ВВЕДЕНИЕ 3
1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 5
2. РЕДКОМЕТАЛЬНЫЕ ПЕГМАТИТЫ 6
3. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ 8
4. ПЕГМАТИТОВОЕ ТЕЛО «ВИРТАОЯ» 11
4.1 Геологическая характеристика участка Виртаоя 11
4.2 Химический состав 14
4.3 Минеральный состав 16
4.3.1 Породообразующие минералы 16
4.3.2 Минералы тяжелой фракции 20
4.4 Условия формирования 32
5. СОПОСТАВЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ЭТАЛОННЫМИ ОБЪЕКТАМИ 34
6. РЕЗУЛЬТАТЫ 36
Список литературы 37
Литий является одним из критически важных для мировой промышленности металлов. Большая часть добываемого в мире лития используется для производства аккумуляторов, которые употребляются в телефонах и электромобилях. Как раз с ростом количества последних и связано повышение цен и спроса на литий. Помимо производства аккумуляторов, литий широко применяется и в других областях. В металлургии - для повышения прочности и гибкости металлов, в оптике - для производства стекол, которые защищают от ультрафиолетовых лучей, в атомной энергетике - для получения трития, необходимого для термоядерного синтеза. Также его применяют в авиации и военной технике, где необходимы литиевые консистентные смазки. Такой широкий спектр задач, которые выполняет литий в современной промышленности, влечет повышенный интерес к данному металлу.
Во всем мире промышленные месторождения лития представлены редкометальными пегматитами и рапой соляных озер. Несмотря на широкое использование рапы для получения лития, роль редкометальных пегматитов, как основного источника лития, вероятно, будет сохраняться. Это связано с тем, что запасы оксида лития в месторождениях аль- бит-сподуменовых пегматитов достигают первых миллионов тонн. Редкометальные пегматиты также могут служить источниками попутных элементов - тантала, ниобия, цезия и бериллия.
Примерами месторождений редкометальных пегматитов на территории России являются: Колмозерское (Кольский полуостров), Тастыгское (Республика Тыва), Завитинское (Восточное Забайкалье), Гольцовое (Восточные Саяны) (Загорский В.Е., 2010). Известные в мире крупные месторождения: Бикита (Зимбабве), Кингс-Маутин (Северная Каролина, США) (Kesler S.E., 2012), Вольта-Гранде (Бразилия) (Lagache M.), Гринбушес (Австралия) (Gruber P.W., 2001) и др.
Колмозерское месторождение сподуменовых пегматитов является самым крупным разрабатываемым месторождением на литий на территории России. Более того, по разным оценкам там сосредоточено примерно 26 % всех запасов Li в стране (Быховский, Архипова, 2016). Месторождение расположено в архейском зеленокаменном поясе на границе Мурманского блока и зеленокаменного пояса Колмозеро-Воронья.
Объектом исследования в данной работе является альбит-сподуменовое пегматитовое тело участка Виртаоя. Участок находится в юго-западной части Республики Карелия, Северное Приладожье, в Суоярвском районе, недалеко от деревни Хаутаваара.
Схожая геологическая позиция, расположение в зеленокаменных поясах участка «Виртаоя» и Колмозерского месторождения вызывают научный интерес для их сравнения, и соответственно более подробного изучения особенностей строения, минерального и химического состава, условий формирования объекта исследования.
Высокий спрос на литий и рост его потребления, с учетом ограниченной на данный момент его добычи на территории России, обуславливает практический интерес данной работы.
Основная цель работы: дать геологическую характеристику участка и определить позицию, особенности состава и условия формирования пегматитового тела.
Для выполнения заявленной цели были поставлены следующие задачи:
• Составить геологическую схему участка Виртаоя
• Установить особенности химического состава пегматита
• Установить минеральный состав пегматита
• Описать вмещающие породы посредством микроскопического изучения
• Определить состав и температурные условия газово-жидких включений
• Составить заключение об условиях формирования.
В результате проведенных исследований в первую очередь были установлены раз-меры тела, контакт с вмещающими породами, изучены породообразующие минералы пегматита - кварц, альбит, сподумен, полевые шпаты и на основании этого пегматит получил свое название. Так, согласно классификации Н.А. Солодова по соотношению породообразующих минералов пегматиты участка Виртаоя относятся к альбит-сподуменовому типу, а по классификации Е.В. Загорского с соавторами - редкометальной формации, подформации сподуменовых пегматитов, литиевому эволюционному ряду.
Также методом ICP-MS был изучен химический состав пегматита Виртаоя. Отмечены довольно высокие содержания Li, Cs, Ta, Nb, Rb, Mn, обедненность как тяжелыми, так и легкими РЗЭ, выделена отрицательная Eu аномалия.
Помимо этого, методом рентгеноспектрального микроанализа были изучены минералы тяжелой фракции. Среди них выделены такие минералы как гранат - спассартин, турмалин - эльбаит, железистый и марганцовистый колумбит, единичные зерна танталита, пирохлор и микролит, ксенотим и монацит, единичные зерна циркона, ламели поллуцита, ганит и самородный висмут. Кроме того, были детально изучены слюды из пегматита Виртаоя. Из-за широких вариаций химического состава однозначно выделять отдельные разновидности сложно, можно только сказать, что по составу слюды варьируют от мусковита до цинвальдита.
В дополнение к этому составлена геологическая схема участка Виртаоя масштаба 1:1000 и геологическая схема пегматитового тела «Виртаоя» масштаба 1:100.
В заключении нужно отметить необходимость дальнейшего изучения пегматита Виртаоя, более детального изучения химического состава, проведение химического анализа для расчета содержания Li2O, а также изучения территории в целом и поиска новых пегматитовых тел.
