Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Типоморфные особенности магнетита из некоторых месторождений и рудопроявлений Юго-Восточной Болгарии

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Типоморфные особенности магнетита из некоторых месторождений и рудопроявлений Юго-Восточной Болгарии"

На правах рукописи

ТИПОМОРФНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МАГНЕТИТА ИЗ НЕКОТОРЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И РУДОПРОЯВЛЕНИЙ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БОЛГАРИИ

Специальность: 04.00.20 - Минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-мпнералогических наук

Сыктывкар -1996

Работа выполнена im каф. Минералогии Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова и и Горно-геологическом уннверентеге им. Св. Ив. Рнлского, Софни(Ьолглрнн).

Научные руководители: доктор геолого-мннералогическнх наук Г.П. Кудрявцева, кандидат геолого-минералогических наук В. Лтанасов.

Официальные ононенты: доктор гсолого-минералогических наук Петровский В.А., Институт геологии Коми ИЦ УрО РАН, г. Сыктывкар кандидат геолого-минералогнчсскнх наук Тарбаев М.Б., Минпромтранс Республики Коми, г. Сыктывкар

Ведущее предприятие: Всероссийский геолог ический институт, Санкт-Петербург

Зашита состоится 7.05.1996 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д.200.21.01 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук в Институте геологии Коми научного центра УрО РАН по адресу: 167610, Сыктыквкар, ул. Первомайская, 54, ауд. 218.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра.

Автореферат разослан ____________„1У% г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геолого-минералогнческнх наук А.Б. Макёёв

Введение

Актуальность работы: Магнетит, один из основных минералов, с которым связаны разработки железорудных месторождений разного генезиса. Он является второстепенным в ряде других месторождении н встречается как акцессорный в различных тинах горных пород. Его морфология, состав, кристаллофизические и кристаллохи.мические параметры, как и парагенстические взаимоотношения,''варьируют в тон или мной степени и могут служить типоморфными критериями, определяющими генетический и формацнопнын тип месторождений. Сопоставление и использование этих параметров является основой для металлогеннческих построений, и оценки

• геохимической специализации магнетитовых и магнетит'содержащих месторождении.

Цель н задачи исследования. Целью работы является детальное изучение и характеристика особенностей морфологии, состава и физических свойств магнетита из месторождений и рудопроявленнн Юго-Восточной Болгарии для

* выявления диагностических признаков и его генетической принадлежности, а также расмотрен вопрос об источнике россыпного магнетита.

Основными задачами работы явились следующие:

1. Выявление закономерностей пространственного размещения н локализации магнетита в рассматриваемых месторождениях и рудопроявлениях на основе результатов оригинальных исследований с

' привлечением литературных данных.

2.Изученне морфологии скарнового и россыпного магнетита как индикатора генезиса этого минерала.

3.Исследование магнитных характеристик магнетита из месторождений разных генетических типов.

4.Выявление особенностей состава и структуры' магнетита разного генезиса. ■

5.Характернстика состава акцессорного магнетита из пород разного генезиса,а также установление тнпоморфных химических критериев.

б.Обобщенне и сопоставление результатов исследований о тнпоморфизме магнетита и решение вопроса об источнике россыпного магнетита. Фактический материал. Материалы для исследовании большей частью были собраны автором за период 1985-1992 г. на територии Юго-Восточной Болгарии. Часть образцов была любезно предоставлена инж. к.г.-м.н. И. Боневым, доц. к.г.-м.н. В. Атанасовым, доц. к.г.-м.н. Сл. Мынковым, инж. Ив. Ламбановым, инж. II. Петровым. Было изучено свыше 500 образцов из 43 месторождений и рудопроявлений, для которых проведены комплексные минералогические исследования. Защищаемые положения:

1. Различия между М^-скарновым магнетитом из участка Крумово, Ямболское, Са-скарновым магнетитом из участка Пропала, Малко •. Тырновекое и россыпным магнетитом могут быть установлены на основании результатов фотогониометрических измерений и изучения микрорельефа поверхностей методом растровой электронной микроскопии.

2. Генетическая принадлежност магнетита может быть определена на. основе сопоставления результатов термомагнитного анализа и данных рентгеноспектралыюго микроанализа. Выявлены критерии выделения пяти различных генетических групп магнетита, каждая из которых характеризуется определенной, отличающейся от других, конфигурацией термомагнитных кривых.

> 3. Критерии степени окисления в ряду магнетит - маггемит - гематит для магнетитов разного генезнса определяются по их рентгенодифракционным картинам. Пониженные значения параметров а0 элементарной ячейки и отсутсвия рефлексов (222), (531) и (622) являются критериями диагностики россыпного магнетита.

4. Сопоставление количества и распределения изоморфных элементов-примесей позволило выявить типоморфные признаки для диагностики' и разграничения магнетита разного генезнса и на основании этого выделить несколько групп интрузивных и эффузивных пород на территории Юго-Восточной Болгарии.

5. Обозначены источники россыпного магнетита в' интервале пляжной полосы Бургас-Ахелой-Поморье в соответствии с их долей участия в формирований россыпей.

Научная новизна работы состоит в следующем: *

а) Впервые на месторождениях и рудопроявлениях Юго-Восточной Болгарии проведены детальные исследования морфологии, состава, магнитных характеристик и структуры магнетита.

б) Совокупность полученных данных позволила обнаружить типоморфные критерии для диагностики и разграничения магнетита по генетической принадлежности. ^ Практическая значимость. Проведенная корреляция физических и химических параметров и детализация типоморфных критериев дает возможность обосновать выделение нескольких групп магнетита из этого региона Болгарии. Комплексное применение этих признаков для каждой группы с учетом конкретной геологической обстановки, позволяет более надежно использовать магнетит как типоморфнын минерал при детальном минералогическом картировании. Выделенные количественные структурные критерии могут иметь диагностическое значение при определении степени окисления магнетита.

Апробация работы н публикации. Часть результатов фотогониометрических исследований магнетита докладывалась на Юбилейной конференции ВМГЩСофия) в Смоляне. Материалы по теме диссертации изложены в 3 печатных работах и 4 рукописных отчетах по госбюджетным и договорным работам.

Работа выполнена на кафедре Минералогии Геологического факультета Московского Государственного Университета им. 'М. В. Ломоносова, под научным руководством донора геолого-минералогических наук Г. П. Кудрявцевой и на кафедре Минералогии и Петрографии Горно-Геологического Университета им. Св. Ив. Рилского(София, Болгария) под руководством

М

кандидата геолого-минералогнческих наук В. Атанасова, которым автор выражает свою глубокую благодарность. Искренную признательность автор приносит к.г.-м.н. В. К. Гаранину, к.г.-м.н. Т. В. Посуховой, к.г.-м.н. Е. В. Васильевой, Д. Г. Газиевой, Д. Варламову, н. с. Ал. Цветанову за оказанную помощь при проведении лабораторных исследований, обработке результатов и оформлении материалов диссертации. В ходе выполнения работы автор пользовался консультациями: к.г.-м.н. И. Бонева, доц. к.г.-м.н. Сл. Мынкова, ннж. Райнова, инж. Нв. Ламбанова, инж. П. Петрова, за что автор выражает им свою глубокую признательность и благодарность.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения и заключения. Обзорная глава "Геологическая характеристика района Юго-Восточной Болгарии и мест опробования" включает оригинальные данные автора на основе микроскопических исследований собранного* материала. Работа содержит 83 стр. машинописного текста, 71 иллюстраций, 20 таблиц. Библиография включает 80 наименований.

Глава 1. Краткий обзор принятых таксонов и понятий при классификации железных руд и месторождений на территории Болгарии В железорудном металлогеннческом районировании Болгарии различаются рудные районы и рудные поля. Районы обособлены на основе их принадлежности к определенной структурной единице или литоформации. Обособлены 4 рудные поля: Кремнковское, Чипровское, Крумовское, Троянское.

Промышленные железные оруденення' Болгарии невелики по масштабом-и подразделяются на следующие генетические типы: магматический, контактово - метасоматический, гидротермальный, вулканогенно-осадочный, осадочно-морской, месторождения зон выветривания, россыпной, метаморфогенный и метаморфизованный. ¿

Глава 2. Методика исследования . Проведены фотогоннометрические исследования 27 монокристаллов и сростков, выполнено 130 рентгеноструктурньк анализов, 25 термомагнитных исследований, 200 рентгеноспектральных микроанализов, изучено около 300 аншлифов и 50 прозрачных шлифов, получено 50 фотографий с помощи РЭМ.

Глава 3. Краткая геологическая характеристика района Юго-Восточной Болгарии и мест опробования Бургаско-Странджанскнй регион географически расположен в восточно -юго-восточной части территории Болгарии. В тектоническом отношении область относится к Восточно Средногорскон структурной зоне и подразделена на две основные морфоструктуры: Сакаро-Странджанский антиклинорий и Бургаскнй синклинорий. Проявление позднемелового магматизма в пределах Восточного Срсдногорня приурочено к этим двум структурам. Позднемеловая вулканогенночкадочная толща Бургаского синклинория имеет мощность около 2-3 тыс. м. Она располагается среди флиша и флишоидных пород кониас-маастрихтского возраста. В петрографическом отношении вулканические породы представлены разновидностями базальтов и андезитов, ■трахибазальтов, латитов, трахитов и большим количеством основных

)

щелочных днфференцнатов. Cneicrp интрузивных пород разнообразен: or оливиновых габбро и пироксенитов до диоритов, моицоиитов, сиенитов, щелочных сиенитов, гранодиоритов и гранитов. Повышенной щелочностью характеризуются дайкооыс породы. В' Сакаро - Странджанском анти-клинории, в отличие от Бургаского синклинория, позднемеловой магматизм представлен преимуществено интрузивной гипабиссальной фацией. Интрузивы с позднемеловым возрастом в Странджанской зоне размещены в линейных поясах и представлены гипабиссальными и субвулканическнми пластообразными телами. Вулканические породы представлены андезитами, базальтами н трахнандезитами.

'Объектами исследования послужили месторождения и рудопроявления на территории Юго-Восточной Болгарии. В схему опробования включены также н некоторые*места вне пределах Бургаско-Странджаиского района.

Глава 4. Исследования морфолопж магнетита

Проведены фотогониометрическне измерения 27 магнетитовых кристаллов н сростков из, месторождения Крумово и Пропада. Размеры кристаллов из месторождения Пропада варьируют от 0,25 до 0,40 мм, а из Крумово - от 2 до 5 мм. Образцы исследованы на параболическом фотогоннометре с одним зеркалом конструкции А.'И. Глазова (1975).

Характеристика фотогномограмм монокристаллов.

Зафиксированные на экране , (сетка Хилтона) рефлексы от монокристаллов магнетита из Крумово указывают на хорошо выраженное октаэдрическое ¿гранение (фиг. 2). Все данные свидетельствуют о наличии некоторой степени кривоогранности. Отсутствие хорошо выраженных кривых на фотогномограммах, соответствующих коническим поверхностям, исключает наличие округлых кристаллов. Распад рефлекса' на группы \. меньших сигналов и относительно широкая, / площадь последних, свидетельствуют о больших угловых разорлентациях. Хорошо выраженная тенденция расхождении рефлексов по направлению к центру проекции, обусловлена наличием элементов рельефа в направлении |110|.

Фотометрировапие кристаллов из Пропада показало следующие особенности, отличающие их от выше описаных:

1.Дополнительно отмечается значительное сосредоточение сигналов возле геометрического центра ромбододекаэдрической грани, а па некоторых фотогномограмм^х устанавливается слегка заметное прерывание сигнала, что указывает на лестничное набороздание октаэдрических граней.

2. Существует хорошо выраженная полоса сигналов от (111) к (110), что указывает на появление грани (hhl), (фиг. За). У некоторых кристаллов зафиксировано продолжение рефлекса за (111) к (110). Эго дает основание предполагать присутствие грани (hko).

Па фиг. За, 36 обособлены зоны |101|, |011], |101|. В табл. 2 приведены параметры вычисленных углов между зонами. Полученные результаты близки к теоретическому значеншо (60°), что указывает на высокую точность измерений. '

ff'

*

lí f -

V'"

ФИГ. 2.

Фотогномоническая проекция октаздрического Mgt из Крумовсх

ФИГ. За. Фотцпюмоническая проекция Mgt из Пропада.

7

Характеристика фотогномограмм сростков.

Изучены две фотогномоничеекие Проекции сростков магнетита из месторождения Крумово (фиг. 4а, 5а). "Размноженные" элементы симметрии показаны па фиг. 46, 56. Стереографические проекции построены с целыо концентрации большого количества симметричных элементов' на малых' площадях. На фиг. 4а рефлексы получены за счет отражения сигнала.от двух граней трех сросшихся октаэдров. Выведенные плоскости срастания между тремя индивидами а 1-2, а 2-3 и а 1-3 Обозначены сплошными линиями (фиг. 46). Чередование элементов симметрии в отдельных блоках указывает на шпинслевыи закон сростания одновременно в .нескольких окгаэдрнческих направлениях. Об этом свидетельствует вычесленный угол (40") между рефлексами 2 и 6 (фиг. 46). Закономерность подчеркивается индексами всех зафиксированных' кристаллических гранен индивидов на общей системе координат (табл. 3).

На фиг. 5а показана фотогномограмма шпинелового двойника. Хорошо оконтуривается плоскость сростания [5 1-2, (фиг. 56). Интерес представляет появление вицинали - грань № 5. При условной индексации она получает рациональные параметры, которые будут более приемлемыми, если допустить, что она принадлежит первому октаэдру (табл. 4). *

Глава 5. Изучение магнитных характеристик и рентгеноструктурные исследования магнетита Глава 5.1. Термомагнитные исследования и сопоставление-с результатами рентгеноспектрального микроанализа

Определение температуры Кюри (0=585° для чистого стехиометрического магнетита) магнетитов осуществлялось методом термомагнитного анализа в слабых магнитных полях. Были проанализированы мономинеральные магнетитовые фракции, отобранные под бинокулярным микроскопом из проб, полученных после магнитной сепарации шлихов и ' протолочных проб. Термомагнитные кривые, показывающие зависимость намзгничености (1/1тах) от температуры, рассмо!рены в отношении трех показателей:

1. Точка Кюри, маркирующая переход ферримагнегнк,- парамагнетик, ■ зависящая от количества изоморфных примесей.

2. Гетерогенность н количество ферримагнитных фаз. „

3. Температура Вервея (Т = -150°С), как точка, фиксирующая переход второго ряда.

Были сняты 25 терм'бмагннтных кривых магнетита из месторождений разных генетических типов. Сопоставление результатов анализа этих кривых по выше описаным показателям с результатами рентгеноспектралыюго микроанализа позволило выявить критерии для выделения пяти различных генетических групп магнетита по данным термомагшггных измерений. Каждая группа характеризуется определенной, отличающейся от других, конфигурацией термомагнитных кривых.

Группа 1. Россыпной магнетит, (фнг. ,6-1). Исследованы 5 проб из участков Солницы, Бургаскою пляжа и Дхёлоя. Но Тк они являются Ть

* у Г

*

1 »ЧГ

г »

- ■ ' Л

-

< \<1<т

л. г Ь * '

** ' к

, „ Л'' , *

ФИГ. 4а. Фотогномоническая проекция сростков из трех М^ кристаллов го (111), Крумово.

ФИГ. 5а. Фотогномоническая проекция шшшелового двойника, Крумово.

/

ФИГ. 36. Проекция зон

<о

ФИГ. 56. Стереографическая проекция .двойника, Крумово

и .

\

Центр зоны Р^.,1 тш У, тш 1, ИШ] СОБ <*С оС

■ А! 29,5 21,8 36 0,49023 60°39

'- 8 . 24.2 • 25

, 0,50564 59°38

- 56 - 1.31 - 56

, Табл. 2. Параметры . вычисленных 'утлеи; между зонами магнетнтового кристалла из Пропала, (от фиг. 306) . •

К: *Х, лот У, пип Р Ч Ишекси

1 44 30,5 1 1 111

2 ' 44.5 - 8' 1 ' -•0.25 414

3 47' - 38 1,07 - 1,25 454

4 - 40 ~2 - 9/'10 1 9.10.10

5 - 31.5 - 14.5 - 3/4 -3/4 . 324

6 -28 -41.5 , -2/3 -4/3

Табл. 3. Индексация граней трех сросшихся ои-аэдрос. Крумосо.

К: 'X, тт У, тт Р . Ч Илдекси

1 46 42 1 , 1 111

2 35 31 8/9 7/9 879

Таблица 4-, Индексация граней шпинелевого дашвка, Крумосо.

магнетитамн, слабо различающимися по содержанию примесей Mg и AI. Отсуствие других максимумов, предшествующих Тк, • указывает на гомогенность ферримагнетик'а. Результаты рентгеноспектралыюго микроанализа потверждают повышенное содержание примесей Ti, AI и Mg. Характерный максимум Вервея не регистрируется, т.е. переход точки электронного упорядочения в изученных образцах осуществляется плавно.

Группа 2. Магнетит из скарновых месторождений, (фиг. 6-2,3). Исследованы магнетиты из участка Пропада, Выршило (участки Свети Константин, Бсич и Дишлика) и рудопроивления Mg-Ca скарнового типа в районе Семь Рылских озер (Рила). Специфической группой но своим термомагнитным показателям являются магнетиты нз Mg-скарнового месторождении Камнлски дол (Ивайловград). Общее для всех перечислених скарновых магнетитов это заниженное содержание примесей (Ti, Mg) вплоть до полного их отсуствия и высокие Тк, достигающие почти точки максимума стехиометрнческого магнетита. Для магнетита этой группы характерно прнсуствие магтемитовой фазы, маркирующейся в области около 380°С. Повышенное содержание Mg в магнетитах из Камилского дола вызывает существенное понижении Тк (549°С), причем в этих магнетитах подобно россыпным не зафиксирован максимум Вервея.

Группа 3. Акцессорный магнетит, (фиг. 6-4,5). Представлены результаты анализа акцессорного магнетита нз микросиенита карьера Черноморец и из андезита карьера Горно.Езерово. Магнетиты очень близки к стеХиометрическому составу, со следовыми содержаниями AI, Ti, Mg и Ми. То, что представляет интерес и отличие п'роаналнзнрованых образцов друг от друга (I-представитель акцессорного магнетита субинтрузивпой фацУш, II-акцессорный магнетит эффузивной фации):

1. Наличие максимума Вервея акцессорного магнетита нз андезита и его отсуствие у,магнетита из сиенита.

2. Регистрация II максимума (512°С) непосредственно предшествующего Тк, как указание двухфазности. Эта гетерогенность потверждается и результатами рентгеноспектралыюго микроанализа. В режиме обратно рассеяпых элекронов, магнезитовое зерно из карьеры Черноморец обнаруживает зональное строение. Внешняя зона представлена ильменитом, внутренняя - магнетитом.

Группа 4. Гидротермально-жильный магнетит ' (фиг. 6-6). Характеризуется почти полным отсуствием элементов примесей. Материал из участка Червено знаме (Росен) показывает на термомагнитных кривых 3 характерных пика: I - соответствующий максимуму Вервея, II -магтемитовой фазе, III - Tk = 570°С. В отличие от Росенского, магнетит из ■участка Вырли бряг характеризуется более низким содержанием А1 и отсуствием пика маггемита.

Группа 5. Ti-магнетнт из месторождения Великовец, (фиг. 6- 7). Кроме Ti, в заметном количестве установлена примесь Мп. Образцы двухфазные. Образование ильменомагнетнта вероятно связано с распадом твердого раствора при понижении температуры.

V3

Глава 5.2. Рентгеноструктурные исследования магнетита

Выполнено 130 рентге,нофазовых анализов магиетитов методом Дебая-Шерера-Хыла. Дёбаеграммы дополнительно были фотометрироваиы для повышения точности измерений. Сопоставление результатов измерений углов дифракции, вычисленных межплоскостных расстояний й и учет по сравнению с эталонными значениями (ЛСРОБ, 1981), позволило установить некоторые различия в дифракционных картинах магнетитов (табл. 6):

1. Постоянное отсутствие рефлекса (622), отражения второго порядка от плоскости (311) и рефлекса второго порядка (222) для россыпного и акцессорного магнетита.

2. Только, для магнетитов россыпного генезиса и магнетитов, подверженных некоторой степени окисления, установлено ощутимое и-общее для всех рефлексов, занижение параметра <1 по сравнению с эталонными значениями. . •

3. Для россыпного магнетита установлено уширение и диффузность отражений по сравнению с акцессорным, скарновым и жильным магнетитом. Выше указанные особенности проявляются- при сопоставлении результатов анализа магнетита из всех опробованных россыпей на территории Юго-Восточной Болгарин, магиетнта из жильных агатов у деревни Белодола, а также магнетита из шлиховых проб неогеновых осадочных отложений Софийского бассейна. Объяснение установленных закономерностей связано с различной степенью окислеиия магнетита (переходом Ре2* в Ре3*) и превращениями магнетит-маггемит-гематит. Окисление сопровождается высвобож-дением части Ре2* из тетраэдрических позиций и уплощением . структуры, чем и объясняется появление диффузных рефлексов смешанной структуры магнетит-маггемит. В случае россыпного магнетита, речь идет о появлении маггемитовой фазы в процессе мартитизации пернфирии зерен магнетита при сохранении магнетитового ядра. Кроме того, окисление Не доходит до конца (до появлении гематитовой фазы), и в этом случае более возможна реализация гомогенной схемы окисления магнетита. Эго доказывает и однородность магнетитовых зерен под микроскопом. В связи с этим, можно полагать, что совместное учитывание занижения параметра элементарной ячейки и отсутствия рефлексов (222), (531) и (622), является надежным критерием для диагностики россыпного магнетита из этого региона Болгарии.. 15 исследо-ванных скарновых магнетитах, в которых отмечены рефлексь^ гематитовой фазы /(200), (210), (321) и (420)/ и которые обладают почти стехиометрическим составом, уже присутствуют и рефлексы (222), (531), (622). В тоже время у них отмечаются занижения параметра элементарной ячейки. В этом случае окисление доходит до конечной фазы перехода магнетит-маггемит.-гематит. Можно полагать, что выше указанные особенности являются рентгеноструктурними критериями для диагностики окончательной мартитизации периферии зерен магнетита, причем более логично придерживаться гетерогенной схеме окисления.

Г-у/'к Солшпгы; 2-у/к Св. Константин; 3-Калшлен1 дол; 4-к/р Черноморец; 5-):/]) Г. Езсросо; 6-у/к Ч. знамс, 7-Веллки1;сц. . '

Результаты рентгено структурного анализа магнетита разного генезиса ~ " ' Табл. 6

РОССЫПНЫЙ АКЦЕССОРНЫЙ жильный СКАРНОВЫЙ - СРЕДЫ МЕТАМОРфЫТОВ ,1СР05 .(19811

СОЛници пр^84 БУРГ.ЛЛЙЖ пр.88 ахелой пр. 89 кчерномора пр. 83 кгезе&ово пр. 93 Цл ч.знаме пр 97 " у/н пропада пр. 7 у/к С Б. ЮЮ пр. 100 ^ ьеич пр. 96 //к дишпика пр 99 У/к К.ДОЛ пр. 111 7 рил.озер пр. 101 Ыг 19-629

а I й ■I а I г а I ' а I й X й I С| I й I а Г (3 I а Г ^/п,[А | I Ы<1

4.79 3 4.74 3 4 80 4 4.93 4 4.87 3 4.8-2 4 4.62 3 4.90 3 4.85 3 4.87 3 4.82 4 4.87 4 4.85 8 111

гэг 6 2.92 8 2.93 7 2.97 "6 2.98 8 2.94 8 2.95 8 2.94 8 2.94 7 2.96 8 2.93 6 2.96 7 2.967 30 220

2А9 10 2.50 10 2.50 10 251 10 2.53 10 2.519 10 2.51 10 2.51 10 Я52 10 2.51 , 10 2.504 10 2.53 10 ' 2 532 100 311

2.40 1 2.42 1 2.42 1 2.42 1 2.43 1 2.40 1 2.42 1 2.424 8 222

2.08 8 2.07 7 2.08 8 2.09 6 2.099 7 2.09 8 2.09 7 2.09 6 2.09 6 2.09 7 2.08 7 2.09 7 2.099 20 400

1.693 5 1.695 3 1.703 4 1.703 4 1.712 2 1.707 5 1.702 3 1.718 3 1.708 4 1.700 3 1.718 4 1.708 5 1.715 10 422

1.602 8 1.509 7 1.609 1 1.609 8 1.615 8 1.608 ' 8 1.608 8 1.611 8 1.613 8 1.606 8 1.613 8 1.613 8 1.616 30 511

1.468 9 1.467 9 1.473 9 «79 9 ' 1.483 9 ПВО 9 1.480 9 1.487 9 1.483 9 1.482 9 1.4 90 9 1.47 7 9 1.485 40 440

1.417 1 — - 1.407 1 1.422 1'2 1.416 1 1.415 У2 1.407 1 — - — " - 1.419 2 531

1.322 1 1.327 1 1.322 1 1.325 1 1.332 1 1.327 ■ 1 1.323 1 1328 1 1.327 1 1.327 3 1.327 2 1.326 2 1.328 4 620

1.273 2 1.277 2 1.276 2 1.283 3 1.282 2 \279 2 1.278 3 1.283 -з 1.261 3 1.281 3 1.278 3 1.280 3 1.281 10 533

— - — - — - — . - -- - 1.270 1 1.263 1/2 1.267 1 1.264 '/2 1.268 1 1.265 1 1.267 1 1.266 4 622

1.203 1 1.205 1 1.205 1 Т. 211 2 — - 1". 212 1 1. 210 2 1.212 2 1.212 2 1.215 2 1.211 2 1.211 2 1.212 2 444

1.1К 1 1.114 1 1.117 1 4.124 2 1.126 1 1.12 3 1 1.121 2 1,124 2 1.120 2 1.123 4 1.120 2 1.122 . 2 1.122 4 642

1.090 4 1.093 4 1.089 4 1.095 5 1.094 3 1.094 5 ■ 1.093 4 1.093 4 1.094 4 1.097 2 1.093 5 1.093 4 1.093 12 731

1.042 1 1.043 2 1.047 2 1.050 4 1.051 1 1.051 4 1.049 2 1.051 2 1.049 3 1.053 _1 1.049 3 1.049 3 1.050 • 6 600

0.9843 1 — - 0.985Е 1 0.9894 2 0.9904 1 0.993 1 0.9894 Г 0.9902 1 0.9689 1 0.9906 2 0.9902 1 0.9902 1 0.9896 2 822

- - — - — - 0.969*7 5 0.9742 2 0.9699 3 0.9692 4 0.9704 3 0.9700 3 0.9708 1 0.9704 4 0.9700 3 0.9695 6 751

0.9659 3 0.9633 3 0.9547 4 - 0.9632 4 662

0.9343 Г 0.9 35Б 1 0.3358 2 • 0.9385 1 0.9410 1 0.9383 1 0.9367 У2 0.9391 1 0.9399 3 0.5401 1 0.9402 3. 0.9395 2 0.9388 4 840

Глава 6. Состав магнетита разного генезиса Состав рудного и россыпного магнетита

Методом ренттеноспектрального микроанализа магнетит разных генетических типов проанализирован на содержание основных примесных компонентов: А1, Т1, Сг и Мл. Другие элементы-примеси не обнаружены в пределах чуствительности электронно-зондового анализа. Присутствие Мд в большом количестве отмечается в россыпном магнетите (0,9 - 4,67 мае. %). Поскольку последний является тнтаномашетитом с повышенным и почти одинаковым содержанием А1 и М^, есть некоторая неопределенность в отношении формы вхождения Мй. Последний может слагать конечные члены М&ТЮ* и М^ЛЬСЬ, но в присутствии больших крличестй железа более вероятна. его связь с Ее3*, когда количество А1 недостаточно для перевода всего Мд в МйАЬ04.

Установлена разница в количественном присутствии Мв в постмагматическом магнетите из магнезиальных скарнов из месторождения Крумово. Рентгеноспектральные микроанализы дают следующие " результаты: в ориентированных срезах перпендикулярно в2 и в4 магнетит отличается высокими содержаниями М^О (от 5,19 до 5,73 мае. %), а в сечениях - перпендикулярно в3 тех же самых зерен, содержание МдО равно нуль. Этот фает связан с завышенной ретикулярной насыщенностью Мй2+ в плоских сетках (100), которые расположены перпендикулярно С2 и С4 в чередующихся слоях Ре2+[.\1й2+1 - Ге3+[02"| в магномагнетнте. Повышеное количество Mg (4,46 - 5,06 мае. %) отмечается в магнетитах из Мй-скарнов месторождения Камилски дол и из серпентинизированпых ультрабазитов из Бошурата.

Повышеное содержание "П установлено в* титаномагнетнте из месторождения Великовец - от 46 до 49 мас.% ТЮг и в россыпных А1-М(>-содержащих магнетитах - от 1 до 10 мас.% ТЮ2.С0 следовыми содержаниями титана(до 2 мае. % ТЮг), характеризуются некоторые магиетиты среди регионально-' и автометаморфических пород. Это магнетиты среди бнотитовых гнейсов месторождения Бырдце и машетиты из хлорит-сернцнт-амфнболовых сланцев месторождении Камилски дол. »

Интерес вызывает слишком завышеное содержание Сг в магнетитах из биотитовых гнейсов месторождения Бырдце - от 17 до 36.77 мас.% . Нужно отметить, что все проанализированные зерна обнаруживают зональное строение в отношении содержании Сг. Самые высокие значения Сг зафиксированы в центрах зерен, причем в направлении к периферии его содержание постепенно и заметно снижается. Этот факт может быть прокомментирован следующим образом: магматизм от ультраосновного до основного состава, с котором связаны хромшпннелиды и платиноиды, наверно более древний чем Средногорский К2 магматизм. После разрушения этих ультраосновных и основных пород (докембринского возраста ?) они служили материалом формирующихся осадочных пород (аллевролитов, песчаников и др.), которые позже были подвержены метаморфизму. После проявления Средногорского магматизма, которому в конкретном случае

обязана частичная прекристаллизация пород в рамках Малко Тырновского нлутона, мобилизировано и выведено известное количество Сг из состава , хромитов бывших аллевролитов и песчаников.

., Содержание элементов-примесей во всех остальных магнетитов разного генезиса (нсюночая акцессорный) символическое. Магнетит ■ из Са-скарновых месторождений Малко Тырново, Кара исык, Свети Константин, Дншлика и Беич характеризуется следовыми содержаниями Мй и А1 и отсутствием Т1, Сг и Мп. Заниженные содержания до полного отсутствия примесей намечаются и для гидротермальных магнетитов. По-видимому, относительно низкотемпературный режим гидротермального отложения и медленное снижение температуры кристаллизации приближают структуру магнетита к идеальной. Почти полным отсутствием ' примесей характеризуются и проанализированные магнетиты из контакт- и гидротермалыю-метасоматических месторождений Скурните, Граматиково и Градиштето, как и магнетиты среди осадочных пород месторождений Брышляна и Стонлово.

Сравнительный анализ состава акцессорного магнетита в породах разного

генезиса

По результатам рентгепоспектрального микроанализа выделяются 3 группы интрузивных пород на территории Бургаского региона:

1. Мичуринская группа - основные интрузивные породы с завышенным содержанием ксенолитов ультраосновных пород в них. Для магнетита из этой группы характерно повышенное содержание примесей А1, П и Mg.

2. Выршиловская группа - магнетит из ультраосновных и основных пород этой группы отличается повышенным содержание^ А1, со следовыми содержаниями Сг.

3. Черноморец, Дяволски дол - щелочные и основные породы; магнетит характеризуется почти полным отсуствием элементов-нримссей.

Эффузивные породы можно подразделить по составу содержащегося в них магнетита следующим образом: ' _ .

1 группа. Эффузивы из месторождения Изгрева отличаются ' повышенным содержанием Сг и А1 в опробованном маГнсгите, но по

сравнению с интрузивами в этом районе магнетит характеризуется более низкими содержаниями ПиMg.

2 группа. Эффузивы (базальты н андезитобазальты) из Черни врыха, Бродилов'о, Дяволски дол характеризуются ' одновременно повышенными содержаниями Л и А1 в опробованных магнетитах.

3 группа. Щелочные эффузивы (Новоселцн) и трахита из о. Большевика показывают, как правило, завышенное содержание ТЮг в анализированных магнетитах.

Вопрос об источнике россыпного магнетита

До 90% магнетита с повышенными; содержаниями П, А1 и Мц локализировано в россыпях прйбрежно-морского типа пляжной полосы Бургас-Ахелой-Поморье.

П

Сравнительный анализ элементов-примесей в магнетите, с учетом ареала распостранения пород различного генезиса, показывает, что преобладающая часть аккумулированного количества россыпного магнетита привнесено из эффузивов кислого и среднокислого состава -(включая эффузивы в районе Черни врыха, на северозападе от Бургаса), и из ксенолнтов эффузивных и интрузивных пород Мичуринской группы (на юге от Бургаса). Количество магнетита из рудных месторождений, несмотря на то, что его концентрация является значительной в данном рудном участке, не превышает количества акцессорного в целом и его участие в формировании россыпей * незначительно. Если сделать перечень источников россыпного магнетита, исходя из их количественного участия в формировании россыпей, то он будет выглядеть следующим образом:

I. Акцессорный магнетит эффузивов от кислого до среднокислого состава с повышенным содержанием Ть

И. Акцессорный магнетит из ксенолитов эффузивных и интрузивных пород Мичуринской группы, с завышенными содержаниями ГП, А1 и М(>.

Ш. Акцессорный магнетит эффузивов от основного до ультраосновного состава.

IV. Акцессорный магнетит интрузивов.

V. Магнетит из рудных месторождений возле района формирования россыпей.

Заключение:

1. В результате проведенных исследований морфологии скарнового и россыпного магнетита установлены различия габитусных форм, микрорельефа граней и частоты встречаемости двойниковых сростков по шпинелевому закону.

2. На основании термомагнитных исследований и сопоставления результатов с данными рентгеноспектрального микроанализа выявлены критерии для выделения 5 различных генетических групп магнетита по термомагнитным кривым.

3. Результаты рентгеноструктурных исследований указывают на различия в дифракционных картинах для разных генетических типов магнетита. Эти различия заключаются в наличии или отсутствии рефлексов (222), (531) и (622), в занижении или завышении параметра (1 и в отклонении абсолютной величины параметра элементарной ячейки природных магнетитов от такового для сгехнометрического магнетита. Совместное использование этих параметров позволяет надежно диагностировать россыпной магнетит этого региона Болгарии и устанавливать степень мартитизации периферии зерен скарнового магнетита.

4. На основе сравнительного анализа состава акцессорного магнетита и присуствия реперных элементов-примесей в нем, выделено несколько групп интрузивных и эффузивных пород и спрогнозирован источник россыпного магнетита на участке Бургас-Ахелой-Поморье.

IIo теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Айданлийски, Г., Р. Паздеров. 1994. Мннерали от магнитната фракция от плиоцена в Софнйския басейн. - Год. ГГУ, 40.1,51-55.

2. Банушев, Б., Р. Паздеров. 1992. Жилни ахатоироявления ог горного течение на р. Ахелой. - Год. ГГУ, 38.1,117-126.

3. Паздеров, Р. 1988. Фотогошшметрични изеледвания на магнетити от находище Крумово, Ямболско и находите Пропада, Малко Търновско. -Год. ВГГИ, 34.1, 219-225.

Заказ JVs 26.

Тираж 100.

Участок оперативной полиграфии Коми научного центра УрО РАИ