Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования



Скачать 478.59 Kb.
страница1/4
Дата02.05.2016
Размер478.59 Kb.
  1   2   3   4
На правах рукописи

Пахомова Вера Алексеевна

Флюидные включения как источник генетической

информации о процессах рудообразования

(на примере месторождений Дальнего Востока)
Специальность 25.00.11 - геология, поиски и разведка

твердых полезных ископаемых, минерагения



Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Владивосток

2003



Работа выполнена в

Дальневосточном геологическом институте Дальневосточного отделения РАН


Научный руководитель

член-корреспондент РАН доктор геолого-минералогических

наук А.И. Ханчук



Официальные оппоненты

доктор геолого-минералогических наук

Н.А.Горячев (СВКНИИ ДВО РАН) (г. Магадан);






кандидат геолого-минералогических наук

Г.С. Рипп (ГИН СО РАН) (г. Улан-Удэ)





Ведущая организация: Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии (ОИГГиМ СО РАН) (г.Новосибирск)

Защита состоится 7 октября 2003 г. (вторник) в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.003.002.01 при Геологическом институте СО РАН, по адресу: 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, в конференц-зале.

Тел. (3012) 43-39-55, 43-30-13

Факс (3012) 43-30-24

E-mail: gin@bsc.buryatia.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического института СО РАН. Адрес . 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6


Автореферат разослан « 5 » сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат геолого-

минералогических наук О.К. Смирнова




ВВЕДЕНИЕ


Актуальность исследования. Успешное решение многих дискуссионных проблем геологии зависит от возможности получения максимального количества генетической информации, большой объем которой содержат флюидные включения в минералах. Термобарогеохимические методы в мировой геологической науке стали привычным и самым точным научно-исследовательским инструментом, особенно в связи с развитием методов анализа индивидуальных включений, таких как лазерно-спектральный анализ жидкой фазы включений (ЛСА), протон-индуцированная рентгеновская эмиссия (PIXE), масс-спектроскопия с лазерной абляцией (LA-ICPMS) и др.

На примере изучения трех генетически разнотипных и разнометальных месторождений рассмотрены наиболее дискуссионные проблемы теории рудогенеза:



  1. проблема образования эндогенных месторождений, обязанных своим происхождением магматогенным флюидам;

  2. проблема уровня концентраций металлов, необходимого и достаточного для образования месторождений;

  3. проблема исследований физико-химических условий образования месторождений новых и редких минеральных типов.

Традиционно в геологической литературе при изучении «типичных» объектов проводится предварительное сопоставление геолого-генетических особенностей месторождений с известными и хорошо изученными; термин «представительность месторождения» рассматривается как позитивный, дающий основания для использования генетических построений, заложенных предыдущими исследованиями, что совершенно справедливо. Но при этом многие месторождения, которые не относятся к типичным из-за необычности минерального состава руд, или трудностей для объяснения некоторых генетически важных деталей геологического строения, не позволяющих истолковывать их традиционными способами, остаются незамеченными, не принятыми во внимание и, в конечном итоге, не изученными.

Первая проблема. Неоднозначность интерпретации роли гранитоидов в рудообразовании существует даже в отношении наиболее изученных вольфрамовых и молибденовых месторождений грейзеново-жильной группы формаций, закономерный характер связи которых с мезо- и гипабиссальными гранитными интрузиями является эмпирически надежно установленным фактом. Очевидно, что существующих данных об условиях формирования месторождений других, полиминеральных и необычных типов недостаточно, и необходимы новые, которые не допускали бы неоднозначного толкования наблюдаемых фактов.

Вторая рассматриваемая в работе проблема касается уровня концентраций металлов в гидротермах, необходимого и достаточного для образования рудных месторождений, т.е. о границе между просто «металлоносными» и действительно «рудообразующими» растворами, т.к. происхождение и роль высокометаллоносных растворов в формировании руд в ряде случаев еще не выяснены до конца.

Третья проблема - изучение необычных геологических объектов, уникальных в минералогическом и геолого-генетическом отношении, в вопросах генезиса которых нет полной ясности. Методы термобарогеохимии позволяют и в этом случае получать прямые сведения о минералообразующей среде и физико-химических условиях кристаллизации минералов и пород.



Цель и задачи исследования. Основная цель исследования – выявить дополнительные физико-химические параметры процессов формирования различных месторождений методами термобарогеохимии и продемонстрировать эффективность применения термобарогеохимического анализа для решения проблем рудогенеза. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- изучение специфики эволюции гранитоидной магмы магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное (Щербаковское рудное поле, Приморье), и сопоставление составов магматического флюида и гидротермальных растворов для выяснения роли магматизма в формировании гидротермального оруденения;

- выяснение уровня металлоносности флюидов, ответственных за отложение основного количества минералов Sn в рудных прожилках (на примере месторождения олова Верхнее, Карадубский рудный узел, Хингано-Олонойский район ЕАО);

- сопоставление результатов термобарогеохимических характеристик природной гетерогенной системы и модельного рудообразующего раствора (на примере гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама, Алданский щит).



Научная новизна и практическая значимость. Впервые для конкретных дальневосточных месторождений установлены термобарогеохимические признаки рудоносности гранитоидных интрузий, с указанием количественных физико-химических параметров, отражающих общую тенденцию и направленность эволюции магматогенных эманаций. Установлены предельные концентрации профилирующих металлов в палеогидротермах, необходимые для формирования рудных жил (на примере изучения месторождения олова Верхнее, Карадубский рудный узел, Хингано-Олонойский район ЕАО). Показана возможность использования методов термобарогеохимии для исследования месторождений редких и новых минеральных типов (на примере изучения гельциркон-бадделеитовых руд месторождения Алгама и магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное).

Научные результаты, изложенные в работе, рекомендуются к применению при изучении конкретных объектов различной металлогенической специализации для решения вопросов рудообразования и минерагении. Методические подходы, предложенные автором, могут быть использованы для выяснения роли гранитоидов в формировании различных типов эндогенных рудных месторождений, при исследовании эволюции металлоносности растворов, формирующих месторождения, а также при изучении месторождений редких минеральных типов.



Основные защищаемые положения.

1. Эволюция физико-химических параметров формирования магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное имела единую направленность, которая состоит в следующем: формирование гранитоидного массива происходило при снижении температуры, солености флюидов и неоднократной гетерогенизации расплава; процесс рудоотложения развивался за счет магматического флюида, эволюционировавшего от магматического дистиллята до гидротермального раствора.

2. Оловорудные ассоциации месторождения Верхнее сформировались в процессе последовательных импульсов флюидного потока. Повышенная кислотность растворов явилась благоприятным фактором для миграции олова в зону рудоотложения. Промышленная оловянная минерализация образована растворами с концентрацией не менее 8 - 13 г/кг. Высокая концентрация рудных элементов в растворах (не менее 0.n – n вес.%) рассматривается как необходимое условие образования богатых руд на месторождениях, формирующихся пульсационным флюидным потоком.

3. Основное отложение руд редкого типа циркониевой минерализации гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама происходило из гетерогенного флюида, в интервале температур 360 - 110 оС и давлений 500 – 1000 бар при участии хлоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан. Возможность кристаллизации бадделеита при этих условиях подтверждена результатами изучения ассоциации циркон-бадделеит-кварц в условиях эксперимента.



Фактический материал и методы исследований. Полученные выводы базируются на изучении материалов, собранных автором и научными сотрудниками ДВГИ ДВО РАН в период 1990 – 2000 г.г. на месторождениях различной металлогенической специализации Дальнего Востока, а также в районах развития рудоносных и ординарных гранитоидов Приморья. Основу работы составляют результаты геолого-минералогических и термобарогеохимических исследований автора на трех типовых объектах: магнетит-серебро-полиметаллическом месторождении Фасольное, месторождении олова Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район ЕАО), гельциркон-бадделеитовом месторождении Алгама (Алданский щит).

В качестве основного исследовательского инструмента, наряду с традиционными геологическими, петрографическими и минералогическими методами, в работе использованы методы термобарогеохимии, включающие волюмометрию, гомогенизацию, криометрию, декрепитацию, лазерно-спектральный анализ жидкой фазы включений, экспериментальное моделирование.



Основные защищаемые положения сформулированы по результатам как проведенных лично автором, так и совместных исследований, опубликованным в статьях и тезисах. Научные задачи исследования и основные подходы к их решению намечены совместно с научным руководителем А.И. Ханчуком, зав. лабораторией Б.Л. Залищаком, профессором Л.Н. Хетчиковым, докторами геолого-минералогических наук А.М. Ленниковым, П.Г. Недашковским, В.В. Раткиным, В.Г. Хомичем. Исследование металлоносности палеогидротерм месторождения Верхнее проведено благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (ГИН СО РАН), моделирование рудообразующего раствора в случае ассоциации гельциркон-бадделеит–кварц, по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. В.С. Коржинской в ИЭМ РАН. Разработка конкретных способов исследования и их практическая реализация осуществлены лично автором. В ходе исследования просмотрено около тысячи пластин и столько же шлифов, в термо- и криометрических опытах изучено около восьмисот флюидных включений. Для лазерно-спектрального анализа подготовлено 20 серий (анализов) общей численностью 180 включений.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференции по проблеме "Рудные месторождения Дальнего Востока - минералогические критерии прогноза, поиска и оценки" (Владивосток, 1991), на VIII Международном совещании “Термобарогеохимия геологических процессов”, (г. Москва,1992), на секции ”Петрология и рудообразование” 1-го Российского Петрографического совещания ”Магматизм и геодинамика” (Уфа, 1995), на IX Symposium of International Association on the genesis of ore deposite, (China, 1994), European Current Research on Fluid Inclusions), (Nancy. France, 1997), на заседании конференции «Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в 21 веке» (г. Москва, 1998), на IX международной конференции по термобарогеохимии (г. Александров, 2001), а также на научных сессиях в ДВГИ РАН в период с 1991 по 2003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы (26 статей и 6 тезисов), список которых приводится в конце реферата.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 4 глав, Введения и Заключения, имеет общий объем 168 страниц, 9 таблиц, 17 иллюстраций, 26 фотографий. В списке литературы 188 источников.

Благодарности. На всех этапах выполнения работы автор ощущал поддержку со стороны научного руководителя, директора института, члена-корреспондента РАН А.И. Ханчука, заведующего лабораторией, соратника и соавтора Б.Л. Залищака, профессора Л.Н. Хетчикова, докторов геолого-минералогических наук А.М. Ленникова, П.Г.Недашковского, В.В. Раткина, В.Г. Гоневчука. Исследование металлоносности палеогидротерм оловорудного месторождения Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район) стало возможным благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (ГИН СО РАН), к.т.н. Ю.М. Ишкова, к.г.-м.н. Стельмачонка К.З., а также их активному участию в обсуждении результатов и постоянным научным консультациям. Создание приборной базы для термометрических опытов и градуирование приборов проводилось при постоянном участии и научных консультациях сотрудника лаборатории физической геохимии и геохимии процессов рудообразования ИГЕМ РАН к.г.-м.н. А.Д. Бабанского. Анализы закаленных микровключений выполнялись М.И. Лапиной в лаборатории анализа минерального вещества ИГЕМ РАН. Первые уроки грамотного проведения термометрических опытов методом гомогенизации соискатель получил в лаборатории Д.Н.Хитарова (ВИМС), под руководством к. г-м. н.М.Н. Кандинова, методику криометрии флюидных включений осваивал при участии одного из его авторов, разработавшим метод определения эвтектики растворов, д.г.-м.н. А.С.Борисенко и сотрудников лаборатории гидротермального рудообразования и металлогении Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН. Гранитоиды и руды месторождения Фасольное, рассмотренные в работе, изучались в тесном сотрудничестве с к.г.-м.н. В.К.Поповым на предоставленных им геологических материалах. Моделирование рудообразующего раствора в лабораторных условиях ассоциации гельциркон-бадделеит-кварц по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. В.С. Коржинской в ИЭМ РАН. До конца своей жизни активное участие в диагностике минеральных фаз и анализа состава включений посредством микрозондового анализа принимал к г-м.н. В.И. Сапин. Аналитические работы (химические, спектральные анализы, газовая хроматография) в лабораториях ДВГИ выполняли Т.К. Бабова, Л.И. Азарова, З.С. Натарова, Л.В. Недашковская, В.Г. Коханова, Е.С. Ермоленко и Н.П. Коновалова. Большую помощь в оформлении работы оказали коллеги по лаборатории - В.Б. Тишкина и Э.Г. Одариченко, а также заведующая лабораторией компьютерных технологий ДВГИ ДВО РАН к.г-м.н. В.В. Наумова с сотрудниками этой лаборатории С.В. Михайловой и А.М. Корешковым. Автор считает приятным долгом выразить всем вышеназванным коллегам искреннюю благодарность.
  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница