Введение 3
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦИРКОНЕ 5
Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 7
Глава 3. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ШУМИЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 8
3.1 Географический очерк 8
3.2. Геологическое строение территории 9
3.3. Геологическое строение Шумиловского месторождения 11
Глава 4. МОРФОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ ЦИРКОНА ШУМИЛОВСКОГО МАССИВА 14
Глава 5. ТИПОХИМИЗМ ЦИРКОНА ИЗ ПОРОД ШУМИЛОВСКОГО МАССИВА 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
Список литературы 44
Работа посвящена изучению особенностей морфологии и примесного состава циркона из пород Шумиловского редкометального гранитного интрузива в Центральном Забайкалье. Вопрос генезиса редкометальных гранитоидов, с которыми часто связаны месторождения полезных ископаемых, является одним из актуальных фундаментальных вопросов геологической науки. Минерал циркон, является общепризнанным информативным индикатором условий петрогенезиса гранитоидных пород по ряду причин:
-Широкая распространённость: акцессорный циркон кристаллизуется из расплава на протяжении магматической эволюции массивов гранитоидных пород.
-Циркон относительно химически и физически устойчивый минерал, что позволяет использовать его для изучения первичных генетических особенностей пород.
-Минерал обладает структурой, которая допускает большое количество схем изоморфных замещений. Его анатомия отражает химическую неоднородность состава, связанную с изменениями условий формирования интрузива.
Таким образом, комплексное исследование типоморфных особенностей главного сквозного акцессорного минерала - циркона, может помочь в выявлении геохимических индикаторов для решения генетических проблем - оценки условий минерало- и рудообразования.
Целью работы является оценка вариаций примесного состава циркона в процессе фракционирования гранитоидной системы и постмагматического метасоматоза в сложной рудно-магматической системе Шумиловского месторождения. На этой основе - выявление новых геохимических индикаторов состава минералов для решения генетических проблем - оценки условий минерало- и рудообразования.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) Изучение особенностей морфологии и анатомии циркона из пород ряда дифференциатов магматических и метасоматических этапов формирования Шумиловского месторождения.
2) Изучение примесного состава акцессорного циркона из магматических (граниты, онгониты) и метасоматических (кварц-полевошпатовые метасоматиты, грейзены) пород Шумиловского интрузива
3) Выявление особенностей эволюции морфологии и примесного состава акцессорного циркона на магматическом и метасоматическом этапах.
В первой главе приводятся общие сведения о цирконе. Во второй главе описана методика исследования. В третьей - дана геологическая характеристика района и самого месторождения. В четвертой - рассматриваются особенности морфологии и анатомии циркона с использованием его оптических и катодолюминесцентных изображений, а также изображений в обратно-рассеянных электронах. Пятая глава посвящена описанию данных о примесном составе циркона и их графическому представлению. В заключении приведены обобщенные выводы о закономерностях поведения циркона в исследуемых породах. В конце работы составлен список используемой литературы.
Исследования были выполнены на оборудовании ресурсных центров Научного парка СПбГУ «Геомодель», «Нанотехнологии», «Ресурсный центр микроскопии и микроанализа».
В результате проведенных минералого-геохимических исследований циркона из гранитов, онгонитов и метасоматитов редкометальных гранитов Шумиловского массива в Центральном Забайкалье были получены следующие результаты.
1. Выявлены различия в примесном составе циркона из первой и второй фаз внедрения гранитов и метасоматитов, развивающихся по ним. Установлено:
- Ядра циркона биотитовых гранитов характеризуются повышенными содержаниями P, Li, Cs, Nb, в них отсутствует F, низкая сумма LREE. В оболочках циркона растёт концентрация H2O и B, падает содержание Li, Nb, суммы РЗЭ, при слабом возрастании La/Yb отношения, значительном уменьшении степени положительной Се- аномалии.
В цирконе из кварц-полевошпатовых метасоматитов, развивающихся по биотитовым гранитам, в оболочках наблюдаются максимальные для пород 1 фазы содержания H2O, F и, особенно, B, мало Li, минимальное Се/Се*-отношение. Эти данные являются признаками гидротермального воздействия.
- В цирконе из онгонитов второй фазы наблюдаются максимальные содержания Hf, Li, Cs, Be, Nb, H2O, повышено содержания F, главное - высокая концентрация LREE, низкое Се/Се*-отношении.
2. Для циркона из пород разных фаз характерны различные тренды эволюции примесного состава по зонам роста (от ядра через осцилляторную зону к внешней кайме). Выявлен парадоксальный факт - ядра биотитовых гранитов наиболее богаты суммарным содержанием примесных элементов. В процессе роста циркона происходит резкое уменьшение Th, U, REE, Y, при возрастании Hf, лишь на позднем этапе прослеживается возрастание Th и U. Цирконы онгонитов изначально богаты примесными элементами - особенно Hf (до 9 масс%), они эволюционируют слабо.
3. Оценены температуры кристаллизации циркона по «Ti-in-zircon» (Ferry, 2007). Температурный режим формирования биотитовых и лейкогранитов порядка 800-750°С, Li- F грнаитов и онгонитовых даек - 770-660°С.
4. Цирконы из кварц-полевошпатовых метасоматитов, развивающихся по биотитовым гранитам наследуют примесный состав циркона материнской породы.
Полученные данные по геохимии циркона подтверждают представление о двухфазном строении массива, кроме того, эти данные позволяют полагать, что каждая фаза магматизма завершалась своим метасоматозом.
