Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Электронно-дырочные центры (ЭДЦ) в кварце месторождений олова Приморья и их практическое значение
ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография
Автореферат диссертации по теме "Электронно-дырочные центры (ЭДЦ) в кварце месторождений олова Приморья и их практическое значение"
КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ГЕОЛОГИИ И ИСПОЛЬЗОВАШПО НЕДР
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕР АЛЬНОЮСЫРЬЯ им. Н.М.Федоровского (ВИМС)
Р Г Б ОД 2 2 АПР 1996
На правах рукописи Горячкина Ольга Олеговна
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЕ ЦЕНТРЫ (ЭДЦ) В КВАРЦЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОЛОВА ПРИМОРЬЯ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Специальность 04.00.20 - Минералогия, кристаллография
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Москва - 1996
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья им.Н.М.Федоровского (ВИМС)
Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук
Кудрин B.C. (ВИМС) доктор физико-математических наук, профессор Моисеев Б.М. (ВИМС)
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук, профессор Сидоренко Г.А. (ВИМС) кандидат геолого-минералогических наук Волосов А.Г. (ГЕОХИ РАН)
Ведущая организация: Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН)
Защита состоится -7 »_мая 1996 г. в _часов
на заседании диссертационного совета Д.071.04.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья им.Н.М.Федоровского (ВИМС) по адресу: 109017 Москва, Старомонетный пер., 31.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИМСа Автореферат разослан _ _апреля 1996 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета . .
кандидат геолого-минералогических наук ^Ц Шурига Т.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Определение рудноформацнонной ггринад-лежности месторождений и рудопроявлешш, стадийности их формирования и зональности строения весьма важно для повышения достоверности их прогнозной оценки и выбора наиболее обоснованной системы дальнейших геологоразведочных работ.
В Приморье эти вопросы в последние годы приобрели особую актуальность в связи с открытием нового для этого региона типа месторождений олова, относящегося к касситерит-кварцевой формации и связанной с редкометальными гранитами литий-фтористого типа. Эти месторождения, наряду с традиционными для Приморья месторождениями олова касситерит-силикатно-сульфидной формации, стали объектами пристального изучения и проведения геолого-разведочных работ.
В связи с проявлением конвергентности отдельных признаков месторождений олова двух упомянутых формаций, задача определения фор-мационной принадлежности объектов на начальных стадиях их изучения усложняется и приобретает особую остроту.
Качественно новая информация по затрагиваемым вопросам получена автором по результатам изучения распределения электронно-дырочных центров (ЭДЦ) в кварцах из рудных объектов методом электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР). ЭДЦ как примесного, так и собственно-радиационного характера, являются дефектами структуры кристаллической решетки кварца и наиболее тесно связаны с физико-химическими условиями минералообразования. Значимость этой информации обусловлена:
- высокой достоверностью данных, подтверждаемых совпадением результатов по целому ряду ЭДЦ;
- возможностью получения данных по ограниченному количеству образцов кварца при небольшом объеме каждого образца;
- относительной экспрессностью и экономичностью метода.
Цель и задачи исследований. Целью работы является выявление основных особенностей и закономерностей распределения комплекса ЭДЦ в кварцах из оловорудных месторождений Приморья и обоснование их использования для решения научных и прикладных задач. В соответствии с этим определены следующие основные задачи исследований:
1. Выявление особенностей распределения ЭДЦ в кварцах месторождений олова разных рудных формаций по этапам и стадиям их формирования.
2. Установление основных закономерностей в распределении ЭДЦ в кварцах месторождений олова, связанных с физико-химическими условиями процессов минералообразования.
3.Использование полученных результатов при прогнозно-минерагенических и поисково-оценочных работах.
Необходимыми условиями решения поставленных задач был выбор представительных объектов исследовании, а также получение строго сопоставимых аналитических данных по распределению ЭДЦ в кварце на протяжении всего периода исследований.
В качестве эталонных объектов выбраны хорошо изученные в процессе геолого-разведочных работ и эксплуатации месторождения Арсеньевское и Силинское (Кавалеровский рудный район) касситерит-снликатно-сульфидной формации и месторождения Тигриное и Забытое (Средне-Уссурийский рудный район) касситерит-кварцевой формации.
Сопоставимость аналитических данных обеспечивалась определением концентраций ЭДЦ в кварцах по единым эталонам с использованием контрольных проб. По завершении исследований автором были составлены контрольные серии, анализ которых показал хорошую сходимость с ранее полученными данными.
Фактический материал. Изучение распределения ЭДЦ в кварцах оло-ворудных месторождений автор проводил с 1985 по 1993 г.г. вначале в должности инженера в лаборатории радиоспектроскопии и магнитных методов (под руководством проф. Б.М.Моисеева), а затем будучи очным аспирантом ВИМСа.
Каменный материал для проведения исследований собран автором, работавшим в составе полевых партий ВИМСа, в 1984, 1987-92 г.г., а также любезно предоставлен местными геологами.
Подготовка образцов кварца к исследованиям, включающая в себя облучение аналитическим дозами ^ -излучения (источник Со60, установка "Исследователь"), и определение ЭДЦ в них проводились автором на ЭПР-спектрометре фирмы "Вгикег" с длиной рабочей волны X = 3 см по методикам определения ЭДЦ в порошках кварца, утвержденным Бюро Научного Совета по методам минералогических исследований (НСОММИ) (Орленев П.О., 1985; Раков Л.Т., 1984-91). Измерения ЭДЦ проводились в спинах на грамм (п х 1016 сп/г). Подбор образцов кварца по стадиям и генерациям сопровождался просмотром штуфов под бинокуляром, определением минералогических ассоциаций в отраженном и проходящем свете (шлифы, аншлифы - 160 шт.).
По месторождениям Арсеньевское, Силинское, Тигриное, Забытое было исследовано более 300 образцов кварца, в которых были определены ЭДЦ:
Се-и ТШ, ТШа, [А1+ ]», Ог , Е!, Д1 и отношение ТьН/ТьЫ. Некоторые из них уже на начальном этапе исследований зарекомендовали себя как наиболее информативные при изучении гидротермальных месторождений, особенно при комплексном рассмотрении ЭДЦ (Ставров О.Д., Горячкина О.О., 1988). С учетом приводимого в работе дополнительного материала по другим месторождениям рассматриваемых формаций, автором проанализировано более 1000 образцов кварца.
Для выявления влияния химизма среды минералообразования на изменение концентраций ЭДЦ в кварце, в лабораториях ВИМСа были выполнены количественные определения содержания в кварцах щелоч
*) На основе данных многолетннх детальных исследований научно-исследовательских организаций (ДВИМС, ДВГИ, ИГЕМ и др.) и геолотделов рудников
ных элементов (аналитик Гамов Ю.И.), особенно 1л и Ыа как возможных компенсаторов при образовании ЭДЦ.
С этой же целью определялись валовые содержания ве в кварцах (нейтронно-активационным, аналитик Салмин Ю.П.).
Для изучения условий, влияющих на возникновение собственно-радиационных центров, был определен радиационный фон пород вмещающих месторождения (радиометрический метод измерения суммарной радиации, аналитик Гусев С.С.).
Научная новизна. Впервые, на примере Приморья, установлены основные закономерности распределения комплекса ЭДЦ в кварцах месторождений олова касситерит-сшшкатно-сульфидной и касситерит-кварцевой рудных формаций и показаны изсвзаимосвязи с геологическими и генетическими факторами. Выявлено, что ве-Ц, ТЫл, И-Иа, [А1+]°, 0|'-центры являются наиболее информативными из ЭДЦ при изучении строения месторождений олова Приморья, их стадийности и формаци-онной принадлежности.
Установлено, что изменения концентраций ЭДЦ (Се-1_л, [А1+]°, О,3') в кварце месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной и касситерит-кварцевой формаций отражают их вертикальную и горизонтальную зональность. Наиболее четко это проявляется на месторождениях касситерит-сшшкатно-сульфидной формации, где широко развита стадийная зональность, при этом ве-и центр отслеживает также уровень их эрозионного среза.
Выявлено, что различия в концентрациях Се-1л, ТМл, "П-Иа, [А1+]°, (^--центров между кварцами месторождений олова касситерит-сшшкатно-сульфидной и касситерит-кварцевой формации связаны с физико-химическими факторами их формирования. К таким факторам, рассматриваемым в работе, относятся: 1) температура образования кварца; 2) содержания в рудообразующих гидротермальных растворах как элементов, изоморфно входящих в структуру кварца и образующих примесные центры (ПЦ), так и щелочных элементов (Ы, Иа) - возможных компенсаторов зарядов; 3) кислотность-щелочность гидротермальных растворов, в зависимости от изменения которых германий может находиться как в двух, так и четырехвалентной форме.
Выявленные основные закономерности распределения ЭДЦ в кварце месторождений олова Приморья позволили разработать способ определения их формационной принадлежности, защищенный авторским свидетельством.
Апробация работы. Результаты работы неоднократно докладывались автором в Таежной, Дальнегорской, Геолого-съемочной экспедициях ПГО "Приморгеология". Разработанный "Способ определения формаций гидротермальных месторождений", защищенный авторским свидетельством, был использован при оценке перспектив слабонзученных месторождений и рудопроявлений олова Приморья - Позднее, Усгь-Микулинское, Скалистое, Поперечка, Рудное, что подтверждено соответ-
ствующими актами внедрения, а также справками от Таежной и Дальне-горской ГРЭ.
Объем работа. Диссертация состоит из четырех глав, введения и заключения. Общий объем работы составляет ?7 машинописных страниц текста, иллюстрированного«*? таблицами и6{ рисунками. Список литературы включает <f Ч3> наименований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, включая авторское свидетельство. Фактический материал и результаты исследований отражены в В тематических отчетах ВИМСа и ¿"рекомендациях, выданных экспедициям ПГО "Приморгеология".
Работа выполнена в ВИМСе под руководством д.г.-м.н. В.С.Кудрина и д.ф.-м.н.проф.Б.М.Моисеева.
В ходе проведения аналитических исследований большая методическая помощь автору была оказана кандидатами ф.-м.н. П.О.Орленевым, Л .Т. Раковым, П.В.Мельниковым. В процессе выполнения работы автор получал консультации по геологии месторождений олова Приморья от геологов ПГО "Приморгеология", местных ГРЭ, рудников и сотрудников ВИМСа: П.Н.Антонова, В.А.Бажанова,
A.К.Лариошкина, А.Е.Левшука, Н.П. Митрофанова, В.В.Орловского,
B.Н.Политова, А.К.Руба, Т.Н.Сириной, О.Д. Ставрова, И.С.Столярова, Ю.В.Торгашева, Б.И.Шершакова, А.П.Грудева.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе приведены характеристики используемых в работе ЭДЦ и методика их измерения.
Во второй главе рассмотрены особенности распределения ЭДЦ в кварцах месторождений олова Приморья касситерит-силикатно-сульфидной и касситерит-кварцевой формаций.
Третья глава посвящена основным закономерностям распределения ЭДЦ в кварцах месторождений олова Приморья в связи с физико-химическими условиями их формирования.
В четвертой главе показаны возможности использования ЭДЦ кварцев месторождений олова Приморья для решения практических задач.
Краткая характеристика объектов исследований. На рассматриваемых месторождениях в процессе предшествующего изучения выделены этапы и стадии их формирования, а также определена вертикальная и горизонтальная зональность, наиболее отчетливо выраженная на месторождениях касситерит-силикатно-сульфидной формации.
Месторождения Арсеньевское и Силинское относятся к хлоритовому типу касситерит-силикатно-сульфидной формации с сильно развитой (осо- бенно на месторождении Силинское) сульфидной минерализацией.
Рудные тела месторождений представляют собой протяженные по вертикали и горизонтали рудные жилы и зоны, обусловленные хорошо развитой в рудных полях системой трещин. Породы, вмещающие рудные тела, представлены нижнемеловыми осадочными и осадочно-вулканогенными отложениями.
Главными рудными минералами на месторождении Арсеньевское являются касситерит и сфалерит, второстепенными - халькопирит, галенит, арсенопирит, пирит, марказит, малораспространенными - станнин, пирротин, мельниковит.
На месторождении Силинское в число главных рудных минералов входит сфалерит, галенит, пирротин, пирит, арсенопирит, халькотгрит, марказит. К главным нерудным минералам в обоих месторождениях относятся кварц, хлорит, кальцит, флюорит. Температурный интервал ми-нералообразования составляет порядка 200-250° (от Т > 390° до Т < 17080°) (Кокорин A.M. и др., 1989).
В соответствии с особенностями пространственного проявления стадий минерализации на месторождениях проявлена рудная зональность, выраженная в закономерной смене касситерит-кварцевой минерализации сульфидной, и, затем, кварц-галлоидно-карбонатной в направлении к поверхности и флангам.
На месторождении Арсеньевское рассматриваются пять генераций кварца, имеющих наиболее широкое распространение и являющихся характерными для выделенных стадий минералообразования; на месторождении Силинское - три основных генерации.
Месторождения касситерит-кварцевой формации - Тигриное и Забытое -генетически связаны с редкомеггальными гранитами литий-фторисгого типа.
Оруденение приурочено как к купольным выступам редкометаль-ных гранитов, так и к вмещающим песчано-сланцевым породам нижнемелового возраста, где они образуют зоны прожилково-жильного характера.
На месторождешш Тигриное проявлены три этапа минерализации - кварцевый (наиболее высокотемпературный, Т > 480°), грейзеновый (Т ~ 300-200°) и гидротермальный (Т < 200°) (Шнайдер М.С., 1986; Ко-ростелев П.Г. и др., 1990). Каждый этап подразделяется на стадии минералообразования. Так, в раннем кварцевом этапе выделяется 4 стадии: кварцевая, кварц-молибденитовая, пегматоидная, кварц-касситеритовая, главными минералами которых являются кварц, полевой шпат, молибденит, циннвальдит, мусковит, касситерит.
Грейзеновый этап представлен сгаодисто-кварцевой, топаз-полевошпат-кварцевой и сгаодисто-флюорит-кварцевой стадиями, минералами - кварцем, касситеритом, вольфрамитом, циннвальдитом, топазом, арсенопиритом, полевым шпатом.
В гидротермальном этапе выделено также три стадии минерало-образования - кварц-арсенопиритовая, сульфидная и карбонатная с основными минералами - кварцем, арсенопиритом, касситеритом, сган-нином, сфалеритом, пиритом, галенитом, кальцитом и др.
Кварц присутствует во всех стадиях. В работе проведены исследования ЭДЦ в В генерациях кварца соответствующих стадий.
На месторождении Забытое выделяются семь стадий минералооб-разования. Раннее окварцевание (аналогичное кварцевому этапу на месторождении Тигриное) проявлено крайне слабо и представлено ранней, наиболее высокотемпературной (Т > 400°) кварцевой стадией. Грейзени-зация на месторождении имеет прожилково-жильный характер и сопровождает кварцевые жилы и прожилки, которые несут основную рудную минерализацию. В процессе грейзенизации на месторождении проявилась грейзеновая, кварц-полевошпатовая и топаз-циннвальдит-молибденит-берилловая стадии (Т ~ 400-300°).
После тектонических подвижек образовались касситеритовая, сульфидная (Т ~ 300-180°) и завершающая сульфидно-карбонатная стадии (Т < 150°).
Исследования были проведены в образцах кварца пяти из семи выделяемых на месторождении стадий.
На примере сопоставления этих контрастных объектов наиболее полно можно было решать поставленные задачи.
В диссертации выдвигаются и защищаются следующие три основных положения.
Положение 1. Важными типоморфными признаками кварца олово-рудных месторождений Приморья являются определенные уровни концентраций Ge-Li, Ti-Li, 1А1+]°, СР-центроп, а также их количественные соотношения, которые отражают формациоппую принадлежность месторождений.
Установленные существенные отличия в уровнях концентраций ЭДЦ кварцев между месторождениями олова касситерит-кварцевой и касситерит-силикатно-сульфидной формациями (табл.1) являются их важными типоморфными признаками и позволяют проводить формаци-онный анализ месторождений, рудопроявлений олова Приморья с использованием двойных и тройных диаграмм, отражающих их количественные соотношения.
Для этого используются наиболее информативные ЭДЦ (Ti-Li-Ge-Li; Ti-Li, [Al+]°, Ge-Li, Ge-Li, 0|-, [Al+]0), а также математическое уравнение, в котором переменной величиной являются примесные центры Ge-Li и [АГ]°. Уравнение выведено (М.Я.Финкельштейн, 1988) по результатам обработки данных по ЭДЦ в кварцах и имеет вид: 8,31+6,18 х lgCGc-u-3,37 х lgC[ai-]°. Если в результате подстановки значений ЭДЦ получается положительное число, то образец кварца относится к месторождению олова касситсрит-кварцевой формации, а если отрицательное - к касситерит-силикатно-сульфидной.
Таблица 1
Средние значения концентраций ЭДЦ в кварцах оловорудных месторождений Приморья (С а = n х 1016 сп/г ± §>)
Формация (месторождения) Кол-во обр., п Ge-Li Ti-Li [AI*]5 о/ Е! д'
Касситерит-
силикатло-
сульфидная
Арсеньевское 88 0,14±0,08 0,53+0,21 76+28 103+86 0,46+0,15 !5±4
Силинское 45 0,09±0,07 0,29+0,12 112±47 163±102 0,34+0,15 14+4
Ср. по форм. 133 0,12+0,08 0,50+0,21 89+40 123+96 0,42+0,16 14+4
Касситерит-
кварцевая
Тигриное 39 0,43±0,17 4,39±4,03 7±4 8±5 0,38±0,08 12±3
Забытое 39 0,46±0,16 3,33+2,06 16+9 13±8 0,57±0,12 18±5
Ср. по форм. 78 0,44+0,16 3,98+4,17 11+8 11+7 0,48+0,14 15+5
Значения критерия Стьюдента (t), используемого для сравнения средних величин концентраций (для центров Ge-Li t=2,6, [Al+]° t=3,2, OJ-t=2,2; для центра Ti-Li t=l,8), свидетельствуют о высокой степени надежности (>95%) разделения образцов кварца по содержанию в них ЭДЦ в решении задач формационной принадлежности исследуемых месторождений. Также необходимо отметить, что в некоторых образцах кварца месторождений касситерит-кварцевой формации был определен Ti центр с Na компенсатором (ср.знач. 0,06-0,34 х 1016 сп/г), полное отсутствие которого наблюдается в кварцах из месторождений касситерит-силикатно-сульфидной формации. Таким образом, наличие в кварце Ti центра с Na компенсатором или его отсутствие может также являться его типоморф-ным признаком.
На диаграмму (рис.1) вынесены, в качестве дополнительных данных помимо рассматриваемых в работе, фигуративные точки образцов кварца месторождений Дубровское, Хрустальное, Высокогорское, Смирновское (касситерит-силикатно-сульфидная формация) и месторождения Рудное (касситерит-кварцевая формация). Все точки располагаются в соответствующих формационных полях, усиливая информативность диаграммы.
Возможность использования графика в системе двойных координат примесных центров Ge-Li-Ti-Li (рис.2) имеет особое значение, т.к. эти центры являются низкодозными (Раков Л.Т., Горячхина О.О., 1995) и в процессе подготовки образцов кварца к исследованиям требуют облу-
чения ^-квантами меньшей аналитической дозы (105 рад), что является в настоящее время наиболее доступным.
вв-Ь!
ню
Рис.1. Диаграмма распределения ЭДЦ в кварце месторождений олова Приморья Касситерит-кварцевая ф-ция • - Тигриное,Забытое С - Рудное Касситерит-сипикатио- сульфидная ф-ция
+ - Арсеньевское,Силинское 4К - Дубровское ■ф- - Хрустальное V - Высокогорское в -Смирновское
¿ш-
0,700,60 ОБО 0,ко а50, № № о
У V
УУУ У
у
У
* 1
№ V v ,
т
V
Рис.2.Распределение фигуративных точек кварца м-й олова Приморья вкоординатах ТИЛ и6е-1л центров
V -касситерит-кварцевая формация {Тигриное,Забытое) • - касситерит-силикатно-' сульфидная формация
(А рсеиъевское, Силинское)
С*
Л-ь;
¿0 20 Исследуемые радиационные центры Е! и Д' не являются информативными для формационного анализа оловорудных месторождений Приморья, так как радиационный фон на всех месторождениях примерно одинаков, а возраста их формирования близки, что делает близкими значения их концентраций.
одинаков, а возраста их формирования близки, что делает близкими значения их концентраций.
Необходимо подчеркнуть, что фигуративные точки, образующие локализованные поля, отражают образцы кварца, относящегося к различным этапам и стадиям формирования месторождений, начиная от самых ранних, дорудных, и до поздних пострудных стадий, часто не содержащих никаких рудных минералов. Тем не менее, все они отражают по концентрациям ЭДЦ свою принадлежность к той или иной формации Информативность для формационного анализа количественных соотношений концентраций рассматриваемых ЭДЦ, выраженная в треугольных диаграммах, сохраняется и в других оловорудных регионах, таких, как Якутия и Чукотка (рис.3).
Исследования ЭДЦ в кварце месторождений олова Приморья легли в основу изобретения "Способ определения формаций гидротермальных месторождений" (авторское свидетельство № 1545795 от
Особое значение формационного анализа оловорудных месторождений для Приморья связано с открытием нового для этого региона типа месторождений олова, связанного с редкометальными литий-фтористыми гранитами и относящихся к касситерит-кварцевой формации (Тигриное, Забытое).
Конвергентность некоторых признаков между месторождениями этого типа и широко развитыми в Приморье месторождениями олова касситерит-сшшкатно-сульфидной формации сделала одним из наиболее важных вопрос о формационном разделении исследуемых объектов на ранних стадиях их изучения, т.к. с этим связан выбор наиболее рациональной системы дальнейшей их разведки.
Был проведен формационный анализ по ЭДЦ кварца рудопрояв-лений и месторождений олова - Позднего, Поперечки и др.
22.10.89 г.).
Сге-к
№
Рис.З.Диаграмма распределения ЭДЦ в кварце м-й олова Якутии и Чукотки
Касситерит-кварцевая ф-ия
• - Иультинское (Чукотка)
♦ -Кестер (Якутия) Касситерит-силикатчо-сулъфид-ная ф-ия
О - Индустриальное (Чукотка)
На диаграмме (рис. 4) нанесены фигуративные точки кварцев месторождения Поперечка и рудопроявления Позднее, из которой следует, что месторождение Поперечка относится к касситерит-силикатно-сульфидной формации, а рудопроявление Позднее - к касситерит-
Положенне П. Значение концентраций ЭДЦ (Се-1л, ТЫЛ, 1А1+]°, 0| ) в кварцах из оловорудных месторождений Приморья направленно изменяются по стадиям минералообразования в пределах интервалов, соответствующих данной формации. В месторождениях касситерит-силикатно-сульфидной формации изменения концентраций ЭДЦ в кварце могут использоваться для прослеживания стадийной рудной зональности.
Изменения значений концентраций рассматриваемых ЭДЦ в кварцах имеют определенную направленность, неодинаковую для разных центров, и находятся в зависимости от проявления стадийности минералообразования на месторождениях.
Так, в кварцах месторождений Тигриное и Забытое величины концентраций большинства ЭДЦ отражают этапы и стадии их формирования (табл.2,3; рис.5,6).
ве-Ц центр. Концентрации в кварцах ве-и центра в месторождении Тигриное последовательно снижаются от раннего этапа - кварцевого (0,52 х 1016 сп/г) к позднему - гидротермальному (0,34 х 1016 сп/г). Та же тенденция установлена и при переходе от ранних стадий к последующим стадиям в пределах самих этапов.
На месторождении Забытое, где выделены только стадии минералообразования, также происходит снижение концентраций Ое-Ц центра от ранней кварцевой стадии (0,57 х 10'6 сп/г) к сульфидной (0,27 х 1016 сп/г).
ТЫЛ центр. Концентрации в кварце ТЫЛ центров снижаются от ранних этапов и стадий к поздним в 6-10 раз. В месторождении Тигриное по средним значениям от 11,37 х 1016 сп/г до 1,44 х 1016 сп/г, в месторождении Забытое - от 6,12 х 1016 сп/г до 0,99 х сп./г.
Рис.4.Диаграмма распределения ЭДЦ в кварце м-я Поперечка ( * ) и рудопроявления Позднее (* )
тШ
Таблица 2
Средние значения концентраций ЭДЦ в кварце месторождения Тигриное по стадиям и этапам (Са = п х 1016 сп/г ± 6)
Этап Стадии Кол-во обр., п Ge-Li Ti-Li Ч E! д'
Квар- Кварцевая 0,76 11,73 о 3 0,26 17
цевый Кварц-молиб- 0,42 12,38 3 6 0,49 16
денитовая
Пегматоидная 0,41 10,33 7 9 0,35 13
("штокшейдер")..............................................................................................................
Среднее по этапу 10 0,53+0,22 11,37+5,35 4+3 6±3 0,37±0,11 15+2
'Трёйзё-'СгаЬдасто-'.................................0,43...............1,86...........8..........5.......0,46........12
новый топаз-
кварцевая
Слюдисто- 0,44 2,30 7 9 0,35 11 флюорит-
кварцевая ..............................................................................................................
Среднее по этапу 20 0,42±0,14 2,38±1,27 8±3 10±3 0,37±0,08 11±2
Гидро- Кварц-арсено- 0,35 1,47 11 11 0,42 11 термаль- пиритовая
ный Сульфидная 0,33 1,33 8 7 0,40 13
Среднее по этапу 9 0,34+0,10 1,44+1,09 10+4 10+7 0,41 ±0,07 11+3
Ср. по месторожд. 10 0,43+0,17 4,39±5,03 7±4 8+4 0,38±0,08 12+3
Таблица 3
Средние значения концентраций ЭДЦ в кварце месторождения Забытое по стадиям (Са = п х 1016 сп/г ± §)
Стадии Кол-во Ge-Li Ti-Li [Al+]° 4 e! д'
обр., n
Ранняя кварцевая
Грейзеновая
Топаз-циннваль-
дит-молибденит-
берилловая
Касситеритовая
7 17
0,57±0,16 0,49±0,13 0,48±0,14
6,12±2,26 4,00+1,00 2,96±1,48
5±3 10+7 17+6
6 ±2 8±3 13+4
0,58±0,09 0,55±0,12 0,61 ±0,11
15±7 20±6 18±4
18±4
5 0,47+0,15 2,37+1,08 22±12 17±J2 0,58±0,07 Сульфидная 5 0,27+0,09 0,99+0,15 26+15 24±9 0,48±0,13 16±3 "Ср."по'мёстор'.'''........39"'оГ46±6|Тб'"з;Щ2|об"'1б±9.....13±9......'0,5^lY'7&±5'
5
[М'Г
Рис.5. Диаграмма распределения концентраций центров Ti-Li, [Al*]°, Ge-Li в кварце м-я Тигриное
v - ранний кварцевый этап • - грейзеновый этап + - гидротермальный этап 1-Z ср.знач.по этапам
\т
fo-L!
Ul'f
Рис.6. Диаграмма распределения концентраций центров [А1+]°,
Ti-Li, Ge-Li в кварце м-я Забытое 1 -5-средние значения по ста-диям
т
T'-L;
so
Ge-Lr
fAl+]° центр. Концентрации в кварце [А1+]° центров возрастают от ранних этапов и стадий к поздним в 3-5 раз (от 3-5 х 1016 сп/г до 10-26 х 1016 сп/г). При этом в кварцах ранней кварцевой стадии месторождения Тигриное [А1+]° центр отсутствует.
03- центр. Концентрации в кварце OJ-- центров возрастают от ранних этапов и стадий к поздним в 3-4 раза (от 3-6 х 1016 сп/г до 10-24 х 1016 сп/г).
Е! и fl'центры. Концентрации в кварце Ei и Д центров в целом практически не меняются по этапам и стадиям формирования обоих месторождений.
Таким образом, изменения концентраций ЭДЦ в кварцах их месторождений олова касситерит-кварцевой формации по этапам и стадиям их формирования вполне закономерны - кварцы наиболее ранних стадий характеризуются максимальными значениями концентраций Ge-Li и Ti-Li центров при минимальных содержаниях или отсутствии [А1+]° центра и минимальных содержаниях в кварце центра 023\
На последующих этапах и стадиях формирования месторождений происходит понижение (до минимальных к концу процесса минералооб-разования) значений концентраций Ge-Li и Ti-Li центров, и возрастание до максимальных значений концентраций в кварце [А1+]° и OJ- центров.
Особенности распределения ЭДЦ в кварцах месторождений Арсе-ньевское и Силинское также отражают стадийность их формирования (табл. 4,5; рис. 7,8,).
Таблица 4
Средине значения концентраций ЭДЦ в кварце Арсеньевского месторождения по стадиям и генерациям (ж.Южная) (Са = п х 1016 сп/г + 5)
Стадия Гене- Кол-во обр., п Ge-Li Ti-Li [А1+]° Ei Д'
раци
я
Касситерит- I кварцевая II Ср. по стадии 11 33 44 0,22+0,11 ...0,17±0,05 0,18+0,07 0,51+0,19 ..Q,55±0,J9. 0,54+0,19 57+12 ...63+1.6. 62+16 25±14 ,.42±2б.. 38+25 0,57+0,08 ..0.,54±Q,Q9.. 0,55±.0,09 14+3 14±3
Сульфидная III 19 0,11+0,04 0,58+0,19 75+22 177+63 0,37+0,12 14±3
Кварц-гал- IY лоидно-кар-бонатная Y 3 0,09+0,06 0,60+0,05 118+33 184+32 0,53+0,08 25+3
13 0,05+0,02 0,36+0,19 116+25 191+49 0,30+0,15 17+5
Ср. по стадии 16 0,0 6+0,04 0,40+0,20 117+27 190+46 0,34+0,17 19+5
Ср. по местор. 88 0,14+0,08 0,53+0,21 76+28 Ю3±86 0,46±0,15 15+4
Таблица 5
Средние значения концентраций ЭДЦ в кварце Силинского месторождения по стадиям и генерациям (Са = п х 1016 сп/г +5)
Стадия Гене- Кол-во обр., п Ge-Li [А1+]а i Е, д'
раци
я
Кварц- I 14 0,17+0,06 65+17 65+43 15+3 0,52+0,12
касситерит.
Галенит- II 16 0,06+0,03 114+38 199+97 14+5 0,28+0,07
сфалерит.
Кварц- III 15 0,03+0,01 155+31 215+80 12+5 0,25+0,06
карбонатн.
Ср. по местор. 45 0,09+0,07 112+47 162+102 14+4 0,34+0,15
Значения концентраций Ti-Li центра в отдельных образцах кварца Силинского месторождения (касс-кварц. ст. - от 0,10 до 0,39 х сп/г, гал-сфал. ст. - 0,10-0,40 х 1016 сп/г, кв-карб. ст. -0,44х ю'6 сп/г).
Ge-Li центр. Кварцы наиболее ранней касситерит-кварцевой (кварц-касситеритовой) стадии характеризуются максимальными концентрациями Ge-Li центра (среднее 0,17-0,18 х 1016 сп/г). В дальнейшем в кварц-(галлоидно)-карбонатной стадии происходит снижение в 3-5 раз концентраций Ge-Li цента (до 0.03-0.06 х 1016 сп/г).
Рис.7.Диаграмма распределения-концентрации центров О,*-, ве-Ы, [А1+]°в кварце разных стадий м-яАрсеньевское
v -касситерит-кварцевая
• -сульфидная
+ -кварц-галлоидно-карбонатн. 1-У-генерации(ср.знач.) 4001 -3-стадии(ср.знач.)
[МТ
Рис.8.Диаграмма распределения-концентраций центров 0|-, Ое-У, [А1+]°в кварце разных стадий м-яСилинское
V -кварц-касситеритовая
• -галеиит-сфалеритОвая + -кварц-карбонатная
1-3-стадии(ср.знач.)
.100
ТЫл центр. Концентрации Ть1Л центра в кварцах незначительно изменяются по стадиям. Отмечается лишь некоторое увеличение концентраций ТЫЛ центра в кварцах сульфидной стадии месторождения Ар-сеньевское.
ГА1+1° центр. Концентрации в кварцах [А1+]° центра возрастают в 2-2,5 раза от касситерит-кварцевой (кварц-касситеритовой) стадии (65-62 х 1016 сп/г) к кварц-(галлоидно)-карбонатной (117-155 х 1016 сп/г). Промежуточное положение занимает сульфидная стадия (75-114 х 1016 сп/г).
О-?-- центр. Концентрации в кварцах центра резко возрастают от касситерит-кварцевой (кварц-касситеритовой) стадии (38-65 х 1016 сп/г) к сульфидной стадии (177-199 х 1016 сп/г) и продолжают увеличиваться в кварц-(галлоидно)-карбонатной стадии (190-215 х 1016 сп/г).
Е| и Л' центры. Концентрации в кварцах Е1 и Д центров по стадиям формирования месторождений изменяются незначительно.
Установленные изменения концентраций ЭДЦ по стадиям мине-ралообразования прослеживаются в объеме рудных тел как по вертикали, так и по горизонтали, отражая их зональное строение. При этом кварцы касситерит-кварцевой (кварц-касситеритовой) стадии характеризуются минимальными значениями концентраций [А1+]° и О?-- центров и максимальными значениями концентраций С е-У центров; кварцы сульфидной стадии характеризуются понижением значений концентраций ве-и центра и увеличением значений концентраций [А1+]° и О?-- центров, по сравнению с предыдущей стадией; кварцы кварц-(галлоидно)-карбонатной стадии, завершающей процесс минералообразования на месторождениях,
характеризуются дальнейшим понижением, до минимальных значений, концентраций ве-У центра и увеличением, до максимальных значений, концентраций [А1+]° и 0|-- центров.
¡.а. _____——о о? -
1.8)
1а- но. 1.С1 __ _-а/
а. -" м, гг ^Се-ь;
кашт£рит-к5сшце5ая С!Л£ грибная маж-сипаа&е-с/падияР' ) кагЗЬнатна*
Рис.9.График коэффициентов накопления ЭДЦ в кварце по стадиям минералооб-разования м-я Арсеньевское
Рис.Ю.График коэффициентов накопления ЭДЦ в кварце по стадиям минерало-образования м-я Снлинское
Как видно, установленные закономерности изменений концентраций ЭДЦ в кварцах месторождений олова Приморья по этапам и стадиям их формирования являются общими для обеих формаций.
Наиболее четко зональное строение, связанное со стадийностью минералообразования, проявлено на месторождениях олова касситерит-силикатно-сульфидной формации. При этом выделяемые на месторождениях по качественным и технологическим свойствам типы руд и их пространственное расположение согласуются с зональностью месторождений. Так, на Арсеньевском месторождении выделяют три типа руд - кас-ситеритовые, сульфидные и так называемые "механические смеси", возникающие при совмещении в пространстве тех и других. Пространствен-
ное расположение руд подчинено прямой гипогенной зональности ору-денения, связанной со стадийностью минералообразования. Согласно этому, на верхних горизонтах рудных тел широко развиты сульфидные руды, бедные оловом. Руды типа "механические смеси", слагающие переходную зону между сульфидными рудами и касситеритовыми, окаймляют оловянные ядра жил. Их качество определяется преобладанием той или иной составляющей. Основные разведанные запасы олова заключены в богатых и легкообогатимых кварц-касситеритовых рудах, расположенных на южном фланге и глубоких горизонтах месторождения (Б.И.Шершаков, 1982).
л&одйыц зтцл ¿рецензии лал гиухЕжмнь'н №т
,.(т>т•) (Ш-мач /ъиг)
лагопнци* етции) ипанмки/м-иЬзщеал г плегщчт' сшцн^-ФЯК штЫягЬг сними) сг^ч)
Рис.11.График коэффициентов накопления ЭДЦ в кварце по этапам формирования м-я Тигриное
ранняя яшщи*- /госсите-
{Т> ет я»"-**- ^ .
ГМ-ЗЩ 'Т'^ХЛ
(ГО-ДЯ
Рис. 12.График коэффициентов накопления ЭДЦ в кварце по стадиям минералообразования м-я Забытое
Индивидуальная направленность изменений концентраций ЭДЦ в кварцах, в зависимости от стадий минералообразования на рассматриваемых месторождениях, отражена на рис. 9,10,11,12 в графиках коэффициентов накопления.
1С
На месторождении Силинское, отличающемся классической вертикальной зональностью (Е.Л.Сапрыкин, 1968), полиметаллическая минерализация на глубине также сменяется оловянной, при этом наиболее богатые оловом руды залегают примерно в 80-100 метрах от верхней границы оловянного оруденения. В соответствии с установленной исследователями гипогенной зональностью и по данным технологического опробования, на Силинском месторождении выделено два основных типа руд - свинцово-цинковые и оловянные, а также два подтипа - сульфидный, являющийся результатом совмещения в пространстве галенит-сфалеритовой и пиритово-тгрротиновой стадий, и малораспространенный на месторождении подтип - олово-полиметаллический (комплексный), по аналогии с типом руд "механические смеси" Арсе-ньевского месторождения, являющейся результатом совмещения кварц-касситеритовой и галенит-сфалеритовой стадий.
Необходимо также отметить, что при формировании этих месторождений минерализация ранней кварц-касситеритовой (касситерит-кварцевой) стадии в большинстве случаев получила наиболее широкое распространение в центральных частях их рудных полей. Последующие менее мощные тектонические подвижки, образовавшие трещины, и связанное с ними дальнейшее отложение минералов более поздних стадий привело к смене оловянных руд полиметаллическими и сульфидными до полного их выклинивания по простиранию. Следовательно, установленные закономерности в распределении ЭДЦ в кварцах, согласно зонального строения месторождений, отражаются и в соответствующих типах руд, выделяемых на этих месторождениях, и могут быть использованы как дополнительный информативный признак при их оконтуривании (табл.6), а также для изучения геологического строения место-рождений.
Таблица 6
Средние значения концентраций ЭДЦ в кварце по стадиям формирования месторождений и типам руд (Са = п х 10'6 сп/г ±5)
Стадий^, Месторож-денис Кол-ве обр.,п Арсеиьевское Кол-во обр.,п Силинское
(тип руд) Сс-и [А1+У [А1+]° о^-н
Касситерит-кварце- 44 0,18+0,07 62+15 38±25 14 0,17±0,06 65±17 65±43
.ваа.(."квардевьш").......................................................................................................................
Сульфидная
("мех.смеси", 19 0,11+0,04 75±22 177±63 16 0,06±0,03 114+38 199+97
Кварц-карбонатная 16 0,06±0,04 117±27 191±27 15 0,03^:0,01 155±31215+80
Значение критерия Стыодента 0), используемого для сравнения средних величин концентраций наиболее информативных ЭДЦ в кварцах различных стадий оловорудных месторождений касситерит-силикатно-сульфидной
формации, в большинстве случаев превышают число два (1>2). Таким образом, с достаточно высокой степенью надежности разделяются (по трем ЭДЦ) главная продуктивная (касситерит-кварцевая) стадия и кварц-карбонатная (во всех случаях Х>2). При разделении касситерит-кварцевой и сульфидной стадий наиболее значимыми являются ве-Ы и центры, а при разделении сульфидной и кварц-карбонатной стадий йе-Ы и [А1+]° центры.
Положение ПТ. Различия в концентрациях ЭДЦ (ве-О, Т1-1Л, Ть Ка, [А1+]°, О^ -) и величинах отношения ТьГлЛП-Н в кварце оловорудных месторождений Приморья связаны с изменением поведения элементов-компенсаторов (1л, N3, II), изменением валентности германия (Се2*— Се4+) в процессе формировании месторождений.
Се-Ц центр. В кварцах месторождений олова касситерит-кварцевой формации концентрации С е-и центра в 5-10 раз превышают его концентрации в кварцах месторождений касситерит-силикатно-сульфидной формации (табл. 2,3,4,5).
Среди возможных причин таких различий рассматриваются следующие:
1) Разные исходные концентрации ве и Ы в гидротермальных растворах. О соотношении концентраций ве и 1_д между гидротермальными растворами, формирующими месторождения олова рассматриваемых формаций, можно судить по содержанию этих элементов в кварцах из них, поскольку содержание примесных элементов в кварце характеризует среду, в которой он кристаллизуется (Ставров О.Д., 1961; Ляхович В.В., 1972).
Содержание общего германия в кварцах месторождений обеих формаций близкие и значительно выше (~ в 10 раз) концентраций в исследуемых кварцах центра Се-Ы ( в пересчете на п х 1016 сп/г). Также избыточны и содержания 1л в кварцах месторождений обеих формаций относительно необходимого его количества для образования <3е-1л центров. При этом содержания Ы в кварцах месторождений касситерит-силикатно-сульфидной формации (46-35 г/т), где установлены относительно низкие концентрации ве-Ы центра, значительно выше, чем в кварцах месторождений касситерит-кварцевой формации (8-40 г/т). Следовательно, общая концентрация германия и лития в гидротермальных растворах, формирующих исследуемые месторождения, не объясняет различия концентраций в кварцах Се-1_л центров.
2) Нахождение в гидротермальных растворах как четырех-, так и двухвалентного германия. Возможность нахождения в гидротермальных растворах, формирующих рассматриваемые месторождения, как четырехвалентного, так и двухвалентного (Гинзбург А.И., 1959) герма-
ния может являться причиной наблюдаемых различных концентраций ве-Ц центров в кварцах, т.к. в структуру кварца изоморфно входит только ве4+ после у -облучения, захватив , переходящий в Се3"1". Четырехвалентная форма нахождения йе является наиболее устойчивой. Переход от низшей валентности (Се2+) к высшей (Ое4+) происходит обычно в щелочной среде, а обратный переход - в кислой среде (Рипан Р, 1971; Григорьев В.М., 1967). Присутствию ве2+ благоприятствует восстановительная Среда с высокой активностью серы (Гинзбург А.И., 1958; Григорьев В.М., 1967). Двухвалентный Се2+ концентрируется в сфалерите, т.е. на сульфидной стадии формирования месторождений олова, которая наиболее проявлена на месторождениях касситерит-силикатно-сульфидной формации. О присутствии ве2+ в этих месторождениях свидетельствует установленное относительно высокое содержание Се в хлорите (10 г/т), а также наличие ве в сфалерите (5 г/т) месторождения Арсеньевское. Известно, что в хлорите железо находится в Ре2+ и может замещаться Се2+ по схеме изовалентного изоморфизма Се2+(п=0,65) Ре2+(п=0,80) (Григорьев В.М., 1967), а в сфалерите Се2+ 7п2+(п=0,83). В сфалерите месторождения Тигриное ве не обнаружен. По данным Г.М.Замятиной (1969), распределение ве в продуктах одного из полиметаллических месторождений следующее: руда - 13 г/т (100%), цинковый концентрат - 50 г/т (24%), свинцовый концентрат - 7 г/т(1,1%0, хвосты-9 г/т (67%)'.
Г.М.Замятиной делается вывод, что основная часть содержащегося в руде ве уходит в хвосты, где в четырехвалентной форме он связан с силикатными минералами. Исходя из этого, можно предположить, что отношение долей германия, приходящегося на хвосты и цинковый концентрат (67/25), в какой-то мере характеризует соотношение в исходной руде четырех- и двухвалентного Се, равное приблизительно трем.
Из таблицы 7 видно, что общая концентрация Се, видимо, остается относительно стабильной в гидротермальных растворах от ранних к более поздним стадиям формирования рассматриваемых месторождений. Но при этом, видимо, меняется соотношение Се4+ и Се2+ в сторону относительного увеличения доли Ое2+, что хорошо согласуется с общей направленностью кислотно-щелочной эволюции и окислительно-восстановительных условий растворов в сторону возрастания их кислотности и снижения окислительного потенциала.
Соответственно, снижается возможность появления в кварце месторождений олова касситерит-сульфидной формации относительно высоких концентраций ве-и центра, сопоставимых с кварцами месторождений олова касситерит-кварцевой формации.
3) Изменение температуры образования кварца.
- % Се, приходящийся на данный продукт
По данным экспериментальных исследований В.С.Балицкого и др. (1990), при повышении температуры роста кристаллов кварца с 270° до 670°, содержание ве02 в кварце возрастает ~ в 5 раз.
В кварцах оловорудных месторождений обоих формаций наблюдается уменьшение концентраций Ое-1л центра с понижением температуры его образования.
Таблица 7
Содержание ве в кварце месторождений олова Приморья*
№№ пУп
Ge,
rfr
Примечания
Касситерит-силикатно-сульфидная формация (м-ние Арсепьевское)
1 6,6 Касситерит-кварцевая стадия
2 3,5
3 5,5
4 6,9 Кварц-галлоидно-карбонатная стадия
Касситерит-кварцевая формация (м-ние Тигриное)
1 9,8 Кварцевая стадия
2 2,4
3 10,1 Кварц-молибденитовая стадия
4 6,4 Кварцевая стадия
5 6,6 Пегматоидная стадия
*- анализы выполнены в ВИМСе нейтронно-активационным методом, аналитик Ю.П.Салмин
На месторождениях Арсепьевское, Сшшнское отмечаются возрастания концентраций Ge-Li центра в кварце I генерации с увеличением глубины отбора образца. На месторождении Арсеньевское от 0,16 х 1016 сп/г на поверхности до 0,49 х 1016 сп/г на X горизонте (400 м), на Силин-ском месторождении - от 0,14 х 1016 сп/г (шт.4, 160 м) до 0,21 х 1016 сп/г (XY гор., 600 м).
Температурный градиент (по данным Кокорина A.M., Кокориной Д.К., 1979) составляет на этих месторождениях 15°С на 100 м, что подчеркивает определенное влияние также температуры образования кварца на содержание в нем Ge-Li центров.
Ti-Li центр и отношение Ti-H/Ti-Li. В кварцах месторождений олова касситерит-кварцевой формации концентрации Ti-Li центра в 5-10 раз выше его концентраций в кварцах месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной формации.
Такие различия можно объяснить возможностью образования в кварце вместо ТЫл Тин центров при повышении кислотности растворов, что следует из экспериментальных данных Балицкого В.С. (1972). Об этом свидетельствуют выполненные нами исследования отношения Ти НЛ1-и в кварцах. Величина этого отношения определяется в усл.ед. как отношение величин амплитуд сигналов ТьН и ТьЫ центров (Раков Л.Т., 1991).
Величина этого отношения в 3-5 раз выше в кварцах месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной формации.
Можно полагать, что отношение ТЬН/ТЫл в кварце может рассматриваться как параметр изменения кислотности-щелочности гидротермальных растворов.
Температурный фактор играет также, видимо, определенную роль - отмечено увеличение концентраций ТМл центров с ростом температуры, что ранее отмечалось Доломановой Е.И. и Бершовым Л.В. (1972) для месторождений олова Забайкалья.
ТьЫа центр. В кварцах месторождений олова касситерит-кварцевой формации установлен П центр с Ыа компенсатором (0,06-0,34 х 10'6 сп/г), который не обнаружен в кварцах месторождений олова кас-ситерит-силикатно-сульфидной формации.
Такое различие связано с тем, что соотношение концентраций 1л и Иа в гидротермальных растворах, формирующих месторождения олова разных формаций, различны. Об этом можно судить по содержаниям и и Ма в кварцах. В кварце месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной формации установлено содержание лития от 46 г/т до 353 г/т, натрия - от 15 г/т до 64 г/т при соотношении и/Иа = 3-6. В кварце месторождений олова касситерит-кварцевой формации - лития от 8 г/т до 45 г/т, натрия - от 28 г/т до 60 г/т при соотношении Ы/Ыа = 0,3-0,8. При переходе к атомным соотношениям получаем количество атомов лития на один атом натрия в первом случае порядка 10-20, во втором - 1-2, т.е. возможность образования Т1-Ь1а центров в кварце месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной формации менее вероятна. В то же время, при близких соотношениях атомных количеств и и Иа в кварце месторождений олова касситерит-кварцевой формации в них появляется ТьЫа центр. При этом предпочтение, как компенсатору валентности, отдается литию.
ГА1+"|° центр. Концентрации [А1+]° центра в кварцах месторождений касситерит-силикатно-сульфидной формации на порядок выше, чем в кварцах месторождений касситерит-кварцевой формации, а в наиболее высокотемпературных кварцах (Т > 450°С) из рассматриваемых в данной работе, которыми являются кварцы ранней кварцевой стадии месторождения Тигриное, центры [АГ]° отсутствуют. Это согласуется с экспериментальными данными Л.Т.Ракова (1989) о влиянии температурного фактора на образование [А1+]° центров. Различия в значениях концентраций [А1+]° центров в кварцах месторождений олова рассматриваемых
формаций, очевидно, могут быть объяснены также тем, что по данным ряда работ (Grissom D.K., 1978; Maschmeyer, 1980) компенсаторами заряда [А1+]° центра являются ионы Н+, активность которых наиболее высока в гидротермальных растворах, формирующих месторождения олова кас-ситерит-силикатно-сульфидной формации (Варне Х.Л., Чаманский Г.К., 1970).
Q?- центр. Концентрации центра Oj- в кварцах месторождений олова касситерит-силикатно-сульфидной формации выше, чем в кварцах месторождений касситерит-кварцевой формации в среднем в 10-15 раз. Как и в случае с [А1+]° центром, разница в значениях концентраций центра Oj- в кварцах месторождений рассматриваемых формаций может быть объяснена ролью ионов Н+, как компенсатора в образовании центра OJ", более высокая активность которых, как отмечалось выше, отмечена в гидротермальных растворах, формирующих месторождения кас-ситерит-силикатно-сульфидной формации, по сравнению с растворами, формирующими месторождения олова касситерит-кварцевой формации.
Установленные закономерности в распределении ЭДЦ в кварце ох. о в орудных месторождений Приморья, как показано в защищаемых положениях, могут использоваться при решении практических задач на различных стадиях проведения геологоразведочных работ (формационный анализ слабоизученных месторождений и рудопроявле-ний (кол-во обр. - 10-15 на каждый объект) и определение уровня их эрозионного среза; доразведка с выделением типов руд в пределах эксплуатируемых месторождений; изучение строения месторождений (кол-во обр. - 30-50 из каждого месторождения)).
Они могут также являться основой для составления методических рекомендаций по проведению формационного анализа месторождений олова, в которых предусмотрено количество образцов, комплекс используемых ЭДЦ, способ интерпретации полученных результатов.
Исследования кварца методом ЭПР для решения вышеперечисленных геологических задач могут выполняться в лабораториях, оборудованных стандартными ЭПР-спектрометрами не ниже III класса, приспособленными для измерения образцов при комнатной температуре и температуре жидкого азота, а также имеющих возможность проводить радиационные у-облучения образцов дозами до 105 Гр.
Список работ автора, опубликованных по теме диссертации
1. Авторское свидетельство на изобретение "Способ определения формаций гидротермальных месторождений" (авт.св-во № 1545795 от 22.10.89 г.), соавторы Ставров О.Д., Орленев П.О., Моисеев Б.М.
2. Определение формационной принадлежности оловорудных месторождений Приморья по концентрациям примесных центров кварцев. (Генетические, формационные и промышленные типы оруденения в вулканических поясах). Тезисы докладов, Хабаровск, 1988 г., соавтор Ставров О.Д.
3. Кварц - индикатор формационного типа месторождений (В сб. "Современные физические методы в поисковой минералогии"). ВИМС, 1988 г., соавтор Ставров О.Д.
4. Распределение ЭДЦ в кварце по стадиям формирования олово-рудного месторождения Арсеньевское (Геохимия, №2, 1994 г.).
5. Возможность использования низкодозных центров в кварце для формационного анализа месторождений олова Приморья методом ЭПР (Геохимия № 6, 1995 г.),соавторы Раков Л.Т., Моисеев Б.М.
."гаказ '» 4. Лодп::оано к печати 10.34.93 Ойъеч 1,4 7ч.-г:зд.л. Т.-пз*; 7?
- Горячкина, Ольга Олеговна
- кандидата геолого-минералогических наук
- Москва, 1996
- ВАК 04.00.20
- Электронно-дырочные центра (ЭДЦ) в кварце месторождений олова Приморья и их практическое значение
- Электронно-дырочные центры в минералах и их геохимическое значение на примере барита, берилла
- Научные основы применения структурных дефектов в кварце в качестве индикатора минералообразования
- Геохимические критерии масштабности месторождений золота
- Структурные примеси в промышленном жильном кварце и породообразующем кварце гранитоидов