Введение к работе
Актуальность работы определяется современными требованиями усовершенствования известных методов прогнозирования и поисков скрытого оруденения, повышением оперативности исследований, сокращением стоимости их проведения. Одним из способов получения экспресс-информации, несущей характеристику рудных образований, рассматривается вакуумная декриптометрия минералов-индикаторов колчеданных образований.
Цель работы - выявление типоморфизма термобарических характеристик минералов-индикаторов колчеданных образований.
Задачи исследования:
совершенствование методики термобарических исследований сульфидов железа с учетом их генетических особенностей на вакуумных декриптографах типа ВД;
типизация термовакуумных декриптограмм сульфидов железа с учетом генетической принадлежности минералов;
обоснование типоморфизма термовакуумных показателей сульфидов железа;
на примере рудного объекта с ярко выраженным метаморфизмом произвести дешифрирование эпигенетических трансформаций по термобарическим параметрам минералов-индикаторов рудных тел.
Работа базируется на фактической материале, собранном в результате многолетних (начиная с 1988 г.) полевых и лабораторных исследований, проведенных автором в составе коллектива лаборатории "Минералого-онтогенические критерии оценки полезных ископаемых" Новочеркасского государственного технического университета. Исследования включались в отраслевую научно-исследовательскую программу по разделу "Создание комплексной геологической основы выявления ресурсов недр, разработка геологического и геолого-экономического обоснования эффективных направлений геологоразведочных работ по укреплению минерально-сырьевой базы Урала". Автор принимал непосредственное участие в полевых и лабораторных исследованиях медноколчедаиных и колчеданно-полиметаллических месторождений (Комсомольского, Джусинского, Весеннего. Зимнего, Яманкасинского), колчеданных объектов Акжарской группы и Исим-байского рудопроявления. Для сравнительной оценки использовались образцы руд из коллекций И.А. Богуша, Н.С. Скрипченко, Т.Е. Ула-новской. В.Е. Жолнеровича, В.В. Зайкова, личной коллекции руд и минералов автора по рудным объектам Урала, Кавказа, Кольского полуострова, Норильского района и Дальнего Востока. При проведении полевых работ было изучено более 15 тыс. п.м. керна скважин и составлено более 3000 п.м. детальных (1:100, 1:200) геологических разрезов по рудным сечениям, отобрано свыше 4 тыс. образцов, из которых
подготовлено 1800 монофракций сульфидов железа и нх агрегатов. Термобарический анализ более 1,5 тыс. проб сульфидов железа сопровождался обязательным просмотром под бинокуляром, определением кристалломорфологической характеристики минералов. Более 500 проб сульфидов железа проанализированы на содержание рудных компонентов в ЦЛ ПГО "Оренбурггеология". Автором детально описано более 450 прозрачных шлифов и рудных аншлифов. В работе исследовались материалы массовых замеров микротвердости, ТЭДС, описания рудных аншлифов, любезно предоставленные И.А. Богушем, А.Б. Кафтанатием, А.А. Бурцевым, использовались материалы рядового геохимического и спектрального опробования ПГО "Оренбург-геология", предоставленные М.Ю. Черненко. Все расчеты при статистической обработке данных исследований производились автором на ЭВМ ЕС-1045 вычислительного центра Новочеркасского государственного технического университета, и на ПЭВМ 386-DX-40 с использованием стандартных статистических программ.
Научную новизну исследования определяют следующие результаты:
разработан новый способ дешифрирования и интерпретации термовакуумных диаграмм (с учетом их "нисходящих" и "платообраз-ных" ветвей);
типизированы термовакуумные диаграммы сульфидов железа руд колчеданных месторождений;
установлен типоморфизм термовакуумных показателей сульфидов железа генетически различаемых колчеданных образований;
впервые на высокометаморфизованных медно-колчеданных месторождениях Южного Урала применена методика комплексного рудно-минералогического картирования с широким использованием термобарических исследований минералов-индикаторов, позволившая установить генетическую природу руд месторождений.
Проведенные исследования в рамках данной работы позволили сформулировать следующие основные защищаемые положения:
1. Установлен типоморфизм термобарических параметров сульфидов железа колчеданных образований. Выявлено три типа спектров декриптоактивности сульфидов железа, состоящих из закономерно повторяющихся наборов 4, 6, 7 пиков декриптоактивности, проявляемых при нагревании сульфида железа в диапазоне 20 - 600 С. При этом, использовался новый метод дешифрирования вакуумных декрипто-грамм, включающий обработку не только "восходящих", но и "нисходящих" частей декриптограммы. Значения отрицательного баланса "откачка-натекание" откладываются в направлении, обратном положительной части гистограммы.
-
Установленно, что высокометаморфизованное медноколчедан-ное месторождение Зимнее Домбаровского типа Южного Урала является полигенным, полихронным гидротермально-осадочным рудным образованием. Выявлено пять специфических парагенетических ассоциаций рудных минералов, слагающих три типа оруденения.
-
Выявлены асимметричный и централыюсимметричный типы скрытой палеотемпературной зональности рудных тел. Математическое описание изменчивости термобарических параметров сульфидов железа методом главных компонент R-факторного анализа позволило произвести типизацию агрегатов пирита.
-
Геометризация типоморфных термобарометрических параметров пиритов месторождения Зимнее позволила выявить зону наивысшей концентрации ведущих полезных компонентов, определяющую основную промышленную значимость месторождения и обусловленную спецификой проявления полигенной палеотемпературной зональности оруденения.
-
Для рудного поля Зимнего месторождения выделены сингене-тичный и эпигенетический факторы метаморфогенної! природы образования рудометасоматической системы.
Практическое значение. Использование типоморфных термобарических данных на генетической основе в ходе начальных этапов поисковых работ, выделение и описание ведущих термобарических параметров, связанных с рудогенезом, позволяет решать многоплановые задачи локального прогнозирования на всех стадиях геологоразведочных работ. К таким задачам отнесены: выявление скрытой зональности рудных тел, зон перераспределения иромышленно-значимых компонентов; оценка масштабов оруденения; картирование эпигенетических трансформаций и выявление новых рудных тел; оперативное получение информации, необходимой для создания геолого-структурной модели изучаемого объекта, а, как следствие, и для выбора методики проведения геологоразведочных работ. В результате комплексных работ лаборатории НГТУ с участием автора накоплен значительный банк рудноминералогических данных по колчеданным объектам Южного Урала и Северного Кавказа. Результаты исследований с соответствующими рекомендациями к направлению поисково-разведочных работ по Комсомольскому, Джусинскому, Светлинскому, Зимнему месторождениям были изложены и вошли составной частью в два производственных отчета ГГП "Оренбурггеология". Рекомендации к направлению поисково-разведочных работ по объектам Акжарского рудного поля рассмотрены и приняты на заседании техсовета Домба-ровской ГРЭ ГГП "Оренбурггеология".
Апробация работы. Выводы и результаты проведеннных исследований данной работы докладывались и обсуждались на: IV и V сессиях Северо-Кавказкого отделения ВМО АН СССР "Минералообразование
из вскипающих растворов" - пос. Терскол, 1988 г. и "Минералого-геохимические особенности стратиформного оруденения" - г. Теберда, 1990 г.; конференции Башкирского отделения ВМО АН СССР "Проблемы геологии, минералогии, геохимии, полезных ископаемых Южного Урала и сопредельных территорий" - г. Уфа, 1989 г.; всесоюзной конференции "Проблемы геологии Кавказа" - г. Москва, МГУ, 1989 г.; XXXII и XXXIII научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, сотрудников Коммунарского ГМИ, - г. Коммунарск, КГМИ, 1989 г., 1990 г.; II региональном совещании "Минералогия Урала", - г. Миасс, 1989 г.; XXXIX научной конференции НПИ, - г. Новочеркасск, НПИ, 1990 г.; III всесоюзном совещании "Генетические модели эндогенных рудных формаций", -г. Новосибирск, 1990 г.; VII краевой конференции "Геология и полезные ископаемые Северного Кавказа", - г. Ессентуки, 1991 г.; II всесоюзном совещании "Теория минералогии", - г. Сыктывкар, 199! г.: совещании УрО АН СССР "Рудоносные метасоматические формации Урала", - г. Свердловск, 1991 г.; VIII совещании "Термобарогеохимия геологических процессов", - г. Москва, 1992 г.; совещании "Минералогия кварца", - г. Сыктывкар, 1992 г.; зональной научной конференции "Проблемы геологии, оценки и прогноза полезных ископаемых Юга России", - г. Новочеркасск, 1995 г.; на ежегодных геологических секциях научных конференций НГТУ. По тематике диссертации опубликовано 20 работ. Результаты исследований неоднократно рассматривались на заседаниях методической комиссии технического совета ПГО "Оренбурггеология".
Объемы работы. Работа состоит из введения, трех частей, объединяющих 6 глав, и заключения, изложенных на .fr.xr. страницах машинописного текста, проиллюстрирована 37 рисунками и 18 таблицами. В списке используемой литературы 102 наименования.
Диссертационная работа выполнена па кафедре "Общая и историческая геология, минералогия и петрография" Новочеркасского государственного технического университета под руководством профессора, доктора геолого-минералогических наук И.А. Богуша. Автор выражает признательность коллегам по лаборатории М.Ю. Черненко, А.Б. Кафтанатию, А.А. Бурцеву за постоянно оказываемую помощь и поддержку.
Особую благодарность и признательность за внимание, всестороннюю помощь на всех этапах подготовки диссертации, конструктивную критику автор приносит своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук И.А. Богушу.
Автор с признательностью относится к советам и консультациям докторов геолого-минералогических наук Н.С. Скрипченко, В.Н. Тру-фанова, В.И. Старостина, А.С. Тамбиева, В.В. Зайкова, П.Ф. Иванки-на, ІБ.П. Притчина. I кандидатов геолого-минералогических наук В.Г. Рылова, М.И. Гамова, Н.И. Славгородского, А.Г. Грановского,
С.И. Сьяна, |Е.А. Снежко] В.В. Якушева, В.В. Денисенко и содействие оренбургских геологов Б.П. Потапенко, П.В. Лядского, В.Л. Черкасова, В.Т. Тищенко, И.А. Смирновой, А.Ф. Шарапова, А.Т. Полуэктова, М.А. Посталовского, И.С. Хана в проведении полевых работ.