Введение к работе
Актуальность темы исследования. Задачи, стоящие перед государством Украина диктуют необходимость создания собственной минерально-сырьевой базы. В первую очередь это касается создания сырьевой базы цветных и благородных металлов, импортируемых в настоящее время. В научном плане решение таких задач тесно связано с оценкой перспектив территории Украины на данные виды минерального, сырья и разработкой научных основ прогнозирования, поисков и оценки рудных месторождений. Одним из эффективных инструментов в решении этих задач является типоморфный анализ минералов известных месторождений и рудопроявлений, в том числе.ведущих рудных минералов, которые в своих конституционных особенностях, морфологии и свойствах содержат важную информацию о процессах развития рудообрааующих систем. Изучение их тнпоморфизма позволяет эффективно оценивать генетические особенности месторождений и рудопроявлений и разрабатывать минералогические поисково-оценочные критерии.
Исходя из этого, актуальность данной работы обуславливается необходимостью детального изучения и систематизации тгатоморфных признаков широко распространенных рудных минералов, значимостью генетической информативности сульфидов для реконструкции рудообрааующих систем. Кроме того, она определяется возможностью использования тнпоморфизма минералов для
- г -
рудно-формационного анализа и разработки минералогических поисковых признаков и оценки рудных образований.
Цель работы - систематизация данных по типоморфиэму широко распространенных рудных минералов, анализ обусловленности типоморфных признаков сульфидов физико-химическими условиями рудооОразующих процессов, а также оценка возможности использования типоморфных признаков сульфидных минералов в качестве генетических индикаторов и поисково-оценочных критериев на примере рудных месторождений Украины.
Основные задачи исследований были:
-
установление и систематический анализ типоморфных особенностей сульфидных минералов из месторождений и рудоп-роявлений Украины;
-
исследование природы и направленности изменения типоморфных признаков минералов как отражения эволюции физико-химических параметров рудообразующих процессов;
-
использоваание типоморфного анализа минералов для конкретизации рудных формаций;
-
разработка минералогических поисково-оценочных критериев на основе типоморфного анализа сульфидных минералов.
Фактический материал и методы исследований. Объектами исследований были сульфидные минералы (пирит, сфалерит, галенит, арсенопирит, пирротин) полиметаллических, золоторудных и сульфидных медно-никелевых месторождений Украины. .
Для решения поставленных задач применялся комплекс методов современной минералогии, в том числе минераграфичес-кие, онтогенические, кристалломорфологнческие, рентгеност-руктурные, термобарогеохимические и минералотермометрические исследования, изучение спектроскопических, люминесцентных и
термоэлектрических свойств минералов. В процессе аналитических исследований выполнено 660 микрозондовых анализов, 2800 количественных спектральных, лазерных микроспектральных и атомно-адсорбционных определений элементов-примесей, а также 240 определений изотопного состава серы сульфидов. '
Новизна и научная значимость :
Результаты исследований представляют собой решение важной научной проблемы: разработка тиломорфного анализа рудных минералов,а также генетическая и рудно-формационная типизация полиметаллических, золоторудных и медно-никелевых месторождений и рудопроявлений Украины. Впервые детально проанализированы, обобщены и систематизированы результаты изучения типоморфиэма сульфидных минералов в разных генетических и формационных типах рудных образований. Установлены физико-химические условия формирования рудных парагенеэисов. Впервые конкретизирована взаимосвязь формационных типов месторождений и типоморфных особенностей минералов ведущих рудных парагенеэисов. На основе типоморфного анализа сульфидных минералов разработаны минералогические признаки оруденения и критерии оценки рудоносности.
Практическое значение работы определяется важнейшей рольс минералогенетической информации в решении конкретных геологопоисковых и геологоразведочных задач:
-
установлены физико-химические параметры формирования рудных парагенеэисов и факторы их эволюции, определяющие изменения типоморфных признаков минералов;
-
охарактеризована минералогическая зональность полиметаллических, золоторудных и сульфидных медно-никелевых месторождений и рудопроявлений Украины;
-
проведена рудно-формационная типизация полиметаллического, золоторудного и сульфидного медно-никелевого оруде-нения Украины;
-
разработаны минералогические признаки оруденения и критерии оценки перспектив рудоносности на основе типоморф-ных признаков ведущих сульфидных минералов;
-
практические рекомендации по применению поисковых минералогических критериев приняты к внедрению в житомирской и Черкасской ГРЭ ГГП "Севукргеология".
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на международном семинаре "Генетическая интерпретация структур и текстур руд" (ЧССР, Спишска Нова Вес,1981), XIII и XIV Конгрессах КБГА (Краков,1985 и София, 1989), Всесоюзном совещании "Геохимия гидротермального рудооОразования" (Москва,1979), V Всесоюзном вулканологическом совещании (Тбилиси,1980), VI сьеэде Всесоюзного минералогического общества (Ленинград,1982), III Всесоюзном минералогическом семинаре "Минералогическое картирование рудных полей и месторождений (Миасс,1983), III совещании по типо-Мирфнэму минералов (Москва,1983), I Всесоюзной конференции "Условия образования и закономерности размещения стратиформ1 ных месторождений цветных, редких и благородных металлов"- (Фрунзе, 1985)-, Всесоюзном совещании "Геохимия и критерии рудоносности базитов и гипербазитов" (Иркутск,1990), ІІ Всесоюзном совещании "Теория минералогии" (Сыктывкар,1991), совещании "Геология и генезис месторождений платиновых металлов" (Москва,1992), VII Международном платиновом конгрессе (Москва,1994), XVI сьеэде ММА (Пиза,1994).
По теме диссертации опубликовано 65 работ, в том числе
- Б -
б монографий.
Все научные выводы диссертации выработаны и сформулированы автором диссертационной работы.
Основные защищаемые положения.
1.Типоморфизм сульфидных минералов реализуется в особенностях их кристалломорфологіга и анатомии, состава и свойств как адекватное отражение эволюции рудообразующих систем в пространстве и времени. Важнейшими типоморфными признаками изученных сульфидов, отражающими физико-химические условия рудообразования (изменение кислотности-щелочности и окислительно-восстановительного потенциала среды, фуги-тивности серы и температуры кристаллизации) являются:
- для пирита - морфология кристаллов, концентрация
As и отношение Co/Ni, содержание ОН-групп в структуре, тип
проводимости, степень структурного совершенства и величина
энергии активации;
-. для сфалерита - крнстэлломорфология, характер изоморфных замещений, система оптически активных центров и политипизм j
для галенита - морфология кристаллов, концентрация изоморфных примесей (Ае, Bi, Sb, Cd) и тип проводимости;
для арсенопирита - эволюция габитусных типов кристаллов, отношения As/S и Fe/As+S и тип проводимости;
для пирротина - вариации фазового и химического состава и термоэлектрических свойств, характеризующие изменение фугнтивности сери, температурный режим рудообразования и сте пень дифференцированносги рудоносных интрузивов.
2Лнпоморфные особенности сульфидных минералов ведущих рудных парагенезисов являются основой рудноформационного
- б -
анализа. Такой подход использован при конкретизации формаци-онных типов полиметаллических (3 типа), золоторудных (3 типа) и сульфидных медно-никелевых (1 тип) месторождений и ру-допроявлений Украины.
3.Типоморфный анализ сульфидных минералов является эффективным методом выявления минералогической зональности, выражающейся в закономерных изменениях минеральных парагене-зисов, кристалломорфологии, состава и свойств минералов. Установленная в рудных месторождениях Украины совмещенность моно- и полиасцендентной зональности определяется пространственно-временной эволюцией рудогенеза, а проявление ритмично-волновой зональности обусловлено неравновесностью минера-лообраэования из пересыщенных растворов в термостатированных условиях.
4.В качестве основных минералогических критериев оценки рудоносности выделяются:
-
- для полиметаллических руд - совместное развитие тетраэдрических и додекаэдрических кристаллов сфалерита, кубических и октаэдрических кристаллов галенита, параллельное изменение типа проводимости пирита и галенита, специфические комбинации оптически активных центров в сфалерите, высокие значения индикаторных отношений Ae/Sb и Ag/Bl в галените, Cd/Mn и Fe/Cd в сфалерите;
-
- для золоторудных образований - преобладающее развитие пирита кубопентагондодекаэдрического, пентагондодека-эдрического и икосаэдрического габитуса, повышенное содержание структурных ОН-групп в пирите, изменчивость типов проводимости (Dp) пиритэ, парагенезис n-арсенопирнта и р-пирита и коэффициент телескопированности руд;
З - для сульфидных медно-никелевых руд в интрузивных мафит-ультрамафитах - присутствие троилита в сульфидных па-рагенеаисах, высокие содержания Ni в пирротинах и моносульфидных твердых растворах, а также высокие значения коэффициента распределения Ni в сосуществующих оливинах и моносульфидных твердых растворах (Kdn1 > 5).
Структура работы. Диссертация состоит иа введения, шести глав, выводов и содержит 240 страниц текста, 80 таблиц, 60 рисунков и фотографий. Список литературы включает 282 наименования.
