Реферат
Введение 4
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1 Геологическое строение района 6
1.1 Стратиграфия 6
1.2 Тектоника 9
1. 3 Интрузивный магматизм и метаморфизм 11
1.3.1 Контактово-метаморфические ореолы 12
1.4 История геологического развития 14
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2 Общие сведения о гранатах 16
2.1 Минеральный состав метасоматитов 16
2.1.2 Характеристика граната метасоматитов I типа 24
2.1.3 Характеристика граната метасоматитов II типа 32
2.1.4 Цаворит 37
Заключение 38
Список использованной литературы 39
Приложение А Результаты катодолюминесцентного анализа 41
Приложение Б Результаты рентгеноспектрального микроанализа 42
Талнахское рудное поле славится обилием минералов. Здесь были найдены метасоматиты, содержащие ярко-зелёный гранат. По внешнему виду и изумруднозелёному окрасу минерал напоминает цаворит. Также ряд исследователей придерживаются этого мнения. Цаворит - недавно появившийся ювелирный камень, который представляет собой разновидность гроссуляра ярко-зелёного цвета. Данный минерал может представлять геммологический интерес. В противном случае при отсутствии ювелирных разновидностей, факт нахождения цаворита будет представлять минералогический интерес и может выступать коллекционным материалом. В связи с этим, у нас возник интерес к данным образцам. Позднее были привезены метасоматиты из Талнахского рудного поля. Гранат входит в состав метасоматитов, представленных двумя типами: эндоскарны и экзоскарны. Гранаты эндоскарновотличаются неустойчивой окраской, меняющейся от бесцветной до насыщенной изумрудно-зеленой. Гранаты экзоскарнов имеют цветовую гамму от светло-зелёных до тёмно-коричневых оттенков.
Цель работы - определение видовой принадлежности гранатов Талнахского рудного поля, причины их окраски и выявление генетических условий образования.
Для решения поставленной цели решались следующие задачи:
1) Знакомство с геологической характеристикой района;
2) Изучение особенностей структуры и химического состава гранатов;
3) Минералогическое описание образцов;
4) Интерпретация результатов исследования.
Объектом исследования являются метасоматиты Талнахского рудного поля.
Предмет исследования: гранаты гроссуляр-андрадитового ряда Талнахского рудного поля.
В рамках данной работы, для выявления особенностей химического состава и строения минералов, использовались следующие физические методы исследования вещества:
1. Рентгеноструктурный анализ - 4 шт.
2. Рентгеноспектральный микроанализ - 10 шт.
3. Катодолюминесцентный метод - 4 шт.
4. Петрографическое описание шлифов - 2 шт.
Методы исследования и оборудование. Исследования проводились с помощью методов рентгеноструктурного анализа, на рентгеновском дифрактометре X’Pert PRO (PANalytical). Расшифровка дифрактограмм выполнена с помощью программного обеспечения PDF-4 и HighScore.
Метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) проводился на электронном сканирующем микроскопе TescanVega II LMU, оборудованном энергодисперссионным спектрометром (с детектором Si (Li) Standart) INCA Energy 350
Катодолюминесценция изученных образцов проводилась с помощью установки, собранной на базе монохроматора МДР 12 с компьютерным управлением. Источником возбуждения служила рентгеновская трубка БСВ 2 от аппарата УРС 55 с Мо антикатодом.
Аналитические исследования выполнены на базе Центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем» Томского государственного университета.
Актуальность и практическая значимость исследований. Цаворит - весьма редкий гранат. Благодаря проводимым исследованиям можно будет подтвердить или опровергнуть появление этого минерала в толщах Талнахского рудного поля. А также установить более точную разновидность граната и причины окраски.
Выражаю благодарность научному руководителю старшему преподавателю кафедры минералогии и геохимии Зыряновой Л. А. за предоставленный фактический материал и помощь в написании выпускной квалификационной работы. Также искренне признательна сотрудникам «Аналитического центра геохимии природных систем» - Е. В. Коробовяк, Т. С. Небера, К. В. Бестемьянова.
В ходе проделанной работы на основании литературных данных было изучено геологическое строение Талнахского рудного поля, проведены рентгеноструктурный, микрозондовый и катодолюминесцентный анализы, также было сделано петрографическое описание шлифов.
Для Норильского рудного районавыделено 2 типа метасоматитов: эндо- и экзоскарны.
Минеральная ассоциация образцов эндоскарнов (I тип) представлена гипсом, пиритом, гроссуляром, каолинитом и гидрогётитом. Для I типа характерны гранаты от бесцветного до изумрудно-зелёного окраса.Для гранатов характерно наличие в центральной части хромпикотита, что является источником изоморфной примеси хрома.
В состав экзоскарнов (II тип) входят диопсид, ангидрит, эпидот, гроссуляр и рудные минералы. Во всех образцах отмечается пойкилобластовая структура - наличие включений диопсида, эпидота и пирита. Для II типа цветовая гамма варьирует от светлозелёного до тёмно-коричневого, что связано с присутствием железа и титана.
Гранаты эндоскарна имеют примерно одинаковые значения параметров и соответствуют гроссуляру. Гранаты экзоскарнов относятся к гроссуляр-андрадитовому ряду с большими параметрами элементарных ячеек.
По результатам рентгеноспектральногомикроанализа установлено, что гранаты эндоскарнасодержат изоморфную примесь Cr, что придает им столь яркую окраску. Гранаты экзоскарнов содержат в составе Ti и Fe. Также для гранатов эндоскарнов было выявлено, что элементы-примеси содержатся преимущественно в центральной зоне гранатов, отмечена тенденция уменьшения содержания хрома и титана, присутствующих в небольшом количестве, от центра к периферии зерна при увеличении содержания алюминия.
На основании результатов катодолюминесценции установлена смена условий образования при формировании метасоматитов. Зёрна имеют осцилляционную и трендовую зональности.
Существующее мнение некоторых исследователей о том, что зелёный гранат метсоматитов I типа, является цаворитом ошибочным. Ярко-зелёная окраскацаворитасвязана с примесью ванадия при небольшом содержании хрома. В данном случае гранат является хромтитансодеражащей разновидностью гроссуляра.
