ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2010‑05‑14 14:30
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.05
7425 На соискание
степени
 кгмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Карпенко Владимир Юрьевич
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
Спиридонов Э. М

6165 Официальные оппоненты
Холодов В. Н
Ярошевский А. А

6255
дгмн

4662
дгмн
дгмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.
1
220
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

203
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций
45
81
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город
ауд. 829, геологический факультет МГУ
1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета
Д. 501.002.06 
2151 Полное наименование организации
Д. 501.002.06 
2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации
кафедра минералогии Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе
2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Ванадиевая минерализация, связанная с углеродисто  кремнистыми сланцами Южной Ферганы
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Общая характеристика работы.   
Вся эта зона ещё мало изучена и минералогически только начинает выясняться.   
А.Е. Ферсман. К морфологии и геохимии Тюя‑Муюна.1928 г.    
   
Актуальность темы. Вдоль предгорий Алайского хребта (Южная Фергана) более чем на 200 км протягивается цепь ванадиеносных углеродисто‑кремнистых сланцев (рис.1). Эти породы    
привлекли внимание исследователей ещё в начале прошлого века в связи с освоением Тюя‑Муюнского радий‑уран‑ванадиевого месторождения (Вернадский, 1914; Щербаков, 1924; Ферсман,    
1925 и мн. др.). Вместе с углеродисто‑кремнистыми сланцами Центральных Кызылкумов (Узбекистан), хребта Каратау, гор Джебаглы, Улутау (Казахстан), Ю‑В Тянь‑Шаня (Киргизия),    
они входят в состав крупной ванадиеносной провинции (Холодов, 1968). По разнообразию ванадиевых минералов она уступает лишь месторождениям плато Колорадо, где на сегодняшний    
день известно около одной трети минералов ванадия (52 вида), из которых 36 минеральных видов ‑ новые. Число собственно ванадиевых минералов в Центральноазиатском регионе составляет    
45 минералов и более десятка ванадийсодержащих, причём 15 минералов были впервые описаны здесь. В Казахстане и Центральных Кызылкумах минералогия этих сланцев изучена в связи    
с разведкой либо отработкой месторождений урана, золота и ванадия (Анкинович, 1964; Новые данные о минералах Узбекистана, 1989; Бекенова, 2007). Сведения же о минералогии    
сланцев в Южной Фергане до недавнего времени ограничивались публикациями первой половины прошлого века (Ферсман, 1928). Изучение этих сланцев на современном уровне позволило    
по‑новому взглянуть на минералогию ванадиевых охр, выявить общие черты и различия в характере ванадиевой минерализации в этих регионах, установить генетические особенности    
минералов, что автор отразил в настоящей работе.    
   
Цели и задачи работы. Основной целью работы является минералогическая характеристика ванадиеносных углеродисто‑кремнистых сланцев Южной Ферганы.    
   
Задачами работы являются:    
получение детальных характеристик ванадиевых и ванадийсодержащих минералов, связанных с формацией углеродисто‑кремнистых сланцев;    
выявление особенностей вхождения ванадия в эти минералы;    
выявление генетических особенностей ванадиевой минерализации в описываемых породах, установление типичных ассоциаций минералов метаморфогенного и гипергенного происхождения.    
   
Фактический материал и методика исследований. Основная часть фактического материала была собрана в ходе полевых работ автором совместно с Л.А. Паутовым, А.А. Агахановым, Г.К.    
Бекеновой, Т.В. Дикой на проявлениях углеродисто‑кремнистых сланцев Южного Тянь‑Шаня в 2002‑2003 гг. В работе были также использованы полевые материалы, собранные автором    
на м‑ниях Верхний Ходжа‑Ахмет (1993) и Джантуар (1999) (Ц.Кызылкумы, Узбекистан); на хр. Каратау (Казахстан) (2001); также материалы из фондов Минералогического музея им.    
А.Е. Ферсмана РАН и из коллекции Е.А. Анкинович, предоставленные Г.К. Бекеновой; образцы из месторождения Верхний Ходжа‑Ахмет, предоставленные А.И. Тищенко.    
   
Во время полевых работ нами собрано около 2 тыс. образцов. Для экспресс‑анализа в поле успешно использовалась качественная реакция на ванадий с перекисью водорода. Сделано    
около 500 качественных микрозондовых определений состава минералов, подготовлено и изучено 40 микрозондовых препаратов, по которым выполнено более 300 количественных и полуколичественных    
микрозондовых анализов, отснято 65 рентгенограмм, получены оптические константы для 5 минералов, снято 20 ИК‑спектров, проведено гониометрическое изучение 14 кристаллов фольбортита    
и 1 ‑ кыргызстанита. Сделано около 150 фотографий (в режимах SEI, BSE, характеристическом рентгеновском излучении отдельных элементов), а также 50 макрофотоснимков образцов.    
Для микрокристаллов трёх минералов, изученных автором, коллегами выполнена расшифровка кристаллических структур.    
   
В лабораторных исследованиях использовалась следующая аппаратура: электронно‑зондовый микроанализатор JCXA 50A (JEOL), укомплектованный WDS с модернизированным EDS Link, а    
также сканирующий электронный микроскоп CamScan‑4D (Oxford Instruments) с EDS Link ISIS; сканирующий микроскоп T‑100 (JEOL), оптический спектрометр IСP OES VISTA Pro (Varian);    
рентгено‑флюоресцентный анализатор ED 2000 (Oxford Instruments); порошковый дифрактрометр ДРОН‑2; рентгеновские аппараты УРС‑55 и УРС ‑50 с камерами РКД 57.3 и РКУ 114М; монокристальный    
дифрактометр Bruker P4 с CCD‑ детекторами Smart 4K и Apex 4K; ИК‑спектрометр Specord 75 IR (Сarl Zeiss Jena); ИК‑фурье спектрометр Avatar (Thermo Nicolet); поляризационные    
микроскопы МИН‑8, Полам Л‑211 и Р‑312; рефрактометр ИРФ‑454Б; однокружный и двукружный гониометры Fuess, а также двукружные гониометры ГД‑1 и ZRG‑3; микротвердометр ПМТ‑3;    
для отбора мелких выделений использовалась ультразвуковая игла на базе установки УЗДН‑2.    
   
Все перечисленные виды работ, кроме рентгенографии монокристаллов и расшифровки кристаллических структур, выполнены собственноручно автором или же совместно с коллегами ‑    
Л.А. Паутовым и А.А. Агахановым.    
   
Научная новизна. На современном уровне проведено детальное минералогическое описание зоны окисления углеродисто‑кремнистых сланцев Ю. Ферганы; открыто два новых минерала:    
анкиновичит (Ni,Zn)Al4(VO3)2(OH)12.2H2O и кыргызстанит (Zn,Ni)Al4(SO4)(OH)12.3H2O, для которых охарактеризованы кристаллические структуры; сделаны вторые находки в мире невадаита    
и никельалюмита, для никельалюмита выявлено замещение Al3++(SO4)2‑ &#8596; V5++(SiO4)4‑, приводящее к появлению высококремнистой фазы состава (Ni,Zn,Cu)(Al3.5V5+0.5)[(SiO4)0.5(SO4)0.5](OH)12.3H2O;    
анкиновичит, кыргызстанит, никельалюмит, а также ранее открытый альванит, объединены в группу никельалюмита с общей формулой MAl4(OH)12(TO3, SO4)m(H2O)n (M = Ni, Zn, Cu2+;    
T = N5+, V5+; m = 1, 2; 2 < n < 3), впервые установлено широкое распространение маннардита как одного из важных метаморфогенных минералов‑концентраторов ванадия в углеродисто‑кремнистых    
сланцах, установлены его генетические особенности; показано постоянное присутствие примеси ванадия в минералах группы алунита, а также в некоторых гипергенных фосфатах Al    
и Fe в изученных объектах; подтвержден статус туранита как минерального вида, для него получены новые аналитические и структурные данные; получены новые данные для альванита,    
курумсакита, хаммерита, тангеита, фольбортита, расширяющие представления об их химическом составе, кристаллографии, свойствах.    
   
Практическая значимость работы. Новые данные по минералам, полученные в настоящей работе, являются вкладом в фундаментальные знания о природном кристаллическом веществе, они    
вошли в справочную литературу и компьютерные базы данных по минералам. Поскольку месторождения урана и ванадия, сосредоточенные в углеродисто‑кремнистых сланцах, отличаются    
комплексностью, то сведения о вещественном составе потенциальных руд, полученные автором, могут быть использованы геологами при поисках и технологами‑обогатителями при добыче    
и переработке руд.    
   
Апробация работы и публикации. По теме настоящей диссертации опубликовано 10 статей в реферируемых журналах, 2 статьи в региональном сборнике, 1 статья находится в печати.    
Прочитано 3 доклада  на заседании Минералогического семинара в Минералогическом музее им. А.Е. Ферсмана РАН (2003 год), а также на ежегодных Ломоносовских чтениях 2009 и    
2010 гг. (МГУ).    
   
Защищаемые положения.    
   
1. В ванадиеносных углеродисто‑кремнистых сланцах Центральной Азии широко развита метаморфогенно‑гидротермальная минерализация, порождённая эпигенетичным региональным низкоградным    
метаморфизмом. Трещины гидроразрыва в сланцах выполнены жильным кварцем, заключающим, наряду с барий‑ванадиевыми и барий‑ванадийсодержащими минералами группы слюд  роскоэлитом,    
черныхитом, мусковитом (фенгитом),  также маннардит BaTi6(V+3,Сr+3)2O16.H2O, который является здесь одним из концентраторов V3+.    
   
2. Минералы группы никельалюмита характерны для зоны гипергенеза ванадиеносных углеродисто‑кремнистых сланцев Центральной Азии. Эти минералы имеют общую формулу MAl4(OH)12(TO3,SO4)m(H2O)n,    
(M = Ni, Zn, Cu2+; T = V5+, N5+; m = 1, 2; 2 < n < 3). Представители этой группы ‑ альванит, анкиновичит, кыргызстанит и потенциально новый кремнистый никельалюмит ‑ эндемики    
коры выветривания ванадиеносных сланцев. Состав этих минералов, для которых характерно наличие низкополимеризованных метаванадатных анионов, обусловлен особенностями геохимии    
протолита и параметрами коры выветривания.    
   
3. Минералы группы алунита и фосфаты Al и Fe являются важными концентраторами ванадия в зоне окисления ванадиеносных сланцев. V3+ в минералах группы алунита изоморфно замещает    
Al3+ и Fe3+ в октаэдрической координации. Наличие V3+ в этих образованиях коры выветривания коррелируется с высокой кислотностью образования минералов группы алунита.    
   
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем  220 страниц, включая, 45 таблиц, 81 рисунок и список литературы из 203    
наименований.    
   
Благодарности. Автор в первую очередь выражает благодарность своим друзьям и коллегам, Л.А. Паутову и А.А. Агаханову, которые помогали и способствовали работе, начиная от    
полевых сборов и заканчивая лабораторными исследованиями и обсуждением результатов. Также автор признателен Г.К. Бекеновой, благодаря которой состоялись полевые работы на    
Каратау, научному руководителю Э.М. Спиридонову за всестороннюю поддержку и обсуждение работы; И.В. Пекову за ценные замечания и помощь.    
   
Автор выражает особую благодарность коллективу кристаллографов и минералогов Университета Манитобы (Виннипег, Канада): Ф. Хоторну, Е.В. Соколовой, Ю.А. Уваровой, М. Куперу,    
выполнившим расшифровку структур минералов, а также принявшим активное участие в правке и обсуждении статей. Автор благодарит всех, кто содействовал в проведении полевых работ:    
геологов Южно‑Киргизской ГРЭ В.Н. Бобылёва, В.С. Гурского, И.И. Солошенко; гл. геолога АО Алаурум В.В. Смирнова. Автор благодарен сотрудникам Минералогического музея им.    
А. Е. Ферсмана РАН: М.Е. Генералову и С.Н. Ненашевой за помощь в работе с фондами музея, Д.И. Белаковскому и А.А. Евсееву за ценные замечания и консультации, Н.А.Пековой за    
проведение макрофотосъёмки образцов, А.В. Быстрову за техническую поддержку, Г.А. Осолодкиной за помощь в поиске литературы, и, конечно, М.И. Новгородовой, директору Музея,    
за постоянный интерес и поддержку в работе. За участие в исследованиях и ценные замечания автор благодарит П.В. Хворова, Е.В. Белогуб, А.И. Тищенко, Ю.В. Гушул, В.М. Рогового,    
В.Н. Холодова, Н.В. Чуканова, П.М. Карташёва, В.Л.Левина, П.Е.Котельникова, А.А. Карпенко. Особенную благодарность автор выражает д‑ру Д. Барнардо из Совета по наукам о земле    
(Претория, ЮАР), передавшего для исследований никельалюмит с места первого описания.
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово