 – Международная конференция «Проблемы рудных месторождений и повышение эффективности геологоразведочных работ» Ташкент, 2003;

11 – Патент Республики Казахстан № 3304 от 2003 г. «Способ извлечения благородных металлов из сульфидных руд и отходов их переработки». Патентообладатель Л.Г. Марченко.

12 – XXXVII Тектоническое совещание «Эволюция тектонических процессов в истории Земли». Новосибирск, 2004.

13 – Международная конференция «Магматические и метасоматические формации и свя-

занное с ними оруденение». Ташкент, 2005;

14 – Международная научная конференция «Благородные и редкие металлы Сибири и

Дальнего Востока». Иркутск, 2005;

15 – Международная конференция «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых». Томск, 2005;

16 – Международное совещание, посвященное 100-летию со дня рождения академика В.А.Кузнецова. «Актуальные проблемы рудообразования и металлогении». Новосибирск, 2006;

17 – Международная конференция «Современные проблемы геологии и развитие минерально-сырьевой базы Республики Узбекистан». Ташкент, 2007;

18 – Международная конференция «Современные проблемы геологии и разведки полезных ископаемых». Томск, 2010.

Благодарности. В процессе работы автор был окружен дружеской поддержкой сотрудников КазИМСа и ИГН им. К.И. Сатпаева, и хотя судьба разбросала нас по разным предприятиям, автор их помнит и выражает свою признательность и благодарность. К ним относятся В.А. Нарсеев, М.М. Старова, М.С.Рафаилович, И.Л.Фишман, Э.Ю. Сейтмуратова, К.А. Абдрахманов. Автор признателен доктору геол.-мин. наук. Л.А.Мирошниченко, который оказывал большую поддержку при разработке научных исследований. Особую благодарность автор выражает тем, кто апробировал работу: докторам геол.-мин. наук М.С.Рафаиловичу, Х.А. Беспаеву, А.Б. Диарову, Ю.С. Парилову. За безупречную работу и создание карт, рисунков и микрофотографий автор сердечно благодарит Т.В. Гойколову, Л.П. Парфенову, Н.П. Лупареву. За тонкие электронно-микроскопические определения микроформ золота и платиноидов и других элементов автор благодарен Л.В. Комашко, В.Л. Левину и П.Е. Котельникову.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 294 страницы, включая 9 иллюстраций, 31 таблицы и приложения микрофотографий на 35 листах. Список цитированной литературы включает 259 наименования.

Содержание работы.

Работа состоит из шести глав.

Первая глава посвящена рудоносным углеродистым формациям Казахстана, вмещающих различную минерализацию, среди которых выявляются углеродистые формации, имеющие геохимическую специализацию на золото.

Вторая глава посвящена критериям золотоносности месторождений «черносланцевого» типа с предложением модели их формирования

В третьей главе рассматриваются парагенетические ассоциации, где кроме собственных исследований, используется большой объем литературных данных по месторождениям «черносланцевого» типа.

В четвертой главе разбираются особенности строения золота, платиноидов и других металлов и их распределение в золотоносных сульфидах и углеродистом веществе.

В пятой главе рассматривается роль различных наноструктурированных частиц в рудонакоплении и используются литературные данные по свойствам фуллеренов и металлофулеренов.

Шестая глава посвящена созданию научных основ нанотехнологии извлечения полезных компонентов.

1. РУДОНОСНЫЕ УГЛЕРОДИСТЫЕ ФОРМАЦИИ КАЗАХСТАНА

Набор преобладающих парагенезисов пород определил разделение углеродистых формаций на пять типов, развитых в различных геологических условиях: терригенно-углеродистый, карбонатно-терригенно-вулканогенно-углеродистый, карбонатно-углеродистый, вулканогенно-кремнисто-углеродистый, кремнисто-углеродистый. Каждый тип имеет определенную металлогеническую специализацию. Наиболее золотоносными являются терригенно-углеродистая и карбонатно-терригенно-вулканогенно-углеродистая формации. Полиметаллическая нагрузка характерна для карбонатно-углеродистой формации, а редкометалльная, фосфорная, железо-марганцевая, железисто-кварцитовая для вулканогенно-кремнисто-углеродистой и кремнисто-углеродистой формаций.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 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.