Главная » 2014 » Август » 27 » Скачать Химический типоморфизм и парагенетические типы биотитов Уфалейского метаморфического блока: Средний Урал. Белковская, Яна бесплатно
1:00 AM
Скачать Химический типоморфизм и парагенетические типы биотитов Уфалейского метаморфического блока: Средний Урал. Белковская, Яна бесплатно
Химический типоморфизм и парагенетические типы биотитов Уфалейского метаморфического блока: Средний Урал
Диссертация
Автор: Белковская, Яна Анатольевна
Название: Химический типоморфизм и парагенетические типы биотитов Уфалейского метаморфического блока: Средний Урал
Справка: Белковская, Яна Анатольевна. Химический типоморфизм и парагенетические типы биотитов Уфалейского метаморфического блока : Средний Урал : диссертация кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.05 - Миасс, 2003 - Количество страниц: 180 с. ил Миасс, 2003 180 c. :
Объем: 180 стр.
Информация: Миасс, 2003
Содержание:
Глава 1 Геологическое строение Уфалейского метаморфического блока
11 История геологической изученности
12 Геологическое строение Уфалейского метаморфического блока
121 Указарская пластина
122 Егустинская пластина
123 Куртинская пластина
Глава 2 Общие сведения по петрографии главных типов горных пород Уфа- лейского метаморфического блока
21 Краткий обзор предыдущих исследований
22 Петрографические особенности горных пород указарской пластины
23 Петрографические особенности горных пород егустинской пластины
24 Петрографические особенности горных пород куртинской пластины
241 Эклогит-сланцевая часть куртинской пластины
242 Эклогит-сланцево-мигматитовая часть куртинской пластины
25 Общие особенности петрографического состава пород Уфалейского метаморфического блока
Глава 3 Типохимизм и парагенетические типы железо-магнезиальных слюд из главных типов горных пород Уфалейского метаморфического блока
31 Классификация химического состава железо-магнезиальных триокта- эдрических слюд
32 Отбор доброкачественных анализов
33 Фактический материал работы
34 Железо-магнезиальные слюды нижнепалеозойских (450-400 млнлет) пород
341 Биотит-анниты из пород указарской пластины (плагиоклазиты, из- вестково-щелочные, щелочные и нефелиновые сиениты)
342 Биотиты из теневых-(Са-Ка) и очковых-(Ма-К) мигматитов по ano- габбровым амфиболитам егустинской пластины
343 Биотиты из порфиробластических-(Са-Ма) мигматитов по гранат- мусковит-кварцевым бластомилонитам куртинской пластины
344 Биотиты из очковых-(Ма-К) мигматитов по гранат-мусковит- кварцевым бластомилонитам куртинской пластины
345 Биотиты из плагиогнейсо-гранитов по мигматитам куртинской пла- стины
346 Биотиты из очковых-(Ка-К) мигматитов и гнейсо-гранитов по апоэк- логитовым амфиболитам
347 Биотит-анниты гранитных пегматитов егустинской пластины
35 Железо-магнезиальные слюды среднепалеозойских (330-300 млнлет) пород
351 Флогопит-биотиты карбонатитов
352 Вторичные биотиты в метабазитах егустинской пластины
353 Вторичные биотиты в породах куртинской пластины
3531 Биотиты из апоэклогитовых амфиболитов
3532 Биотиты гранат-мусковит-кварцевых бластомилонитов
354 Биотиты плагиогранодиоритов-плагиогранитов егустинской пласти- ны
36 Биотиты, анниты и анниты-(гп) верхнепалеозойских (270-250 млнлет) известково-щелочных сиенитов, субщелочных и щелочных гнейсо-гранитов
37 Парагенетические типы железо-магнезиальных слюд Уфалейского ме- таморфического блока
371 Нижнепалеозойские (450-400 млн лет) "сиенитовые" слюды
372 Среднепалеозойские (330-300 млн лет) "карбонатитовые" и "гранит- ные" слюды
373 Верхнепалеозойские (270-250 млн лет) "сиенит-щелочно-гранитные" слюды
374 Общие закономерности изменения химизма основных парагенетиче- ских типов слюд Уфалейского метаморфического блока
375 Фациальная принадлежность коричневых "карбонатитовых" биотитов из пород куртинской пластины
Глава 4 Оптические и рентгеновские характеристики флогопит-аннитов из главных типов горных пород Уфалейского метаморфического блока
41 Оптические характеристики флогопит-аннитов
42 Рентгеновские характеристики флогопит-аннитов
Глава 5 Гидробиотиты У фал ейского метаморфического блока
51 Типохимизм железо-магнезиальных гидрослюд
52 Оптические характеристики гидрослюд
53 Термические характеристики гидрослюд
54 Рентгенографические характеристики гидрослюд
55 Общие сведения о Нижне-Уфалейском проявлении мелкочешуйчатого гидробиотита
56 Региональные биотит-аннитовые метасоматиты древних блоков и щи- TOB и проблема субстрата мелкочешуйчатого вермикулитового сырья
Введение:
Типохимизм породообразующих минералов широко используется для установления условий образований различных типов горных пород и определения формационной принадлежности магматических и метаморфических комплексов, что и привлекает внимание отечественных и зарубежных исследователей. Этому вопросу посвящен ряд фундаментальных монографий, изданных в СССР: по гранатам [127], хлоритам [69], амфиболам [74], пироксенам [53], биотитам [138, 139], ставролитам [140] и вермикулитам [88; 146], а так же сводки по химизму флогопитов и биотитов Украинского Щита [124; 137].Вместе с тем, именно кристаллохимическая специфика отдельных минералов позволяет судить о путях их дальнейших преобразований и возможностях использования в качестве определенных видов минерального сьфья, прежде всего - нерудного.На протяжении ряда лет одной из основных тем Института минералогии УрО РАН является изучение типохимизма породообразующих минералов Урала ["Минералогия и петрография докембрийских блоков Южного и Среднего Урала", Государственный регистрационный номер 01.20.00 01593; "Протолиты в метаморфических блоках ЦентальноУральского поднятия". Государственный регистрационный номер - 01.20.02 02523], составной частью которьж и является выполненная диссертация.В процессе подготовки данной работы автором проведено изучение типохимизма и физических характеристик железо-магнезиальных слюд из основных комплексов горных пород Уфалейского метаморфического блока. Отдельно рассмотрены вопросы минералогии Нижне-Уфалейского проявления мелкочешуйчатого гидробиотита как минерального сырья. В процессе работы бьшо учтено большинство известных материалов по разведке и эксплуатации Булдымского и Потанинского [32; 39; 88; 107; 108] месторождений вермикулита и гидробиотита.При изучении физических свойств концентратов уфалейского гидробиотита был использован опыт технологических испытаний, проведенных в процессе пробной эксплуатации ряда месторождений гидрослюд Западного Приазовья [88], Казахстана и Мугоджар [36].Актуальность работы Триоктаэдрические слюды являются породообразующими минералами разнообразных метаморфитов и магматических горных пород, образующихся в широком диапазоне составов и физико-химических условий. Сбор и систематизация оригинального аналитического материала, обработка его с применением методов математической статистики и парагенетического анализа, выполнена для биотит-аннитовой группы слюд из крупного по размерам геологического объекта - Уфалейского метаморфического блока (1230 км^).Типохимизм этих минералов использован для установления генетической и геохронологической позиций полистадийных и полихронных метаморфитов, что имеет большое значение для познания геологической истории метаморфических комплексов умеренных и высоких давлений. Актуальность настояпгей работы так же определяется необходимостью расширения в пределах Уральского региона сырьевой базы "вспучивающихся" слюд, так как потребность в теплоизоляционных материалах диктуется ростом цен на энергоносители. Запасы эксплуатируемого Потанинского месторождения уже в значительной мере отработаны.Цели и задачи исследований Главной целью работы является кристаллохимическая и геохимическая типизация слюд группы флогопит-аннита, установление их генетической и геохронологической позиций, а так же физических свойств для выявления основных условий обеспечивших последующую вермикулитизацию и образование промышленных скоплений «вспучивающихся» гидрослюд в полифациальном Уфалейском метаморфическом блоке.Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи: - изучение типохимизма, геохимических особенностей, структурных и физических характеристик представительной коллекции триоктаэдрических слюд из всех типов горных пород Уфалейского метаморфического блока; - выделение основных парагенетических типов флогопит-аннитов в полигенных метаморфитах и интрузивных породах Уфалейского метаморфического блока для выявления среди них наиболее перспективных на вермикулитовое сырье; -установление трендов изменения химизма триоктаэдрических слюд, характеризующих щелочные породы и карбонатиты Уфалейского метаморфического блока; - изучение типохимизма и физических характеристик мелкочешуйчатых вермикулитизированных слюд Нижне-Уфалейского проявления; - определение основных параметров вермикулитовых концентратов и первоочередных задач по промышленному освоению Нижне-Уфалейской площади.Научная новизна Впервые для Урала проведено детальное изучение типохимизма, физических и геохимических характеристик триоктаэдрических слюд крупного по размерам геологического объекта - Уфалейского метаморфического блока. С использованием методов фациального анализа определены парагенетические типы слюд, что позволило детализировать их генезис и выявить на этой основе общие закономерности образования крупных скоплений способньгх к вермикулитизации слюд в полигенном субстрате Уфалейского метаморфического блока.Выделен новый тип биотитовых слюдитов, связанных с линейно-трещинными карбонатитами и приведены новые данные по минералогии и физическим свойствам мелкочешуйчатых вермикулитизированных слюд Нижне-Уфалейского проявления гидробиотита.Практическая значимость Установлены критерии, обеспечивающие формирование крупньк скоплений мелкочешуйчатого биотита в метаморфических комплексах умеренных и низких давлений; продукты выветривания таких слюдитов могут создавать промышленные залежи вермикулитового сырья преимущественно в линейных корах выветривания, что должно повысить эффективность соответствующих геологоразведочных работ.Фактический материал и методика исследований Основу диссертационной работы составляют результаты полевых исследований отдельных фрагментов Уфалейского метаморфического блока и результаты выполнения хоз.договорных работ(1990-2000 г.г.) - детальная документация керна разведочных скважин на базах кернохранилищ У фал ейской геологоразведочной партии Челябинской геологоразведочной экспедиции Уральского территориального геологического управления (г.Верхний Уфалей) и Кыштымской геологоразведочной партии №3 (пос. Слюдорудник, Челябинской области) - 1990-1994 г.г. в объеме 10450 п.м., вскрывших центральную и восточную части Уфалейского метаморфического блока. Отобрано 211 точечных и керновых проб (весом 1,5 до 2,0 кг), из которых различными методами обогащения вьщелено 158 мономинеральных фракций триоктаэдрических слюд. Автором так же проведено опробование разведочных горных выработок с целью изучения различных свойств гидробиотита Нижне-Уфалейского проявления.Литий, рубидий и цезий (28 анализов) определены методом пламенной фотометрии в Центральной химической лаборатории ПО 'Уралгеология " аналитиком A . Болковым.При определении минеральных видов слюд использовалась классификация, утвержденная Комиссией по новым минералам [177] и дополнениями к ней [99; 149].Показатели преломления измерены в иммерсионньк жидкостях под микроскопом с точностью ±0.003 в минералогической лаборатории ПО "Уралгеология" (инж. B. П.Петрова, 124 образца; автором, 45 образцов). Контроль определений выполнен в иммерсионных жидкостях, приготовленньгх на основе белого фосфора, с точностью ±0.001 в Институте Электрохимии УрО РАН ст. науч. сотр. канд. хим. наук М.П.Глазыриным (45 образцов). Показатели преломления гидробиотитов измерены в иммерсионных жидкостях для белого света с точностью ±0.002.Кривые ДТА и ДТГ получены на дериватографе системы Ф.Паулик-И.ПауликЛ.Эрдей фирмы МОП (Венгрия) аналитиком Т.С.Корниловой.Определения абсолютного возраста черных слюд выполнено К-Аг-методом в лабораториях геохронологии ПО "Уралгеология" (аналитик А.И.Степанов) и Института Геологии и Геохимии УрО РАН кандидатом геолого-минералогических наук Б.А.Калегановым под руководством докт. геол.-мин. наук А.А.Краснобаева.Защищаемые положения Первое защищаемое положение Впервые для изверженных и метаморфических пород Урала на примере Уфалейского блока установлены отличия по химизму и составу микропримесей разновозрастных парагенетических типов железо-магнезиальных слюд, среди которых выделены: нижнепалеозойские (450-400 млн. лет) "сиенитовые" биотиты (микропримеси Ш, Та, 1г), среднепалеозойские (330-300 млн. лет) "карбонатитовые" биотиттетраферрифлогопиты (микропримеси МЬ, Та, 1г, 8г, Т) и "гранитные" биотиты (микропримеси РЬ, Zn), верхнепалеозойские (270-250 млн. лет) "сиенит-щелочногранитные" биотит-анниты (микропримеси Ш, Та, 2г, Zи, Ы, Р).Второе защищаемое положение Вариации химического состава триоктаэдрических слюд подчиняется двум трендам - нижне-среднепалеозойскому "сиенит-карбонатитовому" и верхнепалеозойскому - "сиенит-щелочно-гранитному", что позволяет выделить объекты потенциально перспективные для поисков вермикулитового сырья. Нижнесреднепалеозойский «сиенит-карбонатипювый» тренд характеризуется изменением состава по истонит-сидерофиллитовой (сучастием титана) и флогопит-аннитовой схемам. Верхнепалеозойский "сиенит-щелочно-гранитный" тренд характеризуется обратной, по отношению к предыдущему, последовательностью изменения состава, что отвечает смене «сиенитового» биотита глиноземистым и титанистым аннитом. В допалеозойских метабазитах и барических бластомилонитах "сиениткарбонатитовые" слюды являются вторичными образованиями, замещающими породообразующие роговые обманки и светлые слюды апогаббровых и апоэклогитовых амфиболитов.Третье защищаемое положение Промышленный интерес представляют линейные коры выветривания, развивающиеся по биотитовым слюдитам, генетически связанным с линейнотрещинными карбонатитами калишпат-кальцитовой фации. Технологические характеристики мелкочешуйчатого гидробиотита Нижне-Уфалейского проявления оказались близки к вермикулитам Потанинского месторождения на Среднем Урале и отвечают требованиям к вермикулитовым концентратам, предъявляемым ГОСТ12865-67.Публикации и апробация работы Результаты исследований, вошедших в диссертационную работу, докладывались на следующих совещаниях: - XI Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья [Миасс: ИМин УрО РАН, 1989], - XII Всесоюзном совещании по металлогении докембрия [Киев: ИГФМ АН УССР, 1990], - Региональном совещании "Минералогия Урала" [Миасс: ИМин УрО РАН, 1990], - Региональном совещании "Геология и минерально-сырьевые ресурсы ЗападноСибирской плиты и ее складчатого обрамления [Тюмень: ТИИ, 1991], - IV Всесоюзном совещании "Минералогия и генезис пегматитов" [Миасс: ИМин УрО РАН, 1991], - Региональном совещании "Минералогия кварца" [Сыктывкар: Коми фил. АН СССР, 1992), Основное содержание диссертации отражено в 13 опубликованных автором самостоятельно или в соавторстве с другими исследователями работах.Структура и объем работы Диссертация, объемом в 180 страниц, состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 65 рисунков, 42 таблицы и четыре тематических приложения. Библиографический список использованной литературы содержит 185 названий, из них 38 зарубежньгх авторов.В первой главе рассматриваются особенности геологического строения Уфалейского метаморфического блока.Во второй главе приведен оригинальный материал по абсолютному возрасту, петрографии и минералогии основных естественно-генетических рядов горных пород, слагающих отдельные тектонические пластины Уфалейского метаморфического блока.Третья глава посвящена детальному изучению типохимизма биотит-аннитов; методами фациального анализа и математической статистики вьщелены основные парагенетические типы и тренды изменения химического состава триоктаэдрических слюд в основных естественно-генетических рядах горных пород Уфалейского метаморфического блока. в четвертой главе рассмотрен и проанализирован фактический материал по оптическим и рентгеновским константам флогопит-аннитов Уфалейского метаморфического блока.В пятой главе приведены данные по физическим характеристикам (оптическим, термическим, дифракционным) гидрослюд Нижне-Уфалейского проявления мелкочешуйчатого гидробиотита, приведены необходимые сведения о качестве слюдяных концентратов и рассмотрены возможные пути их использования.В заключении подведены итоги проведенных исследований и определены возможные пути использования материалов в целях геологического и минералогического картирования.Благодарности Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю членукорреспонденту РАН доктору геолого-минералогических наук Всеволоду Николаевичу Анфилогову, постоянная поддержка, конструктивная критика и ценные советы которого сделали возможньм выполнение настоящей работы.Автор благодарен заведующему лабораторией региональной минералогии Института минералогии УрО РАН кандидату геолого-минералогических наук Е.П.Макагонову за неоценимую помощь во время написания и оформления диссертации.Обсуждение многих спорных вопросов генезиса железо-магнезиальных слюд и промышленной типизации их месторождений проводилось с профессорами докторами геолого-минералогических наук: А.С.Таланцевым (Екатеринбург, Институт Геологии и Геохимии УрО РАН), О.Б.Дудкиным (Апатиты, Институт геологии КФАН СССР), Б.Г.Яковлевым, А.Л.Литвиным и Ю.П.Сорокиным (Киев, ИГФМ АН УССР, СанктПетербургский Горный институт), геологами из различных уральских организаций И.И.Захарченко, П.А.Красильниковым и А.Н.Савичевым.Особую благодарность автор приносит сотрудникам Института минералогии УрО РАН кандидатам геолого-минералогических наук Е.В.Белогуб и В.А.Котлярову, аналитикам Р.Г.Ахмеровой, Г.А.Кориневской, Н.В.Пастуховой, Л.А.Ганеевой, Т.С.Корниловой, заведующему лабораторией геохронологии Института Геологии и Геохимии УрО РАН доктору геолого-минералогических наук А.А.Краснобаеву и кандидату геологоминералогических наук Б.А.Калеганову, заведующему микрозондовой лаборатории кафедры минералогии Санкт-Петербургского Университета А.Р.Нестерову.
