Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- 1. Общая характеристика работы
- 1.1. Актуальность исследований
- 1.2. Цель и основные задачи
- 1.3. Объект исследования
- 1.4. Фактический материал и методы его обработки
- 1.5. Научная новизна
- 1.6. Практическое значение
- 1.7. Личный вклад автора
- 1.8. Апробация результатов
- 2. Геологическая характеристика Приазовского мегаблока
- 3. Краткие результаты исследований
- Выводы
- Список источников
1. Общая характеристика работы
1.1. Актуальность темы
Исследование типоморфизма минералов — одна из важнейших проблем современной минералогии. Поэтому изучение типоморфизма химического состава минералов-спутников алмаза (хромпиропа, хромшпинелида, пикроильменита, хромдиопсида) весьма актуально, так как позволяет выяснить условия их образования и способствует решению ряда важнейших вопросов прогнозных и поисково–оценочных работ на этот валютный вид минерального сырья, необходимый Украине.
В геологическом отношении большая часть территории Украины представлена Украинским щитом (УЩ) и является юго-западной частью Восточно–Европейской алмазоносной провинции. По всем имеющимся признакам, УЩ перспективен для выявления, как коренных, так и россыпных месторождений алмазов. К настоящему времени в его пределах выделено пять площадей, перспективных на открытие коренных месторождений алмазов: Приазовье, Центральная и Западная части щита, Волынское палеозойское поднятие и Среднее Приднестровье. Из них особого внимания заслуживает территория Восточного Приазовья, где геологами Приазовской геологоразведочной экспедиции к настоящему времени обнаружены 4 кимберлитовые трубки и 2 дайки.
В 90-х годах разработаны новые методы исследований типохимизма минералов-спутников алмаза, существенно повышающие эффективность прогнозных и поисково-оценочных работ на этот ценный вид сырья. Группа исследователей под руководством профессора В. Л. Гриффина (Университет Макуори и Объединенная организация научных и инженерных исследований, CSIRO, г. Сидней, Австралия), изучила более 3000 проб кимберлитов и около 45000 зерен хромпиропа и других минералов-спутников алмаза из различных регионов мира, и создала не имеющий аналогов банк данных о распределении в этих минералах таких элементов-примесей как никель, цирконий, цинк, иттрий, галлий, скандий, ниобий, редкие земли и др. Принципиально новая информация, полученная с помощью уникального лабораторного оборудования (в том числе протонного микроанализатора РМР с ускорителем частиц HIAF), позволяет оперативно и экономически эффективно оценивать алмазоносность кимберлитовых и лампроитовых тел. Насущной необходимостью является проведение подобных исследований и в Украине.
Актуальность исследований определяется необходимостью совершенствования и повышения эффективности методов проведения геолого-поисковых и разведочных работ в Украине на один из важнейших коренных источников алмаза – кимберлиты.
Научной основой при разработке поисково-оценочных критериев служит учение о типоморфизме минералов-спутников алмазов, что требует углубленного понимания зависимости их химического состава и других особенностей от Р-Т условий и иных параметров минералообразующей среды, определяющей наличие или отсутствие алмазов в кимберлитах.
Использование высокой информативности типохимических особенностей индикаторных минералов кимберлитов (хромпиропа, пикроильменита, хромшпинелида и хромдиопсида), выявление характера распределения в них малых элементов и элементов-примесей является весьма актуальным как в научном так и в практическом отношении, способствуя решению ряда задач поискового и оценочного характера.
1.2. Цель и основные задачи исследований
Главная цель магистерской работы — изучение типохимизма минералов-спутников алмазов (хромпиропа, пикроильменита, хромшпинелида, хромдиопсида) из кимберлитов Приазовского блока Украинского щита и решение на этой основе вопросов, связанных с условиями их образования и перспективами алмазоносности.
Основные задачи работы:
1. Установить геологическую позицию и петрохимические особенности кимберлитовых тел Приазовья;
2. Выяснить закономерности распределения главных оксидных компонентов и элементов-примесей в минералах-спутниках алмазов из кимберлитовых трубок района;
3. Определить условия образования индикаторных минералов кимберлитов (Р-Т параметры, характер метасоматических процессов и др.) исходя из данных их химизма;
4. Оценить перспективы промышленной алмазоносности кимберлитов Приазовья на основе интерпретации новой информации о химическом составе минералов-спутников алмаза.
1.3. Объект исследования
Минералы-спутники алмазов из кимберлитовых тел Восточного Приазовья.
1.4. Фактический материал и методы его обработки
Определение содержаний главных оксидных компонентов и элементов-примесей в минералах-спутниках алмаза из кимберлитов Приазовья. Выполнено на электронно-лазерных (Cameca SX-50, LAM-ICPMS) и протонном (HIAF) микрозондах в лабораториях Главного национального центра геохимической эволюции и металлогении континентов (GEMOC) при университете Макуори и Объединенного научно-инженерного центра (CSIRO), г. Сидней, Австралия. Кроме того, использованы литературные данные по Восточно-Европейской, Якутской, Китайской и Южноафриканской алмазоносным провинциям.
1.5. Научная новизна
1. На представительном количестве анализов (более 500 проб), выполненных на электронном и, впервые, на протонном микрозондах, изучены закономерности распределения главных оксидных компонентов и элементов-примесей в хромпиропах, пикроильменитах, хромшпинелидах и хромдиопсидах из кимберлитов Приазовья, что позволило выявить типохимические особенности их состава.
2. На основе оригинальных данных определены термобарические и другие условия образования типоморфных минералов кимберлитов Приазовья и сделаны выводы о природе их глубинных материнских источников.
1.6. Практическое значение
В результате выполненных исследований и анализа имеющихся данных о составе минералов-спутников алмаза из кимберлитов ЮАР, России, КНР, Канады и других стран, предложены новые эффективные способы оценки промышленной алмазоносности кимберлитовых трубок Южная и Новоласпинская
1.7. Личный вклад автора
1. Обработка результатов анализов на ЭВМ, их минералогическая и геолого-геохимическая интерпретация, определение типохимических особенностей изученных минералов-спутников алмаза.
2. Обобщение результатов и сопоставление полученных данных с аналогичной информацией по известным алмазоносным провинциям мира.
3. Определение условий образования и оценка перспектив алмазоносности исследованных кимберлитовых трубок Приазовья.
1.8. Апробация результатов
Основные положения магистерской работы докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях, а также на межвузовских конференциях студентов. Всего было написано 3 статьи по данной работе.
2. Геологическая характеристика Приазовского мегаблока
Приазовский мегаблок представляет крайнюю юго-восточную часть УЩ, граничащую на юге и юго-западе с Причерноморской впадиной, а на востоке и северо-востоке – с Донецкой складчатой системой. На западе от смежного Среднеприднепровского мегаблока он отделяется Орехово-Павлоградской шовной зоной шириной от 20 до 30 км, имеющей субмеридиональное простирание. Границей между этими смежными мегаблоками служит Орехово-Павлоградский разлом, проходящий по западному обрамлению шовной зоны, которая включается в состав Приазовского мегаблока. [23;24] По данным глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) (Starostenkoet. al., 2002) средняя мощность земной коры в пределах Приазовского мегаблока составляет около 40 км, снижаясь до 35 км (воздымание поверхности Мохо) в Центральном и Восточном Приазовье и повышаясь до 40–45 км еще восточнее, в зоне трансрегионального тектонического шва Донецк-Брянск, а также на крайнем западе мегаблока в пределах Орехово-Павлоградской шовной зоны.[20] Если почти во всем мегаблоке отмечается довольно закономерное расслоение земной коры на базальтовый, диоритовый и гранитный слои при примерно одинаковой их мощности, то в шовной зоне мощность гранитного и диоритового слоев заметно сокращается и отмечается несогласование глубинных и поверхностных структур, что свидетельствует о существенном влиянии на строении этой зоны горизонтальных перемещений.[21] В выходящем на докембрийскую поверхность разрезе верхней части земной коры Приазовского мегаблока выделяются метаморфические и магматические образования палео-, мезо- и неоархея, а также палеопротерозоя. К палеоархею относится западноприазовская серия, а также перекрывающие ее волчанская, драгунская и терноватская толщи.
3. Краткие результаты исследований
Низкие средние содержания Y (13–15 г/т), типичные для лерцолитовых гранатов архейско-протерозойского типа мантии, обнаружены в гранатах из кимберлитов Приазовского блока УЩ.[14] Таким образом, гранаты Приазовья указывают на мощность литосферы этих регионов порядка 150 км. Высокие средние значения содержания Zr обнаружены в гранатах из кимберлитов восточного Приазовья (48–60 г/т).Такие концентрации характерны для для многих кимберлитовых гранатов из различных регионов мира, подвергнувшихся воздействию процессов метосоматоза. Высокие содержания Cr2O3 установлены в выборках гранатов из Приазовских кимберлитов (5,7–5,8 %). Низкие значения Y/Ga (2,5–2,8) и высокие Zr/Y установлены в пиропах из кимберлитов Приазовья типичны для гранатов, образованных в архонах .[15] Это согласуется с присутствием в составе концентратов субкальциевых гранатов. Гранаты из перекрывающих меловых отложений, обладая рядом свойств, характерных для мантии протонового типа, демонстрируют вместе с тем эволюцию от протоновой (К1) к тектоновой (К2) мантии (более высокие содержания в гранатах Y и высокие Y/Ga отношения). Полученные данные свидетельствуют о том, что возраст кимберлитов или старше, чем возраст авлакогена, не имеющего мантии архонового типа, или неясный. Ненадежность датировки не позволяет однозначно говорить о наличии в этом регионе архоновой СЛМ и делать надежные выводы о перспективах алмазоносности данных кимберлитов.
Выводы
Основные данные по приазовским кимберлитам (включая данные Ф. В. Каминского 1995 г.)[6] указывают на происхождение их в условиях земной коры ахроно-протонового типа с интенсивной последующей метосоматической переработкой. Процессы образования низкотемпературного метосоматоза диагностируются по характерным вариациям РЗЭ [3], относительно низкому содержанию Y и невысоким Y/Ga и Zr/Y отношениям [2;3]. Восточноприазовский блок УЩ имеет протоновый возраст и граничит на западе с архоновым западноприазовским блоком. Образцы гранатов, поэтому, могут отражать наличие измененных фрагментов архоновой мантии в зоне контактов этих блоков.При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2016 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.
Список источников
- 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.
- Бартошинский З. В. Минералогическая классификация природных алмазов // Минерал. журн.- 1983.- 5, № 6.- С. 84–93.
- Бартошинский З. В., Квасница В. Н. Кристалломорфология алмаза из кимберлитов.- Киев: Наук. Думка, 1991.- 170 с.
- Вальтер А. А., Еременко Г. К., Квасница В. Н., Полканов Ю. А. Ударно – метаморфогенные минералы углерода. – Киев: Наук. думка, 1992. - 168 с.
- 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.
- 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.
- Возняк Д. К. , Квасница В. Н. Магматические солевые расплавы и алмазообразование // Минерал. журн. - 1992.- 13, №4.- С. 62–65.
- Гаранин В. К. , Кудрявцева Г. П. , Сошкина Л. Т. Ильменит из кимберлитов.- М.: Изд – во Моск. гос. ун – та, 1984.- 240 с.
- 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.
- Глазов А. И. Методы морфометрии кристаллов.- Л.: Недра, 1981.- 147 с.
- 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.
- Доусон Дж. Кимберлиты и ксенолиты в них.- М.: Мир, 1983.- 300 с.
- 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.
- Зинчук Н. Н. , Харькив А. Д. , Мельник Ю. М. , Мовчан Н. П. Вторичные минералы кимберлитов.- Киев: Наук. думка, 1987.- 262 с.
- 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.
- Каминский Ф. В. Кимберлиты и алмазы Китайской Народной Республики.- М.: 1988.- ВИЭМС.- 58 с.
- 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.
- Квасница В. Н. , Вуйко В. И. , Цымбал Ю. С. Кристалломорфология и парагенезисы ограненных гранатов из кимберлитов // Минерал. журн. - 1986.- 8, №1.- С. 30–44.
- Квасница В. Н. , Зинчук Н. Н. , Коптиль В. И. Типоморфизм микрокристаллов алмаза.- М.: Недра, 1999.- 263 с.
- Квасниця В. М. , Цимбал С. М. Алмази України і перспективи пошуків їх родовищ // Мінерал. журн. – 1998.- 20, № 1.- С. 118–129.
- Кимберлитовые породы Приазовья // Ответств. редактор В. А. Кононова.- М.: Наука, 1978.- 320 с.
- 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.
- 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
- 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
- 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.
- Кривдик С. Г. , Ткачук В. И. Петрология щелочных пород Украинского щита.- Киев: Наук. думка, 1990.- С. 375–387.