Введение к работе
Актуальность исследований. Редкометальные граниты издавна привлекали внимание геологов. Большое распространение редкометальные граниты имеют в Забайкалье, Монголии, Центральном Казахстане, Западной Европе. Большой вклад в исследование редкометальных гранитов внесли российские ученые В.И. Коваленко, А.А. Беус, В.Д. Козлов, М.И. Кузьмин, П.В. Коваль, СМ. Бескин, Ю.Б. Марин и другие.
На Урале редкометальные граниты развиты в восточной части Восточно-Уральского поднятия и в Зауральском поднятии, представляющих собой континентальные блоки с длительным и мощным гранитоидным магматизмом. В них выделяются крупные ареалы гранитоидных интрузий, в которых сосредоточен полный ряд формаций (от ранних серий к поздним): тоналит-гранодиоритовые серии, гранодиори+овые и монцодиорит-гранитные, потом водные плутонические граниты, после которых образуются редкометальные граниты маловодной грании-лейкогранитной серии. Именно с последней группой гранитов, завершающих гранитоидный магматизм в позднеколлизионный период, связаны известные на Урале Месторождения редких металлов вольфрам-молибденовой и бериллий-вольфрам-молибденовой рудных формаций
Объектом изучения явились позднеколлизионные граниты Малышевского, Зенковского, Юго-Коневского, Кременкульского, Коклановского массивов. По геологическим и геохимическим характеристикам вышеуказанные граниты Урала в широком понимании сопоставимы с геохимическим типом плюмазитовых редкометальных лейкогранитов, по Л.В. Таусону, литий-фтористыми редкометальными гранитами, по В.И. Коваленко. Среди последних наибольшее сходство с уральскими гранитами имеют известные в Центральном Казахстане граниты акчатауского комплекса, с которыми связаны позднепермские вольфрам-молибденовые месторождения.
Изучением Уральских гранитоидов, включающим многие аспекты связи редкометального оруденения с гранитоидным магматизмом, в разное время занимались А.Н. Заварицкий, Б.М. Куплетский, И.Д. Соболев, Д.С. Штейнберг, Г.А. Кейльман, Б.К. Львов, Г.Б. Ферштатер, В.Я. Левин, А.И. Грабежев, М.С. Рапопорт и многие другие исследователи. Появившиеся в последние десятилетия новые геологические данные и более совершенные геохимические методы исследования позволили уточнить еще не решенные вопросы влияния структурного положения, особенностей глубинного строения, возраста, формационной принадлежности и геодинамических условий формирования гранитоидов Урала на их геохимическую и металлогеническую специализацию и сопровождающую редкометальную рудоносное».
Выяснение роли гранитного магматизма в образовании редкометальных месторождений особенно актуально в связи с острой нехваткой редкометального сырья. Необходимая потребность России в молибдене находится на уровне 10,5-10,8 тыс. т, для его обеспечения необходимо восполнить дефицит в молибденовом концентЬате в количеств*»Мятыс. т.
ентЬі
БИБЛИОТЕКА (
* О»
I ».»=.-
Максимальная потребность России в вольфрамовом концентрате находится на уровне 9,8 - 10,2 тыс. т. Имеющихся запасов основных действующих вольфрамдобывающих предприятий хватит на 8-14 лет. Поэтому через 10-15 лет на половине действующих предприятий запасы будут исчерпаны (Боярко, 2000).
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось петрологическое и геохимическое изучение гранитных массивов Урала: Малышевского, Зенковского, Юго-Коневского, Кременкульского, Коклановского и выявление закономерностей образования и размещения редкометального оруденения, связанного с позднеколлизионными гранитами.
Предусматривалось выявить геологические и петрологические особенности и общность гранитов этих массивов, уточнить их структурно-тектоническую позицию и металлогеническую специализацию, а также установить различия на геологическом, петрографическом и геохимическом уровнях рудных и безрудных гранитов вышеуказанных массивов, специализированных на редкометальное оруденение.
Фактический материал и методы исследований. В основу работы положен собственный материал автора, собранный им за период 2000-2003 гг. в процессе геологических исследований гранитов Адуйского, Малышевского, Зенковского, Коклановского и других массивов. Эти работы проводились в составе Адуйской геологосъемочной партии УГСЭ и были дополнены материалами геологических фондов УГСЭ. Ряд исследований осуществлен в лаборатории петрологии магматических формаций ИГиГ УрО РАН.
Химические анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов исследований ИГТ УрО РАН (заведующий С.Л. Вотяков) рентгено-флуоресцентным методом на приборе СРМ-18 (аналитики Г.М. Ятлук, В.П. Власов, Н.П. Горбунова), Fe203) FeO, Na20 и п.п.п - стандартным химическим методом. Редкие и редкоземельные элементы определены в той же лаборатории эмиссионно-спектральным анализом (аналитик Т.Б. Гладышева) и методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ISP-MS): разложение проб производилось в лаборатории ИГТ УрО РАН (аналитик Н.В. Чередниченко), приборное окончание осуществлено на спектрометре PerkinElmer ELAN-6100 в электрохимическом комбинате г. Новоуральска.
Основные защищаемые положения
1. Массивы с редкометальной специализацией: Малышевский,
Зенковский, Юго-Коневский, Кременкульский, Коклановский - сложены
гранитами гранит-лейкогранитной серии. Массивы расположены в
геологических блоках со зрелой континентальной корой, в которых проявлен
полный формационный ряд коллизионного гранитоидного магматизма.
Редкометальные граниты завершают этот ряд в позднеколлизионный период.
2. Редкометальные граниты рассматриваемых массивов характеризуются
общими петрологическими и геохимическими чертами. Это двуслюдяные
граниты с преобладанием К20 над Na20. Порфировидная структура, обычное
отсутствие мирмекита, различная степень упорядоченности структуры
калишпатов, расчетное давление Рнго^-^ кбар при кристаллизации гранитной магмы свидетельствуют о гип- и мезоабиссальных условиях формирования гранитов. Спектры распределения РЗЭ редкометальных гранитов обладают отрицательной европиевой аномалией, при Ьац/Ідім>15, что свидетельствует о происхождении гранитов в результате фракционирования более основной, чем сами граниты, магмы. Граниты характеризуются повышенными содержаниями Mo, W, Be, отражающими их металлогеническую специализацию.
3. На уральском материале показано, что благоприятными структурно-геологическими факторами локализации месторождений вольфрам-молибденовой формации являются: для металлогенических областей -поднятые блоки, в которых широко проявлен гранитоидный магматизм и развиты позднеколлизионные гранитные массивы; для рудных районов -ареалы крупных, глубинных гранитоидных интрузий, к которым пространственно тяготеют гипабиссальные лейкогранитные массивы, контролируемые зонами разломов; для рудных полей - апикальные части гипабиссальных массивов и наличие погребенных куполовидных гребней гранитов.
Научная новизна. Установлено место редкометальных гранитов в магматической эволюции. Приведена петролого-геохимическая характеристика редкометальных гранитов. Рассмотрены вопросы условий образования редкометальных гранитов, подтверждающие их кристаллизацию в гип- и мезоабиссальной фации глубинности. Произведен анализ благоприятных структурно-геологических факторов, критериев и признаков локализации вольфрам-молибденовых месторождений.
Практическая значимость. В работе сформулированы критерии, отличающие редкометальные граниты от других гранитоидных образований. Выполненные автором исследования позволят более обоснованно проводить выделение редкометальных гранитов, прогнозировать районы вероятного развития практически важной минерализации и выявлять новые перспективные на поиски редкометального оруденения площади при геологосъемочных и тематических работах.
Апробация работы. Материалы, связанные с темой диссертации, докладывались на Всероссийской конференции молодых ученых Теологи XXI века", посвященной памяти профессора В.В. Тикшаева (Саратов, 2002); на Всероссийской конференции "Строение литосферы и геодинамика" (Иркутск, 2003); на научно-практической конференции в рамках Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2003); на научной конференции "Эволюция внутриконтинентальных подвижных поясов" (Екатеринбург, 2003). Основные результаты обсуждались на заседаниях кафедры геологии Института геологии и геофизики УПТА и на семинарах лаборатории петрологии магматических формаций Института геологии и геохимии УрО РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура работы. Диссертация общим объемом 183 страницы состоит из введения, 9 глав, заключения и списка литературы. В работе 43
