Геолого-структурная позиция и генезис чароититов месторождения "Сиреневый камень" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.11, кандидат геолого-минералогических наук Бондаренко, Николай Викторович

• Бондаренко, Николай Викторович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Бондаренко, Николай Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА.

2.1. Геолого-структурная позиция месторождения чароита «Сиреневый камень».

Морфоструктуры и дизъюнктивные нарушения Мурунского магматического ареала.

Особенности структурно-тектонического контроля чароитсодержагцих метасоматитов.

2.2. Геологическое строение Мурунского магматического ареала.

Характеристика пород и основные черты геологического строения

Мурунского комплекса щелочных пород.

Вещественный состав и особенности геологического строения пород фации даек.

Общая характеристика метасоматических пород экзоконтакта

Мурунского комплекса щелочных пород.

Глава. 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧАРОИТСОДЕРЖАЩИХ

МЕТАСОМАТИТОВ.

3.1.Геолого-тектонические особенности образования чароитсодержащих метасоматитов.

3.2.Особенности вещественного состава чароитовых минеральных ассоциаций.Ш.

З.З.Минералого-геохимическая модель образования чароитсодержащих метасоматитов.

Глава.4. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЧАРОИТА

СИРЕНЕВЫЙ КАМЕНЬ».

4.1 .Геологическое строение участков «Андреевский», «Грозовой» и

Ажимовский».

4.2.Геологическое строение участка «Водораздельный».,.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геолого-структурная позиция и генезис чароититов месторождения "Сиреневый камень"»

Актуальность исследований.

Несмотря на большой объем проведенных за последние два десятилетия исследований, проблема генезиса чароититов продолжает оставаться открытой из-за ряда причин, в частности из-за недостаточности изученности минеральных преобразований пород при формировании чароита и геологического строения месторождения «Сиреневый камень».

Одним из главных вопросов до сих пор остается вопрос генезиса чароитовой минерализации. Существует два полярных мнения, большинство исследователей придерживается метасоматической природы чароититов [13,16,31,45,46], однако существуют сторонники магматического происхождения чароитсодержащих пород [3,4,19]. Автор придерживается метасоматической природы образования чароитсодержащих пород и в данной работе увязывает минеральные преобразования с составом вмещающих пород и в целом с геологическим строением месторождения «Сиреневый камень».

Комплексный минералогический, петролого-геохимический и геолого-структурный подход представляется наиболее оправданным при решении вопросов, связанных с генезисом, минеральными ассоциациями и распространенностью чароититов. Данное направление исследований актуально, так как позволяет минералогическую, петролого-геохимическую информацию рассматривать с точки зрения структуры месторождения.

Представленная работа служит дополнением и частично обобщением огромного накопленного материала по минералогии, геохимии и геологии месторождения «Сиреневый камень».

Цели и задачи работы.

Цель работы - выявить наиболее благоприятные геологические обстановки формирования метасоматических пород с большим содержанием чароита на основе разработки принципов минералогического картирования метасоматических комплексов.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

1. Комплексное изучение, оценка минерального состава и особенности проявления чароититов в связи с геолого-структурной эволюцией Мурунского массива и вмещающих пород.

2. Провести детальное минералого-петрографическое исследование коллекции чароитсодержащих и вмещающих пород различных участков месторождения «Сиреневый камень»: Грозовой, Старый, Новый - II, Ажимовский, Андреевский, Туманный, Якутский, Водораздельный и Магистральный.

3. Увязать изменение минерального состава и текстурно-структурные особенности чароититов с составом первичных пород на геологической основе масштаба 1:10000 на примере участков Ажимовский, Грозовой, Андреевский и Водораздельный.

4. Составить общую схему тектонической эволюции структуры месторождения «Сиреневый камень».

5. Выявить особенности образования чароитсо держащих метасоматитов зоны обрамления Мурунского массива на основе геолого-стуктурных, минерал ого-геохимических петрографических данных.

Фактический материал и методы исследований.

В основу работы положены следующие материалы:

1) Детальная документация керна более 90 скважин с общим погонным метражом 6500 м, пробуренных на поисково-оценочной стадии работ;

2) Геологическая документация 30 естественных обнажений и канав;

3) Дешифрирование АФС масштаба 1:33000;

4) Результаты изучения минералогического и петрографического состава чароитсодержащих и первичных пород месторождения «Сиреневый камень»;

5) Результаты 110 микрозондовских анализов чароита и сосуществующих с ним минеральных фаз.

Каменный материал был собран автором при проведении полевых работ на месторождения «Сиреневый камень» в 1989-1996 гг. Полученный материал характеризует основные и самые крупные участки проявления чароитовой минерализации на месторождении «Сиреневый камень»: Старый, Грозовой, Андреевский, Ажимовский, Туманный, Новый-П, Водораздельный, Магистральный и Якутский. Так же использовались материалы коллекции чароитовых пород минералогического музея РГГРУ. Всего детально изучено более 500 образцов чароититов и около 130 образцов боковых пород. Под микроскопом просмотрено более 150 простых прозрачно-полированных шлифов и более 650 полированных аншлифов исследуемых пород. На основе документации керна скважин отстроены геологические разрезы по участкам: Грозовой, Андреевский, Ажимовский, Якутский, Водораздельный. По материалам дешифрирования АФС и документации керна скважин составлена схема дизъюнктивных нарушений месторождения «Сиреневый камень» масштаба 1:50000.

Научная новизна работы.

В результате обработки фактического материала, собранного лично автором, и обобщения опубликованных ранее результатов исследований по минералогии, геохимии и петрологии чароититов получены следующие принципиально новые результаты:

1. Выявлены новые взаимосвязи текстурно-структурных особенностей и минерального состава ассоциаций чароитсодержащих метасоматитов месторождения «Сиреневый камень» с составом и особенностями геологического строения вмещающих пород.

2. Доказано, что месторождение «Сиреневый камень» приурочено к зоне сопряжения Маломурунской и Дагалдынской структур центрального типа (СЦТ) с наиболее крупным тектоническим нарушением - Атбастах-Торгойской дизъюнктивной системой.

3. Впервые установлена на основании совокупности минералогических, петрографических, геохимических и геологических данных непрерывность формирования метасоматического комплекса пород на месторождении «Сиреневый камень», в котором чароит является неотъемлемой частью и характеризуется метасоматической и метасоматически-гидротермальной природой.

Практическая значимость

1. Выявленные критерии проявления минеральных ассоциаций чароитсодержащих и вмещающих пород, их текстурно-структурные особенности позволяют проводить минералогическое картирование метасоматитов месторождения «Сиреневый камень» с целью выделения перспективных участков на скрытое оруденение.

2. Анализ совокупных геологических данных предопределяет локализацию чароитовой минерализации вдоль Атбастах-Торгойской дизъюнктивной системы в месте сочленения двух крупных морфоструктур: Маломурунской и Дагалдынской.

3. Зависимость минеральных ассоциаций, их текстурно-структурных особенностей не только от состава флюида, но и от состава первичных пород, позволяет в процессе разведочных работ прогнозировать содержание чароита, его количество и качество.

Основные научные положения.

Первое защищаемое положение. Установлены закономерности размещения промышленных образований чароита и чароитсодержагцих пород в пределах Мурунского вещественно-структурного комплекса (ВСК). В его пределах чароитсодержащие породы месторождения «Сиреневый камень» избирательно приурочены к участкам пересечения Кеме-Кебектинской и Атбастах-Торгойской тектонических зон с Маломурунской и Дагалдынской кольцевыми структурами центрального типа (СЦТ), сформированными в период мезозойской тектономагматической активизации (ТМА).

Второе защищаемое положение. Особенности проявления мезозойской тектоно-магматической активизации и геологическое развитие щелочного магматизма в пределах Мурунского вещественно-структурного комплекса определяет последовательность формирования метасоматической зональности вмещающих продуктивных пород. В зональности метасоматитов проявлены: раннеметасоматическая стадия, метасоматическая стадия, (фенитовая подстадия, чароитовая подстадия и рихтеритовая подстадия), гидротермально-метасоматическая стадия (позднечароитовая и торголитовая подстадии).

Третье защищаемое положение. Минеральный состав, текстурно-структурные особенности чароититов, определяющие их промышленную и эстетическую ценность, формируются в специфичных природных физико-химических условиях и рассматриваются как продукт петрохимической эволюции щелочной магмы Мурунского вещественно-структурного комплекса. Завершение этапов развития щелочного магматизма и полное проявление всех стадий метасоматоза приводит к формированию продуктивной минерализации чароититов.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения», Бондаренко, Николай Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Большинство из отмеченных проявлений чароититов расположены в зоне экзоконтакта Маломурунского массива и имеет элементы залегания, подчеркивающие купольное строение Маломурунской СЦТ. Таким образом, видна приуроченность чароитсодержащих пород месторождения «Сиреневый камень» к участкам пересечения Кеме-Кебектинской и Атбастах-Торгойской тектонических зон с кольцевыми структурами центрального типа. Подобная тектоническая обстановка реализуется на площади, ограниченной Ю и ЮВ экзоконтактами Маломурунского массива и СЗ экзоконтактом Дагалдынского массива.

Участки повышенной проницаемости в местах пересечения структур фиксируются зонами милонитизации с интенсивной минерализацией глаукофана и апофиллита, по которым и развиваются чароититы, с непрерывностью формирования метасоматитов месторождения «Сиреневый камень».

Структурно-вещественный комплекс экзоконтакта Мурунского щелочного Плутона зональный и характерезуется следующей последовательностью формирования: а) раннеметасоматическая стадия—карбонатитовая, представлена крупнокристаллическим агрегатом эгирин-геденбергита, бенстонита -Са7Ваб(СОз)]з и содержащего до 5% форстерита (в настоящей работе она практически не рассматривается),. б) метасоматическая стадия, которую можно разделить на несколько подстадий, непрерывно сменяющих друг друга: фенитовая - представлена полосчатыми, бурундучно-полосчатыми, иногда массивными мелкокристаллическими ортоклазитами или кокардовыми пироксен-ортоклазовыми метасоматитами, чароитовая, представленная породами, содержащими минерал в различных процентных соотношениях, с присутствием дополнительных фаз в виде: КПШ, амфибола (К-рихтерит), кварца, эгирина, тинаксита и др. в зависимости от состава первичных пород и рихтеритовая, представлена сплошными агрегатами кристаллического рихтерита или рихтерит-асбеста с неравномерно рассеянной минерализацией чароита от 5% до 50%., в) гидротермально-метасоматическая стадия, которая разделяется на две подстадии: позднечароитовая, представляющая собой маломощные прожилки мономинерального состава в метасоматитах ранних фаз , цемент тектонических брекчий и плёночные инъекции в трещинах и сколах и торголитовая, состоящая из кварц-кальцитового мелкозернистого агрегата с звездчатыми выделениями эгирина или скелетными кварцитами. Данная подстадия минералообразования по геологическим признакам трактуется, как процесс затухания метасоматических процессов и в данной работе подробно не освещается.

Таким образом, из вышеизложенного вытекают следующие особенности чароитообразования изложенные в настоящей работе:

1. Однозначной взаимосвязи чароитовых метасоматитов с различными теконитами зоны экзоконтакта Мурунского щелочного массива.

2. Чароитовые метасоматиты являются продуктом взаимодействия первичного флюида с боковыми породами, состав которых оказывал влияние на эволюцию его состава, которое выражается в закономерном падении щелочности рудообразующей среды и увеличением химической активности кальция, особенно на гидротермально-метасоматической стадии.

3. Впервые была установлена непрерывность образования чароита в выделенных стадиях щелочного метасоматоза с отражением в его составе всех изменений физико-химических параметров минералообразующей среды.

4. Состав первичного флюида полностью повторяет особенности тренда мурунского щелочного комплекса, т.е. калиевую специфику, усиление химической активности натрия на завершающих этапах минералообразования.

5. Впервые была дана качественная и количественная оценка физико-химичеких параметров среды чароитообразования в тектонических обстановках различной динамики.

144

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Бондаренко, Николай Викторович, 2009 год

1. Акимов А.П. Уникальный российский ювелирно-поделочный камень чароит// Отечественная геология, 1996 г., №9, с. 25-41.

2. Акимов А.П., Иванов Ю.В., Добрынина Е.П. Особенности геологического строения месторождения Сиреневый Камень// Прогнозирование, поиски и оценка месторождений пьезооптического и камнесамоцветного сырья. М. ВИЭМС, 1980. с. 97-98

3. Алексеев Ю.А. Карбонатиты Мурунского ультракалиевого щелочного комплекса // Геология и геофизика, 1982, № 9, с. 62-68.

4. Алексеев Ю.А. Геология новых (чароитовых) карбонатитов и связанных с ними пород// Докл. АН СССР. 1983. т. 272, № 1. с. 184-187

5. Бирюков В.М., Бердников Н.В. О парагенетической связи чароитовой минерализации с щелочным метасоматозом // Зап. ВМО. 1992. Ч. 121.,В. 6. С. 59- 76.

6. Билибина Т.В., Дашкова А.В., Дашков В.Н. и др. Петрология щелочного вулканогенно-интрузивного комплекса Алданского щита (мезозой). Л., Недра. Ленингр. Отд-ние, 1967 г. 265 с.

7. Бондаренко Н.В. Геолого-генетические особенности образования чароитовой минерализации месторождения «Сиреневый камень»//в сб. Уральская минералогическая школа-2007. Екатеринбург: Изд. УГГУ, 2007.

8. Бондаренко Н.В. Особенности формирования чароитсодержащих парагенезисов метасоматитов мурунского ареала//УШ Международнаяконференция «Новые идеи в науках о земле». Тезисы докладов, Москва. РГГРУ, 10-13 апреля 2007. С45-47

9. Бондаренко Н.В., Березнев М.В. Зависимость чароитовых парагенезисов от геолого-тектонической обстановки // конференция «Молодые наукам о земле». Тезисы докладов, Москва. РГГРУ, 2008.

10. Бондаренко Н.В., Гвоздева И. А. Геолого-структурная позиция месторождения чароита «Сиреневый камень»// Геология и разведка. 2007. №1 С. 55-63

11. Бондаренко Н.В., Селиванов П.В. Токкоит как признак пограничных чароитсодержащих парагенезисов// IX Международная конференция «Новые идеи в науках о земле». Тезисы докладов, Москва. РГГРУ, 14-17 апреля 2009. С170

12. Борисов А.Б. О времени и условиях образования чароитовых пород разной текстуры.// Зап. ВМО, 1985 г., вып. № 4, с. 311-324

13. Борисов А.Б. Основные черты минералогии и вопросы генезиса экзоконтактовых метасоматитов Маломурунского массива //Автореф. кандид. диссерт., Ленинград, ЛГУ, 1986 г. 21.с.

14. Борисов А.Б., Евдокимов М.Д. Фениты района чароитовых месторождений Мурунского массива .// Зап. ВМО, 1984 г., ч. 113 вып. № 4, с. 485-497

15. Борнеман-Старынкевич И.Д. К уточнению формулы чароита// Зап. ВМО, 1982 г., вып. № 3, с. 344-345

16. Буллах А.Г. К генезису чароита// Зап. ВМО, 1984 г., ч. 113. вып. № 2, с. 226-228

17. Владыкин Н.В., Матвеева JI.H., Богачева Н.Г., Алексеев Ю.А. Новые данные о чароите и чароитовых породах// Минералогия и генезис цветных камней Восточной Сибири. Новосиб., Наука. Сиб. отд-ние, 1983 г. С. 41-56

18. Воробьёв Е.И. Чароит // Новосибирск. Академическое издательство «ГЕО» 2008 г.

19. Воробьев В.И., Малышонок Ю.В., Алексеев Ю.А. О генезисе чароита // Проблемы кристаллохимии и генезиса минералов. JL: Наука, 1983. С. 72-91.

20. Воробьев В.И., Малышонок Ю.В., Арсенюк В.И. Минералого-геохимические поиски чароита// Геохимические поиски самоцветов. Новосиб., Наука. Сиб. отд-ние, 1990 г. С. 76-91

21. Воробьев Е.И., Конев А. А., Малышонок Ю.В. Тауссонит (геологические условия образования и минеральные парагенезисы). // М., Наука, 1987. 142 с.

22. Геологический словарь// т. 1, второе из-ние, М., Недра, 1978 г.,

23. Дитмар Г.В. Калиевые миаскитовые и агпаитовые щелочные породы Атбастах-Мурунского района// В сб. Геохимия и магматич. пород. Тез докладов X семинаре., Москва, Наука, 1984, с. 53

24. Добровольская М.Г., Цепин А.И., Евстигнеева Т.Л. Мурунскит K2Cu3FeS4 новый сульфид калия, меди и железа// Зап. ВМО, 1981 г., ч. 110 вып. № 4, с. 468-473

25. Евдокимов М.Д., Булах А.Г., Борисов А.Б. Морфогенетические типы чароита и их ювелирные качества.// Мин. журнал, 1985 г., №5, с. 24-31

26. Евдокимов М.Д., Иванюк Г.Ю. Минералогические индикаторы чароитовой минерализации// в кн. Геология, поиск и разведка нерудных полезных ископаемых.// Ленинград, из-во ЛГИ, 1986, с. 67-74

27. Киевленко Е.Я. Геология самоцветов// изд-во Земля, М., 2001 г., с 445455

28. Конев А.А., Воробьев Е.И. Лазебник К.А. Минералогия мурунского щелочного массива. Новосиб., изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1996 г. 221с

29. Конев А.А., Парадина Л.Ф., Воробьев Е.И. и др. Магнезиостронциевый калий-рихтерит- новая разновидность амфиболов.// Минерал, журн. 1988. т. 10 №5. с. 76-82

30. Конев А.А., Воробьев Е.И., Пискунова Л.Ф. Олекминскит-Sr(Sr,Ca,Ba)(C03)2 -новый минерал и новый изоморфный ряд олекминскит-паральстонит// Зап. ВМО, 1991 г., ч. 120 вып. № 3, с. 89-96

31. Лазебник К.А., Заякина Н.В., Лазебник Ю.Д., Сукнев B.C. Новые данные о чароите из метасоматических пород Мурунского массива// Минералы эндогенных образований Якутии, Я., 1977, с. 123-125

32. Лазебник К.А., Лазебник Ю.Д. Редкие силикаты- мизерит, канасит и федорит в чароитовых породах// Минералогия и геохимия ультрабазитовых и базитовых пород Якутии, Я., 1981, с, 32-50

33. Лазебник К.А., Лазебник Ю.Д. Минералогия калиевых фенитов р. Инаригды (Южная Якутия)// Силикаты магматически и постмагматических образований Якутии. Якутск, 1983 г. С. 20-27

34. Лазебник К.А., Лазебник Ю.Д., Махотко В.Ф. Даванит- новый щелочной титаносиликат (K2TiSieO15)// Зап. ВМО, 1984 г., ч. 113 вып. № 1, с. 81-84

35. Лазебник К.А., Махотко В.Ф. Делиит- первая находка в СССР// Зап. ВМО, 1982 г., ч. 111 вып. № 5, с. 287-293

36. Лазебник К.А., Никишова Л.В., Лазебник Ю.Д. Токкоит- новый минерал чароитов// Минерал, журн. 1985. т. 7 № 4. с. 81-83

37. Малышонок Ю.В Геологические особенности и условия формирования рихтерит-асбестового оруденения Мурунского щелочного массива.// Автореф. кандид. диссерт., Алма-Ата, 1988, 22с.

38. Никишова Л.В., Лазебник К. А., Лазебник Ю.Д. О кристалл охимической формуле чароита// В кн. Кристаллохимия и структурный типоморфизм минералов, Л., Наука, 1985, с 100-104.

39. Орлова М.П. и др. Отчет по теме: Провести анализ высококалиевых мафитов отдельных магмоактивных зон СССР и выявить перспективы нахождения в их пределах лампроитов// кн. 2., Росгеолфонды, М., 1990 г.

40. Орлова М.П. Новые данные по геологии Маломурунского щелочного массива (Юго-западная Якутия) // Сов. геология. 1987. № 9. С. 83- 92.

41. Орлова М.П. Петрохимические особенности Маломурунского щелочного массива (Юго-Западная Якутия) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1988. №10. С. 15-27.

42. Орлова М.П., Шаденков Е.М, К петрологии Маломурунского щелочного массива (юго-западная Якутия)// Геология и геофизика, 1988, №19, с.77-86.

43. Прокофьев В.Ю., Воробьев Е.И. Р-Т условия образования стронций-бариевых карбонатитов, чароитовых пород и торголитов Мурунского щелочного массива (Восточная Сибирь) // Геохимия. 1991. № 10. С 14441452.

44. Рогова В.П. Условия образования чароита- нового ювелирно-поделочного камня// В сб. Самоцветы, Материалы XI съезда ММА, Л., Наука, 1980 г. С. 79-86

45. Рогова В.П. Чароитизация новый тип метасоматических процессов // Тез. докл. Всесоюз. совещ. по метасоматозу. Л.: изд-во, ВСЕГЕИ. 1982. С. 113-118.

46. Рогова В.П., Завьялова Л.Л. Минеральный состав чароитовой породы-нового ювелирно-поделочного камня// Минералы и минеральные ассоциации Восточной Сибири. Иркутск, 1977. с. 135-141

47. Рогов Ю.Г., Рогова В.П., Воронков А.А., Молева В.А. Тинаксит NaK2Ca2TiSi019(0H)- новый минерал// Докл. АН СССР. 1965. т. 162, № 3. с. 658-661

48. Рогов Ю.Г., Рогова В.П., Дриц В.А., Кузнецова Н.Н. Чароит- новый минерал и новый ювелирно-поделочный камень// Зап. ВМО, 1978 г., ч. 107 вып. № 1, с. 94-100

49. Семёнов Е.И. Оруденение и минерализация щелочных пород. М., Геокарт-ГЕОС, 2007 г. С. 16-32

50. Сергеев А.С. Фениты комплекса ультраосновных и щелочных пород. Л., изд-во ЛГУ, 1967 г. С 102.

51. Фекличев В.Г. Диагностические константы минералов// М., Недра, 1989