Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Позднебериллиевая минерализация как источник ограночно-коллекционного сырья

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

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Попов, Михаил Петрович

Введение.1

1. Геологический очерк

1.1 Краткая геологическая характеристика Уральской изумрудоносной полосы.4

1.2 Геология Мариинского месторождения.13

1.3 Морфология рудных зон с позднебериллиевой минерализацией.25

1.4 Последовательность образования рудных зон.31

2. Минералогия Мариинского месторождения.

2.1 Обзор минералогических исследований на Уральских Изумрудных копях.38

2.2 Методы исследований позднебериллиевой минерализации.46

2.3 Позднеберилливая минерализация.

2.3.1 Эвклаз.52

2.3.2 Гинзбургит.68

2.3.3 Бавенит.73

2.3.4 Бертрандит.78

2.3.5 Бехоит.82

2.3.6 Клинобехоит.87

2.3.7 Битиит.91

2.4 Последовательность образования позднебериллиевой минерализации.94

2.5 Р,Т - условия образования позднебериллиевой минерализации.101

3. Позднеберилливая минерализация Мариинского месторождения -новый вид ограночно- коллекционного сырья.

3.1 Общие сведения.107

3.20граночное сырьё.110

3.3Коллекционный материал.112

3.4Кадастр минеральных видов Уральских Изумрудных копей.118

Введение Диссертация по геологии, на тему "Позднебериллиевая минерализация как источник ограночно-коллекционного сырья"

Диссертация посвящена изучению поздней бериллиевой минерализации Мариинского месторождения и возможности её использования в качестве нового вида ограночно-коллекционного сырья.

Актуальность темы. Уральские Изумрудные копи являются всемирно известным рудным районом, в котором расположены крупнейшие в России месторождения бериллиевых руд и ювелирных камней: изумруда, александрита и фенакита. Наряду с промышленно-экономическим значением Уральских Изумрудных копей, как единственного в России поставщика изумрудов и александритов, большую роль они играют в качестве источника разнообразных минеральных образцов для тематических коллеций, которые имеют повышенный спрос у коллекционеров, учебных заведений и музеев мира. Позднебериллиевая минерализация имеет незначительное (по сравнению с основной бериллиевой) распостранение на Мариинском месторождении. Она потенциально может рассматриваться как руда на бериллий только при комплексном использовании минеральных ресурсов месторождения.

С минералогической точки зрения к настоящему времени детально изучены: основная бериллиевая минерализация ( JI.B. Клементьева, 1969; В.И. Жернаков, 1975, 1978, 1984; И.И. Куприянова, C.B. Соколов, 1984) связанная с пневматолит-гидротермальной стадией образования месторождений Изумрудных копей и минералы породообразующих метасоматически-изменённых пород ( К.А. Власов, Е.И. Кутукова, 1960; А.И. Шерстюк, Л.И. Кравцова, 1970). Познебериллиевая минерализация, замыкающая гидротермальную стадию минералогенеза, до сих пор не служила объектом систематического изучения. В ранних работах ( Е.И. Кутукова Е.И. 1946, 1959; A.B. Волошин, 1985, 1986) приводятся описания некоторых минералов этой ассоциации. В данной работе впервые представлено полное минералогическое описание и предложен новый подход к освоению позднебериллиевой минерализации как источника ювелирного и коллекционного материала, основанный на детальном изучении образцов с минералогической и коммерческой точек зрения.

Цель работы заключалась в систематическом изучении позднебериллиевой гидротермальной минерализации на Мариинском месторождении, входящем в состав Уральских Изумрудных копей. В процессе исследований решались следующие конкретные задачи:

-описание нового парагенезиса эвклаза, бертрандита, хлорита, флюорита, наложенного на апогипербазитовые грейзены;

-исследование новых и редких минералов, входящих в позднебериллиевую ассоциацию;

-установление поисковых критериев позднебериллиевой минерализации; -реконструкция последовательности образования позднебериллиевой минерализации;

-начальная оценка позднебериллиевой минерализации как нового вида ограночно-коллекционного сырья;

-составление монографической коллекции поздней гидротермальной ассоциации по Мариинскому месторождению; Защищаемые положения:

1 .Позднебериллиевая минерализация достигает максимального разнообразия в кварц-плагиоклазовых жилах, залегающих в субширотных разрывных структурах, секущих слюдитовые зоны. Она локализуется в полостях выщелачивания, мелких тектонических трещинках, зонах механического дробления плагиоклазовых ядер с бериллом.

2.Позднебериллиевая минерализация Мариинского месторождения наложена на апогипербазитовые грейзены и представлена гинзбургитом, бавенитом, бертрандитом, клинобехоитом, битиитом, в том числе впервые описанным парагенезисом эвклаза с флюоритом, бертрандитом, хлоритом и пренитом, а также редким гидрооксидом - бехоитом. 2

З.Позднебериллиевая минерализация может служить источником ювелирного сырья (эвклаз) и коллекционного материала.

Научная новизна и практическая значимость.

1.Впервые комплексно описывается позднебериллиевая минерализация на Мариинском месторождении, входящем в состав Уральских Изумрудных копей. Изучены на современном аналитическом уровне эвклаз и бехоит, впервые найденный на Урале и на месторождении. Описан новый парагенезис эвклаза, бертрандита, хлорита, флюорита, пренита, наложенный на грейзены по ультраосновным породам.

2.Выявлена последовательность (эвклаз —»• гинзбургит —» бавенит —» бертрандит —» бехоит, клинобехоит —>■ битиит) минерало-образования.

3.Приведены поисковые критерии позднебериллиевой минерализации.

4.В ходе работы составлен самый полный, на сегодняшный день, кадастр минеральных видов Изумрудных копей.

Результаты данной работы могут быть использованы при комплексной отработке Мариинского месторождения, должны быть учтены при минералогических построениях для составления различных тематических коллекций и экскурсий.

Автор выражают признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Э.Ф. Емлину за помощь в написании работы, а также благодарит Л.А. Паутова, С.Г. Суставова, Ф.Ф. Золотухина, В.И. Жернакова В.А. Попова, П.Е. Попова, В.П. Зашихина, Л.И. Малышева - за внимание к работе; Р. Владыко, А. Винярского, Н.С. Чуканова, Н.Г. Сапожникову - за помощь в проведении анализов.

1.Геологический очерк объекта изучения

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения", Попов, Михаил Петрович

Заключение

В настоящей работе впервые комплексно описывается позднебериллиевая минерализация (ПБМ) на Мариинском месторождении, входящем в состав Уральских Изумрудных копей.

Пространственное размещение ПБМ контролируется слюдитовыми и кварц-плагиоклазовыми жилами. Наблюдается процесс наложения поздней бериллиевой минерализации на эти жилы. В работе показано, что ПБМ достигает максимального разнообразия в кварц-плагиоклазовых жилах, залегающих в субширотных разрывных структурах и секущих слюдитовые жилы. Локализация ПБМ происходит в полостях выщелачивания; мелких тектонических трещинках; зонах механического дробления плагиоклазовых ядер с бериллом.

Минеральный состав ПБМ достаточно разнообразен. В работе впервые описан парагенезис эвклаза, бертрандита, хлорита и флюорита, наложенный на грейзены по ультраосновным породам. Впервые для Изумрудных копей и Уральского региона описан минерал - бехоит (3-Ве(ОН)2. Дополнено минералогическое описание бертрандита, клинобехоита, битиита.

Выявлена последовательность минералообразования ( эвклаз-> гинзбургит —» бавенит —» бертрандит —» бехоит, клинобехоит -> маргарит-битиит) и изучены следующие взаимоотношения минералов ПБМ:

1 .БерИЛЛ ДРобление,растворение эвклаз частичное растворение бертраНДИТ

2.Берилл дР°бление' растворение, замещение баВеНИТ

3 .Берилл частичное растворение'ммещение бертрандит

4.Бавенитзамещение —» бертрандит + битиит?

5.Бавенитразложение- наРастание -> бехоит или клинобехоит

6.БерИЛЛ Раств°Рение' "аРастание ГИНЗбурГИТ

7.Гинзбургит нарастание, Обрастание бЦТИИТ

Начальная температура образования позднебериллиевой минерализации находится в интервале 300-310°С. Процесс минерало-образования шёл с понижением температуры (регрессивный). Для эвклаза были получены два интервала температур гомогенизации: эвклаз (кристаллы) -250-253°С и 270 - 280°С; эвклаз (индивиды) - 246-258°С и 270-273°С.

Установлено, что позднебериллиевая минерализация Мариинского месторождения может служить источником ограночного сырья (эвклаз) и коллекционного материала (гинзбургит, бехоит, клинобехоит). При достаточно большом минералогическом разнообразии на территории Изумрудных копей, в настоящий момент в качестве коллекционного материала используется лишь 8 минералов. Использование позднебериллиевой минерализации, представленной эвклазом, бавенитом, бертрандитом, бехоитом, клинобехоитом, битиитом, значительно расширит список коллекционного материала на месторождении.

В ходе работы составлена монографическая коллекция позднебериллиевой минерализации на Мариинском месторождении и самый полный кадастр минеральных видов Изумрудных копей.

Полученный материал существенно дополняет сведения о минералогии Уральских Изумрудных копей, которые являются эталонным объектом, широко используемым в качестве полигона для проверки генетических моделей грейзеновых месторождений, а также широко используется ВУЗами России для минералогических практик и научных экскурсий.

Результаты данной работы могут быть использованы при комплексной отработке Мариинского месторождения, должны быть учтены при оценке перспектив этого важного в генетическом и прикладном смысле рудного района.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Попов, Михаил Петрович, Екатеринбург

1.Власов К.А., Кутукова Е.И. Изумрудные копи. - М.: Изд-во АН СССР, 1960.-251 с.

2. Волошин A.B., Пахомовский Я.А., Рогачев Д.Л., Тюшева Ф.Н., Шишкин Н.М. Гинзбургит новый кальций-бериллиевый силикат из десилицированных пегматитов // Мин.журнал. - 1986. - Т.8. - № 4. - С. 85-90.

3. Волошин A.B., Пахомовский Я.А., Рогачев Д.Л., Надеждина Т.Н., Пущаровский Д.Ю., Бахчисарайцев А.Ю. Клинобехоит новая природная модификация Ве(ОН)2 из десилицированных пегматитов // Мин.журнал.-1989.-Т.П.-№5.-С. 88-95.

4. Воробьёв АЛ. Четыре новых формы эвклаза 7/ Зап.Урал, о-ва любит. Естествозн. 1913. ч.32. №2.

5. Гетманская Т.И., Новикова М.И. Эвклаз из пневматолито-гидротермальных месторождений // Геология месторождений редких элементов. Москва, вып.30. С. 117-121.

6. Говоров И.Н. Особенности минералогии и генезиса оловянно-флюоритовых месторождений Дальнего Востока // Известия АН СССР. -1958.- сер.геол. №1.

7. Золотухин Ф.Ф. Мариинское (Малышевское) месторождение изумруда, Средний Урал.- Асбест-Екатеринбург-Санкт-Петербург: 1996. 70с.

8. Калюжный K.M., Калюжная В.А. К парагенезису акцесорных берилла,фенакита и эвклаза в топазо-морионовых пегматитах // Минерал, сб. Львовск. геол. О-ва при ун-те. 1963. № 17. С.23-25.

9. Клеймёнов Д.А. Вещественный состав, условия формирования и перспективы использования зоны окисления Берёзовского золоторудного месторождения: Автореф. дис. на соискания уч. степени канд.геол.минер.наук. Ек-рг., 1999. - 23 с.

10. Ю.Кокшаров Н.И. Материалы для минералогии России. Эвклаз //

11. Горный журнал. 1862. - 4.III. - С. 113-151.11 .Кокшаров Н.И. Первое прибавление к эвклазу // Горный журнал. -1862. -Kh.IX. -С. 63-65.

12. Куприянова И.И., Киселёва И.А., Огородова Л.П., Шваров Ю.В. О зависимости минеральных парагенезисов в системе Si02 А1203 - ВеО - Н20 от температуры и давления // 27 Междун. Геол. Конгресс: Тез. докл. - М., 1984. С.77.

13. Кутукова Е.И. Бавенит Изумрудных копей // Доклады АН СССР. -1946.-Т.54. №8. С.725-727.

14. Кутукова Е.И. Бертрандит со Среднего Урала // Тр. ин-та / Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов. 1959. Вып. 3. С. 74-77.

15. Мамаев И.Н. и др. Отчет Малышевской геолого-съемочной партии за 1983-1989годы./ ПО«Уралгеология». Книга III. - Свердловск, 1989. - 404с.

16. Минералы: Справочник диаграмм фазовых равновесий / Сост. Ф.В. Чухров, В.В. Лапин, Н.И. Овсянникова. М.: Наука, 1974. - 488с.

17. Новикова М.И. Эвклаз из пневматолито-гидротермальных месторождений Дальнего Востока // Труды Минерал, музея АН СССР. 1964.1. Вып. 15. С. 223-228.

18. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов. М.: Из-во Моск. ун-та, 1967. - 220с.

19. Поляков В.О., Жданов В.Ф., Нишанбаев Т.П. Новые поступления в музей Ильменского заповедника // Минералогические исследования гидротермалитов Урала / Под ред. В.Е. Каюкова. Свердловск, 1980. С. 52-58.

20. Попов М.П., Зашихин В.П., Абрамов В.А. Эвклаз с Уральских Изумрудных копей // Уральская летняя минералогическая школа. Екатеринбург. 1996. С. 131-132.

21. Попов М.П., Жернаков В.И.,Самсонов А.В. Кадастр минеральных видов Уральских Изумрудных копей // Материалы Уральской летней минералогической школы. Екатеринбург. 1997. С. 169-177.

22. Попов М.П., Попов В.А. Бехоит с Мариинского месторождения изумрудов // Материалы Уральской летней минералогической школы. Екатеринбург. 1998. С. 132-134.

23. Попов М.П., Золотухин Ф.Ф.Краткая история исследования Уральских Изумрудных копей // Минералогические музеи: Тез. докл. Междун. Симпозиума 23-26 июня 1998. Санкт-Петербург, 1998. С. 102-104.

24. Попов М.П. Состав и включения эвклазов Мариинского месторождения изумруда // Минералогия Урала: Матер. Ш-го регион, совещ. 12-14 мая 1998. Миасс, 1998. Т.П. С. 72-73.

25. Смит Г. Драгоценные камни: Пер. с англ. М.: «Мир», 1984. - 558 с.

26. Glemser O., Hartert W. Untersuchungen uber die wassertoffbruckenbindung in kristallisierten hydrogen // Z. Anorg. Und Allg. Chem. 1956. - 28.3. -1-6. -S. 111-122.

27. Kingsbury A. Two beryllium minerals new to Britan: euclase and herderite // Mineral/ Mag. 1958. - 31. - №240

28. Martensson C. Euklas und Bertrandit aus dem Feldspatpegmatit von Kolsva in Schweden // Neues Jahrb. Mineral. 1960. - Bd.94. - H.2.

29. McKie D. Notes on some minerals from Tanganyika // Geol. Surv.Rec., Tanganyika. 1958. - vol.1955.

30. Meixner HA. Ein neues Euklasvorkommen in den Ostalpen // Tschermaks/ mineral, u. petrog. Mitt. 1957. - Bd.6. - H.3.

31. Sharp W.N. Tuklase in greisen pipes and associated deposit, Park County, Colorado // Amer. Mineralogist. 1961. -vol.56. - №11-12.

32. Strand T. Euclase from Ireland, occuring as an alteration product of beril //Norsk, geol. Tidsskr. 1953. - vol.31. - H.l.