Введение к работе
Актуальность работы. В условиях быстро меняющейся конъюнктуры
а различные виды редкометалльного сырья необходима разработка
кспрессных методик установления и оценки рудоносности объектов.
>люорит является типичным минералом греизеновых месторождений
ольфрама и олова, связанных с гранитоидным магматизмом, но
ависимость химического состава и спектроскопических свойств флюорита
т условий минералообразования в месторождениях этого типа остается
едостаточно изученной, что ограничивает возможности его использования
ри исследовании процессов, приводящих к формированию оловянно-
ольфрамового оруденения. Метод термостимулированной
юминесценции, экспрессный и сравнительно недорогой, позволяет
олучить наиболее разностороннюю информацию о составе оптически
ктивных центров (ОАЦ) в структуре флюорита и их взаимодействии друг с
ругом (Марфунин 1975, Таращан 1978). Однако отсутствие
цинообразного подхода к его использованию в минералогии затрудняет
опоставимость и интерпретацию данных, полученных разными авторами
Засилькова и др. 1976, 1980 и др., Красильщикова и др. 1986 и др.), и
пределяет необходимость создания единой методики
эрмолюминесцентного анализа минералов, для разработки которой ілюорит является наиболее подходящим минералом.
Цель работы. Целью настоящей работы являлось установление собенностей химизма и состава оптически активных центров флюорита, арактеризующих условия образования минерала на греизеновых есторождениях вольфрама и олова, выявление элементов-примесей и птически активных центров, являющихся индикаторами рудного процесса, нтенсивности его развития, химизма минералообразующей среды. В роцессе работы решались следующие задачи:
) разработка методики анализа минералов методом
эрмостимулированной люминесценции, позволяющей получать эспроизводимую информацию о центрах захвата во флюорите и эссчитывать их кинетические параметры;
) идентификация оптически активных центров во флюорите методами юминесцентной спектроскопии и поиск генетически значимых центров в груктуре минерала;
) выявление взаимосвязей между особенностями химизма и составом ітически активных центров флюорита, указывающих на закономерности азвития рудного процесса на греизеновых месторождениях W и Sn. пределение закономерностей в пространственном распределении ОАЦ в металлах флюорита.
Фактический материал и методы исследования. Поставленные
щачи решались с помощью методов химического анализа, спектроскопии
электронной микроскопии. Для исследования были выбраны типовые
юйзеновые месторождения вольфрама и олова различных регионов
вразии (Казахстан, Средняя Азия, Дальний Восток России, Монгольский
Алтай и Рудные Горы). Были проанализированы пробы флюорита W-Mi месторождений Акчатау, Караоба, Солнечное (Центральный Казахстан] Саргардон (Северный Узбекистан), Sn-W месторождение Правоурмийскої (Дальний Восток России). При сопоставлении результатов с литературным! данными, полученными на аналогичных объектах, дополнительні производились анализы проб флюорита Sn-W месторождений Садисдорф Крупка, Эренфридерсдорф (Рудные Горы) и W-Mo месторождени! Кызылтау (Монгольский Алтай).
Коллекция проб флюорита была частично собрана автором во врем; полевых работ на Правоурмийском месторождении в 1991 году і пополнена материалами, любезно предоставленными У.Кемт (Фрайбергская горная академия; месторождения Акчатау, Караоба Кызылтау, объекты Рудных Гор), Е.Г.Пановой (НИИЗК СПбГУ месторождения Правоурмийское, Акчатау), В.В.Терновым (ВСЕГЕИ месторождения Саргардон, Акчатау, Солнечное, Караоба). При отработю методик люминесцентного анализа были использованы также пробь флюорита из хрусталеносных пегматитов (месторождение Кент Центральный Казахстан, рабочая коллекция У.Кемпе).
В процессе обработки полученных материалов проведень
исследование в образцах и шлифах минерального состава і
взаимоотношений минералов в рудах, метасоматитах и гидротермальны
образованиях перечисленных объектов; визуальное изучение Цветовы
разностей флюорита и его типизация по особенностям окраски; изучена
химического состава флюорита методами спектроскопии с индуктивні
связанной плазмой и оптического эмиссионного спектрального анализ;
(350 элементо-определений); методические исследовани:
воспроизводимости и сопоставимости данных, получаемых методо*
термостимулированной люминесценции; изучение спектроскопически
свойств флюорита и определение набора оптически активных центрої
методами интегральной и спектральной термостимулированної
люминесценции (ТСЛ; 67 и 17 проб, соответственно), фотолюминесценциі
(ФЛ; 16 проб) и электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР; 16 проб]
изучение анатомии флюорита и распределения в нем ОАЦ методо»
катодолюминесценции (КЛ) на растровом электронном микроскопе
обобщение полученных данных с целью определения устойчивы
взаимосвязей между различными химическими и спектроскопическим;
характеристиками флюорита. Лабораторные исследования выполнен!
автором во время научных стажировок во Фрайбергской горной академии
1992/93, 1994/95 и 1996/97 годах совместно с сотрудниками институто
минералогии (химические анализы, фотолюминесценция
катодолюминесценция на растровом электронном микроскопе), прикладно физики (термостимулированная люминесценция) и экспериментально физики (ЭПР-спектроскопия), а также на физическом факультет Лейпцигского университета (ЭПР-спектроскопия). Часть аналитически
>абот выполнена на кафедре геохимии СПбГУ под руководством ММ.Сухаржевского (съемка спектров ЭПР).
Научная новизна работы. Рассчитаны кинетические параметры
іьіявленньїх центров захвата, являющихся типичными для флюорита
рейзеновых месторождений олова и вольфрама. На основании анализа
іпектров термостимулированной люминесценции выявлены устойч'/Еые
ізаимосвязи между центрами захвата и люминесценции. Определены
іредельї изменчивости состава элементов-примесей и оптически активных
(ентров во флюорите и установлены особенности химизма и
іаспределения оптически активных центров, имеющие значение
індикаторов оруденения и физико-химических условий
іинералообразования. Методом катодолюминесценции, на растровом лектронном микроскопе установлен характер пространственного іаспределения центров люминесценции по зонам флюорита, произведены [сследования анатомии кристаллов флюорита, ассоциирующего с їловянньїм и вольфрамовым оруденением.
Практическая значимость. Разработана и апробирована методика нализа состава центров захвата во флюорите по кривым ермовысвечивания на основе отжига пиков термостимулированной юминесценции, которая может быть основой для создания стандартной іетодики проведения термолюминесцентных исследований минералов. Ее лгоритм может быть распространен на другие минералы. Полученные езультаты исследования флюорита могут быть использованы при роведении прогнозных и поисково-оценочных работ на объектах с ловянной и вольфрамовой минерализацией.
Апробация результатов исследования. Результаты исследований ыли представлены автором на симпозиуме Европейского Союза еологических наук (Страсбург, 1997), на научной конференции студентов и юлодых ученых СПбГГИ (Санкт-Петербург, 1996), на Всероссийском юлодежном форуме "Интеллектуальный потенциал России - в XXI век" Занкт-Петербург, 1995), а также соавторами докладов - на съезде іссоциации геологических обществ стран Европы (Карловы Вары, 1997), 5-м Годичном собрании Немецкого Минералогического Общества (Кельн, 997) и 1-й минералогической школе Европейского Минералогического :оюза (Будапешт, 1997). Основные результаты диссертационной работы окладывались также на заседаниях кафедры минералогии, петрографии и ристаллографии СПбГГИ и в Институте минералогии ФГА во время тажировок в 1994-97 гг. Результаты работ включены в учебное пособие ля студентов и аспирантов "Современные методы исследования инералов, горных пород и руд" (глава "Люминесцентные методы").
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и зключения. В главе 1 рассматривается состояние исследований по /іпоморфизму флюорита. Основное внимание уделено современным
