Реферат: Минералогия и петрография кианитсодержащих пород Борисовских сопок

--PAGE_BREAK--         <img width=«43» height=«22» src=«ref-1_1235543073-609.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_64»>          5

         <img width=«46» height=«23» src=«ref-1_1235543682-729.coolpic» alt=«C:\Documents and Settings\Admin.MICROSOF-40C1C3\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.Word\Новый рисунок (11).bmp» v:shapes=«Рисунок_x0020_52»>                   5а

         <img width=«44» height=«24» src=«ref-1_1235544411-549.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_11»>          6

         <img width=«46» height=«23» src=«ref-1_1235544960-735.coolpic» alt=«C:\Documents and Settings\Admin.MICROSOF-40C1C3\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.Word\Новый рисунок (7).bmp» v:shapes=«Рисунок_x0020_5»>                   7

         <img width=«43» height=«24» src=«ref-1_1235545695-677.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_37»>          8

         <img width=«47» height=«22» src=«ref-1_1235546372-717.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_8»>                  9      
Рис 2. Геологическое строение района Борисовских сопок. Масштаб 1: 50000(по Федосееву В.В., 1995). Метаморфические образования:1– кукушкинская толща (С1v2-3k)– метагравелиты, метапесчаники, метаалевролиты и метапелиты с прослоями графитистых кварцито-сланцев; 2 – светлинская толща (С1v1-2sv) – биотит-плагиоклазовые, карбонат-биотитовые, биотит-амфиболитовые сланцы, кварцито-сланцы, кварцевые метапесчаники; 3 – благодатская толща (С1v1-2bl)– брекчиевидные силикатно-карбонатные и карбонат-силикатные породы, верхняя часть – битотитовые, амфибол-биотитовые, кварц-биотитовые, кварц-плагиоклаз-биотитовые сланцы; 4 – кучинская толща (С1t2-v1kc) – мраморы с рубиновой минерализацией и Pb-Znоруденением, 4а – графит-карбонатные, графит-биотитовые, биотитовые сланцы; 5 — еремкинская толща PZ1er– биотитовые, мусковит-биотитовые, гранат-биотитовые плагиогнейсы, кристаллические сланцы, 5а — кианитовые кварциты (qs). Интрузивные образования: 6 — санарский комплекс – биотитовые граниты, граниты с жильной серией пегматитов, аплитов и кварцевых жил, 7 – пластовский комплекс pmC1p– плагиоклазовые мигматиты с жильной серией диоритов, спессартитов, аплитов, кварцевых жил, 8 — борисовский комплекс mqC2-3b– мигматиты гранитные с жильной серией гранитов, аплитов, пегматитов, кварцевых жил, 9 – западно-кочкарский комплекс – антигорит-оливиновые, тальк-оливиновые, энстатит-оливиновые породы, серпентиниты.
Александровская толща прослеживается в западной части площади, в зоне сочленения Кочкарского антиклинория с Сухтелинским синклинорием, слагая Александровскую зону смятий. Суммарная мощность отложений толщи более 1500 м.

В составе александровской толщи принимают участие регионально метаморфизованные осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные породы. В разрезе толщи преобладают биотитовые, серицит-биотитовые, хлоритовые, биотит-актинолитовые, хлорит-актинолитовые сланцы, обычно тонко переслаивающиеся с графитистыми и слюдисто-графитистыми кварцитами.

Вулканогенные образования приурочены к средней части толщи. В составе толщи выделяются образования эффузивной фации (метабазальты, субщелочные метабазальты) субвулканической и дайковой фаций.

Кукушкинская толща имеет малую площадь распространения, протягиваясь в виде узкой полосы в северо-западной части рассматриваемой территории, и представлена в основном терригенными отложениями. Суммарная мощность равна 500-700 м. В сложении кукушкинской толщи участвуют метагравелиты, метапесчаники, метаалевролиты и метапелиты. В качестве вероятных источников сноса при формировании отложений кукушкинской толщи могут рассматриваться гранитоиды борисовского комплекса. Возраст предположительно вендский.

Карбонатная толща мощностью около 400 мразвита только в юго-восточной части исследованной площади в виде небольшой полосы, слагая мульдообразную синклинальную структуру, вытянутую в субмеридиональном направлении.

Состав толщи довольно однообразен. Это серые, темно-серые до черного цвета мраморизованные рифогенные известняки. Мраморизованные известняки содержат богатую фауну брахиопод, стеблей криноидей, фораминифер, кораллов, которые свидетельствуют о раннекаменноугольном возрасте отложений карбонатной толщи (Сначев, 1989).
2.2 Магматизм Кочкарского метаморфического комплекса
В пределах Кочкарского метаморфического комплекса широко представлены различные по возрасту, формационной принадлежности, структурному положению и составу массивы. Как видно из рис. 2, они занимают не менее 50 % территории.

Тела ультрабазитов разновозрастные, резко отличаются по структурному положению. Ранние (O-S1), очевидно автохтонные, развиты в западной части района, нередко ассоциируют с габброидами, примитивными вулканитами (базальтового состава), представлены небольшими телами ультрамафитов, залегающих среди метаморфических пород западнее Еремкинского массива, а также в обрамлении Борисовского массива в виде небольших тел. Сложены тела преимущественно антигоритизированными серпентинитами, оливин-тальковыми, пироксен-амфиболовыми породами и метасоматическими образованиями антофиллитового, тальк-антофиллитового, тремолитового составов. Данные образования отнесены В. И. Сначевым к западнокочкарскому плутоническому комплексу.

Массивы магматических пород габбро-диорит-плагиогранитной формации находятся в западной части района и представлены кукушкинским комплексом (Сначев,1989). Интрузивные породы комплекса имеют уплощенную форму и сложены габбро, габбро-диоритами, кварцевыми диоритами, здесь же отмечены гранитоиды габбро-сиенитовой и монцонит-гранодиоритовой формаций.

На территории Кочкарского метаморфического комплекса закартировано более десятка массивов гранитоидов. В восточной части района развиты аллохтонные гранитоиды тоналит-гранодиоритового формационного ряда, по данным Г. Б. Ферштатера и Н. С. Бородиной (1975), сформировавшимся из маловодной андезито-дацитовой магмы в гипо- и мезоабиссальной зонах глубинности. Преобладающими породами данного формационного типа являются плагиограниты и гранодиориты. Эталонным объектом данной формации является пластовский плутонический комплекс, в состав которого входят кроме Пластовского Коелгинский, Чернореченский, Каменский. Простирание массивов субмеридиональное, подчеркивающее структуру древнего основания. Все они испытали процессы бластокатаклаза и перекристаллизации с проявлением метасоматических процессов, выразившихся в площадной микроклинизации, альбитизации, мусковитизации, завершающих процессы метаморфизма и метасоматизма поздней коллизии, что подтверждается данными абсолютного возраста 387-320; 310-240 млн лет (калий-аргоновый метод). Сопоставляя эти данные с геологическими материалами, приходим к выводу, что массивы тоналит-гранодиоритового ряда образовались на границе девона и карбона, отчасти, возможно, в верхнем девоне. Более поздние датировки обусловлены наложением позднеколлизионных процессов, когда внедрялись массивы гранитной формации. С массивами тоналит-гранодиоритовой формации связано оруденение золото-сульфидно-кварцевого типа.

Борисовский магматический комплекс объединяет преимущественно автохтонные гранитоиды, слагающие крупные куполовидные структуры – Варламовскую, Борисовскую, Санарскую, Еремкинскую.

Борисовский массив представляет собой автохтонное, линзообразное тело мощностью до 2-3 км, залегающее в докембрийских гнейсах нижней толщи и сложенное порфиробластовыми гранитными мигматитами, в ряде мест прорванными более молодыми аллохтонными нормальными гранитами. В эндоконтактовых частях Борисовского массива преобладают гранитогнейсы, среди которых картируется богатый набор жильных гранитов, аплитов, пегматитов. Гранитные мигматиты в основном среднезернистые, с гнейсовой текстурой. Контактовая зона совершенно нечеткая и часто вообще теряется ввиду постепенного перехода от гнейсов нижней толщи к гранитным мигматитам.

Санарский магматический комплекс объединяет нормальные аллохтонные граниты гранитной формации, образующие отдельные изометричные тела в пределах Санарского гранитогнейсового мигматизированного купола, где занимают около 80% пространства. Граниты санарского комплекса в виде небольших изометричных тел встречаются среди гранитоидов Борисовского массива и занимают всего около 30 % площади.

Возраст нормальных гранитов санарского комплекса 310-240 млн лет соответствует завершающему этапу поздней коллизии и наложению гидротермально-метасоматических преобразований (Львов, 1965; Болтыров, 1973; Сначев, 1989).


Глава 3. Методика исследований
В ходе работы при сборе и аналитической обработке фактического материала были использованы различные методы полевых и лабораторных исследований минерального вещества.
3.1 Полевые исследования
В ходе преддипломной практики был отобран геологический материал для дальнейших аналитических лабораторных исследований. Привязки образцов проводились с помощью GPS-прибора Garminс точностью привязки 5-15 м.
3.2 Лабораторные исследования
Лабораторные исследования проводились на геологическом факультете ЮУрГУ в г. Миассе и в Институте минералогии УрО РАН. Были использованы следующие методы исследования:

— метод оптической микроскопии;

— рентгеноспектральный микроанализ;

— рентгенофазовый анализ;
3.2.1 Метод оптической микроскопии

Метод оптической микроскопии в отраженном и проходящем свете – применялся в целях диагностики, минералого-петрографического изучения, определения текстурно-структурных особенностей строения горных пород и минералов. Образцы пород изучались под бинокулярным микроскопом МБС – 9. Горные породы изучались в 20 шлифах на микроскопе для проходящего света ПОЛАМ Р-312 и микроскопе OLIMPUSBX51 cцифровой камерой DP12. Сделан ряд микрофотографий, характеризующих петрографические особенности пород.
3.2.2Рентгеноспектральный микроанализ

Рентгеноспектральный метод применялся для исследования количественного состава кианитов в породах. Для этого использовался электронно-зондовый микроанализатор JEOLSuperprobe 733.
3.2.3 Рентгенофазовый анализ

Рентгенофазовый анализ проводился для диагностики минералов (слюды) методом порошка на дифрактометре ДРОН-2,0 с CuKa-излучением.




Глава 4.Минералогическая и петрографическая характеристика кианитсодержащих пород Борисовских сопок
В Борисовских сопках различают первую сопку – северную, ближайшую к поселку Борисовка, с наиболее округленной вершиной, вторую – среднюю, к югу от р. Топкой и третью – южную, наиболее высокую со скалистой вершиной (Игумнов, 1935).     Образцы кианитсодержащих пород были отобраны с северной и средней сопок (рис. 3).
<img width=«400» height=«321» src=«ref-1_1235547089-33200.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\maps\1d1)).jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_67»>

Рис. 3. Топографическая карта района Борисовских сопок.

Масштаб 1:50 000 (лист №-41-62-А)

1-первая сопка (обр. № Б1.4, Б1.5, Б-1, Б-2, Б-9),

2-вторая сопка (обр. № Б1.10, Б1.7, Б1.11, Б1.9, Б1.6, Б-5),

3-третья сопка.


<img width=«430» height=«322» src=«ref-1_1235580289-28197.coolpic» alt=«F:\В.А. Попову\для отчета Фото обнажений 2009\DSC03905.JPG» v:shapes=«Рисунок_x0020_3»>

Рис. 4. Выход мусковит-кианитового сланца (вторая сопка, средняя).
Участок Борисовского месторождения сложен в основном кварцево-слюдяными и дистеновыми кварцево-слюдяными сланцами (рис. 4), которые непосредственно контактируют с гранитами. Среди этих сланцев встречаются глинисто-слюдяные сланцы (филлиты), а также кварциты. Вдоль западного контакта сланцев с гранитами, а также и частью среди кварцево-слюдяных сланцев наблюдаются метаморфизованные породы основного состава.

Из жильных образований на участке месторождения встречаются гранитные аплиты и пегматиты, а также жилы молочного кварца (Игумнов, 1935).
4.1 Разновидности кианитсодержащих пород Борисовских сопок
Кианитсодержащие породы Борисовских сопок по результатам петрографического изучения, по минеральному и особенностям химического составов разделяются на мусковит-кианитовые сланцы и кианитовые кварциты.

4.1.1 Минералого-петрографическая характеристика мусковит-кианитовых сланцев

Мусковит-кианитовые сланцы (обр. № Б1.11, Б1.10, Б1.7, Б1.6, Б-5, Б-1, Б1.5) – порода от серебристо-серого до красно-бурого цвета. Окраска обусловлена выделениями кианита серого цвета и мелкопластинчатого мусковита в гематитизированной основной ткани породы. Текстура породы сланцеватая, подчеркнутая ориентированным кристаллам кианита. Внешне структура породы порфиробластовая, обусловленная крупными кристаллами кианита серого цвета с синеватым оттенком размером до 0,7Ч3 см (обр. № Б1.10) (рис. 5).
<img width=«291» height=«172» src=«ref-1_1235608486-8139.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3847.JPG» v:shapes=«Рисунок_x0020_10»>

Рис 5. Мусковит-кианитовый сланец. Текстура сланцеватая, структура порфиробластовая (обр. №Б 1.10).
<img width=«302» height=«180» src=«ref-1_1235616625-10830.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3808.JPG» v:shapes="_x0000_i1040">

Рис. 6. Развитие гематит-магнетитовых прослойков в мусковит-кианитовых сланцах (обр. № Б1.6).
Породы в целом содержат до 10% гематита, который развивается равномерно вплоть до образования магнетит-гематитовых прослоев черного цвета (обр. № Б1.6). Мощность слоев не выдержана и достигает 1,5 мм (рис. 6). Сланцы трещиноваты (обр. № Б-1). В сланцах макроскопически кианит наблюдается как в виде удлиненно-призматических кристаллов, так и в виде радиально-лучистых агрегатов (рис. 7).
<img width=«335» height=«184» src=«ref-1_1235627455-11649.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3839).jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_1»>

Рис. 7. Радиально-лучистые агрегаты кианита в мусковит-кианитовых сланцах (обр. № Б-1).


Таблица 1

Количественно-минералогический состав мусковит-кианитовых сланцев.

Минерал

Содержание (в объем.%)

максимальное

минимальное

Кварц

50

20

Кианит

50

30

Мусковит

15

1

Гематит

10

5

Магнетит

3-4

Андалузит

5

Акцессорные минералы (рутил, монацит, циркон, ксенотим, апатит)

3

1
    продолжение
--PAGE_BREAK--

<img width=«278» height=«207» src=«ref-1_1235639104-14202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"><img width=«276» height=«205» src=«ref-1_1235653306-17146.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">

Рис. 8. Порфиробласты кианита на фоне лепидогранобластовой структуры основной ткани сланца (шлиф № Б5, николи +)
Ky
-кианит,
Q
-кварц,
Mus
-мусковит

Рис. 9. Лепидогранобластовая структура основной ткани породы (шлиф № Б17, николи +)
Ky
-кианит,
Q
-кварц,
Mus
— мусковит
Микроскопически порода обладает порфиробластовой структурой (рис.8) благодаря крупным выделениям кианита, которые отчетливо видны на фоне лепидогранобластовой структуры основной ткани (рис. 9).

Кианитнаблюдается в шлифе в виде бесцветных удлиненно-призматических, столбчатых, иногда уплощенных кристаллов, которые в сечениях дают прямоугольные разрезы. Удлинение кристаллов совпадает со сланцеватостью. Размеры зерен колеблются в широких пределах от 0,05Ч0,1 до 9Ч30 мм. Контуры большинства зерен неровные, отдельные зерна раздроблены. Отчетливо развиты две системы спайности: одна совершенная по (100) и повторяется чаще, чем вторая по (010). В зернах кианита наблюдаются включения кварца, размер которых достигает до 0,5 мм, включения рутила размером до 0,3 мм. Также имеются включения ксенотима, монацита и магнетита размером до 0,1 мм (шлиф № Б110) и тонких пластинок мусковита размером до 0,1 мм. Включения составляют от 5 до 25% и распределяются в большинстве случаев согласно удлинению зерен кианита. Границы между зернами кианита и кварца извилистые (рис. 8). Наблюдается прямое погасание кристаллов кианита в сечениях с четкой спайностью и косое – в сечениях с плохо проявленной спайностью. Удлинение положительное, минерал отрицательный.

С помощью электронно-зондового микроанализатора было проведено измерение химического состава кристалла кианита по профилю (пластинка № D1, D2) (табл. 2, 3).


Таблица 2

Химический состав кристаллов кианита в мусковит-кианитовых сланцах (мас.%).


Таблица 3

Формула кианита.

№ точки анализа

Формула

В1

Al1,963Na0,022 Ti0,004Si1,015O5

В2

Al2,018Si0,987O5

В3

Al2,117Si0,912O5

В4

Al1,621Na0,045 Mg0,004 Ti0,003 Si0,765O5



Кварц в породе представлен ІІ генерациями. І– значительно преобладает в структуре основной ткани, образует бесцветные зерна в основном изометричной, округлой, иногда угловатой формы размером до 2 мм. В структуре породы размер зерен в основном 0,6-0,8 мм. ІІ генерация представлена мелкими (до 0,5 мм) зернами «лапчатой» формы, обычно с волнистым угасанием. Это более поздний (низкотемпературный) кварц, который развивается по трещинкам в кианите и пустотах андалузита.

Кварц в породе распределен равномерно. Крупные зерна кварца имеют от волнистого угасания до блокования (рис. 8). Гематит развивается по зернам кварца вплоть до образования каемок.

Мусковитв мусковит-кианитовых сланцах был определен под микроскопом, по данным рентгеноспектрального и рентгенофазового анализов.

Под микроскопом мусковитобразует тонкие пластинки размером до 0,5Ч1 мм, которые составляют основную ткань породы. Удлиненно-пластинчатые зерна располагаются согласно со сланцеватостью (рис. 9). Отдельные тонкие пластинки размером до 0,1 мм развиваются по кварцевым зернам, а также в виде включений присутствуют в кианите.

По данным рентгеноспектрального микроанализа(точка анализа В5, пластинка № D2) был установлен химический состав мусковита (в мас. %): SiO2 -43,802, Al2O3-33,236, FeO-8,965, K2O-7,405, Na2O-1,825, MgO-0,988, TiO2-0,535, V2O5-0,247, СаО-0,094, Σ-97,097. Формула

мусковита: K0,637, Na0,239Mg0,099Fe0,506 Ti0,027V0,011 Al2,641 Si2,953 O10(OH)2

В шлифах достаточно отчетливо наблюдается замещение агрегатных чешуек биотита мусковитом и последующая хлоритизация того и другого минерала. Данные рентгенофазового анализа подтвердили присутствие биотита и хлорита. Рентгенофазовый анализ показал, что слюда относится к биотитовому ряду (рис. 10), что соответствует диагностическому отражению плоскости (060). Для мусковита данное значение 1,50 ангстрем.



--PAGE_BREAK--Кварц впороде представлен ІІ генерациями. І– образует зерна изометричной, округлой и угловатой формы размером до 1,5 мм и более мелкие кристаллы с пирамидальными ограничениями размером до 0,2 мм (шлифы № Б19-1, Б19-2) (рис.16).
<img width=«270» height=«200» src=«ref-1_1235719612-13459.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\киекпаева\Б 14 (2)#).jpg» v:shapes="_x0000_i1049">  <img width=«272» height=«201» src=«ref-1_1235733071-14986.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\киекпаева\Б 19-1 (1)).jpg» v:shapes="_x0000_i1050">

Рис 15. Порфиробласты кианита (
Ky
) на фоне лепидогранобластовой структуры кианитового кварцита (шлиф № Б14, николи +)
Q
-кварц

Рис. 16. Радиально-лучистый агрегат кианита (
Ky
) (шлиф № Б19-1, николи ||)
Q
-кварц
<img width=«278» height=«206» src=«ref-1_1235748057-14898.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\киекпаева\Б 92 (1)#).jpg» v:shapes="_x0000_i1051"><img width=«283» height=«209» src=«ref-1_1235762955-13772.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\киекпаева\Б 91 (1).jpg» v:shapes="_x0000_i1052">

Рис. 17. Развитие зерен магнетита (
Mgt
) по кварцевой (
Q
) основной массе (шлиф № Б92, николи +)
Ky
-кианит

Рис. 18. Акцессорные минералы в удлиненно-призматическом кристалле кианита (шлиф № Б91, николи ||)
В структуре породы преобладают зерна размером 0,6-0,7 мм. Данная генерация переполнена изометричными и округлыми зернами магнетита размером до 0,5 мм (шлифы № Б91, Б92) (рис. 17). ІІ генерация представлена зернами «лапчатой» формы размером до 0,6 мм. Эту генерацию кварца можно считать более поздней (низкотемпературной), наблюдается в основной кварцевой массе среди изометричных зерен.

Кварц в породе распределен в основном равномерно, некоторые зерна раздроблены. По границам зерен развивается гематит, образуя каемки.

Кианитнаблюдается в виде бесцветных удлиненно-призматических кристаллов, иногда с голубоватым оттенком, а также в виде сноповидных радиально-лучистых агрегатов (рис. 16). Размеры зерен колеблются в широких пределах от 0,05Ч0,1 до 0,7Ч25 мм. Характерна резкая шагреневая поверхность. Зерна кианита не ориентированы, некоторые раздроблены. Угасание косое, на плоскости (100) угасание достигает 30°. Отчетливо развиты две системы спайности: одна совершенная по (100) и вторая по (010). В зернах кианита наблюдаются включения кварца, размер которых достигает до 0,2 мм. Также имеются включения рутила, ксенотима и монацита размером до 0,05 мм. Включения составляют около 5%.

Магнетит наблюдается в породе в виде непрозрачных октаэдров, изометричных зеренразмером до 1,5 мм и в виде пылеватого агрегата. Зерна магнетита образуют скопления в кварцевой основной массе породы, а также представлены в виде включений кварца (рис. 17).

Гематит представлен пластинками рыжего цвета размером до 0,3 мм, которые развиваются равномерно в породе, как по трещинам спайности кианита, так и по промежуткам между зернами кварца. Пластинки гематита в породе также образуют крупные скопления с магнетитом размером до 1,5 мм.

Мусковитобразует тонкие пластинки размером до 0,1 мм в длину, которые развиваются по кварцевым зернам неравномерно в породе. В шлифах достаточно отчетливо наблюдается замещение агрегатных чешуек биотита мусковитом и последующая хлоритизация того и другого минерала. Данный биотит-хлоритовый агрегат заполняет отдельные промежутки между кианитовыми зернами.

Рутил представлен удлиненно-призматическими кристаллами, также изометричными зернами бурого цвета размером 0,01-0,15 мм. В породе наблюдаются коленчатые двойники рутила по граням дипирамиды (101), (011). Отдельные зерна рутила непрозрачны, и только края просвечивают рыжим оттенком. Интерференционная окраска высшего порядка, окраска минерала не изменяется. Характерен высокий рельеф и большая сила двойного лучепреломления. Рутил находится как в виде включений в кристаллах кианита, так и в основной кварцевой массе.

Циркон наблюдается в породе в виде желтоватых короткостолбчатых кристаллов размером до 0,1 мм с пирамидальными ограничениями с обоих концов (шлиф № Б2, Б19-1, Б19-2, Б91, Б92). Угасание прямое. Высокие цвета интерференции третьего и четвертого порядка. Циркон наблюдается в кристаллах кианита и в зернах кварца.

Апатит представлен бесцветными удлиненными зернами размером до 0,05 мм. Минерал наблюдается в кварцевой массе породы (Б19-1, Б19-2, Б91, Б92).

Монацит представлен в виде табличек слабо окрашенных в бурый цвет. В сечениях дают прямоугольные разрезы с пирамидальными с обоих концов ограничениями. Размер зерен достигает до 0,03 мм. Встречен монацит в кварце и в виде включений в кианите (шлифы Б19-1, Б19-2, Б91, Б92).

Ксенотим образует длиннопризматические зерна желтоватого цвета с пирамидальными ограничениями с обоих концов, размер зерен достигает до 0,05 мм. От монацита отличается прямым погасанием. Зерна ксенотима наблюдаются в кристаллах кианита (шлиф № Б2) (рис. 18).

Касситерит представлен в виде пирамидальных, короткопризматических кристаллов и округлых зерен размером до 0,05 мм. Встречаются коленчатые двойники размером до 0,04 мм. Цвет минерала буроватый, иногда наблюдается зональная окраска зерен. Встречен касситерит в кварцевых зернах (шлифы № Б91, Б92).

Таким образом, кианитовые кварциты отличаются от мусковит-кианитовых сланцев по количественно-минералогическому составу. В составе кианитовых кварцитов преобладает кварц.
4.2 Фациальная принадлежность кианитсодержащих пород Борисовских сопок
По минеральному составу мусковит-кианитовых сланцев Борисовских сопок породы можно отнести к амфиболитовой фации регионального метаморфизма (рис. 19), андалузит-кианит-ставролитовой субфации (рис. 20).

Исходными породами, подвергшиеся метаморфизму, мусковит-кианитовых сланцев являются пелиты (табл. 5). В богатых глиноземом слюдяных сланцах образуются полиморфные модификации Al2SiO5– андалузит, силлиманит и кианит, определяющие их фации глубинности.
<img width=«477» height=«328» src=«ref-1_1235776727-17068.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">

Рис. 19. Фации метаморфических пород по Эскола.




Таблица 5

Классификация метаморфических образований по сотаву исходных пород, подвергшихся метаморфизму (по Маракушеву А.А., 2001)



<img width=«349» height=«244» src=«ref-1_1235829984-7490.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

Рис. 20. Положение мусковит-кианитовых сланцев на диаграмме
Al
2
O
3
-
K
2
O
-
FeO
*

На фациальной диаграмме (рис. 21) примерно определены Р-Т условия образования кианит-мусковитовых сланцев (Т – 420-580°С, Р – 4-8 кбар). Отнесение мусковит-кианитовых сланцев Борисовских сопок к андалузит-кианит-ставролитовой субфации позволяет отсутствие силлиманита, для которого температура образования значительно выше кианита. Это хорошо видно на диаграмме, где поле распространения кианит-мусковитовых сланцев попадает в данные Р-Т условия.
<img width=«410» height=«271» src=«ref-1_1235837474-22881.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

Рис. 21. Минеральные фации метапелитов (по Маракушеву А.А., 2001)
Кварциты– метаморфические горные породы, слагающиеся преимущественно кварцем, содержание которого достигает почти 100% в мономинеральных разновидностях. К исходным породам, преобразующиеся в процессе метаморфизма в кварциты, относятся терригеннные отложения (кварцевые пески и песчаники). С уменьшением кремнезема в кварцитах обычно возрастает содержание глинозема, щелочей и титана. При избытке глинозема образуются такие минералы как кианит, силлиманит, ставролит (Маракушев, 2005). Кианитовые кварциты Борисовских сопок имеют метасоматическое происхождение. Кианит метасоматический развивается в тектонически ослабленных зонах с образованием отчетливой метасоматической зональности, которая не зависит от состава и уровня метаморфизма исходных пород. Во внешней зоне колонки обычно развиты метасоматиты мусковит-кварцевого состава, которые постепенно переходят в мусковит-кианитовые (силлиманитовые), а затем в кианитовые кварциты нередко с силлиманитом, что свидетельствует о давлении не ниже 6 кбар и температурах выше 650 єС. Во внутренней (центральной) зоне нередко образуются мономинеральные кварциты, сложенные грануломорфным кварцем. Эти данные с учетом сведений, полученных при экспериментальных исследованиях (Жариков и др., 1972; Althaus, 1967 и др.), позволяют рассматривать развитие кианитовых кварцитов как процесс кислотного выщелачивания в шовных зонах (Огородников, 2004).




Глава 5. Обсуждение результатов
Среди порфиробластовых типов кианитсодержащих породвыделены были 2 вида по количественно-минеральному составу и петрографическим особенностям: 1-мусковит-кианитовые сланцы и 2 — кианитовые кварциты.

Мусковит-кианитовые сланцыобладают сланцеватой текстурой и порфиробластовой структурой. Для них характерна ассоциация кварца, кианита, мусковита, андалузита, также магнетита, гематита, акцессорных минералов – рутила, ксенотима, циркона, монацита и апатита.

По данной ассоциации минералов мусковит-кианитовые породы относятся к амфиболитовой фации регионального метаморфизма, андалузит-кианит-ставролитовой субфации. Отметим, что в породах отсутствует ставролит.

Взаимоотношение минералов кианита и кварца в мусковит-кианитовых сланцах указывает на совместное образование минералов.

Данные рентгеноспектрального анализа кианита мусковит-кианитовых сланцев показывают зональность кристаллов. Во внешней зоне кристалла в состав кианита входят Тi, Naи Mg. В центральной части кианита данные компоненты отсутствуют.

Кианитовые кварцитыобладают массивной текстурой, нематогранобластовой и порфиробластовой структурами.

Кварц в двух видах пород представлен ІІ генерациями. Ігенерация – ранняя, значительно преобладает в структуре основной ткани, образует бесцветные зерна в основном изометричной, округлой, иногда угловатой формы. ІІ генерация представлена мелкими зернами «лапчатой» формы, обычно с волнистым угасанием. Это более поздний (низкотемпературный) кварц, который заполняет трещинки в кианите и пустотки в андалузите. Крупные зерна кварца имеют от волнистого угасания до блокования, что указывает на пластичные деформации породы.

Определенные трудности возникали при петрографическом исследовании слюдистых минералов, которые представлены мелкопластинчатыми, чешуйчатыми зернами. Отмечалось замещение агрегатных чешуек биотита мусковитом и последующая хлоритизация того и другого минерала. Сложность состояла еще в том, что все эти минералы бледно-окрашенные и в шлифах почти бесцветны.

Данные рентгеноструктурного анализа подтвердили присутствие в породах смеси биотита с хлоритом.

В мусковит-кианитовых сланцах и кианитовых кварцитах наблюдаются процессы автометаморфизма.


Заключение
Петрографическое исследование кианитсодержащих пород Борисовских сопок, изучение их структурно-текстурных особенностей и минерального состава позволяет сделать следующие выводы:

1.                 Кианитсодержащие породы Борисовских сопок разделились на два разных вида, которые различаются по структурно-текстурным особенностям и количественно-минералогическому составу пород: а) мусковит-кианитовые сланцы и б) кианитовые кварциты.

2.                 Для мусковит-кианитовых сланцев характерно содержание кианита в пределах 45-55%, кварца 20-50%.

3.                 Кианитовые кварциты, в отличие от мусковит-кианитовых сланцев, содержат кианита 25-40%, кварца 45-65%.

4.                 По структурно-текстурным особенностям:мусковит-кианитовые сланцы – сланцеватая текстура и порфиробластовая структура, обусловленная ориентированными, крупными кристаллами кианита.

5.                 Кианитовые кварциты имеют явное различие в текстуре – массивной и структуре – порфиробластовой и радиально-лучистом строении агрегатов.

6.                 Акцессорные минералы в обоих видах пород одинаковые.

7.                 Мусковит-кианитовые сланцы– являются типичными метаморфическими породами, образовавшимися в стадию регионального метаморфизма, амфиболитовую фацию, андалузит-кианит-ставролитовую субфацию.

8.                 Кианитовые кварцитыБорисовских сопок являются продуктом метасоматического происхождения, которые расположены локально в виде линз в шовных структурных зонах.

9.                 Из двух видов пород порфиробластового типа руд наиболее перспективным являются мусковит-кианитовые сланцы. Также высокое содержание кианита в мусковит-кианитовых сланцах, неустойчивых в процессе выветривания, обусловило повышенное содержание кианита в ареале размещения мусковит-кианитовых сланцев в пониженных участках рельефа. Это служит поисковым признаком для обнаружения россыпей кианита, пригодных для промышленных целей.




Список использованной литературы
Берман Г., Ларсен Е. Определение прозрачных минералов под микроскопом. М., Недра, 1965, 464 с.

Болтыров В. Б., Пыстин A. M., Огородников В. Н. Региональный метаморфизм пород в северном обрамлении Санарского гранитного массива на Южном Урале: Тр. СГИ. Свердловск, 1973, вып. 91. С. 53-66.

Годовиков А.А. Минералогия. М., Недра, 1983, 648 с.

Елисеев Н.А. Метаморфизм. М., Недра, 1963, 428 с.

Игумнов А.Н., Кожевников К.Е. Уральские месторождения дистена (кианита). Труды ВИМС, вып.90, 1935. 70 с.

Кисин А. Ю. Месторождения рубинов в мраморах (на примере Урала). Свердловск: УрО АН СССР, 1991, 131 с.

Колисниченко С.В. Самоцветы. Удивительные минералы Южного Урала. Изд-во Аркаим, 2010 г.

Коротеев В.А., Огородников В.Н., Савичев А.Н., Сазонов В.Н, Поленов Ю.А. и Коротеев Д.В. Минералы группы силлиманита – перспективная база производства высокоглиноземистых огнеупоров, силумина и алюминия / Металлогения древних и современных океанов – 2010. Материалы Шестнадцатой научной молодежной школы. Миасс, 2010, С.6-12.

Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М., Госгеолтехиздат, 1955, 248 с.

Львов Б. К.Петрология, минералогия и геохимия гранитоидов Кочкарского района (Ю. Урал). Л. Изд. ЛГУ, 1965, 164 с.

Маракушев А.А., Бобров А.В. Метаморфическая петрология. ГФ МГУ, М., 2001, 126 с.

Маракушев А.А. Бобров А.В. Метаморфическая петрология. М., Наука, 2005, 256 с.

Минералы. Справочник. Том 4. Силикаты со структурой, переходной от цепочечной к слоистой. Слоистые силикаты / Главный редактор академик Ф. В. Чухров, М., Наука, 1992.

Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. Минерагения шовных зон Урала. Часть 1. Кочкарский рудный район (Южный Урал). Екатеринбург, изд-во УГГГА, 2004, 216 с.

Петрографический кодекс. СПб., изд-во ВСЕГЕИ, 1995, 128 с.

Сначев В. И., Демин Ю. И., Романовская М. А., Щулькин В. Е. Тепловой режим становления гранитоидных массивов / БНЦ УрО АН СССР, Уфа, 1989, 120 с.

Шерстюк А.И., Кривцова Л.И., Поликарпов А.И. Метаморфизм горных пород. Изд-во Горного института им. В.В. Вахрушева, 1970, 85 с.
Фондовые материалы:
Коротеев Д. В.«Кианит, как вид сырья для производства высокоглиноземистых огнеупоров (на примере техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка Челябинской области)» Дипломная работа. Екатеринбург, УрГУ, 2009, 67 с. (Кафедра геологии, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых)

Савичев А. Н. Проект на проведение геологоразведочных работ на Андрее-Юльевском участке Челябинской области. Екатеринбург, 2009.


Приложения.

Каталог образцов



<img width=«277» height=«222» src=«ref-1_1235860355-13793.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3830.JPG» v:shapes="_x0000_i1057">

1. Образец № Б1.11. Кианит-кварцевый сланец.

Место отбора
: Борисовские сопки (средняя сопка)

с.ш. 54° 13ґ 53,5ґґ; в.д. 60° 41ґ 00,5ґґ
Кианит-кварцевый сланец (шлиф № Б111)– порода плотная с неравномерной окраской от серебристо-серого до красно-бурого цвета, обусловленная развитием чешуек серицита и гематитизацией. Текстура породы сланцеватая благодаря ориентированным кристаллам кианита. Внешне структура породы порфиробластовая, обусловленная крупными зернами кианита серого цвета размером до 3 мм в поперечнике и до 1,5 см в длину.

Микроскопически порода обладает порфиробластовой структурой благодаря крупным выделениям кианита, которые отчетливо видны на фоне гранобластовой структуры основной ткани.

Количественно-минералогический составпороды следующий (объем. %): кварц – 45%, кианит – 40%, гематит – 10%, магнетит – 3-%, мусковит – 1%, акцессорные минералы (рутил, монацит, ксенотим, апатит) – 1%.


<img width=«326» height=«218» src=«ref-1_1235874148-14762.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3822.JPG» v:shapes="_x0000_i1058">

2. Образец № Б1.7. Мусковит-кианитовый сланец.

Место отбора
: Борисовские сопки (средняя сопка)

с.ш. 54° 13ґ 53,5ґґ; в.д. 60° 41ґ 00,5ґґ
Мусковит-кианитовый сланец (шлиф № Б17) – плотная порода от серебристо-серого до красно-бурого цвета, обусловленная развитием чешуек серицита и гематитизацией. Текстура породы сланцеватая благодаря ориентированным кристаллам кианита. Внешне структура породы порфиробластовая, обусловленная крупными зернами кианита серого цвета размером до 0,35Ч1,5 см.

Микроскопически порода обладает порфиробластовой структурой благодаря крупным выделениям кианита, которые отчетливо видны на фоне лепидогранобластовой структуры основной ткани.

Количественно-минералогический составпороды следующий (объем. %): кварц – 42%, кианит – 35%, мусковит – 10%, гематит – 4%, магнетит – 3%, андалузит – 5%, акцессорные минералы (рутил, монацит, циркон, ксенотим) – 1%.


<img width=«206» height=«200» src=«ref-1_1235888910-8438.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3852.JPG» v:shapes=«Рисунок_x0020_4»>

<img width=«362» height=«200» src=«ref-1_1235897348-10625.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3854.JPG» v:shapes="_x0000_i1060">

3. Образец № Б5. Мусковит-кианитовый сланец. Место отбора: Борисовские сопки (средняя сопка) с.ш. 54° 13ґ 53,5ґґ; в.д. 60° 41ґ 00,5ґґ
Мусковит-кианитовый сланец (шлиф № Б5) – порода красно-бурого цвета, равномерная окраска обусловленная развитием гематита по всей породе. Текстура породы сланцеватая благодаря ориентированным кристаллам кианита. Внешне структура породы порфиробластовая, обусловленная крупными зернами кианита.

Микроскопически порода обладает порфиробластовой структурой благодаря крупным выделениям кианита, которые отчетливо видны на фоне лепидогранобластовой структуры основной ткани.

Количественно-минералогический составпороды следующий (объем. %): кварц – 45-50%, кианит – 30-35%, гематит – 10%, мусковит – 5%, магнетит – 3-4%, акцессорные минералы (рутил, ксенотим, апатит) – 1-2%.


<img width=«313» height=«185» src=«ref-1_1235907973-9054.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3847.JPG» v:shapes="_x0000_i1061">

<img width=«261» height=«202» src=«ref-1_1235917027-10281.coolpic» alt=«D:\5 курс\DIPLOM!!!!!!!!!!!!\samples photos\BKDC3848.JPG» v:shapes="_x0000_i1062">

4. Образец № Б1.10. Мусковит-кианитовый сланец. Место отбора: Борисовские сопки (средняя сопка) с.ш. 54° 13ґ 53,5ґґ; в.д. 60° 41ґ 00,5ґґ

    продолжение
--PAGE_BREAK--