Введение к работе
Значительная часть мировых ресурсов наиболее дефицитных тяжелых лантаноидов и иттрия связана с породами, по химическому составу соответствующими щелочным гранитам В эту группу включаются породы различного генезиса, но, как было отмечено И А Нечаевой, наибольший практический интерес среди них представляют метаморфизованные мета-соматиты, образовавшиеся по щелочным гранитам и вмещающим их породам Щелочно-гранитоидные массивы этого генетического типа могут образовывать уникальные по запасам комплексные редкоземельно-тантал-ниобий-циркониевые (Y, Ln , Та, Nb, Zr) месторождения
Однако, отнесение объекта к метаморфизованным щелочным гранитам чрезвычайно сложно, поскольку они обладает также признаками других типов
Примером образований указанного генезиса являются массивы щелочно-гранитного состава западной части Катугино-Аянской структурной зоны
Катугино-Аянская ослабленная зона выявлена В С Федоровским и др. (1978) на активизированной окраине Сибирской платформы в южной части Токайского синклинория Кодаро-%оканского прогиба Протяженность Катугино-Аянской зоны более 70 км при ширине 2-3 км (рис 1) Зона выражается в повышенной трещиноватости нижнепротерозойских отложений удоканской серии К ней приурочены тела щелочно-гранитоидных пород ранней фазы чуиско-кодарского комплекса и поля пегматитов третьей фазы чуиско-кодарского комплекса
Работами В В Архангельской, Ю П Быкова, В В Герасимовского, Н.Е Залашковой.В С Кудрина, В П Ковалева,О.С Клюева,И А Нечаевой, К В Прохорова, В П Собаченко, М И Тулоханова установлено, что редкометальная минерализация приурочена к щелочно-гранитоидным породам, образующим линзообразные зоны среди нижнепротерозойских гнейсов и кварцитосланцев, формирующим три крупных массива и несколько мелких тел С массивами Западный Катугинский и Катугинский (Восточный Катугинский) связаны одноименные редкометальные месторождения К настоящему времени изучены состав и строение образований щелочно-гранитоидного состава, установлен списочный состав слагающих щелочно-гранитоидные породы минералов, детально изучены химические составы пирохлора, циркона, фторидов, эгирина, амфибола и слюд Кроме того, исследовались составы слюд, фторидов и циркона
вмещающих пород. Для Катугинского месторождения подсчитаны запасы тантала, ниобия, циркония, суммы редкоземельных элементов (РЗЭ) а тантал-ниобий — циркон-редкоземельном типе руд, составлен помине-ральный баланс тантала, ниобия, циркония, РЗЭ для этих руд. Выделен редкоземельный тип руд. При изучении геохимии Катугинского массива была выявлена во вмещающих породах зона ореола с повышенными содержаниями тантала, ниобия, циркония, иттрии, лантаноидов, олова, лития, свинца, Е^инка, урана, тория, бериллия и вертикальная зональность Катугинского месторождения.
Рисунок 1 Схема Кэтугино -Аянской зоны
Условные обозначения: 1 - четвертичные образования; 2-гнейсы и сланцы удоканской серии (ранний протерозой); 3 - амфиболиты; 4- граниты ранней фазы чуйско-кадарского комплекса: 5 - щелочно-гранитоидные породы ранней фазы чуйско-кадарскога комплекса; 6 - гранитизиронанные гнейсы, мигматиты и микрограниты; 7 - диабазы; 8 - геологические границы; 9 - разрывные нарушения.
Однако, несмотря на столь разностороннее изучение, ге охи мине екая зональность щелочно-гранитоидных массивов и вмещающих их метамор-грогеннмх комплексов оказалась изучена недостаточно. Не рассматривалось влияние геохимической аональности на локализацию различных типов редкометальной минерализации. Не изучались минералы-конце» ітраторьі ореолообразующих элементов. Существуют разночтения в определении взаимоотношений и относительного возраста минералов щелочно-гранитоидных пород.
Актуальность темы. Изучение геолого-геохимической зональности редкометальных месторождений в метиморфиэировапных щелочпо-гра-
нитоидных породах позволит повысить эффективность поисков, прогноза и перспективной оценки аналогичных объектов в России и за рубежом, а также будет способствовать более рациональному освоению объектов такого типа
Цель работы заключается в выявлении геолого-геохимической зональности редкометальных месторождений в метаморфизованных щелоч-но-гранитоидных породах
При выполнении исследований автор ставил перед собой задачи:
-
Проследить изменение концентраций ореолообразующих элементов во всех петрографических разновидностях пород западной части Катугино-Аянской зоны
-
Выявить геохимическую специфику щелочно-гранитоидных пород, имеющих различное пространственное положение в Катугинском массиве
-
Установить влияние отдельных минералов на образование геохимического ореола элементами-примесями
-
Определить последовательность образования минералов в щелочно-гранитоидных породах методом, независящим от субъективной оценки исследователя
Научная новизна заключается в следующем:
1 Впервые установлена горизонтальная и вертикальная геохимическая зональность редкометальных щелочно-гранитоидных массивов Катугино-Аянской зоны от их центральных фациальных зон к периферийным и далее до неизмененных вмещающих пород 2. Впервые, с помощью методов математической статистики, построена последовательность образования минералов в твердофазовои среде, с учетом их возможного замещения 3 Составлены поминаральные балансы ореолообразующих элементов
для главных типов пород западной частей Катугино-Аянской зоны Практическая значимость: Выявлен новый перспективный тип руд редкоземельно-тантал-ниобиевый, относящийся к части щелочно-гранитоидных пород Катугинского месторождения, и имеющий высокую практическую значимость в случае его карьерной отработки
Апробирована новая область применения методики построения последовательности минералообразования в твердофазовои среде с помощью статистических методов, позволяющая уменьшить субъективизм в решении задач генетической минералогии
Фактический материал. Основу диссертационной работы составляют результаты исследований, выполненных автором в 1985-2007 гг Исходным материалом для исследования служили документация естественных обнажений, скважин и горных выработок, штуфные, геохимические и минералогические пробы, отобранные из керна буровых скважин, штольни, канав и коренных выходов пород Всего было отобрано и изучено 50 минералогических проб и более 2000 шлифов Основная лабораторная часть работы осуществлялась в ИМГРЭ и его Бронницкой и Московской экспедиций Выполнено более 1600 приближенно-количественных спектральных анализов на 40 элементов с 10%-ным контролем количественным спектральным методом, в 400 пробах произведено определение ниобия, циркония, иттрия количественным рентгено-спктральным методом Сделано 100 силикатных анализов и химико-спектральных количественных определений РЗЭ в геохимических пробах, проведен количественный минералогический анализ 50 минералогических проб, исследовано на содержание микропримесей количественным спектральным методом 60 мономинеральных фракций породообразующих и акцессорных минералов и сделан полный химический анализ 24 темноцветных минералов
В работе использованы авторские материалы, а также результаты геохимических, геологических и минералогических исследований В В Гёрасимовского, Н Е Залашковой, И А Нечаевой и результаты силикатных анализов пород В П Ковалева
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений Содержит \Щ страниц машинописного текста, включая рисунков, 0> таблиц и библиографический список из 9Э наименований
