WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

Породы Малоосиновского массива представлены перидотитами, плагиоперидотитами, вебстеритами, оливиновыми плагиовебстеритами оливиновыми габброноритами, габброноритами. Для габброидов характерны массивная текстура, гипидиоморфнозернистая, габброофитовая и габбровая структуры. На участках, где рудные компоне нты цементируют зёрна силикатов, развита сидеронитовая с труктура. В оливиновых габброноритах наблюдаются друзитовые микроструктуры, выраженные последовательным обрастанием зёрен оливина каёмками ортопироксена (рис. 2), затем - клинопироксена, а после - амфибола эденит-паргасит-керсутитового ряда. Часто друзитовые микроструктуры переходят в келифитовые, когда оливин сначала обрастает каёмкой ортопироксена, а затем - сине-зелёной роговой обманки.

В основных породах плагиоклаз кристаллизовался раньше оливина, а в ультраосновных - наоборот. Зональность зёрен плагиоклаза (см. рис. 2) указывает на то, что процесс его кристаллизации проходил достаточно медленно. ПоРис. 2.

Взаимоотношения породообразующих минералов в оливиновом габбронорите.

Ol - оливин; Pl - плагиоклаз; Opx – ортопироксен (бронзит); Cpx – клинопироксен (авгит) Фото сделано в обратнорассеянных электронах.

сле выделения плагиоклаза и оливина образуется ортопироксен, далее – клинопироксен и на заключительных стадиях - магматические амфиболы эденитпаргасит-керсутитового ряда и первичный биотит, отличающиеся от вторичных морфологией зёрен и высокими содержаниями TiO2 (1,5-6,3 мас. %).

Широкое распространение сидеронитовых структур и коррозия силикатов свидетельс твуют о том, что после кристаллизации последних расплав насыщался летучими компонентами с выделением апатита и шпинели.

Остаточный рудоносный расплав выдавливался в почти полнос тью застывшую силикатную часть породы с образованием различного типа руд.

Для габброидов Малоосиновского, Снежнинского и Арсентьевского массивов характерно отсутствие вторичных изменений за исключением приконтактовых, связанных с внедрением более поздних гранитоидов. Габброиды других рассматриваемых в работе массивов, напротив, метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации, что существенно усложняет их исследование.

Петрографическое изучение габброидов позволило сделать вывод о том, что они образовалась в ходе гравитационно-кристаллизационной и эманационной дифференциации, а порядок выделения минералов из расплава соответствовал ряду Боуэна-Феннера (Bowen, 1947; Fenner, 1929).

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАББРОИДОВ Глава посвящена изучению распределения, форм нахождения и поведения петрогенных и редких элементов в породах, рудах и минералах ультрабазит-базитовых массивов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива (Центральной Бурятии). В отдельном разделе представлены результаты изотопногеохронологических исследований пород Малоосиновского массива.

На основных петрохимических и геохимических диаграммах составы габброидов массивов Южного Прибайкалья не выходят за пределы полей составов пород перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива (рис. 3). Все породы перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива образуют единый дифференцированный ряд, различающийся по кремнекислотности, щелочности, содержаниям магния, алюминия (рис. 3А, 3Б) и фосфора. При дифференциации пород массива наряду с фракционированием плагиоклаза (Pl) и клинопироксена (Cpx), происходит фракционирование ортопироксена (Opx) и оливина (Ol) (см. рис. 3Б).

Габброиды Арсентьевского массива отличаются от габброидов Южного Прибайкалья более узким разбросом содержаний MgO и Al2O3, высокой щё Малоосиновский массив А перидотитгабброноритовая серия рудные габброиды 5 (TiO2 более 3 мас. %) Комарский массив Асямовский массив массив р. Талая массив р. Б. Быстрая 1 Снежнинский массив* Арсентьевский массив** 33 36 39 42 45 48 51 54 SiO2, мас. % ВБ Pl CPx OPx Ol 0.2 0.4 0.6 0.0 КFe MgO, мас. % Рис. 3. Диаграмма щёлочности-кремнекислотнос ти (А), соотношения Al2O3 и MgO (Б), TiO2 и KFe (В) для габброидов Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива.

Пунктирные линии – рассчитанные линии фракционирования минералов (Б). Здесь и далее: * - по (Раннепалеозойский габбро-сиенитовый..., 2004); ** - с использованием данных Орсоева Д. А, Бадмацыреновой Р. А., 2001-2002 гг.

Na O+K O, мас. % TiO, мас. % Al O, мас. % рудные габбронориты оливиновые габбронориты оливиновый габбронорит вебстерит плагиоперидотит La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Рис. 4. Распределение редкоземельных элементов в породах перидотитгабброноритовой серии Малоосиновского массива.

Для нормирования использован состав хондрита, по (Boynton, 1984).

лочностью (см. рис. 3А, 3Б) и повышенными содержаниями P2O5.

Для пород Малоосиновского и Арсентьевского массивов характерен широкий диапазон изменения коэффициента фракционирования (КFe=FeO/FeO+MgO, окислы в молекулярных количес твах) (соответс твенно, 0,22-0,67 и 0,35-0,75) (рис. 3В).

По уровню содержаний РЗЭ все породы массива делятся на три группы: с высокими, средними и низкими концентрациями. В спектре распределения РЗЭ габброноритов с большим количеством плагиоклаза (50-60 % породы) появляется характерный Eu максимум (рис. 4), указывающий на восстановительные условия кристаллизации породы. От ранних минералов к более поздним происходит увеличение содержаний РЗЭ.

По сравнению с другими габброидами Южного Прибайкалья отмечается обеднение пород Малоосиновского и Арсентьевского массивов тяжелыми РЗЭ, а самые высокие концентрации РЗЭ наблюдаются в габброидах р. Б. Быстрая.

Для рудных габброидов Южного Прибайкалья, образовавшихся на поздних этапах магматического процесса, характерны повышенные концентрации РЗЭ и отсутствие Eu аномалий, свидетельствующие об окислительных условиях кристаллизации. В них отмечаются высокие концентрации Sr (более ppm), Ва (более 300 ppm) и широкий диапазон содержаний Zr (4-640 ppm), Hf (0,62-25 ppm), Nb (1,5-90 ppm) и Tа (0,03-10 ppm).

порода/хондрит СВпервые получен абсолютный возраст пород Малоосиновского массива (40Ar/39Ar метод) - 340±4 млн лет (по керсутиту), а также возраст секущих по отношению к ним пегматитов - 300±3 млн лет (по биотиту). По изотопному составу Sr и Nd породы перидотит-габброноритовой серии близки базальтам островов Китового хребта, обладающим геохимическими характерис тиками типичными для обогащенного мантийного источника EM-I (Hart, 1988).

Полученные изотопно-геохронологические данные совместно с геохимическими свидетельс твуют о том, что породы перидотит-габброноритовой серии массива являются продуктами внутриплитного магматизма.

ГЛАВА 4. МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ГАББРОИДОВ В главе дана детальная петрографическая характеристика рудных минералов, рассмотрены вопросы распределения, форм нахождения и поведения элементов группы железа в породах, рудах и рудных минералах массивов основных и ультраосновных пород Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива (Центральной Бурятии), а также промышленного использования и переработки титаномагнетит-ильменитовых руд.

Рудоносными считаются габброиды, содержащие, согласно кондициям, более 3 мас. % TiO2 (Резниченко, Шабалин, 1986); главным минераломконцентратором титана в них является ильменит, количественно преобладающий над магнетитом.

Рудные минералы представлены ильменитом, магнетитом и сульфидами.

Магнетит и ильменит, как более поздние образования, цементируют ранние силикатные минералы, заполняя межзерновое пространство, а также трещины спайности и катаклаза, формируют тем самым сидеронитовую структуру (вкрапленные руды). Широко распространены в породах симплектитовые сростки рудных минералов и пироксенов. В зёрнах оливина, пироксенов и плагиоклаза постоянно наблюдаются структуры распада рудных минералов.

Количественное соотношение ильменита и магнетита в габброидах колеблется от 1:1 (рис. 5А) до 9:1 (рис. 5Б). Часть зёрен магнетита идиоморфна по отношению к зёрнам ильменита. Границы между ними, как правило, волнообразные, однако встречаются зазубренные с дорожками, свидетельствующие об одновременной кристаллизации минералов.

Магнетит встречается в виде зёрен неправильной изометричной формы (рис. 5); в отражённом свете характеризуется серой окраской; ксеноморфен по отношению к силикатным минералам. Зёрна магнетита отличаются неоднородным внутренним строением: для них характерны трещины спайности и двойникование, а также игольчатые и пластинчатые структуры распада шпинели и ильменита (см. рис. 5). Часто гипидиоморфные зёрна магнетита заключены внутри крупных зёрен ильменита (см. рис. 5А). Хроммагнетиты отличаются зональным внутренним строением.

Рис. 5. Взаимоотношение зёрен магнетита (Mt) и ильменита (ILm) в оливиновом габбронорите.

Фото сделано в обратнорассеянных электронах.

Ильменит в отраженном свете имеет светло-серую окраску. Он встречается в виде практически однородных зёрен неправильной изометричной формы, часто, находящихся в тесном срастании с магнетитом (см. рис. 5) и ксеноморфных по отношению к силикатам. Ильменит образует игольчатые с труктуры распада в магнетите (см. рис. 5А).

Сульфиды в габброидах Малоосиновского массива представлены магматической ассоциацией: халькопирит, пентландит и пирротин, а также вторичным пиритом.

Среди пород всех рассматриваемых в работе массивов по содержанию TiO2 можно выделить две группы: низкотитанистые (0,24-3 мас. %) и высокотитанис тые (3-6,3 мас. %) (рудные габброиды). Концентрации TiO2 в габброидах Южного Прибайкалья колеблются от 0,5 до 5 мас. %, но в габброидах массива р. Б. Быстрая достигают 6,3 мас. %. В габброидах Арсентьевского массива концентрации TiO2 варьируют от 0,24 до 6,21 мас. % (см. рис. 3В).

В безрудных габброидах, где титаномагнетита больше, чем ильменита, проявлена положительная корреляционная зависимость титана с фосфором и ванадием. На диаграмме соотношения величины Ti/V отношений и концентраций V (рис. 6А) рудные габброиды, в которых ильменит количественно преобладает над магнетитом, а содержание TiO2 более 3 мас. %, образуют обособленное поле.

Между величинами Ti/Cr отношений и концентрациями Ni в породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива наблюдается обратная связь (рис. 6Б), а величинами Cr/V и Ni/Co отношений – прямая (рис. 6В).

Ti/V А Малоосиновский массив перидотитI габброноритовая серия рудные габброиды (TiO2 более 3 мас. %) Асямовский массив Комарский массив массив р. Талая II массив р. Б.Быстрая Снежнинский массив* Арсентьевский массив** 0 100 200 300 400 500 600 700 V, ppm Ti/Cr Сr/V 10000 В Б 0.0.1 0.10 100 1000 0.1 1 Ni/Co Ni, ppm Рис. 6. Соотношение Ti/V и V (А), Ti/Cr и Ni (Б), Cr/V и Ni/Co (В) в габброидах Южного Прибайкалья и Арсентьевского массива.

I – поле рудных, II- поле безрудных габброидов.

Это обусловлено тем, что в магматическом процессе ранние дифференциаты обогащены Cr и Ni, а поздние - Ti, V и Со, при этом величины Cr/V, Ti/Cr отношений отражают стадийность дифференциации рудного вещества, а Ni/Co - силикатного (Мехоношин и др., 1986).

Накоплению титана в остаточном расплаве соответствует падение величин Ni/Co и Cr/V отношений, поэтому рудные габброиды характеризуются низкими значениями Cr/V (менее 0,2) и Ni/Co (менее 1) и высокими - Ti/Cr (более 200) отношений (см. рис. 6Б, В).

Рудные габброиды образовались на поздних стадиях дифференциации массивов, их отличительной чертой являются высокая железистость (0,55-0,67), плагиоперидотит оливиновый плагиовебстерит оливиновые габбронориты габбронориты 0.0.0.OL OPx CPx Amf Bt Mt Ilm Spl Рис. 7. Изменение содержания TiO2 в минералах пород перидотитгабброноритовой серии Малоосиновского массива.

Минералы по оси Х нанесены в соответствии с порядком выделения их из расплава. Оl – оливины; OPx – ортопироксены; СРх – клинопироксены; Amf – амфиболы эденит-паргасит-керсутитового ряда; Bt – биотит; Mt – магнетиты; Ilm – ильмениты; Spl – шпинель.

повышенные содержания TiO2 (более 3 мас. %), V (более 220 ppm) и самые низкие концентрации Cr (менее 80 ppm) и Ni (менее 20 ppm).

В породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива Ni, Co и Mn сконцентрированы в магнетите и оливине. Главным минераломконцентратором Cr в породах является магнетит, при этом повышенные концентрации этого элемента наблюдаются в парагенных с ним клинопироксенах, амфиболах и биотите. Наиболее высокие содержания V отмечаются в магнетитах, Sc - в клинопироксенах и амфиболах. Плагиоклаз является одним из главных минералов-концентраторов Sr наряду с апатитом. Максимальные содержания Ba отмечаются в биотите, чуть меньше этого элемента накапливается в плагиоклазе и амфиболе. Ильменит и магнетит, наряду с поздними силикатными минералами (клинопироксеном и амфиболом), являются минераламиносителями Zr, Hf, Th, U, Nb, Ta.

От ранних минералов к более поздним наблюдается увеличение железистости (0,15-1,05), содержаний TiO2 (0,01-51 мас. %) (рис. 7) и V (31-4555 ppm).

Следовательно, к концу магматического процесса происходит накопление этих элементов. Главным минералом-носителем титана в породах перидотитгабброноритовой серии Малоосиновского массива является ильменит. Титаномагнетиты и хроммагнетиты в породах отличаются большим разбросом содерTiO, мас. % жаний TiO2 (0,1-10,6 мас. %). Самые низкие концентрации TiO2 в магнетитах из плагиоперидотитов (см. рис. 7).

По содержанию хрома магнетиты делятся на две группы: с низкими концентрациями Cr2O3 (менее 0,2 мас. %) в породах более ранних стадий и высокими (более 0,7 мас. %) в породах поздних стадий дифференциации. В породах перидотит-габброноритовой серии Малоосиновского массива магнетит концентрирует Ni, Co, V и Mn, а также Cr, однако в парагенных с магнетитом клинопироксенах, амфиболах и биотитах также наблюдаются повышенные концентрации Cr.

Как известно, повышение щелочности, содержания летучих и алюминия приводит к концентрации титана в пироксенах и амфиболах, а при повышенном окислительном потенциале титан концентрируется в окисно-рудных минералах (Нестеренко, Альмухамедов, 1973; Мехоношин, 1985). Следовательно, породы Малоосиновского массива на поздних стадиях дифференциации кристаллизовались в условиях открытой для кислорода системы. Формирование рудных габброидов происходило при температурах выше 600 °С, о чем свидетельс твуют высокие концентрации TiO2 в ильмените.

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.