Выпускная квалификационная работа посвящена минералогическому и геохимическому изучению отложений большеинзерской свиты нижнего рифея.
Нижнерифейские отложения наиболее широко распространены в сводовой части Ямантауского антиклинория, который входит в состав Башкирского мегантиклинория на Южном Урале. В составе нижнего рифея выделяют (снизу вверх) большеинзерскую, суранскую и юшинскую свиты, являющиеся возрастными аналогами соответственно айской, саткинской и бакальской свит, развитых в его северной части. Породы нижнерифейских свит простираются в субмеридиональном направлении и занимают обширную территорию свыше 1000 км 'Однако, несмотря на это изучение минералогии и геохимии затрагиваются только в единичных публикациях1,2. Исследования были опубликовано около 20¬30 лет назад. Результаты основывались на приближенно-количественном спектральном анализе, которые уступают по точности современным аналитическим методам. В связи с этим изучение минералогических и геохимических особенностей пород большеинзерской свиты представляется актуальным.
В отложениях большеинзерской свиты локализовано золото-кварцевое малосульфидного типа месторождение Улюк-Бар и рудопроявления Кургашлинское и Рамеева жила. В связи с этим велико и практическое значение исследования минералогических и геохимических особенностей. Золоторудные объекты протягиваются цепочкой с юга на север вдоль субмеридионального Караташского регионального разлома и образуют Исмакаевскую рудную зону.
Целью исследований являлось установление минералогического состава и геохимических особенностей отложений большеинзерской свиты и оценка степени их золотоносности.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
1. Изучение фондовых научных материалов и опубликованной литературы по теме выпускной квалификационной работе
2. Проведение полевых исследований с отбором каменного материала
3. Изучение образцов под бинокулярным микроскопом для определения минералогического состава
4. Проведение геохимического опробования обнажений большеинзерской свиты
5. Оценка золотоносности аллювиальных отложений ручьев Бзяк и Безымянный, дренирующие породы большеинзерской свиты
6. Выявление минералогических особенностей песчаников большеинзерской свиты, в связи с их потенциальной золотоносностью
В качестве объектов изучения отобраны и изучены шлиховые пробы из аллювиальных отложений ручьев Бзяк (обр. М-1001) и Безымянный (обр. М¬1002), дренирующих отложения большеинзерской свиты, а также проб- протолочек коренных пород этой свиты, отобранных с поверхности и в обнажениях в районе д. Бзяк.
Фактический материал был собран при прохождении производственной практики с сотрудниками лаборатории геохимии и изотопной геологии ИГ УФИЦ РАН при решении научно-исследовательских задач. Автор занимался отбором образцов, описанием разрезов и горных пород. Подготавливал пробы на различные виды анализов. Интерпретация полученного материала выполнена автором при поддержке старшего научного сотрудника ИГ УФИЦ РАН к.г.-м.н., С.В. Мичурина.
Автор выражает свои благодарности научному руководителю Н.Н. Ларионову за ценные замечания и рекомендации по улучшению качества работ. Автор искренне признателен С.В. Мичурину за полученный огромный опыт при выполнении научно-исследовательских работ, за помощь при подготовке к участию на различных конференциях. Автор благодарен аналитической группе ИГ УФИЦ РАН за выполнении геохимических анализов: м.н.с., З.Р. Биктимировой, м.н.с., Г.М. Казбулатовой, м.н.с., В.Ф. Юлдашбаевой, м.н.с., Г.С. Ситдиковой.
Результаты проведенных исследовательских работ освещены в тезисах различных конференций:
- XII Межрегиональной конференции «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий», 2018, 2020 г.Уфа
- VI Всероссийской молодежной геологической конференции «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий», 2018, 2019 г.Уфа
- в научно-практической конференции посвященной дню геолога, 2019, г.Уфа
- в научных чтениях памяти П.Н. Чирвинского, Пермь, 2019.
В статьях научных журналов:
- Вестник Академии наук Республики Башкортостан
- Вестник Воронежского университета
- Известия Отделение наук о Земле и природных ресурсов
В результате проведенных минералогических и геохимических исследований отложений большеинзерской свиты нижнего рифея были получены следующие результаты:
1. Минералогический состав песчаников большеинзерской свиты нижнего рифея представлен кварцем (преобладает), полевыми шпатами, клинохлором, каолинитом, мусковитом и акцессорными минералами. К которым относятся титанит, рутил, пирит, ильменит, апатит, флюорит, циркон, эпидот, актинолит, турмалин. Титанит (около 1%) является преобладающим минералом в шлиховых пробах.
2. Найдена пластинка золота в аллювиальных отложениях ручья Безымянный. По химическому составу оно сходно с золотом из месторождения Улюк-Бар Исмакаевской рудной зоны. Данная находка золота и установленные содержания Au до 0,5 г/т в песчаниках большеинзерской свиты, отобранных севернее известных в районе коренных месторождений и рудопроявлений золота показывают перспективность исследованного участка в районе д. Бзяк на золотоносность.
3. Появление флюорита и турмалина можно отнести к минералогическим особенностям песчаников большеинзерской свиты, которые могут быть связаны с золоторудным процессом. Флюорит имеет более широкое распространение по сравнению с турмалином, отражая, по-видимому, общую гидротермальную проработку золотоносного участка. Он встречается локально в наиболее обогащенных Au породах участка.
4. В породах большеинзерской свиты Ямантауского антиклинория установлены высокие содержания F, изменяющиеся от менее 0,01 до 0,261 мас. % (среднее 0,105 мас. %). Наибольшие коэффициенты корреляции с концентрациями в них Rb, Li, K2O, Al2O3, TiO2, Zn, Р2О5, SiO2. Установлено, что F-содержащий мусковит и фторапатит являются главными минералами- носителями фтора в породах, также не исключено присутствие в породах других минералов, содержащих фтор в меньших количествах.
5. Между содержаниями в породах фтора и хлора установлена обратная зависимость. На сегодняшний день данные не позволяют точно утверждать о связи высоких содержаний фтора в породах большеинзерской свиты с эвапоритовыми обстановками осадконакопления в раннем рифее.
Таким образом, поставленные задачи решены, а цель достигнута.
Рекомендации для дальнейшего изучения могут быть связаны с дополнительным изучением связи высоких содержаний фтора в породах большеинзерской свиты с эвапоритовыми обстановками осадконакопления в раннем рифее.
1. Аксюк А.М. Режим фтора в глубинных гидротермальных флюидах и приповерхностных водах (экспериментальные исследования): Дис. докт. Геолого- минералог. наук.- Москва.: Институт геохимии и аналитической химии им.
B. И.Вернадского РАН, 2009.- 59 с.
2. Алексеев А.А. Рифейско-вендский магматизм западного склона Южного Урала. М.: Наука, 1984, 136 с.
3. Алексееев А.А., Алексеева Г.В., Ковалев С.Г. Кусинско-Копанский расслоенный интрузивный комплекс: новые данные, представления и перспективы / Препринт доклада Президиуму Башкирского научного центра УрО РАН. Уфа, 1992. 20 с.
4. Алексеев А.А., Алексеева Г.В., Ковалев С.Г. Расслоенные интрузии западного склона Урала. Уфа: Гилем, 2000. 188 с.
5. Алексеев В.А., Кочнова Л.Н., Черкасова Е.В., Тютюнник О.А. О причинах повышенных содержаний фтора в подземных водах карбонатных пород // Геохимия. № 1. 2010. С. 74-88.
6. Аничкина Н.В. Исследование биогеохимии фтора в компонентах геосистем // Биологические науки. - 2016. - № 3. - С. 5-23.
7. Анфимов Л.В. Литогенез в рифейских осадочных толщах Башкирского мегантиклинория (Ю. Урал). Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1997. 290 с.
8. Анфимов Л.В., Бусыгин Б.Д., Еремеева А.В. Геохимические особенности карбонатных пород нижнего рифея в Бакало-Саткинском районе на Южном Урале // Геохимия платформенных и геосинклинальных осадочных пород и руд фанерозойского и верхнепротерозойского возраста: Тез. докл. - М.: ГЕОХИ, 1980.
C. 207-209.
9. Анфимов Л.В., Ковальчук А.И. Галогены и бор в карбонатных породах нижнего рифея на Южном Урале // Ежегодник-1979. Информационные материалы. Свердловск: Ин-т геологии и геохимии УНЦ АН СССР, 1980. С. 95¬97.
10. Анфимов Л.В., Крупенин М.Т., Петрищева В.Г. Микроэлементы и их корреляционное значение в карбонатных породах рифея Башкирского мегантиклинория / Геохимия вулканических и осадочных пород Южного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. С. 47-56.
11. Бакулина Л.П. Шлиховое опробование и анализ шлиховых проб. Ухта, Изд-во ФГБОУ ВПО «УГТУ», 2014. 126 с.
12. Гаранъ М.И. Верхний докембрий (рифей): Стратиграфия//Геология СССР. М.: Недра. 1969. Т. 12. Пермская, Свердловская, Челябинская и Курганская области. Ч. I: Геологическое описание. С. 149-200.
13. Гареев Э.З. Геохимия осадочных пород стратотипического разреза рифея. Автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. М: ГЕОХИ, 1989. 23 с.
14. Горожанин В.М., Мичурин С.В. Литологические и изотопно¬геохимические признаки эвапоритовых обстановок в раннем рифее Южного Урала // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ. 2008. № 12. С. 102-108.
15. Глухов М.С. Магнетитовые микросферы в мезозойских отложениях каспия. I Всероссийская молодёжная геологическая конференция с международным участием «Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий», Уфа, 19-22 ноября 2013 г. С. 143-148
16.Захарова А. Г., Мичурин С. В., Шарипова А. А. Минералогические и геохимические особенности отложений бердагуловской подсвиты суранской свиты нижнего рифея по результатам шлихового опробования (Южный Урал). // Г еология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий: Сборник статей 12-ой Межрегиональной научно-практической конференции, Уфа, 21-23 мая 2018 г. - Спб: Свое издательство, 2018. - С. 227-237.
17. Иванов А.И. К стратиграфии и древнему орогенезу древних свит западного склона Южного Урала // Труды Башкир. геол. треста. 1937. Вып. 7. С. 2-28.
18. Иванов А.И. Возраст древних свит западного склона Южного Урала / Башкир.геол. упр. Уфа, 1946. 90 с.
19. Иванова Т.В., Масагутов Р.Х., Андреев Ю.В. Литологические толщи- реперы в составе рифейских отложений платформенного Башкортостана // Минерально-сырьевая база Республики Башкортостан: реальность и перспектива / Материалы Республиканской научно-практической конференции. Уфа: Тау. 2002. С.155-170.
20. Карамова А.М., Казбулатова Г.М., Мичурин С.В., Захарова А.Г. Фотометрический метод определения фтора в горных породах посредством образования ализаринкомплексоната фторида лантана // Башкирский химический журнал. 2019, г. Уфа Т. 26 № 1. С. 42-47
21. Келлер Б.М. Рифейские отложения краевых прогибов Русской платформы. Труды ИГН АН СССР: вып. 109, геол. сер. № 37. Москва: Изд-во АН СССР, 1952. 62 с.
22. Ковалев С. Г., Высоцкий И. В. Геохимия золота западного склона Южного Урала. Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Мат-лы IV Респ. геол. конф. Уфа, 2001, С. 134-140.
23. Ковалев С. Г., Высоцкий И. В., Пучков В. Н., Маслов А. В., Гареев Э. З.
Геохимическая специализация структурно-вещественных комплексов
Башкирского мегантиклинория. Уфа: дизайнпресс, 2013. 88 с.
24. Крупенин М.Т. Меллер П., Дульски П. Редкоземельные и малые элементы во флюоритах и вмещающих доломитах (нижний рифей, Южный Урал) // Геохимия, 1999. № 11. С. 1165-1177.
25. Крупенин М.Т., Мичурин С.В. Изотопно-геохимические характеристики сульфидов из магнезитовых месторождений Южно-Уральской провинции // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ №16. Уфа, 2011. С. 64-80.
26. Крупенин М.Т., Мичурин С.В. Индикаторные изотопно-геохимические характеристики сульфидов из Саткинского магнезитового месторождения (Южно-Уральская провинция) // ДАН, 2018. Т. 478, № 3. С. 328-331.
27. Крупенин М.Т., Мичурин С.В., Шарипова А.А., Гараева А.А., Замятин Д.А., Гуляева Т.Я. Условия формирования Mg-Fe метасоматичеких карбонатов в нижнерифейских терригенно-карбонатных толщах Южного Урала // Литология и полезные ископаемые, 2019. № 3. С. 262-277.
28. Крупенин М.Т., Прохаска В. Эвапоритовая природа флюидных включений в кристаллических магнезитах саткинского типа // ДАН. 2005. Т. 403. № 5. С. 1-3.
29. Ларионов Н. Н., Бергазов И. Р. и др. Государственная геологическая карта Российской федерации. Масштаб 1 : 200 000. Издание второе. Серия Южно - Уральская. Лист N-40-ХХП - Тукан. Объяснительная записка. - М.: МФ ВСЕГЕИ, 2015.
30. Лиманцева О.А., Рыженко Б.Н., Черкасова Е.В. Модель формирования фтороносных вод в каменноугольных отложениях Московского артезианского бассейна // Геохимия. № 9. 2008. С. 981-998.
31. Мичурин С.В., Шарипова А.А. Изотопно-геохимические особенности рудопроявления золота Богряшка (Южный Урал) // Геологический сборник № 12. ИГ УНЦ РАН. 2015. С. 144-158.
32. Мичурин С.В., Ковалев С.Г., Горожанин В.М. Генезис сульфатов и сульфидов в нижнерифейских отложениях Камско-Бельского авлакогена и Башкирского мегантиклинория. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2009. 192 с.
33. Мичурин С. В., Шарипова А. А., Крупенин М. Т., Замятин Д. А., Мусина А. М., Попов В. А. Сульфидная минерализация, самородное золото и его геохимические связи в рифейских отложениях Авзянского рудного района (Южный Урал) // Литосфера, 2018. Т. 18. № 1. С. 61-81.
34. Нижний рифей Южного Урала / В.И. Козлов, А.А. Краснобаев, Н.Н. Ларионов, А.В. Маслов, Н.Д. Сергеева, Е.В. Бибикова, Л.А. Генина, Ю.Л. Ронкин. М.: Наука, 1989. 208 с.
35. Парначев В.П., Ротарь А.Ф., Ротарь З.М. Среднерифейская вулканогенно-осадочная ассоциация Башкирского мегантиклинория. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 103 с.
36. Парначев В.П. Фтор и хлор в позднедокембрийских осадочных породах Башкирского мегантиклинория в связи с вопросами их седиментогенеза / Геохимия вулканических и осадочных пород Южного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. С. 35-47.
37. Ротару А.Ф. Машакская свита рифея Южного Урала (стратиграфия, формационный состав, тектоническая природа) // Автореф. дисс. канд. геол.- минер. наук. Свердловск, 1983. 31 с.
38. Румянцева Н.А., Смирнов Ю.Д. Формационный анализ магматических образований западного склона Урала: Тр. ИГГ УНЦ АН СССР, вып. 95. Свердловск, 1972. С. 9-19.
39. Сергеева Н.Д. Сопоставление айской и большеинзерской свит нижнего рифея Башкирского мегантиклинория Южного Урала по акцессорным минералам // Верхний докембрий и палеозой Южного Урала (стратиграфия и литология). Уфа: БФАН СССР, 1982. С. 20-2б.
40. Сергеева Н.Д. Акцессорные минералы терригенных пород стратотипических разрезов рифея на Южном Урале // Верхний докембрий Южного Урала и востока Русской плиты: Сб. статей. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1988. С. 46-53.
41. Султанова А.Г., Мичурин С.В., Шарипова А.А. Минералогические особенности песчаников большеинзерской свиты нижнего рифея (Южный Урал) в связи с рудообразованием // Вестник Воронежского университета, 2019. № 3. С 1б-22.
42. Филиппов В.А. Формационные комплексы Башкирского
мегантиклинория и их металлогения. Доклады АН СССР. 1983. Т. 271. № 4. С. 935-938.
43. Хализова В.А., Полупанова Л.И., Бебешко Г.И., Алексеева А.Я., Гельман Е.М. Инструкция НСАМ 139-Х. Химические методы. Фотометрический метод определения фтора в горных породах, минералах и растворах по реакции образования ализаринкомплексоната фторида церия. - М.: 1976. 25 с.
44.Чекваидзе В. Б., Миляев С. А., Исаакович И.З. (2004) Комплексная петрографо-минералого-геохимическая методика поисков золоторудных месторождений. М.: «Бородино-Е», 132 с.
45. Шатский Н.С. Очерки тектоники Волго-Уральской нефтеносной области и смежной части западного склона Южного Урала. Изд. МОИП, 1945.
46. Широбокова Т.И. Стратиформное полиметаллическое и баритовое оруденение Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1992. - 137 с.
47. Широбокова Т.И. Фтор и хлор в породах Кужинского месторождения // Ежегодник-1988. Информационные материалы. Свердловск: Ин-т геологии и геохимии УрО АН СССР, 1989. - С. 103-104.
48. Штейнберг Д.С. Геологическая история Урала и петрология // Магматизм, метаморфизм и рудообразование в геологической истории Урала / УНЦ АН СССР, Свердловск, 1974, с. 39-58.
49. Яковлев Г.Б., Решетников Н.Ф. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Южно-Уральская. Лист N-40-XXII. Объяснительная записка. М.: Недра, 1967, 84 с.
Фондовая литература
50. Дунюшкин В.П., Мокринский А.В. Отчет о поисково-оценочных работах на россыпное золото по территории деятельности бывшего «Горного прииска» в
1978- 82 гг. Уфа. Фонды Башкор. фил-ла ФБУ «ТФГИ по ПФО», 1983.
51. Клочихин А.В. и др. «Геологическое строение северной части Зилаирского мегасинклинория и сопредельных территорий». Отчет о геологической съемке масштаба 1:50000, проведенной Кагармановской геолого¬съемочной партией в 1962-1969 гг. Уфа, БТГУ, 1969, 613 с.
52. Козлов В.И. Стратиграфия рифея Южного Урала // Доордовикская история Урала. Свердловск, 1980, с. 3-32.
53. Кузнецов А.В., Казаков Р.С. Геологическое строение района хребтов Бол. Шатак и Юрматау на Южном Урале. Отчет Машакской партии по геологической съемке масштаба 1: 50 000 за 1963-1966 гг. Уфа, 1967.
54. Кучеревский П.Г., Минькин К.М., Кадымов О.Д., Курбанов Н.К. Оценить перспективы выявления крупнообъемного золото-сульфидного оруденения и определить направления поисковых работ в Башкирской части Южного Урала. Москва, 1999. 233с.
55. Жариков В.Г. Объяснительная записка к карте размещения полезных ископаемых Белорецкого района Республики Башкортостан. Уфа, 1993. 192 с.
56. Ларионов Н.Н., Рудниченко В.П., Быкова Л.С., Ротару З.М. и др. Отчет о геологическом доизучении в масштабе 1:50000 по объекту «Авзянская площадь»
1979- 85 гг. Уфа. Фонды Башкор. фил-ла ФБУ «ТФГИ по ПФО», 1985.
57. Ларионов Н.Н. и др. Геологическое доизучение в масштабе 1:200000 листа N-40-XXII по объекту «Авзянская площадь». Уфа, ТГФ РБ, 2004.
58. Логинова Л.А., Богатырева Г.И. Отчёт по теме: Обобщение геохимических материалов по Центрально-Уральскому поднятию в пределах Башкирской АССР с целью подготов-ки геохимической основы прогнозных карт. Уфа. Фонды Башкор. фил-ла ФБУ «ТФГИ по ПФО», 1992.
59. Макушин А.А. и др. Отчет о результатах общих поисков по объектам: «Суранская площадь», «Белорецко-Авзянская площадь», «Ишлинский участок» и «Шатакская площадь» за 1980-1983 гг. Уфа, 1983.
60. Пацков А.А., Бердников П.Г. Отчет о поисках золото-сульфидного оруденения на Северо-Авзянском участке геофизическими и геохимическими методами в 1978-1980 гг. Уфа, 1980, 154 с.
61. Потехин А.Г., Пацков А.А. Отчет о ревизионно-поисковых работах на золото на Авзянском участке (по работам Авзянского отряда за 1975-1977 гг.). Уфа, 1977.
62. Радченко В.В. и др. Геологическое строение южной части Башкирского мегантиклинория (верховья рек М. Нугуш, Алакуян). Отчет о геологической съемке масштаба 1:50 000 за 1970-1972 гг. Уфа, 1973. 262 с.
63. Решетников Н.Ф. Геологическое строение центральной части Ю. Урала в районе г. Белорецка. Отчет Серменевской геолого-съемочной партии за 1962-1966 гг. Уфа, 1966.
64. Ротару З.М., Ротару А.Ф., Быкова Л.С. Отчет по ГДП масштаба 1:50 000 Тирляно-Белорецкой зоны за 1978-1984 гг. Уфа, 1984.
65.Чернов А.П., Алексеев А.А. и др. Отчет по детальным поискам коренного золота на Центральном участке за 1972-82 гг. Уфа. Фонды Башкор. фил-ла ФБУ «ТФГИ по ПФО», 1982.
66. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). - Сыктывкар: Геопринт, 2011. - 742 с.
67. Яковлев Г.Б., Решетников Н.Ф. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000, серия Южно-Уральская, лист №-40-XXII. Объяснительная записка. Уфа. Фонды Башкор. фил-ла ФБУ «ТФГИ по ПФО», 1967. 170 с.