Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

1. Загальна характеристика роботи

1.1. Актуальність досліджень

Дослідження тіпоморфізма мінералів — одна з найважливіших проблем сучасної мінералогії. Тому вивчення тіпоморфізма хімічного складу мінералів-супутників алмазу (хромпіропа, хромшпинелида, пікроільменіта, хромдіопсиди) досить актуально, оскільки дозволяє з’ясувати умови їх утворення і сприяє вирішенню низки найважливіших питань прогнозних і пошуково - оціночних робіт на цей валютний вид мінеральної сировини, необхідний Україні.

В геологічному відношенні більша частина території України представлена Українським щитом (УЩ) і є південно-західною частиною Східно - Європейської алмазоносних провінції. За всіма наявними ознаками, УЩ перспективний для виявлення, як корінних, так і розсипних родовищ алмазів. До теперішнього часу в його межах виділено п’ять площ, перспективних на відкриття корінних родовищ алмазів: Приазов’ї, Центральна і Західна частини щита, Волинське палеозойського підняття і Середнє Придністров’я. З них особливої уваги заслуговує територія Східного Приазов’я, де геологами Приазовської геологорозвідувальної експедиції до теперішнього часу виявлено 4 кімберлітові трубки і 2 дайки.

У 90 -х роках розроблені нові методи досліджень тіпохімізма мінералів-супутників алмазу, що істотно підвищують ефективність прогнозних і пошуково-оцінювальних робіт на цей цінний вид сировини. Група дослідників під керівництвом професора В. Л. Гріффіна (Університет Макуори і Об’єднана організація наукових та інженерних досліджень, CSIRO, м.  Сідней, Австралія), вивчила більше 3000 проб кімберлітів і близько 45000 зерен хромпіропа та інших мінералів-супутників алмазу з різних регіонів світу, і створила який не має аналогів банк даних про розподілі в цих мінералах таких елементів-домішок як нікель, цирконій, цинк, ітрій, галій, скандій, ніобій, рідкісні землі та ін. Принципово нова інформація, отримана за допомогою унікального лабораторного обладнання (в тому числі протонного мікроаналізатора РМР з прискорювачем часток HIAF) , дозволяє оперативно і економічно ефективно оцінювати алмазоносності кімберлітових і лампроїтові тел. Нагальною потребою є проведення подібних досліджень і в Україні.

Актуальність досліджень визначається необхідністю вдосконалення та підвищення ефективності методів проведення геолого-пошукових і розвідувальних робіт в Україні на один з найважливіших корінних джерел алмазу – кимберліти.

Науковою основою при розробці пошуково-оціночних критеріїв служить вчення про тіпоморфізме мінералів-супутників алмазів, що вимагає поглибленого розуміння залежності їх хімічного складу та інших особливостей від Р-Т умов та інших параметрів мінералообразующей середовища, що визначає наявність або відсутність алмазів у кімберлітах.

Використання високої інформативності тіпохіміческіх особливостей індикаторних мінералів кімберлітів (хромпіропа, пікроільменіта, хромшпинелида і хромдіопсиди), виявлення характеру розподілу в них малих елементів і елементів-домішок є досить актуальним як в науковому так і в практичному відношенні, сприяючи вирішенню ряду завдань пошукового та оціночного характеру

1.2. Мета та основні завдання досліджень

Головна мета магістерської роботи - вивчення тіпохімізма мінералів-супутників алмазів (хромпіропа, пікроільменіта, хромшпинелида, хромдіопсиди) з кімберлітів Приазовського блоку Українського щита та вирішення на цій основі питань, пов’язаних з умовами їх утворення та перспективами алмазоносністи.

Основні завдання роботи:

1. Встановити геологічну позицію і петрохимических особливості кімберлітових тіл Приазов’я;

2. З’ясувати закономірності розподілу головних оксидних компонентів і елементів-домішок в мінералах-супутниках алмазів з кімберлітових трубок району;

3. Визначити умови утворення індикаторних мінералів кімберлітів (Р-Т параметри, характер метасоматічеських процесів та ін.) Виходячи з даних їх хімізму.

4. Оцінити перспективи промислової алмазоносності кімберлітів Приазов’я на основі інтерпретації нової інформації про хімічний склад мінералів-супутників алмазу.

1.3 Об’єкт дослідження:

Мінерали-супутники алмазів з кімберлітових тіл Східного Приазов’я.

1.4 Фактичний матеріал і методи його обробки

Визначення змістів головних оксидних компонентів і елементів-домішок в мінералах-супутниках алмазу з кімберлітів Приазов’я. виконано на електронно-лазерних (Cameca SX - 50, LAM - ICPMS) і протонному (HIAF) микрозондом в лабораторіях Головного національного центру геохімічної еволюції і металогенії континентів (GEMOC) при університеті Макуори та Об’єднаного науковоінженерного центру (CSIRO), м. Сідней , Австралія. Крім того, використані літературні дані по Східно-Європейській, Якутській, Китайської і Південноафриканської алмазоносних провінціях.

Габітусні форми кристалів жильних тіл

Малюнок 1.Утворення родовищ алмазів

1.5 Наукова новизна

1. На представницькому кількості аналізів (більше 500 проб), виконаних на електронному і, вперше, на протонному микрозондом, вивчені закономірності розподілу головних оксидних компонентів і елементів-домішок у хромпіропах, пікроільменітом, хромшпінелідах і хромдіопсид з кімберлітів Приазов’я, що дозволило виявити тіпохіміческіе особливості їх складу.

2. На основі оригінальних даних визначено термобарические та інші умови утворення тіпоморфних мінералів кімберлітів Приазов’я і зроблені висновки про природу їх глибинних материнських джерел.

1.6. Практичне значення

В результаті виконаних досліджень та аналізу наявних даних про склад мінералів-супутників алмазу з кімберлітів ПАР, Росії, КНР, Канади та інших країн, запропоновані нові ефективні способи оцінки промислової алмазоносності кімберлітових трубок Південна та Новоласпінська

1.7. Особистий внесок автора

1. Обробка результатів аналізів на ЕОМ, їх мінералогічна і геолого-геохімічна інтерпретація, визначення тіпохіміческіх особливостей вивчених мінералів-супутників алмазу.

2. Узагальнення результатів і зіставлення отриманих даних з аналогічною інформацією з відомих алмазоносних провінцій світу.

3. Визначення умов утворення і оцінка перспектив алмазоносності досліджених кімберлітових трубок Приазов’я.

1.8. Апробація роботи

Основні положення магістерської роботи доповідалися та обговорювалися на Міжнародних науково-практичних конференціях, а також на міжвузівських конференціях студентів. Всього було написано 3 статті по даній роботі.

2. Геологічна характеристика Приазовського мегаблоку

Являє крайню південно-східну частину УЩ, що межує на півдні і південному заході з Причорноморської западиною, а на сході і північному сході-з Донецькою складчастою системою. На заході від суміжного Середньопридніпровського мегаблоку він відділяється Орехово-Павлоградській шовного зоною шириною від 20 до 30 км, що має субмеридіональна простягання. Межею між цими суміжними мегаблоками служить Орехово-Павлоградський розлом, що проходить по західному обрамленню шовного зони, яка включається до складу Приазовського мегаблоку.[23;24] За даними глибинного сейсмічного зондування (ГСЗ) (Starostenko et. Al. , 2002) середня потужність земної кори в межах Приазовського мегаблоку становить близько 40 км, знижуючись до 35 км (воздиманіе поверхні Мохо) в Центральному та Східному Приазов'ї та підвищуючись до 40–45 км ще східніше, в зоні трансрегіонального тектонічного шва Донецьк-Брянськ, а також на крайньому заході мегаблоку в межах Орєхово-Павлоградської шовної зони.[20] Якщо майже у всьому мегаблоці відзначається досить закономірне розшарування земної кори на базальтовий, діорітовий і гранітний шари при приблизно однаковій їх потужності, то в шовного зоні потужність гранітного і діоритового шарів помітно скорочується і відзначається неузгодженість глибинних і поверхневих структур, що свідчить про істотний вплив на будові цієї зони горизонтальних переміщень.[21] У що виходить на докембрійськую поверхню розрізі верхньої частини земної кори Приазовського мегаблоку виділяються метаморфічні і магматичні утворення палео-, мезо- і неоархея, а також палеопротерозою. До палеоархей відноситься західноприазовської серія, а також перекривають її Вовчанський, драгунська і терноватская товщі.

3. Короткі результати досліджень

Низькі середні змісту Y (13–15 г / т), типові для лерцолітових гранатів архейсько - протерозойского типу мантії, виявлені в гранатах з кімберлітів Приазовського блоку УЩ.[14] Таким чином, гранати Приазов'я вказують на потужність літосфери цих регіонів близько 150 км. Високі середні значення вмісту Zr виявлені в гранатах з кімберлітів східного Приазов'я (48–60 г / т). Такі концентрації характерні для для багатьох кімберлітових гранатів з різних регіонів світу, подвергнувшихся впливу процесів метосоматоза. Високі змісту Cr2O3 встановлені у вибірках гранатів з Приазовських кімберлітів (5,7–5,8 %). Низькі значення Y / Ga (2,5–2,8) і високі Zr / Y встановлені в піропи з кімберлітів Приазов'я типові для гранатів, утворених у архона.[15] Це узгоджується присутністю у складі концентратів субкальціевих гранатів. Гранати з крейдяних відкладень, володіючи рядом властивостей, характерних для мантії протонового типу, демонструють разом з тим еволюцію від протоновой (К1) до тектоновой (К2) мантії (більш високі змісту в гранатах Y і високі Y / Ga відносини). Отримані дані свідчать про те, що вік кімберлітів або старше ніж вік авлакогена, що не має мантії архонового типу, або неясний. Ненадійність датування не дозволяє однозначно говорити про наявність в цьому регіоні архоновой СЛМ і робити надійні висновки про перспективи алмазоносності даних кімберлітів.

Кристаллическая решетка алмазов

Малюнок 2 – Кристалічна решітка алмазів
(аніьація: 23 кадров, 5 циклів повторення, 236 кілобайт)

Висновки

Основні дані по приазовських кімберліту (включаючи дані Ф. В.  Камінського 1995 р)[6] вказують на походження їх в умовах земної кори ахроно-протонового типу з інтенсивним подальшої метосоматіческой переробкою. Процеси утворення низькотемпературного метосоматоза діагностуються по характерних варіацій РЗЕ [3], щодо низького вмісту Y і невисоким Y / Ga і Zr / Y відносинам [2;3]. Восточнопріазовскій блок УЩ має протонового вік і межує на заході з архоновим західноприазовської блоком. Зразки гранатів, тому, можуть відображати наявність змінених фрагментів архоновой мантії в зоні контактів цих блоків.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2016 року. Повний текст роботи та матеріали з теми можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Перелік посилань

  1. Армстронг К. А. , Роедер П. Л. , Хельмштедт Х. Х.  Состав шпинелей кимберлитовой трубки С 14 (озеро Киркленд, Онтарио) // Геология и геофизика.- 1997. - 38, №2. - С. 429–439.
  2. Бартошинский З. В.  Минералогическая классификация природных алмазов // Минерал. журн.- 1983.- 5, № 6.- С. 84–93.
  3. Бартошинский З. В., Квасница В. Н. Кристалломорфология алмаза из кимберлитов.- Киев: Наук. Думка, 1991.- 170 с.
  4. Вальтер А. А., Еременко Г. К., Квасница В. Н., Полканов Ю. А.  Ударно – метаморфогенные минералы углерода.  – Киев: Наук. думка, 1992. - 168 с. 
  5. Васильченко В. В. , Князьков А. П. , Малый А. В. , Стрекозов С. Н.  Путеводитель геологической экскурсии по кимберлитовым проявлениям Восточного Приазовья.- Волноваха.- 1999. - Приазовская ГРЭ.- 18 с.
  6. Ваганов В. И. , Каминский Ф. В. , Кононова В. А.  и др. Временные методические рекомендации по прогнозированию и поискам коренных месторождений алмаза лампроитового типа // М: 1988.- ЦНИГРИ.- 60 с.
  7. Возняк Д. К. , Квасница В. Н.  Магматические солевые расплавы и алмазообразование // Минерал.  журн. - 1992.- 13, №4.- С.  62–65.
  8. Гаранин В. К. , Кудрявцева Г. П. , Сошкина Л. Т.  Ильменит из кимберлитов.- М.: Изд – во Моск. гос.  ун – та, 1984.- 240 с. 
  9. Гаранин В. К. , Посухова Т. В.  Сохранность алмаза и ассоциирующих с ним минералов в кимберлитах (на примере Архангельской алмазоносной провинции)// Тезисы докл. 9 съезда Минерал. о-ва при РАН.- 1999.- Санкт – Петербург.- С.  58–59.
  10. Глазов А. И.  Методы морфометрии кристаллов.- Л.: Недра, 1981.- 147 с.
  11. Гриффин В. Л. , Мур Р. О. , Райан К. Д. , Герни Д. Д. , Вин Т. Т.  Геохимия магнезиальных ильменитовых мегакристаллов Южной Африки // Геология и геофизика. - 1997.- 38,- №2.- С.  396–409.
  12. Доусон Дж.  Кимберлиты и ксенолиты в них.- М.: Мир, 1983.- 300 с. 
  13. Есипчук К. Ю. , Щербак М. П. , Глеваський Є. Б.  та ін.  Уточнення кореляційної стратиграфічної схеми докембрію Українського щита // Мінерал. журн.- 1999.- 21, №1.- С.  5 – 19.
  14. Зинчук Н. Н. , Харькив А. Д. , Мельник Ю. М. , Мовчан Н. П.  Вторичные минералы кимберлитов.- Киев: Наук. думка, 1987.- 262 с. 
  15. Илупин И. П. , Гриффин В. Л. , Каминский Ф. В.  Титан в кимберлитах, титан и цирконий в гранатах – показатели интенсивности глубинного метасоматоза // Докл. Российской АН. - 1999.- 366, № 6.- С.  806–808.
  16. Каминский Ф. В.  Кимберлиты и алмазы Китайской Народной Республики.- М.: 1988.- ВИЭМС.- 58 с. 
  17. Каминский Ф. В. , Бартошинский З. В. , Блинова Г. К.  и др. Методическое руководство по комплексному исследованию типоморфных свойств алмазов при локальном прогнозе и поисках коренных месторождений. - М:.- 1988.- ЦНИГРИ.- 88 с.
  18. Квасница В. Н. , Вуйко В. И. , Цымбал Ю. С.  Кристалломорфология и парагенезисы ограненных гранатов из кимберлитов // Минерал. журн. - 1986.- 8, №1.- С.  30–44.
  19. Квасница В. Н. , Зинчук Н. Н. , Коптиль В. И.  Типоморфизм микрокристаллов алмаза.- М.: Недра, 1999.- 263 с. 
  20. Квасниця В. М. , Цимбал С.  М.  Алмази України і перспективи пошуків їх родовищ // Мінерал. журн. – 1998.- 20, № 1.- С.  118–129.
  21. Кимберлитовые породы Приазовья // Ответств. редактор В. А.  Кононова.- М.: Наука, 1978.- 320 с. 
  22. Князьков А. П. , Кривонос В. П. , Панов Б. С.  и др.  Новые находки кимберлитов в Приазовье // Доклады НАН Украины.- Сер. Б.- 1992.- №6.- C. 82–86.
  23. Князьков А. П. , Малый А. В.  Кимберлитовые породы Приазовья // Тезисы докл. Международной научно – практич. конференции “Прогнозир. и поиски коренных алмазных месторождений”.- Симферополь.- 1999.- С.  122-124
  24. Князьков А. П. , Малый А. В.  Обзор и анализ проведенных работ на алмазы в юго – восточной части Украинского щита // Тезисы докл. Международной научно – практич. конференции “Прогнозир. и поиски коренных алмазных месторождений”.- Симферополь.- 1999.- С.  113–116
  25. Костровицкий С. И. , Де Бруин Д.  Особенности состава минералов пород Дюкенского кимберлитового поля // Тезисы докл. 9 съезда Ми-нерал. о-ва РАН.- 1999.- Санкт – Петербург.- С.  141–142.
  26. Кривдик С. Г. , Ткачук В. И.  Петрология щелочных пород Украинского щита.- Киев: Наук. думка, 1990.- С.  375–387.