Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Металлоносность россыпных отложений прибрежно-морских зон

Работа №51388

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

геология и минералогия

Объем работы98
Год сдачи2017
Стоимость4960 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
75
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 4
Список иллюстраций 5
Список таблиц 9
Список приложений 10
ВВЕДЕНИЕ 11
1. Геолого-геохимическая характеристика объектов исследования 14
1.1. Физико-географическая характеристика группы россыпных месторождений
Юго-Западного побережья Индии 14
1.2. Физико-географическая характеристика Халактырского месторождения 15
1.3. Физико-географическая характеристика Бешпагирского месторождения 16
1.4. Физико-географическая характеристика Малышевского (Самотканского)
месторождения 17
1.5. История геологической изученности месторождений 18
1.5.1. Геологическая изученность прибрежных россыпных месторождений Юго¬
Западной Индии 18
1.5.2. Геологическая изученность Халактырского месторождения 19
1.5.3. Геологическая изученность Бешпагирского месторождения 19
1.5.4. Геологическая изученность Малышевского (Самотканского) месторождения 20
1.6. Характеристика геологического строения месторождений 21
1.6.1. Механизм формирования россыпей 21
1.6.2. Геолого-тектоническая характеристика россыпных месторождений Юго¬
Западной Индии 24
1.6.3. Лито-стратиграфическая характеристика строения россыпных
месторождений Юго-Западной Индии 26
1.6.4. Геолого-тектоническая характеристика региона Халактырского
месторождения 28
1.6.5. Лито-стратиграфическая характеристика строения Халактырского
месторождения 29
1.6.6. Геолого-тектоническая характеристика региона Бешпагирского
месторождения 32
1.6.7. Лито-стратиграфическая характеристика строения Бешпагирского
месторождения 33
1.6.8. Геолого-тектоническая характеристика региона Малышевского
(Самотканского) месторождения 37
1.6.9. Лито-стратиграфическая характеристика строение Малышевского
(Самотканского) месторождения 38
2. Методика исследований 41
3. Минералого-геохимическая характеристика месторождений прибрежно¬морских отложений
3.1. Минералого-петрографическая характеристика россыпеобразующих
коренных пород 44
3.2.1. Минералого-геохимические особенности чёрных песков Юго-Западного
побережья Индии 46
3.2.2. Минералого-геохимические особенности чёрных песков Халактырского
месторождения 61
3.2.3. Минералого-геохимические особенности чёрных песков Бешпагирского
месторождения 72
3.2.4. Минералого-геохимические особенности чёрных песков Малышевского
(Самотканского) месторождения 77
3.3. Проблемы разработки и металлоносности прибрежно-морских отложений 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 90
Приложения 93


Настоящая работа написана по результатам обобщенных аналитических материалов, представленных автору научным руководителем, доцентом кафедры региональной геологии и полезных ископаемых Л.М. Ситдиковой. Материалы включали образцы чёрных песков россыпных месторождений Индии, России, Украины, а также фондовые материалы по геологическому строению россыпей, научные статьи и общую информацию о ключевых россыпеобразующих минеральных формациях.
Актуальность темы работы. В мировой практике редкометалльно-титановые россыпи являются главным источником титана и циркония - металлов, относящихся к основным видам рудного стратегического сырья. Полезными компонентами россыпей этого типа являются также редкоземельные фосфаты (в частности монацит, в перспективе важный источник тория для ядерной энергетики), некоторые алюмосиликаты, минералы легкой фракции (кварц и др.), иногда фосфориты, алмазы, золото. По производству и экспорту титановой продукции Россия является мировым лидером и третьим мировым производителем изделий из циркония и его сплавов. При этом, имея крупную сырьевую базу титана и циркония, развивает ее чрезвычайно медленно из-за отсутствия легко осваиваемых близповерхностных россыпных месторождений и импортирует большую часть сырья, главным образом из Украины, США, Китая, Бельгии, Финляндии [1,2].
Таким образом, повышение извлекаемости полезных компонентов из россыпей при получении циркон-титанового концентрата является важнейшей актуальной проблемой федерального значения [3]. Решение приведенной технологической проблемы становится невозможным при слабой научной изученности особенностей вещественного состава циркон-титановых россыпей [4]. Для настоящей исследовательской диссертации были использованы, преимущественно, недостаточно изученные россыпные отложения России, Индии и Украины.
Цель работы - минералого-петрографическая характеристика современных и древних комплексных циркон-ильменитовых россыпных прибрежно-морских отложений, приуроченных к побережьям Камчатского полуострова, полуострова Индостан, а также Ставропольского и Самотканского россыпных районов.
Для достижения этой цели перед автором были поставлены следующие задачи:
- Анализ и обобщение литературных геологических материалов исследуемых ильменит-цирконовых россыпных месторождений;
- На основе проанализированной литературы, составление геолого-тектонической и стратиграфической характеристики районов исследований;
- Проведение комплексного изучения отобранных образцов, используя современные методы геологических изысканий, предоставленные лабораториями Института геологии и нефтегазовых технологий К(П)ФУ;
- Определение особенностей минерального и химического состава чёрных песков каждого из месторождений, вмещающих основные виды полезных ископаемых, локализованных в отложениях прибрежно-морских зон;
- Обобщение полученных результатов исследований;
Исходя из выдвинутых автором задач, были задействованы следующие методы исследования:
- Анализ и обобщение материалов по геологическому строению, минералого-геохимическому составу исследуемых россыпей;
- Исследование минералого-петрографических особенностей отобранных чёрных песков, путем сепарации исходной массы песка на магнитные и немагнитные фракции, а также изготовление аншлифов, с последующим изучением при помощи оптического микроскопа (Leica);
- Исследование пород иммерсионным методом рефрактометрии;
- Изучение элементного состава песков атомно-эмиссионным спектральным анализом (ДФС- 458);
- Изучение минерального состава при помощи рентгенофазового анализа (ДРОН - 3М);
- Исследование кристалло-структурных особенностей представленных минералов методом электронного парамагнитного резонанса (CMS-8400);
- Исследование радионуклидного состава образцов (Прогресс 5.1, УМФ -2000);
- Микрозондовый анализ с использованием растрового сканирующего электронного микроскопа Carl Zeiss Auriga;
Научная новизна настоящей магистерской диссертации заключается в том, что:
- Была предпринята попытка общего комплексного анализа современных и древних прибрежно-морских отложений Индии, России, Украины, используя новые методы геологических изысканий;
- В индийских песках выявлены цирконы двух разновидностей (молодые кристаллы необогащенные примесями, а также древние, с изоморфным замещением циркония гафнием), установлена зависимость между дитетрагональной дипирамидальной полиморфной модификацией структуры кристалла соответствующим им изоморфным замещением циркония гафнием;
- Проведён минералого-геохимический и радионуклидный анализы россыпных отложений Бешпагирского, Халактырского, Самотканского месторождений, используя современное лабораторное оборудование;
Достоверность результатов работы обусловлена: базируется на комплексном анализе образцов россыпных отложений, использовании современной высокоточной аппаратуры, расшифровкой кристаллических структур исследованных минералов, которые позволили получить достоверные результаты.
Апробация работы. Результаты исследовательских работ были доложены на международных, всероссийских и молодёжных конференциях в 6 устных докладах и ряде научных публикаций: IX Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных "Геология в развивающемся мире" (г. Пермь, 2016 г.), Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2016» (г. Москва, 2016 г.), V Международная конференция молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского (г. Санкт- Петербург, 2017г.), а так же ряде научных конференций для молодых ученых, проводимых на базе Казанского (Приволжского) федерального университета. Тезисы всех докладов опубликованы в печати.
По теме магистерской диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 статьи в сборниках, входящих в список ВАК и международные системы цитирования Scopus и Web of Science.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Таким образом, в настоящей магистерской диссертационной работе дана минералого-петрографическая характеристика современных и древних комплексных ильменит-цирконовых россыпных прибрежно-морских отложений, приуроченных к побережьям Камчатского полуострова, полуострова Индостан, а также Ставропольского и Самотканского россыпных районов.
В результате проведенных исследований было установлено:
1. Дана петрографическая характеристика коренных россыпеобразующих пород месторождений;
2. Определен минеральный состав песчаных фракций всех месторождений:
- месторождениях юго-западной индийской прибрежно-морской группы: кварц (60% от общей массы фракции), циркон (15%), монацит (15%), силлиманит (5%) и гранат (5%);
-месторождение Халактырское: кварц (60 % от общей массы фракции), альбит (30 %), оливины (10%);
-месторождение Бешпагирское: кварц (60 % от общей массы фракции), циркон (15%), монацит (3%), гранат (~1-2%);
-месторождение Малышевское(Самотканское): кварц (56% от общей массы фракции), циркон (7%), гранат (5%), монацит (5%);
3. В составе песчаных фракций определены рудные минералы:
- месторождениях юго-западной индийской прибрежно-морской группы: ильменит(65%), лейкоксен(20-25%) и рутил(15%) как преобладающие рудные минералы;
-месторождение Халактырское: песчаные фракции обогащены
магнетитом, ильменитом с примесью оксида ванадия (V2O5) и пиритом;
-месторождение Бешпагирское: ильменитом (35-40%), лейкоксеном (20%), рутилом (15%);
-месторождение Малышевское(Самотканское): ильменит (50 %), лейкоксен (30%), рутил (15%).
4. В результате проведенного рентгенофазового анализа были определены минеральные составы:
-месторождениях юго-западной индийской прибрежно-морской группы: кварц, циркон, силлиманит, гранат, ильменит, рутил, лейкоксен;
-месторождение Халактырское: магнетит, ильменит, пирит, альбит, кварц оливин, мусковит;
-месторождение Бешпагирское: кварц, ильменит, лейкоксен, рутил, циркон, гранат (альмандин), эпидот, турмалин, ставролит, кианит, силлиманит, мусковит, глауконит, гидроокислы железа и монацит;
-месторождение Малышевское(Самотканское): кварц, ильменит, лейкоксен, рутил, циркон, гранат (альмандин), андалузит, анатаз, корунд, шпинель, эпидот, турмалин, ставролит, кианит, силлиманит, гидроокислы железа и монацит;
5. По данным атомно-эмиссионного спектрального анализа:
-месторождения юго-западной индийской прибрежно-морской группы: выявлены ведущие радиоактивные элементы: торий (до 9% от пробы), уран (до 0,5% от пробы), также диагностировано содержание лантана, иттербия, циркония, гафния;
6. По данным изучения образцов методом ЭПР на месторождениях юго¬западной индийской прибрежно-морской группы установлено наличие иона Fe3+в структуре кварца. Анализ спектров показал, что присутствующий в породе кварц имеет а-модификацию;
7. Данные радионуклидного состава:
- месторождениях юго-западной индийской прибрежно-морской группы: удельная радиоактивность природных радионуклидов образцов превышает в тысячи раз фонового значения почв Средне-Русской возвышенности. Установлено, что поток а-частиц превышает норму в 350 раз, поток Р-частиц превышает максимально допустимое значение на 64 частицы/см3 в минуту;
-удельная радиоактивность нуклидов песка Халактырского месторождения находится в пределах допустимых значений;
-Бешпагирское месторождение: В ходе интерпретации и сопоставления полученного радионуклидного состава с фоновыми данными почв Среднерусской возвышенности, установлено превышение содержания калия-40 в 8 раз, тория -232 в 3,35 раз, урана-238 в 17 раз;
-Малышевское месторождение: В ходе интерпретации и сопоставления полученного радионуклидного состава с фоновыми данными почв Среднерусской возвышенности, установлено превышение содержания калия-40 в 7 раз, тория -232 в 20 раз, урана-238 в 10 раз;
8. Результаты растровой электронной и оптической микроскопии выявили самые распространённые морфотипы зёрен циркона в песках юго-западной индийской прибрежно-морской зоны, Бешпагирского месторождения и Малышевского (Самотканского), позволившие установить их температуру кристаллизации (700-750оС);
9. В песках юго-западной индийской прибрежно-морской зоны выявлены две модификации циркона: без сторонних примесей и гафниевую модификацию. Установлена взаимосвязь кристалло-структурной формы кристаллов от включённых в него примесей гафния;
10. Методом РЭМ-анализа изучены процентные содержания химических элементов и их распределение по площади в типичных микропробах образцов;
11. Методом РЭМ рассмотрена локально перекрывающая пески, эоловая формация Терри. Несмотря на то, что данные элементного анализа не выявили титановых аномалий (формации приурочены основные титановые континентальные россыпные месторождения штата Тамилнад), данную формацию можно охарактеризовать, как потенциальную руду на алюминий;



1. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2013 г./ под ред. Д.К. Храмова. М.: ООО«Минерал-Инфо», 2014. С.226.
2. Чефранова А.В., Лаломов А.В., Борисовский С.Б. и др. Геохимические особенности типоморфных метаморфических минералов Бешпагирского месторождения редкометалльно-титановых россыпей. ИГЕМ РАН. - Москва, 2015.
3. С. В. Бондаренко, А. С. Коротких, А. И. Трегуб. Литология и технологические особенности титан-циркониевых песков проявления Камбулат (Ставропольский россыпной район).Вестник ВГУ№1. - Воронеж, 2011.
4. Левченко Е.Н. Особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей - основа прогноза их технологических свойств на ранних стадиях геолого-разведочных работ. Автореферат. - Москва, 2004.
5. Переведено с интернет-источника: официальный сайт премьер министра штата Керала http://www.keralacm.gov.in/. (Дата обращения к источнику 03.05.2017).
6. . Изображение получено при обработке данных Яндекс Карт по Южной Индии https://maps.yandex.ru/(Дата обращения к источнику 02.05.2017).
7. Изображение получено при обработке данных Яндекс Карт по Петропавловску- Камчатскому https://maps.yandex.ru/(Дата обращения к источнику 02.05.2017).
8. Переведено с официального сайта The Kerala Minerals and Metals Ltd.: http://kmml.com/(Дата обращения к источнику 21.10.2016)
9. Отчет о результатах поисков и предварительной разведки титано-магнетитовых песков на Халактырском и Озерновском пляжах (Халактырская поисково-разведочная партия, 1965-66 гг.)/ Инвертарный номер 2030/ Место составления: с. Елизово/ 1966г.
10. Быхтовский Л.З., Васильев А.Т., Забирко А.Г. О проекте освоения Бешпагирского комплексного россыпного редкометалльно-титанового месторождения. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, «РГ-Информ», 2010. С.65-75.
11. Изображение получено при обработке данных Яндекс Карт-Украина. https://maps.yandex.ru/(Дата обращения к источнику 02.06.2017).
12. Данные располагающиеся в открытом доступе министерства природных ресурсов Индии, по бассейну осадконакопления Керала-Кочин, материалы переведены автором: http://www.dghindia.Org/15.aspx#(Дата обращения к источнику 03.05.2015).
13. Официальный сайт Камчатского края, Краткая историческо-географическая характеристика Елизовского муниципального района http://www.kamchatka.gov.ru/(Дата обращения к источнику 05.05.2017)
14. Арманд О.А. Геоэкологическая оценка комплексных титаноциркониевых россыпных месторождений. Автореферат. ФГУП ВИМС. - Москва, 2005.
15. Лаломов А.В., Локальные геолого-динамические факторы формирования комплексных прибрежно-морских россыпей тяжелых металлов. ИГЕМ РАН. - Москва, 2011.
16. Соман К.,Ражендран М., Systematic stratigraphic studies of cenozoic sediment of Kerala with special reference to Warkalli and Quilon formations. Систематизация стратиграфических учений о кайнозойских отложениях Кералы, c дополнительным изучением Варкальской и Квилонской свит. Кочинский университет технологии и науки. - Кочин, 2013.
17. C. RAMAKRISHNAN, R.MANI, D. S. SURESH BABU, Ilmenite from the Chavara deposit, India: a critical evaluation. Centre for Earth Science Studies. - Trivandrum, 1997.
18. Аносов Г. А., Балеста С. Т. и др. Строение земной коры по профилю Камчатка- океан и некоторые вопросы глубинного строения Восточного вулканического пояса // Геодинамика вулканизма и гидротермального процесса. - Петропавловск-Камчатский, 1974.
19. Объяснительная записка к Государственной геологической карте, Лист N-57- Петропавловск-Камчатский. ВСЕГЕИ. - Санкт-Петербург, 2006.
20. Рудянов И.Ф. Условия формирования титан-циркониевых россыпей Ставропольского россыпного района. Проблемы геологии и геоэкологии Южно¬Российского региона( Сборник научных трудов Южно-Российского государственного технического университета(НПИ)). - Новочеркасск, 2001. С.159-169.
21. Объяснительная записка к Государственной геологической карте, Лист L-38 - Пятигорск. ВСЕГЕИ. - Санкт-Петербург, 2011.
22. Д. П. Хрущев, В. Ю. Зосимович, А. В. Лаломов и др. Миоценовые титано- циркониевые россыпи Украинского щита и Днепровско-Донецкой впадины: стратиграфическое положение, литостратиграфия и палеогеографические условия . Геологический журнал, Институт геологических наук Национальной академии наук Украины. - Киев, 2014. С.17.34.
23. Объяснительная записка к Государственной геологической карте СССР, Лист М-36 - Днепродзержинск. Министерство геологии и охраны недр СССР. - Санкт-Петербург, 1979.
24. А. С. Марфунин. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. М.:Недра,1975
25. Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы. СанПин 2.6.1.2523-09. ФГУН НИИРГ. - Москва, 2009.
26. Чефранова А.В., Чефранов Р.М. Типизация циркона Бешпагирского редкометально- титанового россыпного месторождения по морфологическим и микроанатомическим признакам. Георесурсы. - Казань, 2017. С.228.235.
27. Pupin J.P. Zircon and granite petrology. Contrib.Mineral.Petrol. - 1980, Pp. 207-220.
28. Стрейксен Л., Классификация и номенклатура глубинных пород. Рекомендации комиссии IUGS по систематике изверженных пород.// Штутгарт. том63, стр. 773-785. // 1974г.
29. Портнягин М.В., Миронов Н.Л. Петрология "авачитов" - высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана, Камчатка. II. Расплавные включения в оливине. Петрология, том 13. МГУ, геологический факультет. - Москва, 2004. С.1-31.
30. Старков В.Д., Мигунов В.И. Радиационная экология. ФГУ ИНН. - Тюмень, 2003. С.22-23.
31. Л.З. Быховский, С.Д. Потанин. Геолого-промышленные типы редкометальных месторождений. РИС ВИМС. - Москва, 2009. С. 116-123.
32. Статья "Kerala's NOC for mineral sand mining revives controversy", опубликованная в
индийской газете "The Business Line"20.09.2004. Ссылка на электронную версию: http://www.thehindubusinessline.com/2004/09/20/stories/2004092000851500.htm. дата
обращения 15.06.2017.
33. Atomic Minerals Directorate for exploration and research. BSOI. Placer Heavy Mineral Reserves of India. http://www.amd.gov.in. 8.05.2005, дата обращения 15.06.2017.
34. Приложение 1 к приказу Департамента по недропользованию по Дальневосточному федеральному округу от 5 февраля 2015 г. № 87.
35. РИА Новости: Власти решили заморозить разработку титан-циркониевого месторождения. https://ria.ru/eco/20101019/287174556.html19.10.2010, дата обращения 30.04.2016;
36. WIERD: The Deadly Global War for Sand https://www.wired.com/2015/03/illegal-sand- mining/Опубликовано онлайн: 03.26.15, дата обращения 17.03.2015;
37. Forster, L. et al. Natural radioactivity and human mitochondrial DNA mutations. Proc
Natl Acad Sci USA. Опубликовано онлайн: October 07, 2002.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12370437?dopt=Abstract


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ