Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 5
1.1. Полевые методы 5
1.2. Лабораторные методы 5
ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА 6
ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА 7
3.1. Общее геологическое положение территории 7
3.2. Стратиграфия 10
3.3. Магматизм 11
3.4. Тектоника 11
ГЛАВА 4. НОВОТЕМИРСКИЙ РУДНИК 11
4.1. Геологическое строение рудника и краткая характеристика вмещающих пород .. 11
4.2. Минеральный состав окисленных медных руд Новотемирского рудника 18
4.2.1. Основные минералы окисленных руд 18
4.2.2. Второстепенные минералы окисленных руд 21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 31
ПРИЛОЖЕНИЕ - отсутствует
Квалификационная работа посвящена исследованию минерального состава окисленных медных Новотемирского рудника, разработка которого была начата еще с древности.
Работа основана на материале, добытом на производственной практике, которая проходила в Институте минералогии УрО РАН, в составе геоархеологического полевого отряда в июле 2018 г. Кроме того, для более подробного изучения рудопроявления,автором были проанализированыматериалы и часть коллекции образцов, переданных предшественниками.
Актуальность исследований состоит в изучении генезиса редкого и не достаточно изученного типа медно-магнетитовых месторождений, локализованных в серпентинитах и осложнённых телами родингитоподобных метасоматитов. Кроме того, знания о минеральном составе руд, использовавшихся в бронзовом и раннем железном веке, могут дать объективную информацию о хозяйственных связях и технологиях древних обществ Уральского региона.
Целью выпускной квалификационной работы является характеристика минерального состава вмещающих пород и руд древнего медного рудника Новотемирский и его особенностей геологического строения, разработка которого осуществлялась в конце бронзового - начале раннего железного веках.
Для выполнения решались следующие задачи:
1. Изучение геологического строения карьера, горных выработок и прибортовых отвалов.
2. Составление ситуационной схемы древнего рудника и карты фактов рудопроявления с указанием мест отбора проб.
3. Формирование эталонной коллекции образов руд и вмещающих пород Новотемирского рудника.
4. Макроскопическое и микроскопическое описание образцов вмещающих пород и медных руд.
5. Диагностика минералов и комплексные аналитические исследования пород и руд объекта.
В ходе выполнения квалификационной работы были внесены дополнения в схему геологического строения рудопроявления. Автором производилась обработка шлихового материала и предварительная диагностика отдельных минералов, а также разделение их на фракции. Для оптической микроскопии были изготовлены 9 шлифов и 7 аншлифов, в которых определялись текстурно-структурные характеристики горных пород и руд. Автор участвовал в расшифровке 8 дифрактограмм минеральных смесей образцов Новотемирского рудопроявления, кроме того принимал участие в съемке специальных препаратов (шлифов и аншлифов) на сканирующем электронном микроскопе в Институте минералогии УрО РАН (аналитик И.А. Блинов).
Автор выражает благодарность своему руководителю, к.г.-м.н. А.М. Юминову и М.Н. Анкушеву за консультации и помощь при выполнении работы, также к.г. -м.н. И.А. Блинову, П.В. Хворову и Е.Д. Зенович за выполнение аналитических работи интерпретацию полученных результатов.
Новотемирское медно-магнетитовое рудопроявление приурочено к зоне контакта апоперидотитовых серпентинитов с дайкой родингитов. Серпентиниты встречаются по периферии карьера в северо-восточном и в северо-западном борту, а родингиты занимают его южную часть. Серпентиниты в основном сложены минералами группы серпентина (антигоритом, реже хризотилом) и доломитом. Породы подвержены процессам хлоритизации и оталькованию. Родингиты характеризуются более сложным составом, в котором преобладает гранат (гроссуляр - андрадитового ряда, с резким преобладанием андрадитового минала и пироксены при небольшом содержании хлорита. Их образование сопровождалось процессами пренитизации, эпидотизации и, в небольшом количестве, амфиболитизации. В породах развита метасоматическая зональность, по наличию граната четко выделяется внешняя и внутренняя зоны колонки.
Новотемирский рудник в древности являлся объектом добычи двух типов медных руд: апосерпентинитовых и апородингитовых. На Урале известен только один древний рудник, где разрабатывались, медные руды подобного типа - это Воровская яма, расположенная в 150 км на запад (Зайков и др., 2014). Как и там, на Новотемирском руднике разрабатывались только приповерхностные медные руды из зоны окисления. В минеральном составе руд преобладали малахит, азурит и хризоколла, которые были образованы в результате окисления первичных сульфидов меди - в основном халькопирита. Среднее содержание меди в добываемом сырье варьировало от 3 до 7 %, однако после предварительного механического обогащения (отбивка, обколка наиболее ценного материала на специальных площадках) концентрация меди достигала до 20 %.
Руды содержат большое количество акцессориев (в том числе арсенаты), что определяет их геохимическую специализацию.
Важнейшим отличительным признаком руд Новотемирского месторождения, является наличие в них хромшпинелидов, являющихся хорошим минералогическим маркером для медных месторождений, расположенных в серпентинитах. Присутствие данных минералов характерно для древних металлургических шлаков синташтинского времени (Григорьев, 1999) - периода в котором как раз происходил первый этап эксплуатации рудника. Ближайшим крупным населенным пунктом того времени, где происходила металлургическая переработка руд является укрепленное поселение Устье. Оно находится в 50 км юго -западнее от Новотемировки. На этом поселении Н.Б. Виноградовым была собрана большая коллекция руд и металлургических шлаков, анализ которых подтвердил наличие в них хромшпинелидов, а в металле примеси мышьяка и никеля (Блинов и др., 2018). С большой долей вероятности можно предположить, что Новотемирский рудник являлся рудной базой поселения Устье и разрабатывался его горняками.
По результатам проведенных работ на Новотемирском руднике автором впервые были каталогизированы минералы окисленных руд, а так же диагностированы неизвестные ранее для данного объекта минеральные фазы: самородный висмут, платина, манганоильменит, сфен, алтаит, и кубанит.
