Автор: Федющенко Сергей Владимирович
Название работы: Структурные примеси в промышленном жильном кварце и породообразующем кварце гранитоидов
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.05 - минералогия, кристаллография
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
доктор геолого-минералогических наук Кощуг Д.Г.;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Мельников Е.П.;
кандидат геолого-минералогических наук Дорохова Г.И.;
Место защиты: Москва
Дата защиты: 11 июня 2004 г
Издательство: Москва
Количество страниц: 116
Язык: русский
Содержание работы:
Методики ЭПР измерений, гидротермальной перекристаллизации, подготовки проб
Структурные примеси в высокочистом кварце Приполярного Урала
Структурные примеси в породообразующем кварце разновозрастных магматических и метаморфических пород
Связь концентрации структурных примесей в кварце с составом гранитоидов
Время жизни алюминиевых радиационных центров в жильном кварце месторождения Желанное
|
Реферат:
Цель и задачи работы. Исследование поведения структурных примесей в процессах образования и преобразования кварца, как в природных, так и в лабораторных условиях; определение
физико-химических параметров, оказывающих основное влияние на вхождение примесных элементов в структуру кварца.
Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие основные задачи:
- изучение на примере месторождения кварцевого сырья Желанное зависимости содержания структурных примесей в кварце от условий залегания и процессов кристаллизации жильных
тел;
- оценка условий перекристаллизации кварцитов при образовании жильных тел месторождения Желанное;
- изучение поведения структурных примесей в кварце в ходе лабораторной гидротермальной перекристаллизации;
- оптимизация условий гидротермальной очистки кварца от структурных примесей;
- исследование изменчивости концентрации структурных примесей в породообразующем кварце разновозрастных гранитоидов и ее связь с условиями и длительностью вторичного преобразования
пород;
- изучение взаимосвязи концентрации структурных примесей в породообразующем кварце с геохимическими особенностями пород содержанием зарядокомпенсирующих элементов, основностью,
содержанием алюминия в породах;
- оценка времени жизни алюминиевых парамагнитных центров в высокочистом жильном кварце в природных условиях.
Новизна. Наиболее важным аспектом данной работы является сочетание систематических исследований природного материала и прошедшего перекристаллизацию в лабораторных условиях.
Изучена представительная коллекция проб жильного кварца месторождения Желанное, а также Росомахинской и Желаннинской площадей Приполярно-Уральской хрусталеносной провинции.
Впервые предложена оценка физико-химических условий (pH) перекристаллизации вмещающих кварцитов, в ходе которой сформировались кварцево-жильные тела. Впервые методом ЭПР дана
представительная характеристика структурно-химической чистоты жильного кварца Приполярно-Уральской провинции.
Детально исследован породообразующий кварц разновозрастных гранитоидов и вулканитов Кавказа и батолита Сьерра-Невада. Впервые показано, что концентрация структурных примесей
снижается в результате вторичных преобразований. На основе изучения большой серии породообразующего кварца и в сочетании с лабораторной перекристаллизацией подтверждена ведущая
зарядокомпенсирующая роль лития при вхождении алюминия в структуру кварца.
Впервые измерено время жизни алюминиевых радиационных центров в жильном кварце месторождения Желанное в природных условиях.
Практическая значимость. Несмотря на появление новых перспективных пьезоматериалов, кварц по-прежнему остается ведущим пьезоэлектриком, широко используемым в различных областях
от бытовой техники до военных и космических устройств. Показанная в работе ведущая роль концентрации лития в гидротермальном растворе в процессе захвата структурной примеси
алюминия кварцем позволяет контролировать качество синтетического промышленного кварца по ряду параметров растворов и в первую очередь по содержанию зарядокомпенсирующих ионов.
Методом перекристаллизации возможно существенно снизить концентрацию структурных примесей: алюминия до первых ат. ppm, германия до концентраций менее 0,02 ат. ppm. Фактически
предложен метод глубокой очистки кварца.
Результаты исследования кварца месторождения Желанное могут быть непосредственно использованы в ходе добычи кварцево-жильного сырья. Наряду с этим выявленная зональность жильных
тел и ее взаимосвязь с процессом кристаллизации жил позволяет проводить предварительную оценку качества сырья по форме и условиям залегания тел.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на совещании "Минералогия кварца", Сыктывкар, 1992; на съезде Международной Минералогической Ассоциации IMA 16, Pisa, Italy,
1994; конференции по экспериментальной минералогии, Черноголовка, 1995; 30 Геологическом Конгрессе. Пекин, 1996; на Ломоносовских чтениях МГУ, 1997. Наряду с этим результаты
исследования высокочистого кварца Приполярного Урала дважды докладывались на заседаниях технических советов Госкомитета Союзкварцсамоцветы и Кожимской экспедиции.
Фактический материал. Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета МГУ. В основу работы положены результаты многолетних полевых и лабораторных исследований,
выполненных автором в период обучения в аспирантуре и последующей работы на той же кафедре. Методом ЭПР спектроскопии изучено более 130 проб кварца разновозрастных гранитоидов
из различных регионов Земли, детально исследован (более 230 проб) жильный кварц из нескольких разрезов рудных тел месторождения кварцевого сырья Желанное, Росомахинской и
Желаннинской площадей Приполярного Урала. Каменный материал частично собран в период полевых сезонов 1989-1993 гг.
|
Библиография:
1. Кощуг Д.Г., Демин Ю.И., Романовская М.А., Федющенко С.В., Ф.П.Чернуха. Гидротермальное изменение концентрации алюминия в кварце по данным ЭПР-спектроскопии. Тез. доклада совещания "Минералогия кварца". Сыктывкар, 1992. C. 82. 2. Кощуг Д.Г., Чернуха Ф.П., Марфунин А.С., Ноздряков А.Н., Пожидаев Н.А., Федющенко С.В. Разработка принципов минералого-технологического картирования месторождений высококачественного кварцевого сырья на основе современных физических методов // Геология 1. Сб. Тр. по Программе "Университеты России". М.: Изд. МГУ, 1993. 214-220. 3. Koshchug D.G., Fediouchtchenko S.V., Hafner S.S., Chernukha F.P. Hydrothermal exchange of aluminum in quartz at various acidities. Abstr. IMA, 16 General Meeting, Pisa, Italy, 1994. P. 214. 4. Dadze T.P., Kostshug D.G., Fedyustshenko S.V., Shvarov Yu.V. Alteration of the concentration of structural Al impurity in quartz at its hydrothermal recrystallization // Experiment in Geoscience 1995. V. 4. N 4. 74-76. 5. Koshchug D.G., Boev A.G., Chernukha F.P., Fediouchtchenko S.V., Gurbanov A.G., Kurasova S.P.. Exchange of structural Al in quartz from granitoids by secondary processes. 30-th Geological Congress. Abstr. Beijing, 4-14 August, 1996. V. 2. P. 453. 6. Курасова С.П., Боев А.Г., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Федющенко С.В., Ф.П.Чернуха, С.Н.Бубнов Структурные примеси в кварце из разновозрастных гранитоидных формаций Большого Кавказа // Геология 3. Сб. Тр. по Программе Университеты России М.: Изд-во МГУ, 1996. 67-81. 7. Курасова С.П., Боев А.Г., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Федющенко С.В., Чернуха Ф.П. Структурная примесь Al в кварце палеозойских гранитоидов Большого Кавказа // Вестник Московского Университета, Сер. 4, Геология. 1997. N 1. 32-40. 8. Чернуха Ф.П., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Курасова С.П., Федющенко С.В. Структурные примеси в породообразующем кварце интрузивных формаций Большого Кавказа и батолита Сьерра Невада (США) М.: МГУ, Ломоносовские чтения. Тез. докл. 1997. 126-128. 9. Dadze T.P., Fediouchtchenko S.V., Koshchug D.G., Shvarov Yu.V. Li promoted substitution of Al for Si in quartz // Experiment in Geosciences 1997. 6 . N 2. 85-86. 10. Гурбанов А.Г., Чернуха Ф.П., Кощуг Д.Г., Курасова С.П., Федющенко С.В. ЭПР спектроскопия и геохимия породообразующего кварца из пород разновозрастных магматических формаций Большого Кавказа как индикатор наложенных процессов // Геохимия. 1999. 6. 589-604. 11. Кощуг Д.Г., Дадзе Т.П., Федющенко С.В., Шваров Ю.В. Структурные примеси в кварце при взаимодействии с гидротермальными растворами // Вестник Московского Университета, сер. 4, Геология. 1999. 6. 54-56. 12. Богатиков О.А., Гурбанов А.Г., Кощуг Д.Г., Газеев В.М., Шабалин Р.В., Докучаев А.Я., Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д., Федющенко С.В. ЭПР датирование и геохимические особенности породообразующего кварца из разновозрастных лавовых потоков и туфовых горизонтов вулкана Эльбрус (Северный Кавказ) / Геофизика и математика XXI. Вып. 2. Современные математические и геологические модели в задачах прикладной геофизики. Сб. науч. тр. М.: ОИФЗ РАН, 2002. 255-272.
|
|
