Типоморфизм кварцевого сырья Мало-Чипикетской площади Патомского нагорья
|
Аннотация 2
Список сокращений 6
Список иллюстраций 7
Список графических приложений 10
Введение 11
ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ - МАЛО-ЧИПИКЕТСКОЙ
ПЛОЩАДИ ПАТОМСКОГО НАГОРЬЯ
1.1. Физико-географический очерк 13
1.2. История геологической изученности района 16
1.3. Геологическое описание исследуемого объекта 18
1.3.1. Стратиграфия 18
1.3.2. Магматические образования 32
1.3.3. Метаморфические и метасоматические образования 35
1.3.3.1. Образования регионального метаморфизма 35
1.3.3.2. Образования контактового метаморфизма 37
1.3.3.3. Образования дислокационного метаморфизма 39
1.3.3.4. Гидротермально-метасоматические образования Мало - Чипикетской площади. 42
1.3.5. Тектоника 55
1.3.6. Геоморфология 62
1.3.7. Гидрогеология 64
1.3.8. Полезные ископаемые 67
ГЛАВА 2. ТИПОМОРФИЗМ КВАРЦЕВОГО СЫРЬЯ МАЛО-ЧИПИКЕТСКОЙ ПЛОЩАДИ ПАТОМСКОГО НАГОРЬЯ 68
2.1. Макро структурно - текстурные особенности вмещающих пород и кварцевых жил 72
2.2. Минералого - петрографическая характеристика вмещающих пород и кварцевых
жил 76
2.3. Изучение состава и типа тонкодисперсных минералов, вмещающих пород методом
рентгенофазового анализа(РФА) 88
2.4. Изучение морфологических типов кварца методом электронного парамагнитного
резонанса (ЭПР) 91
2.5. Изучение элементного состава тонкодисперсных минералов вмещающих пород и
образцов с кварцевых жил, выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых
образцах методом (РЭМ) 95
2.6. Особенности локализации ГЖВ и определение температуры гомонизации кварца
термабарогеохимическим методом 103
Заключение 106
Список использованных источников 108
Приложения
Список сокращений 6
Список иллюстраций 7
Список графических приложений 10
Введение 11
ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ - МАЛО-ЧИПИКЕТСКОЙ
ПЛОЩАДИ ПАТОМСКОГО НАГОРЬЯ
1.1. Физико-географический очерк 13
1.2. История геологической изученности района 16
1.3. Геологическое описание исследуемого объекта 18
1.3.1. Стратиграфия 18
1.3.2. Магматические образования 32
1.3.3. Метаморфические и метасоматические образования 35
1.3.3.1. Образования регионального метаморфизма 35
1.3.3.2. Образования контактового метаморфизма 37
1.3.3.3. Образования дислокационного метаморфизма 39
1.3.3.4. Гидротермально-метасоматические образования Мало - Чипикетской площади. 42
1.3.5. Тектоника 55
1.3.6. Геоморфология 62
1.3.7. Гидрогеология 64
1.3.8. Полезные ископаемые 67
ГЛАВА 2. ТИПОМОРФИЗМ КВАРЦЕВОГО СЫРЬЯ МАЛО-ЧИПИКЕТСКОЙ ПЛОЩАДИ ПАТОМСКОГО НАГОРЬЯ 68
2.1. Макро структурно - текстурные особенности вмещающих пород и кварцевых жил 72
2.2. Минералого - петрографическая характеристика вмещающих пород и кварцевых
жил 76
2.3. Изучение состава и типа тонкодисперсных минералов, вмещающих пород методом
рентгенофазового анализа(РФА) 88
2.4. Изучение морфологических типов кварца методом электронного парамагнитного
резонанса (ЭПР) 91
2.5. Изучение элементного состава тонкодисперсных минералов вмещающих пород и
образцов с кварцевых жил, выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых
образцах методом (РЭМ) 95
2.6. Особенности локализации ГЖВ и определение температуры гомонизации кварца
термабарогеохимическим методом 103
Заключение 106
Список использованных источников 108
Приложения
Объектом исследования работы являлось Мало - Чипикетская площадь (Патомского нагорья). Район работ расположен в северо-восточной части Патомского нагорья.
По административному делению Мало - Чипикетская площадь входит в состав Бодайбинского района Иркутской области. Исследования выполнены по образцам, отобранным автором на Мало - Чипикетской площади, в период прохождения научноисследовательской (производственной) практики в ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» летом 2017 года в составе отдела поиска и прогноза промышленных минералов во главе со старшим научным сотрудником Нигматовым И.Н.
Актуальность работы. Несмотря на широкую распространённость кварца в природе, потребность в особо чистом кварцевом сырье для современных отраслей промышленности удовлетворена далеко не полностью. Существующая минеральносырьевая база России основана на месторождениях кварцевых жил различного генезиса. На данном этапе развития производства она не способна в необходимом объёме удовлетворить современные потребности отечественной промышленности в особо чистом кварцевом сырье. Особо чистый кварц служит исходным материалом в технологии синтеза высококачественного кварцевого стекла, является стратегическим сырьем.
Цель работы: Целью нашей работы было изучение морфологических типов жильного кварца Мало-Чипикетской площади. Выявление особенностей: жильного кварца и изучение ГЖВ влияющих на качество кварцевого сырья.
Для решения поставленной цели нами ставились следующие задачи:
- обзор литературы;
- изучение вещественного состава вмещающих пород и кварцевых жил;
- изучение макро структурно-текстурных особенностей вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- минералого-петрографическая характеристика вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- изучение состава и типа тонкодисперсных минералов вмещающих пород;
- изучение элементного состава тонкодисперсных минералов вмещающих пород и образцов с кварцевых жил, выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых образцах;
- изучение морфологических типов кварца методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР);
- изучение образцов термобарометрическим методом. (Для выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых жилах).
Методы исследования:
- макро- и микро- структурно-текстурный анализ,
- оптико-микроскопическое изучение вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- рентгенофазовый анализ (РФА) вмещающих пород;
- растровая электронная микроскопия (РЭМ);
- электронно-парамагнитный резонанс (ЭПР) ;
- термобарометрический анализ.
По административному делению Мало - Чипикетская площадь входит в состав Бодайбинского района Иркутской области. Исследования выполнены по образцам, отобранным автором на Мало - Чипикетской площади, в период прохождения научноисследовательской (производственной) практики в ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» летом 2017 года в составе отдела поиска и прогноза промышленных минералов во главе со старшим научным сотрудником Нигматовым И.Н.
Актуальность работы. Несмотря на широкую распространённость кварца в природе, потребность в особо чистом кварцевом сырье для современных отраслей промышленности удовлетворена далеко не полностью. Существующая минеральносырьевая база России основана на месторождениях кварцевых жил различного генезиса. На данном этапе развития производства она не способна в необходимом объёме удовлетворить современные потребности отечественной промышленности в особо чистом кварцевом сырье. Особо чистый кварц служит исходным материалом в технологии синтеза высококачественного кварцевого стекла, является стратегическим сырьем.
Цель работы: Целью нашей работы было изучение морфологических типов жильного кварца Мало-Чипикетской площади. Выявление особенностей: жильного кварца и изучение ГЖВ влияющих на качество кварцевого сырья.
Для решения поставленной цели нами ставились следующие задачи:
- обзор литературы;
- изучение вещественного состава вмещающих пород и кварцевых жил;
- изучение макро структурно-текстурных особенностей вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- минералого-петрографическая характеристика вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- изучение состава и типа тонкодисперсных минералов вмещающих пород;
- изучение элементного состава тонкодисперсных минералов вмещающих пород и образцов с кварцевых жил, выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых образцах;
- изучение морфологических типов кварца методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР);
- изучение образцов термобарометрическим методом. (Для выявление особенностей локализации ГЖВ в кварцевых жилах).
Методы исследования:
- макро- и микро- структурно-текстурный анализ,
- оптико-микроскопическое изучение вмещающих пород и образцов с кварцевых жил;
- рентгенофазовый анализ (РФА) вмещающих пород;
- растровая электронная микроскопия (РЭМ);
- электронно-парамагнитный резонанс (ЭПР) ;
- термобарометрический анализ.
Россия обладает крупнейшим в мире ресурсным потенциалом кварцевого сырья для высоких технологий. Однако существующая минерально-сырьевая база кварца, созданная в 70-80 годах прошлого столетия, не в полной мере отвечает современным запросам промышленности в связи с отсутствием дифференциации запасов и ресурсов по качественным характеристикам кварцевого сырья, недостаточной изученностью его технологических и потребительских свойств. Разведанные запасы кварца ориентировались, в первую очередь, на выпуск концентратов для производства продукции электронной, светотехнической, оптической отраслей промышленности и других производств общехозяйственного назначения.
Но бурное развитие в последние десятилетия солнечной энергетики, микроэлектроники, авиационной промышленности других высокотехнологических отраслей мировой экономики существенно изменили номенклатуру и резко повысили требования к качеству кварцевых концентратов и кристаллического кремния для микроэлектроники и солнечной энергетики. В то же время отечественные технологии обогащения кварца не позволяют получить конкурентоспособные кварцевые концентраты, сопоставимые по качеству с лучшими зарубежными аналогами, а технологии получения кремния многоступенчаты, дорогостоящи и экологически небезопасны. В результате этого значительная часть, а именно 35% разведанных в России запасов кварца в настоящее время не востребована и находится в нераспределенном фонде недр.
В результате проведенных исследований в процессе выполнения дипломной работы установлено:
1. Мало - Чипикетская площадь относится к Патомскому кварценосному району Прибайкальской провинции.
2. Площадь работ расположена в основном в пределах Мамско-Бодайбинской структурно-фациальной зоны.
3. Зоны надвигов и субвертикальных разломов являются проводниками гидротермальных растворов.
4. Химически чистый кварц связана с кварцевыми жилами и прожилками молочно-белогого гранулированного кварца.
5. Сложены породы чаще всего молочно-белым первичнокристаллическим кварцем. Возраст их по свинцам определяется цифрой 500 млн. лет. В этих жилах эпизодически отмечается сульфидная минерализация.
6. Полученные данные позволяют выделить три генетических типа кварца: гранулированный, фрагментарно - стекловидный тип кварца и гранулированный с гидроокислами железа.
7. Полученные данные РФА свидетельствуют о близком минеральном составе вмещающих пород, отличающихся различным содержанием граната и биотита.
8. Чистота кварца зависит от отсутствия концентрации ГЖВ, а именно гранулированный молочно - белый кварц в жилах является высококачественным.
9. В спектре ЭПР в гранулированном кварце замечены пики элемента Ge3+, которые входят в стуктуру кварцевых образцов. Что свидетельствует о том, что гранулированный кварц формировался при низких температурах.
10. Формирование газово-жидких включений в кварце проходило в гидротермальную стадию минералообразования.
11. Термобарогеохимическим методом по ГЖВ зафиксирована температура гомогенизации в кварцевых образцах, которая равна 157—324°С.
Но бурное развитие в последние десятилетия солнечной энергетики, микроэлектроники, авиационной промышленности других высокотехнологических отраслей мировой экономики существенно изменили номенклатуру и резко повысили требования к качеству кварцевых концентратов и кристаллического кремния для микроэлектроники и солнечной энергетики. В то же время отечественные технологии обогащения кварца не позволяют получить конкурентоспособные кварцевые концентраты, сопоставимые по качеству с лучшими зарубежными аналогами, а технологии получения кремния многоступенчаты, дорогостоящи и экологически небезопасны. В результате этого значительная часть, а именно 35% разведанных в России запасов кварца в настоящее время не востребована и находится в нераспределенном фонде недр.
В результате проведенных исследований в процессе выполнения дипломной работы установлено:
1. Мало - Чипикетская площадь относится к Патомскому кварценосному району Прибайкальской провинции.
2. Площадь работ расположена в основном в пределах Мамско-Бодайбинской структурно-фациальной зоны.
3. Зоны надвигов и субвертикальных разломов являются проводниками гидротермальных растворов.
4. Химически чистый кварц связана с кварцевыми жилами и прожилками молочно-белогого гранулированного кварца.
5. Сложены породы чаще всего молочно-белым первичнокристаллическим кварцем. Возраст их по свинцам определяется цифрой 500 млн. лет. В этих жилах эпизодически отмечается сульфидная минерализация.
6. Полученные данные позволяют выделить три генетических типа кварца: гранулированный, фрагментарно - стекловидный тип кварца и гранулированный с гидроокислами железа.
7. Полученные данные РФА свидетельствуют о близком минеральном составе вмещающих пород, отличающихся различным содержанием граната и биотита.
8. Чистота кварца зависит от отсутствия концентрации ГЖВ, а именно гранулированный молочно - белый кварц в жилах является высококачественным.
9. В спектре ЭПР в гранулированном кварце замечены пики элемента Ge3+, которые входят в стуктуру кварцевых образцов. Что свидетельствует о том, что гранулированный кварц формировался при низких температурах.
10. Формирование газово-жидких включений в кварце проходило в гидротермальную стадию минералообразования.
11. Термобарогеохимическим методом по ГЖВ зафиксирована температура гомогенизации в кварцевых образцах, которая равна 157—324°С.



