Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные черты геологического строения южного склона гиссарского хребта и Юго-Западного Каратегина ...8
Глава 2. Сельбурское аметистоносное поле 22
2.1. Общие черты геологического строения аметистоносного поля 22
2.2. Зоны кварц-аметистовой минерализации 28
Глава 3. Минералогия сельбурского аметистоносного поля 39
Глава 4. Термобарогеохимические параметры формирования сельбурского аметистоносного поля 60
4.1.Методы и аппаратура для исследования консерватов минералообразующих сред 60
4.2. Характеристика, особенности распределения газово-жидких включений и термобарические параметры образования кварц-аметистовой минерализации 66
4.3.Исследование химического йосіава и.концентрации минералообразующих растворов 101
Глава 5. Аметистоносность других регионов Таджикистана 112
5.1. Аметистовое оруденение Юго-Западного Каратегина и прилегающих к
нему территорий 112
5.2. Аметистовые проявления Памира 122
5.3 .Аметистовые проявления Северного Таджикистана 125
Глава 6. Генетические особенности аметистовой минерализации 128
Заключение и практические рекомендации 142
Литература 144
- Основные черты геологического строения южного склона гиссарского хребта и Юго-Западного Каратегина
- Зоны кварц-аметистовой минерализации
- Минералогия сельбурского аметистоносного поля
- Характеристика, особенности распределения газово-жидких включений и термобарические параметры образования кварц-аметистовой минерализации
Введение к работе
Целью работы явилось изучение минералого-
термобарогеохимических особенностей и генетических условий формирования аметистовой минерализации площади Сельбурского аметистоносного поля и других проявлений и месторождений аметиста Центрального Таджикистана и разработка на их основе поисково-оценочных критериев.
Задачи исследования. В связи с поставленной целью основными задачами исследований явились:
- изучение минерального состава рудопроявлений и месторождений аметиста и распределения элементов-примесей в минералах.
-комплексное изучение морфологии, агрегатного состояния, состава и концентрации включений минералообразующих растворов по газово-жидким включениям в аметисте и сопутствующих ему минералах для определения термобарогеохимических параметров формирования аметистопроявлений,
-установление латеральной и вертикальной термобарической зональности в наиболее значительных по масштабу аметистопосных рудных полях, а также выявление физико-химических параметров кристаллизации аметистовой минерализации в проявлениях отдельных регионов Таджикистана;
-разработка геолого-минсралогических и термобарогеохимических критериев поисков и прогнозирования аметистовой минерализации.
Научная новизна. Впервые на примере Сельбурского
аметистоносного поля построена объемная минералого-
термобарогеохимическая модель образования аметистовой минерализации с
установлением вертикального палеотемпературного градиента, которая
может быть использована для оценки размаха кварц-аметистовой
минерализации на глубину. Получены также новые данные по минералого-
термобарогеохимическим условия формирования слабо изученных
аметистовых месторождений Кауфара и Охангарон в Каратегинском хребте.
Фактический материал и методы исследований. Основу
диссертации составляют материалы, собранные автором в 1998-2003гг. в ходе полевых работ и лабораторных исследований па аметистовых месторождениях Сельбур, Кауфара, Охангарон и др. С целью решения вышеперечисленных задач за эти годы автором проведена детальная геолого-минералогическая документация открытых и подземных горных выработок на указанных месторождениях. Было изготовлено и изучено более 650 полированных препаратов и минеральных пыколок, выполнено более 1250 определений температур гомогенизации включений минералообразующих флюидов, проведено около 25 анализов тройных водных вытяжек, более 35 криометрических анализов, 20 атомно-абсорбционных анализов. В работе использовались также рентгеноспектральные анализы В.Т. Горбатка и геологические отчеты ГУП «Джамаст», касающиеся темы диссертации. Экспериментальная часть работы выполнена в лаборатории рудных и нерудных полезных ископаемых Института геологии All РТ. Анализы элементов-примесей в минералах производились в лабораториях физико-химических методов исследования Института геологии АН РТ (аналитик Б.А.Ревазов), кафедры аналитической химии факультета химии ТГНУ(аналитик Пометун Е.А.) и Центральной химической лаборатории ПО
«Таджикглавгеология» Республики Таджикистан (аналитики Ж.А.Гордова, З.А.Шералиева).
Практическая ценность и реализация полученных результатов.
Полученные результаты минералогических и термобарогеохимических исследований и сделанные на их основе генетические выводы, наряду с разработанными поисково-оценочными критериями, могут быть использованы в практике для выявления новых перспективных площадей и рационального ведения поисковых и разведочных работ.
Апробация работы. Основные положения диссертации отражены в 13 публикациях, докладывались на IV Международном симпозиуме, посвященном памяти академика М.А.Усова (Томск, 2000), X Международной конференции по термобарогеохимии (Александров, 2001), III, V и VI Республиканских конференциях молодых ученых и исследователей Таджикистана (Душанбе, 2001, 2003, 2004, 2005), конференции «Молодые ученые и современная наука» (Душанбе, ТГНУ, 2001), конференции молодых ученых, посвященной 50-летию Академии наук Республики Таджикистан (Душанбе, 2001), Международной конференции «Single crystals and their application in the XXI century-2004» (VNIISIMS, Alexandrov, Russia, 2004), XVI конференции молодых ученых, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР профессора К.О. Кратца (Апатиты, 2005).
Основные защищаемые положения
I. Минсралообразование па площади Сельбурского
амстистоносного поля происходило в две стадии - непродуктивной и продуктивной. Установлено, что кристаллизации аметиста связана со второй-продуктивной стадией процесса. Сопутствующие аметисту минералы имеют незначительное развитие и представлены главным образом самородной серой, самородным серебром, сульфидами, гематитом, лимонитом, гидрогетитом, карбонатами, ярозитом, англезитом, плюмбоярозитом, скородитом, диккитом, каламином.
II. Мииералообразование на площади Сельбурского
аметистоносного поля происходило в широком диапазоне температур
(450-85 С) и давлений (970-150 атм) из сульфатно — бикарбонатно -
хлоридно-кальциево — натриево - калиевых гидротермальных растворов
с концентрацией от 5,8 до 30 вес. %. Кристаллизация аметиста
происходила в сравнительно узком диапазоне РТХ-параметров (235-
110С, 490-150 атм, 17,5-5,8 вес.%).
III. В пределах изученных регионов аметистовые рудопроявлсния
и месторождения распределены неравномерно, локализованы в
различных по составу и возрасту породах и характеризуются
специфическими термобарогеохимическими параметрами. Их
формирование обусловлено в основном структурно - тектоническими и
минералого-термобарогеохимическими факторами.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 158 страниц состоит из 6 глав, введения, заключения, списка литературы из 140 наименований, содержит 36 рисунков и 15 таблиц.
Исходные материалы и личный вклад автора. Работа основывается на изучении собранного автором каменного материала и результатах исследований, проведенных им лично с 1998 по 2005 г. При этом были использованы также образцы, любезно предоставленные сотрудниками Государственного Унитарного Предприятия «Джамаст» и научным сотрудником Института геологии АН РТ Н.Р.Раджабовым. Работа выполнена на кафедре геологии и разведки МПИ горно-геологического факультета Таджикского государственного национального университета (1998-2001) и в лаборатории рудных и нерудных полезных ископаемых Института геологии Академии наук Республики Таджикистан (2001-2005) иод руководством члена-корреспондента АН РТ, доктора гсолого-минералогических наук, профессора А.Р.Файзиева, которому автор выражает искреннюю признательность за постоянную заботу и помощь в ходе
выполнения исследований. Неоценимая помощь при проведении полевых работ и изучении фондовых материалов оказана сотрудниками предприятия «Джамаст» Ш.А. Асадбековым, С.А.Хаджаевым, И.Б. Алямовым и С.Х.Дусаевой, которым автор выражает свою благодарность. За ценные консультации, советы и замечания автор глубоко признателен академику АН РТ Р.Б.Баратову, докторам геолого-минералогических наук В.С.Луткову,
Э.А.Дунин-Барковской, [В.И.Дронову), Г.К.Мельниковой, кандидатам
геолого-минералогических наук М.М.Фозилову, В.Е.Минаеву, А.М.Бабаеву, А.А.Сабирову, Ф.Г.Гафурову, Таджибекову М., Ю.Мамаджанову, М.М.Мухабатову, И.Н. Матвеевой а также Н.Р.Раджабову, М.Л.Гадоеву и др. Автор также признателен директору ДМП АООТ «Таджиктелеком» Р.К. Касимову за техническую поддержку.
Основные черты геологического строения южного склона гиссарского хребта и Юго-Западного Каратегина
Начиная с 1948 г. значительно расширяется фронт геологических работ, особенно касающихся вопросов петрологии, металлогении магматических комплексов и тектонических зональностей описываемых территорий. Это работы Х.М.Абдулаева, Д.Х.Ахмерова, С.МБабаходжаева Р. Б. Баратова, Б. Ф. Василевского, И. С. Гольдберга, Е. Н, Горецкой, И.М.Исамухамедова,Е.Д.Карповой, П.Д.Купченко, М. М. Кухтикова, И. В. Мушкина,И.Х.Хамрабаева,А,Х.Хасанова и др.
В стратиграфическом отношении Южный склон Гиссарского хребта и Юго-западная часть Каратегина представлены отложениями различного возраста, начиная от условно докембрийских и кончая кайнозойскими,
Докембрийские образования на исследуемых территориях развиты незначительно и распространены в западной части Южного склона Гиссарского хребта (в долинах рек Обизаранг, Ширкента и др.) и в восточном Каратегине по правому берегу р. Сурхоб. Сложены они в основном м и гматизиро ванными гнейсами, биотитовыми и кварц-биотитовыми кристаллическими сланцами, амфиболитами и мраморами. Метаморфические, осадочные и вулканогенно-осадочные образования палеозоя рассматриваемых территорий представлены отложениями кембрийской, силурийской, девонской, каменноугольной и пермской систем.
По данным А.Т.Тарасенко (1959) условно кембрийские отложения в пределах Южного Гиссара располагаются в виде тектонически-обособленных полос и представлены биотитовыми и мусковитовыми плагиогнейсами, кварцитами, слюдистыми песчаниками, серыми серицит-хлоритовыми сланцами, мраморизованными известняками, мраморами и мсжформационными конгломератами. Максимальная мощность толщи 1000-1200 м.
Силурийские отложения развиты преимущественно в западной, северо-восточной и центральной частях Южного склона Гиссарского хребта. По данным Д.А.Рубанова (1968)силурийские отложения западной части, встречающиеся на Южной склоне горы Мечетли мощностью 600-800м, представлены темно-серыми песчаниками, хлорито- серицитовыми сланцами, темно-серыми слюдистыми сланцами, кварцитами и мраморами. Силурийские образования приводораздельной части Южного склона Гиссарского хребта (лудловский ярус) выражены в основном карбонатными породами (сильно измененные кристаллические известняки и мраморы). Мощность пород 1500-2000м.
В Юго-Западной части Каратегинского хребта силурийские отложения обнажаются на дневной поверхности и представлены карбонатно-терригенными осадками, которые по имеющимся палеонтологическим остаткам относятся к лландовери-нижнему венлоку, венлоку и лудлову. Лландовери-нижневенлокские отложении отмечаются в бассейнах рек Hay - Хакими , Хакими ( р. Таги - Камар ) и Муджихарв (р. Вайдара) и представлены терригенными осадками с прослоями и линзами карбонатных пород. Из-за интенсивной их дислоцированное и отсутствия контакта с более древними породами мощность этих отложений точно не установлена. В среднем течении рек Нау-Хакими и Таги-Камар установлены отложения верхнего венлока, состоящие из слоистых, серо вато-черных и сероватых известняков, чередующихся с пластами и маломощными пачками белых кварцитов, доломитов и редких линз и прослоев сланцев. Мощность около 500 метров. В нижней своей части лудловский ярус представлен толщей темно-серых, плотных, грубослоистых и массивных битуминозных и мраморизованных известняков и доломитов, имеющих небольшое распространение в ядрах синклинальных складок бассейна р. Нау-Хакими. Мощность 1100-1200м. Девонские отложения более широко развиты в Южном склоне Гиссарского хребта и имеют весьма ограниченное распространение на Юго-Западном Каратегине. В приводорадельной части Южного склона Гиссарского хребта на отложениях лудловского яруса согласно залегают нижнедевонские отложения.Они представлены монотонной кремнисто-карбонатной свитой. Мощность 400-бООм. Стратиграфическую колонку этой части продолжают среднедевонские образования мощностью до 600 м. Они представлены темно-серыми тонкослоистыми криноидными известняками, песчано-глинистыми, глинистыми, известняковистьтми и кремнистыми сланцами.
Среднедевонские отложения Южной части южного склона Гиссарского хребта залегают с резким угловым несогласием на силурийской толще (Тарасенко и др.,1962), и сложены темными мраморированными известняками общей мощностью около 200 м.
К образованиям девонской системы Юго-Западного Каратегина относятся нижний девон и эйфельский ярус среднего девона. Они исключительно выражены известняками и, в меньшей мере, сланцами (бассейн р. Муджихадрв). Известняки светлые, губчатой, пятнистой и брекчиевидной текстурой. Толща описанных известняков перекрывается тонколистоватыми хлоритовыми сланцами мощностью примерно 450 ю 500 м.
Каменноугольные отложения пользуются широким распространением на изучаемых территориях. Значительную площадь каменноугольная толща занимает в южном склоне Гиссарского хребта. Разрез толщи начинается от визея и заканчивается поздним карбоном. Визейский ярус, встречающийся в долине р. Варзоб, представлен карбонатными породами (известняками) мощностью около 1000 м.В долине р. Ширкент мощность визейского яруса измеряется сотнями метров, сложен он эффузивами, сланцами, туфогенными и слюдистыми песчаниками и известняками. Намюрский ярус, по данным Е.Н. Горецкой (1959), сложен кварцевыми альбитофирами, туфами, сланцами, известняками и песчаниками. Андезитовые и вулкано ген но-о садочные среднекаменноугольные толщи (башкирский ярус и нижнемосковский подъярус) мощностью около 1000 м распространены в центральной и нижней части Южного склона Гиссарского хребта. Эти толщи сложены андезитовыми и андезито-дацитовыми порфиритами, агломератовыми лавами, туфами, туфобрекчиями, известняками, песчаниками и конгломератами.
Флишевая толща средне-верхнего карбона (муборакская свита) мощностью 700-1200м, распространенная в междуречье Ханака-Варзоб, завершает разрез каменноугольной системы южного склона Гиссарского хребта. Эта толща представлена конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами и сланцами.
Зоны кварц-аметистовой минерализации
Сельбурское аметистоносное поле в своей общей трешинно-жилной структуре включает два крупных (Центральная и Сельбур Дальный) и более пяти мелких (Северная, Западная I, Западная II, Западная III, Восточная) кварц-аметистовых зон .
Кварц — аметистовые жилы локализуются в терригенно-флищевой толще средне-верхнего карбона (С2ІП-С3) с условно девонскими экзотическими глыбами мраморизованных известняков (рис.1). По данным В.Т. Горбатка и С.А. Хаджаева (1992-2000.) среди флишевых пород встречаются контактово-метасоматические образования, околожильные метасоматиты и интрузивные и субвулкапические породы позднекарбоновых и перхмских интрузивных комплексов.
Ниже приводится подробная характеристика продуктивных зон Сельбурского аметистоносного поля с использованием материалов предыдущих исследователей, в том числе и по результатам работ последних лет (В.Т.Горбаток,1992, С. А.Хаджаев 2000) .
Центральная кварц-аметистовая зона. Эта наиболее крупная и масштабно изученная как поверхностными, так и подземными горными выработками кварц-аметистовая зона, занимающая центральную часть Сельбурского аметистоносного поля (рис.2). Протяженность Центральной кварц - аметистовой зоны составляет около 555м. Приурочена она к шовной части Продуктивного разлома с юго-восточным падением под углами 75-85.На севере она заканчивается в руслевой части сая Курум-Самлок, где начинается южная часть Северной зоны. В южном направлении она поднимается по правому борту этого сая, доходит до водораздельного гребня и далее в юго-западном направлении наблюдается опускание по южному склону. В плане Центральная кварц - аметистовая зона имеет четковидное строение с пережимами и раздувами, мощность которой варьирует от 0,5 до 4-5м.
Кварц - аметистовая минерализация распределена в зоне крайне неравномерно. Наиболее характерно зональное четковыраженное симметричное распределение кварц - аметистовых жил и прожилков. При контактовые участки жил и прожилков залечены молочно-белым, серым, мелко-среднезернистым, мелкошестоватым, переходящим в шестовато - полупрозрачный кварц, на который накладывается аметистизация.
В зависимости от интенсивности окраски, аметистизированые шесты имеют зональное строение с чередованием следующих полос: белой — серой - прозрачной - бледно-сиреневой - фиолетовой и густофиолетовой. Удлинённо-пятнистые выделения аметиста в основном смыкаются в центральных частях жил и прожилков. Здесь наблюдаются и щелевидные полости, где на стенках фиксируются друзы выполнения из щеток кристаллов кварца и аметиста. Размер щелевидных полостей достигает до 20Х15Х5см, иногда от 0,2 до 1,0м.
Полости, встречающиеся в местах пересечения кварц — аметистовых прожилков, размеры которых от 20X15X10 до 70Х50Х30см,иногда от 0,2 до 1,5м,имеют неправильную, расплывчатую и в основном сложную форму. Эти полости выполнены каолиноподобной, вязкой, местами буро -коричневой (вследствие ожелезнения), глиной, мелкими обломками вмещающих пород, друзами кристаллов и обломками аметиста, окрашенными в фиолетовый цвет различной интенсивности. В Центральной кварц- аметистовой зоне особую роль играют пластовые плитообразные тела, перпендикулярно залегающие по отношению к основной зоне. Представлены они молочно- белым, зернистым кварцем, местами радиально-лучистого и шестоватого строения. Иногда шестоватые агрегаты заканчиваются головками кристаллов молочно- белого кварца размером до Зсм и покрытых охристыми налетами. Угол падения этих тел СЗ 10-0.В местах сочленения главной жильной зоны эти образования смещены и разорваны с амплитудой смещения до 20-30см. По своей структуре эти тела образовались несколько раньше (А.В. Климкин, В.А.Михайленко, В.Т.Горбаток 1983-1986) кварц- аметистовых зон и считаются кварцем ранней генерации.
Северная кварц-аметистовая зона. Зона расположена примерно в 250-280м к северу от Центральной кварц- аметистовой зоны. Для этой кварц-аметистовой зоны также характерна приуроченность гидротермальной минерализации к крутопадающему (75-90) разрывному нарушению субмеридиональной ориентировки. Протяженностью до 310м и шириною 3-5,0м зона выполнена двумя субмеридиональными структурами, которые сложены кварцевыми, кварцево - брекчиевыми и кварц-аметистовыми жилами и прожилками. Морфологически наблюдаются линзообразная, четковидная, ветвистая и неправильная формы кварцевых тел, длина которых составляет 2-16м, а мощность варьирует от 5 до 80см. С восточным падением (70-85) кварцевые тела представлены серым и серовато - белым мелкокристаллическим кварцем. Наблюдается также шестоватый кварц бледно-фиолетового цвета.
При горно - проходческих работах в Северной кварц-аметистовой зоне установлены закономерности размещения щелевидных полостей, пустот и занорышей, на стенках которых наблюдается крупношестоватый аметистизированный кварц и кристаллы аметиста. Полости представлены удлинённо-округленными формами длиною от 0,3 до 0,6м и шириною до 10см. В полостях наблюдаются кристаллы аметиста с уплощенным габитусом и ромбоэдрически развитыми гранями. Длина кристаллов варьирует от Ідо Зсм.
Западная кварц-аметистовая зона Т. Примерно в 200м западнее осевой линии Продуктивного разлома проходит разлом север-северозападной ориентировки, представленный зоной дробления и катаклаза, мощность которой варьирует от 2,5 до 6,7м.Зона разлома с восточным и западным падением под углами 75-85 спорадически сложена мелкими кварцевыми жилами длиною до нескольких метров при мощности от 1-Зсм до 0,5-1м.Кварц характеризуется белым и буровато-белым цветом, сливным и мелкокристаллическим агрегатами. Изредка в нем присутствуют щели и пустоты, которые покрыты мелкими(до 5-7мм) кристаллами сиреневого и фиолетового аметиста.
Минералогия сельбурского аметистоносного поля
На протяжении многих лет по минералогии кварцевых жил Таджикистана накоплен большой фактический материал, результаты которого опубликованы в обширной научной литературе. Среди ученых, непосредственно занимавшихся вопросами геологии, минералогии и генезиса кварцевых жил Таджикистана, можно отметить А.И Захарченко (1955), М.Х. Хамидова (1960), И.К. Морозенко (1966), С.А. Морозова (1971) и многих других исследователей.
Исследователи, занимавшиеся изучением Сельбурского аметистоносного поля, описанию его минералогического состава уделяли недостаточное внимание. Лишь в последнее время (В.Т. Горбаток 1992, С.А. Хаджаев, 2000) стали появляться специальные разделы, касающиеся описанию минералогического состава Сельбурского аметистоносного поля.
В работах А.Х. Хасанова и Н.Н. Зевакина (1985-2001) и др., наряду с кварц-аметистовыми образованиями отмечаются следующие минералы: кальцит, анкерит, альбит, калишпат (адуляр), серицит, хлорит, гематит, пирит и лимонит. Им же отмечалось, что в отдельных участках продуктивных зон содержания карбонатных минералов (сидерит и анкерит) возрастает до 10-15%.
Позже В.Т.Горбаток (1992) и М.Б.Акрамов (2000) несколько расширили список минералов месторождения: гипогенные минералы - кварц, кальцит, морион, цитрин, аметист, хлорит, диккит, гематит, галенит, сфалерит, арсенопирит, халькопирит, марказит, блеклая руда и гипергенные минералы - каламин, плгомбоярозит, англезит, церуссит, ковеллин, сера самородная, серебро самородное, блеклая руда и ярозит. Ниже дадим характеристику наиболее распространенных минералов Сельбурского аметистоносного поля. Кварц - главный и одновременно самый распространенный минерал Сельбурского аметистоносного поля.
На площади Сельбурского аметистоносного поля нами выделяются две стадии кварцевой минерализации, каждая из которых характеризуется несколькими генерациями этого минерала. Стадийность кварцевой минерализации выделялась на основе изучения условий залегания и приуроченности кварцевых жил к тектоническим нарушениям, морфологии жил, характеру гидротермального изменения вмещающих пород, минерального состава, структурно-текстурных особенностей агрегатов, степени распределения элементов - примесей и термобарогеохимическим особенностям.
К первой стадии (табл.1) относятся маломощные кварцевые жилы, средняя мощность которых варьирует в пределах 5-Ю см, а протяженность 5-25 м. Жилы приурочены к субширотным системам трещин северо-западного направления. Морфологически эти жилы - плитообразные и редко линзовидные. В результате последующих тектонических подвижек и пересечения этих тел продуктивными кварц-аметистовыми зонами минерализации, жилы разорваны и смешены с амплитудой порядка 20-30 см. Жилы имеют четкие, ровные, а местами слабоизвилистые контакты с вмещающими породами. Жилы практически мономинеральные, если не считать мелкие и редкие зерна пирита и гематита. Атомно - абсорбционным анализом выявлены типоморфные элементы - примеси кварца первой стадии: Fe-0,0066% и Zn-0,06%.
В первой стадии минерализации нами выделены две генерации кварца. В составе жил и прожилков на долю кварца первой генерации приходится около 65-80% минерализации. Кварц этой генерации встречается в виде плотных, массивных роговикоподобных. агрегатов молочно-белого, иногда с серым оттенком, цвета. Он не содержит рудных минералов, за исключением редких мельчайших микроскопических вкрапленников пирита и гематита.
Во второй стадии образуются крупномасштабные жильные кварц-аметистовые зоны (Центральная, Северная, Западная I, Западная II, Западная III, Восточная, Сельбур - Дальный и др.), которые исключительно приурочены к крупным разломам субмеридиональной ориентировки, протягивающимся на десятки и сотни метров. Кварц-аметистовая минерализация внутри тектонических зон представляет собой серию четко выраженных, плитообразных, линзообразных, ветвистых и неправильных тел, мощность которых варьирует от 0,5 до 6 м (5,2 м в среднем). Иногда кварц-аметистовые тела задернованы под чехлом мезо-кайнозойских отложений. Падение кварц-аметистовых жил во всех продуктивных зонах почти идентичное, в основном юго-восточное, восточное и западное под углами от 70 до 90. При образовании кварц - аметистовой минерализации заметно проявлен гидротермальный метаморфизм. Типичными и широко распространенными процессами околожильных изменений являются окварцевание, ортоклазизация и, в меньшей степени, карбонатизация, гематитизация и лимонитизация (А.Х. Хасанов и др., 1985).
Характеристика, особенности распределения газово-жидких включений и термобарические параметры образования кварц-аметистовой минерализации
Для выяснения физико-химических условий формирования Сельбурского аметистоносного поля было проведено детальное термометрическое исследование методом гомогенизации газово-жидких включений минералообразующих растворов. При этом автор ставил перед собой цель не только выявить температурные условия становления кварц-аметистовых тел, но и проследить изменения относительных температур гомогенизации по вертикали и латерали. Для выполнения этой задачи образцы отбирались как с открытых горных выработок (траншей, канав, карьеров), так и с горизонтов подземных горных выработок (штолен). Более детальная документация и отбор проб проводилась в Центральной кварц-аметистовой зоне. Схема горно - опробовательских работ, проведенные автором на площади Сельбурского аметистоносного поля изображено на рис.7.
По размеру включения очень мелкие - от 0,009 до 0,017 мм. Распределены они в минерале неравномерно и азонально. Обладают различной конфигурацией (рис.8) - от неправильной до ограненной в виде отрицательных кристалликов. Исчезновения газового пузырька в газово-жидких первичных включениях кварца I происходят в интервалах температур 450-405 С в жидкую фазу.
По сравнению с первичными, вторичные включения распространены значительно меньше. Располагаются они цепочкообразно вдоль залеченных трещин. По агрегатному состоянию они двухфазовые газово-жидкие с соотношением фаз 1:10-1:13. Размер вакуолей разнообразный и составляет от 0,02 до 0,037 мм. Для них характерна овальная, неправильная, удлиненная и трубчатая форма вакуолей (рис.8). Они гомогенизируются по первому типу в интервале температур 280-230 С.
Кварц второй генерации. Просмотром большого количества образцов в кварце этой генерации выявлены первичные и вторичные консерваты минералообразующих растворов. Первые имеют более широкое развитие и в основном двухфазовые газово-жидкие с соотношением фаз 1:3-1:4. Для них характерны неправильные, призматические, изометрические и ромбовидные очертания вакуолей (рис.9). Размер вакуолей первичных включении в кварце II варьирует от 0,02 до 0,027 мм. Исследования показывают, что зернистые агрегаты кварца II из жил имеют более высокую температуру гомогенизации (390-360С), чем кристаллы (365-340С).Таким образом, первичные газово-жидкие включения минералообразующих растворов в кварце II гомогенизируются в интервале температур 390-340 С в жидкую фазу.
В кварце II содержится значительное количество вторичных включений. Они также двухфазовые газово-жидкие с соотношением фаз 1:12-1:14. Форма у них овальная, неправильная и удлиненная (рис.9). Размер вакуолей вторичных консерватов 0,02-0,032 мм. Они расположены по залеченным трещинам и гомогенизируются в жидкую фазу в диапазоне температур 205-170С. Иногда в некоторых вторичных вакуолях после гетерогенизации не восстанавливается газовая фаза. Такие включения как аномальные не использовались при термометрических интерпретациях.
При изучении кварца II также наблюдались жидкие однофазовые включения, которые занимают верхнюю часть шестоватых и радиально лучистых агрегатов. Среди них встречаются как первичной, так и вторичной герметизации. Давление во включениях кварца II достигало 765-750 атм. Рис.9 Форма газово-жидких включений в кварце II (от 1 до 37 первичные включения; от 38 до 42 вторичные включения; от 43 до 48 однофазовые жидкие включения) Исследование газово-жидких включений в кварце первой и второй генерации первой стадии минерализации Сельбурского аметистоносного поля показало, что процесс кварцеобразования протекал при значительных колебаниях температур 452-340С и давлений 970-750 атм. Наиболее широкомасштабные минералого-термометрические исследования включений минералообразующей среды были проведены в кварцевых образованиях второй стадии минералообразования Сельбурского аметистоносного поля. Термометрические анализы образцов проводились практически из всех кварц-аметистовых зон площади поля (рис.7). Во второй стадии минералообразования, как было отмечено, выделено четыре генерации кварца. Кварц третьей генерации. В просмотренных пластинках и выколках кварца III обнаружены многочисленные консерваты минералообразующих растворов, среди которых выделены первичные и вторичные включения. Они двухфазовые (Г Ж) и однофазовые жидкие. Большая часть консерватов в кварце III приходится на долю первичных двухфазовых газово-жидких включений. Они в большинстве приурочены к внутренним зонам зерен минерала. Соотношение фаз: Г:Ж=1:2-1:3.
В отличие от кварца ранних генераций для минерала этой генерации характерны более ограненные формы включений. Нередко вакуоли имеют форму отрицательных кристаллов-изометрических (50-65% включений), призматических, ромбовидных и квадратно-деформированных (рис 10). Встречаются также вакуоли неправильного, трубчатообразного и треугольного очертания. Средний размер вакуолей 0,015-0,027 мм. Термометрические исследования на кварце III проводились по образцам, отобранным из кварц-аметистовых зон Центральной, Северной, Западной I, Западной II, Восточной и Сельбур-Дальный.
В пределах Центральной кварц-аметистовой зоны термометрические замеры кварца III проводились по вертикальному и горизонтальному разрезам жильного тела.
Наиболее высокие температуры гомогенизации первичных включений установлены для кварца из нижнего горизонта -1629,76 м, где исчезновение газовых пузырьков происходит в интервалах температур 430-395 С. На горизонте 1655,77 м первичные включения гомогенизируются при более низких температурах 420-390С. На горизонте 1679,99 м было изучено горизонтальное распределение значений температур гомогенизации кварца III. Наблюдения показали, что на всех изученных точках зафиксированы идентичные температуры гомогенизации первичных консерватов: рассечка №2 420-385С, рассечка №4 420-390С, рассечка №6 420-385С, рассечка №8 415-385С, рассечка №12 425-385С и рассечка №16 420-390С. При обработке этих данных средний температурный интервал гомогенизации первичных консерватов на этом горизонте оказался равным 420-385С.
Постепенное понижение температуры гомогенизации первичных включений наблюдается и на верхних горизонтах Центральной зоны. Гомогенизация первичных консерватов на горизонте 1733,31 м происходила при температурах 385-41С. В кварце III из самого верхнего горизонта 1770м температура гомогенизации также падает на интервал 385-415С (по четырем точкам наблюдений). Итак, температура образования кварца III в Центральной кварц-аметистовой зоны падает на диапазон 430-385С (табл. 5).
Проведенные термометрические исследования на других кварц-аметистовых зонах Сельбурского аметистоносного поля дали следующие результаты: Северная зона 425-390С, Западная зона I 420-390С, Западная зона II 410-385С, Восточная зона 430-400С и зона Сельбур - Дальный 435-395С. Только в зоне Сельбур-Дальный зафиксированы более высокие (на 5с) температуры гомогенизации включений в кварце III (табл. 6).
В ходе изучения также рассматривались вторичные включения в кварце III, которые приурочены к залеченным трещинкам минерала. Они двухфазовые газово-жидкие с соотношением фаз: Г: Ж=1:15-1:18. Форма вакуолей в основном неправильная, удлиненная, овальная и каплевидная. Размер вакуолей не превышает 0,03 мм. При нагревании вторичные включения гомогенизировались при температурах 120-140С (Северная зона) и 190-200С (Сельбур-Дальный). Данные о температурах гомогенизации вторичных (Г Ж) включений даны в таблице 6.
