В составе тантало-ниобатов выделены оловосодержащие минералы группы воджинита (МГВ): воджинит, титановоджинит, ферроводжинит, ферротитановоджинит, литиоводжинит, танталоводжинит, «вольфрамоводжинит». Выполнен обзор мировых исследований МГВ. Создана база данных, включающая 698 анализов из 55 источников и авторские данные. МГВ приурочены к Li-F пегматитам и Li-F гранитам; наиболее распространен воджинит: 86,6 % в пегматитах и 78,3 % в гранитах. Встречаемость МГВ в гранитах и пегматитах отличается: в гранитах в три раза чаще встречаются титановоджинит и «вольфрамоводжинит», совсем не встречаются литиоводжинит и танталоводжинит. Отличие МГВ гранитов состоит в более мелком размере зерен; повышенном содержании Sn, Nb, Ti, W, Sc; пониженном – Fe 3+ , Ta, Zr, Hf; высоком значении Mn/(Mn + Fe) и низком – Zr/Hf. Ряды эволюции МГВ в пегматитах: ферроводжинит → ферротитановоджинит → титановоджинит → «вольфрамоводжинит» → воджинит → танталоводжинит; в гранитах: ферроводжинит → ферротитановоджинит → «вольфрамоводжинит» → воджинит → титановоджинит. МГВ служат индикаторами танталоносных пегматитов и гранитов. В России перспективными источниками тантала являются месторождения Дальневосточного пояса Li-F гранитов, содержащих воджинит.
Исследована эволюция и рудоносность гранитоидного магматизма Дальневосточного пояса литий-фтористых гранитов, расположенного в российском секторе Тихоокеанского рудного пояса. Корреляция интрузивных серий в Новосибирско-Чукотской, Яно-Колымской и Сихотэ-Алинской гранитоидных провинциях исследованного региона позволила установить единство состава, эволюции и рудоносности позднемезозойского гранитоидного магматизма. На этой основе разработана модель типовой потенциально рудоносной интрузивной серии Дальневосточного пояса литий-фтористых гранитов: комплексы диорит-гранодиоритовой и гранитовой формаций → комплексы монцонит-сиенитовой и гранит-граносиенитовой формаций → комплексы лейкогранитовой и аляскитовой формаций → комплексы формации редкометалльных литий-фтористых гранитов. Главный петрологический тренд эволюции гранитоидов – нарастание кремнекислотности, щелочности и редкометалльно-оловянной специализации при уменьшении размеров и количества интрузий. В финале интрузивных серий происходит становление малообъемных комплексов редкометалльных литий-фтористых гранитов. Главный металлогенический тренд эволюции гранитоидов – увеличение рудогенерирующего потенциала интрузивных комплексов с ростом их дифференцированности. Рудоносный редкометалльно-гранитовый магматизм Дальнего Востока России развивался в позднем мелу и определял формирование в районах с завершенными интрузивными сериями крупных вольфрамово-оловянных месторождений с попутными редкими металлами: Ta, Nb, Li, Cs, Rb, In. Незавершенность гранитоидных серий Тихоокеанского рудного пояса следует рассматривать как потенциальный признак слепого редкометалльно-оловянного оруденения. Дальневосточный пояс литий-фтористых гранитов продолжается в китайском и аляскинском секторах Тихоокеанского пояса, что позволяет использовать модель типовой рудоносной интрузивной серии на сопредельных с Россией территориях
Исследованы тектоно-магматические факторы локализации литий-фтористых гранитов Востока России. В основу исследования положены представления дальневосточных геологов о глубинных структурах внутриплитной активизации. Использована модель очаговой структуры с мантийными источниками тепла и рудогенерирующими магматическими комплексами. Проведен специальный металлогенический анализ Востока России в приложении к редкометалльно-оловоносной формации субщелочных лейкогранитов, в том числе литий-фтористых гранитов. Главным фактором тектоно-магматического развития Востока России, локализации рудогенерирующих гранитов и формирования редкометалльно-оловорудных районов являются очаговые структуры. На глубоких ярусах очаговых структур располагаются области разуплотнения мантии и земной коры, источники тепла, магм, флюидов и гранитоидные криптобатолиты. Вблизи современной поверхности сосредоточены относительно крупные массивы лейкогранитов, малые интрузии оловоносных монцонитоидов и литий-фтористых гранитов. Очаговые структуры соответствуют рангу рудного района. Приведены примеры очаговых структур на юге региона: Баджальская, Мяо-Чанская, Иппато-Мерекская, Хогду-Льянчлинская, Арминская и др.; на севере: Певекская, Куйвивеем-Пыркакайская, Куэквунь-Экиатапская, Иультинская, Телекайская, Центрально-Полоусная, Омсукчанская и др. Выделены три типа рудных районов по степени эрозионного среза очаговых структур и литий-фтористых гранитов. Намечены закономерности эволюции очаговых структур и место в геологической истории рудоносных гранитов. Предложена классификация очаговых структур и ее сопоставление с классификациями региональных интрузивных и металлогенических подразделений. Установлено, что, несмотря на многообразие тектонических и геолого-петрологических обстановок Востока России, интрузии литий-фтористых гранитов подчиняются единым тектоническим и магматическим факторам. Выделены и классифицированы тектоно-магматические факторы локализации литий-фтористых гранитов Востока России: геофизический, орогенный, геоблоковый, магматический, метасоматический и дизъюнктивный.
Исследованы закономерности глубинного строения литосферы и геодинамические условия гранитоидного магматизма Востока России в границах Дальневосточного федерального округа. Актуальность работы определяется необходимостью установления геотектонических и геодинамических условий петрогенезиса гранитоидов и рудогенеза в российском секторе Тихоокеанского рудного пояса. Цель статьи – изучение элементов глубинного строения литосферы и определение геодинамических условий гранитоидного магматизма Востока России. Использованы авторские данные о магматизме рудных районов, корреляции гранитоидов региона, фондовые и опубликованные материалы Госгеолкарты, обзорного картирования, глубинного сейсмического зондирования земной коры, гравиметрических, геотермических съемок и другие материалы геофизических исследований вдоль геотраверсов. Выделены магмоконтролирующие кольцевые геоструктуры региона и изучено их глубинное строение. Прослежена связь плюмового магматизма с глубинными структурами. Цепочка кольцевых геоструктур Востока России контролирует трансрегиональную зону лейкократизации земной коры шириной более 1000 км, которая включает Дальневосточный пояс литий-фтористых гранитов. Магмоконтролирующие кольцевые геоструктуры сконцентрированы в трех гранитоидных провинциях: Новосибирско-Чукотской, Яно-Колымской и Сихотэ-Алинской. Движущей силой геодинамических процессов и гранитоидного магматизма являлись мантийные тепловые потоки в окнах разрыва литосферного слэба. Распределение астеносферных окон по простиранию Тихоокеанского подвижного пояса определяет размещение кольцевых геоструктур и масштабы гранитоидного магматизма в провинциях региона. Мантийные диапиры служат ядрами гранитоидных рудно-магматических систем. Размещение наиболее важных рудных районов Востока России в кольцевых геоструктурах с ареалами отрицательных аномалий силы тяжести – важнейшая региональная металлогеническая закономерность, отражающая связь рудоносности с глубинным строением земной коры.
Целью данной работы являлось установление причин возникновения неоднородности химического состава металла, полученного по технологии СЛП. Из монолитного сплава было изготовлено порошковое сырье с последующим его сплавлением методом СЛП, исходным сырьем служил металл лабораторной плавки малоуглеродистой хромомарганцево-никелевой композиции на основе железа. Для определения характера распределения легирующих химических элементов в изготовленном порошке были совмещены электронно-микроскопические изображения шлифов с данными рентгеноспектрального анализа на сечениях частиц порошка. В результате было установлено, что переходные (Mn, Ni) и тяжелые (Mo) металлы на сечениях порошинок распределены равномерно, а массовая доля кремния (Si) неравномерно: в центре частиц в ряде случаев его в несколько раз больше. Выявленная особенность в распределении кремния предположительно обусловлена образованием различных форм SiO 4 при охлаждении образовавшихся частиц. Внутреннее строение изготовленного порошка представлено мартенситной структурой пакетной морфологии. После лазерного сплавления на протравленных шлифах выявлены следы ликвационной неоднородности в виде сетки с ячейками ~200 мкм. Границы ликваций и мелкозернистое строение являлись доминирующими механизмами упрочнения стали в процессе СЛП. В условиях сжатия полученных образцов предел текучести составил 720 МПа, а наибольшее значение сопротивления деформации достигло 1050 МПа, что превышает показатели монолитного материала аналогичного химического состава. На диаграммах σ(ε) на участке параболического упрочнения зафиксированы хаотически расположенные экстремумы локального упрочнения, после которых следуют резкие сбросы нагрузки.
Исследован состав турмалина оловорудных месторождений и проявлений Верхнеурмийского рудного узла в Приамурье. Цель работы – определение индикаторных признаков турмалина касситерит-кварцевой и касситерит-силикатной формаций. Использованы материалы многолетнего исследования минералогии месторождений Дальнего Востока, проводимого в Горном университете под руководством профессора Ю.Б. Марина. Актуальность исследования связана с решением проблемы прогнозирования оловянного оруденения и попутной минерализации. Впервые для изучения турмалина в районе использованы данные масс-спектрометрии вторичных ионов и мёссбауэровской спектроскопии. Определены типоморфные особенности состава турмалина, которые предложено использовать в качестве индикаторов месторождений оловорудных формаций. Признаки турмалина касситерит-кварцевой формации: шерл (Mg/(Mg + Fe) = 0,06) с повышенным содержанием Al и K; Fe 3+ /(Fe 3+ + Fe 2+ ) = 0,03; Z Fe 3+ = 1 %; примеси: Nb, LREE (La, Ce, Pr), Be, Bi, F, Li, Mn; содержание LREE > 9 г/т; положительная Gd-аномалия спектра РЗЭ. Признаки турмалина касситерит-силикатной формации: шерл-дравит (Mg/(Mg + Fe) = 0,22) с повышенным содержанием Ca; Fe 3+ /(Fe 3+ + Fe 2+ ) = 0,17; Z Fe 3+ = 9 %; примеси: Zr, Y, Cr, V, Sn, In, Pb, W, Mo, Ti, HREE, Eu, Sr, Sb, Sc; содержание Y > 2 г/т, HREE > 3 г/т, Eu > 0,1 г/т. Проявления касситерит-силикатной формации формировались в более окислительных условиях, чем проявления касситерит-кварцевой формации. Турмалин, образованный в окислительных условиях, содержит примеси Sn, In, Nb, Bi, Sc, LREE. Содержание изоморфной примеси олова в турмалине достигает 8000 г/т.
Исследована редкометалльная минерализация оловоносных метасоматитов Верхнеурмийского рудного узла на Дальнем Востоке России. Изучен минеральный состав метасоматитов пяти стадий формирования цвиттер-турмалинитового оловоносного комплекса: биотит-серицитовой, мусковит-кварцевой, сидерофиллит-топазовой, кварц-турмалиновой и хлорит-серицитовой. Выделены минералы, содержащие редкие металлы, и оценены концентрации редких металлов. Определена рудно-геохимическая специализация метасоматитов Верхнеурмийского рудного узла. Показано наличие в составе оловоносных метасоматитов района множества минералов редких металлов, имеющих стратегическое значение для развития минерально-сырьевой базы России: Nb, Ta, W, Y, REE (весь спектр от La до Lu), Be, Li, Zr, Hf, In, Sc, Se, Cd. Минералы-концентраторы редких металлов разделены на собственно редкометалльные и минералы (жильные и рудные) с изоморфными примесями редких металлов. Изучена последовательность образования минералов-концентраторов редких металлов района и прослежена эволюция их видового состава. Минералы редких металлов образуются в течение всей истории формирования цвиттер-турмалинитовой формации – от предрудной стадии биотитовых фельдшпатолитов до пострудной стадии хлорититов, включая рудную стадию цвиттеров. Выявлено постадийное снижение интенсивности редкометалльного минералообразования и эволюция состава минерализации от литофильных редких металлов к халькофильным: (LREE, Zr, Hf) → (W, Nb, Ta, Y, HREE, Sc) → (Sn, In, Cd, Se). Выявлены магматический, метасоматический и кристаллохимический факторы образования минералов-концентраторов редких металлов Верхнеурмийского рудного узла. Перспективы узла связаны с наличием литий-фтористых гранитов правоурмийского комплекса, контролирующих размещение вольфрамово-оловорудных цвиттеров и турмалинитов с попутной редкометалльной минерализацией.
Предпринята попытка развить существующие представления об эволюции акцессорной минерализации редкометалльно-гранитовых серий на постмагматическом этапе их развития и формирования сопутствующих гидротермальных месторождений. Исследованы с минералогических позиций состав и распределение редких элементов Верхнеурмийского рудного узла: изучены акцессорные и рудные минералы Sn, W, Nb, Ta, Bi, Y, редкоземельные элементы в редкометалльных литий-фтористых гранитах и ассоциирующих с ними метасоматитах. Установлено, что акцессорные магматические и гидротермальные минеральные комплексы обладают едиными геохимическими чертами, образованы при ведущей роли указанных элементов и закономерно сменяют друг друга во времени. Прослежена эволюция минеральных форм накопления Sn, W, Nb, Ta, Y, редкоземельных элементов в процессах магматической кристаллизации и постмагматического метасоматоза во временн©м ряду: редкометалльные граниты → цвиттеры → турмалиниты → хлорититы. Наблюдается наследование горными породами каждой стадии минералого-геохимических особенностей пород предыдущей стадии. Выявлено значительное количество минералов, образующихся в течение двух-трех стадий, и сквозные магматогенно-гидротермальные минералы. Установлены постмагматические генерации ряда акцессорных минералов редкометалльных гранитов. Особенно разнообразными среди акцессориев редкометалльных гранитов и цвиттеров оказались минералы вольфрама, олова и висмута. Состав рудной минерализации Верхнеурмийского рудного узла во многом сходен с составом комплекса метасоматических акцессорных минералов редкометалльных гранитов. Вольфрамово-оловорудные месторождения Верхнеурмийского рудного узла являются полиформационными и несут в себе минералогические признаки касситерит-кварцевой и касситерит-силикатной формаций. Эволюция минеральных форм важнейших редких элементов (Sn, W, Bi, Nb, Ta, редкоземельных элементов) указывает на генетическую связь вольфрамово-оловянного оруденения цвиттер-турмалинитовой формации с редкометалльными литий-фтористыми гранитами района. Доказательством служит особая генетическая категория акцессорных минералов, образующихся в результате псевдоморфизации протоминералов, – трансформационные минералы или метасоматические акцессорные минералы. В список метасоматических акцессориев входят именно те минералы, которые считаются индикаторами рудогенерирующей способности лейкогранитов Дальнего Востока: касситерит, вольфрамит, шеелит, ряд сульфидов. Сходство качественного состава ранне-позднемагматических и постмагматических минералов указывает на металлогеническую специализацию материнской гранитовой магмы. Прогнозно-минерагеническое значение изучения эволюции минеральных форм накопления редких элементов в рудоносных гранитах и метасоматитах связано с возможностью оценки металлогенической специализации материнской гранитовой магмы. Представления об эволюции акцессорных парагенезисов должны быть положены в основу поисковых геотехнологий в Дальневосточной металлогенической провинции.
Приведены данные о геологии районов развития редкометалльных гранитов в российском секторе Тихоокеанского рудного пояса, которые заставляют по-новому взглянуть на Восточно-Азиатскую гранитоидную область и уточнить ее металлогению. Рассмотрена история изучения редкометалльных гранитов российского Дальнего Востока. Как правило, их обнаруживают около крупнейших вольфрамово-оловорудных месторождений, но много позже открытия последних, на стадиях оценки и разведки. На ранних этапах регио-нального геологического изучения редкометалльные граниты ускользают от внимания геологов вследствие малых размеров, слабой эродированности и внешнего сходства с более ранними гранитами. На примере Центрально-Полоусного, Баджальского и Куйвивеем-Пыркакайского районов охарактеризованы структурно-геологические условия локализации редкометалльных гранитов. Путем сравнительного анализа геологических обстановок установлены: ареальный характер проявления редкометалльных гранитов; их приуроченность к позднемезозойским орогенным сводовым поднятиям складчатых сооружений над глубинными гранитоидными батолитами; размещение в участках пересечения продольных и поперечных глубинных разломов; тяготение к окрестностям докембрийских срединных массивов. Сходство структурно-геологических условий проявления изученных рудоносных гранитов служит подтверждением гипотезы о едином этапе позднемелового редкометалльного магматизма в российском секторе Тихоокеанского рудного пояса и о существовании в регионе магматической суперпровинции – Дальневосточного пояса редкометалльных гранитов, включающего Новосибирско-Чукотскую, Яно-Колымскую и Сихотэ-Алинскую редкометалльно-гранитовые провинции.
Рассмотрена история тектонического развития и гранитоидного магматизма Северо-Восточной Азии в позднем мезозое. Многообразие тектонических обстановок и гранитоидный магматизм дают обширный материал для решения многих фундаментальных проблем геологии, но тектоно-магматическое районирование затруднено вследствие изменчивости состава и строения земной коры. Предложен рациональный подход к тектоническому районированию региона при исследовании гранитоидного магматизма на основе выделения блоков консолидированной коры с различной тектонической историей. Выделены домезозойские и мезозойские структуры Дальнего Востока, среди которых преобладающими являются первичные и наложенные на докембрийско-палеозойское основание верхояниды. Сделан вывод о важной роли в геодинамическом развитии Дальнего Востока срединных массивов и пассивных континентальных окраин с маломощным рифейско-палеозойским чехлом. Установлена мезозойская активизация древних структур, сопровождающаяся молодым гранитоидным магматизмом. Движущей силой формирования гранитоидов Тихоокеанского рудного пояса являлось взаимодействие плит Палеопацифика и Северо-Восточной Азии в среднем – позднем мезозое. Прослежена история тектогенеза и гранитоидного магматизма региона в позднем триасе – эоцене (230-33,7 млн лет) с учетом новейших геодинамических представлений. Установлено место в тектонической истории Азиатской континентальной окраины плутонических и вулкано-плутонических поясов. Выделены четыре этапа тектоно-магматического развития Дальнего Востока: юрско-раннемеловой коллизионный, раннемеловой надсубдукционный, позднемеловой надсубдукционно-трансформный и позднемеловой – палеогеновый рифтогенный. Установлена направленная конструктивная эволюция земной коры Дальнего Востока: зарождение и наращивание по окраинам древних кратонов континентальной земной коры, насыщенной гранитоидными интрузиями, нарастание кремнекислотности и щелочности гранитовых магм и образование на завершающем этапе позднемеловых рудоносных литий-фтористых гранитов.
С учетом опубликованных и авторских данных исследовано размещение ареалов редкометалльно-гранитового магматизма Северо-Восточной Азии. Выделен Дальневосточный пояс литий-фтористых гранитов и онгонитов. Обсуждены причины и история развития редкометалльно-гранитовых поясов Северо-Восточной Азии. Сделан вывод о том, что Дальневосточный пояс литий-фтористых гранитов контролирует крупнейшие вольфрам-оловянные месторождения Дальнего Востока.
Проведено методическое сравнение кристалломорфологического и термодинамического подходов к термометрии циркона. Для оценки термической эволюции гранитоидов целесообразно комплексное использование выбранных методов. Выявлены главные черты термической эволюции Верхнеурмийского массива гранитов. Полученные температурные тренды подтвердили существующие представления о геологическом развитии Баджальской вулканической зоны.
Рассмотрены геохимические и минералогические особенности цвиттеров – метасоматических пород, связанных с редкометалльными гранитами Чукотки. Выявлен структурный тип и особенности химического состава темной слюды цвиттеров. Охарактеризована геохимическая специализация метасоматических растворов, формирующих цвиттеры. Приведены данные о типоморфизме акцессорных минералов цвиттеров.
Установлены главные черты эволюции состава монацита-(Ce) и ксенотима- (Y) в гранитоидах Верхнеурмийского массива в Приамурье. Предлагается использовать выявленные особенности акцессорных фосфатов для регионального расчленения гранитоидов и оценки потенциальной рудоносности интрузивных массивов.
При помощи комплекса электронной микроскопии различного разрешения и систем микроанализа при контроле общего химического состава образца исследованы формы нахождения токсичных элементов в гранитоидах одного из регионов России. В результате установлены устойчивые и неустойчивые формы нахождения токсичных элементов. Показано, что вторичные гидротермальные формы концентрации токсичных элементов могут представлять собой экологическую опасность. Предложена двухцикловая схема геоэкологического мониторинга, предусматривающая отбор проб в донных отложениях и текучих водах речных бассейнов.
В мезозойской истории вулкано-плутонического магматизма Баджальского района выделен четвертый позднемеловой онгонитовый этап. Онгонитовый магматизм Приамурья развивался в течение нескольких сотен тысяч лет, имел очаговый характер и завершился образованием циннвальдит-микроклин-альбитовых гранитоидов с редкометалльным комплексом акцессорных минералов. В приконтактовой области Верхнеурмийского массива выделен правоурмийский онгонитовый комплекс, который контролирует крупнейшие вольфрам-оловорудные месторождения района и включает дайки онгонитов и Дождливый интрузивный купол редкометалльных гранитов.
При помощи комплекса электронной и оптической микроскопии различного разрешения и систем микроанализа исследованы типоморфные признаки цирконов из гранитоидов Верхнеурмийского массива в Приамурье. Комплексное изучение кристалломорфологии и элементного состава цирконов позволило оценить условия кристаллизации гранитов и провести типизацию цирконов из разных интрузивных фаз. Особенности цирконов могут быть использованы при региональном расчленении интрузивных образований и поисках редкометалльных гранитов.
С помощью оптической и растровой электронной микроскопии исследованы топазовые граниты и сопровождающие их онгониты, впервые обнаруженные в Чаунском районе Чукотки. Описаны история открытия, особенности геологической позиции, минерального состава и структуры пород. Рассмотрена их связь с оруденением. Топазовые граниты имеют существенно альбитовый состав, содержат циннвальдит, топаз, флюорит и впервые найденный в гранитах Дальнего Востока вольфрамоиксиолит. Выделен пыркакайский интрузивный комплекс редкометальных гранитов. Сделан вывод о возможности расширения прогнозных перспектив оруденения Чаунского района.
С помощью методики И.Е.Каменцева и Н.Д.Сорокина исследована зависимость Al-Si-упорядоченности и структур распада щелочных полевых шпатов из различных гранитов Северного массива (Чукотка) от термобарических условий их кристаллизации. Впервые для региона количественно определены значения температуры и давления в гранитной системе в период начала упорядочения полевых шпатов. Выявлено прогрессивное изменение давления, которое на позднем этапе формирования литий-фтористых гранитов превышает литостатическую нагрузку на 750 МПа. Выдвинуто предположение о возможности обнаружения на Чукотке месторождений типа эксплозивных рудоносных брекчий. Сделан вывод о возможности распространения на процессы редкометального магматизма идеи В.С.Соболева – Н.Л.Добрецова о сверхдавлении.
Рассматривается проблема прогнозирования оловянного орудонения в Баднальском районе с точки зрения рудно-формационного анализа. Обосновывается вывод о переходном характере оруденения. Намечается рациональное направление разработки критериев прогнозирования оруденения, связанное с изучением петрографических геохимических особенностей руд и метасоматов.
Изучаемое месторождение расположено в пределах малоисследованного рудного района, что делает необходимой разработку критериев локального прогноза подобных объектов. Основой для такой разработки должно стать, в частности, исследование структурной позиции метассмагитов и руд ...
