Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минерагения жильного кварца высокобарических метаморфических поясов (на примере Урала и Кубы)

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Минерагения жильного кварца высокобарических метаморфических поясов (на примере Урала и Кубы)"

РГ6 од

5: государствэшый комитет российской федерации по шсшему

образованию

• \

Уральская государственная горно-геологическая академия

. На правах рукописи агеев борис иванович

УДК1551»25.253.553.061/I2/17

минерагения жильного кварца шсокобаричесш мшуорфичешк поясов ( на примере урала и кубы)

Специальность 04.00.11 - Геология, поиски, разведка рудных и нерудных месторождений; металлогения.

Авторе ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург - 1993 г.

Рабата выполнена на ка;1гядре минералогии, петрографии и геохимии Уральской государственной горно-геологической академии.

Научны' руководители; Лауреат Государственной премии СССР, доктор геолого-минералогичееких наук, про-Лоссор Г.Ь.Вертушков, доктор геолого-минералогических наук, профессор Э.Ф.Емлин

Официальные опгганенти; доктор гчолого-минчралогичлскмс наук,

профессор В.Н.Сазонов, кандидат геолаго-минералогическях наук, доцент Л.М.Петруха

Ведущее предприятие - Уральское государственное геолого-про-

мдаленное предприятие "Уралкварцсамо-цвятн"

Защита состоится: 28 января 1994 года на заседании специального совета Д.063/03.02 в УрЦЛЬСКОй государственной горно-геологической академии.

Адр=с: 620219, г.Екатеринбург, ул.КуКбьгарва, 30, ГСП-126,

Уральская государственная горно-геологическая академия.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке академии.

Авторе(Ьрат разослан: "сЙ" 1993 года

Уч°шй секретарь социализированного совета Й.Б.Лавчпов

ОБЩАЯ '«ХАРАКТЕРИСТИКА Р А В О Т Л

Актуальность проблем тд» В связи с переориентацией народного хозяйства на экономику ркночного типа тргбует-;я перевод геологоразведочных работ на наукоемки1? методы прогноза 1 поисков, существенна сокращения времени освоения месторождений. 1отребности прамшлекности в высококачественном природном киарце-зом сырье постоянно возрастают, в эксплуатацию вовлекаются средне и мелкие по'масштабам объекты прозрачного и химически чисто-'о жильного кварца. В этих условиях становится несомненно актуальной задача по переоценка перспектив кварцчносвас провинция с «¡пользованием научно обоснованного прогноза, на выявление 'невольное по запасем, но высоких по качеству кварцевых жил, ъ особекнос-ри близко расположенных к перерабатывающим предприятиям.

Рационализация прогнозных: работ с использованием яовчх, осо-5о популярных за ^убе^см геодинемкческих моделей, соелин-екиа трогнозных и поисковых исследований 'в ядишй цикл, пересмотр значения отделымс жглоконтролирущих Факторов обеспечивают сокращение срока выявления месторождений высококачественного кварцевого гырья.

Пример проведения геологического изучения кварценосности Ху-5н доказывает необходимость анализа зато 1 юмерчостей рвспределешя 'еолого-технологических типов кварца на структурно-^хмационной основе. Проведение качественного №шарагеничаского анализо обеспечило выявление- в коротки® сроют месторождения кварцевого сырья *ля использования, в соответствии с требованиями развивающееся жономики Кубн, в области электроники и радиотехники.

Цел ь и а а т а ч и раб о т м~. Цель реботм состоит в

)босновзнии пространственно-генетической связи месторождений тгео-

кокачесгвэнного (химически частого и прозрачного) «ильного кварца с метаморфическими комплексами высоких давлений. .Основной задачей является определение нов,л: принципов геолого-техшлогического прогноза, обчсяччивайцих повдаеше эффективности геологических исследований площадей на висококачественноч кварцевое сырья.

Научна я я о виз на. Впервые на обширном фактическом материале доказана для Нубн связь высококачественна кварц«-вгас жил а процессами барического жтаморЬиэиа, аналогичная установленной в Уральской кварценоской провинции. Определена минера-геническая осюва для ряда поисковьх признаков маломасштабной, но высококачественной кварцевой минерализации.

Л тактическая значимость. Реально подтверждена пространственно-генетическая связь жил с высоким качеством кварцевого сырья с динамически активными зонами. Кварцевые жили с высокой прозрачностью и химической чистотой ассоциирует с полями развития эклогитов и гранат-глвуко^новж сланцев, бластотектонитов, зонами проявления стресс-микералов. Это позволило выявить ряд промшленно значкмьас объектов на Среднем Урале (Пугачевское месторождение) к Республике Куба (месторождение Ка-кауаль, проявление Аяьгарробо).

Определяющее жилоконтролирующее значение Фактора давления, предположенной на результатах минерагенического анализа уральских месторождегай высококачественного кварца ,бьшо практически подтверждено открчтием промшленньк объектов в Республике Цуба. Поисковые критерии, выработанные на основе практической апробации, используются в насгояцее время для выявления проымаленшх объектов высококачественного кварцевого сирья на Среднем и Ючном Урал". С целью уточнения -технологических параметров вещества рекомендован для практического использования при разработке кварцевого

сырья метод термовэкуумной гуКреПИТЭЦКЛ, позволяющий оперативно выбирать схемч обогащения V способы наплава кварцевой крупки.

О с н о в н " е за щ' ¡г |д а е н т-г е полосе н и д.

1. В кварците ной провинции Куби Форагсоваи«»' -кил вчоокока-честв*кнрго кварца связано "с 'внсокобарч»скима метаморфическими процессами, определяющими аналоги» с уральскими юсторо!щ«кмкк в геологической позиции, 6труктурно-аеществен;ад>: и технологичес-них характеристиках сильного кварца.

2. Внсокобарич»сккл условия формирования БдаококарпстзерноИ кварц<»во-ч;ильной минерализации- проявляются, главам образ о;.*, при геодииамических рштмек континентального рпЯ'тог-тг-пза и оатрво-луктР, обцукции.

3. !?а основе результатов ¡-Ш1ъралого-пе^,рюгря'?::ч"ского изучения квярцево-чскльной минерализации спредлленк» признаки ее ;К)р'!1ро-вания в условиях различного давления, .а тяготе и&иеково-оц'-ьочшч критерии, позэоляшрг» обосновать сбсба^ннчй грорноанэ-по'искОЕчП комплекс. В результате конкретнее пдодад«, п<»уиглкт1«ьн»-г-на выявление месторождений впеококачестве-люго сильного нпзрцо.

Лля решения постсвленшх задач применялась метод« прямого наблюдения геологического строения кварц»воаильнмк объектов и «сильного кварца б ,»ст?»сгтз'>нш* и иехусате*>тш обдапнияк, систематизация и обобщение первичной геологической информации, 'анализ литературно цакнмх, лабошторгме исследования '«ильного явзрца с обработкой получение дан^й с построением пиаррамм, графиков и схем.

5 актач'-скн* мате гнал ■ В основу работы положен материал, собраниям затором на месторояп.'шиях «сильного кварце Урзлз и КуСч в 1976-1992 рр. В П"рт,;од изучения м-сторо:кд'>гая «вдьнпго кварца -било

составляло 28 специализированных структурных, метаморфических и кворцеметрических схем масштаба 1:5000 - 1:200000.

Изучены и интерпретированы результаты 400 проб '«гльного кварца, 30 определений ШР кварца, 15 минералогических анализов монойракций, 220 гробиков термовакуумной декрепитации, проведено описание 70 пластин и 500 шлифов по жильному кварцу, изучено 40000 пог.метров разведочных сквекин. Исследования выполнялись в лабораториях ПО "Уралкварцсамоцветы", ВКИИСШСа, БИМСа, Института геологга и .геохимии УрО АН Российской Федерации.

Апробация U'-боттт. Основные положений проведенных исследований докладывались и обсуждались на заседаниях НГС ПО "Уралкварц-самоцветы" на территориальной научно-технической конференции "Жильный кварц в науке к технике" (Свердловск, 1933 г.), на Всесоюзном отраслевом совещании "Прогнозирование, поиски и оценка месторождений пьезооптшеского и камнесамоцветнсго снрьл" (Свердловрк, 1985 г.), на I Кубинском геологическом конгрессе (Гавана, 1983 г.), региональном геологическом семинаре ПО "Урал-кварцсамоцветы"' (Свердловск, 1990 г.).

По теме диссертации опубликовано б работ.

Обьемы Еабет. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения» содержит 105 страниц машинописного текста, включая 5 таблиц и 28 рис. Работа выполнена в Уральском горном институте под научным руководством лауреата Государственной премии СССР,-доктора геолого-минералогических наук, профессора Г.Н.Вертушкова и доктора геолого-мякералогкческкх наук, npofeecopa й.Ф.^млина, котором автор благодарен за постоядаую поддержку и снимание к работе. Особую признательность за консультации, критически0 замечания к практическую помощь автор выражает ВЛ'.Огородшкову, а

такае Крыловой Г.И., Н.С.Кухарю, Г.И.Сграыенко, Л.Л.Езотропову, С.С.Цюцмэду, И.И.Захарченно,

ошовше подокения, зщщег.ые в лиссертации

Приведенный в настоящей работе сразштельнш: шиерагешгаесхий анализ кварценосиых объектов на Урале и фбе показывает особую роль высоких давлений в дотшор^ических процесса:; для Сортирования црошшленнюс скоплении высококачественного кварцевого сырья.

Основные принципы шверагенш «ильного кварца были определены в 60-80-е годы в результате совместной работа пяучаых к произвед-стзеншх организации, в период создания гя-шерально-сырьезоа база жильного кварца, прегде всего в-Уральском регионе. К этоцу периоду относятся работа Г.Н.Вертушкова, Г.АЛбьяьаана, е.п. и

Н.И. М&лышковых, Г.И.Страшзнко и др. по различным аспектам юке-рагении штяморфогенных' меетороэденип жильного кварца.

В ходе, шетивпого прошшленисга освоения 'иеотороздевии аильного кварца, полезного ископаемого с большим спектром использования в науке -и- технике, представления о геневиоо'ииыах.образовать протерпела суиествондае изменения. В - период с <зл--." по 8°-е годы ведущим фактором иетаморфогенного фаюобразозаакя считались градиенты тепловых полеЛ, термальные {окуса которых соотнетстаумт граки-тощщш иитруаика,' гршшто-гие;лоаш хшигекеш л др. В соответствии с этими представлениям определялась стратегия поисково работ, ориентированиях цревде всего на крупные площади с проявлением зонального, полиэтапного ;.;етшордизма; характеризуадегосн умероави-ш'значениями отношения температуры и давления.

С начала 8°-х годов открытие новых ю-естороздешш высококачественного кварца и зонах.развития. высокобаричоского кётадодаэда, а

тайке результаты геологического доизучения площадей известных месторождении создали предпосылки для переоценки значения отдельных шшерагеничвоких факторов жилообразованая и килолокализации.

В последние годи появился рад научных работ, в которых признается особое значение фактора давления для форшрошшш кил с писококачесгаенш,! княрце;,:. Согласно работам Г.И.Страшненко и Е. II. Мельникова (Т°Г9) концентрации структурно связанных алеыеатов-примесен в кварце понижаются с падением тешература и ростом давления. К.П.Молышко^ым С.1£в8) при анализе метшорфогенных местсровде-щп жильного кшрца выделялись фор-лациошшз типы, связанные с мета-морфизиогд высо;ш;; давлении.

В то пе время влияние давления на технологические параметры и геологические механизмы (роршронания высокобаричесжих каарценосных ксшлекеоа изучены недостаточно, на ограниченном числе геологических объектов.

Диссертационная работа является примером сравнительного изучения двух кз«г>ценоешх районов, где на фактическом "ятсриале большого числя конкретных месторовдеши доказывается щдищипиялькоя значение барического фактора для Гйлезиса лсобо прозрачных и химически чистых разновидностей «ильного кнарца.

Первое положение. В кварценосно^ провинции К/бы фотхятоовашге кил высококачественного кварца связано с высокобарлческит метаморфическим цроцесоя"и. отэдделяадиш аналогию с уральскими местороа-двяиями в геологической позиции, структурно-вашественных и технологических характеристиках кдарцп.

Несглогря на сложность оцешш Р-Т условие метамойиче'лгих процессов в исследуемых слэжно построенных комплексах, анялиз минерал! ных Плр»г«яезиссв позвояяйт ИрИбЛИЧИТбЛЬНО оценить твтг:оЛет»ичес1ахе хчг'^цц пт^црссов Есило'-Иразовадия.

^Лга^ргтыше тер"обаро»»етры 'глпукофг1, роговая о*мт:кч караи-тинового состав», хлорит^ад и др.) из виссжо*о1ктч"ских м°тамотх{и-ческих ксдагекслв, я'гч'егтцх моето1эокя«пия кильшугл кварца ''Тйаптн**-ско", Новопюищсое Урале, Альг».тзг*у<о, Какауалт» я» ку<$<») показывают, ч^о 1ш0явланиы" зд"сь пинтиче.скио нятт^яй»ц1*я соо'^тствов0"!! и"Тй.г>вялу лавле"'-»ь %от 2-5 Д'.? тт_тп кбер.

Сзоеобр°зие структурно-текстурно*! конструкции п^рол и особенности ветролх«ичйского состяв« ч« позволяют т?°ссмптшш'"ч> высокой-ричвские :.г»тр»«орФКТы, и прекдп вст, эклтпты, в качество источников "л™ цпдялля"7';; ка«ял^в для- кр^'^носугоях •раствоюов. Результаты изучения геологических позиции квятцеягчгных лл^апек иокишяатг, что зоны метаморйт*с1сих тел ношяепясго дачмгняя фиксируют участки дп~ ня"ич°ских сватаняппяяении,' котоаде щ>д рязряяеши в дефор'-'ируе.'шх Ллпк«х попол "»пк вьгслкгтгапиян'тшй импульс дедогая, способствую-иий мо^илтаоЕрш и отяоневив кре-т^зе-*0. не исключается возмояность кв"т>цео'разования пот. прпц*ссях зям»й*шй зеленых сла«ц°в гляубы-и сЛ'ЧНЦо-11 ( В&/? алЛ; .1986).

Пространственная связь проявлен::!, -йпльного кварца о вксокоба-ричеюаши метакорфиташ на Кубе наблюдается болов сиетшо, чем на уральских здёстороздениях. Причина заключается в более древнем возрасте метаморфических комплексов Урала, иоштеазшх в палеозое несколько атапез дкофторзэа, что определяю реликтовый характер набли-даеыых в настоящее время метаморфических образован.®- високог" давления. ^пцгенотачеекке процесса в верхкр.»'е=*оэих эклогктах и гра-нат-гляукофгшовы;: сланцах кубинской кварцеиоснии провинции проявлены незначительно.

При изучении кварцепоеноета метаморфических комплексов фгбы, кроне тал, ассоциированных с внеокобарическимиобразования:,н. были тшене исследованы проявления кварцёзо-акльпок минорялизаши,' рас-

Н0Л0ВДНШ9 в породях, уровень метаморфизма которых соответствует умеренным и шзш значениям давлений. В аналогично к геологическо. обстановке залегают многочисленные кварцево-аильные образования, часть из которых эксплуатируется в настоящее время а Уральском Kbapuenocuoíi пролшции.

ñ диссертационной работе с целью корреляции технологических свойств кварценосного сырья к уровня давления при метаморфизме ккловыецпюишх комплексов проводится короткий обзор проявлений кильного кварца основных прошшлонных типов.

Результаты проведанного сравнительного анализа мвстороздениь кильного кварца Урала и Кубы являются основdü для разделения квар цевых гшл т 3 геолого-генешческих группы, определяемых уровнем давления при ыетпморфогенногд ташообразовашш. Г руша _ А - объединяет проявления с повышенными содержаниями эле-ментов-арпмеоеи в жильном кварце, сформированные и условиях низко го давления.

Группа Б - метаморфогенное жилообразование происходит при умеренных значениях давления, а структурно!; ре»'етке кварца не содержится значительных концентратам элементов-примесей.' fp.ypna Б - кварцевые жилн с ьашшлалышми концентрациями изоморф-шх примесей образуются при высоких и сверхвысоких давлениях.

В пределах каждое из групп выделяются 3 температурах интервала матяморфогенного образования кварцевых кил: т - низко-; П - средне-; )П - высокотемпературные.

чкпоморфным признаком каздо*-' из стр^стурно-формащюшшх групп (А,Б и а) являются разновеликие содедаандя алеыентаз-примг-се>. в яидьчом кварце. Тфиродныв разновидности жильного кварца, используемые для получения кварцевых стекол, возможно разделить ня 3 геолого-промышлечных типа в соответствии о технологическими

¡воистваш и рациональными областям использования данного вида ошерального сырья: WT'L 'особо чистыи кварц) приценяется при про-1зводствй прозрачных кварцевых стекол со специальными свойствами гуникальная химическая чистота, устойчивость к тярморадиоактивным юздоиствиш, светоцроводимость в различных чястях светового зпектра); ЧК <чистьш кварц) используется для наплавлчшя нрозрач-шх кварцевых стекол, из которых изготавливаются компоненты сзе-готехэдгческих изделий, химическая посудя и т.д.; IT* 'аильный сварц с высокими содпрканияш газово-квдких и структурных примесей) - применяется для наплава- непрозрачных кварцевых стекол и эарки оптического стекла, используемых в качестве соединений в химическом ттроизводстве и для изготовления оптических элементов иазличных приборов 'под чкстотои аильного квг-оца по;*рязукевается [Шалельн0 »озмотщпя СТеи^НЬ очшденкя с lip ь я от -акро- и <>"ИфО~ аримесеи, при использовании современней! технологии обогащения. В адеял^ном случяо сильный кварц 3-х геолого-тлхнологичесетх ти-юв различается в содержаниях структурных эллилнтов-прйкесе&).Про-зедр.иными исследования!.::!, с использованием дянных по эксплуатируемым в настоящее время шеторовдетш, установлено соответствие основных типов жильного кварца геолого-гелотическим группам mm, аыделен"ым по уровне давления, проявленному в ¡эдлозмещ»кэтих метаморфических комплексах. ОЧК (тал особо чистого кварца) проявлен в кпарцених килах относящихся к группе В; ЧК 'тип чистого кварца) присутствует в килях группы Б и ПК (тки кварца с повышенными со-порканияки примесей) слагает кварцевые шин группы А.

Второе положение. Высркобдрическке условия (иормпрованид высококачественной кварцево-шльноц шнещлизащш проявляются, главным образом, при геодиняг.шческих рекюлах континентального pitV^'orenesa.. и островоду шюп обдукцяи.

Дредпосшосок для аоиояьзозащя геодшамических моделей при

изучении структур кзарцвносшх районов шляется пространственная связь жил качественного кварца и участков высокобарических метаморфических пород - индикаторов проявления сверхвысоких давлении, возыикавдих в земной коре при столкновении литосферных плит.

й'ба является классическим примером энсиматическои островной дуги, последовательно вступавши в коллизию с даш-Ашшканскои ' и Северно-Американскими или таг,ш, что содрововдалось стадинным из уходом океагаиеской коры в континентальную <!НУШаровскии и др. 1989).

В метаморфических комплексах Itytíu, в которых размещены месторождения тяьного кварца, среди эпиконтиненталышх терригенно-кар бонагных отло'аешЬ картируются тела, часть из которых глегаморфизо-вана в условиях высокого давления.

Контаминация эпиконтиненталъшх формаций блоками пород океанического типа сопровождала формирование аккреционной цризш при столкновешш кубинской вулканической дуги с северной'окраиной Южно-Аглериканскои шшти.

Зск&чбрапскии метаморфическим. комплекс, сочетавдии элементы континентальной окраины и краевого бассейна, признает на севере к основанию меловой вулканической арки, с резким отличием в литологии и характере метаморфизма и магматизма, распространение кварцевых жил на йскаыбрае ограничивается структурой аккреционной призмы.

В северной части Ускамбрая 'зона Альгарробо) в процессе аккреции происходило тектоническое скучиваниз блоков уже метаморфи-зованных пород умеренного и высокого давления, виещанцих соответственно килы молочно-бедого и гранулированного кварца.

Шсокиа давления сопровождали становление стурктуры кварце-носяой зош Ла Корея, расположенной в восточное части Кубы, пред-сташшэдзи гигантскую брекчии, состоящую из блоков г.;етамор|<цчесли>: пород, погруженных в сарпентинитовоц меланж.

Я отличив от аккрешонпоц структуры Эскомбрая, пришкащей 1'. фронтальной части ¡/.еловой вулканической дуги, рааон Ла Корея расположен на северной периферии офиолитового комплекса, который был струглурно оформлен в результате реверсии зону субдукцпн в верхне-кодоаов время в оэязи с коллизией Северо-Американскои платфщш (Пиаровский и др., 1989).

На Урале, согласно представлениям сторонников концепции тектоники плит, образовавшиеся при археиско-накнепротерозо».ском риф-тогенезе палеоструктуры испытали активизацию в палеозойски!, период, которая завершилась (формированием структур палеокеашяеского типа, состоящих из выступов палеократона и серии шкрокоитшштщ и островних дуг.

В верхнем палеозое произошло зашканне иалеокеаническоа области в рекпш преобладающего скатая с образованием краоснх аллохТОНОВ И СТРУКТУР КОЛЛИЗИИ.

Предполагая синхронность кварцеобразоваиия процессам основных г»одцна»ичпских коллизии, т Урале выдал^ш 2 периода формирования яил; I - ярхенеко-лр'^розо^скля и Л - а«рхяяпял>чпэо*ский.

На палрокеанич«скои окгяичп связанные с л"п<п;,ными зонами бласт»Ч1понитов ^ифтпг^н»^ гтт.тл«;ц в максютпискои и уфаиейской зонах размещаются наи^сеа крупные скопления хютолилошю интересных иил »а Урал».

При заключают*" рифтог^црз в уфапеиской и »«аксютовской зонах интенсивно" сая-пт" игоисхопнл значитрл'М'ЫИ разогрев вмещащих по-

род, кот^ши пвшзел к формированию эклогитоэ, ачриболитов и их когерянтов по интпузия" основного состава.

Другим критерием шяоконтроливуших рщ>тогеншх зон ЯВЛЯЙСЯ присутствие, бластоклазитпв, рассланцовяшшх, частично полностью перекрнсгаллизовяцных с^рЛ7' «а пжяиаяях мастпройлевий жильного кварца в Уфалчьскок и Чаксютовскли зонах.

(.-ормированцв вйпхн«палоозоиской группы кварцевых кил сопто-во).^а"о сбпукщш вулканической тути на епикон",и"в~н'гя,!ь«ые кош-лаксы окраины.

Призером кварцевояилыюй генерализаций в структурах обдук-вдошюго тлпа являотся Пугачевское месторождение, расположенное в блоке метавулканитов островодукиого комплекса, надвинутом на пале-окраину в уфалеиской зоне, что привело к пространственно^ совмещении разновозрастных кварцевых аил.

Аналогичные обдушдапниц" модели воомоздо Еспйдьзозатъ дпл млстор*Уд«!!1ш ¡лмчгго кв°щп, расположенных в «¡молотовых образованиях Магнитогорской зош, надтганутих на К0>"ги«еи?рльчуг> окт-ииу, в совт^мйнмо'- сп"твлтсРву5£И!у» районом Дкабшс-Кара-

гаиского и Лда^овского гтэднкто-гнеисовых комплексов.

Третье положение. На основе результатов 'цц^ралого-по^рог^-¿шеского изучения..кварцево-кильной. минерализации от-е-ял'-ны признаки ее Формирование в условиях_различнОго давления. а такие пп-ксково-оценочныз критерии, позволяющие о"основат*- обобщенный прогнозно-поисковый комплекс. ..Б результате вьгделенн конкретные площади, перспективный на выявление месторождение высококачественного намного кварца.

Различия в уровне ппоявлонно" ята становлении м»та-

"Опфичвсшк комплексов и кващевых кил, определяют на^ор поисковых

Т5

ктл*т"ри*>в и ишзндков, ирцм-м^нип которых позволяет оптимизировав, геологоразведочный ггооднсс на зядаяи» геолого-фехн^.'гтич*»ски<> пчш

¡ш1т.Н0ГП 1свящп.

В пределах плота*«»" г5о«ь-1г«ствя извяст^ых ^ср^тю^п^пк наблюдается ггостанстьчиио» с<ч)"<»1".<1нка кият-нпг<> кварца различных ге-л.пого-техиологичесштх ^"ов, ч^о в^зывачт необхопш»к>стт. комплексной оцонки ьаш>шх по'в'*. Признавая пгйптщтот гш «^шон^ации сов-тмкншх геологических исследовании на дкЗици^ныя разновидное"и г прозрачного и хцмич°скч чистого кварца, ппк вы^опд оцщиаль-аот« иебсга гштодев пгх>гнозко-пг,исковых паЛо* учитывалась необходимое15?. попутно-™ изучения кварцевых гаи: с умоп^нгы и или выс^«"" су^рлания^и газсво-аддких и с-пуктуташх иш^сп.

Структурно-^овмационшй анализ изученных квящанпс^ах с'>т/-.:<-тов г'лзвлляе4' плт.-ед^ли'^ закономерности раз"е"'е"ия 3-х гаологл-^-х-нолпгичвсккх •танов 'данного ква^ця в струк*"ушх Урала и кубы, ^стороздешг» ссо^о чистого кварц°. (ОЧК)

Для весь--а ол.^ко шсцростран^нпих м*сторонденип ОЧК возможно вцявжш» РЯД закг^о^таос^к, кптота« применимы пси пто^возирока-ишг V оцяикр о^ь^к'сс0 килт.во^о кварца:

т. расплл~жйш'» в зо«ах шэгяшл^иия высоких давлении и динамически активных зоч 'коллизипн«ып тпаницы мезопли"1, риф^^гнио активизировании0 кале^к'™т1цтн'га;г*нда лкг>аилы и "Р.).

'¿, Связь шзат>цово-шштных долен с "ина»,кч<»ски активны»«!: структурны»«?? зонами, тшссиг)у»,№«и |\ласт"клаз;^а"и, милоии,|,»"и, интенсивно тссланцдезЕШШми ртчятами.

3. Ассоциация с базпта"и и удьтра^азитами, ис«ы^авч1и»»и м^а-«лппфцзмы высок^то яавлезшя (,ок"о-питы, гт>анат-глауксх1ановнй иоп^ы и др.).

4. Располохюпио от^яташх о^ъ»ктпа вне крупных кгарцпно-;.<иль-

них полей, в изолированных блока:: метаморфических порол, включенных В О^ДЮЛИЮад* КО"ПЛ(ЖСЫ.

5. ^moMODitiitîe минимальные количества элвмянтов-цт/имесе^ в структурно;» решотке кварца 'содержание алопишя 3-20 х ТЛ~/'вес^).

. 6. В особо чисто" кварце, используемо»» для наплава прозрачного кварцевого стекла, соперкаш« газозо-этккх шштрний по показатели тгоэт)а"'рт*я даид'пшя при т^талпзакуум«^ л^крепт^.^'грвд 11° дотаю превышать ЗЛП усл.ед.

Месторождения чистого кварца (ЗДС)

Распространены гораздо тире, чем месторождения особо чистого кварца. Основные закономерности размещения:

Т. Расположены в мяташрфичясзсих комплексах с проявлением регионального метаморфизма умеренного дазления уровня зелено-сланцевое зш1дот-амфибо,питовои фации.

2. Основное число шшьных поле!! связано с крупными, согласными с .\:етамогхрическоь сланцевоетыо разрывами 'взбросы, вязкие надвиги и др.).

3. Образуют относительно крупные скопления кварцевых тал

(площадь сальных коле:.' достигает десятков кваяратных километров ).

4. Типоморулше содерг&иия алвг.зишя в структурной решетке кварца варьирует в пределах I5-IOO х ТО-4 вес %).

5. Показатель приращения давления в жильногл кварце, исполь-зуыо»» для получения рядовых прозрачных стекол, составляет 500 -ЬОО усл.ед по данным термовакуумно)! декрептометрии.

ьестороадения килькою кварца с высокими содержаниями газово-«щщих н структурных примесей (1Ж)

¿ллышп кварц с высоким: содержаниями примесеи слагает крупные и уникальные 'до I шн.т. ) по запасам образования, в других случаях рассредоточенные на больших площадях мелкие тела.

Основные закономерности килолокализащш:

Т. Залегание в метаморфических комплексах низкого уровня давления, в зонах развития абиофобных минералов <андалузита и др.).

2. Крупные и уникальные глшыше'тела приурочены к зкзокснтак-тозш частям гранитоидных интрузии. Серии мелких кильшх тел совпадают с зонами тзвития даикового комплекса кислого состава.

3. Содержанке алюминия в структурно»* решетке кварца превышает 48-т25 х Ю~4 вес %.

4. Показатель прирацения давления, отракащии количество гаэо-во-нидких включении в кильном кварце, по данным термовакууиной декрептометрии составляет 800-т200 усл.ед.

Опыт проведения геологоразведочных работ на высококачественные разновидности ¡лишюго кварца доказал высокув эффективность использования шисхошх критериев и признаков, основанных на ¡.ишерагвнк-ч«ском факторе, заключающемся в пространственно-генетическое связи жил с мщшкаяьнпми содерааиилмк газово-эдких и структурных включение с высокобарическшк метаморфическими комплексами.

1. Наиболее ценным из открытых в последнее десятилетие промышленных окоцлнние сильного кварца на Урале является Новотроицкое месторождение, расположенное среди пород максвтовского комплекса, принадлежащего к всемирно известным генотипам вксокобаричеоксго метаморфизма (Добрецов и др. 1974).

2. Выделение на ранних с-ал^ях иес.?»»оиа,ч»я гвп»огтч«л»»»,< структуры Цугачйвскпго '-^с^«ия втозх>ачнпг<"> кв'^ц0 на^ько ориентированное линейно*: зоны с п^явл^гя"" п"зи,,",«,,ых наш>яж"ни1) 'зоны г>асслаицевс",!тя, бластл- мло'«итизяции, рудоносных «л»тасо"а''мтов) ппзв^ги."." локализоя^гг, п?ап,в.п.ь изучв'чпц сокт»^ \г'ь с"ок" и затрату на гоолпгг.разьр"оч«ы*> ра'^ты.

3. При решении зяпячи по создящда ^«повальной »«шерашт-сырьевоц <<аэы хш^чески чистого жильного кварца для целей электронно;! промышленности был выполнен шнорагешгческий анализ территории Куби с выделением в качестве перспективных площадей зон шоокяЛашческог« »«таыогфизма. Целенаправленные исслоловяшя на килг »ни кварц, начатая на Кубе в пгч^етах »«е,ра»»опдлческого комплекса бархюузского типа ос-р^в^. ",'олодяки, в соо^в~тстаи;' с ■пект'енд".-цияма '■здн'чрагепическот'о анализа, были переориентированы на плоили развития высокобарач^ских м^то-огфп'т^в Эска»лбракского кошдек-са. Правильность использования эшсоншернои простряиственногенети-ческол связи высококччвс",во«ного кильного кварца с зонами мчч-амор-сЬ"3'*а Г0т5а"1"шшх давлении била подтвяож^на откг«тке»' в Зскаыбгае среднего то з"гйср,"< "«сопгк'ония ляя лии^езя "•""ок^«сталлов кварцу, по качеству удовлетворяющим тробовавиям мйвдуняволного стан-пппуа.

Крода того, на площадях с развитием эклогит-глаукофаьового комплекса в северной части Эскамбранского мет^лоьшпч ее кого массива выявлены и пт*0)арктелы1о оценены пбъякты, слокпнны? гв«ду даровании" квярцем с пвгспоктив^'и по0"ып'Л"Ш1пго цспользов-гия ? ч^стве сырья лля наплавлешя высококачественных пмзрячннх кварцевых стекол 'проявления Альгарробо, Пкко Еяашо и дп.).

4. При гх*>»2лвн»гт геологических исслвдовянтт»1 »а юигным г.вяъд в настоящее врямл в зяпа*во" экзокснтакто Д;иабык-КарагаА»ско-го иоадл^кса ви-п°л"ны "л-чияит* -.дя поисковых работ с использование" бапического кпг/гтмя, ,

Одна кз плпспякт1шных пло^яле*" образует "вви-ионально вытянутую полосу с размерами Т5 х 1 км, "занятую" "ежлу двумя крупными Г1тор.бязптовц»,т! "ассивя"и. Комплекс вме«'ягг'их посол» пг>еп.став-

тэ

ляито* баз2Т-гидар<5ази5слвую ассоциацию с мотамолфчзовамицми вул-каноген»и«и и вулконогрнно-осялочны"и ог'разованша.зд ортовик-сидурииского возраста, возшкно рассматривать как офюлитовую фо^ицшз. Повышйншп доря'ичяские т,зпрякения, вероятно генерировались при о*дукщл вулканической дуги на кра1. палйоночттоюн-та. Возможность обнаружения в западом экзоконтакто Д;::абык-Кара-гяьокого комплекса аысокопрозвачадх и химически чистых жил тт<п-т'е<"'Д"яя,поя п-»ряыми -я«ными поисковых работ: носмотоя на в»Польша запасы аид, »пзчо'на'их т>бя«т1е.чгьиая обработка на сутеотиую-

;"ЙМ птэогт^мдт-то з п>ечв«1ш 2-5 лв41.

8 соо^вА^с^а«" с тзультатам« проверенных иссле^о^АнмИ пля эффективной оцрнк!» пеоо?1ектав"ых ппо"а"вь, и пг*»а"в всего, на висококачеств«нчые разнов'^ноо"" ж"Л?/ного кварца, Реко*»еи"уе'',ся использо^а™* гациояа^чыи комплекс »пто7Тов исслзпова!1Ш».

Т« Прогнозирование пслек разз?'^^ аил. тмсококач^стнитюго кварца на основа сист^'о-рл анализа благоприятных ^до^пт^м"^";-: структур;

а) на геологическое основе современных средпе- и круино-тсштабных геологически съемок 1 ба Т:ТОООО - Т:500ГХ)), используя мобнлисшческие модели форшровахшя зон высокобарического метаморфизма, выделяются районы с благоприятной геолого-струк-турнон позицией;

б) проводится геологическое доизучение перспективных площадей с использованием ранне подученного комплекса геологическоь и геофизической информации, аэроуотоматериалов, результатов специализированных исследовании по петрологии, литологии, дотаморфизму;

в) анализируются результаты поисково-разведочных работ на различные г*олого-промытл«нные тшш кварцевого сырья, выполненных в пс9,,:ыт^щие го«и на п.1те:впях проглозя.

'¿. }|рогнозно-поиековие исследования кпарценосных

шштк ■

а) мш!ераге!шческое изучение перспективных гшацадее с■применением комплекса поисковик предпосылок ц признаков 'шгмати-ческнх, метаморфических, структурных, лптологических), отвечающих парагонетнческоё связи .високобаричесхшх метаморфитов к кил высококачественного кварца, для выделения участков, перспективных на вы- -явление прошменных объектов; проводится картирование 'зон развития пород еклошт-глаукофанового комплекса:

б) физические исследования вещественного состава кильного кварца трттюиш'и и современными методами для установления технических параметров, указывающих на высокое качество сырья 'низкие содержания газово-квдких и структурных включении);

в) предварительно0 определение масштабов т)о««ышлен^ли 'ин^ра-лигации с применением ограниченного п*ьемя. гошо-буровых работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ШСтаящая работа является логическим продолжением многолетних исследашисьх геология и шшотлогох »'«»стоюозд'>нии кильного кварт. Оравниз»лышй а«а»из у рабских мястороздеши, хо^сю изученных в отношении »лтестт^ш»ого состапа у<1хиопоттлс*сккх свомстп, с кубинскими, ивЛочщиыр* по запаса1', но разв веселя ппзно-оЛпазмих тосогачсских о^с таволгах, л°таичю пзучпп»ц*''и нескольких национальных, тоя, позволил лылелмт». нош» поисковая кдатетчп» для выязлрпия объекте» с высоким качеством -

Кич-оппветацня' обширного фактического "^Решала »а основ» современных представлении» тектоники штаг позволяет лролдопагачъ по-

ду«йй значение динамических сверхнадрякещш для фоияиюваиил вы-сок^пгозвачнотчз и химически частот1 о кварцевого в^щ^ства, уникального цшродпаго минерального сырья.

Рассмотренные применительно к изученным квавценооныгл районам гелд1ша«11Ч«сщ№ механузмы мобщшстскон ^ек^оншсп: пртерозо^скип ъщтотатз континентальных окршш, палеозойская обдукция вулканических дуг и аккрнцтсшыа процессы при субдукции континента иод с.-тчлвкул лугу и пеихне.м мезозое далеко не исчерпывают многообразие возйогшх тектонических рехишов,' определяющих фотшвование :.!»стпрпг^р.ши1 ыичюго кварца.

В яастоя"ее время не существует о"позначного объяснен«я повышенной химическое чистоты сильного кзарца из высокобарических ме-та"оогТдач«ысих кртяексв вчцду одновременного влияния шогочислен-1шх фактор™», определяю»"!« процесс реального кписталлообразования. Возможно глэе"1Юлонкть, что «е^нсокая температурная составляющая, действующая при шооксбапическпм м«ч,а»<орфот|е?.ном жчлообпазо^аим" способствует образопаии:ч ко'иа^тцнх кристалличесих ре""3ток, не располонг'нных к микготао»'прфизму '"ешузщов, 1969; Страшиенко, 1989). Другой 'или одновременно действующей) причиной, вероятно, является динамика проявления высоких давлений э жидовмещавдих комплексах. Резкое паление давления послд мобилизации кремнезема из вмещщопшх пород вызывает существенно» пересыщение растаоров^иэ котовых при высоком кристал.'1изациоино« давлении шедших граней, шотмстуются агоегаты кварцевых зерен 'Процессы реального кристаллообразования, 1977). Значительная пересиленноеть маточных растворов вызывает эффект отталкивания растущими гранями макво- и шкро приме-сеи и, з конечном счете, определяет фор'швов ание особп химичеадси чистых ««агцеиых хил.

Анализ геодинаыической природы известных кваршносшх районов открывает возможность прогноза новых деталей, перспективных «а обнаружение мес^отюданид с провдшенно детерминированными техническими споноч^а»»; каарцпвого сирья.

Прогнозно-поисковые работы на высококачественные •разновидности •¿^ильного к»арца, исходя из изофацаально*! связи о высокобаг.ичес-ктл на Южном и Среднем Урале преете всего должны

ориентироваться на плодами, сопредельные с зоной Главного Уральского разлома 'Ууал^скую, Златоустозскую.Белорецкук* и Самарскую).

Перспективность кварцеиоснон провинции, трассируемой крупный меридионально ориентировавши поясом эклогит-глаукофано^ых образований, подтверждается наличием в ее пределах эксплуатируемых мвс-тороавении хишчесха чистого и прозрачного нильчого ".варца (КНшыи-ской, Кузнёчихивское, Новотроицкое).

Более сложным представляется прогноз в эвгеосшкликальноЬ зоне восточного ск'ова Внаюго Урала, г™« до настоящего времени крупных кесторовденяк высококачественного кварца не выявлено. 13 то хе вре"я геояого-тектоническая обстановка, заключающаяся в проявлении коллизии островных дуг и ьшрокоатинептов (Зоненшаш, 1984), .наличие региональных офиолитовых швов, ограничивающих гнек!ошгттито-вые образования Восточно-Уральского и Зауральского мегаблоков, широкое развитие кварцевых кил (Дшбык-Карагакскиь, Суунлукскт, Ада-шзский, Теклльдытаускш«, Ц/годгарсхи^ районы), позволяет предположить благоприятные перспективы выявления здесь аил с высоким качеством сырья. Первые результаты поисковых р°.«от, проводимых в настоящей тчэеыя в Дкабш«-1йхрагакскои и Теквльдатауеском районах, по.я.-твятеяавт присутствие высококачественных кварцевых жи», ассоциирующихся с зоааш высокобарического метаморфизма.

и условиях истощения запасов высококачественного аильного кварца' использование новых принципов прогноза, ориентированных »а определяющую рол* фактора давления, открывает- воз .остоотв выявления небого.гих по запасам, но вно.окопрозоачтах и химически чистых кил в н°традиционных геологических 'в ассоциации с офнолитами и др.) остановках.

В целях повышения эффективности прогнозно-поисковых и разве--тл-117!ц:,- саОот на высококачественны* жильный кварц нео^холдаю дадь-".юр, развитие сле.луэдих направлений, выделенных в лиссертацнол-но1. рябого:

1. Про7»йпень'е минерагенического анализа кварценосных районов на структурной основе, соответствующей основным концепциям плитной тгжтоники. Созлаше набора эталонных гесдинамических моделей для прогнозирования плогаа^ей, перспективных "а виявление место-роетениь высококачественного таарца.

2. Целенаправленное картирование зон развития выоокобаричес-ких метаморидтов, а также участков проявления повышенных динамических напряжений 'бласоклазитов и др.) при изучении геологического строения аилчшх полей.

3. Использование метода термовшеуумной декрепитащщ для оцеьки качества жильного кварца в процессе геологоразведочных работ и про!.щ™лашюй переработки.

Список ра^от, опубликованных по теме диссертации:

I. Перспективы Среднего и Южного Урала "а выявление »«естотюж-погш! жильного киаоца повышенной чистоты 'кварц с прозрачными и полупрозрачными участками) //Тез.докл. научно-технической конф. "ллтг.нц]! кварц Урала н наук« и технике", Светтловск 22-23 мяпта 1983 г. - Свдрлловск, юсз. - 'соавт. И.И.С-ахярч^ко, З.Д.Обол-

ки" ^ .

2. CTpvr-туш ^стппокления аильного к*ат>ья на Среднем Урал» //№з.покл. Т регионаг но*1 научно-технической конф. молодых ученых и специалистов, 2-3 дтабпя 1965. - Пвордлояок, 1985. -СЛ4.

3. Шгтшса поисков и оценки месторожпчний прозрачного хил*— ного кваьца на Среднем Урале //Тез.локя. Всвс.соввп. "Прог«озиро-immn, поиски и оценка мосторохтении п^°зооптического и каынесамо-цпетного сыпья". Свеодловог 9-1Т сентября Т985. - Свердловск, 1985. - С-5 'Соавт. Ю.И.^рьян, И.И.Иахпсчечко, А.Н.Савиче*),

4. Гео"ого-стпуктурноо положение пугаче°пкого месторождения ■ стек«овинного кварца Урал) //геология метаморфических ког-плпксов, вып.П: Мзжпуэ.научн.темат.сб. - Сврсловск: Из*. СИЛ, 1985. - С.ЭЭ-106 (Соавт.: Ю.И.^рьян, И.И.Зах°рчАнко).

5. ¿os muni4e&ta.ciones de veios caarci/eras tn> me tamañitos cu Sana S // Resuman is. dt Pnm tr condeso Cu taño dt Geofotio, ¿-a Уаёопо, /Щр^*

(ccqvtores; ZjjepoA., Milton G, Conceficion.PJ.

6. В печати: Геопггачически^ реки" кяарцеобразоваиия на С]етн°м Урал» и Кубе //Доклалн АН Российской Федерации, 1992, -6 с.

Подписано к печати 30.11.93. Формат бумаги 60x84 I/I6 Неч.лД Тираж 100 Заказ 387

Лаб.маояит.твхгакв.г.Екатеринбург,ул .Куйбышева 30 УГГГА