Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения

Егорова, Ирина Петровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения
ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения"

4853468

На правах рукописи

ЕГОРОВА Ирина Петровна

ТИПОМОРФНЫЕ ОСОБЕННОСТИ БАРИТА КАК ИНДИКАТОРЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ТИПА БАРИТОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ

Специальность 25.00.05 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2 2 ГРН 2011

Казань, 2011

4853468

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых» (ФГУП «ЦНИИгеолнеруд»)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Евгений Михайлович Аксенов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Бахтин Анатолий Иосифович

доктор геолого-минералогических наук Ожогина Елена Германовна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»

Защита состоится «6» октября 2011 г. в 14.30 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.081.09 при Казанском федеральном университете по адресу: г. Казань, ул. Кремлевская, 4/5, КФУ, институт геологии и нефтегазовых технологий, ауд. 211

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского федерального университета

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим присылать по адресу: 420008, Казань, ул. Кремлевская, 18, Казанский федеральный университет, служба аттестации научных кадров, факс: (843)2387601.

Автореферат разослан «1» сентября 2011 г. Ученый секретарь

диссертационного совета —к.ф.-м.н. A.A. Галлеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Барит входит в перечень остродефицитных полезных ископаемых, которые используются широким кругом отраслей промышленности. В силу чего работы по поиску и оценке баритовых месторождений и исследования в области познания генезиса барита, которым в значительной мере определяется выбор методики проведения геологоразведочных работ, всегда актуальны. Частью работ по определению генезиса полезного ископаемого, в том числе и барита, является изучение его типоморфных свойств (или особенностей), чему и посвящены исследования автора.

Условия, в которых протекают процессы минералообразования, отражаются: в особенностях состава индивида, продуктов его изменений, микровключений, а также морфологии, кристаллического строения, физических свойств и др., которые принято называть типоморфными.

Типаморфные свойства наиболее отчетливо выражены у минералов, сохраняющих стабильность в весьма широком диапазоне физико-химических условий, а потому проявляющихся в самых различных генетических типах месторождений. К числу таких минералов относится барит, вариации типоморфных особенностей которого являются важнейшими индикаторами условий формирования не только баритовых, но и многих комплексных месторождений.

Изучением разных типоморфных свойств барита занимались: С.И. Изюмский и др. (1967), B.C. Андреенко и др. (1972), А.И. Бахтин и др. (1973), Р.А. Хасанов и др. (1974, 1980, 1981), Н.И. Замятин (1974), В.Г. Кривовичев и др. (1975, 1979), С.Н. Петрова (1977, 1978, 1979, 1980), Г.Г. Ахманов и др. (1977, 1978, 1985, 1986, 1988, 1990), В.И. Виноградов и др. (1978), Н.П. Юшкин и др. (1978, 2002), Т.И. Таранина и др. (1979, 1980, 1981, 1982, 1983), А.И. Гомелаури и др. (1980), Н.Е. Учамейшвили и др. (1980, 1986), Л.Н. Гриненко и др. (1981), С.Д. Малинин и др. (1983), Н.В. Грановская (1984), Г.Н. Астахов и др. (1985), В.И. Силаев и др. (1985, 1986), Б.С. Горобец и др. (1985, 1986), Н.В. Любченко и др. (1986), B.C. Знаменский и др. (1986), Е.Н.Шляпкина и др. (1986), В.В. Кулинич и др. (1986, 1990), А.Г. Твалчеридзе и др. (1990) и другие. Авторами, как правило, различными

методами изучались баритовые руды отдельных месторождений и в разных регионах. Полученные при этом сведения зачастую несопоставимы, нередко носят противоречивый характер, в силу чего, использование типоморфных особенностей барита до сих пор не находит должного применения в геологической практике.

В настоящее время отсутствует обобщающая работа, которая раскрывала бы значимость отдельных типоморфных признаков барита и возможности использования их в прикладных целях.

Работы по изучению типоморфных признаков барита могут значительно повысить информативность генетических исследований и способствовать решению практических геологических задач.

Цель работы - определить типоморфные признаки барита, которые наиболее эффективны при установлении генезиса баритового оруденения.

Задачи работы

1. Провести анализ результатов изучения типоморфных свойств барита.

2. Выявить степень информативности использования различных типоморфных признаков для определения генезиса барита.

3. Определить типоморфные признаки, которые с наибольшей эффективностью могут быть использованы для выяснения генетической принадлежности баритового оруденения.

Фактический материал

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте геологии нерудных полезных ископаемых (ФГУП «ЦНИИгеолнеруд») в рамках проводимых институтом исследований по изучению баритоносности территории бывшего СССР и России.

Объектами диссертационного исследования являлись руды баритовых месторождений трех промышленно значимых генетических типов: гидротермально-осадочного, гидротермального (жильного) и гидротермально-метасоматического.

Первый тип представлен рудами месторождений Кузнецкого Алатау, Полярного и Южного Урала, Каратау, Прибалхашья; второй - рудами месторождений Кузнецкого Алатау, Южного Урала, Приморья, Кавказа, Каратау,

Рудных гор Германии и Вьетнама; третий - рудами месторождений Пай-Хоя, Полярного Урала, Каратау, Центрального Казахстана.

В процессе исследований изучено более тысячи штуфов и шлифов; в работе использованы данные химических (89 проб), радиометрических (103 пробы), изотопных (35 проб), рентгенографических (3 пробы), термобарометрических (40 образцов) анализов и электронного парамагнитного резонанса (107 проб), а также результаты изучения типоморфных свойств барма, опубликованные в печати.

Методика исследований

Для определения вещественного состава баритовых руд автором были проведены макро- и микроскопические исследования. Из отобранных и изученных образцов руд выделялись мономинеральные фракции барита. Монофракции получены либо методом отбора под бинокуляром (при близком составе к мономинеральному) или в лаборатории минералош-пегрографических и физико-механических исследований: обработка в 5-10% соляной кислоте в течение суток, разделение минералов в тяжелых жидкостях, использование магнитной и электромагнитной сепарации с последующей проверкой чистоты монофракций барита под бинокуляром. Всего выделено 359 .монофракций барита различного генезиса: гидротермально-осадочного (211); гидротермального (88) и гидротермально-метасоматического (60). Выделенные мономинеральные фракции исследовались физическими и химическими методами.

Основной объем аналитических исследований выполнен в «ЦНИИгеолнеруд», в лабораториях физико-химических методов анализа и пробоподготовки (ЛФХМАиП), фазового минералогического анализа и радиационной оценки (ЛФМАиРО) в соответствии л нормативно-методическими документами НСАМ и НСОММИ. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

- макро- и микроскопическое изучение для установления минерального состава и текстурно-структурных особенностей баритовых руд;

- химический анализ для определения компонентов (фотометрический метод, метод атомной абсорбции, метод атомной эмиссии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), метод 1СР спектрометрия);

- радиометрический анализ для определения радиоактивности;

- метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для определения наличия и концентрации парамагнитных центров;

- рентгенографический анализ для определения параметров элементарной ячейки;

- метод термоаккустической декрепитации для оценки температур образования баритов.

- метод дифференциальной термической гравиметрии для коррекции данных термоакустической декрепитации при изучении ГЖВ.

Часть исследований была выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья (ФГУП «ВИМС») и Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья (КазИМС).

В ФГУП «ВИМС» были проведены микроскопические и термометрические исследования газово-жидких включений в 15 образцах. Изучение жидкой фазы проводилось с помощью тройной водной вытяжки, газовой фазы -газохроматографическим методом.

В КазИМСе определялся изотопный состав серы (35 образцов), а также температуры газово-жидких включений методами гомогенизации и декрепитации (акустический анализ) в 9 образцах.

Научная новизна работы.

1. Впервые выполнена сравнительная оценка информативности типоморфных признаков баритов для определения генезиса баритового оруденения: текстуры и структуры баритовых руд, морфология кристаллов барита, твердость, окраска, газово-жидкие включение (ГЖВ), изотопный состав серы, наличие и распределение изоморфных примесей (стронций и редкоземельные элементы), радиоактивность, люминесцентные свойства, параметры элементарной ячейки, наличие и концентрация парамагнитных центров.

2. По степени информативности выделены три группы признаков:

- признаю!, характеризующиеся конвергентностыо (одни и те же характеристики - значения наблюдаются в баритах, образование которых происходило в различных условиях), в силу чего получаемая при их изучении информация не позволяет сделать однозначный вывод о генезисе: текстуры и

структуры баритовых руд, морфология кристаллов, твердость, изотопный состав серы, ГЖВ;

- признаки, объем имеющихся исследований, по которым в настоящее время недостаточен, чтобы объективно определить степень их информативности: наличие и концентрации в барите РЗЭ, люминесцентные свойства и параметры элементарной ячейки;

- признаки высокой степени информативности, дающие однозначную и достоверную информацию об условиях образования барита: барий-стронциевый модуль (Ва/Бг), радиоактивность и концентрация ион-радикала БОз".

3. Определены количественные параметры (диапазон значений) типоморфных признаков высокой степени информативности для баритов разного генезиса: 1) гидротермального: Ва / Бг модуль - от 10,5 до 69,14; радиоактивность (а-акт. п • 10"4% в экв. и) - от 0 до 0,7; концентрация ион-радикала 803" (п • 1014 сп/мг) - от следов до 6,84; 2) гидротермально-метасоматического: Ва / Бг модуль - от 32,99 до 153,94; радиоактивность (а-акт. п • 10"*% в экв. и) - от 0,2 до 1,1; концентрация ион-радикала ЭОз" (п ■ 1014 сп/мг) - от 1,44 до 24,2; 3) гидротермально-осадочного: Ва / йг модуль - от 107,89 до 895; радиоактивность (а-акт. п • 10Ц% в экв. и) от 1,0 до 9,9; концентрация ион-радикала БОз" (п • 1014 сп/мг) от 13,5 до 254.

4. Показано, что для разных регионов характерен свой диапазон значений этих признаков, что определяется особенностями геологического развития регионов и проходивших в них процессов баритообразования. Максимальный диапазон значений наблюдается для баритов Кузнецкого Алатау (Ва/Бг модуль -10,5 - 895; радиоактивность (а-акт. п ■ 10~4% в экв. и) - 0,15 - 9,9; концентрация ион-радикала БОз" (п ■ 1014 сп/мг) - следы - 254); минимальный - для баритов Каратау (Ва/Бг модуль - 32,99 - 141,6; радиоактивность (а-акт. п • Ю^Уо в экв. и) -0,5 - 3,2; концентрация ион-радикала БОз' (п • 1014 сп/мг) - 1,98 - 20,4).

5. Установлена закономерность: количественные параметры признаков высокой степени информативности возрастают в ряду: гидротермальные -гидротермально-метасоматические - гидротермально-осадочные.

6. Эта закономерность характерна для всех изученных провинций, несмотря на наблюдаемые различия числовых значений типоморфных признаков в конкретных регионах.

Практическая значимость.

1. Определены типоморфные признаки барита, которые наиболее эффективны для установления генетической принадлежности изучаемого объекта. Они будут полезны на ранних стадиях геологоразведочных работ при геологической съемке, особенно при картировании «закрытых» территорий, когда барит наблюдается лишь в элювиально-делювиальных развалах или аллювии и для выявления источника барита ири изучении месторождений карстового типа.

2. Выявленные признаки были использованы в процессе проведения научно-исследовательских работ при изучении баритоносности Каратау, Прибалхашья, Приморья, Кузнецкого Алатау, а также позволили сделать заключение о генетической принадлежности отдельных баритовых объектов Германии и Вьетнама.

3. Результаты проведенных исследований вошли в качестве отдельных глав, посвященных генезису, в производственные (ПГО «Южказгеология», ОАО «Минусинская ГРЭ») и научно-исследовательские отчеты, выполненные ЦНИИгеолнеруд.

Личный вклад. Геологический материал, положенный в основу диссертации, был собран автором в процессе научных исследований по изучению баритоносности территории России и бывшего СССР. Автором подготовлен каменный материал к исследованиям (в том числе и выделение мономинеральных фракций барита), выполнено макро- и микроскопическое изучение штуфов и шлифов (более тысячи образцов баритовых руд), обработаны, систематизированы и интерпретированы результаты (380): химических, радиометрических, изотопных, термобарометрических анализов и электронного парамагнитного резонанса. Также автором был проанализирован и систематизирован значительный объем материала, приведенного в отечественной и зарубежной литературе.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы были доложены на научной конференции ЦНИИгеолнеруд в г. Казани (1990 г.), XI съезде РМО «Современная минералогия: от теории к практике» (Санкт-Петербург, 2010 г.), X Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2011), научно-практической конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых - состояние и перспективы» (Москва, 2011), а также опубликованы в главах трех монографий; научных статьях (3); тезисах (3) и научных отчетах (7).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, 4 глав и Заключения. Она содержит 123 страницы текста, 49 рисунков и 16 таблиц. Список литературы включает 102 наименования. Во введении обоснована актуальность работы, обозначены цели, задачи, показана научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, сформулированы защищаемые положения. Первая глава посвящена общим сведениям о минерале барите: химическом составе; кристаллографической характеристике, физическим, химическим, оптическим свойствам; показаны направления его промышленного использования. Во второй главе рассмотрены типоморфные особенности барита и методы их изучения. В третьей главе кратко охарактеризованы промышлешю значимые генетические типы месторождений барита: гидротермального (жильного), гидротермально-метасоматического и гидротермально-осадочного (Приложения 1 и 2). В четвертой главе дается оценка степени информативности типоморфных признаков барита при определении генетического типа баритового оруденения. ■ В заключении перечислены основные научные и практические результаты работы.

Благодарности. За неоценимую помощь в написании диссертационной работы, советы, критические замечания и поддержку автор признателен своему учителю - куратору по бариту Г.Г. Ахманову. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Е.М. Аксенову. Автор благодарит зав. отделом геологии неметаллических полезных ископаемых В.Г. Чайкина, а также сотрудников лабораторий

(химических методов анализа, минералого-петрографических и физико-механических исследований, фазового минерального анализа, радиационной оценки), где проводились многочисленные анализы, и прежде всего руководителя АТСИЦ ЦНИИгеолнеруд доктора геолого-минералогических наук Т.З. Лыгину. Работа над диссертацией велась в кругу единомышленников и соратников по изучению барита: А.Н. Тюрина, P.A. Басырова, Т.А. Булаткиной, Н.Г. Васильева, Р.П. Халимовой, постоянную поддержку которых автор ощущала в процессе своих исследований, всем им автор приносит искреннюю благодарность.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. Типоморфные признаки барита по степени информативности для

на

определения генезиса баритового оруденсиия подразделяются три группы:

- малоинформативные: текстуры и структуры баритовых руд, морфология кристаллов, твердость, изотопный состав серы, ГЖВ характеризуются конвергснтностью (одни и те же характеристики — значения наблюдаются в баритах разных генетических типов) и не позволяют сделать однозначный вывод о генезисе;

признаки: наличие и концентрации в барите РЗЭ, его люминесцентные свойства и параметры элементарной ячейки; объем данных о результатах их изучения недостаточен, чтобы на настоящем этапе исследований объективно определить степень их информативности;

- высокоинформативные: барий-сгронциевый модуль, радиоактивность (суммарная активность) и концентрация ион-радикала S03"; дающие достоверную информацию об условиях образования барита.

Признаки первой группы. Баритовые руды характеризуются значительным разнообразием текстур и структур. В гидротермальных рудах чаще встречаются крустификационные, поясовые, друзовые текстуры, из структур крупнокристаллические; для гидротермально-метасоматических - характерны унаследованные или реликтовые текстуры и структуры; для гидротермально-осадочных - слоистые и конкреционные текстуры и тонко-мелкозернистые, сферолитовые и радиально-лучистые структуры. Однако этот типоморфный признак носит конвергентный характер, что можно наблюдать из материалов,

представленных в таблице 1. Баритовые руды разного генезиса нередко обладают одними и теми же типами текстур и структур.

Морфология кристаллов. Барит редко образует хорошо ограненные крупные кристаллы (таблитчатые, призматические, столбчатые, пластинчатые), которые встречаются, главным образом, в полостях отслоения и растворения первичных, ранее отложенных баритов, где образует друзы и щетки. Как правило, руды баритовых месторождений представляют собой полиминеральные (барит, кварц, кальцит, глинистые и др. минералы) агрегаты, в которых минеральные зерна характеризуются самыми разнообразными формами: идиоморфной, гипидиоморфной, аллотриоморфной, скелетной, реликтовой, обломочной и др. (Табл. 1).

Таблица 1. Текстуры и струюч , ры руд баритовых месторождений разного генезиса

Наиболее распространенные виды текстур и структур Генетический тип месторождений

Гидротермальный Гидротермально-метасоматический Гидротермально-осадочный

1 2 3 4

ТЕКСТУРЫ:

массивная ++ ++ ++

полосчатая + ++ ++

вкрапленная ++ ++ +

пятнистая ++ ++ +

оолит-пизолитовая + ++

брекчиевидная + + +

прожилковая ++ + +

прожилково-пятнистая ++ ++ +

прожилкообразная + ++

друзовая ++ +

СТРУКТУРЫ:

1.3ерпистые:

аллотриоморфнозернистая ++ ++ ++

гипидиоморфнозернистая ++ ++ ++

ориентированнозернистая ++ ++ ++

радиально-лучистая + ++

порфировидная + +

2.Коррозионные:

скелетная + ++

реликтовая + ++

разъедания + ++ +

З.Кристаллобластические:

гранобластическая + ++

порфиробластическая + ++ +

4.Катакластические:

раздробленная + + +

Примечание: ++ преобладают, + имеют место

Окраска и твердость. Барит в рудах может быть окрашен посторонними примесями в различные цвета: белый или серый (микроскопическими включениями газов и жидкостей), темно-серый и черный (органическими веществами), желтый или бурый (гидрооксидами железа), красный (оксидами железа), иногда голубоватый, зеленоватый и другие оттенки. Для гидротермально-осадочных баритов более характерна, серая, темно-серая до черной окраска, для гидротермальных, напротив, белая, светло-серая.

Твердость (микротвердость) баритов варьирует от 162 до 208 кг/мм2. С кристаллохимической точки зрения она зависит от прочности связей атомов в решетке и прямо пропорциональна плотности кристаллической структуры. По сравнению с гидротермальными баритами гидротермально-осадочные за счет большей плотности обладают большей твердостью. В случае если гидротермальные бариты характеризуются мелкозернистыми (плотными) структурами, то различия по твердости не наблюдаются.

Таким образом, можно констатировать, что из всех рассмотренных выше внешних признаков лишь окраска в той или иной степени может служить индикатором генезиса барита: для гидротермальных характерны более светлые тона, для гидротермально-осадочных - темные до черного.

Газово-жидкие включения представляют собой законсервированные в полостях минералов реликты минералообразующей среды и температурные условия ее формирования (Д.Н. Хитаров, 1985). В исследованных образцах (24) установлено присутствие первичных и вторичных включений, которые подразделяются по фазовому составу на: 1) жидкие однофазовые; 2) двухфазовые газово-жидкие; 3) твердо-жидкие включения.

Анализ литературных источников и полученные в ходе собственных исследований результаты изучения ГЖВ (Табл. 2) показали, что:

1) в баритах всех генетических типов наблюдаются как двухфазовые газово-жидкие, так и однофазовые жидкие включения;

2) определяемые методами гомогенизации и декрепитации температуры минералообразования даже для объектов одного и того же генетического типа значительно различаются;

3) состав баритообразующих растворов, определяемый методом вытяжки, является усредненным, поскольку в вытяжку переходит содержимое всех включений и полостей, содержащихся в пробе; между тем, помимо первичных, наполненных действительно «реликтовым содержимым», отражающим исходную минералообразующую среду, в кристаллах наблюдаются многочисленные вторичные включения, состав которых характеризует уже другие процессы.

В силу чего выводы о генезисе изучаемого объекта далеко не всегда будут соответствовать реальной действительности.

Таблица 2 Характеристика газово-жпдких включений в баритах различных генетических типов

Регион Месторождение Характер включений Температура, ТиС

гомоген изации декрепи тации Состав

Гидротермальный тип

Карата V Хатын-Камальское Двухфазовые газово-жидкие включения > 120 110-600 N3*, К\ Са2+, Мв1*, МН4' НСО/, СГ, БО/" со2, со

Бол. Кавказ Чордское1' Двухфазовые газово-жидкие включения 115-40 190-200 N3% К\ Са!+ НСОз", С1, ко42 Н20, СОг, С2Н4

Сев. Кавказ Белореченское2' Газово-жидкие и жидкие включения 200-60 40-200 Са'\ НСОз, С1, К, Н,0, СО,. СП„. СО. 1МН,

Гидротермалыш-метасоматический тип

Каратау Ансайское доломитовый горизонт Двухфазовые газово-жидкие включения 220-170 140-560 К*, Саг\ М^, N11/ НСОз', СГ, БО.,2' со2, СО

Ц. Казахстан Жайрем3' Существенно жидкие, твердые, часто многофазовые твердо-жидкие с очень мелкими колеблющимися газовыми пузырьками 160-130 150 Ре2*,Резн,Са:+,Ка+ БО,2", СГ.НСО,-Н20, ИД С02, N2, Аг

Гидротермально-осадочный тип

Каратау Ансайское, II ленточный горизонт Жидкие однофазовые и двухфазовые газово-жидкие включения 210-50 40-540 нсо3", сг, во,2 со2, со

Кузнецкий Алатау Толчеинское Жидкие однофазовые и твердо-жидкие включения 60-40 И.о. Ма+,К*,Са2+,М82+ НСОз", СГ, Р" со2, С11,, со, с2н4,

Прибалхашье Чиганакское Жидкие однофазовые и двухфазовые газово-жидкие включения4' 1201004' 2202404' N8*, К*, Са'МИв1* НСОз",СГ,р-, БОд2" СОг, СН(, со, С2Н,, С2Н2

Примечание: данные 1J Н.Е. Учамейшвили и др. (1980);2) Н.В.Грановской (1984);3) М.Н. Митряевой и др. (1979), 4>В.В. Кулинича (1990). Н.о. - не определялась.

Изотопный состав серы. Исследование изотопного состава серы баритов

проводится с целью получения представления об источниках серы. Из четырех изотопов серы - S32, S33, S34 и S36 обычно измеряется отношение 32S/34S. В качестве основного эталона используется сера троилита из метеорита Каньон Дьябло, за абсолютное отношение изотопов серы которого принята величина 32S/34S = 22,22. Результаты изотопных анализов серы обычно записываются в виде величины 5 34S %о, которая показывает насколько изменяется количество тяжелого изотопа S34 в исследуемом образце по сравнению с метеоритным стандартом. Если в образце относительное количество S34 больше, чем в стандарте, говорят об утяжелении образца, если меньше, то считают, что образец облегчен (В .И. Виноградов, 1967).

Важнейшим концентратором серы является мировой океан, куда сульфат поступает с водами рек. Изотопный состав серы океанического сульфата обладает высокой степенью однородности, что позволяет использовать его наравне с серой троилита в качестве международного стандарта с точно измеренным и выдержанным изотопным составом: 5 34S = ±20,3+0,3%о (В.И.Виноградов, 1980).

Основными источниками серы при образовании баритов являются: океанический сульфат и гидротермальные растворы.

Необходимо отметить, что вопрос об источнике серы при изучении конкретного объекта часто является спорным. В качестве примера можно привести серу баритов Чиганакского месторождения, изотопный состав которой колеблется от +28,1 до +48,7%0. При этом одни исследователи (А.Г Кузнечевский, В.А. Сидоров, 1986) полагают, что источником серы при образовании барита служил кембрийский океанический сульфат, значение S 34S которого большинством исследователей принимается близким к +27%о. Месторождение ими рассматривается как гидротермально-осадочное. Другие (В.И Виноградов, Т.Н. Хераскова и С.Н. Петрова, 1978) считают, что источником сульфатной серы могли быть залежи сульфатных пород, которые подверглись активной сульфатредукции, и генезис месторождения ими рассматривается как инфильтрационно-метасоматический.

Автором изучено 35 образцов барита. Результаты исследований показали, что диапазон значений <5 34S колеблется от + 14,1 до 49,5%о. Такой разброс значений изотопного состава серы в баритах говорит о том, что в образовании баритов могли принимать участие несколько источников (магматогенная и океаническая сера). Определенная роль могла также принадлежать бактериальной сульфат-редукции. В таблице 3 приведены результаты изотопных определений сульфатной серы в баритах разных генетических групп месторождений (собственных и по литературным данным). В гидротермально-осадочных баритах значения ô S34 колеблются от + 20,8 до + 49,5%«; гидротермальных - от +6,5 до +28,8%о; гидротермально-метасоматических - от +7^6 до + 28,9%о. Имеющиеся данные констатируют, что для гидротермально-осадочных баритов характерна более «тяжелая» сера (минимальные значения превышают 21%о), для гидротермальных - более «облегченная» (минимальные значения находятся в интервале от+6,5 до+14,1).

При изучении изотопного состава серы необходимо иметь в виду, что его определение довольно дорогостоящий метод, и при анализе результатов (которые, как правило, почти всегда имеют значительный раэброс значений) достоверность выводов о происхождении барита на конкретном объекте во многом будет зависеть от того, насколько интерпретация полученных результатов сопоставима с геологическими данными, полученными по месторождению другими методами.

Большая часть рассмотренных выше притаят: текстуры и структуры баритовых агрегатов, морфология кристаллов, твердость, газово-жидкие включения, изотопный состав серы в силу присущей им конвергентности (одни и те же характеристики - значения наблюдаются в баритах, образование которых происходило в различных условиях), несет противоречивую информацию, что не позволяет однозначно интерпретировать генезис оруденения.

Признаки второй группы. В барите редкоземельные элементы (РЗЭ) могут изоморфно замещать барий. Juichard и др. (1979) при изучении распределения РЗЭ в баритах различного генезиса установили, что глубоководные пластовые бариты, как и морская вода, характеризуются отношением Ce/La<l, для гидротермальных - отношение Ce/La составляет > 1.

Таблица 3 Изотопный состав серы в баритах различных типов

Генетический тип Регион Месторождение бв-", %0

1 2 3 4

Гидротермально-осадочный Кузнецкий Алатау Толчеинское +35,9 - +38,1

Кутен ь-Булукское +48,1 -+48,8

Полярный Урал Хойлинское +21,3 -+31,3"

+23,1 - +26,4

Пальникское +28,1 - +33,3"

+28,1 -+49,2"

Казахстан (Прибалхашье) Чиганакское +28,1 - +48,7^

+25,5 - +48

Казахстан (Каратау) Карагуз +30 - +35,234)

Миргалимсайскос +22,6 - +28,9"

Ансайское, II ленточный горизонт +21,9-+25,3

Бельгия Шодфонтэн +27 -+30,16'

Германия Мегтен +20,8 -+26,8"

Гидротермальный Кавказ Мест-я южного склона Большого Кавказа +6,5 - +268)

Чордское +14,1 -+20,9

Казахстан (Успенская зона) Проявления Косшокы, Абжамит, Майское и др. +9,9 - +18,44)

Казахстан (Каратау) Проявления Огузтау, Шалбыр и др. +12,83 -+174)

Полярный Урал Саурейское +8,8 - +25,59)

Япония Куроко +11,2 - +28,8'щ

Гидротермально-метасоматический П_____________ 1) .4 Пай-Хой Карское +20-+21,6

Казахстан (Атасуйский рудный район) Жайрем, Бестюбе +7,6-н23,3п>

Казахстан (Каратау) ........ ir.ii 21 „ ,, г.,— Северный Кенколь +25,5 - +28,9

Н.Е.Учамейшвили и др. 1986,5) Гриненко Л.Н. и др., 1981, ,0)Яака1 Н„ 1957, "'Замятин Н.ЦМитряева Н.М., 1979 г.

Ими также было установлено, что осадочные бариты более всего обогащены 1)у (диспрозием), гидротермальные им обеднены; для гидротермальных баритов характерна 0,5-10 разовая положительная Ей - аномалия; осадочные бариты этой характеристикой не обладают.

Барит обладает люминесцентными свойствами в силу того, что его состав и структура допускают вхождение в количествах 0,001-1% примесных катионов-люминогенов - редкоземельных элементов и урана. При изучении люминесцентных свойств баритов установлено, что естественная люминесценция

в баритах гидротермально-осадочного типа отсутствует, в редких случаях слабая, а в гидротермально-метасоматических - относительно сильная (Т.И. Таранина 1982).

Также определено, что спектры рентгенолюминесценции осадочных баритов, как правило, не содержат других полос, кроме кислородных, а спектры баритов из гидротермалитов содержат линии примесных люминогенов (Б.С. Горобецидр., 1985, 1986).

В качестве индикатора процессов, в которых происходило формирование баритовых месторождений, могут выступать параметры элементарной ячейки барита. Рентгенографическим анализом были изучены особенности структуры барита из месторождений юга Сибири, образованных в условиях гидротермально-осадочного (Толчеинское и Карасугское) и гидротермального (Нижнемрасское) процессов.

Установлено (И.П. Егорова и др., 2010), что гидротермальный барит имеет меньшие размеры элементарной ячейки (а = 8,857; Ь = 5,452; с = 7,145) и соответственно меньший объем (344,99 А3). Повышенные значения размеров элементарной ячейки (а = 8,880-8,881; Ь = 5,454; с = 7,156) характерны для гидротермально-осадочного барита и соответственно объема, у которого он возрастает до 346,60 - 346,49 А3.

Такие признаки как: наличие и содержания РЗЭ в барите, его люминесцентные свойства, параметры элементарной ячейки дают относительно приемлемую и непротиворечивую информацию о генезисе барита. Однако объем имеющихся исследований в настоящее время не достаточен, чтобы объективно оценить степень их информативности.

Признаки третьей группы. Анализ результатов собственных исследований (проанализировано > 300 монофракций барита, отобранных из руд > 40 баритовых месторождений трех генетических типов: гидротермально-осадочного, гидротермального и гидротермально-метасоматического, и расположенных в 11-й удаленных на значительные расстояния регионах) и опубликованных источников показал, что наиболее информативными являются такие типоморфные признаки барита как: Ва/Бг модуль, радиоактивность, наличие и концентрация ион радикала

S03" в кристаллической структуре барита, которые позволяют однозначно интерпретировать его генезис.

Индикаторными особенностями состава барита являются соотношение {барий-стронциевый модуль) замещающих друг друга катионов Ва2+ и Sr2+. Значения растворимости сульфата бария и стронция в области низких температур резко различны и сближаются, достигая равенства при повышении давления и температуры до 350°С. Этим определяются различия в содержаниях Sr в баритах, формирующихся в различных термодинамических условиях земной коры (Strubel, 1966, 1967, Sherp, 1974). Исходя из этого, бариты, образующиеся в условиях низких температур, характеризуются более низкими содержаниями стронция, чем бариты, выпавшие из горячих гидротермальных растворов.

Радиоактивность барита обусловлена присутствием урана и тория с продуктами распада. Речная вода ежегодно выносит в океан около 104 т U, который оседает в донных отложениях, переходя из них в осадочные породы. Седиментные образования (в т.ч. и бариты) могут захватывать из иловых вод некоторое количество обогащенного ураном взвешенно-коллоидного материала. При перекристаллизации и переотложении происходит «очищение» (автолизия) от посторонних компонентов, в том числе от урана и тория, причем от урана в большей степени, поскольку он более подвижен. Подвижность последнего зависит от окислительно-восстановительных условий среды, и если среда становится восстановительной, то его подвижность ограничивается. Поэтому в гидротермально-осадочных баритах, восстановительные условия для которых относительно более характерны в сравнении с гидротермальными, наблюдается относительно и повышенная радиоактивность. Для гидротермальных баритов восстановительные условия менее типичны (за исключением случаев образования комплексных барит-сульфидных месторождений), поэтому для них характерны низкие значения радиоактивности. Это обстоятельство подтверждается исследователями, изучавшими бариты в разных регионах мира: Северной Америки (Joldberg, 1969), Урала, Сибири, Южного Казахстана (Г.Г. Ахманов и др., 1977, 1985, 1988, 1990) и Центрального Казахстана (В.В. Кулинич и JI.A. Трофимова, 1990).

Парамагнитные (электронно-дырочные) центры представляют собой электроны или дырки, локализованные в дефектных позициях кристаллической структуры. Изучению парамагнитных центров в баритах посвящен целый ряд работ (А.И. Бахтин и др., 1973, P.A. Хасанов и др., 1974, 1980, 1981, Г.Г. Ахманов и др., 1985, 1986, 1988, 1990, 2007).

А.И. Бахтин и др. (1973) установили, что парамагнитные центры и интенсивности линий и спектров ЭПР в баритах обеспечиваются, главным образом, естественной радиацией. Влияние последней приводит в начале к выбиванию электронов из электронных оболочек атомов, которые затем, двигаясь по кристаллу, могут бьггь захвачены диамагнитными «предцентрами» типа Д2, Дз, Д"2 и др. В результате образуются парамашитные кислородные и сульфатные ион-радикалы О", so2\ S03", S04".

Среди кислородных и сульфатных центров наиболее контрастными являются О' и S03". P.A. Хасанов й др. (1985), Г.Г. Ахманов и др. (1985, 1986, 1988, 1990, 2007) при изучении баритов целого ряда месторождений из различных регионов бывшего СССР определили, что бариты гидротермально-осадочного происхождения отличаются от гидротермальных более широким спектром электронно-дырочных центров и более высокой степенью интенсивности их проявления. Уменьшение количества кислородных и сульфатных ион-радикалов от гидротермально-осадочных баритов к гидротермальным объясняется тем, что в условиях гидротермального процесса происходит перекристаллизация вещества гораздо последовательнее и основательнее, в результате происходит сброс этих дефектов - «автолизия», в осадочном процессе он происходит медленнее.

Вышеназванные исследователи измеряли концентрацию радикалов в относительных единицах. Нами измерения концентрации ион-радикалов О' и S03' были проведены в абсолютных (спин/мг) единицах. ГТри этом оказалось, что использовать для определения генезиса концентрацию кислородного радикала (в спин/мг) не представляется возможным, в силу низких (порой полностью исчезающих) значений. Таким образом, из четырех радикалов SO3" более предпочтителен при определении генетической принадлежности объекта.

2. Определены количественные параметры (диапазон значений) типоморфных признаков высокой степени информативности: Ва/Бг модуля, радиоактивности, концентрации ион-радикала БОз' для баритов трех промышленно значимых генетических типов месторождений.

В мономинеральных фракциях барита были определены: содержания бария и стронция (89 проб) и вычислен барий-стронциевый модуль (Ва/Эг), радиоактивность (в п- 10"4% экв.и) (103 пробы), концентрация ион-радикала (в п-Ю'4 спин/мг) (107 проб). По трем выборкам рассчитаны их статистические параметры: минимальное, максимальное и среднее арифметическое значения, дисперсия, ошибка среднего арифметического, минимальный объем выборки. (Табл.4).

Таблица 4. Результаты математической статистической обработки

Статистические параметры

Выборка, п

Минимальное значение, РХшт

Максимальное значение, Рхщах

Среднее арифметическое,

Ох

г-м

Генетический тип месторождения*

Г-О

Г-М I г-о

Типоморфные признаки барита

Г-М Г-О

Барий-стронциевый модуль

10,05

69,14

32,99

Дисперсия,

Ошибка среднего арифметического,

_ йпх

Минимальный объем выборки, N

Т - критерий Стьюдента

39,87

288,9

0.68

153,94

74,97

1276,23

1,7

107,89

895

Радиоактивность «-акт. п-ИГ* экв.11

365,62

58035,11

5,6

Иг.

N г.;

г-м - г-о

= 4

Иг.г

1 = 4.4

Тг-1

Г-М - г-о

= 5,5

Тг-г-о= 6,7

0,7

0,27

0,05

0,01

0,2

1,1

0,78

0,086

0,018

1,0

9.9

Концент рация ион-радикала ЯОз' п-1014 сп/мг

3,61

6,114

0,04

N г - г-м ~ 4

N^1

Г-М - г-о

= 5

г - г-о"

6,84

1,28

3,23

0,05

1,44

24,2

8,48

55,37

0,62

13,5

254

92,08

6251,4

1,61

N г-г-м = 3

N г-м - г-о = 6

Т г-г-м = 6,2

-г-о = 4,5

IV - г-о - 6,6

Кг-г-о=4

1 = 5,2

Т г-м- г-о = 3,6

Тг-г-о~ 6,6

Генетический тип месторождения: Г - гидротермальный, Г-М - гидротермально-метасоматический; Г-О - гидротермально-осадочный.

Критерий Стьюдента позволил произвести оценку степени различия

вычисленных средних значений каждого признака (попарно). Была проведена

проверка гипотезы о равенстве математических ожиданий двух нормальных

случайных величин (СВ) при неизвестных дисперсиях. Наблюдаемые значения Т-

критерия Стьюдента (табл. 4) находятся в критической области на любом уровне значимости (а < 0,001). Нулевые гипотезы (Н0: Dxr = ! :хг_м, Н0: Пхг_м = Uxr<1, Н0: □ хг= üxr.0) отвергаются. Во всех трех выборках средние величины барий-стронциевого модуля, радиоактивности и концентрации ион-радикала существенно различаются.

Полученные результаты по распределению названных признаков для баритов различных генетических типов позволили выявить следующую закономерность: количественные параметры признаков высокой степени информативности возрастают в ряду (рис. 1-3):

гидротермальные - гидротермалыю-метасоматические - гидротермально-осадочные: (средние значения в ряду генетических типов):

- Ва / Sr модуль: 39,87 - 74,97 - 365,62;

- Радиоактивность (а-акт. п • 10"4% в экв. U): 0,27 - 0,78 -3,61;

- Концентрация ион-радикала S03" (п • 1014 сп/мг): 1,28 - 8,48 - 92,08.

3. Количественные параметры типоморфных признаков высокой степени информативности: Ba/Sr модуля, радиоактивности, концентрации ион-радикала SO3" для баритов одного генезиса различны для разных провинций, в чем проявляется индивидуальность геологического развития регионов и проходивших в них процессов рудообразования, но они подчиняются общей закономерности - возрастанию в ряду: гидротермальные

- гидротермалыю-метасоматические - гидротермально-осадочные бариты.

При изучении баритов из руд месторождений, расположенных в разных регионах, установлено, что для каждого региона характерен свой диапазон значений барий-стронциевого модуля, радиоактивности и концентрации ион-радикала SO3" (Табл. 5), что обусловлено различиями геологического строения и особенностями баритообразования в конкретных регионах.

Характер распределения стронция в осадочных породах показывает, что его содержание в карбонатных породах в 2 раза выше, чем в терригенных (по данным A.A. Беусу, 1975 кларк Sr в сланцах составляет 3,0 • 10"2%, в карбонатных породах

- 6,1 • ю-2%).

Рис. 1

Ва/Бг 450 ' 400 350 300 250 200 150 100 50 0

Гидротермально-осадочные месторождения ■ I I'

-ЛАД*

1234 5 6789

Кузнецкого Алатау

п 2 Урала

в 3 Казахстана ■ Гидротермально-метасомаишческие месторождение 4 Урала

" 5 Казахстана Гидротермальные месторождения

о б Кузнецкого Алатау о 7 Урача о 8 Казахстана "9 Кавказа

Рис. 2

а-актпвность вэкв. и-10"4°/

✓ п

✓

-Ц-04Уа-О-а-О^

12 3 4

8 9 10

Гидротермально-осадочные месторождения

и 1 кузнецкпй Алатау

°2 урач п3 Казахстан

Гидротермально-метасоматические месторождешш ° 4 Кузнецкий Алатау

а5 Уршг

□ б Казахстан Гидротермальные месторождения

и 7 Кузнецкпй Алатау

□ 8 Уран

□ 9 Казахстан

□ 10 Кавказ

Рис. 3

Гидрошерлшльно-осадочные месторождения

п 1 Кузнецкпй Алатау

И 2 Урал

Гидротермалшо^ши^асомтштеские месторождения

уран

П 5 Казахстан, Каратау

п 6 Казахстан, Атасуйскпй район Гидротермальные месторождешш и 7 Кузнецкпй Алатау

Урал

°9 Казахстан п Ю Кавказ □ 11 Приморье

БО-п- 1014

СП/МП. 200 ^

150

100

123456789 10 11

Этим фактом можно объяснить, почему для гидротермально-осадочных баритов Каратау характерны максимальные содержания стронция (минимальные значения ВаЛ5г модуля) по сравнению с его значениями для баритов аналогичного генезиса Кузнецкого Алатау, Урала, Прибалхашья.

Баритовое оруденение гидротермально-осадочного типа в Каратау пространственно связано с терригенно-карбонатной формацией верхнего девона-среднего карбона, располагаясь в биресекской фации кремнисто-доломитово-известняковой подформации фамена, для которой характерны повышенные содержания бария и стронция (В.В. Кулинич, 1990 г.). Для гидротермально-осадочных месторождений Кузнецкого Алатау, Урала и Прибалхашья вмещающими являются кремнисто-сланцевые комплексы, для которых содержание стронция не превышает кларковых значений.

Гидротермально-осадочные бариты Кузнецкого Алатау характеризуются наибольшими значениями радиоактивности по сравнению с радиоактивностью баритов аналогичного генезиса на Урале и в Казахстане. Это обусловлено физико-химическими особенностями осадконакопления, имевшими место в рифейское время, к отложениям которого приурочено оруденение. На территории Кузнецкого Алатау известны геологические образования, характеризующиеся устойчиво повышенным содержанием урана. Среди осадочных образований таковыми являются углеродистые, кремнистые и глинистые сланцы и фосфатоносные карбонатные породы (сорнинские отложения, вмещающие крупные гидротермально-осадочные месторождения), в которых содержание урана в отдельных горизонтах колеблется от 4 до 200 г/т.

Повышенная радиоактивность, по-видимому, обуславливает и максимальные значения концентрации ион-радикала БОз" для гвдротермально-осадочных баритов этого региона, поскольку естественная радиация является одной из главных причин возникновения в кристаллической структуре барита различных парамагнитных центров, и в частности, 803".

Таблица 5

Тнпоморфные признаки баритов

Генети ческий тип мсстор ождени й Регион Месторождение Характеристика барита Мт-Мах Сх + 8-,

Ва/Бг а-акт. 10"4 экв.И БОз'п-Ю14 сп/мг

1 2 3 5 6 4

Гидротермальный Кузнецкий Алатау: Немир, Улухерет, Казановское, Чапсордакское, Таптан-Туразы, Верхнеербинское Белый до розового средне- крупнозернистый, метакоялоидный 10,5-40,89 0,15-0,5 -0-0,23

Урал: Мусогатка, Николаевское, Айдырлинское, Екатерининское, Эбитинское, Кусьи некое Белый, розовый, средне-крупнозернистый 29,1-66,54 -0-0,7 3,5-4,4

Казахстан Каратау: Хатын- Белый крупно-гигантозернистый 33,0-48,53 0,5 1,98-3,28

Камал

Б.Кавказ: Чорлское, Човдарское Белый, розовый, средне-кругл юзе рнистый 29,24-69,14 0,2-0,5 0,42-2,15

Поимооье: Туманный перевал Белый, светло-серый, разнозернистый 38,57-46,73 н.д. Сл.-0,02

10,5—69,14 39,87 + 0,68 -0-0.7 0,27 + 0,01 -0-4,4 1,28 + 0,05

Гидротермально- • метасоматический Урал: Карское, Войшорское, Поур-Кеу, Собское Светло-серый до белого, мелкозернистый 72,2-153,94 0,4 9,1-24,2

Казахстан Каратау: Аисай с!о! горизонт, Кенколь, Акшешек Белый, разнозернистый 32,99-128,89 0,95-1,1 1,6-8,83

Казахстан Атасуйский Серый до белого, разнозернистый, 1-ранобластичнеский 47,14-50,9 0,2-0,8 1,44-8,98

рудный район: Жайрем, Жуманай, Жалаир, Бестюбе, Кентобе, Карагайлы

32,99-153,94 74,97 + 1,7 0,2-1,1 0,78 + 0,018 1,44 — 24.2 8,48 + 0,62

:= А X V © и ' в к «в с. О а 3 и- Кузнецкий Алатау: Серый, темно-серый до черного тонко-мелкозернистый, разнозернистый в виде кристаллов и их сростков в кремнисто-глинистых и глинисто-карбонатных породах 132,4-895 2,2-9,9 82,3-254

Толчсинское, Кутень-Булукскос, Колбалыкское, Юбилейное

Урал: Хойлинское, Пальникское, Акъю лове кое Серый, темно-серый до черного тон ко-мел козернисты й, разнозернистый, радиально-лучистый, в виде кристаллов и их сростков в черных кремнистых породах 147,1-837,1 0,8-4,4 20-73,6

Казахстан Прибалхашье: Серый, темно-серый до черного пластовый и конкреционный, в виде сростков в красных кремнях 242,8-415 М-6,0 19,2-3931

Чиганакское

Казахстан Каратау: Серый, тонко-, мелкозернистый пластовый 107,89-141,6 1,0-3,2 13,5-20,4

Ансанское 11 ленточный горизонт

107.89-895 365,62 + 5,6 1.0-9.9 3,61 + 0,04 13.5-254 92,08+ 1,61

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые выполнена сравнительная оценка информативности типоморфных признаков барита для определения генезиса оруденения. По степени информативности выделены признаки:

- малоинформативные (текстуры и структуры баритовых руд, морфология кристаллов, твердость, изотопный состав серы, ГЖВ);

- высокоинформативные (барий-стронциевый модуль, радиоактивность и концентрация ион-радикала 803").

Отдельную группу составляют такие признаки как: наличие и концентрации в барите РЗЭ, люминесцентные свойства, параметры элементарной ячейки. Объем имеющихся исследований по ним в настоящее время недостаточен, чтобы объективно определить степень их информативности.

Рассчитаны количественные параметры (диапазон значений) признаков высокой степени информативности. Баритам гидротермально-осадочного генезиса присущи высокие значения этих признаков, гидротермальным - низкие. Числовые характеристики для гидротермально-метасоматических баритов зависят от степени преобразования первичного материала (субстрата).

Установлено, что для каждой провинции диапазон значений этих признаков различен, что предопределено особенностями геологического строения регионов.

Предлагается высокоинформативные признаки (барий-стронциевый модуль, радиоактивность и концентрация ион-радикала БОз") использовать в качестве минералогических поисковых критериев. Особенно они могут быть полезны для определения ожидаемого типа баритового оруденения при картировании «закрытых» или «полузакрытых» территорий, когда барит наблюдается лишь в элювиально-делювиальных развалах, аллювии или в карстовых образованиях.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Атлас руд баритовых месторождений / Г.Г. Ахманов, Н.Г.Васильев, Т.А. Булаткина, ИЛ.Егорова. - Казань : Изд-во Казан, ун-та, 2000. - 140 с.

2. Ахманов Г.Г., Егорова И.П. Информативность типоморфных свойств барита при определении генезиса оруденения // Материалы научно-практической

конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых - состояние и перспективы». - М., 2011.-С.16-17.

3. Бариты Кузнецкого Алатау / H.H. Ведерников, Г.Г. Ахманов, А.Г. Арчинеков, Т.А. Булаткина, И.П. Егорова, P.A. Басыров // Геол., методы поисков, развед. и оценки м-ний неметалл, полезн. ископаемых: Обзор / ВИЭМС МГП «Геоинформмарк». - М., 1990. - 50 с.

4. Геолого-поисковые модели и прогноз новых сырьевых баз барита / Г.Г. Ахманов, И.П. Егорова, Т.А. Булаткина, Н.Г. Васильев // Разведка и охрана недр. -2009. - № 10. - С.8-12 (журнал ВАК).

5. Егорова И.П., Ахманов Г.Г., Булаткина Т.А. Типоморфные особенности барита // Отечественная геология. - 2010. - № 2. - С.3-8 (журнал ВАК).

6. Егорова И.П., Ахманов Г.Г., Булаткина Т.А. Типоморфные особенности барита // Материалы X Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». -М., 2011.-С.112.

7. Исследование баритовых руд комплексом физико-химических методов (методические рекомендации) / Т.З. Лыгина, Г.Г. Ахманов, В.В. Власов, Н.Г, Васильев, И.П. Егорова [и др.]. - Казань, 2004. - 79 с.

8. Новый тип месторождений барита Хакасии / Г.Г. Ахманов, Н.Г. Васильев, И.П. Егорова, Ф.Н. Ходаковский, Е.С. Единцев. // Отечестве1шая геология. - 2007. -№3. - С. 65-70 (журнал ВАК).

9. Структурные особенности барита как индикатор процесса формирования различных генетических типов баритовых месторождений / И.П. Егорова, Н.И. Наумкина, Г.Г. Ахманов, В.В. Власов // Материалы XI Съезда Российского минералогического общества «Современная минералогия: от теории к практике». -СПб., 2010. -С.181-183.

Приложение 1

Характеристика баритовых месторождений

Генетический тип Вмещающие породы Форма и размеры рудных тел Характерные парагенетические ассоциации минералов (парагенезисы) Примеры месторождений

Гидротермальный Грашггоиды, кислые эффузивы и их туфы и туфобрекчии; Порфировые андезиты с линзами туфов и порфировые долериты, порфировые трахиты и их туфы; Андезиты, андезибазальты и их туфы; Туфобрекчии и туфы порфировых андезитов, кварцево-аркозовые песчаники, порфировые андезиты; Известняки Жильные тела, зоны брекчирования, рудные столбы. Размеры по простиранию -десятки, сотни метров, по падению до 50 - 100 м, мощность - десятки см, первые м, в раздувах до 15 м Кварц-баритовая, кварц-кальцит-баритовая, барит-кальцитовая, баритовая мономинеральная, баритовая сульфидсодержащая (сфалерит, галенит, халькопирит), барит-кварцевая Кузнецкий Алатау: Немир, Улухерет, Верхнеербинское, Чапсордакское, Топтан-Туразы, Казановское; Южный Урал: Мусогатка, Николаевское, Эбитинское, Екатерининское, Кусинское; Приморье: Туманный Перевал; Кавказ: Чордское, Човдарское; Южный Казахстан: Хатын-Камальское; Рудные горы Германии: Бруддебра; Вьетнам: Баритовое

Гидротермалъно-метасоматический Известняки, доломиты и их переходные разности; Углисто-глинисто-кремнисто-к&рбокатные породы Линзо- и пластообразные тела, реже — столбообразные тела и зоны прожилкования. Размеры: по простиранию до 1600 м, по падению до 800 м, мощность от 2-3 до 100 м. Кальцит-баритовая, кварц-кальцит-баритовая, кварц-кальцит-целестин-баритовая, кварц-баритовая, баритовая сульфидсодержащая (сфалерит, галенит, халькопирит), барит-гематитовая, кварц-доломит-кальцит-баритовая Пай-Хой: Карское; Полярный Урал: Войшорское, Поур-Кеу; Южный Казахстан: Северный Кенколь, Акшешек; Центральный Казахстан: Жайремское, Бестюбе, Ушкатын, Жуманай, Жал аир, Карагайлы

Гидротермально-осадочный Глинистые, глинисто-кремнистые слабо углеродистые сланцы, кремнистые мергели; Углеродсодержащие кремнисто-глинистые сланцы; Яшмы, яшмокварциты, кремнистые сланцы; Доломиты, известняки Согласные пластовые и линзовидные залежи Размеры: по простиранию до 2 км, по падению до 500 м, средняя мощность 3 -15 м Кварц-баритовая, кальцит-баритовая, кальцит-доломит-баритовая, доломит-кальцит-баритовая, кварц-кальцит-баритовая, кварц-пирослюдисто-баритовая, доломит-кварц-гидрослюдисто-баритовая, кальцит-доломит-баритовая сульфидсодержащая (пирит), халцедон-кварц-баритовая, халцедон-кварц-серицит-баритсвая Кузнецкий Алатау: Толчеинское, Кугень-Булукское, Колбапыкское, Юбилейное, Тырдяновское; Урал: Хойлинское, Пальникское, Акъюловское; Южный Казахстан: Чиганакское, Карагуз, Ансайское (II ленточный горизонт)

Приложение 2

Типовые месторождения барита

Месторождение Генезис Вмещающие породы Форма и размер рудных тел Минеральный состав руд Текстура руд Структура руд

Немир Гидротермальный Андезиты, порфировые андезиты, риолиты, риолитовые порфиры и их пирокластические разности (большесырская свита нижнего девона) Рудная зона шириной около 40 м при общей мощности 30 м насыщена беспорядочно ориентированными прожилками барита мощностью до 4 см Главные: барит. кварц Второстепенные: кальцит, халцедон, серицит, полевые шпаты, гематит, минералы группы лимонита, целестин, малахит Штокверковая, брекчиевая, брекчиевидная, массивная Разнозернистая, участками ориентированнозернистая

Северный Кенколь Гидротермально-метасоматичекий Пелитоморфные известняки, доломитистые известняки и известковистые доломиты и их брекчии, доломиты, мергелистые доломиты (доломитовый горизонт фаменского яруса верхнего девона) Пластовые и линзовидные субсогласно залегающие тела мощностью 0,4-0,8 м при протяженности до 300 м и более Главные: барит, кальцит Второстепенные: кварц, халцедон, пирит, псиломелан, минералы группы лимонита Линзовидно- полосчатая, унаследованная полосчатая, брекчиевая, брекчиевидная, прожилкообразная Тонко-, мелкозернистая, участками ориентированнозернистая, гранобластическая, коррозионная

Чиганакское Гидротермально-осадочный Яшмокварциты, кремнисто-глинистые сланцы (бурубайтальская свита кембрия-нижнего ордовика) Согласно залегающее пластовое тело протяженностью до 2000 м, разбитое на три залежи. Длина залежей от 350 до 820 м, мощность от 2,3 до 25 м. Главные: барит, кварц Второстепенные: халцедон, кальцит, пирит, гематит, минералы группы лимонита, псиломелан, хлорит, каолинит, монтморилонит, серицит Массивная, полосчатая (грубополосчатая, тонкополосчатая, микрополосчатая), конкреционная, брекчиевая, прожилковая Разнозернистая, гипидиоморфнозернистая, радиально-лучистая, сферолитовая, коррозионная

Подписано в печать 20.07.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 1,75. Тираж 100 экз. Заказ 07-11/12-2

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ

420108, г.Казань, ул. Портовая, 25а. Тел./факс: (843) 231-05-46,231-05-61

E-mail: citlogos@mail.ni www.logos-press.ru

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Егорова, Ирина Петровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Природные свойства и направления промышленного использования барита.

ГЛАВА 2 Типоморфные свойства барита, методы изучения.

ГЛАВА 3 Генетические типы баритовых месторождений.

ГЛАВА 4 Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения.

4.1. Внешние признаки.

4.1.1. Текстуры и структуры.

4.1.2. Морфология кристаллов.

4.1.3. Окраска.

4.1.4. Твердость.

4.2 Особенности химического состава.

4.2.1. Барий-стронциевый модуль.

4.2.2. Редкоземельные элементы.

4.2.3. Радиоактивность.

4.2.4. Газово-жидкие включения.

4.2.5. Изотопный состав серы.

4.2.6. Люминесцентные свойства.

4.3. Особенности кристаллической структуры.

4.3.1.Парамагнитные центры.

4.3.2. Параметры элементарной ячейки.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения"

Актуальность работы

Барит входит в перечень остродефицитных полезных ископаемых, которые используются8, широким кругом отраслей промышленности. В силу чегоработыпо поиску и оценке* баритовых месторождений и исследования в области познания^ генезиса* барита; которым- в значительной* мере определяется выбор методики' проведения геологоразведочных работ, всегда актуальны.-Частью работ по определению генезиса полезного ископаемого, в том- числе и барита, является изучение его типоморфных свойств (или особенностей), чему и посвящены исследования автора.

Условия, в которых протекают процессы, минералообразования; отражаются: в особенностях состава индивида, продуктов его изменений, микровключений, а также морфологии, кристаллического строения, физических свойств и др., которые принято называть типоморфными.

Типоморфные свойства наиболее отчетливо выражены у так называемых «сквозных» минералов, сохраняющих стабильность, в весьма-широком диапазоне физико-химических условий, а потому проявляющихся.в самых различных генетических типах месторождений. К числу таких минералов, относится барит, вариации типоморфных особенностей которого являются важнейшими, индикаторами условий формирования, не только баритовых, но и многих комплексных месторождений.

Изучением разных типоморфных свойств барита занимались: С.И. Изюмский и др. (1967), B.C. Андреенко и др. (1972), А.И. Бахтин и др. (1973), P.A. Хасанов и др. (1974, 1980, 1981), Н.И. Замятин (1974), В.Г. Кривовичев и др. (1975, 1979), С.Н. Петрова (1977, 1978, 1979, 1980), Г.Г. Ахманов и др. (1977, 1978, 1985, 1986, 1988, 1990), В.И. Виноградов и др. (1978), Н.П. Юшкин и др. (1978, 2002), Т.И. Таранина и др. (1979, 1980, 1981, 1982, 1983), А.И. Гомелаури и др. (1980), Н.Е. Учамейшвили и др. (1980, 1986), JI.H. Гриненко и др. (1981), С.Д. Малинин и др. (1983), Н.В. Грановская (1984), Г.Н. Астахов и др. (1985), В.И. Силаев и др. (1985, 1986); Б.О. Еоробецадр:■.01985; 1986), НЖ Любченко и др. (1986), В.С. Знаменский ш др. (1986), Е.Н.Шляпкина и др. (1986);ВЖКулиничдадр: (1986, 1990); АЖ Твалчеридзе и^др. (1990)1 № другие. Авторами;, как правило, различными методами, изучались, баритовые, руды отдельных месторождений и в разных регионах. Полученные при этом сведения зачастую несопоставимы, нередко носят противоречивый характер, в силу чего, использование типоморфных. особенностей барита до сих пор не находит должного применения в геологической практике.

В настоящее время отсутствует обобщающая работа, которая раскрывала бы значимость отдельных типоморфных признаков барита и возможности: использования их в прикладных целях.

Работы по изучению типоморфных признаков^барита могут значительно * повысить информативность генетических исследований и способствовать решению практических геологических задач.

Цель работы

Определить типоморфные признаки барита; которые, наиболее эффек тивны при установлении генезиса баритового оруденения: .

Задачтработьр

1. Провести анализ результатов изучения типоморфных'свойств барита.

2. Выявить степень информативности использования различных типоморфных признаков для;определения генезиса барита.

3. Определить типоморфные признаки, которые с. наибольшей эффективностью могут быть использованы для выяснения генетической принадлежности баритового оруденения.

Фактический материал

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте геологии нерудных полезных ископаемых (ФГУ11 «ЦНИИгеолнеруд») в рамках проводимых институтом исследований по изучению баритоносности территории бывшего СССР и России.

Объектами диссертационного. исследования являлись баритовые руды месторождений* трех промышленно значимых генетических типов: гидротермально-осадочного, гидротермального (жильного) и« гидротермально-метасоматического (Схема» расположения? изученных объетов).

Первый тип представлен« рудами месторождений"! Кузнецкого Алатау, Полярного и Южного Урала, Каратау, Прибалхашья; второй - рудами месторождений Кузнецкого Алатау, Южного Урала, Приморья, Кавказа, Каратау, Рудных гор Германии и Вьетнама; третий - рудами'месторождений-Пай-Хоя, Полярного Урала, Каратау, Центрального Казахстана (Табл.).

В процессе исследований изучено более тысячи штуфов и-шлифов; в работе использованы данные химических (89'проб),* радиометрических (103 пробы), изотопных (35 проб), рентгенографических (3 пробы), термобарометрических (40 образцов) анализов и электронного парамагнитного > резонанса, (107 проб), а также результаты изучения типоморфных свойств барита, опубликованные в печати. Методика исследований

Для определения вещественного-состава баритовых руд автором» были* проведены» макро- и микроскопические исследования. Изучено более тысячи образцов и шлифов. Из отобранных и изученных образцов руд выделялись мономинеральные фракции барита. Монофракции получены либо методом отбора под бинокуляром (при близком составе к мономинеральному) или в лаборатории минералого-петрографических и физико-механических исследований: обработка в 5-10% соляной кислоте в течение суток, разделение минералов в тяжелых жидкостях, использование магнитной и электромагнитной сепарации с последующей проверкой чистоты монофракций барита под бинокуляром. ф

Схема расположения изученных месторождений м-б 1: 10 000000

2011

Генетические типы месторождений: Гидротермально-осадочный (1-Тол чей некое, 2-Кутень-Булукское,3-Колбалыкское, 4-Юбилейное,5- Тырдяновское, 13-Хойлинское, 14-Пальникское, 17-Акьюловское, 25-Чиганакское, 26-Ансайское, 27 - Карагуз.

АГидротермально-метасоматический (12-Карское, 15-Войшорское, 16-Поур-Кеу, 28-Сев.Кенколь, 29-Акшешек, 30-Жай ремское, 31-Бестюбе, 32-Ушкатын, 33-Жу.манай, 34-Жаланр, 35- Карагайлы. Гидротермальный (6-Немир, 7-Улухерет, 8-Верхнеербинское,9~Чапсордакское, 10- Топтан-Тура?ы,11-Казановское, 18- Мусогатка, 19-Николаевское, 20-Эбитинское, 21-Екатерининское, 22-Кужинекое, 23-Бакальское, 24-Кусинское, 36-Хатын-Камальское, 37-Туманный перевал, 38- Чордское, 39- Човдарское.

Регион* исследования Месторождение Генетический тип

Кузнецкий Алатау: Толчеинское; Кутень-Булукское, Колбалыкское, Юбилейное, Тырдяновское Гидротермально-осадочный

Немир, Улухерет, Верхнеербинское, Чапсордакское, Топтан-Туразы, Казановское Гидротермальный).

Пай-Хой1 Карское Гидротермально-метасоматичекий

Полярный Урал Хойлинское, Пальникское, Гидротермально-осадочный

Войшрское, Поур-кеу Гидротермально-метасоматичекий •

Южный Урал Акъюловское Гидротермально-осадочный

Мусогатка, Николаевское, Эбитинское, Екатерининское, Кужинское, Бакальское, Кусинское * Гидротермальный

Приморье Туманный Перевал Гидротермальный

Южный Казахстан, в т.ч.:

Прибалхашье Чиганакское Гидротермально-осадочный

Каратау Ансайское (II ленточный горизонт), Карагуз Гидротермально-осадочный

Северный Кенколь, Акшешек Гидротермально-метасоматичекий,

Хатын-Камальское Гидротермальный^

Центральный* Казахстан Центрально-казахстанский мелкосопочник Жайремское, Бестюбе, Ушкатын, Жуманай, Жалаир, Карагайлы Гидротермально-метасоматичекий

Кавказ Чордское, Човдарское Гидротермальный

Германия Рудные горы Брунндебра Гидротермальный

Вьетнам Баритовое Гидротермальный

Итого 41 месторождение, в т.ч. 11 — гидротермально-осадочные, 19 — гидротермальные, 1Г — гидротермально-метасоматические Регион - определённая территория, обладающая: целостностью и взаимосвязью её составных элементов: (Большой энциклопедический: словарь, 2010), в-нашем случае под регионом исследований; понимается, баритоносная провинция, объединяющая баритовые месторождения одного или разных генетических типов. •

Всего,- выделено 359' монофракций барита различного генезиса: гидротермально-осадочного (211); гидротермального (88) и гидротермально-метасоматического (60). Выделенные мономинеральные . фракции, исследовались физическими и химическими методами.

Основной объем? аналитических» исследований* выполнеш в! «ЦНИИгеолнеруд», в лабораториях физико-химических методов; анализа и пробоподготовки< (ЛФХМАиП), фазового минералогического анализа? и радиационной оценки (ЛФМАпРО) в соответствии с нормативно-методическими документами- НСАМ и; . НЕОММИ. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

- макро- и микроскопическое изучение для установления минерального состава и текстурно-структурных особенностей баритовых руд — более-тысячи образцов изучено непосредственно автором;

- химический анализ для определения компонентов (фо тометрический метод, метод атомной абсорбции; метод атом ной . эмиссии с индуктивно-связанной^ плазмой (АЭСтИСГТ); метод ШР спектрометрия);: -^адг/ол^е/ирмческ-ш/йяаяшдляопределениярадиоактивности;

- метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для определения!; наличия и концентрации парамагнитных центров;

- рентгенографический анализ для определения параметров, элементарной ячейки;

- метод термоаккустической декрепитации для оценки температур образования баритов.

Часть исследований была выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья (ФГУП «ВИМС») и

Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья (КАЗИМС).

В ВИМСе были проведены микроскопичесике и термометрические исследования газово-жидких включений в 15 образцах. Изучение жидкой фазы проводилось с помощью тройной водной^ вытяжки, газовой фазы — газохроматографическим методом.

В Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья (КАЗИМС) определялся, изотопный состав серы- (35 образцов), а также температуры газово-жидких включений методами* гомогенизации и декрепитации (акустический анализ) в 9 образцах.

Научная новизна работы

2. По степени информативности'выделены тритруппы признаков:

- признаки, характеризующиеся конвергентностью (одни и те же характеристики - значения наблюдаются в баритах, образование которых происходило в различных условиях), в силу чего получаемая при их изучении информация не позволяет сделать однозначный вывод о генезисе: текстуры и структуры баритовых руд, морфология кристаллов, твердость, изотопный состав серы, ГЖВ;

- признаки высокой степент информативности, дающие однозначную и достоверную информацию об условиях' образования барита: барий-стронциевый, модуль (Ва/8г), радиоактивность и концентрация ион-радикала 803".

3. Определены« количественные параметры (диапазон значений) типоморфных признаков высокой! степени информативности для- баритов разного» генезиса: 1) гидротермального: Ва / Бг модуль — от 10,5 до 69,14; радиоактивность (а-акт. п • 10"4% вэкв. Ц) - от О до 0,7; концентрация-ион-радикала БОз" (п • 1014 сп/мг) - от следов до 6,84; Т)гидротермалъно-метасоматического: Ва / 8г модуль — от 32,99 до 153,94; радиоактивность (а-акт. п • 10~4% в экв. и) - от 0,2 до 1,1; концентрация ион-радикала 803~ (п • 1014 сп/мг) — от 1,44 до 24,2;'3)^гидротермально-осадочного'. Ва / Бг модуль — от 107,89 і до 895; радиоактивность (а-акт. п • 10"4% в экв. Ц) от 1,0 до 9;9; концентрация ион-радикала 803~ (п • 1014 сп/мг) от 13,5 до 254'.

4. Показано,1 что для разных регионов, характерен свой диапазон значений этих признаков, что определяется? особенностями геологического развития регионов и проходивших в них процессов» баритообразования.

5. Установлена1 закономерность: количественные параметры признаков высокой степени информативности возрастают в ряду: гидротермальные — гидротермально-метасоматические — гидротермально-осадочные.

6. Эта закономерность характерна для. всех изученных провинций, несмотря на наблюдаемые различия числовых значений типоморфных признаков в конкретных регионах.

Практическая значимость

1. Определены типоморфные признаки барита, которые наиболее эффективны для установления генетической принадлежности изучаемого объекта. Они будут полезны на ранних стадиях геологоразведочных работ при геологической съемке, особенно при картировании «закрытых»-территорий; когда, барит наблюдается лишь в элювиально-делювиальных развалах или аллювии и для выявления источника, барита: при- изучении месторождений карстового типа; .

2. Выявленные признаки- были? использованы; в процессе: проведения научно-исследовательских работ при? изучению баритоносности Каратау, Прибалхашья, Приморья; Кузнецкого Алатау, а также позволили*/ сделать? заключение о генетической принадлежности; отдельных, баритовых объектов Германии и Вьетнама.

3. Результаты проведенных исследований вошли в качестве отдельных глав; посвященных генезису,, в производственные (ПГО «Южказгеология», ОАО «Минусинская. ГРЭ») и научно-исследовательские отчеты;, выполненные ЦНИИгеолнеруд. .

Основные защищаемые положения?

1. Типоморфные признаки барита* по степени* информативности- для определения генезиса баритового оруденения подразделяются на три группы:

- малоинформативные: текстуры и структуры баритовых руд, морфология кристаллов; твердость, изотопный состав серы, ГЖВ; характеризуются конвергентностью (одни; и те. же? характеристики - значения- наблюдаются; в баритах разных генетических типов); и не позволяют сделать однозначный; вывод о генезисе; •»

- признаки: наличие и концентрации; в барите. РЗЭ^ его люминесцентные свойства и параметры элементарной ячейки; объем данных о результатах их изучения недостаточен, чтобы на настоящем этапе исследований объективно определить степень их информативности;

- высокоинформативные: барий-стронциевый модуль, радиоактивность (суммарная активность) и концентрация* ион-радикала 80з"; дающие достоверную информацию об условиях образования барита.

2. Определены количественные параметры (диапазон значений) типоморфных признаков высокой степени информативности:: Ва/8г модуля,

11 радиоактивности, концентрации ион-радикала ЭОз" для баритов* трех промышленно значимых генетических типов месторождений.

3. Количественные параметры типоморфных признаков высокой степени информативности: Ва/Бг модуля, радиоактивности, концентрации ион-радикала БОз" для баритов одного генезиса различны для разных провинций, в чем проявляется индивидуальность геологического развития регионов«, и проходивших в них процессов рудообразования, но они подчиняются общей закономерности - возрастанию в ряду: гидротермальные — гидротермально-метасоматические - гидротермально-осадочные бариты.

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертационной работы были доложены на научной конференции ЦНИИгеолнеруд в г. Казани (1990 г.), XI' съезде РМ0 «Современная минералогия: от теории к практике» (Санкт-Петербург, 2010 г.), X Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле» (Москва:, 2011), научно-практической конференции «Научно-методические основы прогноза, поисков и оценки месторождений твердых полезных ископаемых — состояние и перспективы» (Москва, 2011), а также опубликованы в главах трех- монографий; научных статьях (3); тезисах (3) и научных отчетах (7).

Структура >т объем* работы. Диссертация состоит из Введения; 4 глав и Заключения. Она1 содержит 125 страниц текста, 50 рисунков и 17 таблиц. Список литературы, включает 119 наименований. Во введении обоснована актуальность работы, обозначены цели, задачи, показана научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, сформулированы защищаемые положения. Первая глава посвящена общим сведениям о минерале барите: химическом составе; кристаллографической характеристике, физическим, химическим, оптическим свойствам; показаны направления его промышленного использования. Во второй главе рассмотрены типоморфные особенности барита и методы их изучения. В третьей главе кратко охарактеризованы промышленно значимые

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Егорова, Ирина Петровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• 1. Определена] возможность; использования типоморфных признаков и оценена:степень их информативности для определения*; генетического типа баритового оруденения. ." .

2. По степени информативности; выделены» три группы признаков барита: / .

1) в первой группе представлены признаки информативность которых в силу их; конвергентности недостаточна» для; однозначного» ответа: текстуры и структуры« баритовых: руд, морфология , кристаллов, твердость,, изотопный состав серы, ЮКВ:

2) ко второй, группе отнесены признаки, объем' имеющихся; исследований, по которым в: настоящее время недостаточен, чтобы объективно определить степень их информативности:; наличие и концентрации в барите: РЗЭ, его: люминесцентные свойства и параметры: элементарной ячейки; •

3) в третью группу включены признаки: высокой степени информативности: барий-стронциевый модуль, радиоактивность и концентрация« ион-радикала 803", дающие однозначную и достоверную информацию об условиях образования барита.

3. Определены количественные параметры типоморфных признаков высокой» степени информативности: Баритам гидротермально-осадочного генезиса присущи высокие значения; барий-стронциевого модуля? (Ва/Бг), радиоактивности, концентрации ион-радикала 803"; гидротермальным баритам, напротив, низкие значения. Числовые характеристики; для гидротермально-метасоматических баритов зависят от степени преобразования первичного материала (субстрата).

4. Установлено, что для каждого региона характерен свой диапазон значений этих признаков, что обусловлено различиями геологического; строения, и особенностями баритообразования в конкретных регионах.

Несмотря на вариации числовых значений этих признаков, для всех регионов характерна закономерность - увеличение значений этих признаков от гидротермальных к гидротермально-осадочным.

5. Типоморфные признаки: барий-стронциевый модуль, радиоактивность и концентрация ион-радикала БОз" могут быть с успехом использованы в качестве поисковых признаков на начальных стадиях геологоразведочных работ (региональное геологическое изучение недр и прогнозирование полезных ископаемых), и особенно при картировании «закрытых» или «полузакрытых» территорий, для определения ожидаемого типа баритового оруденения, когда барит наблюдается лишь в элювиально-делювиальных развалах, аллювии или в карстовых образованиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Егорова, Ирина Петровна, Казань

1. Андреенко B.C., Ключарова С.М. Люминесценция баритов месторождения Бестюбе (Центральный Казахстан) // Вест. Моск. ун-та. Сер. IV, Геология. 1972. №2. - С.85-89.

2. Арчинеков А.Г. Толчеинское месторождение барита и баритоносность Батеневского кряжа в Кузнецком Алатау // Барит. М.: Наука, 1986t - С. 224 -231.

3. Атлас конкреций. Л. : Недра, 1988. —323с.

4. Атлас руд баритовых месторождений / Г.Г. Ахманов, Н.Г. Васильев; Т.А. Булаткина, И.П. Егорова. Казань : Изд-во Казан. Ун-та, 2000. - 140 е.,

5. Ахманов Г.Г. Барит // Неметаллические полезные ископаемые СССР! Справочное пособие / Под ред. В.П. Петрова. М.: Недра, 1984. - С.312-325.

6. Ахманов Г.Г. Барит // Прогнозирование и поискш месторождений горно-технического сырья / Под ред. Е.М.Аксенова, Н.Н.Ведерникова и др. -М. : Недра, 1991. С. 30 - 44.

7. Ахманов Г.Г. Барит // Фанерозойские осадочные палеобассейны России: проблемы эволюции и минерагения неметаллов / У.Г. Дистанов, Е.М. Аксенов, H.H. Ведераников и др. — М. : ЗАО «Геоинформмарк», 2000. -С.262-277.

8. Ахманов Г.Г., Васильев Н.Г. Минеральное сырье. Барит: Справочник. -М. : АОЗТ, «Геоинформмарк», 1997.

9. Ахманов Г.Г., Петрова С.Н. О температурах образования баритов некоторых Уральских месторождений // Промышленность горнохимического сырья. НИИТЭХИМ. Вып.2. 1978.

10. Бартошинский В.З. Барит минеральных комплексов Украины // Барит. М. : Наука, 1986. - С. 80-93.

11. Бахтин А.И:, Хасанов PIA., Винокуров В.М. ЭПР и оптические спектры поглощения некоторых дефектных центров в баритах и целестинах // Состав, структура и свойства минералов. Казань: Изд-во КРУ, 1973. - С.84-90.

12. Бахтин А.И. Статистические методы в геологии Казань, 1971.- 127 с.

13. Беликова Г.И., Алибаева Г.С., Филиппов В.А., Хайретдинова И.А. Физико-химические условия образования баритов в Башкирии // Термобарогеохимия земной коры и рудообразование. — Mi

14. Бершов И.Л., Самойлович М.И., Таращан А.Н., Мартиросян В:0., Неорганические радикалы в» природном сульфате бария, // Изв: ВН СССР. Неорг. Матер. 1969.-- Т. 5; № 6.

15. Бетехтин А.Г. Классификация структур и текстур руд // Изв: АН СССР. Сер. геологическая. 1937. - №1. - С.49 - 75.

16. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: Изд-во «КДУ», 2008. - 736 с.

17. Богданов Ю.В., Голубчина-М.Н. Об изотопном составе серы сульфидов и сульфатов Миргалимсайского свинцово-цинкового месторождения, // Геология рудных месторождений. — 1971. 13 № 3. - С.63-67.

18. Виноградов1 В.И. Роль осадочного цикла в геохимии! изотопов серы. -М. : Наука, 1980: С. 4, 92-98, 73-75.

19. Виноградов В.И., Хераскова- Т.Н.г, Петрова С.Н. О генезисе стратиформных месторождений барита в кремнистых формациях Казахстана' // Литология и полезные ископаемые. 1978. - С.112-124.

20. Геология и металлогения Сарытумской зоны / Казанин Ю.Н., Каюпов А.К., Митряева Н.М. и др. Алма-Ата : Наука. - 1976. — 159с.

21. Гинзбург А.И. Задачи минералогических исследований и тенденции их развития // Методы минералогических исследований: Справочник / Под ред. А.И. Гинзбурга. М. : Недра, 1985. - С.4-15.

22. Гинзбург А.И., Кузьмин В.И., Сидоренко Г.А. Минералогические исследования в практике геологоразведочных работ. М. : Недра, 1981. -С.49-104.

23. Гомелаури А.И., Амбокадзе А.Н. Температурные условия» образования баритовых месторождений Кавказа // Сообщения Академии« Наук ГССР. -1980: 100.; № 2: - С.353-356.

24. Горобец В.С. Тйпоморфные люминесцентные свойства1: минералов? // Типоморфизм минералов и минеральных? ассоциаций. М. : Наука, 1986. -с.50-58. .;, . ■■•- \ ; . . ' • , ■

25. Горобец Б.С., Гафт МЛ. Люминесцентная спектроскопия? // Методы минералогических! исследований;.-^М!.:Недрам 1985. — С.275: '

26. Грановская; Н® Минералогия: и* термобарогеохимия Белореченского баритового месторождения (Северо-Западный Кавказ) // Зап.ВМО: - 1984. -№4: - С.459-463:

27. Грановская Н.В. Минералого-термобарогеохимические особенности, и условия формирования баритовых месторождений междуречья Белая-Лаба (Северный Кавказ) : автореферат дис. . канд. геол.-минер. наук / Н.В. Грановская ; КИМС. Тбилиси, 1984. - 22с.

28. Гревцев В.А., Ахманов Г.Г. Применение метода ЭПР для определения генезиса баритовых руд // Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Проблемы прогноза;, поисков; щ разведки месторождений неметаллических полезных ископаемых». 4:2. —К^ань, 1986. — С.36-37.

29. Григорьев Д.П. Онтогения минералов. Львов: Изд-во Львовск. ун-та, 1961. • •'■/:

30. Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов (индивиды). — М.: Наука, 1975.

31. Григоренко М.В. Белореченское месторождение барита- и баритоносность Северо-Западного Кавказа // Барит. М. : Наука, 1986. -С.116-123.

32. Гриненко Л.Н;, Артеменко В;М., Широбокова Т.И. Изотопный состав серы и кислорода руд и пород; барит-полиметаллических месторождений Саурейского рудного поля (Полярный Урал) // Геохимия. 1981. - №2.

33. Гуниава В.Д., Джанелидзе Т.В., Магалашвили . Научные основы поисков промышленных месторождений барита в Грузии // Барит. М. : Наука, 1986;- С: 132 - 139i ;

34. ГодовиковА.А. Минералогия;;-Ml: Недра;.1975; 520^с.43: Жабин А.Г.'Онтогения!минералов; Агрегаты. — М^: Наука; 1979; — 275 ■ с:.,;. '.'■'. ■.';•'■'. " . ■ ' ,44. . Исаенко М.П. Определитель текстур й структур руд. М.: Недра, 1975:. -229 с. ' / ' , ' " •

35. Егорова И.П., Ахманов Г.Г., Булаткина Т.А. Типоморфные особенности барита // Отечественная геология: 2010. - № 2. - G.3-8.

36. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые:. Учебное пособие; 2-е изд., испр. и доп. — М; : Изд-во; МГУ; ИКЦ| «Академкнига», 2007.-С. 188-210. '

37. Замятин Н.И. Закономерности* вариаций изотопного состава серы, стратиформных полиметаллических месторождений Восточного Казахстана в связи с условиями; их формирования; : автореферат дис. . канд. геол.-минер. наук. Алма-Ата, 1974.

38. Исследование баритовых руд комплексом физико-химических методов (методические рекомендации) / Т.З. Лыгина, Г.Г. Ахманов, В.В. Власов; Н.Г. Васильев, 'И.П. Егорова, JI.B; Халеп, М.А. Королев, Н.И. Наумкина, A.M.

39. Губайдуллина, Г.И. Гузиева, Ф.М. Булатов, В.А. Гревцев, Г.М. Семенова, Р.Х. Храмченкова, E.H. Шляпкина, В.Д, Щербаков. Казань, 2004. - 79 с.

40. Костов И: Минералогия. М.*: Мир, 1971'. - С.480-509.53: Кривовичев В.Г. К кристалломорфологии барита Белореченского месторождения // Зап. Всесоюз. минерал, о-ва. 1971. 4.100, вып. 4. - С. 462470.

41. Кривовичев В.Г. Физико-химические условия формирования некоторых низкотемпературных гидротермальных месторождений (на примере Белореченского месторождения) // Зап. Всесоюз. минерал, о-ва. — 1975.-№3.-С.377-388!

42. Кривовичев В.Г. Парагенезисы минералов, и анализ минеральных равновесий в баритовых и барито-полиметаллических месторождениях // мсинералы и парагенезисы минералов горных пород и руд. JI. 1979. С.45-60.

43. Кривовичев' В:Г., Галибин В .А., Старова Г.Л: Геохимия стронция в низкотемпературных гидротермальных месторождениях (на примере-Белореченского месторождения барита) // Минералогия-и геохимия. Вып. 6. — Л. 1979.

44. Кузнечевский А.Г., Сидоров В.А. Бариты Сарытумской зоны (Южный Казахстан) // Барит. М.: Наука, 1986. - С. 196 - 201.

45. Кулинич В.В. Бариты Казахстана (Геология и минералогия) : дис. . д-ра геолого-минералогических наук. Алма-Ата, 1990.

46. Кулинич В.В., Муканов K.M. Генетические типы и геохимия баритов Атасуйского рудного района (Центральный Казахстан) // Барит. М. : Наука, 1986. С.168-182.

47. Любченко Н.В., Грановская Н.В. Критерии локального прогноза баритового оруденения на Северном Кавказе // Барит. М. : Наука, 1986. -С.110-116.

48. Магриби А.А., Гаврилюк П.С. Закономерности размещения и условия формирования баритовых месторождений Азербайджана // Барит. М.' : Наука, 1986.-С. 139- 153.

49. Малинин С.Д., Урусов B.C. Изоморфизмов системе (Ва, Sr)SC>4) в связи с баритообразованием (анализ экспериментальных и теоретических данных) //Геохимия. 1983: - №9. - С. 1324U334.

50. Методические рекомендации по проведению поисков при геологосъемочных работах масштаба 1:50000 (неметаллические полезные ископаемые Выпуск XV. Барит. ) / сост. Г.Г.Ахманов: Казань, 1989. - 37с.

51. Методы минералогических исследований: Справочник / Под ред. А.И. Гинзбурга. М. : Недра, 1985. - С.4-15.

52. Митряева, Н.М. Минералогия^ баритово-цинково-свинцовых руд месторождений Атасуйского района. Алма-Ата : Наука, 1979. - С. 180-185.

53. Новый тип месторождений барита Хакасии / Г.Г. Ахманов, Н.Г. Васильев, И.П. Егорова, Ф.Н. Ходаковский, Е.С. Единцев. // Отечественная геология. 2007. - №3. - С. 65-70.

54. Петрова С.Н. Геохимические особенности бария и типы месторождений барита // Труды государственного научно-исследовательского института горнохимического сырья (ГИГХС). Вып.42. Геология месторождений и обогащение баритовых руд. М., 1977. — С. 18-27.

55. Петрова С.Н. Геолого-минералогические особенности, типы руд и условия образования баритового месторождения Чиганак (Ю.Казахстан) : автореферат дис. канд. геол.-минер. наук. — М., 1979.

56. Прогнозногпоисковые комплексы геолого-промышленных типов неметаллических* полезных ископаемых / Под ред. H.H. Ведерникова,, A.C. Филько: М: Недра; 1989: - С. 103 - 112:

57. Рожнов A.A. Баритовые руды месторождений Агасуйского района (Центральный;Казахстан):// Барит.М: : Нкука;1986: С.164т168;

58. Розанова Т.В! Барий в гидротермальных: осадках^ в зонах сирединга Мирового і океана // Барит. —М':: Наука,! 986.С.29-45':16ї. Савельев А.К. Геология:баритовых месторождений. М. :.Недра. 1978; -191 с. . ■ ; .

59. Силаев В.И., Назарова Г.С., Кузнецов Г.В., Таранина Т.И, Минералогические критерии типизации и оценки баритовой и барит-сульфидной минерализации. Сыктывкар, 1986; (Сер. науч. докл. Коми филиала АН СССР; Вып. 55).

60. Соколов A.C. , Виноградов В.И., Петрова С.Н. О генезисе баритового месторождения Чиганак, (Казахстан) по результатам изучения: изотопного, состава серы баритов // Докл. АН СССР. 1978. - Т. 241. № 3. - С.684-686.

61. Таранина- Т.И. Гидротермальный; этап? формирования! Хойлинского месторождения на Полярном- Урале // Труды Института геологии Коми?филиала^Академии наук СССР. ВытЗО! — Сыктывкар; 1979;

62. ТараниншТ.Ш МинералогиябаритаПолярногоУралаи ее значение для решения проблемы генезиса^ // Проблемы генетической информации в минералогии: Тез; Докл. Всесоюз. Минерал, семинара. Сыктывкар. 1980; -С.81-82. ' ', ' ' .

63. Таранина Т.И. Генетико-информационное значение изотопного состава серы сульфидов и сульфатов баритовых месторождений // Рудообразование на Тимане и севере Урала. Сыктывкар. 1981. - С.34-43. (Тр. Ин-та геол. Коми фил. All СССР; Вып. 34).

64. Таранина Т.И. Минералогические критерии генетическойдифференциации и промышленной оценки баритовых месторождений

65. Полярного Урала / Тр. Ин-та геологии Коми- филиала АН. СССР. Вып.З 8.

66. Сыктывкар, 1982. С. 47-51. . : .

67. Таранина Т.И: Типы; месторождений; барита и эволюция?i »• ' • *; • •баритообразовашш на Полярном^ Урале: Дис. . канд. геол.-минер, наук.1. Сыктывкар, 1982.

68. Таранина Т.И, Назарова F.C. Типоморфизм парамагнитных центров в барите // Геология и полезные ископаемые европейского Северо-Востока СССР. Сыктывкар. 1983.-С.61-63.

69. Таранина Т.И. Минеральные комплексы; баритовых месторождений Полярного Урала и Пай-Хоя // Труды Института геологии: Коми филиала Академии наук СССР. Вып.45. Сыктывкар, 1984. - С.55-59.

70. Типоморфизм минералов: Справочник / Под ред. JI.B. Чернышевой. М. : Недра, 1989.-С.З-21.

71. Типоморфизм минералов и его практическое значение / Под ред. Ф.В. Чухрова, А.И, Гинзбурга, Н;В. Петровской; Т.Н, Шадлун. М. : Недра, 1972. -С.6-16.

72. Типоморфизм минералов1 и минеральных ассоциаций^ / Под ред. Н.В. Петровской. М.: Наука, 1986. - 166 с.

73. Учамейшвили Н.Е., Малинин С.Д., Хитаров Н.И. Физико-химические' основы формирования гидротермального барита некоторых типичных ассоциаций, включающих барит // Международный геохимический конгресс. Гидротермальные процессы. М-., 1973. Т.2. С.281-291

74. Учамейшвили НЖ., Малинин С.Д., Хитаров Н.И. Геохимические данные к процессам.формирования баритовых месторождений. М. : Наука, 1980.-123 с.

75. Учамейшвили Н.Е., Малинин С.Д. Условия образования баритовых месторождений Большого Кавказа // Барит. М.: Наука, 1986. - С.22-29.

76. Условия образования, состав и структура барита в осадках речки Кипящей /B.C. Знаменский, Ю.П. Диков, М.Т. Дмитриева, Д.З. Журавлев, И.Б. Никитина, Л.П. Носик // Барит. М. : Наука, 1986. - С.45-64.

77. Харчук Л.П. Бариты Северного Кавказа // Барит. М. : Наука, 1986. -С. 104-110.

78. Хасанов P.A. Исследование структуры и свойств радиационных парамагнитных центров в некоторых сульфатах : автореферат дис. . канд. физ-мат. наук / P.A. Хасанов ; Казан, гос. ун-т. Казань, 1980. - 19с.

79. Хасанов P.A., Низамутдинов Н.М., Винокуров В.-М. Дефектные серо-кислородные, ионы радикалы в кристаллах, барита // Магнитная и оптическая спектроскопия ^минералов и горных пород. Казнь : Изд-во КГУ, 1974. - С.З-10.

80. Хитаров Д.Н. Включения минералообразующих сред и методы их исследования // Методы минералогических исследования: Справочник / Под ред. А.И. Гинзбурга. М. : Недра, 1985. - С.286-344.

81. Чухров Ф.В. К минералогии,и геохимии бария в осадочных породах в связи с изучением керченских баритов // Изв. АН СССР. Сер. Геол. — 1973. №3.-С.531-564.

82. Шахов Ф.Н. Текстуры руд. М. :Изд-во АН СССР, 1961.

83. Шехоткин В.В., Москалюк И.О. Термолюминесценция баритовых конкреций Горного Крыма // Конкреции и конкреционный анализ М. — 1977. -С,204-208.

84. Шумлянский В.А. Барит в рудных формациях Приднестровья. // Барит. М. : Наука, 1986: - С. 93 - 99.

85. Электронно-дырочные центры в баритах, как типоморфный признак минерала- / P.A. Хасанов, Г.Г. Ахманов, А.И4 Бахтин, В.М. Винокуров // Физика минералов и горных пород. — Казань : Изд-во КГУ, 1985. С.33-40.

86. Юшкин Н.П. Барит и целестин Пайхойско-Южноновоземельской провинции (месторождения, минералогия, перспективы). Сыктывкар. 1978. -48с.

87. Юшкин Н.П., Кунц А.Ф., Таранина Т.И. Бариты Уральско-Пайхойской провинции. Екатеринбург: УрО РАН. 2002. - 337с.

88. Юшкин Н.П., Скляднева В.М., Боболович Г.Н. Минералогия и генетические особенности баритовых месторождений Пай-Хоя //

89. Региональная минералогия и генезис минералов. Сыктывкар. — 1975. — С.71-88. (Тр: Ин-та геол. Коми фил. АН СССР; Вып. 21).

90. Юшко С.А. Новая? генетическая классификация структур и- текстур руд // Сов. геология. 1962. - № 2. - С.25 - 32.

91. Юшко С.А. Минералогия свинцово-цинковых стратиформных месторождений Южного Казахстана. М-. : Недра, 1969. — 152 с.

92. Dejonghe L. The sedimentaery structures of barite: examples from the Chaudfontaine ore deposit; Belgium // Sedimentology, 1990. 37. p.303-323.

93. Joldberg E.D., Somayajiby B.L., Doldway K. e.a. Diffencis between barites of marine and continental origins. Geochim. et Cosmochim. acta, 1969, vol.334, p.287-289.

94. Sakai H. Fractionation of Sulfur isotopes in nature. Geochim. et Cosmochim. acta, 1957, vol.14, N12.

95. Sherp A. Die Herkunft der Baryts in der Pyrit- Zinkblende-Baryt-Lageratätte Meggen, Neues Gahrb. Geel. und Paläontel. Monotah, 1974, N1, 38-53

96. Strubel I. Die hydrothermall Löslichkeit von Coelestin im system SrSCU-NaCl-H20. -NJb.Miner. Abh. 1966, 99-108.

97. Strübel I. Zur Kenntnis und genetischen Bedeutung des system BaS04-NaCl-H20.-NeuesJahrb.Miner. 1967,718 -P.223-233.

98. Untersuchungen am Pyrit-Sphalerit-Baryt-Lager Meggen Lenne (Deutschland) und an verschiedenen Devon-Evaropiten. et cosmochim. acta, 1963, vol.27, N5.

Информация о работе

Егорова, Ирина Петровна
кандидата геолого-минералогических наук
Казань, 2011
ВАК 25.00.05

Диссертация

Типоморфные особенности барита как индикаторы генетического типа баритового оруденения - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы