ABSTRACT 2
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УШКАТЫН-III 6
1.1 Позиция месторождения в геологической структуре региона 6
1.2. Структура месторождения 9
1.3. Условия залегания руд 11
1.4. Зона окисления месторождения 13
1.5. Краткие выводы 14
ГЛАВА 2. ПЕТРОГРАФИЯ БАРИТ-СВИНЦОВЫХ РУД 16
2.1. Первичные руды 16
2.2. Окисленные барит-свинцовые руды 19
2.2.1. Слабо окисленные руды 19
2.2.2. Сильно окисленные руды 23
ГЛАВА 3 МИНЕРАЛОГИЯ ЗОНЫ ОКИСЛЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УШКАТЫН-III 28
3.1. Главные минералы 30
3.2. Второстепенные минералы 40
3.3. Акцессорные минералы 42
ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛЕННЫХ БАРИТ-СВИНЦОВЫХ РУД 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 55
ПРИЛОЖЕНИЯ 57
Месторождение Ушкатын-III приурочено к Жайремскому рудному узлу который находится в Центральном Казахстане в 300 км к юго-западу от г. Караганды вблизи одноимённого поселка. Месторождение Ушкатын-III объединяет залежи железных, марганцевых и барит-свинцовых (барит-галенитовых) руд. Месторождение было открыто в 1962 г., а, начиная с 1982 г., разрабатывается на марганцевые руды, а с 2015 г., - и на барит- галенитовые. По состоянию на 2015 г. на месторождение Ушкатын-III запасы марганцевых руд оцениваются цифрой 102 млн т., при среднем содержании Mn - 24%, барит-свинцовых - 42 млн т., при среднем содержании BaSO4 - 19%, Pb - 2.6% (“Жайремский ГОК”, 2015) Кроме того, на месторождении разведаны железные руды в количестве 420 тыс. т., при среднем содержании Fe 39%, которые в настоящее время практического интереса не представляют.
Изучение месторождения активно проводилось в 1960-х-1980-х годах. Позднее было приостановлено и вновь возобновлено лишь в 2016 г. До настоящего времени были изучены геологическое строение месторождения, минералоги и геохимия железных, марганцевых и барит-свинцовых руд. Зона окисления барит-свинцовых руд практически не изучалась. Это неожиданно, так как именно зона окисления является сейчас одним из важных источников барита и свинца на месторождении Ушкатын-III. Наши исследования были направлены на восполнения данного пробела.
Цель работы: изучение минерального состава зоны окисления и оценка условий ее образования.
Задачи:
1) Изучение литературы по зоне окисления месторождения Ушкатын-III и родственных объектов;
2) Диагностика породообразующих и второстепенных минералов зоны окисления месторождения Ушкатын-III;
3) Выделение минеральных ассоциаций зоны окисления;
4) Оценка условия образования зоны окисления
Актуальность работы заключается в закрытие недостающих пробелов в изучение минералогии зоны окисления месторождения Ушкатын-III. Месторождение активно разрабатывается, а окисленные руды имеют основной экономический интерес при его разработке. Окисленные барит-галенитовые руды месторождения никогда не были объектом подробных исследований в следствие этого минералогия зоны окисления была недостаточно освещена, поскольку было выделено всего: несколько минеральных видов церуссит, пироморфит, гётит по данным (Митряева, 1979)
Коллекция образцов была предоставлена заведующим кафедры минералогии СПбГУ Брусницыным Алексеем Ильичом. Образцы были отобраны на рудом складе месторождения Ушкатын-III.
В своей работе применены следующие методы исследования:
1) Минералого-петрографическое описание;
2) Электронная микроскопия
3) Рентгенофазовый анализ
Минералого-петрографическое исследование шлифов пород зоны окисления пород проведено на кафедре минералогии СПбГУ при помощи оптического микроскопа Leica.
Изучение химического состава исследуемых минералов было сделано в Ресурсных центрах СПбГУ Микроскопии и микроанализа» и «Геомодель». В РЦ «Микроскопии и микроанализа» с помощью электронного микроскопа с анализатором Hitachi TM 3000. 2) Анализ химического состава минералов на рентгеновском микроанализаторе Hitachi S- 3400N с приставкой Ozford X-Max 20. Съемка проводилась в РЦ «Геомодель» СПбГУ при следующих условиях: 20кВ ускоряющее напряжение, 1 нА ток зонда, 60 сек экспозиция.
Рентгенофазовый анализ был проведен в ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследований». Исследования проводились на приборе Rigaku «MiniFlex II». съемка производилась со скоростью 3 градуса в минуту. Обработка результатов съемки происходила при помощи программы PDXL с использованием базы данных «Powder Diffraction File» (PDF-2). Данные базы - 2011г.
Автор хочет выразить благодарность за помощь в проведении работы Н.В.Платоновой за помощь в проведении рентгенофазового анализа, С.Ю.Янсон за помощь в проведении микрозондового анализа, А.И.Брусницыну за неотъемлемую помощь в написание квалификационной работы, а также за предоставление материала и идеи для исследования.
Работы проведены с использованием аналитических возможностей ресурсных центров СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования», «Микроскопии и микроанализа», «Геомодель».
В качестве результатов проведенных исследований, а также из приведенных в настоящей работе сведений можно сделать следующие выводы:
1) В составе зоны окисления определено 28 минералов. Из них выделено 7 главных 6 второстепенных 15 акцессорных.
2) Породы зоны окисления были разделены на два тип слабоокисленные кальцит - барит-пироморфит-церусситовые (+галенит) руды и сильноокисленные барит- церуссит-каолинит-монтморилонитовые (+галенит) руды.
3) В состае окисленных руд установлены новые минералы для месторождения Ушкатын-III: фосфогедифан, Йодаргирит, коронадит.
4) Прослежен минералогическое изменение состава руд от исходных до сильноокисленных. Предложены схематические реакции образования минералов зоны окисления барит-свинцовых руд.
