Минералогия Томского месторождения обыкновенного опала (Томская область, Россия)

Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 4
ОБЩАЯ ЧАСТЬ 8
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ .. 8
2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ 10
2.1 Стратиграфия 11
2.2 Интрузивные образования 16
2.3 Тектоника 17
3 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТОМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОПАЛА 20
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 23
4 ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПАЛА КАК ЮВЕЛИРНОГО КАМНЯ 23
4.1 Благородный опал 23
4.2 Обыкновенный опал 25
4.3 Физико-химические свойства опала 26
4.4 Генезис опала 27
4.5 Геммологическая оценка 28
5 МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПАЛА ТОМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 30
5.1 Общие сведения 30
5.2 Макроскопическое описание опала 31
5.3 Микроскопическое описание опала 32
5.4 Фазовый состав опала 34
5.5 Рентгенолюминесценция опала 37
6 МИНЕРАЛОГИЯ ОПАЛА 40
6.1 Фазы кремнезема 40
6.2 Другие фазы 40
7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ 46
7.1 Технологические свойства 46
7.2 Декоративность камня 47
7.2.1 Цвет 47
7.2.2 Рисунок 48
7.2.3 Блеск 49
7.2.4 Прозрачность 50
7.3 Механические свойства камня 50
7.3.1 Хрупкость 51
7.3.2 Плотность 52
7.3.3 Естественная блочность камня 53
7.3.4 Дефектность камня 53
7.4 Выводы и рекомендации 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В 68

Купить

Термин «опал» используется для того, чтобы описывать достаточно разнообразные аморфные и слабо раскристаллизованные минералы кремнезема с содержанием воды, которое колеблется от 1 до 28 %, обычно - от 1 до 13%.
Объектом исследования является Томское месторождения, находящееся в Томском районе Томской области на северо-востоке от поселка Мирный.
Предметом изучения стали декоративные разновидности обыкновенного опала Томского месторождения, а именно декоративный опал коричневого цвета, белого цвета, а также светло-коричневого цвета.
Цель работы заключается в установлении функциональной связи свойств опала с технологическими характеристиками.
Для выполнения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Анализ литературных данных о геологическом строении района Томского месторождения и непосредственно самого месторождения (анализ литературных данных);
2. Работа с каменным материалом, изучение химического состава и структуры опала с помощью аналитических методов исследования (РСА, ДТА, РСМА, рентгенолюминесценция);
3. Обработка и обобщение результатов аналитических исследований;
4. Технологическая оценка.
Актуальность исследования минералогии обыкновенного опала объясняется тем, что в настоящее время существует мало научных работ посвященных обыкновенному опалу, его составу и характеристикам. Исследовательские работы, которые проводились по Мирнинскому проявлению, в основном касались изучения геологического строения района проявления, но не касались состава и характеристик непосредственно опаловой минерализации. Поскольку проявление было переведено в категорию месторождения, потенциальных потребителей будут интересовать качественные характеристики опала.
Защищаемые положения:
1) Основными минеральными фазами кремнезема в опале Томского
месторождения являются кристобалит и тридимит, благодаря чему он относится к КТ- опалам по классификации Д. Джонса и Е. Сегнита. Подчиненными являются халцедон, кварц и аморфная фаза кремнезема. Светло-коричневая и коричневая окраска опала связана с присутствием аморфной фазы гидроксидов железа. В составе опала в переменном небольшом количестве присутствуют: сидерит, родохрозит, пирит, барит, магнетит, бадделеит.
2) Проведенные исследования позволили детализировать технологические
свойства опала Томского месторождения. Высокая декоративность опала обусловлена сочетанием различных цветов, декоративность дополнительно усиливается благодаря различным текстурным рисункам и вкрапленности гетита и гидрогетита. Установлено, что опал устойчив до 60° С, а длительное воздействие температуры приводит к
обезвоживанию, в результате которого происходит повышение хрупкости. Технологические свойства учитывают блочность сырья. Установлено, что максимальной блочностью, обладает коричневая и чёрная разновидности опала, средней блочностью характеризуются белые опалы, а минимальной блочностью - прозрачные опалы. Естественная блочность изученного каменного материала меняется в широком диапазоне (10х10х10) мм ^ (150х100х80) мм. Обыкновенный опал Томского месторождения может использоваться для изготовления некрупных ювелирных изделий.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех общих разделов, четырех специальных разделов, заключения и 2 приложений.
Апробация исследования опубликована в сборнике конференции «Управление минеральными ресурсами. Орловские чтения», а также в сборнике материалов XVI Международной научно-практической конференции «Новые идеи в науках о Земле».
Фактический материал был предоставлен ООО «Спецгеострой», представлен десятками образцов, включающие в себя различных цветовые разновидности опала, а также вариации структур и текстур материала.
Для изучения химического состава, структуры и минеральных фаз, выполнены следующие методы исследования:
• Рентгенофазовый анализ. Всего проведено 25 анализов для различных образцов;
• Дифференциально-термический анализ. Всего данным анализом изучено 15 образцов различных цветовых разновидностей опала;
• В проходящем цвете изучены 6 шлифов различных разновидностей опала;
• Рентгеноспектральный микроанализ. При проведении данного анализа изучались 6 шлифов различных декоративных разновидностей опала;
• Рентгенолюминесценция. Для проведения данного анализа использовались по 3 образца декоративных разновидностей опалов: коричневого, светло-коричневого и белого цветов.
Приборы и аппаратура:
Исследования проводились с помощью методов рентгенофазового анализа, на рентгеновском дифрактометре HAOYUAN DX-2700BH. Расшифровка дифрактограмм выполнена с помощью программного обеспечения PDF-4 и HighScore.
Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) проводился на сканирующем электронном микроскопе TESCAN MIRA 3LMU, оборудованным системой рентгеновского энергодисперсионного микроанализа с безазотным детектором ULTIM MAX 40. Возможное определение концентраций элементов от 0,1% до 100%. Перед проведением аналитических работ на поверхность изучаемых образцов предварительно напылялся слой углерода толщиной 25-30 нм, по рекомендуемым методикам.
Дифференциально-термический анализ проводился на термоанализаторе синхронном STA409PC при стандартных условиях в температурном диапазоне от 30° С до 1100° С, скорость нагрева 5° С в минуту в воздушной среде.
Рентгенолюминесценция опала Томского месторождения проводилась с помощью установки, собранной на базе монохроматора МДР12 с компьютерным управлением. Источником возбуждения служила рентгеновская трубка БСВ2 от аппарата УРС55 с Моантикатодом. Спектральная область от 200 до 900 нм охватывалась благодаря использованию ФЭУ-100 и сменных дифракционных решеток с рабочими областями в диапазонах 200-500 и 350-1000 нм.
Микроскопическая характеристика опала проводилась на микроскопе Leica DM750P c фотоприставкой Leica MC170 HD.
Все аналитические работы проведены в «Аналитическом центре геохимии природных систем» Томского государственного университета (ЦКП «АЦГПС» ТГУ).
Благодарности:
Диссертация выполнена под научным руководством старшего преподавателя Зыряновой Луизы Алексеевны, которой автор выражает признательность и глубокую благодарность за консультации, помощь в поиске и подборе литературы при написании магистерской диссертации.
Автор благодарит работников «Аналитического центра геохимии природных систем» Томского государственного университета (ЦКП «АЦГПС» ТГУ) Бестемьянову К.В. за проведение рентгеноспектрального микроанализа, Неберу Т.С. за помощь в интерпретации результатов рентгенофазового анализа, а также Борозновскую Н.Н. за проведение рентгенолюминесценции и помощь при интерпретации результатов по данному методу.
Автор выражает благодарность ООО «Спецгеострой» в лице Турова В.В. за предоставленный материал и помощь в написании публикационных научных материалов.

Купить