25170 (586572), страница 3
Текст из файла (страница 3)
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 Garmin с 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 OLIMPUS BX 51 c цифровой камерой DP 12. Сделан ряд микрофотографий, характеризующих петрографические особенности пород.
3.2.2 Рентгеноспектральный микроанализ
Рентгеноспектральный метод применялся для исследования количественного состава кианитов в породах. Для этого использовался электронно-зондовый микроанализатор JEOL Superprobe 733.
3.2.3 Рентгенофазовый анализ
Рентгенофазовый анализ проводился для диагностики минералов (слюды) методом порошка на дифрактометре ДРОН-2,0 с CuK-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).
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.
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 0,7×3 см (обр. № Б1.10) (рис. 5).
Рис 5. Мусковит-кианитовый сланец. Текстура сланцеватая, структура порфиробластовая (обр. №Б 1.10).
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).
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 |
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).
Кианит наблюдается 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 0,05×0,1 до 9×30 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.%).
№ | SiO2 | Al2O3 | FeO | TiO2 | Na2O | MgO | СаО | Сr2O3 | MnO | V2O5 | Σ |
Пластинка № D1 | |||||||||||
1 | 37,443 | 63,498 | 0,061 | − | − | − | 0,059 | 0,101 | 0,134 | − | 101,297 |
2 | 37,055 | 62,745 | − | 0,199 | − | − | − | − | − | 0,157 | 100,156 |
3 | 35,596 | 63,721 | − | 0,188 | − | − | − | − | − | 0,137 | 99,642 |
Пластинка № D2 | |||||||||||
4 | 37,649 | 61,805 | − | 0,188 | 0,418 | − | − | − | − | 0,181 | 100,240 |
5 | 36,569 | 63,449 | − | − | − | − | − | − | − | − | 100,018 |
6 | 32,84 | 64,641 | − | − | − | − | − | − | − | − | 97,482 |
7 | 36,052 | 64,8 | − | 0,186 | 1,09 | 0,134 | − | − | − | 0,156 | 102,418 |
Таблица 3