Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Родонитовые породы (орлец, "родонит") относятся к числу наиболее популярных цветных камней России.
Основным источником родонита в нашей стране являются месторождения Среднего Урала. В настоящее время в этом регионе известно 11 месторождений поделочного родонита, но только три из них - Малоседельниковское, Кургановское и Бородулинское - относятся к числу экономически рентабельных. Причем, Малоседельниковское месторождение, не имеющее себе равных по качеству цветного камня, сегодня практически полностью отработано. Запасы Кургановского месторождения также в существенной мере исчерпаны. Эксплуатация же недавно открытого и разведанного Бородулинского месторождения требует значительных начальных экономических зат-. рат и, по этой причине, она пока не осуществляется.
В связи с этим, сейчас назрела необходимость разработки подходов к рациональному использованию уже добытого кзмнесамоцвет-ного сырея, а такжз выявления поисковых критериев на близповерх-ностные месторождения родонига. Решение этих вопросов невозможно без тщательного петрографического и минералогического изучения родонитовых пород и выяснения условий их образования в конкретных геологических обстановках. Этим и определяются актуальность настоящей работы и се задачи.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключалась в детальном минералогическом изучении родонитовых пород v. выяснении условий их генезиса. В соответствии с этим, основными задачами работы являлись следующие:
-
Обобщение и анализ опубликованных и фондовых материалов по геологическому строению среддауральских месторождений родонита;
-
Изучение структурно-текстурных особенностей родонитовых пород с целью определения характера пространственно-возрастных вэаимо-отноиений мезду слаггхкраш их минеральными паратенезисами;
-
Исследование морфологии, физических свойств, химического состава и особенностей кристаллической структуры первичных минералов родонитовых пород; 1. Количественная оценка термодинамических параметров минералообразуицей среды, контролирующих образование минеральных парагенезисов родонитовых пород; 5. Построение на основе всех полученных данных физико-химической модели, отражающей условия формирования родонитовых пород.
ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Настоящая работа была начата в 1991 году с изучения образцов среднеуральских родонитовых пород из коллекций кафедры минералогии СП6ГУ. Полученные данные были дополнены материалом, собранным автором в течении двух полевых сезонов (1993-94 гг.) на Малоседельниковском и Бородулинском месторождениях. Кроме того, били изучены родони-товые породы Кургановского месторождения, образцы которых били любезно предоставлены автору геологом АОЗТ "ЛУКойл-Исоть" канд. г.-м. наук А. Н.Серковым.
При изучении родонитовых пород был использован комплекс современных методов минералогических исследований, включающий в себя петрографическую характеристику пород (в образцах, шлифах и ашлифах), электронномикроскопическое изучение морфологических особенностей слагающих их минералов, определение оптических констант минералов в иммерсионных препаратах и на столике Федорова, спектроскопическое изучение минералов в видимом и ИК-диа-пазонах длин волн, микрозондовый метод определения химического состава минералов, рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализы. Кроме того, были использованы методы физико-химического анализа минеральных парагенезисов с построением диаграмм в координатах химических потенциалов подвижных компонентов. Математическая обработка результатов исследований выполнена на ЭВМ "IBM/PC" по оригинальным программам, составленным сотрудниками кафедр минералогии и кристаллографии СПбГУ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА: 1. Впервые предложена классификация минеральных парагенезисов родонитовых пород; 2. Установлено 12 ыино-ралоз ранее неизвестных в родонитовых породах Среднего Урала, из которых два (галаксит и келлиит) впервые отмечаются в месторождениях России; 3. Уточнены или впервые получены данные о морфологии, оптических и спектроскопических свойствах (в видимом и ИК диапазонах длин волн), химическом составе и особенностях кристаллической структуры главных и второстепенных минералов среднеуральских родонитовых пород; 4. Проведена количественная оценка температуры и давления при образовании родонитовых пород и впервые разработана физико-химическая модель их образования.
1. Родонитовые породы среднеуральских месторождений образовались в процессе регионального метаморфизма вулканогенно-осадоч-ных карбонатных марганцевых отложений, содержавших прослои и
линзы кремнсземсодеркащего и глинистого материалов. Температура образования родонитовых пород оценивается в 460 + 40С, а давление - в 2 кбар.
2. Получена новая информация по химическому составу, физическим свойствам, особенностям кристаллической рєіяєтки и условиям образования минералов родонитовых пород. В составе родонитовых пород Среднего Урала установлено 24 первичных метаморфогенних минерала, из которых 12 впервые отмечаются в этих породах.
3. В родонитовых породах выделены три группы парагенетических ассоциаций метаморфогенних минералов, сложенные: (1) родонитом, кварцем и спессартином; (2) родохрозитом, тсфроитом, сонолитом и спессартином; (3) кварцем, родохрозитом и родонитом. Минеральные парагенезисі* (1) и (2) групп были сформированы на прогрессивной стадии метаморфизма. Образование третьей, значительно менее распространенной группы парагенезисов связано с регрессивной стадией метаморфизма.
4. Предложена модель формирования родонитовых пород, согласно которой устойчивость слагающих их минеральных парагенезисов контролі .ровалась температурой, давлениен, количествами (массами) SlOg, А1г 03. МпО и MgO (FcO) в первичном осадке и химическими потенциалами относительно подвияных компонентов (Н20 и С02). Реакционные (метасоматические) взаимоотношения между минералами родонитовых пород имеют ограниченное распространение и обусловлены биметасоматичоским обменом компонентами (S1. Мп, Са и др.) между контрастными по химическому составу минеральными агрегатами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Установлена зависимость между минеральным составом, структурно-текстурными особенностями родонитовых пород и их декоративными качествами. Определены минеральный состав и условия образования родонитовых пород,' что в совокупности с геологическими данньэли mosho использовать при разработке поисковых критериев на месторождения поделочного родонита.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. Отдельные положения работы докладывались на первом мездународном совещании "Самоцветы России" (С.-Петербург, 1993). По теме работы опубликовано 3 статьи, одна статья находится в печати.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РлБОТЫ. Работа состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 251 страница машинописного текста, который сопровождается 28 табл., 54 рис. и списком литературы.
включавшим 137 наименований.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю проф. В. Г. Кршювичеву за всестороннюю помощь и постоянное внима-ние к работе. Автор также считает своим приятньм долгом выразить благодарность за помощь в проведении исследований и обсуждении их результатов сотрудникам геологического факультета и НИИЗК СПбГУ ст.н.сотрудникам А.Р.Нестерову, Е.Н.Котельниковой, С.М.Су-харжсвскому, доцентам Г.А.Ильинскому, М.М.Болдыревой, геологу АОЗТ "ЛУКойл-Исеть" (Екатеринбург) канд. г.-и. наук А.Н.Серкову. сотрудникам А/0 МЕХАНОБР-АНАЛИТ (С.-Петербург) ст.н.сотр. Ю. Л. Крецсру, докт.г.-м. наук Н.С.Рудашевскому. ст.н. сотр. ИФХ РАН (Черноголовка) Н.В.Чуканову. а также канд.г. -м. наук В.В.Еу-канову и аспирантам Е.Н. Перовой (СПбГУ). В.В. Смоленскому (СПбГИ), П.Я.Азимову (ИТГД РАН). Особую признательность автор выражает директору Института Минералогии и Петрографии Гсйдель-бергского университета (ФРГ) профессору Р.Альтхеру за выполнен-ние ыикрозондовых анализов минералов и сотруднику кафедры минералогии СПбГУ А.А.Антонову за большую помощь в проведении полевых исследований и оформлении рукописи.
