Геология и структурные факторы локализации Уральских месторождений изумрудов в слюдитах
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Геология, поиски и разведка месторождений благородных металлов, 269.46kb.
- Маджид Мохаммад Махави геологическое обоснование комплексного освоения углеводородных, 209.93kb.
- Комплекс методических материалов основной образовательной программы подготовки магистров, 1690.95kb.
- Руководство поможет студентам специальности 0101 «Геология и разведка месторождений, 576.72kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины фтпу 1-21/01 утверждаю, 147.19kb.
- 25. 00. 12 Геология, поиски и разведка горючих ископаемых, 11.81kb.
- Учебное пособие Издательство тпу томск 2006, 2624.3kb.
- Российский Университет Дружбы Народов Инженерный факультет, кафедра месторождений полезных, 60.77kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю, 1311.97kb.
- Программа семинара «капитальный ремонт скважин», 53.5kb.
1 2
На правах рукописи
Рудаков Анатолий Иванович
Геология и структурные факторы локализации Уральских месторождений изумрудов в слюдитах
Специальность 25.00.11 – «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого–минералогических наук
Екатеринбург–2007
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Томский государственный университет»
Научный руководитель – Татьянин Геннадий Михайлович,
кандидат геолого-минералогических наук, доцент
Официальные оппоненты:
Емлин Эдуард Федорович, доктор геолого-минералогических наук, профессор
Петров Георгий Аскольдович, кандидат геолого-минералогических наук
Ведущая организация – Институт геологии и геохимии УрО РАН
Защита состоится 22 марта 2007 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу:
620144, г. Екатеринбург, ГСП-126, ул. Куйбышева, 30
III учебное здание, ауд. 3324
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»
Автореферат разослан 21 февраля 2007 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета 
В.Ф.Рудницкий
Введение
Актуальность работы. Уральские месторождения изумруда составляют уникальный изумрудоносный район, имеющий мировую известность. Несмотря на 175-летний период эксплуатации, они далеко не исчерпаны. Стоимость изумрудов на мировом рынке постоянно растет.
Главной особенностью месторождений изумрудов Уральской изумрудоносной полосы (УИП), влияющей на стоимость геологоразведочных и эксплуатационных работ, является гнездовый характер распределения изумрудов в жильных зонах месторождений, когда в 20 % жильной массы сосредоточено 80 % и более изумрудов.
Изучение структурно–тектонических особенностей месторождений и закономерностей в локализации изумрудного кристаллосырья позволяет выйти на новые знания в области глубинного строения района и месторождений и прийти к новым открытиям на пути увеличения минерально–сырьевой базы драгоценных камней Уральской изумрудоносной полосы, обеспечить локальное структурное прогнозирование участков с повышенным содержанием изумрудов при производстве геологоразведочных и добычных работ.
Цель работы. Исследование геолого–структурных особенностей Уральских месторождений изумрудов в слюдитах для локального прогнозирования гнездовых скоплений изумрудов.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:
- Уточнить структурные позиции и геологическое строение месторождений.
- Изучить морфокинематические особенности изумрудов и бериллов в слюдитах.
- Проанализировать распределение изумрудной минерализации в жильных зонах месторождений.
- Выполнить анализ бериллиеносности пород района УИП.
- Изучить малые структурные формы (сланцеватость, гофрировку, будинаж).
- Исследовать условия нахождения изумрудных гнезд.
Фактический материал. В основу диссертации положены личные наблюдения автора, которые он проводил в процессе геологического изучения Уральских месторождений изумрудов слюдитового типа в составе производственной геологической организации (1979–2002гг), производившей тематические исследования, поисковые работы в Центральном рудном поле и на флангах Изумрудоносной полосы, поисково-оценочные и разведочные работы на проявлениях и месторождениях изумруда. При непосредственном участии автора проведены оценка и разведка трех месторождений – им. Крупской, Черемшанского, Шаг вплоть до утверждения запасов в ЦКЗ Мингео СССР (Роскомнедра). Аналитические исследования выполнены в Центральной лаборатории ПГО «Уралгеология».
Защищаемые положения:
- Особенности геологического строения Уральских месторождений изумрудов, морфологии изумрудов и бериллов в слюдитах, развитие малых структурных форм свидетельствуют о синтектоническом характере изумрудного минерагенеза в процессе пластического течения метаультрамафитов в условиях регионального субширотного горизонтального сжатия.
- Участки высокой концентрации изумрудов (гнезда) образовались в условиях растяжения и падения давления как следствие трансформации региональных напряжений сжатия в локальные обстановки растяжения.
- Исходя из представлений о метаморфогенно–гидротермальном синтектоническом происхождении изумрудоносных слюдитов в процессе пластического течения пород предложены региональные и локальные прогнозно-поисковые признаки и предпосылки изумрудного оруденения.
Научная новизна. Сделан вывод о синтектоническом характере изумрудного минерагенеза в процессе пластического течения пород в условиях горизонтального субширотного сжатия. Установлена локализация гнездовых скоплений изумрудов в обстановках локального растяжения и падения давления. Впервые развивается представление о метаморфогенно–гидротермальном с сопутствующим метасоматозом генезисе Уральских месторождений изумрудов в слюдитах. Предложены региональные и локальные критерии изумрудоносности.
Практическое значение. Результаты исследования позволяют предложить две группы прогнозно–поисковых признаков и предпосылок изумрудного оруденения: региональные и локальные. Региональные признаки и предпосылки изумрудной минерализации при прогнозно–минерагенических построениях позволяют выделить перспективные на выявление месторождений изумрудов изумрудоносные районы. Локальные структурные признаки нацелены на выявление обогащенных изумрудами участков жильных зон месторождений.
Апробация диссертации. Основные положения исследований автора диссертации представлены в восьми окончательных производственных отчетах по поискам, оценке, разведке месторождений изумрудов, по тематическим работам, в докладах: на совещании «Прогнозирование, поиски и оценка месторождений пьезооптического и камнесамоцветного сырья» (Москва, ВИЭМС, 1985 г.); на геологической конференции «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых» (Томск, ТПУ, 2005 г.); на Всероссийской научной конференции «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (Томск, ТГУ, 2005 г.); на второй научной конференции по геммологии (Томск, ТГУ, 2005 г.). По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация объемом 195 страниц состоит из введения, 7 глав, заключения. Включает приложение – реестр изумрудно-берилловых месторождений и проявлений Уральской изумрудоносной полосы. Диссертация содержит 44 рисунка и 13 таблиц.
Благодарности. Автор благодарен Г.М. Татьянину, сделавшему вывод о целесообразности выполнения диссертации, за руководство и советы при работе над ней.
Автор признателен Г.Б. Князеву, В.Н. Огородникову, В.П. Парначеву, В.М. Подобиной, Ю.А. Поленову, А.И. Родыгину, В.Н. Сазонову, П.А. Тишину за профессиональную поддержку.
Содержание диссертации
Глава 1. Краткая история открытия, исследований и современное состояние проблемы
В главе приводятся сведения по истории открытия русских изумрудов и освоения района УИП. В краткой форме изложены основные этапы исследований с момента первой находки изумрудов до наших дней.
Глава 2. Методика работ
Прямые наблюдения выполнены автором в ходе оценки и разведки месторождений изумрудов, которые производились комплексом геологоразведочных работ в следующей последовательности:
- Разбуривание жильной зоны месторождения с поверхности для определения контуров месторождения и уточнения строения зоны по простиранию и на глубину.
- Вскрытие горизонта оценочных (разведочных) работ полевым штреком, пройденным из ствола шахты в лежачем боку жильной зоны в устойчивых породах.
- Изучение строения жильной зоны на горизонте бурением горизонтальных подземных скважин.
- Вскрытие слюдитовых жил ортами.
- Разделение слюдитовых жил по потенциальной продуктивности и выделение обогащенных участков жильной зоны.
- Оценка изумрудоносности перспективных слюдитовых жил рудными штреками из ортов с отбором валовых проб.
В ходе оценки изумрудоносности при отборе валовых проб исследовалось строение слюдитовых жил, кристаллов изумрудов и участков их концентрации. Были изучены структуры будинаж, их морфология, кинематические особенности, взаимоотношение с другими малыми структурными формами, производились замеры длины и ширины как плоскостных, так и объемных форм будин, их группировка по видам пород.
Изучение гофрировки производилось преимущественно при геологическом изучении месторождения им. Крупской. При валовом опробовании фиксировались участки гофрированных слюдитов, изучалась ориентировка шарниров (осей), анализировалась их структурная приуроченность по отношению к будинированным телам перидотитов и диоритов. Элементы залегания слюдитовых жил, погружение штрихов и борозд скольжения, осей малых складок выносились на верхнюю полусферу равноплощадной сетки Шмидта с построением круговых диаграмм. Полевые наблюдения сопровождались систематизацией первичного фактического материала, его обобщением и анализом литературных источников.
Глава 3. Краткий геологический очерк, структура и минерагения УИП
Приводятся сведения по геологическому строению района УИП. Кратко охарактеризованы стратиграфия, магматизм, тектоника и минерагения УИП. В структуре полосы выделены шесть рудных полей.
Глава 4. Геологическая характеристика Уральских месторождений изумруда
Охарактеризованы геолого–структурные особенности локализации месторождений изумруда. Уточнены структурно–тектонические позиции изумрудовмещающих ультрамафитов и строение жильных зон им. Крупской, Свердловского и Черемшанского месторождений. Дана характеристика строения и состава вмещающих пород и жильных тел. Сделан анализ бериллиеносности пород УИП с выводом о накоплении бериллия в породах среднего состава, с которыми структурно связаны изумрудоносные жилы. Охарактеризованы условия залегания, типы, форма и размеры рудных тел. Приведены сведения о минеральном составе слюдитов с кратким описанием наиболее распространенных минералов.
Глава 5. Структурные факторы локализации изумрудного оруденения
Исследованы морфокинематические особенности бериллов и изумрудов в слюдитах, сделан вывод об их интратектоническом росте в процессе пластического течения вмещающих пород. Показан крайне неравномерный, гнездовый характер распределения изумрудов в жильных зонах месторождений. Установлена приуроченность высокопродуктивных на изумруд рудных тел к структурным зонам сплющивания. Изучены малые структурные формы месторождений изумрудов. Детально исследована морфология плоскостных и объемных форм структур будинаж. Выделены три типа структурных обстановок, благоприятных для локализации гнездовых скоплений изумрудов.
Глава 6. Генетические особенности формирования месторождений изумруда
Сделан анализ гипотез о генезисе изумрудоносных слюдитов и изумрудов. Развивается представление автора на их формирование в процессе синтектонического пластического течения метаультрамафитов, рассматриваемое как метаморфогенно-гидротермальное с сопутствующим метасоматозом.
Глава 7 Прогноз изумрудоносности
В зависимости от масштабов проявления предлагаются две группы прогнозно-поисковых признаков – региональные и локальные.
Основным принципом регионального прогнозирования изумрудоносных районов предлагается выделение минерализованных бериллием площадей (объемов) недр, сложенных породами черносланцевой и офиолитовой формаций.
Вторым региональным прогнозно–поисковым признаком месторождений слюдитового типа в ультрамафитах являются зоны смятия, развивающиеся на границах крупных геосегментов земной коры, в пределах которых фиксируются породы офиолитовой ассоциации с повышенными содержаниями бериллия.
Признаками оруденения при локальном прогнозировании являются минералогические, геофизические, геохимические и структурные.