WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЫДИНСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНЫЙ САЯН) ...»

На правах рукописи

ПОДНЕБЕСНЫХ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЫДИНСКОГО

ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

(ВОСТОЧНЫЙ САЯН)

25.00.11 – геология, поиски и разведка твердых

полезных ископаемых, минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Томск – 2008

Работа выполнена в Томском государственном университете

Научный руководитель Князев Георгий Борисович кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Официальные оппоненты:

Мазуров Михаил Петрович доктор геолого-минералогических наук, профессор кандидат геолого-минералогических наук, доцент Ершов Василий Владимирович

Ведущая организация: ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», г. Новосибирск

Защита диссертации состоится «25» декабря 2008 г. в 14 00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.269.07 при Томском политехническом университете (634050, г. Томск, ул. Советская, 73)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Томского политехнического университета (634034, г. Томск, ул. Белинского, 55)



Автореферат разослан «____» __________________ 2008 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций С.И. Арбузов Введение Актуальность работы. В складчатых областях юга Западной и Центральной Сибири концентрации железистых кварцитов установлены на нескольких стратиграфических уровнях: архейском, протерозойском, рифейском, венд-нижнекембрийском и девонском. Изначально недооцененным и плохо изученным оказался рифейский уровень кремнисто-железистого оруденения, установленный и описанный впервые в составе Джебашской серии Западного Саяна. Вместе с тем общий цикл накопления кремнисто-железистых руд в позднем докембрии и последующим преобразованием их уже в фанерозое напоминает раннедокембрийский цикл, который значительно уступает ему по масштабам.

Железоносная джебашская серия и выявленная в структурах Восточного Саяна кувайская серия оказались близки по составу, внутреннему строению и наличию в них железооруденения, оцененных как непромышленные на фоне богатых скарново-рудных концентраций старых железорудных районов (Анзаский, Абаканский и Ирбинско-Краснокаменский районы). В составе и джебашской и кувайской серий пласты серицитхлорит-кварц-гематит-магнетитовых руд залегают среди хлорит-кварц-серицитовых сланцев и характеризуются в целом зеленосланцевым уровнем метаморфизма. В 50-е и 60-е годы прошлого столетия проявления кремнисто-железистых руд были вскрыты поверхностными горными выработками и лишь вначале текущего столетия на Сыдинском месторождении были проведены глубинные поиски. Сыдинское железорудное месторождение железистых кварцитов является первым, наиболее разведанным и описанным объектом рифейского возраста в Алтае-Саянской складчатой области. Месторождение осталось недоразведанным, но полученный материал позволяет на его примере рассмотреть некоторые общие вопросы накопления и преобразования кремнисто-железистых руд в рифейских отложениях АлтаеСаянской складчатой области.

Результаты поисковых и разведочных работ позволяют рассматривать железорудные месторождения типа Сыдинского как реальную сырьевую базу металлургических заводов Сибири для восполнения выбывающих из эксплуатации рудников юга Красноярского края и Горной Шории. Накопленный фактический материал требует обобщения и научного осмысления для расшифровки условий минералообразования, закономерностей пространственного распределения рудных масс на месторождении и, в связи с этим, выявления структурно-вещественных критериев перспективности неразведанных месторождений и рудопроявлений района.

Цель работы. Выявить общие закономерности распределения оруденения на Сыдинском железорудном месторождении, дать минералого-геохимическую характеристику вмещающих пород, руд и метасоматитов. Сравнить руды Сыдинского месторождения с известными докембрийскими месторождениями железистых кварцитов и смоделировать возможный механизм образования Сыдинского железорудного месторождения.

Научная новизна работы. Впервые по результатам глубинных поисков и предварительной оценки установлено строение рудовмещающих отложений и особенности пространственного распределения рудных масс на Сыдинском железорудном месторождении, дано сводное петрографическое описание и геохимическая характеристика вмещающих пород, руд и метасоматитов, уточнена последовательность их образования. Впервые предложена термодинамическая модель формирования докембрийских месторождений железистых кварцитов фации зеленых сланцев в Алтае-Саянской складчатой области, включающая в себя все этапы формирования и преобразования месторождения.

Практическая ценность работы. Полученные данные значительно расширяют и углубляют знания о строении, геохимической зональности и формировании железистых кварцитов рифейского возраста. Их можно применить к анализу геологии и оценке перспективности месторождений и рудопроявлений железистых кварцитов рифейского возраста на территории Алтае-Саянской складчатой области.

Установлены ведущие факторы, определяющие масштаб оруденения на Сыдинском месторождении, уточнены основные закономерности распределения рудных масс различных минералогических типов руд. Для Сыдинского железорудного месторождения выделены основные этапы формирования, которые отражены в термодинамической модели формирования месторождения.

Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на различных мероприятиях регионального, общероссийского и международного уровней: на VII международном научном симпозиуме имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2002); на VIII научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2002); на XIII молодежной конференции, посвященной памяти К.О. Кратца «Геология и геоэкология, исследования молодых» (Апатиты, 2002); на XI и XII международных научно-практических конференциях «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Барнаул, 2005; Тюмень, 2006). По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из которых 2 в центральной печати.





Основные защищаемые положения:

1. В рифее на территории Восточного и Западного Саяна существовал единый бассейн осадконакопления, в котором шло образование железоносных осадков кувайской и джебашской серий.

2. Для Сыдинского железорудного месторождения выделены три природных типа руд и три основных этапа минералоообразования (седиментогенеза, метаморфический и гидротермальный).

3. Железистые кварциты Сыдинского месторождения относятся к типичным железистым кварцитам, характерным для докембрийских формаций мира. Показано, что железистые кварциты Сыдинского месторождения близки железистым кварцитам Саксаганского блока Кривбасса.

4. Создана термодинамическая модель формирования Сыдинского железорудного месторождения, объединяющая особенности состава руд и механизм формирования месторождения.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, характеристики геологического строения Казыр-Кизирского синклинория и сопредельных территорий, описания особенностей состава железистых кварцитов, вмещающих пород и метасоматитов Сыдинского месторождения, исследования особенностей поведения породообразующих компонентов и элементовпримесей, описании термодинамической модели формирования Сыдинского месторождения, заключения, списка использованной литературы, включающего 140 отечественных и 3 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 44 рисунками и 21 таблицей.

Основное содержание работы

Во вводной части работы дано обоснование её постановки, приведены методы и объемы исследований, обозначена научная новизна и практическая значимость выполненных автором исследований.

В первой главе на основании данных ряда исследователей (И.К. Баженов, Л.Д. Староверов, Г.Б. Князев, В.Л. Хомичев, В.В. Хоментовский, В.М. Ярошевич, А.А. Предтеченский и др.) и личных наблюдений автора дана характеристика геологического строения кувайской серии в пределах Сыдинского выступа. Определено место в геологической истории района процессов формирования рудовмещающих отложений и развития оруденения.

Во второй главе рассмотрена геологическая позиция Сыдинского железорудного месторождения, основанная на детальном изучении вмещающих пород и руд. Дана литологопетрографическая характеристика рудовмещающих сланцев, интрузивных и измененных пород, описаны структура, текстура и общие особенности состава руд, выделены основные типы железистых кварцитов.

В третьей главе работы рассмотрен вещественногеохимический состав и выделены этапы, стадии процессов минералообразования на Сыдинском железорудном месторождении. Описаны особенности распределения основных химических элементов и элементов-примесей в породах и рудах Сыдинского месторождения, которые были сопоставлены с данными по месторождениям Стойленского участка КМА и Саксаганского блока Кривбасса. На основе этих данных показаны особенности накопления и распределения соединений железа в докембрии.

В заключительной главе приведено описание термодинамической модели формирования Сыдинского железорудного месторождения. Рассмотрены этапы хемогенно-осадочного накопления кремнисто-железистых осадков, их метаморфизма и гидротермального преобразования.

Обоснование защищаемых положений

Первое защищаемое положение: В рифее на территории Восточного и Западного Саяна существовал единый бассейн осадконакопления, в котором шло образование железоносных осадков кувайской и джебашской серий.

Сопоставляя разрезы кувайской и джебашской серий, можно однозначно говорить об их принадлежности к одним структурно-формационным этажам – рифейскому и венднижнекембийскому (рис. 1). Разрезы кувайской и джебашской серий делятся на три части: нижняя, сложена преимущественно кварц-хлорит-серицитовыми и эпидот-актинолитовыми сланцами с прослоями железистых кварцитов, средняя представлена альбит-эпидот-хлоритовыми и кварц-хлорит-серицитовыми сланцами, с вулканитами основного состава, известняками и верхняя, сложенная, в основном, хлорит-мусковит-кварцевыми сланцами, с вулканитами основного состава и известняками, в которых также отмечены железные руды.

На рисунке 1 видно, что изербельская, нижнеамыльскя и верхнеамыльская свиты джебашской серии Западного Саяна соРис. 1. Схема Джебашская серия Кувайская серия сопоставления разрезов

–  –  –

мировавшийся в рифееТаблица 1. Химический состав венде, где железоорудеметаморфических сланцев джебашнение соответствует ской и кувайской серии двум стратиграфическим Джебашская серия Кувайская серия уров-ням: рифейскому и среднее стандарт среднее стандарт венд-нижнекембрийскому.

SiO2 48,63 2,12 49,73 2,53 Эти отложения являются TiO2 1,99 0,71 1,60 0,66 основанием для формироAl2O3 15,04 1,24 12,13 1,43 вания на территории Fe2O3 4,52 1,24 5,09 1,52 FeO Восточного и Западного 7,02 1,42 7,63 2,38 MnO 0,17 0,05 0,42 0,27 Саяна кембрийской MgO 6,03 0,94 3,75 0,64 складчатой системы.

CaO 10,33 2,02 12,92 2,08 По химическому состаNa2O 2,74 0,66 2,70 0,85 ву рудовмещающих сланK 2O 0,67 0,69 0,68 0,77 цев породы джебашской и P 2O 5 0,17 0,04 0,64 0,70 кувайской серий также Примечание: Среднее для пород джебаш- довольно близки (таблица ской серии рассчитывалось по данным КуНебольшие отличия меева С.С., Кулакова К.К. и др. (1970), наблюдаются только в соЧудина А.В., Вареника В.Г., Габеева держаниях MnO и P2O5.

В.А. и др. (1976), Попова В.А., Митуса А.И. и др. (1999). Среднее для пород Преобладание оксидов кувайской серии рассчитывались по химимарганца фосфора в сланческим анализам, выполненным в Западноцах кувайской серии объСибирском испытательном центре г. Новокузнецк (2002). ясняется привносом этих элементов во время проработки вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения гидротермальными растворами, однако в случае с марганцем это не привело к формированию самостоятельной минерализации, а фосфор концентрируется в виде апатита.

Сходство кувайской и джебашской серий предполагает формирование в схожих геологических условиях. Идентичность, близкий возраст и геологическая позиция серий позволяет говорить о существовании бассейна осадконакопления рифейского возраста. Выделяется две полосы распространения рифейских отложений: первая – область Сисимо-Казырской складчатой системы Восточного Саяна, а вторая – область Центрально-Западно-Саянской складчатой системы.

Железистые кварциты кувайской и джебашской серий типично протерозойские образования, которые соответствуют криворожскому формационному типу. Для таких формаций характерна большая фациальная устойчивость слоев кварцитов, высокая устойчивость осадконакопления, в связи, с чем вмещающие породы и руды весьма выдержаны по простиранию. Такая устойчивость осадконакопления может объясниться лишь тем, что в данных условиях оно не подавляется интенсивным подводным вулканизмом.

Этот формационный тип железистых кварцитов характерен для протерозойского этапа развития земной коры, когда терригенное осадконакопление преобладало над вулканогенным.

Для месторождений этого формационного типа характерен зеленосланцевый и эпидот-актинолитовый уровень метаморфизма.

Железистые кварциты представлены чередованием горизонтов железистых кварцитов, рудных сланцев и вмещающих безрудных сланцев, причем в железистых кварцитах наблюдаются переходы от существенно гематитовых, до существенно магнетитовых. Переходы железистых кварцитов в сланцы, наиболее ярко выраженные по вертикали, указывают на подавление хемогенного рудного образования терригенным.

Второе защищаемое положение: Для Сыдинского железорудного месторождения выделены три природных типа руд и три основных этапа минералоообразования (седиментогенеза, метаморфический и гидротермальный).

На основе проведенных полевых исследований, описаний керна скважин, химических анализов пород Сыдинского месторождения по составу и соотношению рудных и нерудных минералов на месторождении можно выделить силикатно-гематитмагнетитовые кварциты и собственно гематит-магнетитовые кварциты. На месторождении присутствует переходная разность между вмещающими сланцами и чисто рудными прослоями

– рудные сланцы. Эта классификация в целом соответствует принятой для докембрийских железистых кварцитов западной части России (В.Н. Гусельников, 1979).

Силикатно-гематит-магнетитовые кварциты. Этот тип железистых кварцитов состоит из магнетита и гематита, выступающих в качестве рудных минералов. В качестве нерудных минералов здесь выступают хлорит и в меньшей степени серицит. В основном для этого типа кварцитов по составу характерны кварц-хлорит-гематит-магнетитовые, хлорит-кварцевые, кварц-хлоритовые, хлоритовые и кварц-серицит-хлоритовые прослои. Структура слоев сильно зависит от состава самих прослоев и в основном представлена лепидогранобластовой и гранобластовой разновидностями. Текстура рудных и рудосодержащих прослоев может быть тонковкрапленной и прерывисто-полосчатой с соответствующим распределением рудных минералов.

Гематит-магнетитовые кварциты. Этот тип железистых кварцитов состоит из магнетита, гематита, кварца, апатита, хлорита и серицита. От силикатно-магнетит-гематитового типа железистых кварцитов он отличается значительно меньшим содержанием хлорита и большим содержанием серицита. Среди рудных прослоев преобладают хлорит-магнетит-гематиткварцевые, серицит-гематит-кварцевые, кварц-магнетитхлоритовые, гематит-апатит-кварцевые, апатит-магнетитгематит-кварцевые, кварц-гематит-магнетитовые. Среди нерудных прослоев можно выделить кварц-серицитовые, кварцевые, хлорит-кварцевые, апатит-кварцевые, кварц-пиритхлоритовые прослои.

Гидротермально изменённые пирит- и карбонатсодержащие железистые кварциты. Гидротермальные изменения железистых кварцитов выражаются в появлении и развитии среди них поздних кварцевых и кварц-хлоритовых жил. Одним из наиболее характерных изменений является карбонатизация. При этом процессе кальцит вместе с хлоритом развивается вдоль полосчатости железистых кварцитов, образуя самостоятельные полосы или замещая первичные силикатно-гематитмагнетитовые прослои.

Сыдинское железорудное месторождение прошло три основных этапа своего формирования: седиментогенеза, метаморфический и гидротермальный, который разделяется на две стадии: кварц-кальцит-хлоритовую и кварц-анкерит-серицитсульфидную.

В процессе седиментогенеза шло формирование кварцкарбонат-глинистых, железисто-силикатных и железистокремнистых осадков. Возможно, что уже на этой стадии формирования месторождения наметились основные типы парагенезисов.

В процессе метаморфического преобразования и изменения пород, в процессе складчатости, обезвоживания и раскристаллизации осадка; при заметной подвижности железа, кремния, магния и кальция вместе с метаморфическими растворами, из кварцево-глинистых и карбонатных осадков сформировались хлорит-мусковитовые сланцы, из железисто-силикатных осадков – гематит-магнетит-хлорит-мусковит-кварцевые сланцы, из железисто-кремнистых осадков – силикатно-гематитмагнетитовые кварциты и собственно гематит-магнетитовые кварциты.

Для гидротермального этапа формирования месторождения отмечается две стадии: кварц-кальцит-хлоритовая, в которую сформировались пропилиты, и кварц-анкерит-серицитсульфидная, в которую формировались беризиты и кварцкарбонатные жилы небольшой мощности (таблица 2).

–  –  –

Третье защищаемое положение: Железистые кварциты Сыдинского месторождения относятся к типичным железистым кварцитам, характерным для докембрийских формаций мира.

Показано, что железистые кварциты Сыдинского месторождения близки железистым кварцитам Саксаганского блока Кривбасса.

Руды Сыдинского месторождения представлены железистыми кварцитами и рудными гематит(магнетит)-хлорит-серициткварцевыми сланцами. Среди руд по соотношению главных рудных минералов можно выделить существенно магнетитовые и гематит-магнетитовые и существенно гематитовые и магнетитгематитовые руды.

Как показывают проведенные исследования, их деление на разные фации и типы довольно условно, все породы месторождения образуют единую серию пород, сложенную небольшим количеством минералов (таблица 3).

–  –  –

Все руды обладают полосчатой и плойчато-полосчатой текстурой типичной для железистых кварцитов. Иногда в рудах встречаются брекчиевые текстуры и руды, проработанные гидротермальными растворами с прожилками гидротермальных минералов: кварца, хлорита, карбонатов и сульфидов.

В целом для руд Сыдинского месторождения характерны гранобластовые, гранолепидобластовые, лепидогранобластовые, лепидобластовые структуры. Количественным соотношением четырех минералов: хлорита, кварца, магнетита и гематита определяется характер минерализации прослоев, по количественному соотношению они могут быть мономинеральными, биминеральными, трехминеральными, реже встречается большее количество минералов.

Обработка выборки химических анализов вмещающих пород и руд Сыдинского железорудного месторождения и железорудных месторождений Саксаганского блока Кривбасса выявила в ней некоторую структуру, связанную с предполагаемыми факторами формирования и изменения железистых кварцитов (рисунок 2).

Главный (первый) фактор поляризовал с одной стороны алюминий и кремний, а с другой железо и обеспечил треть изменчивости состава кремнисто-железистых руд. Этот фактор легче всего интерпретировать как фактор осадконакопления, вызывавший изменение соотношения кремнезёма и глинистой (нерудной) компоненты железистого осадка в разной фациальной обстановке.

На рисунке 2 основная масса кремнисто-железистых руд располагается в достаточно узкой области, характеризуя близость составов кремнисто-железистых пород и руд Сыдинского месторождения Восточного Саяна и месторождений Саксаганского блока Кривбасса, что объективно выражается в сохранении облика и состава этих пород на разных континентах и в разные геологические эпохи. Вместе с тем, на факторной диаграмме в поле первого и второго факторов выявляется достаточно отчетливый тренд изменчивости составов руд. Это направление объективно соответствуют обстановке без заметного участия основных вулканитов.

Рис. 2. Факторная диаграмма изменчивости составов вмещающих пород и руд Примечание: Восточный Саян (Сыдинское месторождение): 1 – железистые кварциты, 2 – рудные сланцы, 3 – безрудные сланцы; Кривбасс (Саксаганский блок): 4 – железистые кварциты, 5 – рудные сланцы, 6 – безрудные сланцы.

Второй фактор изменчивости может быть представлен как метаморфический. По-видимому, метаморфизм является одной из причин, вызывающий появление глинозёмистого тренда изменчивости, обусловливая частичную перегруппировку (метаморфическую дифференциацию) компонентов кремнистожелезистых руд и вмещающих пород.

Все факторы изменчивости, отвечающие определенным этапам формирования месторождений, четко фиксируются на Сыдинском месторождении и на месторождениях Саксаганского блоке Кривбасса. На факторной диаграмме для этих месторождений четко обособляются три типа пород: вмещающие безрудные сланцы, рудные сланцы и железистые кварциты.

Одноименные типы пород Сыдинского месторождения Восточного Саяна и Саксаганского блока Кривбасса несколько отличаются друг от друга. Руды Саксаганского блока обогащены фосфором, рудные сланцы – калием и алюминием, а безрудные сланцы тяготеют к кварц-натриевой области. Руды Сыдинского месторождения смещены в область калия и алюминия, т.е.

хлоритизированы, рудные сланцы кальцию и марганцу (на месторождении отмечены повышенные содержания марганца в составе карбонатов), а безрудные сланцы обогащены титаном и кальцием. Такое распределение, прежде всего, определяется разными химическими составами вмещающих пород и руд, а также щелочным метасоматозом, характерным для Саксаганского блока Кривбасса. Однако, как показывает распределение компонентов, формирование систем Сыдинского месторождения и месторождений Саксаганского блока похожи. Это подтверждается и данными в таблице 4, в которой приведены данные по среднему химическому составу вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения Восточного Саяна и месторождениям Саксаганского блока Кривбасса.

–  –  –

Сыдинское железорудное месторождение является типичным представителем позднедокембрийского цикла железонакопления, где четко обособляется два уровня: рифей-вендский и венд-нижнекембрийский (А.М. Дымкин, В.М. Чайка, 1992).

Четвертое защищаемое положение: Создана термодинамическая модель формирования Сыдинского железорудного месторождения, объединяющая особенности состава руд и механизм формирования месторождения. Для Сыдинского железорудного месторождения устанавливается три этапа формирования, которые соответствуют известным представлениям о формировании докембрийских месторождений железистых кварцитов. В соответствии с принятыми представлениями о хемогенноосадочном механизме накопления кремнисто-железистых осадков, было предпринято физико-химическое моделирование возможного образования вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения с использованием программного комплекса «Селектор» (И.К. Карпов, К.В. Чудненко, 1997). Состав системы в первом приближении принят как реальный состав изученных руд Сыдинского месторождения по данным полного силикатного химического анализа.

При моделировании изменения давления системы допускались от 1 до 100 атмосфер, температуры от 0 до 100С и существенное превышение жидкой фазы над твердой. Во всех модельных экспериментах получено восемнадцать минеральных фаз, которые разделились на три поля, отвечающих трем разным условиям давления: 1-60 атм., 60-80 атм., 80-100 атм. (рис. 3).

–  –  –

В ходе хемогенно-осадочного процесса накопления кремнисто-железистых осадков pH среды меняется от 4 до 8, со слабо окислительной до слабо восстановительной, а Eh от 30 до -7, что соответствует данным Ю.П. Мельника, М.Ф. Стащук и др. При повышении в системе значения pH идет увеличение содержания магнетита, гематита, сидерита, пирита и уменьшение содержания гетита и шамозита (рис. 4).

Изменение температуры не приводит к существенной дифференциации осадков, однако сказывается на изменении содержаний некоторых алюмосиликатных компонентов и карбонатов.

От температуры в системе сильно зависит железистость хлоритов: при увеличении температуры в системе падает не только его содержание, но и железистость. Образующиеся при Рис. 4. Поля устойчивости минералов железа на диаграмме pH-Eh (при Т=50°С, Р=50 атм.).

<

–  –  –

Рис. 5. Пределы растворимости важнейших компонентов системы.

Как видно на рисунке 6, при уменьшении в системе количества воды идет значительное обеднение парагенезиса. Если при соотношении «вода - твердые фазы» как 7/1 имеется полный набор глинистых, гидроокисных и карбонатных минеральных фаз, то уже при соотношении 4/1 – такие минеральные фазы как бемит,

–  –  –

При моделировании процесса наложенного метаморфизма, изменения давления системы допускались от 1 до 700 атмосфер, температуры от 1 до 500С. Во всех модельных экспериментах получено четырнадцать минеральных фаз (рис. 7).

Все полученные минеральные ассоциации разделились на четыре поля, отвечающих четырем разным условиям давления: 100атм., 200-350 атм., 350-550 атм., 500-700 атм.

<

–  –  –

С добавлением в систему газообразного оксида углерода при температурах до 500°С гематит может переходить в магнетит через сидерит: гематит сидерит магнетит. При давлениях более 400 атм. сидерит, по-видимому, полностью переходит в магнетит, т.к. в системе становится больше магнетита и почти исчезает сидерит. При давлении более 400 атм. появляется эпидот, содержание которого незначительно.

На этапе моделирования процесса гидротермального преобразования кремнисто-железистых осадков состав исходного раствора, поступающего в систему месторождения, задан исходя из существующих представлений о химическом составе низко- и среднетемпературных гидротермальных растворов в целом. Можно представить себе три миграционных цикла компонентов системы, каждый из которых начинается насыщением исходных растворов кварц-карбонатными компонентами, затем насыщенные растворы перемещаются в пределы вмещающих сланцев и руд, а затем по мере движения этих растворов и их окончательного насыщения идет отложение кварц-карбонатных компонентов за счет реакций друг с другом поровых и трещинных составляющих единого потока гидротерм.

При изменении в системе температуры, все парагенезисы разделились на три поля, которые отвечают трем разным температурным условиям: 50-150С, 150-200С и 200-300С. Их можно охарактеризовать как разные стадии гидротермального процесса – низкотемпературный и среднетемпературный и высокотемпературный (рис. 9).

–  –  –

При температурах около 150С и выше концентрация в системе кварца и кальцита больше, чем при более низких температурах. Если на начальных стадиях формирования раствора до его поступления в систему месторождения в системе преобладали такие элементы как Si и Ca, то при поступлении растворов в систему месторождения и понижением температуры идет насыщение системы Mg и Fe, которые, очевидно, заимствуются из вмещающих и рудных сланцев. На месторождении имеет место четко выраженная фация сульфидов в виде пирита, отложение которого может идти при достаточно высокой концентрации в системе H2CO3 и серы при температурах выше 150С. Повышенные концентрации железа могут вызывать образование мартита. В некоторых частях разреза наблюдаются березиты. Они формировались в тот момент, когда состав растворов был существенно кислым.

Для выяснения предела насыщения термодинамической системы, при котором идет выпадение компонентов из раствора, постепенно понижаем соотношение жидкой и твердой фаз. Первым из раствора выпадают соединения железа и магния при соотношении водной и твердой фазы 7/1, потом соединения кальция и алюминия при 6/1, кремния при 5/1.

При увеличении концентрации раствора идет обеднение начального парагенезиса. Если при соотношении «вода – твердые фазы» 7/1 наблюдается постоянство парагенезисов, то при соотношении 6/1 исчезают магнезит и сидерит, а при соотношении 5/1 остаются только кварц, кальцит, гематит и магнетит (рис. 10, таблица 6).

При этом температура и давление в системе остаются постоянными (Т=150°С, Р=1 атм.).

–  –  –

Содержания модельных парагенезисов довольно хорошо увязываются с реальными содержаниями минералов, которые приведены в таблице 7. Вполне естественно, что полного совпадения значений содержания тех или иных минеральных компонентов не будет. Это связано с тем, что во всем объеме модели температура, давление, pH и Eh постоянные, а в реальных условиях этого не наблюдается. Содержание минералов по данным химических анализов будет сильно зависеть и от места взятия проб. В данной таблице приведены средние содержания минералов из всех типов вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения.

По модельным и реальным содержаниям очень близки такие минералы как кальцит, хлориты, гематит и пирит. Несколько отличаются магнетит и кварц. Причина таких разлиций заключается в том, что взятые за основу модели данные по среднему химическому составу вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения имют точечный, а не интервальный характер.

–  –  –

1. Сыдинское железорудное месторождение характеризует ранний этап устанавливаемого для Алтае-Саянской складчатой области позднедокембрийского цикла накопления железистых кварцитов.

2. Железистые кварциты Сыдинского месторождения по всем признакам являются типичными железистыми кварцитами. Они во многом идентичны железистым кварцитам фации зеленых сланцев Саксаганского блока Кривбасса, а также имеют общие черты практически со всеми докембрийскими месторождениями железистых кварцитов вследствие близкого механизма формирования месторождений этого типа для всех формаций докембрия.

3. Породы кувайской серии в районе Сыдинского железорудного месторождения относятся к формации железистых кварцитов в осадочных комплексах с подчиненным количеством продуктов вулканизма. Это подтверждается типичным для такого типа строением разреза, где наряду с железистыми кварцитами присутствуют безрудные сланцы и как переходная разность между ними – рудные сланцы.

4. Для железистых кварцитов Сыдинского месторождения предполагается хемогенно-осадочный механизм формирования, который был смоделирован с помощью программного продукта «Селектор». Смоделированы все основные стадии формирования и преобразования вмещающих пород и руд Сыдинского месторождения., для каждой стадии получен набор парагенезисов, отвечающих разным уровням температур и давлений, изучено поведение рудных минералов при изменении термодинамических условий в системе, исследовано поведение показателей pH и Eh, показаны изменения состава раствора при изменении соотношения «вода-твердые фазы». Много факторов, которые могли оказывать влияние на эти процессы, не рассматривались и не вносились в условия, учитываемые при моделировании. Однако, представленные модели не протеворечат общепринятым представлениям о формировании докембрийских формаций железистых кварцитов.

5. Для Сыдинского железорудного месторождения выделены три этапа формирования, которые соответствуют этапам формирования большинства известных месторождений железистых кварцитов мира.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Поднебесных А.В. Особенности состава руд Сыдинского железорудного месторождения (Восточный Саян) - Томск:

Изд-во НТЛ, 2002 – C. 225-226.

2. Поднебесных А.В. Сыдинское железорудное месторождение Восточного Саяна - Миасс: Изд-во ИМин УрО РАН, 2002 – C. 136-139.

3. Поднебесных А.В.Особенности состава Сыдинского железорудного месторождения Восточного Саяна // Минералогия, кристаллография, полезные ископаемые и геофизика, петрофизика.- Апатиты: ООО «Апатит-Медиа», 2002.- Т.2.C.70-72.

4. Князев Г.Б., Гуков С.В., Поднебесных А.В. Железистые кварциты Сыдинского месторождения (Восточный Саян) //

Рудные месторождения. Минералогия. Геохимия. - Томск:

Изд-во ТГУ, 2003.- Вып.3.- C. 59-66.

5. Поднебесных А.В. Типы железистых руд Сыдинского железорудного месторождения Восточного Саяна // Доклады 11-й Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири». – Томск: Том.

гос. ун-т, 2005. – C. 30-34.

6. Поднебесных А.В. Физико-химическое моделирование процесса накопления кремнисто-железистых осадков на примере Сыдинского железорудного месторождения восточного Саяна // Доклады 12-й Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири». – Томск: САН ВШ; Изд-во «В-Спектр», 2006. – C.

164-168.

7. Поднебесных А.В. Особенности химического состава руд Сыдинского месторождения железистых кварцитов (Восточный Саян) // Вестник ТГУ.- Томск: Изд-во ТГУ, 2008.Вып.307.- C. 175-179

8. Князев Г.Б., Поднебесных А.В. Верхнедокембрийские железистые кварциты складчатых областей юга Сибири // Отечественная геология – 2008. - №4. – С. 44-49



Похожие работы:

«Литвяков Михаил Владимирович СОЦИАЛИЗАЦИЯ БЕЗНАДЗОРНЫХ ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ ТРАНСФОРМАЦИИ РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА Специальность 22.00.04 — "Социальная структура, социальные инстигуты и процессы" (социологические науки) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата социол...»

«ФЕЙГЕЛЬМАН Артем Маркович ПОНЯТИЕ СУБЪЕКТА В НЕКЛАССИЧЕСКОЙ ДИАЛЕКТИКЕ Специальность 09.00.01 – Онтология и теория познания АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Нижний Новгород Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования "Нижегородский государст...»

«ПЕРЕВОЗНИКОВА Елена Валериевна МАРГАНЦЕВОСИЛИКАТНЫЕ ПОРОДЫ РУДНЫХ РАЙОНОВ ЮЖНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ: МИНЕРАЛОГИЯ И ГЕНЕЗИС (25. 00. 11 – геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых; минерагения) Автор...»

«Сардарян Генри Тигранович ПОЛИТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ РЕГИОНОВ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ ВЛАСТИ В ИТАЛИИ Специальность 23.00.02 – политические институты, процессы и технологии (политические науки) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата политических наук МОСКВА 2015 Работа выполнена на кафедре диплома...»

«Греднева Татьяна Владимировна СОЦИАЛЬНО-ПОЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ МУНИЦИПАЛЬНЫМ ОБРАЗОВАНИЕМ г. РЯЗАНЬ 22.00.04 – социальная структура, социальные институты и процессы Автореферат Диссертации на соискание учной степени кандидата социологических н...»

«Хаёрова Юлия Геннадьевна ЖИЗНЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ КАК ФАКТОР И ФОРМА САМОСОБИРАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Специальность 09.00.11 – социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Казань – 2008 Работа выполнена на кафедре общей философии философского ф...»

«КУН ЦЯОЮЙ БОРЬБА С МЕЖДУНАРОДНЫМ ТЕРРОРИЗМОМ В СОВРЕМЕННОМ ПОЛИТИЧЕСКОМ И ПОЛИТОЛОГИЧЕСКОМ ДИСКУРСЕ РОССИИ, КНР И США Специальность 23.00.04 – политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Са...»

«Пахомов Николай Владимирович Политика России в обеспечении глобальной энергетической безопасности Специальность 23.00.04 – политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Москва – 2016 Работа выполнена на кафедре мировых поли...»

«РОДИНА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА СОЦИАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМАТИЗАЦИЯ НАСИЛИЯ В СЕМЬЕ В СОВРЕМЕННОЙ РОССИИ Специальность 22.00.04 – социальная структура, социальные институты и процессы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора...»

«Бондаренко Ольга Васильевна СОЦИАЛЬНЫЕ ЦЕННОСТИ В СОВРЕМЕННОМ РОССИЙСКОМ ОБЩЕСТВЕ: АНАЛИЗ СИСТЕМНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ Специальность 09.00.11.социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора социологических наук Ростов-на-Дону 1998 Работа выполнена в институте по...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.