Введение к работе
Актуальность- проблемы. Вот уже на протяжении целого столе-я породы железисто-кремнистой формации являются ключевым объ-том геологии архея и традиционным предметом споров о их гене-се. Виной последнего обстоятельства, по-видимому, является на-чие признаков, часть из которых отвечает классическим представ-ниям об осадочном с последующим метаморфизмом рудообразовании, .сть - о метасоматическом, часть - о метаморфическом. Соответ-венно, в зависимости от выраженности тех или иных объективных изнаков в реальных месторождениях и от субъективных взглядов следователей генезис железистых кварцитов определялся как оса-чный, метаморфический или метасоматический. Поэтому обобщение ех "противоречивых" свойств этих пород в рамках единой генети--ской концепции представляется весьма актуальным. Одной из сос-.вных частей проблемы является получение комплексных данных о авном рудном минерале железистых кварцитов - магнетите, - ко-рому здесь традиционно приписывают однотипность морфологии, абильность свойств, стехиометричность состава и совершенство руктуры, что не соответствует действительности. Актуальной за-чей также представляется изучение магнетита как индикатора ге-огической обстановки его нахождения, свойств и состава руд, яетических-особенностей месторождений железистых кварцитов.
Цель работы состояла в получении комплексных данных о сос-іве и свойствах магнетита, выявлении связей последних с геоло-іческой обстановкой нахождения минерала, особенностями распре-іления магнетита в рудных телах, с их зональностью и в интер-іетации полученных данных' в свете последних достижений естест-ізнания.
Такая цель определила следующий круг задач: I) получение інннх о химическом составе, морфологии, анатомии магнетита, его ігнитньи, термических, оптических и механических свойствах; 2) доставление этих данных с данными о текстурных особенностях ірод, составе кварцитов и их геологической позиции; выявление іерджентньїх свойств системы магнетит-порода; 3) исследование жшомерностей распределения магнетита в рудных телах с позиции юрии самоорганизующихся систем; 4) обобщение выявленных свойств рамках этой теории.
Методика исследований базировалась на тщательном сопостав-інии тех или иных особенностей магнетита, выявленных комплекси методов, включающим минераграфию, структурное травление, гмический, микрозондовый,. рентгеновский, термический анализы.
электронную микроскопию, колориметрию, измерение магнитных параметров, с особенностями состава и строения соответствующих участков кварцитов. Анализ особенностей распределения магнетита в рудных телах потребовал применения ЭШ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Разработана методика исследования магнитных свойств минералов при помощи жидких кристаллов, позволившая, помимо прочего, выявить не известные ранее особенности в распределении векторов намагниченности магнетитових зерен;
-
Установлено, что магнетит в железистых кварцитах характеризуется значительной гетерогенностью, выраженной в разнообразии морфогенетических разновидностей минерала, дисперсии размеров индивидов, неоднозначности анатомии и физических свойств. В значительной части образцов фиксируются две разновидности минерала: "коричневатая" и "голубоватая" в отраженном свете, - количественные и структурные взаимоотношения между которыми определяются типом железистых кварцитов;.
-
Состав магнетита меняется по степени окисленности и образует прерывисто-непрерывный ряд по содержанию общего железа от составов магнетит-вюстит до магнетит-маггемит;
-
Выявлена тесная связь свойств и состава магнетита и же-лезистых кварцитов со складчатостью, причем последняя сопровождается упорядочением состава кварцитов и магнетита, ориентировок векторов намагниченности магнетита, распределения его в породе. Это позволило отклонить общепринятую версию о деструктивном, наложенном характере плойчатости и предположить, что складчатость здесь- является результатом внутренней хаотической динамики железорудной системы;
-
Проведенное по методу Ф.Такенса (1981) исследование закономерностей распределения магнетита в рудных телах подтвердило предположение, что пространственные изменения содержания магнетита в кварцитах являются проявлением внутренней хаотической динамики рудообразующей системы, описываемой странными аттракторами малой размерности.
Практическая ценность работы состоит в возможности широкого использования ее результатов, как в геологических исследованиях, так и в промышленном производстве. В частности,, впервые получены комплексные сведения о составе и свойствах магнетита железистых кварцитов Кольского полуострова, как ценного сырья не только для доменной, но и порошковой металлургии. Выявленные
азличия магнитных свойств разновидностей магнетита могут иметь ажное значение при разработке современных схем обогащения желе-истых кварцитов. Несомненный интерес представляет обнаруженная огерентность состава и свойств магнетита и кварцитов, имеющая чевидную прогнозную ценность. Трудно переоценить практическое начение метода исследования магнитных свойств веществ при помо-;и жидких кристаллов, который уже нашел применение в электронике материаловедении.
Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на 1 Всесоюзном совещании "Теория минералогии" (Сыктывкар, 1991), :а УШ Всесоюзном совещании по физическим свойствам горных пород ри высоких температурах и давлениях (Уфа, 1990), на выездной :ессии БМО (Апатиты, 1990), на П Всесоюзном семинаре "Оптика :идких кристаллов" (Красноярск, 1990), на ІУ Всесоюзном съезде ;о геомагнетизму (Владимир, 1991), на международном семинаре по птике жидких кристаллов "Белые ночи" (Ленинград, 1991), на Лет-гей Европейской конференции по жидким кристаллам (Вильнюс, 1991) і на I Всесоюзном семинаре "Геологическая синергетика" (Алкала, 1991).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.
Объем работы составляет 226 страниц машинописного текста, [ллгострированного 120 рисунками. Список цитированной литературы гадержит 167 наименований. Структура автореферата совпадает со :труктурой диссертации.
Автор выражает глубокую признательность А.Н.Богдановой, і.Н.Бритвину, И.В.Никитину, С.А.Реженовой, В.И.Скибе и В.А.Тю->емнову за помощь в исследованиях, особенно подчеркивая постоян-юе внимание и поддержку со стороны научных руководителей -І.М.Горяинова, А.Г.Булаха и Н.Л.Балабонина.
