Введение к работе
Актуальность работы. Вольфрамово-оловорудные месторождения на протяжении многих лет являются объектами разнообразных геологических исследований. Дальний Восток - один из важнейших рудных регионов России, в котором выявлены и эксплуатируются промышленные месторождения вольфрама и олова. В последние годы, в связи с развитием новых методов анализа вещества, появилась возможность детальных минералого-геохимических исследований с установлением закономерностей распределения элементов группы редких земель, которые являются индикаторами особеностей протекания процессов, приводящих к образованию рудных минеральных ассоциаций. Это позволяет перевести на более высокий уровень выявление условий минералообразования на этих классических объектах, а также повысить эффективность поисковых работ и более рационально подойти к комплексному использованию вольфрамово-оловянных руд.
Целью работы являлся систематический анализ распределения редкоземельных элементов в минералах-носителях из вольфрамово-оловорудных месторождений Дальнего Востока для установления различий их концентраций и форм нахождения в минералах месторождений разной формационной принадлежности, а в пределах отдельных месторождений - на участках с разной историей формирования, с последующим выявлением индикаторной роли минералов-носителей РЗЭ при реконструкции условий рудообразования и уточнении латеральной и вертикальной зональности рудных полей.
Фактический материал и методы исследования. В работе обобщены материалы, собранные автором при проведении полевых работ и камеральных исследований в период 1986, 1989-1992 г.г. на территории Правоурмийского месторождения, рудопроявлений Верхнеурмийского рудного узла, а также при посещении ряда рудных объектов Комсомольского, Кавалеровского и Дальнегорского рудных районов Дальнего Востока. В процессе полевых работ документировались гидротермально-метасоматические образования и руды в естественных и искусственных обнажениях на дневной поверхности, в подземных горных выработках и скважинах. В камеральный период проводилось описание прозрачных (более 800 шт.) и полированных (более 300 шт.) шлифов, выделение мономинеральных фракций для последующих анализов. Аналитическое определение особенностей состава минералов, за исключением химического анализа (25 проб) (каф. геохимии СПбГУ, аналитик- В.В.Семенова), проводилось непосредственно автором работы под руководством специалистов соответствующих организаций. Были применены методы
количественного (110 проб) и полуколичественного (155 проб) спектрального анализа (каф. геохимии СПбГУ; Институт минералогии Фрайбергской горной академии), электронно-зондового микроанализа (120 определений) (СПбГГИ; Институт минералогии Фрайбергской горной академии), атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (30 проб) и атомно-абсорбционной спектрометрии (23 пробы)(Институт минералогии Фрайбергской горной академии). В ряде случаев были использованы методы термолюминесцентного анализа (25 проб) и электронного парамагнитного резонанса (13 проб) (каф. геохимии СПбГУ). Исследования Sm-Nd и Rb-Sr изотопных систем в минералах и породах проведены в ИГГД РАН Р.Ш.Крымским, Б. В. Беляцким, Л.К.Левским. Статистическая обработка аналитических результатов велась на персональном компьютере при помощи ряда специализированных програмных пакетов.
Научная новизна работы. В результате применения современных методов анализа впервые получена достоверная информация о всех аналитически определяемых редкоземельных элементах, их концентрациях и характере распределения в минералах различных участков Верхнеурмийского рудного узла, Арсеньевского месторождения, уточнены и дополнены существовавшие ранее сведения по содержаниям РЗЭ в минералах Забытого месторождения. Систематический анализ авторских и литературных данных позволил установить особенности в характере распределения РЗЭ в минералах дальневосточных вольфрамово-оловорудных месторождений разной формационной принадлежности. Выявлены особенности в распределении РЗЭ, для участков с разной историей геологического развития в пределах отдельных месторождений. Обнаружены новые формы вхождения редкоземельных элементов в вольфрамиты вольфрамово-оловорудных месторождений. С привлечением изотопных характеристик РЗЭ выявлена определенная временная закономерность в размещении одностадийных рудных парагенезисов в пределах Верхнеурмийского рудного узла.
Практическая значимость. Данные по содержаниям и формам нахождения редких и редкоземельных элементов в минералах вольфрамово-оловорудных месторождений могут быть использованы при проведении поисковых работ и оценке комплексности добываемого вольфрамо-оловянного сырья на редкоземельные элементы как в пределах рудных полей Дальнего Востока, так и месторождений схожего генезиса в других регионах.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедры минералогии,
кристаллографии и петрографии СПбГГИ, отдельные выводы были представлены в материалах 4-го Международного объединенного симпозиума по проблемам прикладной геохимии (Иркутск, 1994), 1-ом Всероссийском молодежном научном форуме (Санкт-Петербург, 1996), Научной конференции аспирантов и студентов СПбГГИ "Полезные ископаемые России и их освоение" (Санкт-Петербург, 1996), 1-ом Международном симпозиуме "Крупные и уникальные месторождения редких и благородных металлов" (Санкт-Петербург, 1996). Результаты исследований докладывались геологам Комсомольской ГРЭ и отражены в научных отчетах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения и содержит 95 страниц машинописного текста, 17 таблиц, 55 рисунков и фотографий, а также список литературы из 145 наименований. В первой главе дается общая характеристика вольфрамово-оловорудных месторождений Дальнего Востока и закономерностей их размещения. Глава 2 посвящена особенностям геологии и минералогии важнейших типов вольфрамово-оловорудных месторождений Дальнего Востока - касситерит-кварцевой, касситерит-силикатной формаций, а также рудных объектов Верхнеурмийского рудного узла, в частности - полиформационного Правоурмийского месторождения. Глава 3 посвящена методике проведения исследований. В главе 4 излагаются фактические материалы по эсобенностям содержания РЗЭ в минералах вольфрамово-оловорудных месторождений Дальнего Востока. Глава 5 посвящена интерпретации толученных данных, сопоставлению с имеющимися в литературе и выявлению индикаторных свойств РЗЭ в минералах вольфрамово-эловорудных месторождений. В заключении приводятся основные зыводы по результатам проделанной работы.
