Генезис благородного опала в вулканитах Северянской свиты

Тишкина, Виталия Борисовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Генезис благородного опала в вулканитах Северянской свиты
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Генезис благородного опала в вулканитах Северянской свиты"

На правах рукописи

ТИШКИНА ВИТАЛИЯ БОРИСОВНА

ГЕНЕЗИС БЛАГОРОДНОГО ОПАЛА В ВУЛКАНИТАХ СЕВЕРЯНСКОЙ СВИТЫ (ПРИМОРСКИЙ КРАЙ)

Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Владивосток 2006

Работа выполнена в Дальневосточном геологическом институте Дальневосточного отделения РАН

Научный руководитель

академик А. И. Ханчук

Официальные оппоненты

член-корреспондент РАН В.Г. Сахно

(ДВГИ ДВО РАН, г. Владивосток)

член-корреспондент Международной Академии минеральных ресурсов, доктор геолого-минералогических наук Г.А. Юргенсон (ИПРЭК СО РАН, г. Чита)

Ведущая организация

Российский государственный геологоразведочный университет (РГГРУ, г. Москва)

Защита диссертации состоится 20 октября 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 005 006 01 при ДВГИ ДВО РАН, в конференцзале, по адресу: 690022, г.Владивосток, пр-т 100-летия Владивостока, 159.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДВГИ ДВО РАН

Автореферат разослан .» сентября 2006 г.

¿7,

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук

Б.И. Семеняк

Введение

Актуальность исследования. Известково-щелочной магматизм имеет огромное значение в формировании земной коры. Широкий спектр рудных и минеральных месторождений, приуроченных к его проявлениям, определяет практический интерес затрагиваемой проблемы. Работа посвящена происхождению благородного опала в маастрихтских андезитах северянской свиты Приморья и представляет собой опыт комплексного анализа магматической системы, эволюция которой завершается образованием месторождения благородного опала, уникального и единственного в России [Ляшенко, 2004; Турашева, 2004].

Существующие представления о происхождении благородных опалов основаны, главным образом, на изучении опалов Австралийских месторождений в древних корах выветривания. При этом многие аспекты образования опалов в эффузивах остаются невыясненными.

Цель и задачи исследования. Основная цель исследования -выявить геологические и петрологические особенности формирования опаловой минерализации на месторождении Радужное, а также физико-химические параметры процесса образования благородного опала различными методами и обосновать его происхождение. Для достижения этой цели решались следующие задачи: 1. изучение геологического строения месторождения Радужное; 2. петрографическое и петрохимическое изучение пород месторождения; 3. минералогические и термобарогеохимические исследования опалов месторождения и вмещающих андезитов.

Фактический материал и методы исследования. Основой диссертации послужили материалы, собранные автором и сотрудниками геммологической лаборатории ДВГИ ДВО РАН в период 2000 - 2004 г.г. в процессе полевых исследований на площади Алчанской агат-опалоносной зоны. В предлагаемой работе использовались как ставшие уже традиционными для геологической науки методы - петрографический, химический, спектральный, рентгенофлуоресцентный, так и более специфические методы термобарогеохимии - главным образом, крио- и термометрия в комплексе с современными методами локального исследования микрообъектов: электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия, рентгенография, электронно-парамагнитный резонанс и дериватография. Изучение элементов-примесей в опалах для получения данных о природе их окраски проводились методом атомной абсорбции, (фторидно-атомно-абсорбционный способ определения кремния, разработаный и запатентованный к.х.н. Н.М. Лапташ, ИХ ДВО РАН). Изотопный состав кислорода в опалах определен на прецизионном масс-спектрометре МИ 1201-Е! (Россия) в лаборатории геохимии стабильных изотопов ДВГИ ДВО РАН. Определение возраста андезитов (K-Ar метод), вмещающих благородный опал, проводилось на масс-спектрометре МИ-1201 ИГ в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН.

Радужного. Основные защищаемые положения сформулированы по результатам как проведенных лично автором, так и совместных исследований, опубликованным в статьях и тезисах. Научные задачи исследования и основные подходы к их решению намечены совместно с научным руководителем, академиком А.И. Ханчуком, к.г.-м.н. Б.Л. Залищаком, к.г.-м.н. В.А. Пахомовой, д.г.-м.н. В.В. Голозубовым, к.г.-м.н. В.П. Симаненко. Исследование первичных расплавных и сопутствующих им углекислотных включений в андезитах и опалах месторождения Радужное проведено благодаря содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа и к. г.-м. н. Н.С. Карманова (ГИН СО РАН), минеральных - к.г.-м.н. A.B. Мохова и ст.н.с. М.И. Лапиной (ИГЕМ РАН).

Анализ структурных особенностей опалов и интерпретация ИК-спектров поглощения проведены в ИХ ДВО РАН, под руководством д.х.н. Л.А. Земнуховой, фторидно-атомно-абсорбционный анализ благородных опалов выполнен также в институте химии ДВО РАН при непосредственном участии и постоянном консультировании к.х.н. Н.М. Лапташ и к.х.н. Л.А. Куриленко.

Разработка методологии исследования, выявление особенностей изучаемого объекта и сравнение полученных данных с литературными по природным объектам и экспериментальными осуществлены лично автором.

Научная новизна работы. 1. Впервые определены физико-химические параметры кристаллизации вкрапленников андезитов, вмещающих опаловую минерализацию. 2. Показано, что опаловая минерализация связана с процессами пропилитизации андезитов. 3. Установлены физико-химические параметры образования благородных опалов месторождения Радужное. 4. Предложена модель эволюции флюида и образования благородных опалов. 5. Уточнены данные о структуре опалов месторождения Радужное, в частности, обнаружено присутствие в опалах в качестве кристаллической фазы кремнезема исключительно тридимита. 6. Получены первые данные о природе окраски обыкновенных опалов и окраски фона благородных опалов месторождения Радужное.

Практическая ценность работы. 1. Фактический материал, приведенный в работе, может использоваться при решении вопросов петрогенезиса пород известково-щелочной серии. 2. Научные результаты, изложенные в работе, рекомендуются к применению при изучении геммологических объектов, содержащих благородный опал для решения вопросов, касающихся генезиса опала и его места в эволюционном ряду образования пород на конкретных месторождениях. 3. Определение типоморфных особенностей благородных опалов, которые обусловливаются генетическим типом самоцветов, их минералого-геохимическими и геммологическими характеристиками, может быть использовано для разработки методик облагораживания некондиционного сырья с целью увеличения запасов месторо>кдения.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на 111 международном минералогическом семинаре "Новые идеи и концепции в минералогии". (УрО РАН, Институт геологии, г. Сыктывкар, 2002 г), на XI международной конференции по термобарогеохимии (ВНИИСИМС, г.

Александров, 2003 г.), Vl-ой Международной конференции «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение» (г. Александров, 2003 г.), на Годичном собрании Минералогического общества при РАН «Минералогия, геммология, искусство» (Санкт-Петербург, 2003 г.), Международном семинаре «Кварц-Кремнезем», (г. Сыктывкар, 2004 г), международной IAGOD -конференции (Vladivostok, 2004), на научной сессии (по результатам НИР ДВГИ ДВО РАН, 2004 г.), на международном (X всероссийском) петрографическом совещании (г. Апатиты, 20 - 22 июня 2005 г.), VII международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (г. Москва, 2005 г). Всего опубликована 21 работа, из них по теме диссертации 18 работ (15 тезисов и 3 статьи).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 4 глав, Введения и Заключения, имеет общий объем 148 страниц, 18 иллюстраций, 23 фотографии, 21 таблицы. В списке литературы 145 источников.

Диссертация выполнена в геммологической лаборатории ДВГИ ДВО РАН под руководством академика РАН А.И. Ханчука, при постоянных консультациях к.г.-м.н. Б.Л. Залищака и к.г.-м.н. В.А. Пахомовой, которым автор выражает свою искреннюю благодарность за постановку задач исследований, всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах работы. Автор весьма признателен Н.С. Карманову (ГИН СО РАН), М.И. Лапиной и к.г.-м.н. A.B. Мохову (ИГЕМ РАН) за проведение электронно-зондовых анализов минералов и индивидуальных включений, сотрудникам института химии ДВО РАН к.х.н. Н.М. Лапташ и д.х.н. Л.А. Земнуховой за неоценимую помощь в аналитических исследованиях опалов. Кроме того, автор признателен член-корр. РАН В.Г. Сахно, д.г.-м.н. В.В. Голозубову, к.г.-м.н. В.П. Симаненко за терпение, проявленное при многократных консультациях и д.г.-м.н. С.А. Щеке, д.г.-м.н. Л.П. Плюсниной и к.г.-м.н. С.О. Максимову за критические замечания, высказанные во время предварительного рассмотрения диссертации.

Основные защищаемые положения.

1. Благородно-опаловая минерализация северянской свиты связана с андезитовым вулканизмом, который по петрогеохимическим особенностям, структурной позиции и данным термобарогеохимии может быть отнесен к магматическим проявлениям трансформных окраин. Формирование андезитов северянской свиты происходило из маловодной, обогащенной углекислотой полигенной магмы в условиях высоких температур (1150 - 1100°С) и давлений (3.5-4 кбара).

2. Метасоматоз андезитов северянской свиты, вмещающих опал-агатовую минерализацию, обусловлен высокой интенсивностью поствулканических низкотемпературных преобразований и отражает регрессивный этап пропилитизации. Метасоматические растворы проявили максимум кислотности в температурном интервале 250 - 200°С, что вызвало разложение алюмосиликатной матрицы вмещающих андезитов с одновременным выносом кремнезема.

Максимальная температура образования благородного опала составляла 160°С. Отложение опала происходило на фоне пересыщения раствора кремнеземом и повышения щелочности среды от 7.5 до 9.5.

Глава 1. Объекты и методы исследования В главе содержатся обзор основных проблем образования месторождений опала и их современного состояния, а также обоснование выбора объекта изучения и методов, которыми нюспользовался автор при проведении исследований. Согласно «Балансу запасов полезных ископаемых» по состоянию на 2000 год, в России известно единственное месторождение благородного опала, которое находится на севере Приморского края - это месторождение Радужное. По прогнозным оценкам, запасы сортового ювелирного благородного опала на месторождении Радужное составляют 238,4 кг (в пересчете к услозно приведенным запасам категории Сг). Даны краткие характеристики методов исследований, среди которых перечислены как традиционные, так и современные, с применением современного аналитического оборудования. В процессе изучения вмещающих пород и опала применялись: оптическая микроскопия, рентгенографические исследования, электронная микроскопия на сканирующем микроскопе JSM-5300, оборудованном аналитической приставкой — энергодисперсионным спектрометром LINK ISIS для анализа микровключений (ИГЕМ РАН), на сканирующем электронном микроскопе LEO 1430VP с EDS-системой (ГИН СО РАН), для выявления элементов-примесей в опалах для получения данных о природе их окраски применялся метод атомной абсорбции, (фторидно-атомно-абсорбционный способ определения кремния, разработаный и запатентованный к.х.н. Н.М. Лапташ, ИХ ДВО РАН). Для выявления элементов-примесей в андезитах, вмещающих опаловую минерализацию, применялся рентгено-флуоресцентный анализ, для обнаружения в благородных и обыкновенных опалах воды и формы её нахождения проводились исследования методом ИК-спектроскопии на спектрометре с Фурье-преобразованием «IRPrestig3-2» (Shimudzu, Япония) в Институте химии ДВО РАН. Для определения условий образования вмещающих опаловую минерализацию андезитов применялись методы термобарогеохимии (волюмометрии и динамической фазометрии, гомогенизации, барометрии). Изотопный состав кислорода в опалах определен на прецизионном масс-спектрометре МИ 1201-В (Россия) в лаборатории геохимии стабильных изотопов ДВГИ ДВО РАН. Определение содержания радиогенного аргона для уточнения возраста андезитов, вмещающих благородный опал, проводилось на масс-спектрометре МИ-1201 ИГ в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН.

Глава 2. Геология, петрология, геохимия вулканитов северянской свиты Месторождение Радужное находится на сев€!ре Приморского края в 50 км от пос. Шумный. Геологическое строение района месторождения, расположенного в пределах Западно-Сихотэ-Апинской вулканической зоны, изучалось многими исследователями. Наиболее полные сведения о районе месторождения представлены в отчетах начала 90-х годов, а также в

современных публикациях В.В. Голозубова, Г.Л. Амельченко, А.Н. Филиппова, В.С Маркевич, А.И.Ханчука, В.П. Симаненко, Ю.А. Мартынова и др. Согласно современным представлениям (Ханчук и др., 1997, Амельченко и др., 2001, Сахно, 2001, Симаненко и др., 2004, Симаненко и др., 2006, Бугдаева и др., 2006) о строении, формировании и развитии Апчанского бассейна, в пределах которого находится месторождение Радужное, известно следующее. Апчанский бассейн, выполненный меловыми терригенными и вулканогенными образованиями, имеет в плане форму вытянутого в северо-восточном направлении треугольника, главная часть которого занимает долину р. Алчан и междуречье рек Бикин и Большая Уссурка. Бассейн располагается в северовосточной части Ханкайского массива на сочленении его с самаркинским террейном. Фундаментом служат докембрийско-раннепалеозойские образования Ханкайского массива, участками перекрытые терригенными отложениями верхней перми, триаса, юры. Формирование бассейна происходило, главным образом, в апт-сеноманское время на участке сочленения Алчанского и Арсеньевского разломов, принадлежащих сдвиговой системе Тань Лу. Месторождение "Радужное" (рис.1) входит в состав Алчанского агатоносного района, выделенного как минерагеническое подразделение по результатам поисковых работ на агат. Границы района определяются площадью развития вулканитов андезито-базальтовой формации верхнемеловсго возраста, с которыми пространственно и генетически связана опал-агатовая минерализация. Площадь месторождения занимает среднюю часть агатоносного района. Из стратифицированных образований в её пределах широко развиты позднемеловые вулканиты, значительно менее распространены осадочные породы триаса и мела, а также и четвертичные отложения. Отложения триасовой системы представлены толщей алевролитов и песчаников с прослоями туфогенных алевролитов. Берриасский и валанжинский ярусы нижнемеловой системы (Ki kit) отмечены в северной и северо-восточной части площади и сложены песчаниками, алевролитами с прослоями кремней и кремнистых сланцев, линзами базальтов и гмалокластитов. Мощность свиты более 700 м. Апчанская свита (Ki al) обнажается в восточной части района, состоит из переслаивающихся туфов риолитов, риодацитов и туфолав риодацитов, общей мощностью более 1400 м и выполняет большую часть одноименного бассейна. Верхнеалчанокая подсвита представлена вулканогенно-осадочными породами с прослоями туфов дацитов. В подошве подсвиты отмечается наличие пачки туффитов или туфогенно-осадочных пород мощностью не менее нескольких десятков метров (Черныш, 1971). Заломнинская толща (К2 zl) обнажается в юго-восточной части площади. Отдельные её фрагменты отмечены в бассейнах ручьев Петля и Обжитая. Толща сложена слаболитифицированными конгломератами, гравелитами, песчаниками и алевролитами. Мощность более 150 м, она с угловым несогласием перекрывает култухинскую и алчанскую свиты. Северянская свита (Кг sv) слагает значительный по площади вулканический покров, с угловым несогласием перекрывающий все более древние образования района. В её составе доминируют андезиты, андезибазальты, базальты и их

туфы. В виде линз и маломощных прослоев встречаются также вулканогенно -осадочные породы. Мощность толщи варьирует от 10 до 50 м. С вулканитами северянской толщи генетически связаны проявления агатовой и опаловой минерализации, в частности, месторождение благородного опала "Радужное".

Рис. 1. Геологическая карта-схема района месторождения Радужное (Составил Высочин В.И., с дополнениями Рязанцевой М.Д.)

1 - аллювиальные современные и четвертичные отложения; Вулканиты северянской свиты: 2 - а-лавы, б- экструзии андезитов; 3 - а-лавы, б- экструзии андезито-дацитов;4 - лавы базальтов и андезибазальтов; 5 - туфы среднего состава; 6 • дайки и экструзии дацит-лорфиров; 7 - пропилиты; 8 - благородный опал; 9 - разломы: а-достоверные, б-предполагаемые.

Магматические образования представлены берриасским (култухинским) вулкано-плутоническим, готеривским интрузивным, альбским (алчанским) и маастрихтским (северянским) вулканическими комплексами.

Маастрихтский (северянский) вулканический комплекс включает покровные (северянская толща) и субвулканические фации. Покровные вулканиты с размывами залегают на отложениях алчанской свиты и

представлены, главным образом, лавовыми потоками андезитов, андезибазальтов и базальтов. Туфы развиты ограниченно и слагают невыдержанные горизонты между лавовыми потоками. Субвулканические фации по возрасту и петрохимическим особенностям разделены на две группы: к первой фазе относятся экструзии и дайки базальтов (ßiК2) и андезитов (сиКг), ко второй, более поздней, - экструзии и дайки дацитов (S2K2) и риолитов (Х2К2) Экструзии и дайки кислого состава не имеют эффузивных и пирокластических аналогов и внедрились, вероятно, в заключительные стадии маастрихтского вулканизма. Непосредственно на месторождении выделены три фазы внедрения даек и штоков андезитов. В первую фазу внедрились роговообманковые андезиты (оиКг). Они слагают крупные (0,1-3,5 км2) субизометричные в плане штокообразные тела. Вторая фаза (012К2) проявилась в виде редких небольших, но сложных по форме тел (дайки, силлы) пироксеновых кварцсодержащих андезитов. В третью фазу (азКз) формировались некки и дайки, сложенные массивными лавами афировых андезитов, переходящими в краевых частях в лавобрекчии характерного кирпично-красного цвета.

Вторичные гидротермальные изменения в пределах площади представлены аргиллизацией и окварцеванием. Окварцевание характерно для терригенных пород основания северянской депрессии. Песчаники и алевролиты триаса и нижнего мела в локальных зонах превращены в кварциты. Аргиллизация развита, в основном, в породах северянского вулканического комплекса, в зонах интенсивной тектонической переработки. С участками аргиллизированных пород связано месторождение благородного опала "Радужное".

В этой же главе рассмотрены петрографические особенности, петрология и геохимия пород северянской свиты. Отмечается, что современная классификационная позиция андезитов требует рассмотрения не только петрографических, минералогических и химических особенностей пород, но и применения современных классификационных диаграмм, так как петрохимически сходные вулканические породы, сформированные в различных геодинамических обстановках, обладают специфическими геохимическими особенностями.

Основные вмещающие опаловую минерализацию породы в пределах Центральной опалоносной зоны на месторождении Радужное представляют собой брекчиевидные роговообманковые и плагиоклаз-роговообманковые андезиты. По составу изученные породы образуют непрерывный ряд от базальтов до андезитов (рис. 2), располагающихся в основном вблизи границы полей толеитовой и известково-щелочной серий.

Концентрации переходных когерентных элементов в рассматриваемых породах сравнительно низкие (Ni - 15-20 г/т, Со - 18-11 г/т, Cr - 55 - 42 г/т), при этом наблюдается несколько повышенное содержание V, варьирующее в широких пределах от 102 до 55 г/т.

Рассмотрено положение на дискриминационных диаграммах соотношений Nb/Y и Zr/P20s , РгО^г, а также других (подвижных и транзитных) элементов и на основании анализа их поведения сделан вывод о

К.0, мас.%

ь;> га 8Ю„ мас.%

МЭаО+КгО, МЭС.%

65 70 ЭЮи МЗСЛ

ТЮ,, мас,%

• ■ ■ • *

* . •

1 2 3 4 5

КдО, мао.%

Рис. 2. Классификационные диаграммы для вмещающих опал-агатовую минерализацию вулканитов, а - К^О/ЭЮг, точками обозначена анализы о5разцов, отобранных автором; б,в -(Иа^О+КгОуЭЮг (б) и ТЮг-КгО(в): 1 - неизмененные вулканические породы северянской свиты, приведены по данным (Симаненко и др., 2006) и 2 -пропилитизированные, разделительные линии субщелочной (1) и щелочной (2) серий (Классификация и номенклатура..., 1981); г - П-М-Та для вулканитов трансформных окраин, треугольниками вынесены точки составов вулканитов северянской свиты по данным В.П. Симаненко (Симаненко и др., 2006): поля составов различных веодинамических обстановок: Ы-МОПВ - диплетирозанных базальтов срединно-океанических хребтов, Е-МОПВ+\МРВ - обогащенных тслеитов срединно-океанических хребтов и внутриплитных толеитов, \Л/РВ - щелочных базальтов внутриплитных структур, 1АВ - базальтов островных дуг и активных континентальных окраин.

принадлежности магм, производными которых являются андезиты месторождения Радужное, к смешанному геохимическому типу, а именно, наличие признаков как островодужных, так и обогащенных Е-МСЖВ и внутриплитных лав (Симаненко и др., 2006).

Обсуждаются термометрические исследования и особенности интерпретации термобарогеохимических данных. Исследованием первичных

Ма»0+К,0, мж,%

я А г \

<1 50 55

¡4 П

5Ю„ мас.%

5 ТЮ,, мае,?

л.ч *

Л А

4 в

Мао, мяе.%

К,0, мас.%

ОД 0.4 Д5 0.6 0.Г 0.8 05 1.0 1.1

ТЮ„ мас.%

Рис. 3. Соотношение содержаний элементов в вулканитах северянской свиты (1) и стеклах расплавных включений (2): а - (Х20+Л/а20У5/02 ; б- ТЮг/МдО; в - КгОГГЮг.

включений во вкрапленниках плагиоклаза установлено, что начало кристаллизации андезитОЕ. северянской толщи, вмещающей опаловую минерализацию месторождения Радужное, характеризуется интервалом температур 1150 - 1100°С и давлений 3.5 - 4 кбара. Выявлено также гетерогенное состояние магмы в период кристаллизации плагиоклаза, его маловодность и обогащенность углекислотой. Анализ закаленных стекол расплавных включений из плагиоклазов андезитов при рассмотрении на вариационной диаграмме МагО+КгО/ЭЮг (рис. 3) занимает область, которая оказывается заметно шире интервала составов самих пород. Рассмотрение трендов анализов стекол включений в плагиоклазе андезитов и андезибазальтов месторождения Радужное на вариационных диаграммах совместимых с магмами компонентов показывает участие в формировании исходной магмы различных источников. На этом основании сделан вывод о полигенном происхождении магмы, родоначальной для андезитов северянской свиты.

На основании изложенных выводов формулируется 1 защищаемое положение.

Благородно-опаловая минерализация северянской свиты связана с андезитовым вулканизмом, который по петрогеохимическим особенностям, структурной позиции и данным термобарогеохимии может быть отнесен к магматическим проявлениям трансформных окраин. Формирование андезитов северянской свиты происходило из маловодной, обогащенной углекислотой полигенной магмы в условиях высоких температур (1150 - 1100°С) и давлений (3.5 - 4 кбара).

Глава 3. Метасоматоз вулканитов северянской свиты

По характеру метасоматических процессов и минеральным ассоциациям в изучаемых андезитах они отнесены к пропилитам. Макроскопически аргиллизация выражена осветлением пород, появлением глинистых агрегатов различных цветов (белого, желтого, розового, красного, желто-зеленого, темно-зеленого), проявлением прожилков и секреций опала, халцедона. Микроскопически в аргиллизированных вулканитах опалоносной зоны установлены вторичные минералы: монтмориллонит, каолинит, глауконит, гидрослюда, опал, халцедон, редко цеолиты, карбонаты, хлорит. Последовательность образования минералов, установленная в результате исследований шлифов и пластин, следующая: халцедон + глинистые (глауконит и др.) по андезитам, опал + кристобалит + тридимит. Метасоматически измененные андезиты являются вмещающей средой для размещения прожилков опала, который наиболее часто концентрируется в пределах зон и участков развития опал-гидрослюдисто-монтмориллонитовой аргиллизации брекчиевидных роговообманковых андезитов.

Брекчиевидные роговообманковые андезиты отличаются редкими порфировыми выделениями плагиоклаза, которые обычно раздроблены и «растащены» по основной массе, а также более интенсивными изменениями. Как правило, они аргиллизированы до образования гидрослюдисто-монтмориллонитовых метасоматитов с включениями гнезд и прожилков обыкновенного и благородного опала. Судя по сопоставлению анализов минералов андезитов, метасоматитов по андезитам, опацитизированных андезитов и прожилков опала, в том числе и благородного, набор индикаторных элементов в последних напрямую зависит от состава матрицы, т.е. носит унаследованный характер.

Оценка условий образования изучаемых метасоматитов и самих прожилков благородных опалов осложнена отсутствием надежных термодинамических данных для рассматриваемой минеральной ассоциации, а также недостатком экспериментальных исследований в низкотемпературной области. Тем не менее, некоторые выводы могут быть сделаны.

Согласно физико-химической систематизации метасоматических формаций и несмотря на отсутствие единой универсальной генетической классификации такой обширной и разнородной группы геологических объектов, как метасоматические формации, систематика определенного комплекса фаций, т.е. минеральных ассоциаций, в интересующих нас пределах осуществлена В.Л. Русиновым (Русинов, 1989).

Принято, что концентрация химических компонентов в растворе задается их равновесием с соответствующими минералами породы.

Полученное расположение полей на диаграмме (рис. 4) в целом соответствует взаимоотношениям природных метасоматических образований.

Рис. 4. Полуколичественная диаграмма полей главных метасоматических формаций (Жариков и др., 1989). Сплошные линии - границы полей формации (I-XII) и граница пород с расплавом; штрих-пунктир - граница магматического (вверху) и постмагматического (внизу) этапов метасоматизма; штриховые линии -тренды метасоматических процессов (1-9); затененная полоса • приблизительная позиция нейтральных и околонейтральных растворов. Поля формаций: I -метасоматиты щепочно-ультраосновных комплексов; II -магнезиальные скарны; III -известковые скарны; IV - грейзены; V - вторичные кварциты; VI -пропилиты; VII - березиты; VIII -кварц- полевошпатовые метасоматиты; IX - гумбеиты; X-pH s2 рн*4 (iMai + iMelWHl щелочные метасоматиты

(эгирин-альбитовые, альбититы, микроклиниты); XI - эйситы; XII - аргиллизиты. Тренды эвопюций (1-9): 1 -"порфировый" (кварц-полевошпатовые метасоматиты -вторичные кварциты); 2 - грейзеновый; 3 - скарново-грейзеновый; 4 - скарново-березитовый; 5 - скарново-пропилит-березитовый; 6 - пропилит-гумбеит-березитовый; 7 - пропилитово-аргиллизитовый (в эпитермальных рудных месторождениях); 8 - пропилитово-аргиллизитовый (в геотермальных полях); 9 -щелочно-полевошпатовый. Моновариантные границы полей (10-20): 10 - Fsp+(K, Na)20=Fspd; 11 - Aeg+H20=Rbc; 12 - Срх+(К, Ыа)гО=Аед; 13 - DH-H20+C02=Act+Chl; 14 - АЬ+СаО=Р1; 15 - Ms+K¡0=Fsp; 16 - Kln+K20=Ms; 17 - Ms+H¡0=Ser; 18 -Dsp+Qtz+H¡0=Kln; 19 - Ab+H20=An; 20 - Ank+Qtz+MgO=Cc+Chl+CO¡.

Тренды эволюции параметров флюидов и соответствующие последовательности метасоматических формаций в ходе развития магматогенных гидротермальных систем, показанные на диаграмме, отмечают нарастание кислотности флюидов и во времени (стрелки направлены от ранних образований к поздним).

Максимум кислотности флюидов и растворов проявляется в разных системах при разной температуре. В интересующем нас пропилит-аргиллизитовом ряду максимум кислотности проявляется в интервале 150 -250°С. В конце обозначенных стрелками трендов происходит инверсия щелочности (поздняя щелочная низкотемпературная стадия по Д.С. Коржинскому). Различия температур инверсии показывают, что кроме температуры, кислотность раствора определяется волновой функцией,

связывающей кислотность раствора с динамикой его фильтрации через породы с реакциями взаимодействия раствор - порода.

В этой же главе предложена схематическая модель эволюции магматического флюида и пропиллитизирующих растворов.

Согласно полученным нами данным, мы можем утверждать, что на глубине около 14 км существует родоначальная для андезитов месторождения Радужное магма, обладающая установленными термобарогеохимическими методами свойствами. Условия дегазации основных магм при подъеме расплава и различных содержаниях во флюиде воды и углекислоты подробнейшим образом рассмотрены в работах A.A. Кадика (Кадик и др., 1976; Кадик и др., 1982). Как известно, определяющее значение для образования эндогенного кремнезема в эволюции магмы и эндогенных флюидов имеют фазовые переходы газ - жидкость (Малышев, 2004). Для оценки поведения флюида (в нашем случае это маловодный флюид, насыщенный СОг) наиболее существенной особенностью при снижении внешних параметров (таких как температура и давление) считается перемежаемость эпизодов гомогенного и гетерогенного состояния (Котельникова, 1996) и фазовые переходы газ — жидкость. Таким образом, можно предполагать, что первоначально сухой углекислотный флюид родоначальной для андезитов магмы при взаимодействии с вмещающими породами, а в нашем случае это кристаллический фундамент Ханкайского метаморфического массива, сложенный магнезиальными сланцами, гнейсами, мраморами, т.е. карбонатно-силикатными породами (Амельченко и др., 2001; Сахно, 2001; Бугдаева и др., 2006), насыщался углекислотой и водой. О насыщении расплава водой в процессе ее эволюции свидетельствует состав андезитов, вмещающих опаловую минерализацию, а именно преобладание среди породообразующих минералов роговой обманки.

Анализ изучения метасоматитов Алчанской зоны месторождения Радужного приводит автора к следующим выводам:

Зона пропилитов приурочена к линейным протяженным зонам, наследующим магмовыводящие разломы, и трещинам отрыва, оперяющим разломы северо-западного и субмеридионального простираний. Вулканогенная (глубинная) деятельность является важнейшим геологическим фактором и энергетическим источником для формирования метасоматитов. Зоны метасоматитов, благоприятные для отложения опала, имеют устойчивую минеральную ассоциацию: монтмориллонит, каолинит, глауконит, гидрослюда, опал, халцедон, ± цеолиты, карбонаты, хлорит. Судя по сопоставлению анализов минералов андезитов, метасоматитов по андезитам и опацитизированных андезитов, набор индикаторных элементов в последних напрямую зависит от состава матрицы, т.е. носит унаследованный характер. Обсуждаемые пропилиты содержат минералы, осажденные растворами, и реликты не полностью растворенных минералов исходных андезитов (рис. 5). Продвинутая пропилитизация связана с ощелачиванием гидротермального раствора в результате вскипания на малой глубине и уходом кислотных компонентов в газовую фазу.

Рис. 5. Вкрапленник роговой обманки из измененного амфибол-плагиоклазового андезита (образец ВР-18н/2) центральная часть разложена; номера в таблице соответствуют точкам анализа, изображенным на фотографии.

~Щ5й" 1

к X г 1 г ® .О в» <- 3 га вГОг тю2 МЛ РвО, общ. МдО СаО N«¡¡0 КгО РаО» С1 Р 8 8гО Сумма

1 Мил 322 10.98 12.79 1352 г.бв 057 0.22 96.76

г 55.87 1063 7.79 6.72 1.11 0.38 3.58 - 026 • • 86 88

3 9.93 720 6.67 1.30 - 3 26 - - - - 85,27

4 . . 085 - 54,35 - 4221 0.40 3.65 - 0.71 102 06

5 - - - 0.47 - - - 42.89 0.34 4.00 о.вз 0.78 10337

6 42.58 3,02 11.47 13.44 13,64 11.23 2.48 0.9» ■ - - » 98.57

Т вг.гв 068 1427 8.29 3.40 1.33 0.51 268 • 032 - - • 83,78

8 53.79 2294 1.32 - 6 46 1.62 68.58

9 53-57 - 27.3? - 4.81 041 97.55

Эти данные явились основанием для 2 защищаемого положения: Метасоматоз андезитов северянской свиты, вмещающих опал-агатовую минерализацию, обусловлен высокой интенсивностью поствулканических низкотемпературных преобразований и отражает регрессивный этап пропилитизации. Метасоматические растворы проявили максимум кислотности в температурном интервале 250 - 200°С, что вызвало разложение алюмосиликатной матрицы вмещающих андезитов с одновременным выносом кремнезема.

Глава 4. Опалы месторождения Радужное В главе рассматривается минералогия опала, формы выделения опала на месторождении, существующие классификации опала, основанные на особенностях химического состава, кристаллической структуры, физических свойствах и оптических эффектах в опалах. Формы выделения благородного опала на месторождении Радужное: желваки размером от 5 до 30 мм в плотных гидрослюдисто-монтмориллонитовых агрегатах; гнезда от первых мм до 45 мм (максимально 15x70x40 мм); прерывистые прожилки мощностью до 8 мм и пленки в матричной породе; прослои или опалесцирующие области без четких границ в обыкновенном опале. Обыкновенные опалы встречаются в виде прожилков в породе: тонкие прожилки прозрачных яркоокрашенных разностей 15x10x5 мм; крупные прожилки, гнезда в андезитах измененных в

различной степени; натечные формы, часто в ассоциации с халцедоном, размером 25x50x15 мм, средняя трещиноватость. Часто встречаются переходные и зональные жилки. Как правило, бесцветный благородный или обыкновенный опал выполняет центральную зону, а к краевым частям жилы сменяется светлоокрашенным молочным обыкновенным опалом.

Приведены классификации исследованных опалов согласно Российским ТУ-41-07-055-89 и по классификации А.Смолвуда (Smallwood, 1997). По классификации Anthony Smallwood, на месторождении Радужное большинство опалов можно отнести по тону к №№4-9, степень прозрачности различна, большая часть исследованных образцов имеет не менее трех цветов игры. Большинство благородных опалов на месторождении, вне зависимости от игры цветов, светлоокрашенные, просвечивающие, молочные, голубовато-зеленые. Кроме того, встречаются прозрачные образцы ярко-желтого и ярко-оранжевого цветов, так же, как и практически непрозрачные темно-серые и темно-коричневые. Что касается обыкновенного опала, необходимо отметить присутствие на местороледении практически всех описанных в литературе цветовых разновидностей, кроме черного (смоляного). Приведены предварительные результаты исследований элементов-примесей, которые могут вызывать окраску (речь в данном случае идет об окраске обыкновенных опалов и окраске фона благородных опалов). Установлено, что в качестве основных элементов, ответственных за окраску опалов, выступают Fe, Мп, Ti и Ni, для которых четко выявлена общая прямая зависимость насыщенности и интенсивности окраски. Такие элементы, как Cr, Си, Zn, Pb, Rb, Sr, Y, Zr, не обнаруживают прямой связи между их содержаниями и окраской опалов. Для Мп, Ti, Ni - выдержаны те же закономерности, что и для железа, т.е. интенсизность окраски напрямую связана с повышением (на порядок) этих элементов, светлоокрашенные и белые разновидности имеют существенно более низкие содержания. Содержания Na, К, Ca стабильны для всех образцов.

Химический состав опалов месторождения Радужное сходен по соответствующим параметрам с благородными опалами зарубежных месторождений. Из редко встречающихся в опалах элементов отмечены V (до 8.5-10"3 масс.%), Rb (до 2.24-10"3 масс.%), Sr (до 4.09-10"® масс.%), Zr (до 9.73-10"2 масс.%), Mg (до 1,42 масс.% МдО). Физические свойства опалов месторождения Радужное: плотность от 1,85 до 2,07 г/см3; твердость по шкале Мооса 4,5-5; количество воды от 2,5 до 5,8 вес.% (расчетные величины); показатель преломления от 1,395 до 1,487. К особой группе можно отнести пористые и хрупкие опалы, которые отличаются низкой плотностью, повышенной хрупкостью, высоким показателем преломления.

Сравнение между собой ИК-спектров поглощения разновидностей опалов месторождения Радужное показывает, что общим является положение полос поглощения в области колебания связей Si-O. Наиболее интенсивные полосы наблюдаются в диапазоне частот 1080 - 1200 см"1, где проявляются валентные асимметричные колебания связи Si-O-Si в тетраэдрах SiC>4. Одиночные полосы сильной или средней интенсивности присутствуют во всех ИК спектрах в области валентных (785- 800 см"1 ) и деформационных (400-

500 см"1 ) колебаний связи ЗьО-Бк Кроме того, в спектрах всех исследованных образцов имеются полосы разной интенсивности, связанные с деформационными (1616 - 1645 см'1) и валентными колебаниями (3180 - 3650 см ) молекул воды.

Согласно результатам электронно-микроскопических исследований и данным РФА, образцы опала месторождения Радужное относятся к промежуточной группе между А- и КТ-опалами.

Большинство благородных опалов месторождения Радужное отличаются неравномерностью опалесценции. В опалах, различающихся по основной окраске и степени прозрачности, каких-либо существенных различий не выявлено.

В этой же главе рассмотрены существующие теории образования месторождений опала в вулканогенных толщах, известные экспериментальные данные о синтезе благородного опала (Калинин, Сердобинцева, 2003; вегёоЫгйзеуа е.а., 2002; Денискина и др., 1987; Потапов, 2002; 2003; 2004) и, на основании изучения природных образовании и экспериментальных данных (по литературным источникам), обобщены выводы о физико-химических параметрах среды, необходимых для образования благородных опалов: 1. температуры от 15-20 до 150°С; 2. рН раствора изменяется от слабощелочного (рН 8-9) на стадии образования первичных глобулей, затем, на стадии формирования сфер щелочность возрастает (рН=7-10) и на стадии цементации необходимо наличие слабокислого (рН 6-5) ргютвора (Калинин и др., 2003); 3. соленость - в начальной стадии процзсса может присутствовать в незначительных количествах (до 0.2%), на конечной стадии - отсутствие солей.

Рассмотрены возможные варианты механизма образования опала на месторождении Радужное!, среди которых предпочтение отдано идее о зарождении коллоидных растворов на месте формирования жил в результате диффузионных метасомагических процессов (Шабалин, 2002). В какой-то степени эта идея близка концепции А.Г. Бетехтина, постулирующей образование коллоидов из истинных растворов в результате реакций с вмещающими породами, но отличается тем, что предполагает зарождение коллоидных частиц в условиях метасоматоза в околотрещинном пространстве. Коллоидные частицы перемещаются в трещины, заполняют их, и при определенных условиях их концентрация возрастает до гелеподобного состава. Метасоматический процесс служит активным стимулятором и источником зарождения коллоидных частиц, а привнос истинных растворов из магматического очага содействует этому зарождению путем активизации метасоматоза. Избыточные продукты метасоматических реакций выделяются в трещинные пустоты в виде коллоидных частиц.

Для выявления факторов, повлиявших на эффективность отложения опала на месторождении Радужном, исследованы особенности строения и состава различных опэлоеых прожилков, которые обладают признаками двух взаимоисключающих способов заполнения пространства жил: 1) в виде существенно кремниевого флюида (жилы выполнения) и 2) метасоматическим способом (жилы и зоны замещения). Т.е. гидротермальное

минералообразование осуществлялось двумя способами: путем заполнения флюидопроводящих каналов (флюидодоминирующий режим) и посредством метасоматического замещения (порододоминирующий режим).

Следует отметить обнаруженные нами минеральные включения в опалах, которые, прежде всего, являются идентификационным признаком и дают возможность сопоставить приморские опалы с известными зарубежными аналогами. В прожилках опала различного цвета и степени прозрачности установлены следующие два типа минеральных включений: 1) гидроокисиды железа, уплощенные обособления, в сечениях - квадратные и ромбические, размером до 200 мкм, как правило, приуроченные к трещинам; 2) минеральные фазы (рис. 6), имеющие кубический и октаэдрический габитус, равномерно объемного расположения, размером до 100 мкм. По результатам анализов включения второго типа можно разбить на две группы. Для первой группы (рис.6, б, в -анализы №№ 5-6) следующий механизм образования: в процессе метасоматоза зерно роговой обманки подверглось опацитизации, при образовании непосредственно опала оно было захвачено и изменено. Таким образом, в центральной части сохранились реликты амфибола, а краевая, более опацитизированная зона, вероятнее всего, представляет собой высококремнистый магнетит, известный по литературным данным. Для второй группы включений (рис.6, а, в -анализы №№ 3-4) мы предполагаем перекристаллизацию магнетита из основной массы андезитов в высококремнистый магнетит или, возможно, замещение магнетита золями кремнекислоты. О подобном механизме образования свидетельствуют, так же достаточно значимые содержания N1 и Со.

Результаты исследований микровключений показывают присутствие БЮг (более 50%) и повышенные содержания №, К, Ре, Мд, А1, Са. Установлены также Со, Р, характерные также для метасоматически измененных породообразующих минералов и основной массы андезитов и туфов, содержащих опаловую минерализацию.

Физико-химические условия образования опала месторождения Радужное оценены по известной методике расчета приблизительной температуры на основании данных об изотопном составе кислорода (Ка\л/аЬе, 1978; ККа е! а!., 1985 0'№И, 1987; ВгапсМэз е! а1., 1998). Выяснилось, что благородные и обыкновенный опал имеют приблизительно равную величину 5180Вмо\/у - около 19.5%о и рассчитанную максимальную температуру образования опала, которая составляет 160°С. Воспользовавшись результатами экспериментальных данных (Калинин, 1998, 2003; Камашев, 2000, 2004), а также диаграммой растворимости кремнезема (Копейкин, 2004), получаем минимальное значение рН в присутствии солей, равное 7.5. Поскольку исследуемые объекты представляют собой благородный опал, следует учесть, что значения рН в интервале 7.5 - 9, по результатам экспериментов, приводит к образованию преимущественно кубической и примитивной гексагональной упаковки. Для образования плотнейшей упаковки, характерной для природного благородного опала, необходимо повышение рН раствора до 9.5 (Камашев, 2004). Для дальнейшего образования благородного опала, т.е. образования сферических частиц

° ■■ 15рпП~>

11 : х по» А1А общ. МдО СаО N3,0 К]0 IV). С1 N1 Со . М ' а х : >», ° !

1 [84.73 3.42 - - 087 0.68 ■ . . - ; - . - _в9 65

г Газ. 71 „ „ 1.02 0.70 ■ . . . ... . _ . so.es

а Г5®Г1з" 0.69 56.07 0.42 0,62 064 0.18 1.22 0.&4 0.64 1.84 1.76 1.25 .91 25 _89 60"

4 П25.92 - 1.42 54.72 0 0.74 064 041 1.05 1.12 0.49 1.8Э

5 [Ж?> 1^4 41.62 0.43 0.88 ■ - 0-33 - ■ ,

в вв.ад 0.32 13.4? 5.22 Нмз 1.33 024 172 ..... 0.41 95.94

Рис. 6. Минеральные включения второго типа в благородном опале: номера точек измерения в таблице (в) соответствуют точкам анализа, изображенными на вставках а, б.

второго порядка размером до 400 нм, необходимо дальнейшее увеличение рН опалообразующего раствора, обеспечивающееся поступлением щелочей из минералов пропилитизированных андезитов и уменьшением, за счет выпадения, содержания ¿Юг. В случае, если эти условия не соблюдаются, образуется обыкновенный опал.

Таким образом, установлено, что ведущий механизм образования опала - гидротермально-метасоматический. Отложение благородного опала происходило в условиях понижения РТ-параметров среды, повышения активности Ог (в близповерхностных условиях) и рН растворов. Набор индикаторных элементов, обнаруженных в минералах андезитов, метасоматитов, опаловых гнезд, прослоев, прожилков и жеод, а также наличие в прожилках благородного опала метасоматически измененных реликтов минералов вмещающих андезитов свидетельствует о том, что гидротермальный процесс, приводящий к образованию обсуждаемых прожилков благородного опала, является естественным продолжением процесса пропилитизации. Выбор системой ступенчатого нетривиального пути эволюции (в отличие от прямого: раствор - кварц) может рассматриваться как элемент самоорганизации (Русинов, 1998).

На основании вышеизложенного формулируется третье защищаемое положение:

Опалы месторождения Радужное образовались в результате выполнения трещин в андезитах коллоидным раствором кремнезема,

формирование которого обусловлено метасоматическими процессами. Максимальная температура образования благородного опала составляла 160°С. Отложение опала: происходило на фоне пересыщения раствора кремнеземом и повышения щелочности среды от 7.5 до 9.5.

Заключение

Основные результаты проведенных исследований, Которые сводятся к следующему. 1. Проанализированы основные факторы и параметры образования вмещающих опаловую минерализацию андезитов и благородных опалов месторождения Радужное. Выявлены РТ-параметры образования андезитов: температура соответствует интервалу 1150 - 1100°С, давление в период начала кристаллизации вкрапленников плагиоклазов - 3.5 - 4 кбара. Важным моментом исследований представляется определение полигенности андезибазальтовой магмы, т.е. существования не менее двух источников, при смешении которых происходило ее формирование. 2. Детальное изучение в различной степени измененных вмещающих пород северянского вулканического комплекса позволило установись тип метасоматоза и направленность метасоматического процесса, а также последовательность образования минералов в измененных в различной степени метасоматитах. По характеру метасоматических процессов и минеральным ассоциациям в изучаемых андезитах они относены к пропилитам. Показана прямая зависимость состава парагенезисов минералов пропилитизированных андезитов от состава первичных минералов исходных пород, что свидетельствует о генетической связи андезитов и метасоматитов. 3. Установлено, что ведущую роль в образовании прожилков благородных опалов играют глубинные факторы, в частности, вулканогенная деятельность, связанная с консседиментационными разломами и обусловленная крупными расколами земной коры. 4. Набор индикаторных элементов, обнаруженных в минералах андезитов, метасоматитов, опаловых гнезд, прослоев, прожилков и секреций, а также наличие в прожилках благородного опала метасоматически измененных реликтов минералов вмещающих андезитов свидетельствует о том, что гидротермальный процесс, приводящий < образованию прожилков благородного опала, является естественным продолжением процесса пропилитизации. 5. Рассмотрен механизм образования опала, включающий продвинутую пропилитизацию, которая связана с ощелачиванием гидротермального раствора в результате вскипания на малой глубине и уходом кислотных компонентов в газовую фазу. 6. Сделан вывод о том, что благородный опал образуется из золей кремнезема, возникающих при концентрировании истиных растворов кремнезема, который продуцируется в процессе разложения минералов вмещающих пород под действием растворов первоначально кислотного характера, который в хэде эволюции и миграции меняется на щелочной. Зоны пропилитизации оказались вмещающими для опаловой минерализации как наиболее проработанные и подготовленные для отложения опала породы. 7. Исследованы физические, химические, оптические и минералогические свойства опалов месторождения Радужное. Установлено, что химический состав обсуждаемых опалов сходен по соответствующим параметрам с благородными опалами зарубежных

месторождений. Из редко встречающихся в опалах элементов отмечены V, Rb, Sr, Zr, Mg и P. Степень кристалличности исследованных опалов различна и изменяется в широких пределах от аморфного состояния до присутствия кристаллических фаз тридлмита и а-кварца. 8. Впервые исследована природа фоновой окраски опалов (обыкновенных и фона благородных) и определена группа «ответственных» элементов-примесей. Выяснилось, что в качестве основных элементов, ответственных за окраску опалов выступают Fe, Мп, Ti и Ni, для которых четко устанавливается общая прямая зависимость насыщенности и интенсивности окраски. Интенсивно окрашенным опалам свойственны максимальные содержания железа, согласно данным ЭПР, в желтых, коричневых и красном образцах (ИКР-5, ИКР-7/1, ИХ-15, ИХ-16) присутствует Fe3+, в зеленых различных оттенков - Fe2*. 9. Предложена принципиально возможнгя модель образования опалов месторождения Радужное.

Опубликованные работы по теме диссертации

1. В.Б. Тишкина, Б. Л. Залищак. О драгоценных камнях Приморского края. Материалы региональной научной конференции «Молодежь и научно-технический прогресс». Владивосток, 1998 г., с 82 - 83.

2. Пахомова В.А., Залищак Б.Л., Тишкина В.Б. Генетические особенности опал-агатовэй минерализации Приморья (Дальний Восток России) // Материалы III международного минералогического семинара "Новые идеи и концепции в минералогии". УрО РАН, Институт геологии, г. Сыктывкар, 2002 г., С. 207 - 209.

3. Залищак Б.Л., Пахомова В.А., Тишкина В.Б. О состоянии ювелирной отрасли в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы сохранения культурных ценностей в Дальневосточном регионе». Владивосток, 13 — 15 ноября 2002 г.

4. Тишкина В.Б., Пахомова В.А., Залищак Б.Л., Одариченко Э.Г., Лапина М.И. Включения в благородных опалах и особенности андезитов, вмещающих опаловую минерализацию (месторождение Радужное, Приморский край, Дальний восток России). // Материалы XI международной конференции по термобарогеохимии, ВНИМСИМС, г. Александров, 2003 г., с. 227-230.

5. Залищак Б.Л., Пахомова В.А., Тишкина В.Б. Рациональный способ вычисления углов наклона граней в круглых ограненных ювелирных камнях. II Материалы годичного собрания Минералогического общества РАН «Минералогия, искусство, культура", г. Санкт-Петербург, 2003 г., с.21-25.

6. Залищак Б.Л., Пахомова В.А., Тишкина В.Б. Камнесамоцветы Дальнего Востока России: месторождения, минералогия, геммология. // Материалы годичного собрания Минералогического общества при РАН «Минералогия, искусство, культура", г. Санкт-Петербург, 2003 г., с.26-27.

7. Тишкина В.Б., Одариченко Э.Г., Лапина.М.И. Особенности внутреннего строения благородных опалов месторождения Радужное (Приморский край России). // Материалы годичного собрания Минералогического общества при РАН «Минералогия, искусство, культура", г. Санкт-Петербург, 2003 г., с.75-77.

8. Тишкина В.Б., Пахомова В.А., Лапина М.И. Агат-опаловая минерализация в андезитах Алчанского бассейна (Приморский край России. Материалы Международного семинара «Кварц-Кремнезем», г. Сыктывкар, 2004 г., с.314-315.

9. Tishkina Vita, Zalishchak Boris, Pakhomova Vera, Lapina Marija. Opal from the Raduznoe Deposit (Primorsky Krai, Russia). The Journal of The Gemmological Association of Hong Kong 2004 - Volume XXV, P 79-82.

10. Tishkina V.B., Lapina M.I. Mineralogo-geochemical features of an agate-opal mineralization in andezitah deposits Raduznoe (Primorski Krai, Russia). Proceedings of the interim IAGOD conference, Vladivostok, 2004, p.p. 707-709.

11. Соляник B.A., Тишкина В.Б., Одариченко Э.Г. Экспозиции музея ДВГИ как отражение нового направления в геологической науке. Апьманах-2004, Музеи Российской Академии Наук, М. Научный мир 2004, с. 18 - 28.

12. Тишкина В.Б., Пахомова В.А., Лапина М.И., Карманов Н.С. Минеральные включения в благородных опалах как отражение условий их образования (месторождение Радужное, Приморский край России). Материалы докладов VII международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». Москва, 2005, том 2, с. 65.

13. Тишкина В.Б., Пахомова В.А., Залищак Б.Л., Лапина М.И., Карманов Н.С. Метасоматоз андезитов Западно-Сихотэ-Алинской вулканической зоны и его роль в формировании опаловой минерализации. Материалы Международного (X всероссийского) петрографического совещания. Т. 2. Апатиты. Изд-во Кольского научного центра РАН, 2005, с. 226 - 228.

14. Kurilenko L.N., Laptash N.M., Polyakova N.V., Tishkina V.B. Trace element analysis of natural opals. Proceedings of the International Congress on Analytical Sciences, Moskow, 2006, p. 603.

Подписано в печать 10.09.2006 г. Формат 60x90/16. 1 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 49. Отпечатано в типограсэии издательского центра ФГУП «ТИНРО-Центр» Г. Владивосток, ул. Западная, 10

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Тишкина, Виталия Борисовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обоснование выбора объекта исследований.

1.2. Методы исследования.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЯ, ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ ВУЛКАНИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ РАДУЖНОЕ.

2.1. Основные черты геологического строения района.

2.1.1. Тектоника.

2.1.2. Стратиграфия.

2.1.3. Магматические образования.

2.1.4. Вторичные изменения.

2.2. Петрология и геохимия вулканитов северянской свиты.

2.3. Физико-химические условия формирования вулканитов северянской свиты

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТАСОМАТОЗ ВУЛКАНИТОВ СЕВЕРЯНСКОЙ СВИТЫ.

3.1. Теоретические представления о низкотемпературном метасоматозе.

3.2. Особенности пропилитов северянской свиты.

3.2.1. Эволюция флюида и пропилитизирующие растворы.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. ОПАЛЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ РАДУЖНОЕ.

4.1. Минералогия опала.

4.1.1.Цвета, классификация.

4.1.2. Физико-химические свойства опалов.

4.1.3.Вода в опалах. Метод ИКС.

4.1.4. Структура обыкновенных и благородных опалов месторождения Радужное.

4.2. Происхождение опала на месторождении Радужное.

4.2.1. Теории образования месторождений опала.

4.2.2. Экспериментальные данные о синтезе благородного опала.

4.2.3. Механизм образования опала на месторождении Радужное.

4.2.4. Физико-химические условия образования опала месторождения Радужное.

4.3. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Генезис благородного опала в вулканитах Северянской свиты"

Актуальность исследования. Важная роль известково-щелочного магматизма в общей эволюции Земли всегда вызывала у геологов большой интерес. Широкий спектр различных типов месторождений, приуроченных к его проявлениям, определяет большое внимание к затрагиваемой проблеме. Работа посвящена происхождению благородного опала в маастрихтских андезитах северянской свиты Приморья и представляет собой опыт комплексного анализа магматической системы, эволюция которой завершается образованием минерального месторождения. К настоящему моменту это единственное в России проявление благородного опала имеющее статус месторождения [Ляшенко, 2004; Турашева, 2004].

Существующие на современном уровне геологических знаний взгляды на происхождение благородных опалов основаны, главным образом, на изучении наиболее продуктивных австралийских месторождений опала в древних корах выветривания. Экспериментальные работы по выращиванию опалов еще в конце XX века привели к его успешному синтезу, и этим исследованиям посвящено немало публикаций. В то же время многие аспекты образования опалов в эффузивах остаются невыясненными [Денискина и др., 1980], а физико-химические параметры среды образования той или иной разновидности - неизученными [Бортников и др., 2004]. Большинство зарубежных публикаций о месторождениях опалов такого промышленно-генетического типа ориентированы скорее на рассмотрение экономических показателей сырья и месторождений, нежели на изучение физико-химических условий обстановки формирования минерала.

Поскольку в теории существует возможность нескольких вариантов связей между магматическими и гидротермальными процессами, выяснить, какой из них является ведущим в природных условиях, можно только посредством изучения природных объектов. В связи с чем, в настоящее время особый интерес представляют данные о месторождении благородного опала, на котором выполнен комплекс исследований, включающий современные аналитические методы и позволяющий обоснованно судить о его происхождении.

Для достижения этой цели решались следующие задачи: -изучение геологического строения месторождения Радужное, -петрографическое и петрохимическое изучение пород месторождения, -минералогические и термобарогеохимические исследования опалов месторождения и вмещающих андезитов.

Предварительный просмотр шлифов (более 200) позволил из всей совокупности образцов пород выбрать наиболее представительные для последующего химического, спектрального и рентгенофлуоресцентного анализа. Термобарогеохимическому исследованию плагиоклазов (включения в пироксенах и амфиболах андезитов оказались непригодными для термометрических опытов из-за высокой железистости темноцветных минералов, приводящей к потере прозрачности препаратов при нагреве), предшествовало их визуально-оптическое наблюдение под бинокуляром (300 образцов). В дальнейшем отобранные кристаллы плагиоклаза или прожилки опала помещались в полистирол и полировались. Кроме того, из образцов андезитов и опалов были изготовлены плоскопараллельные, отполированные с обеих сторон пластинки различной толщины (1-3 мм), в зависимости от их прозрачности, с последующим просмотром под микроскопом, анализом объемного распределения включений и их привязки к определенным кристаллографическим направлениям и зонам роста. Все это дало возможность синхронизировать включения и проследить тренд изменения их состава в процессе роста вкрапленников андезитов, а также помогло получить уникальную информацию об условиях и среде кристаллизации минералов. В термометрических опытах изучено около 150 флюидных включений. Для микроанализа подготовлено более 20 минеральных включений, а также 30 расплавных и 15 углекислотных, сингенетичных расплавным.

Исходные материалы и личный вклад автора в решение проблемы. Основу работы составляют результаты геолого-минералогических и термобарогеохимических исследований автора на площади месторождения Радужного. Основные защищаемые положения сформулированы по результатам как полученным лично автором, так и в процессе совместных исследований. Научные задачи исследования и основные подходы к их решению были определены совместно с научным руководителем академиком А.И. Ханчуком, к.г.-м.н. Б.Л. Залищаком, к.г.-м.н. В.А. Пахомовой, д.г.-м.н. В.В. Голозубовым, к.г.-м.н. В.П. Симаненко. Исследование первичных расплавных и сопутствующих им углекислотных включений в андезитах и опалах месторождения Радужное проведено благодаря содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа и к. г.-м. н. Н.С. Карманова (ГИН СО РАН), минеральных - к.г.-м.н. А.В. Мохова и ст.н.с. М.И. Лапиной (ИГЕМ РАН).

Анализ структурных особенностей опалов и интерпретация ИК-спектров поглощения проведены в ИХ ДВО РАН, под руководством д.х.н. Л.А. Земнуховой, фторидно-атомно-абсорбционный анализ благородных опалов выполнен также в институте химии ДВО РАН, под руководством к.х.н. Н.М. Лапташ и к.х.н. Л.А. Курилен ко.

Разработка методологии исследования, выявление особенностей изучаемого объекта и сравнение полученных результатов с литературными данными по природным объектам и экспериментальными данными осуществлены лично автором.

Научная новизна. 1. Впервые определены физико-химические параметры кристаллизации вкрапленников андезитов, вмещающих опаловую минерализацию. 2. Показано, что опаловая минерализация связана с процессами пропилитизации андезитов. 3. Установлены физико-химические параметры образования благородных опалов месторождения Радужное. 4. Предложена модель эволюции флюида и образования благородных опалов. 5. Уточнены данные о структуре опалов месторождения Радужное, в частности, обнаружено присутствие в опалах в качестве кристаллической фазы кремнезема - тридимита.

6. Получены первые данные о природе окраски обыкновенных опалов и окраски фона благородных опалов месторождения Радужное.

Практическая значимость. 1. Фактический материал, приведенный в работе, может использоваться при решении вопросов петрогенезиса пород известково-щелочной серии. 2. Научные результаты, изложенные в работе, рекомендуются к применению при изучении геммологических объектов, содержащих благородный опал для решения вопросов, касающихся генезиса опала и его места в эволюционном ряду образования пород на конкретных месторождениях. 3. Определение типоморфных особенностей благородных опалов, которые обусловливаются генетическим типом самоцветов, их минералого-геохимическими и геммологическими характеристиками, может быть использовано для разработки методик облагораживания некондиционного сырья с целью увеличения запасов месторождения.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на III международном минералогическом семинаре "Новые идеи и концепции в минералогии". (УрО РАН, Институт геологии, г. Сыктывкар, 2002 г), на XI международной конференции по термобарогеохимии (ВНИИСИМС, г. Александров, 2003 г.), Vl-ой Международной конференции «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение» (г. Александров, 2003), на Годичном собрании Минералогического общества при РАН «Минералогия, геммология, искусство» (Санкт-Петербург, 2003), Международном семинаре «Кварц-Кремнезем», (г. Сыктывкар, 2004 г), международной AGOD - конференции (Vladivostok, 2004), на научной сессии (по результатам НИР ДВГИ ДВО РАН, 2004 г.), на международном (X всероссийском) петрографическом совещании (г. Апатиты, 20 - 22 июня 2005 г.), VII международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (г. Москва, 2005 г). Всего опубликована 21 работа, из них по теме диссертации 18 работ (15 тезисов и 3 статьи).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 5 глав, Введения и Заключения, имеет общий объем 148 страниц, 16 иллюстраций, 23 фотографии, 21 таблица. В списке литературы 140 источников.

Основные защищаемые положения.

3. Опалы месторождения Радужное образовались в результате выполнения трещин в андезитах коллоидным раствором кремнезема, формирование которого обусловлено метасоматическими процессами. Максимальная температура образования благородного опала составляла 160°С. Отложение опала происходило на фоне пересыщения раствора кремнеземом и повышения щелочности среды от 7.5 до 9.5.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Тишкина, Виталия Борисовна

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему.

1. Проанализированы основные физико-химические факторы и параметры образования вмещающих опаловую минерализацию андезитов и благородных опалов месторождения Радужное. Выявлены РТ-параметры образования андезитов: температура соответствует интервалу 1150 - 1100°С, давление в период начала кристаллизации вкрапленников плагиоклазов - 3.5 - 4 кбара. Важным моментом исследований представляется определение полигенности андезибазальтовой магмы, т.е. существования не менее двух источников, при смешении которых происходило ее формирование.

2. Детальное изучение в различной степени измененных вмещающих пород северянского вулканического комплекса позволило установить тип метасоматоза и направленность метасоматического процесса, а также последовательность образования минералов в метасоматитах. Выявлена характерная ассоциация вторичных минералов - монтморилонит, гидрослюда, опал, халцедон, реже хлорит и гидромусковит, которые замещают исходные минералы андезитов, а также отлагаются в пустотах первично-пористых и трещиноватых пород. По характеру метасоматических процессов и минеральным ассоциациям в андезитах они отнесены к пропилитам.

3. Набор индикаторных элементов, свойственный минералам андезитов, метасоматитов, опаловых гнезд, прослоев, прожилков и секреций, а также наличие в прожилках благородного опала метасоматически измененных реликтов минералов андезитов свидетельствует о том, что гидротермальный процесс, приводящий к образованию прожилков благородного опала, является естественным продолжением процесса пропилитизации.

4. Установлено, что ведущую роль в образовании прожилков благородных опалов играют глубинные факторы, в частности, вулканогенная деятельность, обусловленная крупными расколами земной коры. Для формирования опаловой минерализации важное значение имеют вещественно-геохимические факторы -состав первичной магмы, обогащение ее в процессе ассимиляции подстилающих пород кремнеземом и эволюция при воздействии метасоматизирующих растворов.

5. Рассмотрен механизм образования опала, включающий продвинутую пропилитизацию, которая связана с ощелачиванием гидротермального раствора в результате вскипания на малой глубине. Сделан вывод о том, что благородный опал образуется из коллоидов, возникающих при концентрировании истиных растворов кремнезема. Первично кислотный характер истинных растворов в процессе разложения минералов вмещающих пород, эволюции и миграции меняется на щелочной. Установлено, что максимальная температура образования благородного опала составляла 160°С. Зоны пропилитизации оказались вмещающими для опаловой минерализации как наиболее проработанные и подготовленные для отложения опала породы.

6. Исследованы физические, химические, оптические и минералогические свойства опалов месторождения Радужное. Установлено, что химический состав обсуждаемых опалов сходен по соответствующим параметрам с благородными опалами зарубежных месторождений. Из редко встречающихся в опалах элементов отмечены V, Rb, Sr, Zr, Mg и P. Степень кристалличности исследованных опалов различна и изменяется в широких пределах от аморфного состояния до присутствия кристаллических фаз тридимита и а-кварца.

7. Впервые исследована природа фоновой окраски опалов месторождения радужное и определена группа «ответственных» элементов - Fe, Мп, Ti и Ni, для которых четко устанавливается общая прямая зависимость содержаний элементов и насыщенности и интенсивности окраски. Вопросу формы нахождения этих элементов в опалах будут посвящены дальнейшие исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Тишкина, Виталия Борисовна, Владивосток

1. Айлер Р. Химия кремнезема. Т. 1, 2 / Пер. с анг. Под ред. В.П. Прянишникова. М.: Мир, 1982. 1127 с.

2. Айлер Р.К. Коллоидная химия кремнезема и силикатов. М., Госстройиздат, 1959.288 с.

3. Амельченко Г.Л., Голозубов В.В., Волынец Е.Б., Маркевич B.C. Стратиграфия Алчанского мелового эпиконтинентального бассейна (западный Сихотэ-Алинь) // Тихоокеанская геология. 2001. Т.20. №1. С 57 -71.

4. Бажант В., Хваловский Б., Ратоуски И. Силиконы. Госхимиздат, 1960. 709 с.

5. Бакуменко И.Г. Исследование стекловатых и раскристаллизованных включений в магматических минералах. Проблемы петрологии и генетической минералогии, т 2, М., Наука, 1970, с. 2259 270.

6. Бакуменко И.Г., Попова Н.М., Красов Н.Ф., Шугурова Н.А. Изучение процессов вулканизма по включениям. / Генетические исследования в минералогии. Новосибирск: Наука, 1976, с. 75 85.

7. Балакирев В. Г., Бутузов В. П., Гусельников Ю. В., Цинобер Л. И. Исследования благородного опала методом электронной микроскопии.- В кн.: Проблемы кристаллологии. М., Изд-во МГУ, 1971.

8. Балакирев В. Г., Цинобер Л. И., Коваленко В. С., Свириденко А. Ф., Аеров Г.Д. Электронно-микроскопическое исследование кристобалит-тридимитовых опалов,-Докл. АН СССР. 1977. т. 233, № 4.

9. Балакирев В.Г., Киявленко Е.Я., Никольская Л.В., Самойлович М.И., Хаджи В.Е., Цинобер Л.И. Минералогия и кристаллофизика ювелирных разновидностей кремнезема. М.: Недра, 1979, 149 с.

10. Ю.Балицкий B.C., Лисицына Е.Е., Синтетические аналоги и имитации природных драгоценных камней. Москва, "Недра", 1981, 158 с.

11. Бардина Н.Ю., Попов B.C. Систематика метасоматических горных пород и фаций метасоматизма малых глубин // Сов. геол., 1991, №6, с.с. 48 56.

12. Барсанов ГЛ., Яковлева М.Е. Минералогия поделочных и полудрагоценных разновидностей тонкозернистого кремнезема. М.: Наука. 1984. 144 с.

13. Бетехтин А.Г. Гидротермальные растворы, их природа и процессы рудообразования // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. М.: Изд-во АНСССР, 1955. С 125-278.

14. Бортников Н.С., Симонов В.А., Богданов Ю.А. Флюидные включения в минералах из современных сульфидных построек: физико-химические условия минералообразования и эволюция флюида. Геология рудных месторождений, 2004, Т. 46, №1, с. 74 87.

15. Бугдаева Е.В., Волынец В.В., Голозубов В.В., Маркевич B.C., Амельченко Г.Л. Флора и геологические события середины мелового периода (Апчанский бассейн, Приморье). Владивосток: Дальнаука. 2006. 206 с.

16. Власов А.Г., Флоринская В.А., Венедиктов А.А., Дутова К.П., Морозов В.Н., Смирнова Е.В. Инфракрасные спектры неорганических стекол и Кристаллов / Под ред. А.Г. Власова и В.А. Флоринской. Л.: Химия, 1972. 304 с.

17. Воробьев Ю.К. Механизм образования первичных включений в минералах и достоверность термометрии // Термометрия и геохимия рудообразующих флюидов (по включениям в минералах): Тез. докл. VII всесоюзн. совещ. Львов, 1985. 4.1. С. 20-21.

18. Воссель С.В., Калинин Д.В. Термодинамический анализ образования кристаллоподобных структур благородного опала // Геология и геофизика, 1999. Т. 40. №.4. С. 606-614.

19. Воссель С.В., Калинин Д.В., Рудина Н.А. и др. Анализ процессов агрегации в суспензиях коллоидных частиц кремнезема // Геология и геофизика, 1999. Т. 40. №.6. С. 926-929.

20. Гаврилов В.К., Соловьева Н.А. Основные черты позднемелового и кайнозойского вулканизма Курильских островов / Эволюция вулканизма в истории Земли / Материалы Первого Всесоюзного палеовулканологического симпозиума / Москва 1973, с. 155 156.

21. Герасимовский В. И. Опал содержащий щелочи.- Вопросы минер, геохим. и петрологии, 1946, с. 115.

22. Гигашвили Г. М., Колюжный В. А. Черные опалы из пегматитов Волыни, содержащие органическое вещество.- Докл. АН СССР. 1969, т. 186, №5 с. 1154-1157.

23. Годовиков А.А., Рипинен О.И., Моторин С.Г. Агаты. М.: Недра, 1987. 368 с.

24. Грин Д.Х., Рингвуд А.Э. и др. Петрология верхней мантии. М.: Мир 1968, 336

25. Делицын Л.М., Мелентьев Б. Н., Делицына Л.В. Ликвация в расплавах -зарождение, развитие, стабилизация. ДАН СССР, 1974. Т. 219, №1. С. 124 — 132.

26. Денискина Н.Д., Калинин Д.В., Казанцева Л.К. Благородные опалы, их синтез и генезис в природе. Н.: Наука, 1980, 65 с.

27. Денискина Н.Д., Калинин Д.В., Казанцева Л.К. Благородные опалы: природные и синтетические. Н.: 1987, 184 с.

28. Долгушин С.С., Павлов А. Л. Механизм формирования магнетитовых месторождений. Н.: Наука, 1987. 164 с.

29. Дорфман Н. Д., Соколов А.П., Соколов А И., Гусев В Н. Исследование структуры и характера воды в некоторых опалах,- Труды минер, музея им. А. Е. Ферсмана, 1971 вып. 20, с. 88-95.

30. Дуничев В.М. Эволюция вулканогенного рудообразования курильских островов с позднего миоцена до ныне / Эволюция вулканизма в истории Земли / Материалы Первого Всесоюзного палеовулканологического симпозиума / Москва 1973, с. 303 304.

31. Ермаков Н.П., Долгов Ю.А. Термобарогеохимия. М.: Недра. 1979. 272 с.

32. Забелин В. А. Изучение кристаллической структуры кремнезема опалов и опалосодержащих пород.- Зап. Всесоюз. минер, об-ва, 1962, ч. 91, вып. 3, с. 343-350.

33. ЗЗ.Заварицкий А.Н. Изверженные горные породы. М., АНСССР, 474 е., с. 263.

34. Зотов А.В., Логинов В.П., Русинов В.Л. Закономерности низкотемпературного метасоматизма // Проблемы петрологии, минералогии и рудогенеза. М., Наука, 1983, с. 126 130.

35. ЗЭ.Иванкин П.Ф. Морфология глубоковскрытых магматогенных рудных полей. М: Недра, 1970.288 с.

36. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Лазерно-спектральный анализ включений рудоносных флюидов в минералах. Новосибирск. Наука, 1990. 83 с.

37. Кабанова Е. С. Материалы по растворению минералов кремнезема в водных растворах.-В кн.: Кора выветривания. Вып. 3. М., 1960.

38. Кадик А.А. Вода и углекислота в магматических процессах // Физико-химические проблемы гидротермальных и магматических процессов. М.:Наука, 1975.256 с.

39. Кадик А.А., Эгглер Д.Х. Режим воды и углекислоты при образовании и дегазации кислых магм // Геохимия. 1976. №8. С. 1167-1175.

40. Кадик А.А., Френкель М.Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм. М.: Наука, 1982. 120 с.

41. Калинин Д.В., Воссель С.В., Сердобинцева В.В. Новая интерпретация структуры благородного опала и энергетический анализ взаимодействия сферических частиц кремнезема при его образовании // Геология и геофизика, 1998. Т. 39. №.7. С. 1013-1016.

42. Калинин Д.В., Сердобинцева В.В. Генезис и поисковые критерии месторождений благородного опала // Геология и геофизика, 2003, Том 44, №4, с. 340-348

43. Камашев Д.В. Влияние условий синтеза на морфологию и свойства надмолекулярных структур кремнезема. Автореферат . к. г.-м. наук, Сыктывкар, 2003. 14 с.

44. Камашев Д.В., Асхабов A.M. Синтез ультрадисперсных опаловых матриц с заданными размерами частиц // Вестник Института геологии: Коми НЦ УрО РАН- Сыктывкар, 2000. №.12. С.7-9.

45. Киявленко Е.Я. Условия образования, закономерности размещения и геолого-промышленная классификация месторождений камнесамоцветного сырья//ТОО «ГеоСам», кн. 1-3. М., 1999.

46. Киявленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. М.: Недра, 1982. 279 с.

47. Киявленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. М, Наука, 1974, 93-115 с.

48. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. / Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. М. Недра, 1997 - 248 с.

49. Коваленко В.И., Наумов В.Б., Толстых М.Л., Царева Г.М., Кононкова Н.Н. Состав и источники магм кальдеры Медвежья по данным изучения расплавных включений. Геохимия, 2004, №5, с. 467 487.

50. Копейкин В.А. Растворимость кремнезема и ионы кремния в водных растворах. Материалы международного семинара «Кварц кремнезем». Сыктывкар. Геопринт. 2004. С. 222 - 223.

51. Кормилицын B.C. Рудные формации и процессы рудообразования. М: Недра, 1973. 327 с.

52. Котельников А.Р., Чернышева И.В., Котельникова ЗА, Сенин В.Г. Экспериментальное изучение изоморфизма в (К, Ва)- полевых шпатах. Геохимия, 1999, №4, 1-11.

53. Котельникова З.А., Котельников А.Р. Фазовая граница в системе Н20-С02-NaCI при 700°С и Р = 5 кбар по данным синтетических флюидных включений. ДАН, 1996, 357(4), с. 535-536.

54. Котельникова ЗА, Котельников Р.А., Иванов Д.Ю. Особенности фторсодержащих флюидов по данным изучения синтетических включений // Труды X международной конференции по термобарогеохимии. Александров, ВНИИСИМС 2001, -18 - 31.

55. Котельникова З.А., Чепкая Н.А., Котельников Р.А. Генетическая информация, содержащаяся во флюидных включениях: экспериментальное изучение. Минералогия на пороге XXI века. Тезисы докладов годичной сессии МО ВМО. Москва, 1996, с. 38-39.

56. Кутыев Ф.Ш., Шарапов В.Н. / Петрогенезис под вулканами. М: Недра, 1979, 197 с.

57. Лебедев Л.М. Метаколлоиды в эндогенных месторождениях. М.: Наука, 1965. 311 с.

58. Ляшенко Е.А. Минерально-сырьевая база цветных камней России // Разведка и охрана недр, №1, 2004. с. 20 22.

59. Малышев А.И. Значение фазовых переходов «газ жидкость» для образования эндогенного кремнезема. Материалы Международного семинара, Сыктывкар: Геопринт, 2004. С. 217-218.

60. Мартынов Ю.А. Геохимия базальтов активных континентальных окраин и зрелых островных дуг на примере северо-западной пацифики. Владивосток: Дальнаука, 1999.

61. Марьин А.А., Крылова Г.И., Ивичева С.Н., Махина И.Б., Кожбахтеев Е.М., Реу А.А., Репина О.В. Прикладное значение и стратегические задачи облагораживания некондиционного камнесамоцветного сырья // Разведка и охрана недр, №1, 2004. с. 17-20.

62. Масуренков Ю.П. Включения в вулканических породах и проблема возникновения расплавов. В кн. Вулканизм, гидротермы и глубины Земли. Петропавловск-Камчатский, 1969, с. 43-44.

63. Масуренков Ю.П. Вулканы над интрузиями. М: Наука, 1979, 211 с.

64. Масуренков Ю.П. Генерация плагиоклазов в вулканических породах. / Бюлл. Вулканол. Станции, №48. М., Наука, 1972, с. 51 -55.

65. Масуренков Ю.П. Минеральные ассоциации и вещество коры и мантии в орогенных вулканитах. / Геодинамика, магмообразование и вулканизм. Петропавловск-Камчатский, 1974, с. 199-222.

66. Масуренков Ю.П., Ермаков В.А. Очаги генерации магм в Дзендзур-Жупановской группе вулканов на Камчатке. В кн. Вулканизм, гидротермы и глубины Земли. Петропавловск-Камчатский, 1969, с. 37.

67. Модифицированные кремнеземы в сорбции, катализе и хроматографии / Под ред. Г.В. Лисичкина. М.: Химия, 1986. 248 с.

68. Парк Ч.Ф., Мак-Дормид Р.А. Рудные месторождения. М: Мир, 1966. 545 с.

69. Петраченко Е.Д., Петраченко Р.И. Пирокластиты основного состава Курильской гряды / Петрохимия магматических формаций вулканических зон Дальнего Востока / Владивосток, ДВНЦ АН СССР, 1980, с. 117- 128.

70. Пизнюр А.В. Основы термобарогеохимии. Львов, 1986. 200 с.

71. Пискунов Б.Н. Эволюция состава и условия формирования вулканогенных образований Большой Курильской гряды / Эволюция вулканизма в истории Земли / Материалы Первого Всесоюзного палеовулканологического симпозиума / Москва 1973, с. 154 155.

72. Плюснина И.И. Метаморфические реакции низкотемпературного кремнезема в земной коре. -М.: Изд-во МГУ, 1983.226 с.

73. Потапов В.В. Коллоидный кремнезем в гидротермальном растворе. Владивосток: Дальнаука, 2003. 216 с.

74. Потапов В.В. Коллоидный кремнезем в гидротермальном растворе. Владивосток: Дальнаука, 2003.216 с.

75. Потапов В.В. Механизм образования и осаждения коллоидного кремнезема в гидротермальном растворе Мутновского месторождения // Вулканология и сейсмология. 2004. № 2. С. 46-55.

76. Потапов В.В. Механизм образования твердых отложений аморфного кремнезема из гидротермального раствора // Физика и химия стекла. 2004. -Т. 30, № 1. - С. 112-121.

77. Потапов В.В. Осаждение аморфного кремнезема из высокотемпературного гидротермального раствора // Физика и химия стекла. 2004. - Т. 30, № 1. ■ С. 101-111.

78. Потапов В.В., Карпов Г.А., Подвербный В.М. Извлечение кремнезема из гидротермального теплоносителя // Теоретическкие основы химической технологии. 2002. Т.36. №6. С. 644 651.

79. Процессы реального кристаллообразования / Под редакцией Н.В. Белова. -М.: Наука, 1997.-235 с.

80. Редцер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. Природа включений и методы их исследования. М.: Мир, 1987. 558 с.

81. Редцер Э. Флюидные включения в минералах. Т.2. М.: Мир, 1987. 632 с.

82. Реддер Э. Флюидные включения как реликты рудообразующих растворов // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1982. С. 535-577.

83. ЭО.Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М. Возможности использования лазерного микроанализатора для изучения состава жидкой фазы индивидуальных вкючений // Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. М.: Недра, 1982. - С. 14-25.

84. Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М., Бажеев Е.Д. Методика пазерно-спектрального анализа индивидуальных флюидных включений и результаты ее применения // 27-й Международный геологический конгресс: Тез. докл. М.: Наука 1984. - Т. 5, секция 10, 11. - С. 154-155.

85. Рейф Ф.Г., Прокофьев В.Ю. Боровиков А.А. и др. // Докл. АН СССР. 1992. Т. 325. № 3. С 585

86. Русинов В.Л. Метасоматические процессы в вулканических толщах. М.: Наука, 1989. 128 с.

87. Сахно В.Г. Позднемезозойско-кайнозойский континентальный вулканизм Востока Азии. Владивосток: Дальнаука, 2001. 337 с.

88. Сердобинцева В.В., Калинин Д.В. Роль силы тяжести в надмолекулярной кристаллизации при образовании благородного опала // Геология и геофизика, 2001, Том 42, №9, с. 1348-1353.

89. Симаненко В.П., Ханчук А.И. Сеноманский вулканизм Восточно-*Сихотэ-Алинского вулканического пояса (геохимические особенности) // Геохимия. 2004. № 8. С. 866-878.

90. Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Летников Е.Ф., Миронов А.Г., Бараш И.Г., Буланов В.А., Сизых А.И. Интерпретация геохимических данных. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. -288 с.

91. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М: Недра, 1982. 669 с.

92. Солодова Ю.П., Андреенко Э.Д., Гранадчикова Б.Г. Определитель драгоценных камней. Москва, "Недра", 1985, 279 с.

93. Сотников В.И., Берзина А.П., Никитина Е.И. и др. Медно-молибденовая рудная формация. Новосибирск: Наука, 1977. 424 с.

94. Сперр Дж. О рудной магме. Новосибирск; Л: Госгоргеолнефтеиздат, 1933. 148 с.

95. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир, 1973. 654 с.

96. Таусон Л.В. Геохимические типы и потенциальная рудоносность гранитоидов. М.: Наука, 1977. 280 с.

97. Толстых М.Л., Наумов В.Б., Богоявленская Г.Е., Кононкова Н.Н., Андезит-дацит-риолитовые расплавы при кристаллизации вкрапленников андезитов вулкана Безымянный, Камчатка //.Геохимия. 1999.№1,С. 14-24.

98. Толстых М.Л., Наумов В.Б., Озеров А. Ю., Кононкова Н.Н. Состав магм извержения 1996г. Карымского вулканического центра (Камчатка) по данным изучения расплавных включений.// Геохимия.2001.№5.С.498-509.

99. Толстых М.Л., Наумов В.Б., Бабанский А.Д., и др. Состав расплава и условия кристаллизации андезитов вулкана Шивелуч (Камчатка) по данным изучения включений в минералах //. Доклады РАН.1998.Т.359.№5.С.676-679.

100. Турашева А.В. Геолого-экономический анализ минерально-сырьевой базы приоритетных видов камнесамоцветного сырья России. // Разведка и охрана недр, №1, 2004. с. 24 30.

101. Федорченко В.И. Эволюция вулканизма Курильской островной дуги / Эволюция вулканизма в истории Земли / Материалы Первого Всесоюзного палеовулканологического симпозиума / Москва 1973, с. 151 153.

102. Ферсман А.Е. Драгоценные и цветные камни СССР. Избр. Труды, т. 7. М., Изд-во АН СССР, 1962. с. 7-531.

103. Ферсман А.Е. Геохимия, т.2. Л. ОНТИ. 1934.

104. Ханчук А.И., Голозубов В.В., Мартынов Ю.А., Симаненко В.П. Раннемеловая и палеогеновая трансформные континентальные окраины (Калифорнийский тип) Дальнего Востока России // Тектоника Азии. М.: ГЕОС. 1997. С. 240-243.

105. Худоложкин В.О., Авченко О.В. Исследование форм существования растворенных частиц в системе вода-кремнезем в докритических и сверхкритических условиях методом термодинамического моделирования // Тихоокеанская геология, 2002, том 21, № 4, с. 92-102

106. Черныш Б.Я. К геологии меловых отложений верховьев р. Бикин // Информ. сб. ПГУ. 1971. №7. Владивосток, 1971. С 23-28.

107. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре. Москва. Изд-во АНСССР. 1955. 672 с.

108. Шабалин Л. И. Основы молекулярно-кинетической концепции рудо- и магмообразования. Новосибирск, 2002, 203 с.

109. Шарапов В.Н. Развитие эндогенных флюидных рудообразующих систем. Новосибирск: Наука, 1992. 144 с.

110. Шнейдерхен Г. Рудные месторождения. М: ИЛ, 1958. 501 с.

111. Юргенсон Г.А. Ювелирные и поделочные камни Забайкалья. Новосибирск: Наука, 2001. 390 с

112. Anthony Smallwood.The nomenclature and classification of opal, the Resolutions of the Federal Council of the Gemmological Association of Australia dated 17th May, 1997.

113. Becke F. DieEruptivggebiete des bohmischen Mittelggebirges und der amerikanischen Anden. Tschhermaks Min., Petr., Mitt., 1903, 12.

114. Brandriss M.E., O'Neil J.R., Edlund M.B., Stoermer E.F. Oxygen isotope fractionation between diatomaceous silica and water //Geochim.Cosmochim. Acta, 1998, 62,7, pp.119-1125.

115. Downing P.B. Opal Identification and Value. Majestic Press 1992. 210 p.

116. Fleming B.A. Kinetics of reaction between silica acid and amorphous silica surfaces in NaCI solutions. Journal of Colloid and Interface Science, 1986, v. 110, No. 1, pp. 40-64.

117. Francesco Mazzero. ETHIOPIAN OPALS. Translation by Daniela Cenki.// A.F.G magazine. 2003. №10. C. 243-249

118. Iler R.K. Coagulation of colloidal silica by calcium ions, mechanism, and effect of particle size. Journal of Colloid and Interface Science, 1975, v. 53, No. 3, pp. 476-488

119. Kawabe I. Calculation of oxygen isotope fractionation in quartz-water system with special reference to the low temperature fractionation //Geochim.Cosmochim. Acta, 1978, 42, pp.613-621.

120. Kita I., Tagushi S., Matsubaya O. Oxygen isotope fractionation between amorphous silica and water at 34-93°C//Nature, 1985, 314, pp.63-64.

121. Milisinda C.C., Redman M., Malango V. A new occurrence of dendritic opal in south-eastern Zambia // J. Gemmol. 1994. V. 24. N 4. P. 277-280.

122. O'Neil J.R. Preservation of H, С and О isotopic ratios in the low temperature environment. In "Stable isotope geochemistry of low temperature processes" by Т.К. Kyser ed., Mineralogical Association of Canada, 1987, 13, pp.85-128

123. Panczner B. Mexican Opal. // Rock &Gem. 1994. October. P. 58-62.

124. Paradis S., Simandl G.J. Precious Opal in British Columbia II Wat on Earth. 1998. V. 11. P. 8-10.

125. Paul В. Downing Opal Identification and Value. Majestic Press, Inc. Estes Park, Colorado. 2003. 213 p.

126. Roedder, E. and R.J. Bodnar (1980) Geological pressure determinations from fluid inclusion studies. Ann. Rev.Earth Planet.Sci., 8, 263 301.

127. Roeder E. Fluid inclusion. Rev. Mineral.1984.V.12.

128. Rondeau В., Fritsch E., Guiraud M., Renac C. Opals from Slovakia ("Hungarian"opals): a re-assessment of the condition of formation //Europian Journal of Mineralogy, 2004,16, pp.789-799.

129. Segnit E.R. The color of the black opal. Transactions of the XXI Intern. Gemological Conference. Brazil 1987. Technical Sessions: September 21-25, 1987, 7b.

130. Serdobintseva V.V., Okunev A.G., Kalinin D.V. Participation of gravitation forces in the process of supramolecular crystallization in the system of monodisperse sherical silica particles (MSSP) // React. Kinet. Catal. Lett., 2002, v. 75, №1, p. 69-74

131. Simandl G.J., Paradis S., Diakow L.J., Wojdak P., Hartley A. Precious Opal in White Sail Range, West-Central British Columbia, Canada. British Columbia Ministry of Energy, Mines and Petroleum Resources. Geological Field work 1998,1999. P. 285-293.

132. Smith D.K., Thrower P.A. Opals a stady of beauty. // Earths and miner sci. 1978. V. 47. N6. P. 46-48

133. Smith K.L. Opals from Opal-Butte, Oregon. // Gems and Gemmol. 1988. V. 24. N 4. p. 229-236.

134. Spencer R.J. Levinson A.A., Koivula J.I. Opal from Querataro, Mexico: Fluid Inclusion Study. // Gems & Gemology, 1992. V. 28, pages 28-34.

135. Spendlove E. Idaho Opal. // Rock & Gem. 1991. October. P. 32-39.

136. Spenser R.J., Levinson A.A., Koivula J.I. Opal from Queretaro, Maxico: fluid inclusion study. Gems and Gemology, 1992, 28, 1, pp.28-34.

137. Stober W., Fink A., Bohn E. Controlled drowth of monodisperse silica spheres in the micron size range // J. Colloid and Interface Sci., 1968, v.26, p.62-69

138. Tolstykh M L., Naumov V.B., Babanskii A.D., Khubunaya S.A. and Kononkova N.N. Chemical composition, Trace elements and Volatile Components of Melt Inclusions in Minerals from Andesites of the Shiveluch

139. Volcano, Kamchatka //Ceochemistry International, Vol.38,Suppl.1.2000,pp.S123-132.1. Фондовые материапы:1. "Месторождение благородного опала Радужное", Хабаровск, отчет ДВГЭ "Далькварцсамоцветы", 1991

140. ГОСТ 9428-73. Реактивы: Кремний(М) оксид.

141. Отчет "Изучить декоративно-технологические свойства опапа Приморья и провести поисковые исследования по возможности его облагораживания", Александров, ВНИИСИМС, по договору 109, 1990.

142. Отчет НИР "Исследование и разработка техпроцесса изготовления вставок, техдокументации для поставок сырья и вставок из дальневосточного опала." Л., ВНИИювелирпром, 1990.к

Информация о работе

Тишкина, Виталия Борисовна
кандидата геолого-минералогических наук
Владивосток, 2006
ВАК 25.00.04

Диссертация

Генезис благородного опала в вулканитах Северянской свиты - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы