Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Термобарогеохимические условия образования скаполитового месторождения Кукуртского камнесамоцветного узла (Восточный Памир)

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

Автореферат диссертации по теме "Термобарогеохимические условия образования скаполитового месторождения Кукуртского камнесамоцветного узла (Восточный Памир)"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.М.В.ЛОМОНОСОВА р С Б 0 л ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

1 б АИВ ЮЙ

Кафедра полезных ископаемых

На правах рукописи

РАФИКОВА ФАРИДА ЗИНАТОВНА

ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКАПОЛИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУКУРТСКОГО КАМНЕСАМОЦВЕТНОГО УЗЛА (ВОСТОЧНЫЙ ПАМИР)

Специальность 04.00.11 - Геология, поиски и разведка рудных

и нерудных месторождении; металлогения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 1994

Работа выполнена на кафедре полезных ископаемых геологического факультета МГУ

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук, профессор Ф.П.Мельников

Официальные опппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

логении, геологии, поискам и разведке рудных и нерудных месторо; дений (Шифр К 053, 05. 05) при геологическом факультете Московск го Государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Адрес: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, геологически факул тет. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологическо факультета МГУ.

профессор

кандидат геолого-минералогических

И.Ф.Романович (МГГА) Е.В.Полянский (ВНИИСИМО, г.Александр

Ведущее предприятие: ПО Памиркварцсамоцветы, г. Душанбе

Защита диссертации состоится ">?0 " января 1995 г. в часов ауд на заседании специализированного Ученого Совета по мет

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат геолого-минералогических

А.Л.Дергач

введение

Актуальность исследования. Центральный Памир - наиболее перспективный район на цветные камни в Таджикистане. Месторождение ювелирного скаполита Кукурт является наиболее крупным и перспективным для этого района. Редкий для минерала лиловый цвет, хорошо образованные крупные кристаллы скаполита наряду с его большими запасами представляют перспективные возможности для использования этого минерала в качестве ювелирного и коллекционного сырья.

С начала 80-х годов на месторождении ведутся разведочные и научно-тематические работы, но вопросы генезиса скаполита, необходимые для обоснованного направления и повышения эффективности поисков его ювелирных разностей, практически не изучались .

Цель работы. Б процессе работы решались следующие задачи: 1. Исследование геологического строения Еукуртского камнесамоцвет-' ного узла; 2. Получение минералого-кристаллографических и геохимических характеристик скаполита и выявление стадийности ми-нералообразования: 3. Изучение термодинамического режима и эво-люцииминерапообразущих растворов по результатам изучения флюидных включений: 4. Выявление зональности скаполитовой минерализации по термобарогеохимическим и другим данным.

Фактическая основа и методика исследования. Фактический материал. положенный в основу диссертации опирается на результаты

полевых и лабораторных исследований, выполненных в течение 1985-1994 годов.5а этот период автор провел три полевых сезона, в ходе которых он документировал горные выработки, коренные обнажения. проводил геологические маршруты, отбирал пробы для дальнейших камеральных минералого-геохимических исследований.Им было изучено свыше 200 полированных пластин, характеризующих различные стадии минералообразования, с целью оценки особенностей генезиса скаполита, альбита, диопсида, кварца и ряда других минералов, а также просмотрено и описано большое количество петрографических шлифов. Были проведены направленные кристаллографические исследования скаполитов различных генерации. Проведены замеры температур гомогенизации и декрепитации включений. С помощью использования современных методов по результатам изучения включений и имеющимся минералогическим термометрам расчитаны термобарические условия образования скаполитов различных стадий. Проведен анализ жидкой и газовой фаз содержимого включений в скаполитах и сопутствующих ему минералах. Получены и обработаны результаты спектрального, силикатного, рентгеност-руктурного. микрозондового и ряда других видов анализов.

исследования проводились в ыГУ на кафедрах полезных ископаемых, кристаллографии, минералогии, в лаборатории минералообра-зугапшх растворов ЕймСа.

Научная новизна и практическая значимость работы. Работа является, по существу, первым детальным исследованием скаполитовой минерализации Кукуртского камнесамоцветного узла, на основании которого установлены следующие новые положения:

1. Показано единство процессов метаморфизма и метасоматоза в исследованном районе и их роль в образовании скаполита:

2. Установлена стадийность образования скаполита: 3. Определены параметры каждой стадии и показана минералоги-

ческая и термобарогеохимическая зональность амфибол-скаполитовых жил и месторождения в целой.

Автор надеется, что такой, по-существу, первый опыт комплексной характеристики скаполитовой минерализации, .рассмотренной во взаимосвязи геологической и минералогической среды, внесет определенный вклад в понимание процессов метаморфизма и метасоматоза в исследуемом районе.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в семи печатных работах и в одном отчете лаборатории Института геологии АН Таджикистана под названием "Геохимия эндогенных процессов" (1993г). Результаты исследований докладывались на 19-ой (1992), 20-ой (1993) и 21-ой (1994) конференциях молодых ученых МГУ, VIII Совещании по термобарогеохимии, проходившем в г. Александрове в 1992 году и на Международной совещании "Роль газов в эндогенном минералообразовании", проходившем в г. Апатиты в 1993 году. Помимо этого, основные результаты работы обсуждались с геологами и ведущими исследователями, работающими многие годы на Кукуртском месторождении. Всем им автор приносит большую благодарность.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, имея общий объем Л^Р. страниц машинописного текста и иллюстрирована рисунками, таблицами и фотографиями. Список литературы включает наименований.

Работа выполнена на кафедре полезных ископаемых геологического факультета МГУ в течении 1991-1994 годов при содействии ряда других организаций в проведении экспериментов. Автор благодарит научного руководителя, доктора геолого-минералогических наук, профессора Ф.П.Мельникова за систематическое участие в работе. Автор благодарит также заведующего кафедрой, профессора В.И.Старостина за внимание к работе. Автор считает своим долгом

выразить искреннюю признательность за советы, замечания и помощь в работе сотрудникам кафедры полезных ископаемых: профессору Н.й.Еремину, доценту й.С.Бородаеву. старшему научному сотруднику Н.Е.Сергеевой, научным сотрудникам А.В.Волкову. й.М.Да-заренко, а также всем остальным сотрудникам и аспирантам кафедры. Автор благодарит заведующего лабораторией минералообразую-щих растворов БйМСа д.К.литарова, а также сотрудников этой лаборатории за содействие в выполнении основной массы аналитических работ и интерпретацию полученных ванных.

Автор выражает особую благодарность за помощь в проведении полевых работ и постоянные консультации, систематическое внимание и советы по направленности исследований сотруднику института геологии АН Таджикистана Б.Е.Минаеву.

Основные защищаемые положения.

1.B пределах территории, входящей в Кукуртскую антиклиналь, являющейся главной структурой Ыузкол-Рангкульского антиклино-рия, наблюдается метаморфическая зональность., выражающаяся в закономерной смене пород различных фаций метаморфизма ( зеле-носланцевой, апидот-амшиболитовой и амфиболитовой) от периферии к ядру антиклинали. Б этом же направлении возрастает и степень метасоматической проработки пород. Автором на основании изучения процессов скаподитизации с помощью термобарогеохимических и других методов показано, что образование скаполита связано с процессами аллохимических преобразований пород, максимальное развитие которых приурочено к внутренним частям метаморфического блока.

2. На основании минералогических,кристаллографических и reo-

химических исследований выделено 4 стадии формирования скаполитовой минерализации и парагенетические ассоциации, характерные для каждой стадии. Для зеленосланцевой фации метаморфизма: скаполит 1 (мариалит-дипир) - альбит - хлорит - ортоклаз; эпи-дот-амфиболитовой: скаполит 2 (миццониг-дипир) - кальцит - тремолит - диопсид; амфиболиговой: скаполит 3 (мариалит-дипир) -роговая обманка - олигоклаз - пироксен - сфен - апатит; гидротермальной стадии: - ювелирный скаполит 4 (мариалит) - альбит -апатит - каолин - серицит.

3. Термобарогеохимическими методами определены условия образования скаполитов выделенных генераций:

- скаполит зеленосланцевой фации образовался из хлорид-но-гидрокарбонатно-магнезиально-кальциево-натриевого раствора, имевшего концентрацию 10-26%, при температуре 350-450°С и давлении 4-4,5 кбар;

- эпидот-амфиболиговой фации - из гидрокарбонатно-хлорид-но-кальциево-натриевых растворов с концентрацией 10-26% при температуре 450-550°С и давлении 5-6 кбар;

- амфиболитовой фации - из гидрокарбонатно-хлоридно-натрие-во-кальциевых растворов при концентрациях до 90 вес.%, температуре 550-б50°С и давлении 6-7 кбар;

- гидротермальной стадии - из хлоридно-натриевых растворов с концентрацией до 30-40%" при температуре 250-450°С и давлении 0,4-0,7 кбар.

4. Выявлена термобарогеохимическая зональность скаполитовой минерализации Кукуртского камнецветного узла, простанствен-но совпадающая с метаморфогенно-метасоматической фациальной зональностью, проявляющаяся в повышении температуры от 350 до 650°С , давления от 4 до 7 кбар, концентрации растворов от 10 до 90% , а также в изменении плотности минералообразующего флю-

- б -

ила и его состава от хлоридно-натриевого-кальциевого через би-карбонатно-кальциевый к хлорилно-натриевому по направлению к ядру термальной антиклинали. Формирование ювелирного скаполита происходило в полостях жил при понижении температуры и концентрации растворов.

Основные черты геологического строения района.

Первые сведения о Кукуртском месторождении появились в литературе в 60-ых годах и связаны с именами Э.А.Дмитриева. Б.И.Буланова. Б.й.лронова. Б.П.Бархатова, Б.Е.минаева и ряда других исследователей.

Б 1953 году по долине р. Кукурт была составлена геологическая карта масштаба 1:Ю ООО. а на месторождении Кукурт были проведены открытые горные выработки и подсчитаны запасы ювелирного скаполита по категории С'2 .

Б настоящее время на месторождении проведена предварительная разведка, в результате в которой доказана перспективность нижних горизонтов и уточнены границы развития скаполитовой минерализации.

Большой вклад в изучении структуры, петрологии, минералогии, процессов метаморфизма и магматизма Кукуртского камнесамоцвет-ного узла внесли Б.Р.Пашков, М.С.дюшур. Б.П.Попова, Т.Н.Кривец, Б.А.Глебовицкий, И.С.Седова.

Краткая характеристика района.

Кукуртский узел камнецветной минерализации расположен в пределах Музкол-Рангкульского антиклинория восточной части Центрального Памира, которая протягивается узкой полосой между гер-

цинидами Северного и киммеридами Южного Памира. Границами зоны служат Акбайтальский надвиг на севере, на юге - Рушано-Пшарт-ский разлом и на востоке - серия сближенных разломов, расположенных по правому борту р.Аксу.

Наиболее сложной внутренней структурой Музкольского комплекса является Кукуртская брахиантиклиналь, определяющая строение Кукуртского камнесамоцветного узла. Ядерная часть антиклинали сложена гранитогнейсами Зорбурулюкского купола. На крыльях и в замковой части распространены породы Музкольского комплекса, представленные породами трех свит: белеутинской ( РИз? Ы), са-рыджилгинской (РИз? бг), бурулюкской (РИз? Ьг1).

В замковой части отмечается увеличение мощности пластов и, нередко их выклинивание на крыльях складки. На северном крыле антиклинали отмечаются многочисленные локальные складки, осложняющие главную структуру. Южное¡крыло антиклинали отличается более спокойным строением, моноклинальным залеганием пластов. Структура толщи осложнена субсогласным с ее простиранием разломом, наличием габброидных образований Кукуртского комплекса, дайками гранит-аплитов Шатпутского комплекса, пегматитовыми жилами.

Месторождение сложено кристаллическими сланцами и гнейсами, мраморами, кварцитами, интенсивно переработанными в ходе последующих метасоматических процессов.

Метаморфическая зональность.

Кукуртский камнесамоцветный узел характеризуется отчетливо выраженным зональным строением. Метаморфическая зональность имеет форму термальной антиклинали, по направлению от ядра которой выделяются три главные зоны:

Зона 3 располагается по периферии и на крыльях антиклинали и соответствует зеленосланцевой фации метаморфизма. Она сложена кварцево-серицитовыми, кварц-хлорит-серицитовыми сланцами, мра-моризованными известняками и мраморами.

Зона 2 соответствует эпидот-амфиболитовой фации и представлена гранат-кианит-ставролитовыми, эпидот-роговообманковыми, апидот-биотитовыми сланцами и мраморами.

Зона 1 отвечает амфиболитовой фации, расположенной в ядре антиклинали. Она сложена диопсид- и гранат-роговообманковыми сланцами и гнейсами. В пределах зоны развиваются процессы ультраметаморфизма, выражающиеся в формировании мигматитов и пегм-матитовых жил.

Мегасоматические образования.

На метаморфические минеральные парагенезисы накладываются минеральные ассоциации, связанные с проявлением процессов метасоматоза (Дюфур, Попова, 1971;1971).Степень метасоматического преобразования пород увеличивается параллельно интенсивности их метаморфической проработки и направлена к ядру термальной антиклинали, что создает единство между этими процессами. Наиболее характерными из метасоматических процессов являются процессы скалолитизации, альбитизации и калишпатизации.Начало скапо-литизации прослеживается взоне 3 в виде порфиробластовых образований и проявляется вплоть до зоны 1, где скаполит наблюдается в жилах и телах неправильной формы. Процессы альбитизации начинаются в зоне 3 и, постепенно усиливаясь, продолжаются до ядра термальной антиклинали. При активном развитии этот процесс приводит к формированию тел кварц-альбитовых пород. Наряду с процессами натриевого метасоматоза в породах, подвергшихся вы-

сокотемпературной проработке, проявляется Мг-Ре метасоматоз, обусловленный растворением темноцветных минералов, выносом оснований из зон замещения и их послелующм переотложением. В результате этого в альбититах возникает амфиболовые включения.

Скаполитовая минерализация.

Б пределах района скаполитовая минерализация развита в следующих типах пород: 1 - в скаполитизированных мраморах, кристаллических сланцах и гнейсах: 2 - во вторичных полостях и трещинах гранитных пегматитов: 3 - в скарнах и околоскарновых породах: 4 - в хрусталеносных кварцевых жилах альпийского типа: 5 - в амфибол-скаполитовых жилах.

месторождение ювелирного скаполита Кукур'т расположено в зоне надвига, осложняющего северное крыло Кукуртской антиклинали и представляет собой штокверк скаполитовых тел и жил в амфибол-биотитовых сланцах, притерпевших. процессы метасоматического преобразования. Размеры штокверка 400x50x75 м, глубина его достигает 65 м. Мощность скаполитовых тел и жил колеблется от 0,5 до 2,5 м, а их протяженность от 2 до 6 м. По составу преобладают альбит-скаполитовые и скаполит-амшибол-биотитовые жилы, встречаются также карбонат-скаполитовые и 'кварц-карбонат-скаполитовые жилы.

Общая характеристика скаполитов Кукуртского камнесамоцвет-ного узла

минералогия и петрография.

В пределах Еукуртского камнесамоцветного узла скаполит является сквозным минералом. Можно выделить четыре его генерации.

Скаполит 1, находящийся в зеленослацевой фации, образует землистые агрегаты мариалит-дипирового состава в парагенезисе с натриевым ортаклазом в углистых кварц- хлоритовых сланцах. Содержание его в породе составляет до 10

Скаполит II, относящийся к эпидот-амфиболитовой фации миццо-нит-дипир в парагенезисе с калиевым полевым шпатом, кальцитом, биотитом, амфиболом образует кристаллы с нечеткими контурами в слюдяных, амфшболовых и полевошпатовых мраморах и сланцах. Его содержание в породе колеблется от 10-25 до 70

Скаполит III развит в породах амфиболитовой фации, в амфи-болскаполитовых и альбит-скаполитовых жилах в парагенезисе с олигоклазом (8-20), биотитом, роговой обманкой, пироксеном, апатитом, сфеном. Он образует кристаллы мариалит-дипирового состава, достигающие до 30 см в длину. Его содержание в породе составляет до 80

Скаполит IV развивается во вторичных полостях пегматитовых жил, а также в первичных полостях амфибол-скаполитовых и хрус-таленосных жил альпийского типа, где он распространен в као-лин-серицитовом агрегате в виде мелких (до 4 см), прозрачных, удлиненных, булавовидных кристаллов.

Состав скаполитов.

Химический состав скаполитов и сопутствующих ему минералов определялся с использованием лазерного микроанализатора и микроанализатора. Параметры элементарной ячейки определяоись на дифрактометре DR0N ЕХ. Были таже проведены полуколичественные спектральные и силикатные анализы.

- и -

Как показали исследования, химический состав скаполитов разных генераций имеет различия в отношении количественного содержания основных элементов и элементов-примесей в катионной части. Установлено уменьшение содержания Са от скаполита II к скаполиту IV, отношение Ыа/К повышается от скаполита I к IV. В анионной части отмечено уменьшение содержания СО3 и увеличение хлора от скаполита II к скаполиту IV. Установлено убывание элементов-примесей - Ге,Ме,Т1 -от скаполита I к скаполиту IV. Отмечено, что к началу кристаллизации скаполита IV происходило очищение минералообразущих растворов от примесей.

Результаты химических анализов скаполитов показали следующие их составы:

Скаполит I - мариалит-дипир сульфатный;

Скаполит II - миццонит-дипир;

Скаполит III - мариалит-дипир;

Скаполит IV - мариалит

Таким образом, данные анлизов показывают, что скаполиты различных генераций различаются между собой по ряду типоморфных признаков: 1 - по характеру выделения, 2 - кристаллографическим свойствам; 3 - минеральным парагенезисам, 4 - химическому составу основных элементов и элементов-примесей (Табл.1).

Физико-химические условия образования скаполитовой минерализации по данным изучения флюидных включений.

Для оценки природы и состава флюида, участвовавшего в формировании скаполитовой минерализации, были изучены флюидные включения в скаполитах различных генераций и сопутствующих ему минералах: альбите, кальците, роговой обманке, пироксене и сфене.

Классификация исследованных ' включений проводилась в соот-

Таблица 1.

Типоморфные особенности скаполитов Кукуртского камне-самоцветного узла.

Гене- Минераль- Характер

рация ная ассо- агрегатов

скапо- циация лита

Цвет, Хими- Эле- Состав прозрач- ческий мен- добавоч-ность состав ты - ных ани-в X Ме при- онов меси

II

Ш

IV

ортоклаз- землистые бурый, мариа- Ре, С1,

альбит- скопления непро- лит- Т1, БОЗ

скаполит- зрач- дипир ме,

хлорит ный Мп

альбиг- кристаллы серый, миццо-' Ре, СОЗ.

кальцит- с нечет- просве- нит - т, С1

биотит- кими кон- чивает дипир МП

тремолит- турами в краях

диопсид-

скаполит

олигоклаз- хорошо об- серый, мариа- Ре, С1,

апатит- разованные белый, лит - ме СОЗ

роговая кристаллы черный, дипир

обманка- полу-

пироксен- проз-

скаполит- рачный

актинолит

сфен

скаполит- удлиненные сирене- мари- от- С1

апатит- кристаллы вый, алит сут-

альбиг- со следами розовый, ству-

каолин- растворе- медово- ют

серицит ния и ре- желтый,

генерации прозрачный

I

ветствии с представлениями Н.П.Ермакова (1972) и С.А.Томиленко (1980).

Из класса магматических включений были обнаружены первичные кристалло-флюидные включения размером от 10 до 100 мкм, содержащие кристаллы-узники, представленные как труднорастворимыми, так и легкорастворимыми фазами, занимающими до 80 % объема вакуоли, а также жидкую и газовую фазу. В большинстве случаев эти включения содержат значительное количество углекислоты. Включения встречаются в скаполите II и III, иногда IV генерации, роговой обманке, альбите, диопсиде.

Пневматолитовые первичные включения встречены в скаполитах II, III генераций, роговой обманке, диопсиде и альбите. Обнаружено три вида таких включений: существенно газовые (Гх; Гх + Ж; Гх + К), газоводные (флюидные Г+Ж; Г+Ж+К), углекислые (Гу + Жу; Жу + Гу).

Жидкие (гидротермальные) включения распространены во всех генерациях скаполита, а также в кальците и сфене и представлены, как первичными,- так и вторичными разновидностями, содержащими водные (Ж + Гп; Жв (Гп + Кл) и водноуглекислотные растворы (Жв + Жу + Г; Жв + Жу +Ел + Г).

Класс метаморфогенных включений обнаружен в скаполитах 1,11,111 генераций а также в альбите и диопсиде и представлен углекислотными (Жу; Жу + Кл; Жу + Гх; Жу + Ж + Г + Гу; Жу + Ж + Гу + Кл; Жу + Гу + Кл) и водносолевыми (Ж; Ж + Кл; Ж + Г; Ж + Г + Кл) разновидностями.

Отмечено, что скаполиты различных генераций отличаются друг от друга по агрегатному состоянию растворов включений, фазовому составу и степени наполнения (Рис 1.).

СТАДИЯ МИНЕРАЛИЗАЦИИ НАЗВАНИЕ МИНЕРАЛА ОБЛИК ВКЛЮЧЕНИЯ СООТНОШЕНИЕ ФАЗ Г: Ж: Т ТЕМПЕРАТУРА •с ГОМОГЕНИЗАЦИИ

СКАП0ЛИТ1 (зеленос-ланцевая) О 1:10=15 300-450°

СКАПОЛИТ I (ЭПИДОТ-АМФИ-ВОЛИТОВАЯ) <5? ф саз 1: 2-Ю 400-550

СКАПОЛИТШ (АМФИБОЛИТОВАЯ) 63 (5Э® С27 ф а 1:0,5-5-1-5 500-600

КАЛЬЦИТ 052) 1-1-3-1-5 500 -600

ДИОП'СИД яп СЕЛ азгш^дп 1- 2-4:1-3 500-600

АЛЬБИТ С23 450-600

СКАПОЛИТЕ д-Я Ш^7 С2Р С^17 1-.3-5-.1 200-400

Рис1. 1. Характеристика первичных газово-жидких включений в минералах Кукуртского камнесамоцветного узла.

Термометрические исследования.

Для получения термометрических характеристик использовались методы гомогенизации и декрепитации. Гомогенизация включений проводилась на установке УМТК-3, разработанной Термобарогеохимичес-

кой секцией по минералогическим методам исследования. Декрепита-ция включений осуществлялась на вакуумном декрепитографе с газодинамическим датчиком.

Первичные двухфазовые включения в скаполите I гомогенизируются при температуре 300-450О С в жидкую фазу.

Гомогенизация включений в скаполите II происходит при 400-500о С, как в жидкую, так и в газовую фазу, в зависимости от степени наполнения, в скаполитах III генерации - при 500-600° С, а в скаполитах IV - при 200-400° С в жидкую фазу.

Статистические исследования полученных декрептограмм показывают максимальное газовыделение в скаполите I - при 300-500° С, в скаполите II - при 100-230° С, 450-600° С, в скаполите III — при 100-300°С, 450-600°С и выше, в скаполите IV - при 100-250° С, 400-500° С. Таким образом, из этих данных видно постепенное увеличение температур гомогенизации и декрепитации включений от скаполита I к скаполиту III и их понижение в скаполите IV.

Концентрация и вещественный состав включений.

Состав флюидных включений изучался методами водных вытяжек, газовой хроматографии и криометрии в лаборатории минералообра-зующих растворов ВИМСа.

Химическому анализу по методу тройных водных вытяжек были подвергнуты газово-жидкие включений в скаполите III и IV генераций, а также в кварце, кальците, альбите. Анализы состава водных растворов включений в скаполите показали, что главными компонентами в них являются катионы Ыа, К, Са, Ме, Ш4 и анионы С1, Б04 , НСОз у1 Г. При этом отмечается общая закономерность в соотношении компонентов: Ыа > Са (иногда К > Са), Са+К > > Ш4 (Рис.2). Расчеты концентраций показали, что общее содержа-

100% so . 80 -70 -COSO.

30. 20. to.

О

скаполит ill скаполитíy

Рис.2. Состав растворов включений по данным водных вытяжек.

ние солей в растворах составляет от 30-40 до 90 Отмечено повышение концентрации С0% и СН4 от скаполита 1 к скаполиту III .

Результаты изучения включений под микроскопом и криометри-ческих исследовании близко совпадают с этими значениями. Они свидетельствуют также об увеличении количества и размеров включений от скаполита I к скаполиту III .

Исследование газового состава включений показали наличие Н2О, СО2, СН4 и других углеводородов в минералах Кукуртского камнесамоцветного узла.

км,?

Ca

CI

tía НЩ

К SO,

Щ

Ata

CÍ

В составе газовой фазы включений скаполитов I и II генераций отмечены в основном НгО и Cw.Скаполитов III генерации - Ней. ОС».. Сйл и другие углеводороды, скаполитов IV генерации - Н2О. СО? и следы углеводородов. Наблюдается закономерное количественное и качественное изменение газовой составляющей включений в скаполите от его первой генерации к третьей (Fhc.S).

I Д- скаполит! ¿к- скаполит Л 3 U.-скаполит Щ 41- скаполит /у

гис.а. диаграмма газовой составляющей флюидных включений в скаполитах.

расчеты давления по флюидным включениям определялись с использованием методов Б.А.Калюжного (по включениям Н^О и СОг. по вклю-

чениям чистой СОг). Согласно расчетам давления оцениваются следз ющими величинами: для скаполита I - 4-4,5 кбар,для скаполита II 5-6 кбар, для скаполита III - 6-7 кбар и 1,5 кбар (для жилыц разновидностей), для скаполита IV - 0,4-0,7 кбар.

Термобарогеохимическая зональность Кукуртского камнесамоц-ветного узда.

Изучение флюидных включений в минералах показало, что главные физико-химические характеристики минералообразующих растворов закономерно изменяются в пространстве, обуславливая существование в пределах месторождения термобарогеохимической зональности. Она обычно соответствует минералого-геохимической зональности и позволяет прогнозировать полезную минерализацию.

В наиболее низкотемпературной зоне зеленосланцевой фации метаморфизма со скаполитом I генерации отмечаются однофазовые включения , реже двухфазовые, с температурой гомогенизации -300-450°С, с низкой концентрацией растворов (до 26, вес %) хло-ридно-натриевого состава.Флюиды периферийной части преимущественно водные.Количество включений в этих скаполитах незначительно, размер их не превышает 10 мкм.

Во второй зоне, соответствующей эпидот-амфиболитовой фации со скаполитом II происходит повышение температур гомогенизации во включениях до 400-500° С. Формирование этой генерации происходило из бикарбонатно-магнезиально-кальциево-натриевых растворов. Наблюдается увеличение количества включений и их размеров. Газовая фаза флюида состоит из Н2О, заметных количеств СО2, следов метана и других углеводородов, отмечается изменение состава флюида, который состоит из воды, углекислоты и метана.

В высокотемпературной амфиболитовой зоне со скаполитом IV

происходит повышение температур гомогенизации включений до 500-600° С, концентрация растворов возрастает до 90 вес %,флюид состоит в основном из углекислоты, воды, метана и других углеводородов. Отмечено увеличение размеров включений и их количества.

Скаполит IV генерации из вторичных полостей образовался при более низких температурах - 200-400°С из хлоридно-натриевых растворов, при понижении их концентрации до 30-40 вес % .

Термобарогеохимическая зональность скаполитовой минерализации ' является отражением пространственно-временной эволюции растворов. Закономерное повышение концентрации, температуры, давления, пАотности минералообразующих растворов от периферии к центру свидетельствуют о происхождении их в течение длительного времени в процессе метаморфических и изохимических преобразований пород (Рис.4).

Многостадийное формирование скаполитов I - III генераций обусловлено процессами полиметаморфизма в течении длительного времени, на фоне прогрессивного повышения температуры и давления.

Формирование ювелирного скаполита происходило на более поздних стадиях регрессивного метаморфизма, в заключительный этап минералообразования, при частичном растворении и перекристаллизации скаполитсодержащих пород, в полостях замещения, в то же время, при постоянном просачивании остаточных порций метаморфического флюида.

Основные выводы и рекомендации.

Для Кукуртского камнесамоцветного узла характерна зональ-

СУ о

0.6-

ол-

о.г-

\Ш\ Юз га4 ПШк Ше \zn-r ЕЗв

Рис. 4. Термобарогеохимический разрез месторождения скапе лита Кукурт: 1 - мраморизованные известняки (зона 3), 2 - эг дот-биотитовые сланцы (зона 2), 3 - гранат-роговообманкоз сланцы и гнейсы (зона 1), 4 - скаполит-амфиболовые жилы, 5 гоны метасоматоза, 6 - график температур гомогенизации, ' график давлений, 8 - график содержаний углекислоты во включе1 ях.

ность проявления метаморфических и метасоматических процессов, с которыми связана скаполитовая минерализация.

Проведенные исследования позволили показать соподчиненность процессов метаморфизма и метасоматоза на месторождении, выделить четыре генерации скаполита, построить схему минералогической, геохимической, термобарогеохимической зональности месторождения.

Полученные данные позволяют говорить, по крайней мере, о двух возможных аспектах применения методов термобарогеохймии при изучении месторождения ювелирного скаполита Кукуртского камнесамоцветного узла:

- при построении схем генезиса месторождения;

- при выявлении региональных поисковых признаков ювелирного скаполита.

Результаты проведенных исследований позволили установить закономерности структурной локализации проявлений скаполита в региональном плане.

При проведении поисково-разведочных работ полезно -учесть следующие рекомендации:

1 - Обнаружение полостей с ювелирным скаполитом наиболее вероятно на южном фланге месторождения, что следует из установленной схемы латеральной зональности месторождения;

2 - Джаланская антиклиналь, расположенная в западной части Музкольского комплекса, имеет аналогичное строение и почти такой же минералогический состав пород, что и Кукуртская антиклиналь. С этой точки зрения наиболее перспективными участками обнаружения ювелирного скаполита являются площади метасоматически измененных пород в центральной и ядерной частях Джаланской антиклинали.

Опубликованные работы по теме диссертации

1.Рафикова Ф.З., Минаев В.Е. Многофазовые включения в мине лах пегматитов (Восточный Памир) -Термобарогеохимия геологичес процессов. Тез. к совещанию по термобарогеохимии. Москва, 19 с.65.

2.РафикоЕа Ф.З., Канаев Е.А. Режим углекислоты в процессе > раэования месторождения скаполита Кукурт (Восточный Памир). - Ti мобарогеохимия геологческих процессов. Тез.к совещанию по термо( рогеохимии. Москва, 1992, с.223.

3.Рафикова Ф.З. Особенности скаполитовой минерализации Куку] ского камнесамоцЕетного узла (Восточный Памир). - Материалы 19-каучн. конф. мол. ученых, геолфак. МГУ. М., 1992, с.58-62.

4.Рафикова Ф.З. Содержание углекислоты в газовой фазе флюид! включений как индикатор физико-химических условий образования с? полита (Восточный Памир). -Вестник МГУ, N , 1994, с.

б.Рафикова Ф.З. Скаполитовая минерализация Кукуртского камне моцветного узла (Восточный Памир).Вестник МГУ.,в печати.

6.F. P.Melnikov, F.Z.Raflkova. Mineraloglcal and thermobarog chemical zonation of scapollte metasoms (Eastern Pamir). Thes of The 9th Symposium of International Association on the Gene of Ore Deposits, China, 1994, p.187-189.

7.RafIkova F.Z., Minaev V.E., Khltarov D.N. Estimaitlon of t metamorphism Intensity by gas composition of fluid Inclusions scapolltes. -Theses of the International Symposium on t Geochemistry of Gases in Crystalline Rocks and Endogenic Process Apatity, 1994, p.33-39.