Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Сыростанское месторождение талькомагнезита

ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Сыростанское месторождение талькомагнезита"

На правах рукописи

ХВОРОВ ПАВЕЛ ВИТАЛЬЕВИЧ

СЫРОСТАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ТАЛЬКОМАГНЕЗИТА

(Южный Урал)

Специальность 25.00.11 - «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения»

Авторореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург, 2004

Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук, профессор Зайков Виктор Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Сазонов Владимир Николаевич

кандидат геолого-минералогических наук Савельева Клара Павловна

Ведущая организация: Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Челябинской области

Защита диссертации состоится: " _1_" апреля_2004 г. в 14-30 на

заседании диссертационного Совета Д 212.280.01 при Уральской горно-геологической академии по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ГСП-126, ул. Куйбышева, 30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской горно-геологической академии

Автореферат разослан "_"_2004 г.

Ученый секретарь ру н кийв Ф

Диссертационного совета (/{^ ' '' ЦКИ

д.г.-м.н., профессор

2.00(> Ч 2.217

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Тальковое сырье является важным видом нерудных полезных ископаемых для складчатых поясов уральского типа. Разработка месторождений талька на Урале ведется с конца XIX века и обеспечивает потребности различных отраслей промышленности России. Интенсивные исследования строения и состава тальксодержащих залежей проводились 30-40 лет назад. Были установлены основные черты строения месторождений, определены состав сырья, даны генетические классификации. Однако ряд вопросов остался открытым, в частности, минералогическая и геохимическая зональность залежей, этапы формирования тальксодержащих пород. Сыростанское месторождение талькомагнезита, выбранное объектом исследований, является основным источником сырья дня ОАО «Миасстальк». Талькомагнезит и исходный серпентинит содержат повышенные содержания хрома и никеля, что требует изучения форм вхождения их в минералы. Детальное рассмотрение минерального состава пород рудного поля позволяет прогнозировать качество руды в процессе разработки месторождения, давать рекомендации по более полному извлечению полезных компонентов. Изучение распределения минеральных компонентов и их химического состава дало возможность восстановить историю развития рудного тела

Цель работы - определение минералого-геохимических свойств талькомагнезитовых руд как комплексного и практически безотходного природного сырья Сыростанского месторождения, являющегося типовым объектом для талькомагнезитовой формации и основным источником талькомагнезита на Южном Урале. При этом решались следующие конкретные задачи: 1) уточнение геологического строения месторождения и его минералогической зональности, 2) разработка методики рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) для экспрессного минерального анализа руды и готовой продукции; 3) исследование минерального состава руд и его вариаций в пределах рудного тела, 4) определение минералов-носителей никеля и хрома, а также распределение этих элементов в талькомагнезите и вмещающих породах, 5) выделение стадий минералообразования залежи талькомагнезита.

Научная новизна. Пополнены аналитические данные по основным минералам Сыростанского месторождения: получены кривые дифференциального термического анализа для основных минералов талькомагнезита - талька, магнезита и хлорита; детально изучен химический состав хлорита и магнезита по площади месторождения; исследованы хромшпинелиды и характер их распределения в руде и серпентинитах. Выявлены ранее не обнаруженные на Сыростанском

20О6РК

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИВ."/ И ОТЕКА С.Петербург

месторождении собственные минералы никеля: миллерит и продукт его замещения - виоларит. Прослежены пути миграции никеля и хрома при отальковании серпентинитов на Сыростанском месторождении. Разработана оригинальная методика для проведения рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА), позволяющая контролировать минеральный состав тальковой руды и полученного концентрата. Изучена степень постоянства минерального состава руды по площади Сыростанского месторождения.

Практическое значение. Разработанная методика РКФА применяется ОАО «Миасстальк» при контроле качества поступающей руды и выходящей готовой продукции. Применявшиеся ранее методы исследования под микроскопом требуют трудоемкого изготовления шлифов и имеют локальный характер. Применение дорогостоящего химического анализа дает результаты, которые не всегда можно корректно интерпретировать. Метод РКФА позволяет быстро и одназначно определить минеральные составляющие и их соотношение в пробе. Выявленная в залежи зависимость содержания магнезита от степени приближенности к серпентиниту позволяет прогнозировать качество сырья в рудном теле. Основные защищаемые положения:

1. Формирование залежи талькомагнезитов Сыростанского месторождения происходило в среднем-позднем карбоне в три стадии: в начальной стадии происходило образование талька и магнезита по сети трещин в серпентинитах; в средней стадии происходило массовое формирование талькомагнезитов и общая хлоритизация с предполагаемой температурой 450-500 °С; а на заключительной стадии образовывались трещины отрыва на контакте между реликтовым серпентинитом и вновь образованным талькомагнезитом с выполнением полостей благородным тальком и магнезитом.

2. Залежь талькомагнезита сформировалась в результате метасоматоза суженной части гипербазитовой пластины и заключена среди сланцев, что обеспечило локализацию гидротерм при образовании талькомагнезита в дислоцированных серпентинитах. Талькомагнезиты характеризуются незначительными вариациями минерального состава в объеме залежи, выраженными, главным образом, в увеличении доли хлорита от лежачего бока к висячему от 5 до 10 %.

3. Метасоматоз ультрабазитов на Сыростанском месторождении приводит к практически полному изменению форм нахождения никеля и хрома. Никель переходит из сульфидной формы (миллерит) в силикатную (изоморфная примесь в тальке). Хром при разложении реликтовых хромшпинелидов концентрируется в хлорите.

4. Разработана оригинальная методика для проведения рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) применительно к

тальковому сырью, которая позволяет оперативно контролировать минеральный состав руды и готовой продукции.

Фактический материал собран автором во время полевых работ 1991-99 гг., а также предоставлялся Миасским тальковым комбинатом. Рентгеновский анализ был основным методом исследования и в процессе работы было сделано и обработано порядка 900 порошко-грамм, включая дебаеграмы. Также изучено около 100 прозрачных шлифов, выполнено и обработано порядка 90 микрозондовых и 20 термических анализов. Исследования проводились как на материале проб, так и на монофракциях из этих пород. Химический анализ тальковых руд методом «мокрой химии» проводился в лабораториях ОАО «Уралтальк» Р. Т. Зайнуллиной; выполнено 20 анализов. Выполнено порядка 60 анализов методом атомной адсорбции в химической лаборатории Института минералогии УрО РАН М. Н. Маляре-нок. Мессбауровская спектроскопия сделана А. Б. Мироновым. Все остальные виды исследований выполнены в Лаборатории физических методов исследования минерального сырья Института минералогии УрО РАН автором и В. А. Котляровым.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на совещаниях «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 1998, 2001, 2002), «Минералогические музеи в XXI веке» (С.-Петербург, 2000), изложены в монографии, 3 статьях и тезисах докладов; отражены в информационных записках для ОАО «Миасстальк».

Объем и содержание работы работы. Общий объем работы -156 листов машинописного текста, в том числе 44 листа иллюстраций и 38 таблиц. В списке литературы 78 наименований. Диссертация состоит то введения, четырех глав и заключения. В первой главе («Типы тальковых месторождений, методика иследования сырья») описывается генетическая классификация тальковых месторождений с учетом физико-химических условий формирования, состава исходных пород, состава компонентов, привнесенных в зону талькообразования, структурных особенностей, положения талька по отношению к исходным породам и влияния интрузивов. Приводятся требования к сырью для различных отраслей промышленности, даны физико-механические параметры талькомагнезита Сыростанского месторождения. Расмот-рена классификация различных типов тальковых руд, исходя из их химического состава. Предложена методика РКФА для экспрессного анализа минерального состава талькомагнезита и вмещающих пород. Методика была успешно опробована на талькомагнезитах Сыростанского месторождения, а также на рудах с других месторождений: Киргитейского, Краснополянского, Алгуйского. В настоящее время методика используется ОАО «Миасстальк» для контроля качества

перерабатываемой руды и готовой продукции. Во второй главе («Геологическое строение Сыростанского месторождения») описываются тальковые месторождения района, история изучения и геология района, а также геологическое строение Сыростанского месторождения. Закономерности размещения тальковых месторождений определяются тремя факторами: 1 - тектонической подготовкой, выражающейся в наличии трещин и разломов; 2 - сочетанием магнезиально-карбонатной и силикатной сред; 3 - контактным или региональным метаморфизмом. Наряду с этими общими факторами существует целый ряд других конкретных условий локализации для отдельных месторождений или их групп и прежде всего литологический характер пород. В зависимости от литологического состава пород, участвующих в процессах талькообразования, в Миасском районе выделены три группы талькопроявлений: апосерпентинитовые, апокарбонатные, апосланцевые. К характерным особенностям Миасского тальконосно-го района следует отнести широкое развитие гипербазитов и кислых магматических образований, интенсивный метаморфизм, значительную трещиноватость и разнообразие пород по литологическому составу и по возрасту. В третьей главе («Минералогия и петрография») приводятся результаты иследований пород и минералов Сыростанского месторождения. Отобранный в карьере по сетке талькомагнезит исследовался на вариации минерального состава по площади месторождения; полученный результат сопоставлен с данными лаборатории «Миасстальк» за несколько лет. Проведена сравнительная характеристика изменчивости минерального состава вмещающих пород по простиранию рудного тела. Исследована зона контакта талькомагнезита с первичным «останцовым» серпентинитом, охарактеризован характер и степень оталькования этого серпентинита. Описаны и исследованы рентгеноструктурным и микрозондовым анализами основные породообразующие минералы талькомагнезита и серпентинита, проведена их сравнительная характеристика с учетом пространственного положения. Изучена минералогия зоны контакта талькомагнезита и серпентинита, имеющей достаточно резкие границы. Проведена сравнительная характеристика хромшпинелидов и магнетитов из талькомагнезита и серпентинита. Получены эталонные термограммы магнезита из различных участков рудной залежи. Дана оценка температур кристаллизации хлорита по хлоритовому геотермометру и карбоната по кальцит-доломитовому геотермометру. Определена последовательность минералообразования в процессе оталькования серпентинита. В четвертой главе («Поведение элементов в процессе образования рудной залежи») описывается поведение некоторых элементов при образовании рудной залежи. Оновной акцент сделан на поведении никеля и хрома исходя из соотношений их содержания в породе и минералах-

носителях. Сделано сопоставление между концентрацией никеля в талькомагнезите и первичном серпентините с учетом его формы нахождения. Аналогичные иследования проведены по хрому. Отмечен вынос этих элементов в процессе оталькования серпентинитов с концентрацией основной доли никеля в тальке, а хрома в хлорите.

Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН под руководством профессора, доктора геол.-мин. наук В. В. Зайкова, которому автор искренне признателен за всестороннюю помощь. Автор благодарен за советы, консультации и критические замечания А. Б. Макарову (УГГА) и Е. В. Белогуб (ИМин УрО РАН). Автор выражает признательность начальнику ОТК ОАО «Уралтальк» Р Т. Зайнуллиной; сотрудникам ИМин УрО РАН В. А. Котлярову, И В. Синяковской, О. Л. Заушициной, И. Ю. Мелекесцевой, Р. 3. Сады-ковой, М. Н. Маляренок, А. Б. Миронову за помощь в аналитических исследованиях и оформление работы.

Основные защищаемые положения

1. Формирование залежи талькомагнезитов Сыростанского месторождения происходило в среднем-позднем карбоне в три стадии: в начальной стадии происходило образование талька и магнезита по сети трещин в серпентинитах; в средней стадии происходило массовое формирование талькомагнезитов и общая хлоритизация с предполагаемой температурой 450-500 °С; а на заключительной стадии образовывались трещины отрыва на контакте между реликтовым серпентинитом и вновь образованным талькомагнезитом с выполнением полостей благородным тальком и магнезитом.

Геологическая позиция месторождения позволяет определить время образования талькомагнезитов как соответствующее времени формирования позднепалеозойских гранитных плутонов. Субстратом д ля продуктивного метасоматоза послужили серпентиниты, в то время как кварц-серицитовые и углистые сланцы существенных изменений не претерпели.

В составе серпентинитов различными методами устанавливаются антигорит, лизардит, миллерит, хромшгшнелиды, частично замещенные магнетитом Выделено три стадии становления талькомаг-незитовой залежи (табл. 1).

Было выявлено, что валовый состав серпентинита из останца соответствует: серпентин - 76 %, тальк - 14 %, магнезит - 10 %. Интересен факт, что соотношение содержаний талька к магнезиту в серпентините практически соответствует подобному соотношению в талькомагнезите. Особо следует отметить отсутстствие в серпентините хлорита. При оптическом изучении выясняется, что большая часть

талька и магнезита приурочена к мелким трещинкам, рассекающим слабо оталькованный серпентинит, который состоит из 90 % серпентина, 5 % талька и 5 % магнезита. Эти данные позволяет сделать вывод, что на начальном этапе становления талькомагнезитовой залежи образовывались только тальк и магнезит, причем их образование шло одновременно, о чем свидетельствуют их взаимные прорастания. Основное тело талькомагнезитов образовано, вероятно, по дислоцированным серпентинитам. Ненарушенные блоки слабо оталькованы по трещинам.

Второй этап проявляется в общем замещении тальком и магнезитом серпентинита и образованием хлорита. Минеральный состав талькомагнезитов характеризуется наличием от 5 до 11 % хлорита. Хлорит Сыростанского месторождения относится к клинохлору. Для оценки температуры его образования был применен хлоритовый геотермометр (Catheltneau, 1988). Исследования показали температуру кристаллизации хлорита 440-530 °С. Содержания кобальта в продукте изменения миллерита виоларите (по данным С. С. Боришанской) указали подобный интервал температур - 400-500 °С.

Третий этап относится к образованию благородного талька и магнезита на контакте серпентинита и талькомагнезита. Исходя из четкой формы зоны контакта, ее минерального состава можно достаточно уверенно отнести ее к завершающей стадии становления тела талькомагнезита, причем формирование ее происходило по трещинам отрыва, образующимся при уменьшении объема во время остывания оталькованного серпентинитового массива из-за различия физико-механических свойств вновь образованного талькомагнезита и реликтового серпентинита. При нагревании талька обнаружилось визуальное изменение окраски при Т более 250 °С. Термический анализ также зафиксировал экзотермический эффект в области 200 °С. Детальное исследование зоны контактов не выявило следов более поздних процессов, которые могли бы наложить изменения на кристаллизовавшийся тальк. Исходя из этих предпосылок можно предположить температуру образования этой зоны не выше 250 °С, причем этот процесс, по-видимому, повторяет начало становления массива.

2. Залежь талькомагнезита сформировалась в результате метасоматоза суженной части гипербазитовой пластины и заключена среди сланцев, что обеспечило локализацию гидротерм при образовании талькомагнезита в дислоцированных серпентинитах. Талъкомагн езит ы характеризуются незначительными вариациями минерального состава в объеме залежи, выраженными, главным образом, в увеличении доли хлорита от лежачего бока к висячему от 5 до 10%

Таблица !

Последовательность минералообразования на Сыростанском __месторождении_

Минералы Стадии минералообразовния

«Магматическая Серпенти-низация Образование залежи талькомагнезита Гипергенная

1 2 3

Оливин* 1тШШШ

Пироксен*

Хромшпинет иды ЯйКЛИЙМм»к»

Миллерит

Халькопирит

Анти горит «ямса

Хризотил-асбест шш

Тальк тт

Магнезит ЖШй

Хлорит шш

Виоларит — —

Магнетит •яеашжит

Кальцит яишти

Доломит ~ -

Благородный тальк шш

Пирит ег

Актинолит

Диопсид

Азурит

Малахит - -- -

Гетит

Гематит

Маггемит •

Примечание * - реликты описаны в массиве к северу от участка ме-

сторождения

Рудное тело залегает в виде плитообразной залежи и имеет размеры по простиранию более 1100 м и вкрест простирания 50-120 м. Условия залегания довольно выдержанные- азимут падения 100-110, угол адения 30—45, причем южная часть залегает положе северной. Вмещающие породы лежачего бока представлены кварц-серицитовыми сланцами поляковской свиты (Ои2р1)- Породы висячего бока относятся к кизильской свите (С,.2к1) и представлены углистыми сланцами. В

северном и юго-западном направлениях мощность гипербазитовой пластины увеличивается в 2-3 раза.

Контакты талькомагнезита с вмещающими породами тектонические. Контакт с кварц-серицитовыми сланцами сопровождается зеркалами скольжения, которые хорошо видны в карьере. Пород, переходных от талькомагнезитов к кварц-серицитовым сланцам, нет. Тальк в кварц-серицитовых сланцах не обнаружен.

Контакт с углистыми сланцами также тектонический. В минеральном составе диагностируются кварц, хлорит, слюда, неравномерно распределенный кальцит. Тальк не обнаруживается.

В северо-восточной части месторождения, вблизи серпентини-тового останца наблюдаются блоки углистых сланцев в талькомагне-зитах. Включения имеет вытянутую форму шириной порядка 1.5 м и протяженность несколько метров; их залегание согласное с общим простиранием структуры. На контакте с талькомагнезитами наблюдается маломощная реакционная зона, представленная практически мономинеральным доломитом с редкими пластинками талька.

Среди талькомагнезитовых пород находятся останцы серпентинита в виде сложных линз, вытянутых согласно простиранию залежи. Контакт талькомагнезиов представляет собой четко выраженную зону мощностью не более 20 см, в среднем 3-5 см и состоящую из мономинерального крупнокристаллического магнезита белого цвета и крупночешуйчатого талька зеленого цвета. Пластинки талька ориентированы перпендикулярно контакту, что свидетельствует об их образовании в трещинах отрыва. Прожилки аналогичного состава никогда не наблюдаются непосредственно в талькомагнезитах.

Талькомагнезиты основного объема залежи представляют собой сланцеватые серые породы. В целях выявления минералогической зональности тела тальк-магнезитов были отобраны пробы как по простиранию рудного тела, так и вкрест него.

По простиранию рудной залежи пробы отбирались из коренных выходов вдоль западного борта карьера через 50 м. Вкрест простирания исследовался южный забой как постоянно отрабатываемый и поэтому не подверженный выветриванию (в отличии от северного забоя, где работы не ведутся на протяжении более 10 лет). Вкрест простирания были выделены зоны, различающиеся по степени рассланцован-ности; исходя из этого по каждой разности отбирались пробы по всей мощности талькомагнезитовой залежи. Полученные данные (табл. 2) показывают, что по простиранию рудного тела не намечается существенных колебаний минералогического состава со средним содержанием талька 50-60 %, тогда как вкрест простирания наблюдается независимое от содержаний талька и магнезита уменьшение содержания хлорита от висячего бока рудной залежи к лежачему от 10 до 5 %.

Таблица 2

Распределение минеральных компоненнтов в талькомагнезите _по данным РКФА_

Минеральный состав

Пробы Тальк магнезит хлорит

Западный борт карьера, содержание мае. %, отбор с юга на север

1 55 39 6

2 57 39 4

3 60 34 6

4 53 37 10

5 49 46 5

6 52 37 И

7 56 37 7

8 55 39 6

9 58 36 6

10 53 39 8

11 56 37 7

12 58 37 5

13 54 41 5

14 58 34 8

15 61 37 2

16 57 38 5

17 56 39 5

18 62 34 4

19 58 34 8

20 59 32 9

Южный забой карьера, содержание мае. %, отбор проб с запада на восток

1 60 30 10

2 55 39 6

3 50 47 3

4 63 35 2

Примечание: анализ выполнен на дифрактометре ДРОН-2.0, Ре-анод, графитовый монохроматор. Аналитик П. В. Хворов.

Также было замечено уменьшение содержаний хлорита в непосредственной близости от реликтовых серпентинитов.

В практическом отношении полученные данные можно рассматривать как обоснование отработки без разделения руд на типы (исключая гипергенно измененные, которые хорошо выделяются по цвету). Кроме того, увеличение содержаний карбоната позволяет предсказать присутствие серпентинитовых останцов.

3. Метасоматоз ультрабазитов на Сыростанском месторождении приводит к практически полному изменению форм нахождения никеля и хрома. Никель переходит из сульфидной формы (милле-рит) в силикатную (изоморфная примесь в тальке). Хром при разложении реликтовых хромшпинелидов концентрируется в хлорите.

Талькомагнезиты Сыростанского месторождения характеризуются повышенным содержанием никеля (~ 0.2 %). На месторождении проводились работы по исследованию возможности его извлечения, в результате которых был сделан вывод о том, что никель содержится в виде изоморфной примеси в тальке и его извлечение невозможно. При этом работами предшественников собственные минералы никеля обнаружены не были.

Для выявления формы нахождения никеля в обогащенных этим элементом породах было проведено изучение распределения никеля по фракциям талькомагнезитов и серпентинитов, оптическое, рентгеновское и микрозондовое изучение тяжелой фракции. В талькомаг-незитах наибольшая концентрация приходится на легкую магнезит-тальк-хлоритовую фракцию. В тяжелой немагнитной фракции содержания никеля ниже, в магнитной - ничтожны.

При детальном изучении сульфидной минерализации, наряду с пиритом и халькопиритом, были обнаружены зерна с шагреневой поверхностью размером до 1 мм. Зерна первоначально имели изометрич-ный облик, а теперь несут следы более поздней переработки. При их изучении в отраженном свете была установлено, что зерна состоят из двух фаз - изотропной и анизотропной. Изотропная фаза белого цвета, анизотропная имеет желтоватый оттенок и явно выраженное блочное строение Измерение микротвердости дало 360 кг/мм2 для анизотропной фазы и 390 кг/мм2 для изотропной. Результаты микрозондовых анализов показали для изотропной фазы состав N1 - 30.88 %, Ре - 20.03 %, Со - 5.98 %, Б - 43.10 %, а для анизатропной № - 59.63 %, Ре - 2.59 %, Б - 37.77 %.

Для более однозначной интерпретации результатов микрозондо-вого анализа были взяты частицы каждой фазы для получения дебае-грамм. В результате обработки рентгеновских данных оказалось, что анизотропная фаза является миллеритом (№о91реоо4)о%$105, что согласуется с данными микрозондового анализа и оптическими свойствами. Изотропная фаза относится к группе линнеита, а сопоставление рентгеновского и микрозондового анализов позволило однозначно отнести минерал к вио-лариту Ре, 08(№| 5чСо(,3(1). 885404. Эти минералы находятся в тесном срастании, при этом виоларит замещает миллерит.

Следует отметить, что в процессе оталькования серпентинитов происходил вынос никеля с почти полным его перераспределением из сульфидной формы (миллерит) в силикатную (изоморфная примесь в тальке), где он замещает магний. Частично никель концентрируется в виоларите, замещающем миллерит.

Талькомагнезиты также характеризуются значительным содержанием в них хрома, в среднем составляющим 0.24 % Сг203.

Дня составления общей картины распределения хрома выполнены анализы колориметрическим методом на приборе КФК-3 с абсолютной

погрешностью измерения 0.02 % в различных фракциях талькомагнезита, а также во вмещающих породах (аналитик М. Н. Маляренок). Пробы для исследования отбирались из различных участков карьера.

При рассмотрении общего содержания хрома обращает на себя внимание тот факт, что серпентиниты характеризуются его повышенным содержанием порядка 0.31 %, тогда как талькомагнезит содержит хром в пределах 0.20-0.23 %. В серпентинитах тяжелая фракция содержит наибольшую концентрацию хрома (3.98 %), по сравнению с тяжелыми фракциями талькомагнезитов (0.15 %), что связано с сохранением первичных хромшпинелидов.

В талькомагнезитах рассланцованные разности содержат 0.20 % хрома, тогда как плотные - 0.23 %. Это объясняется тем, что в процессе оталькования происходит интенсивный вынос хрома. На основании результатов анализов фракций талькомагнезитов сделан вывод, что хром концентрируется, в основном, в легкой фракции, состоящей из талька и хлорита.

Исследование талька показало отсутствие в нем хрома, тогда как в хлорите выявлено его повышенное содержание. Химический состав хлорита определялся В. А. Котляровым (ИМин УрО РАН) на растровом электронном микроскопе РЭММА-202М с энергодисперсионной приставкой. В результате этих определений, а также дополнительных рентгеноструктурных исследований формулы хлорита из различных типов талькомагнезита Сыростанского месторождения имеют следующий вид:

(М£865А11 52ре, 41)11 58[(81б0зСг0.42А11 55)8О20](ОН)16; (Мё8 59А111.52) 11.7з[(315.7бСг0 4&А1184)8О20](ОН)16; (М§8 74А11.39Ре142)1155[(а5.8зСг0 5бА11.61)8О20](ОН)16.

Распределение минеральных компонентов в талькомагнезите изучено автором методом рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА). По результатам этого анализа сделан вывод, что в среднем содержание хлорита в талькомагнезите составляет 7-9 %. Интерпретируя содержание хрома в хлорите и содержание хлорита в талькомагнезите, показано, что практически весь хром в этой породе содержится в хлорите. Незначительное количество хрома остается в магнетите и редких зернах реликтового хромшпинелида.

Проведены исследования хромшпинелидов в талькомагнезитах и в «останцах» серпентинитов. Для этого были отобраны образцы типовых тальковых руд и серпентинитов из различных участков, образцы измельчались для последующей промывки с целью получения «тяжелой» фракции. Также были изготовлены аншлифы из типовых образцов. Исследования минерала проведены на растровом электронном микроскопе РЭММА-202М, аналитик В. А. Котляров. Хромшпи-нелиды представлены зернами размером порядка 0.5 мм. При сравне-

нии изученных хромшпинелидов из серпентинита и талькомагнезита выявлено, что хромиты из талькомагнезита практически нацело замещены магнетитом и маггемитом, а участки, которые рассчитываются собственно на хромит, сохранились только в центре зерен. Напротив, хромиты из серпентинитов не подвержены значительному изменению и их состав выдержан в срезах зерен. Количественное соотношение хромитовых зерен в серпентинитах и талькомагнезитах составляет ~ 100 : 1, учитывая магнетитовую составляющую. Кристаллографические формулы хромитов представлены в следующем виде:

из серпентинита - Ре! 0!(Сг5 8еА10 1 ,Мпо 01)2 оо04; из талькомагнезита - Ре, да(Сг, 32А1о48рео ^п^Мп^иЬ огС>4-В процессе исследования не проводился подсчет процентного содержания тяжелой фракции в талькомагнезите. Эти данные были бы сильно осложнены замещением хромшпинелидов хлоритом (рис. 1), поэтому процентное распределение хрома по минералам в талькомагнезите носит приблизительный характер и выглядит следующим образом: хлорит - порядка 90 %, магнетит и реликтовый хромшпинелид -порядка 10%. В серпентините хром сконцентрирован в хромшпине-лидах.

4. Разработана оригинальная методика для проведения рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) применительно к тальковому сырью, которая позволяет оперативно контролировать минеральный состав тальковой руды и готовой продукции.

При изучении состава талькомагнезита и вмещающих пород возникает вопрос об экспрессном анализе, который позволял бы делать количественные заключения. Химический анализ в данном случае малоэффективен вследствие неоднозначности интерпретации его результатов; оптические иследования дают представления об общем составе и акцессориях, но позволяют рассматривать лишь небольшой участок породы. В качестве экспрессного анализа для исследования минерального состава талькомагнезита и вмещающих пород предлагается использовать метод РКФА с использованием пересчетных коэффициентов. При разработке методики были учтены следующие условия: 1 - правильность РКФА с помощью обобщенных коэффициентов зависит от дифракционного соот-

Рис. 1 Замещение хромита (Ь) с магнетитовой каймой хлоритом (с). Шлиф ЮС24, николи X.

ветствия минерала, находящегося в анализируемой смеси, и стандартного минерала, использованного для определения коэффициента, при идентичности условий получения дифрактограмм. 2 - воспроизводимость результатов зависит от размера частиц используемого для их определения порошка анализируемого материала. 3 - для проведения РКФА необходимо пользоваться экспериментально полученными в пределах лаборатории корундовыми числами, поскольку межлабораторные данные не дают сходимости результатов. Измельчение проб проводилось на виб-роистирателе «Механобр» с водой для уменьшения образования рентге-ноаморфной фазы. Время истирания варьировалось с контрольным замером интенсивностей при съемке на дифрактометре (рис. 2). Растекстури-рование препарата проводится путем смешивания пробы с силикатным клеем и последующей сушки при 150 °С. Разрезанный высушенный агрегат исследуется по стандартной методике РКФА с получением пересчетных коэффициентов. Степень растекстурирования учитывается по соотношению интенсивностей линий талька (002) и (-111) (рис. 3). Для талька получен коэффициент 1.1(1) при полностью разориентированном препарате и 1.2(1) при незначительной текстурировке. Этот результат дает относительную ошибку 10 % при содержаниях талька в породе 30-70 %. Аналогичные измерения проделаны для остальных составляющих талькомагнезита-магнезита и хлорита. К недостаткам методики следует отнести снижение интенсивностей по сравнению со стандартными способами приготовления препарата, а также возможное смещение положения ди фракционных максимумов в область малых углов вследствии пористости поверхности препарата. Наличие в препарате рентгеноаморфного вещества в виде силикатного клея не сказыва-

ет времени истирания.

®Ц2

* » ♦ ♦ ♦

♦

♦

15

20

25

14тооессть/»т1(-111)'гагь1а

X

36

Рис 3. Зависимость пересчетного коэффициента от степени тексту-рирования препарата.

жащихся в пробе минералов. Полученные результаты показывают, что РКФА является хорошим дополнением к дорогостоящему и трудоемкому химическому анализу. Экспрессность проведения анализа методом РКФА позволяет более полно и точно отслеживать изменения, происходящие в поступающей руде и в качестве готовой продукции.

В результате проведенных работ было уточнено строение залежи талькомагнезитов Сыростанского месторождения, изучены минеральные парагенезисы и исследовано поведение отдельных элементов в процессе оталькования серпентинитов.

Залежь талькомагнезита сформировалась в суженной части ги-пербазитовой пластины, при этом процессам оталькования подверглись тектонически дислоцированные серпентиниты. Наличие реакционной каймы доломита вокруг ксенолитов углистых сланцев нижне-карбонового возраста в талькомагнезитах дают основание определить нижнюю возрастную границу формирования рудной залежи как средний карбон. Пространственная близость талькомагнезитового тела и гранитных плутонов средне-позднекарбонового возраста позволяет связать оталькование с заключительной стадией их становления.

Результаты исследований минеральных парагенезисов показывают, что начало образования залежи связано с относительно низкотемпературной стадией гидротермального процесса, во время которой образуются только тальк и магнезит. Второй этап характеризуется

Выводы

массовым оталькованием и карбонатизацией серпентинитов с образованием хлорита. Содержание алюминия в тетраэдрической позиции в хлорите, определенное при помощи рентгеноструктурного метода, позволяет предположить температуру кристаллизации в пределах 450-500 °С (Catheleneau, 1988). Этап сопровождается практически полным замещением хромшпинелидов хлоритом и магнетитом, а также разрушением сульфидов никеля. Заключительный третий этап выразился в образовании трещин отрыва между талькомагнезитом и реликтовым серпентинитом с заполнением их благородным тальком и магнезитом. Температура образования этой ассоциации не превышает 250 °С, в соответствии с полученными данными термического обесцвечивания благородного талька.

Количественное изучение минерального состава талькомагнезита на всей площади месторождения показало, что залежь характеризуется выдержанным составом вне зависимости от степени рассланцованности: тальк - 50-60 %, магнезит - 35- 45 %, хлорит 5-10 %. Наблюдается незначительное увеличение содержания магнезита за счет уменьшения содержаний хлорита в руде при приближении к останцам серпентинитов. Этот факт может быть использован при эксплуатационной разведке месторождения.

Содержания никеля уменьшаются от серпентинитов к талько-магнезиту. На месторождении впервые были обнаружены собственные минералы никеля: миллерит в серпентините и продукт его изменения виоларит в талькомагнезите. Большая часть никеля в талько-магнезите находится в виде изоморфной примеси в тальке. Часть никеля выносится за пределы рудного тела и накапливается в перекрывающих талькомагнезит углистых сланцах.

Содержания хрома максимальны в серпентинитах и уменьшаются в талькомагнезите. Концентратором хрома в серпентинитах являются хромшпинелиды. Хром в талькомагнезитах сконцентрирован, главным образом, в хлорите в виде изоморфной примеси. Содержание его в реликтовых хромшпинелидах, практически нацело замещенных магнетитом, крайне мало. Наблюдается следующее распределение хрома по минералам: хлорит ~ 90 %, магнетит и реликтовый хромшпинелвд ~ 10 %. Так же, как и в случае с никелем, часть хрома выносится в углистые сланцы.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Бакшеев И. А., Хворое П. В., Белогуб Е В. Оценка глубины формирования апогипербазитовых тальк-карбонатных метасоматитов Урала по объему элементарной ячейки кварца // Минералогические музеи в XXI веке. Материалы Международного симпозиума. С.-Петербург, 2000. С. 13.

2 Хворое П B.K методике количественного определения талька // Металлогения древних и современных океанов - 98. Руды и генезис месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 1998. С. 204-207.

3. Хворое П. В, Котляров В А. О никелевой минерализации Сыро-станского месторождения талька // Металлогения древних и современных океанов - 2001. История месторождений и эволюция рудообразования. Миасс: Геотур, 2001. С. 135-139.

4. Хеоров П. В, Зайнуллина Р. Т. Характер распределения талька на Сыростанском месторождении талькомагнезита // Металлогения древних и современных океанов - 2002. Формирование и освоение месторождений в офиолитовых зонах. Миасс: ИМин УрО PAII, 2002 С 259-263.

5. Хворое П В Сыростанское месторождение талькомагнезита (Южный Урал) Научное издание. Миасс: ИМин УрО РАН. 2003. 68 с.

6. Р У Chvorov, V. V Nasedkin, Е V. Belogub. Syrostan talc-magnesite deposit // Magnesit and talc-magnesite deposits in Middle and Southern Urals. Magnesit and talc geological and envirnomental correlations 1GCP 443. 2003. P. 20-23.

ЛР№ 020764 от 24 04 98 Подписано к печати 20 02 2004 г Формат 60x84 '/16 Бумага офсетная Гарнитура Тайме. Уч-изд л 1 Тираж 100 экз Заказ № 3-04 Отпечатано в информационно-издательской группе Ильменского государственного заповедника УрО РАН

РНБ Русский фонд

2006-4 2217

О 5 \WJ ?'04

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Хворов, Павел Витальевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТИПЫ ТАЛЬКОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЯ СЫРЬЯ.

1.1 История изучения.

1.2 Основные формации тальковых месторождений.

1.3 Требования к сырью и его основные типы.

1.4 Методика исследований.

ГЛАВА II. ГЕОЛОГИЯ И МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ

ОСОБЕННОСТИ СЫРОСТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

II. 1 История изучения района.

П.2 Структурное положение.

И.З Стратиграфия.

11.4 Гипербазиты.

11.5 Гранитоиды.

П.6 Геологическое строение талькомагнезитовой залежи.

ГЛАВА III. МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

III. 1 Минералого-петрографическая характеристика талькомагнезита.

III.2 Минералого-петрографическая характеристика вмещающих пород.

П1.3 Минералогия залежи талькомагнезита.

III.4 Последовательность минералообразования.

ГЛАВА IV. ПОВЕДЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ

РУДНОЙ ЗАЛЕЖИ.

IV.l Поведение хрома.

IV.2 Поведение никеля.

IV. 3 Общая характеристика миграции элементов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Сыростанское месторождение талькомагнезита"

Тальковое сырье является важным видом нерудных полезных ископаемых для складчатых поясов уральского типа. Разработка месторождений талька на Урале ведется с конца XIX века и обеспечивает потребности различных отраслей промышленности России. Интенсивные исследования строения и состава тальксодержащих залежей проводилась 30-40 лет назад. Были установлены основные черты строения месторождений, определен состав сырья, разработаны генетические классификации. Однако ряд вопросов остался открытым, в частности, минералогическая и геохимическая зональность залежей, этапы формирования тальксодержащих пород.

Сыростанское месторождение талькомагнезита, выбранное объектом исследований, является основным источником сырья для ОАО «Миасстальк». Единственным извлекаемым полезным компонентом является тальк. Между тем, магнезит, составляющий основную после талька долю в талькомагнезите, является достаточно ценным сырьем; исследование состава и распределения по типам руд позволяет судить о магнезите как о полезном компоненте. Талькомагнезит и исходный серпентинит содержат повышенные содержания хрома и никеля, что требует изучения их форм вхождения в минералы. Детальное расмотрение минерального состава пород рудного поля позволит прогнозировать качество руды в процессе разработки месторождения, дать рекомендации по более полному извлечению полезных компонентов. Изучение распределения минеральных компонентов и их химического состава позволит выяснить историю развития рудного тела.

Миасский талькоперерабатывающий комбинат был построен в 1925 году. Добытый и переработанный кустарным способом талькомагнезит использовался предприятиями Урала в качестве огнеупорного материала вплоть до 1931 г. В 1959 — 60 гг. комбинатом «Миасстальк» было проведено опробование талькомагнезита для определения возможности его использования в химической промышленности. Испытания проб дали положительные результаты и послужили основой для разработки и утверждения ГОСТ 9605-61 «Талькомагнезит молотый для производства инсектицидов». Строительство новой фабрики в п. Атлян в непосредственной близости от Сыростанского месторождения началось в 1964 г. и закончилось в 1986 г. Фабрика включает в себя несколько цехов: грубого размола, среднего измельчения и помола. Проектная мощность 500 тыс. т. в год. Помимо сыростанского сырья, продукты которого востребованы кровельной, химической и резинотехнической промышленностью, до недавнего времени на старой фабрике в г. Миасс также производилась переработка высококачественного сырья Онотского месторождения (Иркутская обл.) для медицинской и кондитерской отраслей.

Работы по минералогическому изучению талькомагнезитов Сыростанского ме-сторожения были инициированы в связи с необходимостью контроля качества сырья для нужд Миасского талькового комбината, а с 1999 года ведутся автором по теме «Новые и малоизученные минеральные ассоциации - критерии минеральной и металлоге-нической специфики метаморфитов и магматитов Южного и Среднего Урала» (государственный регистрационный номер 01.200.202521) в рамках раздела «Минералогия, петрография и формационное расчленение базит-гипербазитовых комплексов Южного Урала». Работа выполнена в Лаборатории физических методов исследования минерального сырья Института минералогии УрО РАН.

Основной целью работы являлось определение минералого-геохимических свойств талькомагнезитовых руд, как комплексного и практически безотходного природного сырья. При этом решались следующие конкретные задачи: 1) уточнение геологического строения месторождения и его минералогической зональности, 2) разработка методики рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) для экспрессного минерального анализа руды и готовой продукции; 3) исследование минерального состава руд и его вариаций в пределах рудного тела, 4) определение минералов-носителей никеля и хрома, а также распределение этих элементов в талькомагнезите и вмещающих породах. 5) выделение стадий минералообразования залежи талькомагнезита.

Научная новизна проведенных исследований определяется следующими основными результатами: 1) Пополнены аналитические данные по основным минералам Сыростанского месторождения: получены кривые дифференциального термического анализа для основных минералов талькомагнезита - талька, магнезита и хлорита; детально изучен химический состав хлорита и магнезита с распределением по площади месторождения; исследованы хромшпинелиды месторождения и характер их распределения в руде и первичных серпентинитах. 2) Выявлены ранее не обнаруженные на Сыростан-ском месторождении собственные минералы никеля: миллерит и продукт его замещения - виоларит. 3) Прослежены пути миграции никеля и хрома при отальковании серпентинитов на Сыростанском месторождении. 4) Разработана оригинальная методика для проведения рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА), позволяющая контролировать минеральный состав тальковой руды и полученного концентрата. 5) Изучена степень постоянства минерального состава руды по площади Сыростанского месторождения.

Практическая ценность работы. Разработанная методика РКФА применяется ОАО «Миасстальк» при контроле качества поступающей руды и выходящей готовой продукции. Применявшиеся ранее методы исследования под микроскопом требуют трудоемкого изготовления шлифов и имеют локальный характер. Применение дорогостоящего химического анализа дает результаты, которые не всегда можно корректно интерпретировать. Метод РКФА позволяет быстро и одназначно определить минеральные составляющие и их соотношение в пробе. Выявленная в залежи зависимость содержания магнезита от степени приближенности к серпентиниту позволяет прогнозировать качество сырья в рудном теле.

Основные защищаемые положения:

1. Формирование залежи талькомагнезитов Сыростанского месторождения происходило в среднем-позднем карбоне в три стадии: в начальной стадии происходило образование талька и магнезита по сети трещин в серпентинитах; в средней стадии происходило массовое формирование талькомагнезитов и общая хлоритизация с предполагаемой температурой 450 - 500 °С; а на заключительной стадии образовывались трещины отрыва на контакте между реликтовым серпентинитом и вновь образованным талькомагнезитом с выполнением полостей благородным тальком и магнезитом.

2. Залежь талькомагнезита сформировалась в результате метасоматоза суженной части гипербазитовой пластины и заключена среди сланцев, что обеспечило повышенную концентрацию гидротерм при образовании талькомагнезита в дислоцированных серпентинитах. Талькомагнезиты характеризуются незначительными вариациями минерального состава в объеме залежи, выраженными, главным образом, в увеличении доли хлорита от лежачего бока к висячему с 5 до 10 %.

3. Метасоматоз ультрабазитов на Сыростанском месторождении приводит к практически полному изменению форм нахождения никеля и хрома. Никель переходит из сульфидной формы (миллерит) в силикатную (изоморфная примесь в тальке). Хром при разложении реликтовых хромшпинелидов концентрируется в хлорите.

4. Разработана оригинальная методика для проведения рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) применительно к тальковому сырью, которая позволяет оперативно контролировать минеральный состав руды и готовой продукции.

Фактический материал собран автором во время полевых работ 1991-99 гг., а также предоставлялся Миасским тальковым комбинатом. Рентгеновский анализ был основным методом исследования, и в процессе работы было сделано порядка 900 по-рошкограмм, включая дебаеграмы. Также изучено около 100 прозрачных шлифов, выполнено и обработано порядка 90 микрозондовых и 20 термических анализов. Исследования проводились как на материале проб, так и на монофракциях из этих пород. Химический анализ тальков методом «мокрой химии» проводился в лабораториях ОАО «Миасстальк» Р. Т. Зайнуллиной; было выполнено порядка 20 анализов. Выполнено порядка 60 анализов методом атомной адсорбции в химической лаборатории Института минералогии УрО РАН, аналитик - М. Н. Маляренок. Мессбауровская спектроскопия сделана в Лаборатории экспериментальной минералогии и физики минералов Института минералогии УрО РАН, аналитик — А. Б. Миронов. Все остальные виды исследований выполнены в Лаборатории физических методов исследования минерального сырья Института минералогии УрО РАН автором и В. А. Котляровым.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на совещаниях «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 1998, 2001, 2002), «Минералогические музеи в XXI веке» (С.-Петербург, 2000), изложены в 6 публикациях (монографии, путеводителе экскурсии по тальковым месторождениям Урала, 3 статьях и тезисах доклада), а также отражены в информационных записках для ОАО «Миасстальк».

Благодарности. Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН под руководством профессора, доктора геол.-мин. наук В. В. Зайкова, которому автор искренне признателен за всестороннюю помощь. Автор благодарен за советы, консультации и критические замечания А. Б. Макарову (УГГА) и Е. В. Белогуб (Имин УрО РАН). Автор выражает признательность начальнику ОТК ОАО «Миасстальк» Р. Т. Зайнуллиной; сотрудникам Имин УрО РАН В. А. Котлярову, И. В. Синяковской, О. Л. Заушициной, И. Ю. Мелекесцевой, Р. 3. Садыковой, М. Н. Маляренок, А. Б. Миронову за помощь в аналитических исследованиях и оформление работы.

I ТИПЫ ТАЛЬКОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, МЕТОДИКА ИСЛЕДОВАНИЯ СЫРЬЯ

1.1 История изучения

Тальк, Mg6[Si8O20](OH)4 — широко распространенный минерал, являющийся главной составляющей горных пород, известных под названием «тальковый камень» и «стеатит». В структурном отношении тальк подобен пирофиллиту и отличается от последнего лишь наличием в октаэдрических положениях сложных слоев магния вместо алюминия, а также отсутствием незанятых структурных положений. Тальк и пирофиллит принадлежат к смешаннослойным силикатам совместно с различными глинистыми минералами. Колебания химического состава талька невелики; кремний иногда замещается небольшими количествами алюминия или титана, а магний отчасти может замещаться железом, марганцем или алюминием. Обычно тальк встречается в сплошных листоватых и волокнистых агрегатах или зернистых звездчатых скоплениях, реже образует таблитчатые кристаллы с совершенной спайностью по {001}, по которой отделяются гибкие и несколько упругие пластинки. Наиболее обычные парагенетические обстановки нахождения талька: гидротермально измененные ультраосновные породы и кремнеземистые доломиты, претерпевшие термальный метаморфизм низкой ступени.

Применение талька началось пять тысячелетий назад, что подтверждается находками в Индии браслетов, сделанных из обожженного стеатита. Арабы употребляли тальк для изготовления бумаги в VIII веке, а еще раньше них египтяне применяли тальк при изготовлении папирусов (Аршинов, 1930). В древности тальковые породы использовались для строительных целей в качестве стенового камня и изготовления побелки, а также для изготовления литейных форм.

По результатам путешествия 1771-1772 годов И.П.Фальк (1825) привел характеристику талькового камня в районе озера Чебаркуль на Южном Урале. Также в это время была выделена особая формация талькового сланца, широко развитая в округе Миасского завода. К этой формации были отнесены глинистые и тальковые сланцы, диабазы и змеевики, после чего П. Миклашевский (1881) привел краткое описание тальковых месторождений Урала. Первую сводную характеристику тальковой промышленности России дал А. Е. Ферсман (1916). Им отмечена ассоциация талька с серпентином, брейнеритом, гематитом, актинолитом, магнетитом Б. П. Кротов (1915) детально исследовал генезис тальксодержащих ассоциаций и доказал развитие талька в апогипербазитовых породах путем замещения антигорита и обратил внимание на одновременность образования брейнерита и талька. В те же годы отмечалась связь оталькования с тектоническими нарушениями. Например, В. В. Никитин (1907) отметил для некоторых районов Урала генетическую связь хлоритовых и тальковых залежей с дислокационными трещинами, вдоль которых они и простираются. Установлено, что оталькование развивается только в сланцеватых серпентинитах.

Были высказаны мнения о составе гидротермальных растворов при талькообразовании. Б. П. Кротов (1915) считал, что на Урале талькообразование за счет серпентинитов осуществляется под действием горячих углекислых вод. Им же отмечалась стадийность в образовании талька и связь с внедрением гранитных интрузий.

На следующем этапе изучения талька развернулись широкие исследования его как полезного ископаемого, а роль работ, в которых тальк не являлся самостоятельным объектом изучения, значительно уменьшилась. Развернулись работы по поискам и разведке тальковых месторождений, их технологичности. Н. С. Мамлин (1934) дал описание талькового камня Урала. Поисковые и разведочные работы на месторождениях Урала проводились Б. П. Уральским, В. А. Ершовым, А. И. Пшеничниковым, Н. С. Мамлиным и многими другими.

Появились отдельные работы по результатам исследований физических свойств и химического состава талька и тальковых пород. Были выполнены термические исследования и проведены петрографические исследования продуктов обжига шабровского талькового камня, а также обобщены анализы тальковых пород различных месторождений. Е.С.Медведевой в 1934 г. была определена белизна образцов ряда уральских образцов талька, которая составила в среднем 60 - 70 %. В 1936 г. она же исследовала зависимость белизны уральских тальков от содержания в них окислов железа и пришла к выводу, что содержание двухвалентного железа до 3% почти не влияет на белизну, а содержание трехвалентного сильно влияет. В. Н. Разумова в 1939 г. разработала методику окраски талька органическими красителями в диагностических целях. Д. С. Коржинский (1941) составил диаграмму парагенезисов в системе (Мд,Ре)0 - БЮг - АЬОз, на которой было показано взаимоотношение талька с другими минералами системы. Он же обратил внимание на возможность метасоматиче-ской десиликации при образовании некоторых месторождений талька.

С началом Великой Отечественной войны, несмотря на тяжелое положение в стране, работы в области тальковой промышленности продолжали развиваться, значительно пополнились сведения о сырьевой базе Урала. В послевоенные годы было детально разведано большое количество месторождений Южного и Среднего Урала, из них некоторые ранее не известные. Началась отработка Пугачевского, Абдул-Касимовского, Кирябинского месторождений. Результаты этих исследований были опубликованы в сборнике по сырьевым ресурсам тонкокерамической промышленности СССР и путям их использования (Уральский, 1948). Значительно увеличилось количество опубликованных работ, в которых приведены результаты химических анализов тальковых руд.

Важным фактом в исследовании тальковых месторождений Миасского района является обнаружение К. И. Постоевым (1961) остатков фауны в тальк-хлоритовых сланцах Уралдачинской группы месторождений - это доказало, что здесь имеются и не апогипербазитовые тальковые породы.

При исследовании Киргитейского месторождения П. П. Смолин (1961) пришел к выводу о том, что тальковые породы развивались здесь не только за счет магнезиальных карбонатных пород, но и за счет кварцитов и глинистых сланцев. Также им был сделан вывод, что наиболее бедные железом тальковые руды следует искать среди маг-незиально-карбонатных комплексов, не содержащих прослоев железистых пород.

Б. Я. Меренков (1957) подчеркнул роль разломов для талькообразования на примере Ильменского месторождения талькового камня, а также для месторождений Козьмо-Демьяновской группы.

В 60-х годах продолжалось изучение вопросов генетической и промышленной классификации тальковых месторождений. Г. Н Безруков (1962) рассмотрел закономерности размещения тальковых месторождений, И. Ф. Романович (1963) сделал оценку типов тальковых месторождений СССР, он же в 1969 году предложил новый вариант генетической классификации тальковых месторождений.

В 1975 г. П. П. Смолин и Б. Б. Звягин исследовали структурные особенности природных разновидностей талька. Овчинников Л. Н. (1998) обобщил данные по тальковым месторождениям Урала и других регионов.

В 1978 г. В.Н.Сазонов проследил мграцию элементов в тальк-карбонатных породах на примере Березовского рудного поля, а в 2000 г. он же описал Шабровский рудный район как объект комплексного минерального сырья.

Таким образом, в процессе исследований тальковых месторождений был собран и обобщен большой фактический материал. Было выявлено распространение тальковых пород в различных районах страны и определен ряд особенностей их генезиса. В результате работ геологов производственных и научно-исследовательских организаций создана надежная минерально - сырьевая база тальковой промышленности.

В настоящее время во всем мире успешно разрабатывается тальковое сырье. В таблице 1 отражена динамика его производства в период 1995- 1999 гг., показывающая востребованность талька в мировой промышленности. Данные из таблицы свидетельствуют об устойчивой потребности в тальке во всем мире.

Таблица 1. Динамика производства талька в различных странах в период 1995 - 1999 гг., тыс. т.

Страна 1995 1996 1997 1998 1999

Аргентина, стеатит 300 300 300 300 300

Аргентина, тальк 12.5 11.8 13.4 13.5 13.0

Авсралия, тальк 210.0 210.0 210.0 210.0 210.0

Австрия, стеатит 131.2 130.0 155.7 156.0 150.0

Канада, тальк,пирофиллит 116.0 77.0 73.0 78.0 79.0

Чили, тальк 4.1 4.3 4.0 3.8 3.8

Китай, без спецификации 2.400.0 4.000.0 4.100.0 3.800.0 3.900.0

Колумбия, тальк, пирофиллит 19.4 14.8 14.8 15.0 15.0

Египет, без спецификации 38.6 41.2 43.6 39.7 40.0

Финляндия, тальк 464.0 345.0 350.0 350.0 350.0

Франция, тальк, сырье 322.3 349.3 350.0 325.0 350.0

Германия, тальк 14.2 10.0 8.8 15.5 15.0

Греция, стеатит 500 - - -

Венгрия, тальк 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

Индия, стеатит 469.7 472.0 417.6 447.6 450.0

Иран, тальк 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0

Италия, стеатит, тальк 136.0 168.0 142.0 140.0 140.0

Япония, тальк 57.3 56.2 53.0 50.0 50.0

Северная Корея, без спецификаций 180.0 180.0 180.0 150.0 120.0

Республика Корея, тальк 29.4 19.7 25.8 24.4 25.0

Македония, тальк 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

Мексика, тальк 11.1 10.1 13.6 18.8 20.0

Марокко, без спецификаций 8.4 13.1 19.9 20.0 20.0

Непал, тальк 1.5 5.3 6.8 6.5 6.5

Норвегия, тальк 30.0 30.0 30.0 28.0 26.0

Парагвай, бе спецификаций 200 200 200 200 200

Перу, тальк 13.8 13.0 13.0 13.0 13.0

Португалия, тальк 8.4 8.3 8.2 8.4 8.4

Россия, тальк 100.0 100.0 100.0 90.0 90.0

Южная Африка, тальк 9.2 16.4 24.4 21.9 18.2

Испания, стеатит 112.3 109.8 110.0 110.0 110.0

Швеция, тальк 25.0 30.0 25.0 25.0 25.0

Тайвань, тальк 3.5 1.5 1.3 73 100

Таиланд, тальк 4.3 7.2 7.1 2.0 2.0

Турция, без спецификаций 4.0 4.0 4.0 5.0 5.0

Великобритания, тальк, пирофиллит 4.3 5.3 5.5 5.0 5.0

США, тальк 1.060.0 994.0 1.050.0 971.0 925.0

Уругвай, тальк, пирофиллит 1.0 898 1.1 972 950

Замбия, тальк 80 80 80 80 80

Зимбабве, тальк 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Всего, стеатит 714.0 712.0 684.0 714.0 710.0

Всего, тальк 2.420.0 2.260.0 2.320.0 2.220.0 2.190.0

1.2 Основные формации месторождений талька

Большинство тальковых месторождений Урала связано с гипербазитами. Особенно много их в Миасском тальковом районе, который охватывает часть Челябинской области и территории Башкортостана. Существует также Сысертский район в Свердловской области, а также районы развития тальковых месторождений: Режевский, Ишановский, Джетыгоринский, Магнитогорский.

Формации тальковых месторождений описаны согласно классификации И. Ф. Романовича (1963), в основу которой положен характер среды, зависящий от ли-тологического состава исходных пород, а также тип метаморфизма, приведший к таль-кообразованию. В описании используются более поздние сведения, приведенные И. Ф. Романовичем (1973), а также данные Г. Н. Безрукова (1962). Последние сведения по тальковым месторождениям Урала приведены В. Н. Огородниковым и др. 2000.

Талькиты апоультрамафитовые. Месторождения такого типа широко развиты и представлены железистыми стеатитами и железистыми тальковыми сланцами. К этому типу относится месторождения Миасского талькового района железистых талькитов и талькового камня. Стеатиты располагаются на контактах ультрамафитов с более молодыми гранитоидами. Тальковые сланцы локализуются на контактах ультрамафитов с вмещающими серицит-хлорит-кварцевыми, углисто-кремнистыми сланцами или на контакте с ксенолитами этих сланцев внутри тел ультрамафитов. Оталькованию подвергаются не только ультрамафиты, но и высококварцевые сланцы. Кроме тальковых сланцев руды месторождений представлены также слабо рассланцованными стеатитами, тальк-хлоритовыми и тальк-карбонатными разностями. Качество сырья различное. В среднем белизна составляет 70.4 %. Состав тальковых сланцев Пугачевского месторождения (Романович, 1973) следующий: БЮг - 57.22, А1303 - 2.33, Ре203 - 5.67, MgO - 28.62, СаО - 0.37. В составе железистых талькитов кроме талька установлены хлорит, брейнерит и другие карбонаты, серпентин, магнетит, пирит, кварц. Тальковые залежи слагают линзы, жилы сложной формы. Эти месторождения образуются под воздействием гидротермальных растворов на ультрамафиты. В Миасской тальковой провинции к ним относятся Кирябинское, Козьмо-Демьяновское, Пугачевское месторождения.

Тальк-хлоритовые руды. Руды этого типа месторождений состоят из талька и хлорита примерно в равных соотношениях, также в них присутствуют карбонаты, актинолит, рудные минералы. Химический состав карельских руд (месторождение

Турган-Койван-Аллуста): БЮг - 42.75, А1303 - 8.05, Ре203 - 4.17, РеО - 7.84, М§0 -13.08, СаО - 4.66. Залежи имеют преимущественно линзообразную форму. Мощность составляет десятки, а протяженность — сотни метров. Месторождения этого типа связывают с метаморфизмом ультрамафитов габбро-дунит-пироксенитовой формации. Среди руд месторождений этого типа выделяют следующие разности: хлорит-тальковые, тальк-хлоритовые и карбонатно-тальк-хлоритовые. Карбонат, представленный в основном брейнеритом, составляет в среднем 15 — 20 % от состава руд; в небольшом количестве имеются доломит и кальцит. В рудах также отмечаются кварц, серицит, актинолит, серпентин, биотит, и рудные минералы — пирит, пирротин, магнетит, гематит. Средние содержания талька порядка 35 %. На контактах залежей с гранитами местами развиваются зоны хлорит-актинолитовых сланцев.

Талькомагнезитовые руды. К этому типу месторождений относятся Шабров-ское в Свердловской и Сыростанское в Челябинской области. Также эти руды образуют отдельные участки на месторождениях железистых талькитов (Медведевское месторождение в Миасском районе). Талькомагнезитовые руды состоят из железистого талька, составляющего порядка 50 - 60 %, карбонатов, хлорита, актинолита и других минералов. Средний состав шабровских руд (Романович, 1973) следующий: БЮ2 - 30.45, А1303 - 1.28, Ре203 - 2.62, РеО - 4.12, ТЮ2 - следы, МпО - 0.26, Сг203 - 0.16, № - 0.20, MgO - 34.78, СаО - 0.51, Н20 — 3.01. Мощность талькомагнезитовых залежей может составлять десятки и первые сотни метров, протяженность - сотни метров и километры. Месторождения связаны с метаморфизованными гипербазитами, залегающими согласно среди углисто-серицит-кварцевых сланцев. Гипербазиты перешли в серпентиниты и тальк-карбонатные породы. Верхняя часть рудной залежи интенсивно выветрена и превращена в глиноподобные породы, которые ниже переходят в тальк-карбонатную дресву, окрашенную гидроокислами железа в бурый цвет, а еще глубже дресва сменяется плотными тальк-карбонатными рудами. Плотные тальк-карбонатные руды являются основной рудой этого типа месторождений и имеют светло-серую окраску. Руды слабо рассланцованы, местами имеют прожилки карбонатов и талька. Форма рудной залежи на месторождениях этого типа бывает линзовидная или пластообразная.

Тальк-хлоритовые сланцы. Руды этого типа месторождений низкосортны и возникают за счет осадочных, эффузивно-осадочных и эффузивных пород. В Миасском районе эти руды слагают крупные залежи мощностью в десятки и сотни метров и протяженностью до первых километров. В состав руд входят тальк, хлорит, карбонаты, кварц, плагиоклаз, тремолит, актинолит, серицит, магнетит, рутил, турмалин. К этому типу относится Урал-Дачское месторождение, имеющее следующий химический состав

Безруков, 1962): БЮг - 48.16, А1303 - 7.22, Ре203 - 8.07, N^0 - 22.78, СаО - 4.39. Образование этих месторождений происходит при региональном и контактовом метаморфизме. Вследствие низкосортности руд этого типа месторождений их можно использовать лишь в качестве наполнителей для ядохимикатов, а также в кровельной и в других отраслях промышленности, не требующих сырья высокого качества.

Апомагнезитовые талькиты. Это, в основном, высококачественные маложелезистые и малокальцевые стеатиты, реже тальковые сланцы. Типичным представителем является Онотское месторождение. Тальк слагает сложной формы линзы, жилы, реже штоки. Тальковые руды развиваются как по магнезитам, так и по вмещающим гранитоидам, при этом в талькитах в повышенном количестве присутствуют хлорит и кварц. В рудах этой формации содержатся также магнезит, доломит, кальцит, хлорит, серпентин, кварц, сульфиды и магнетит. В рудах встречается гематит, дающий красную окраску стеатиту. Онотские талькиты (Романович, 1973) имеют белизну 65 — 90 %, химический состав: БЮ2 - 59.77, А1303 - 1.85, Ре203 - 0.28, РеО - 1.43, ТЮ2 - 0.2, МпО -0.05, Сг203 - 0.009, N1 - следы, N^0 - 33.92, СаО - 0.43. Формирование месторождения связывают с воздействием гранитоидов на магнезиальные карбонатные породы.

Аподоломитовые талькиты, представленные маложелезистыми тальковыми сланцами, встречаются чаще апомагнезитовых. Состав типичного для этого типа Светлоключевского месторождения (Романович, 1973): БЮ2 — 52.52, А1303 - 2.19, Ре203 - 0.60, РеО - 0.22, ТЮ2 - 0.23, МпО - 0.016, Сг203 - нет, N5 - нет, Г^О - 26.37, СаО

6.69, Иа20 - 0.46, К20 - 0.44, Н20 — 0.44. Сланцы слагают залежи сложной формы г мощностью до первых сотен метров и протяженностью до первых километров.

Месторождения часто располагаются на контакте гранитоидов и доломитов. В экзокон-такте интрузии по мере удаления от нее для этого типа месторождений установлены следующие зоны: 1 - диопсидовая, 2 - тремолитовая, 3 — тальковая, 4 - слабо оталько-ванные карбонатные породы, 5 — карбонатные породы. Сырье месторождений такого типа в подавляющей массе требует обогащения, так как содержит заметную примесь карбонатов, повышающих содержание вредной для керамической промышленности окиси кальция. От этого недостатка избавлены верхние слои залежей. Подавляющая масса талькитов имеет серую окраску, не желательную для лакокрасочной и ряда других отраслей промышленности.

Маложелезистые порошковатые тальковые руды. Месторождения образуются при выветривании оталькованных доломитов. К этому типу относятся Алгуйское и Киргитейское месторождения. Руды рыхлые и состоят из чешуек и сростков чешуек талька, присутствуют также глинистые минералы, хлориты, тремолит и другие. Алгуйские руды имеют следующий химический состав (Романович, 1973):

БЮг - 68.9, А1303 - 0.25, Ре203 - 0.27, МеО - 25.90, СаО - 0.08. Талькиты образуют крупные линзы шириной в первые сотни метров при длине до километра и глубине развития до первых сотен метров. Кроме талькитов на месторождениях этого типа встречаются тремолитовые руды, которые можно использовать в керамической промышленности. Формирование месторождений происходит в два этапа. На первом, эндогенном, в результате контактового или регионального метаморфизма за счет скопления доломитов формируются скопления талька. На втором, экзогенном, этапе происходит интенсивное выветривание с удалением карбонатов, происходит диспергирование плотных руд, и образуются залежи порошковатых руд.

Железистые порошковатые руды. Этот тип месторождений образуется при выветривании талькомагнезитовых руд и представлен низкокачественными рыхлыми талькитами. В рудах присутствует повышенное содержание гидроокислов железа, которые придают им бурую окраску. В Челябинской области к этому типу относится Запиваловское месторождение. Ширина выходов залежей составляет десятки — сотни метров, протяженность — от сотен метров до первых километров, глубина развития порошковатых руд - первые десятки метров. В зависимости от исходных пород, подвергшихся интенсивной переработке, в результате которой возникла сланцевая серия, на месторождениях этого типа среди хлоритовых сланце можно выделить следующие разновидности: хлоритовые парасланцы, образовавшиеся по кремнисто-углистым сланцам; апобазитовые, аподиоритовые, апосерпентинитовые. Средний химический состав по месторождению (Романович, 1973): БЮг - 57.47, АЬОз — 2.96, РегОз - 5.94, М£0 - 27.07, СаО - 0.05.Талькиты месторождения относятся к керамическим сортам.

Таблица 2. Сводная таблица среднего химического состава руд месторождений по основным элементам.

Формации тальковых месторождений %

02 А120з Ре203 МеО СаО

Апомагнезитовые талькиты 59.8 1.9 0.3 33.9 0.4

Аподоломитовые талькиты 52.5 2.2 0.6 26.4 6.7

Апоультрамафитовые талькиты 57.2 2.3 5.7 28.6 0.4

Талькомагнезитовые руды 30.5 1.3 2.6 34.8 0.5

Апоультрамафитовые тальк-хлоритовые руды 42.8 8.1 4.2 13.1 4.7

Тальк-хлоритовые сланцы 48.2 7.2 8.1 22.8 4.4

Маложелезистые порошковатые тальковые руды 68.90 0.3 0.3 25.9 0.1

Железистые порошковатые руды 57.5 3.0 5.9 27.1 0.1

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Хворов, Павел Витальевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных работ на Сыростанском месторождении талькомагнезита были решены следующие поставленные задачи: 1) разработана методика рентгеновского количественного фазового анализа (РКФА) для экспрессного минерального анализа руды и готовой продукции; 2) уточнена геологическая позиция месторождения и исследован минеральный состав руд и вмещающих пород; 3) выделены стадии мине-ралообразования залежи талькомагнезита; 4) определены минералы-носители никеля и хрома, а также распределение этих элементов в талькомагнезите и вмещающих породах.

Разработанная и опробованная на породах Сыростанского месторождения методика РКФА позволила провести экспрессное изучение минерального состава талькомагнезита на всей площади месторождения с учетом степени рассланцованности пород и сделать вывод о постоянстве минерального состава независимо от степени рассланцованности. Установлена относительная выдержанность соотношений количества каждого минерального вида. При этом постоянстве наблюдается увеличение содержания магнезита в руде при максимальном приближении к серпентинитам, что может служить контролирующим фактором при отработке месторождения.

4 Изучение минерального состава талькомагнезита на всей площади месторождения с учетом степени рассланцованности пород позволило сделать вывод о постоянстве минерального состава независимо от степени рассланцованности. Установлена относительная выдержанность соотношений количества каждого минерального вида. При этом постоянстве наблюдается увеличение содержания магнезита в руде при максимальном приближении к серпентинитам, что может служить контролирующим фактором при отработке месторождения.

На месторождении обнаружена собственная никелевая минерализация в виде миллерита и продукта его изменения — виоларита. Большая часть никеля в талькомагнезите находится в виде изоморфной примеси в тальке. Часть никеля выносится за территорию рудного тела и накапливается в перекрывающих талькомагнезит углистых сланцах.

Хром на месторождении, главным образом, сконцентрирован в хлорите в.виде изоморфной примеси. Содержание его в реликтовых хромшпинелидах, практически нацело замещенных магнетитом, крайне мало. Так же, как и в случае с никелем, часть хрома переносится в углистые сланцы. Предполагается следующее распределение хрома по минералам: хлорит - порядка 90 %, магнетит и реликтовый хромшпинелид — порядка 10%.

Предполагается следующая схема миграции элементов в процессе оталькова-ния: выносятся кремний, магний, хром, никель, кобальт, трехвалентное железо; привносятся марганец, кальций, двухвалентное железо.

Из результатов изучения талька следует, что начало его образования связано с относительно низкотемпературной стадией гидротермального процесса, при этом образуются только тальк и магнезит; втрой этап связан с массовым оталькованием серпентинитов и образованием хлорита, состав которого и его рентгеноструктурные особенности позволяют предположить температуру кристаллизации в пределах 440-530 °С; заключительный третий этап выразился в образовании трещин отрыва между талько-магнезитом и реликтовым серпентинитом с заполнением их благородным тальком и магнезитом.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Хворов, Павел Витальевич, Екатеринбург

1. Аршинов В. В. Проблемы использования талька и работы Института прикладной минералогии по изучению тальковых камней//Минеральное сырье. М: 1930. №2. С. 26.

2. Бадалов С. Т. О разнообразии геохимических свойств элементов // Геохимия, 1984. № 10. С. 1395-1400.

3. Баженов А. Г., Белогуб Е. В., Ленных В. И., Рассказова А. Д. Уфимская широтная структура Урала (путеводитель экскурсий по докембрийским толщам, Ильмено-Вишневогорскому щелочному комплексу и месторождениям полезных ископаемых). Миасс: Геотур, 1992. 90 с.

4. Безруков Г. Н. Закономерности размещения тальковых месторождений различных генетических типов в Миасской тальконосной провинции // Закономерности размещения полезных ископаемых. Т.VI. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 568-585.

5. Боговский Б. А., Романович И. Ф., Соколовский В. И. Сыростанское месторождение талькового камня // Геология и разведка, 1964. № 6. С. 71-79.

6. Боришанская С. С., Виноградова Р. А., Крутов Г. А. Минералы никеля и кобальта. М: Изд-во МГУ, 1981.222 с.

7. Васильев Е. К., Васильева Н. П. Рентгенографический определитель карбонатов. Новосибирск: Наука, 1980.126 с.

8. Глазковский А. А. Оценка месторождений при поисках и разведке. Никель. В. 20. М.:ВИМС, 1963.240 с.

9. Граменицкий Е. Н. Механизм магматического замещения (на примере контактовой зоны Сыростанского массива на Южном Урале) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1990. №3. С. 62-77.

10. Дир У. А. и др. Породообразующие минералы. Т.З. Листовые силикаты. М.: МИР, 1966.318 с.

11. Иванова В. П. Термограммы минералов//ЗВМО. Ч. 90. Вып. 1.1961. С. 50-90.

12. Иванова В. П., Касатов Б. К., Красавина Т. Н., Розинова Е. Л., Термический анализ минералов и горных пород. Л.: Недра, 1974.400 с.

13. Коптев-Дворников В. С., Доброхотова Н. С. и др. Геологический разрез Урала от Златоуста до Челябинска. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1940.30 с.

14. Коржинский Д. С. Контактовые реакционно-метасоматические месторождения // Докл. АН СССР. Т. 33. № 2. 1941. С. 141-146.

15. Костылева Е. Тальк и тальковый камень // Материалы для изуч. естест. произв. сил СССР. № 52. Л., 1925. С. 1-137.

16. Кротов Б. П. Петрографическое исследование южной части Миасской дачи // Труды Казанск. об-ва естествоисп. Т. 47. Вып. 1. 1915. С. 139-145.

17. Мамлин Н. С. Тальковый камень // Минерально-сырьевые ресурсы Урала. Свердловск: Уральское книж. изд-во, 1934. С. 567-574.

18. Мамлин Н. С. Сыростанское месторождение талькового камня. Свердловск, 1932. 26 с.

19. Махнева Г. Г., Васин С. Ю. и др. Конъюктура мирового и российского рынка основных видов минерального сырья и продуктов их переработки. Справочное издание. Красноярск: КНИИГиМС, 2001. 108 с.

20. Меренков Б. Я. Роль основных и кислых жильных пород в образовании месторождений асбеста и талька // Методы исследования минерального сырья. М: Госгео-лтехиздат, 1957. С. 51-65.

21. Методы минералогических исследований / под ред. А. И. Гинсбурга. М.: НЕДРА, 1985. 480 с.

22. Миклашевский П. Месторождения огнеупорных материалов в России. СПб, 1881, С. 157-294.

23. Минералы. М.: Наука, 1992. Т. 4. 598 с.

24. Никитин В. В. Геологические исследованияцентральной группы дач Верхисетских заводов, Ревдинской дачи и Мурзинского участка. Тр. Геол. ком., нов. сер. Вып. 22. 1907. С. 121-126.

25. Овчинников JI. Н. Полезные ископаемые и металлогения Урала. М.: ЗАО «Геоин-форммарк», 1998.412 с.

26. Перевозчиков Б. В. Геология и хромитоносность палеозойских альпинотипных ги-пербазитов в островодужных сооружениях Урала // Металлогения рядов геодинамических обстановок островных дуг. М., 1999. С. 114-186.

27. Платонов А. Н. Природа окраски минералов. Киев: Наукова думка, 1976. 264 с.

28. Попов В. С. и др. Возможные источники герцинских и киммерийских гранитоидных пород Урала // Магматизм, метаморфизм и глубинное строение Урала. Тез. докл. VI Уральского петрографического совещания. 4.2. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. С. 182-184.

29. Попов В. С. и др. Сыростанский плутон — пример мультиплетной интрузивной серии // Магматизм, метаморфизм и глубинное строение Урала. Тез. докл. VI Уральского петрографического совещания. 4.2. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. С. 184185

30. Постоев К. И., Безруков Г. Н. Обнаружение отпечатков фауны брахиопод и кринои-дей в талько-хлоритовых породах // Известия АН СССР. Сер. геол. 1961. № 5. С. 92— 95.

31. Применение рентгенографического количественного фазового анализа в геологической службе // Москва: ВИМС, 1989. 53 с.

32. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / под ред. Г. Брауна, М.: Мир, 1965. 600 с.

33. Рентгенография основных типов породообразующих минералов / под ред. Франк-Каменецкого В. А. Л.: Недра, 1983. 359 с.

34. Романович И. Ф. и др. Месторождения талька СССР. М.: Недра, 1973.224 с.

35. Романович И. Ф. Месторождения неметаллических полезных ископаемых. М.: Недра, 1986.242 с.

36. Романович И. Ф. Новый вариант генетической классификации тальковых месторождений Урала//Труды II уральского петр. совещ. Свердловск: 1969. С. 216-266.

37. Романович И. Ф. Промышленные типы тальковых месторождений СССР // Разведка и охрана недр, 1963. № 9. С. 8-12.

38. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов / под ред. В. А. Франк-Каменецкого. Л.: Недра, 1975.400 с.

39. Сазонов В. А. Хром в гидротермальном процессе (на примере Урала). М.: Наука, 1978. 288 с.

40. Огородников В. Н., Сазонов В. Н., Поленов Ю. А., Григорьев В. В. Шабровский рудный район (Средний Урал). Екатринбург: УГГА, 2000. 80 с.

41. Слуцкий А. Б., Хитаров Н. И., Ходырев О. Ю. Устойчивость серпентина и талька в системе М£0-8Ю2-Нг0 при высоких давлениях (по данным термографического анализа) // Геохимия, 1984. № 3. С. 314-324.

42. Смолин П. П. Закономерности размещения промышленных месторождений талька на территории СССР и критерии локализации особо ценного безжелезистого талька

43. Закономерности размещения полезных ископаемых. Т. VI. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 493-548.

44. Смолин П. П. Киргитейское месторождение маложелезистого талька в Красноярском крае и вопросы генезиса промышленно-генетических типов тальковых руд. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 66-102.

45. Смолин П. П. О природе взаимозависимостей состава, свойств, генетических типов руд и промышленных характеристик талька // Проблемы геологии минеральных месторождений, петрологии и минералогии. Т. 1. М.: Наука, 1969. С. 257-277.

46. Смолин П. П., Звягин Б. Б. Структурная идентификация и вариации структурной упорядоченности природных разновидностей талька // Кристаллохимия минералов и геологические проблемы. М., 1975. С. 91-99.

47. Таланцев А. С. Геотермобарометрия по доломит-кальцитовым парагенезисам, М.: Наука, 1981. 136 с.

48. Таланцев А. С. Определение РТ-условий образования доломит-кальцитовых пара-генезисов // Проблемы биминеральной геотермобарометрии. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1976. С. 25-40.

49. Тальк, как минерал и полезное ископаемое. М.: АН СССР, 1961.46 с.

50. Тернер Ф. Дж. Эволюция метаморфических пород. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1951. С. 170-176.

51. Уральский Б. П. Состояние сырьевой базы талька и антофиллита // Сырьевые ресурсы тонкокер. пр-ти СССР и пути их использования. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948. С.196-207.

52. Уральский Б. П. Шабровское месторождение талько-магнезитового камня // Труды ВИМС. Вып. 129. 1938. 10 с.

53. Фальк И. П. Полное собрание ученых путешествий по России, издаваемое императорской Академией наук по предложению ее Президента. Т. 7. СПб, 1825. 131 с.

54. Ферсман А. Е. Геохимия. Т. IV. Л, 1939.352 с.

55. Ферсман А. Е. Положение тальковой промышленности в России. Отчеты о деятельности комиссий по изучению естественных производительных сил России, состоящей при АН. Петроград, 1916. С. 75-79.

56. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М.: МИР, 1990.204 с.

57. Фоминых В. Г., Ярош П. Я. Хром в магнетитах Урала // Геохимия, 1977. № 9. С. 1360-1366.

58. Хворов П. В. К методике количественного определения талька // Металлогения древних и современных океанов-98. Руды и генезис месторождений. Миасс: Имин УрО РАН, 1998. С. 204-207.

59. Хворов П. В., Котляров В. А. О никелевой минерализации Сыростанского месторождения талька (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов — 2001. История месторождений и эволюция рудообразования. Миасс: Геотур, 2001. С. 135-139.

60. Хворов П. В. Сыростанское месторождение талькомагнезита (Южный Урал). Миасс: Имин УрО РАН. 2003. 68 с.

61. Херлбат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна. М.: Недра, 1982. 728 с.

62. Хромиты СССР / под ред. А. Е. Ферсмана и А. Г. Бетехтина. М: АН СССР, 1937.

63. Шатагин К. Н., Астраханцев О. В., Дегтярев К. Е., Лучицкая М. В. Неоднородность континентальной коры Восточного Урала: результаты изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитиодных комплексов // Геотектоника, 2000. №5. С. 44-60.

64. Bailey S. W. Summary of recommendations of AIPEA nomenclature committee on clay minerals // Amer. Miner., 1980. V. 65. P. 1-7.

65. Chvorov P. V, Nasedkin V. V., Belogub E. V. Syrostan talc-magnesite deposit // Magnesit and talc-magnesite deposits in Middle and Southern Urals, 2003. P 20 23.

66. Dick H. I. B, Bullen Т. Chromian spinel as a petrogenetic indicator in abyssal and alpinetype peridotites and spatially associated lavas // Contrib. Min. Petrol., 1984. № 86. P. 5476.

67. Donald L. Graf. Crystallographic tables for the rhombohedral carbonates // Amer. Mininer., 1961. V.46. P. 1283-1315.

68. Evans B. W., Guggenheim S. Talc, pyrophyllite and related minerals // Hydrous phyllo-silicates (exclusive of micas). Edit. Bailey S. W., Reviews in Mineralogy. Washington: Mineralogical Society of America, 1988. P. 225-294.

69. Hey M.N. A new review of the chlorites // Miner. Mag., 1954. V. 30. 277 p.

70. Lapham D. M. Structural and chemical variation in chromium chlorite // Amer. Miner., 1958. V. 43, P. 921-926.

71. Cathelneau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature // Clay Minerals, 1988. V. 23. P. 471-485.

72. Reeder R.J. Structure refiniments of some thermally disordered dolomites // Amer. Miner., V. 68. 1983, P. 769-776.

73. Pabst A., The mineralogy of metamorphosed serpentine at Humphreys, Fresco County, California// Amer. Miner., 1942. V. 27.

74. Shau Y.-H., Peacor D. R. Phyllosilicates in hydrothermally altered basalts from DSDP Hole 504B, Leg 83 а ТЕМ and AEM study // Contrib. Mineral. Petrol., 1992. V. 112. P. 119-133.1. Фондовая

75. Бабкин В. В., Левит А. И., Бобков М. Ф. и др. Отчет Восточно-Уральского геологосъемочного отряда о результатах группового геологического доизучения масштаба 1 : 50000 Миасской площади за 1977-1982 годы. Челябинск: Челябинская ГСЭ, 1982.

76. Безруков Г. Н., Богачева Н. И. Отчет о поисковых работах на тальк в Миасском и Чебаркульском районах Челябинской области (1956-59 гг.). Миасс, 1959.

77. Боровиков П. П., Соседко А. Ф. Отчет о работах на месторождениях талька в Миасском районе Челябинской области. Ленинград: Ленгеолнерудтрест, 1941.

78. Зорин С. А., Чистяков А. А. Отчет о геологосъемочных работах по составлению геологической карты масштаба 1 : 200000 листа №-40-ХП (1964-70 гг). Челябинск, 1970.

79. Мамлин Н. С. Промышленный отчет о разведке Сыростанского месторождения талькового камня. М.: Институт прикладной минералогии, 1931.

80. Коптев-Дворни ков В. С. Геологический разрез от Златоуста до Челябинска. М.: Изд. АН СССР, 1941.

81. Соколовский В. И., Жуланова Г. И. Отчет о геолого-разведочных работах на Сыростанском месторождении талько-магнезита на Южном Урале Челябинской обл., проведенных Миасской комплексной ГРП в 1960 — 62 г.г. Челябинск, 1962.

82. Пантелеева Р. В., Кураев В. П. Отчет по пересчетам запасов Сыростанского месторождения талькомагнезита в Челябинской области РСФСР по состоянию на 1.01.1986 г. Т 1. Свердловск, 1988.

83. Петров В. И. Отчет о результатах работ по объекту «Геологическая съемка, геологическое доизучение масштаба 1 :200000 листа N-41-VII (новая серия). Миасская площадь». Челябинск, 2002.

84. Серов Г. С., Петров А. Ф. Геолого-промышленная оценка Сыростанского месторождения талько-магнезитов (технико-экономическицй доклад). Челябинск, 1961.

85. Фролова Т. М. Отчет по теме «Геологическое строение зеленокаменной полосы на участке г. Миасс — п. Ленинский на Ю. Урале. Челябинск, 1958 г.