Автор: Ступак Дмитрий Федорович
Название работы: Геологическое строение и условия формирования Шумиловского вольфрамового месторождения (Забайкалье, Россия)
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
Классификационный индекс:
Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский Институт минерального сырья имени Н.М. Федоровского (ФГУП ВИМС), г. Москва
Руководитель:
профессор доктор геолого-минералогических наук Прокофьев Всеволод Юрьевич;
профессор доктор геолого-минералогических наук Зарайский Георгий Павлович;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Попов Виктор Сергеевич;
кандидат геолого-минералогических наук Сущевская Татьяна Михайловна;
Место защиты: ауд. 415, геологический факультет МГУ
Дата защиты: 2010-04-02 14:30
Издательство: Москва
Количество страниц: 100
Язык: русский
Реферат:
Актуальность темы. Вольфрам является стратегическим металлом. Шумиловское оловянно-вольфрамовое месторождение относится к распространенному в мире, но редкому в России типу
грейзеновых месторождений, генетически связанных с Li-F-гранитами. Геологическая изученность месторождения недостаточна. Поэтому изучение условий образования руд вольфрама,
причин и закономерностей его концентрирования в рудных телах являет собой важную задачу в теоретическом и практическом аспектах.
Цели и задачи исследования. 1. Изучение геологической позиции и строения Шумиловского месторождения, последовательности формирования рудных минералов и соотношения вольфрамового
оруденения и Li-F-гранитов. 2. Исследование физико-химических параметров формирования вмещающих гранитоидов и вольфрамовоносных грейзенов Шумиловского месторождения, последовательности
образования рудных минералов. 3. Определение физико-химических условия отложения минералов вольфрама и геохимических особенностей состава рудообразующих флюидов. 4. Экспериментальная
оценка растворимости вольфрамита в гидротермальных системах разного состава (с добавлением хлора, фтора и бора) и моделирование процесса образования вольфрамоносных грейзенов
и руд для последующей разработки генетической модели рудообразующего процесса на Шумиловском месторождении.
Научная новизна. На основе исследования флюидных включений и экспериментальных работ показана геохимическая и генетическая связь вольфрамоносных грейзенов Шумиловского месторождения
с Li-F-гранитами. Получены первые оценки концентраций воды в расплаве Li-F-гранитов Шумиловского массива и рассчитано флюидное давление. Впервые изучены флюидные включения
в минералах руд Шумиловского месторождения, установлены физико-химические параметры формирования вольфрамовой минерализации и состав рудообразующих флюидов. Экспериментально
установлена высокая растворимость вольфрама в богатых фтором гидротермальных флюидах, достаточная для его переноса и отложения в промышленных количествах и концентрациях.
Экспериментально воспроизведен процесс грейзенизации гранита с одновременным отложением вольфрамита в грейзенах. Разработана генетическая модель рудообразующего процесса.
Фактический материал и методы исследования. Шумиловское месторождение исследовано автором в ходе экспедиционных работ в 2004 и 2006 годах в составе отряда ИЭМ РАН под руководством
Зарайского Г.П. Отобрано более 200 проб. Изготовлено 50 шлифов и аншлифов, 40 прозрачно-полированных пластин для исследования флюидных включений, выполнено более 200 анализов
пород и руд месторождения методом ICP-MS. Петрографическое изучение прозрачных и полированных шлифов проводилось автором на кафедре геологии и геохимии полезных ископаемых
геологического факультета МГУ.
Микрозондовые исследования методом с участием автора были проведены в лаборатории моделей рудных месторождений ИЭМ РАН под руководством Зарайского Г.П. Изучение флюидных включений
проведено автором в лаборатории геологии рудных месторождений ИГЕМ РАН под руководством Прокофьева В.Ю. В работе использованы геологические материалы Чикоконской поисково-съемочной
и Лево-Шумиловской геолого-разведочной партий.
Практическая значимость работы. Полученные данные свидетельствуют о возможности генерации рудообразующих гидротермальных флюидов при кристаллизации Li-F-гранитов и говорят
в пользу именно такой модели рудообразующего процесса. Физико-химические параметры рудоносных Li-F-гранитов Шумиловского месторождения обнаруживают большое сходство с данными
по гранитоидам Спокойнинского массива, с которым связано одноименное месторождение вольфрама. Они свидетельствуют о высокой степени дифференциации расплава на магматическом
этапе и накоплении большого количества водного флюида, обеспечившего высокую продуктивность Шумиловской флюидно-магматической системы, Это свидетельствует о необходимости
переоценки вольфрамового оруденения Шумиловского месторождения.
Защищаемые положения:
1. Грейзены и оловянно-вольфрамовые руды Шумиловского месторождения явились результатом метасоматического преобразования Li-F гранитов III фазы и лейкогранитов II фазы под
воздействием гидротермальных растворов, выделившихся при кристаллизации Li-F гранитов III фазы.
2. При формировании Шумиловского интрузива Li-F гранитный расплав характеризовался высокими концентрациями (до 7.6 мас. %) и высокими давлениями (3.1-5.2 кбар) воды. На заключительных
стадиях магматического этапа при кристаллизации расплава произошло накопление водного флюида, который стал основой вольфрамоносных рудообразующих флюидов, обеспечивших высокую
продуктивность Шумиловской флюидно-магматической системы.
3. Вольфрамитсодержащие руды кристаллизовались из нагретых фторидно-хлоридных угликислотно-водных флюидов при температуре 355-260оС и давлении 1.4-0.6 кбар. Рудообразующие
флюиды характеризовались высокими концентрациями лития, рубидия и бора, что свидетельствует о связи их с магматическим очагом Li-F-гранитов. В составе флюидов важную роль
играл фтор, концентрация которого достигала 10-210-1 моль/кг Н2О.
4. Экспериментально установлено, что при формировании вольфрамоносных кварц-слюдистых грейзенов с минералами редких элементов, редких земель и халькофильных элементов при
взаимодействии кислых фторидно-хлоридных флюидов с гранитом лейкограниты с высокожелезистым биотитом (до 26% FeO) являлись более благоприятной средой для формирования вольфрамитовых
руд, чем менее железистый Li-F-гранит. Генетическая связь месторождений вольфрама с Li-F-гранитами подтверждена увеличением растворимости вольфрамита в гидротермальном флюиде
при повышении концентраций F и Li в нем.
5. Главными факторами формирования вольфрамитовых руд Шумиловского месторождения являлись понижение температуры и нейтрализация кислого гидротермального раствора в процессе
грейзенизации гранита.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в рецензируемых журналах, 2 статьи в сборниках материалов конференций и одни тезисы докладов. Материалы
диссертации были доложены на Международной конференции студентов и аспирантов Ломоносов-2006 (Москва, МГУ), и на XIII Международной конференции по термобарогеохимии (Москва,
2008).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, 100 страниц текста, 23 таблиц, 49 рисунков и списка литературы из 51 наименований.
Благодарности. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых геологического факультета МГУ во главе с д.г.-м.н, профессором Виктором
Ивановичем Старостиным.
Автор крайне признателен Т.И. Гетманской за предоставленные материалы по Шумиловскому месторождению, а также сотрудникам Института Экспериментальной Минералогии РАН и особенно
коллективу лаборатории моделей рудных месторождений, которые напрямую или косвенно оказывали всестороннюю помощь в подготовке работы.
Автор также благодарен сотрудникам ИЭМ РАН и Института Геологии Коми НЦ УрО РАН за помощь и внимание, оказанное при полевых работах на месторождении.
Особую благодарность автор выражает своим научным руководителям: профессору Всеволоду Юрьевичу Прокофьеву и особенно безвременно ушедшему от нас профессору Георгию Павловичу
Зарайскому, постоянная поддержка, помощь и терпеливость которых способствовала подготовке и появлению данной работы.
|
Библиография:
Ступак Д. Ф., Прокофьев В. Ю., Зарайский Г. П. Оценка давления и концентрации воды в расплаве рудоносных литий-фтористых гранитов Шумиловского месторождения вольфрама (Центральное Забайкалье) // Доклады АН. 2008. Т. 421. 4. С. 530-533. Ступак Д. Ф., Прокофьев В. Ю., Зарайский Г. П. Условия формирования рудоносных литий-фтористых гранитов Шумиловского месторождения вольфрама, Центральное Забайкалье // Петрология. 2008. 3. С. 312-317. Прокофьев В.Ю., Боровиков А.А., Ишков Ю.М., Гетманская Т.И., Борисенко А.С., Зарайский Г.П., Ступак Д.Ф. Состав рудообразующего флюида Спокойнинского месторождения вольфрама (Забайкалье, Россия) // Материалы XIII Международной конференции по термобарогеохимии и IV симпозиума APIFIS. М.: ИГЕМ РАН, 2008. Том. 2. С. 104-107. Ступак Д.Ф., Прокофьев В.Ю., Зарайский Г.П. Флюидный режим Шумиловской флюидно-магматической системы (Забайкалье, Россия) // Материалы XIII Международной конференции по термобарогеохимии и IV симпозиума APIFIS. М.: ИГЕМ РАН, 2008. Том. 2. С. 128-131. Ступак Д.Ф. Висмутовая минерализация Шумиловского месторождения вольфрама (Восточное Забайкалье) // Тезисы Международной молодежной научной олимпиады Ломоносов -2006. Т.2 Стр. 22.
|
|
