Тематический рубрикатор статей

Георесурсы T.24.№1.2022
Стр.
Скачать статью

Алюминий в кварце месторождения золота Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия)

Л.Т. Раков, В.Ю. Прокофьев, Е.А. Минервина, Л.Д. Зорина

Оригинальная статья

DOI https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.5

52-61
rus.

open access

Under a Creative Commons license

Методами электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и лазерной абляции (ЛА) изучены образцы кварца, отобранные из рудных жил месторождения золота Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия). Цель исследований состояла в выяснении характера поведения примеси Al при кристаллизации кварца и его последующей рекристаллизации. Результаты исследований были использованы для оценки генетической информативности содержаний примеси алюминия в рудном кварце.

Проводилось раздельное изучение закономерностей распределения Al в областях совершенной кристаллической структуры и в зонах дефектности кварца. В областях упорядоченной структуры содержание алюминия NAl устанавливалось по концентрации парамагнитных Al−O−-центров, связанных с присутствием изоморфных ионов Al3+. О содержании примеси Al в зонах дефектности судили по разности между валовыми концентрациями алюминия CAl в кварце и значениями NAl. Принималась во внимание, что на интенсивность и направленность исследуемых процессов могут влиять температура образования кварца и степень его рекристаллизации. Температура образования кварца оценивалась по значениям концентраций изоморфного титана, а степень рекристаллизации – по содержанию лития CLi в минерале.

Обнаружено, что количество Al, локализованное в зонах дефектности кварца, на порядок выше того, который присутствует в зонах совершенной кристаллической структуры. Показано, что данное явление объясняется высокой способностью дефектных зон захватывать примесь Al при кристаллизации кварца. Количество захваченного кварцем алюминия резко возрастает с повышением температуры образования минерала.

В областях совершенной кристаллической структуры наблюдается иная картина − захват примеси при кристаллизации протекает с низкой интенсивностью и не столь критически зависит от температуры. Установлено, что при рекристаллизации кварца примесь Al в рассматриваемых зонах ведет себя по-разному: в областях упорядоченной структуры продолжается захват примеси Al, в зонах дефектности при высоких значениях CAl, наоборот, может происходить вынос Al из кварца.

На основе полученных данных определены области использования содержаний примеси алюминия в качестве типоморфного признака рудного кварца. Концентрации изоморфной примеси Al пригодны для применения в случаях низких температур рудообразования, а ее валовые содержания CAl имеют перспективу более широкого использования. Отмечается, что характерным признаком для кварца из зон высокой продуктивности является отрицательный угол наклона графика зависимости CAl(CLi).
 

кварц, месторождение золота Дарасун, методы ЭПР и ЛА, примесь алюминия, кристаллизация, рекристаллизация

 

  • Бершов Л.В., Крылова М.Д., Сперанский А.В. (1975). Электронно-дырочные центры O−-Al3+ и Ti3+ в кварце как показатель температурных условий регионального метаморфизма. Изв. АН СССР, сер. геол., 10, с. 113–117.
  • Горячев Н.А. (1984). Типоморфные особенности жильного кварца месторождений золото-кварцевой малосульфидной формации (Верхояно-Колымская складчатая область). Дис. канд. геол.-мин. наук. Якутск, 210 с.
  • Григорьев Д.П., Жабин А.Г. (1975). Онтогения минералов. М.: Наука, 339 с.
  • Дерский Л. (2015). ЭПР-характеристики кварца золоторудного месторождения Мурунтау (Узбекистан). Минералогический сборник, 65(2), с. 93–98.
  • Костов Р.И. (1984). Спектроскопическое исследование кварца различного генезиса из Родопского срединного массива (НРБ). Дис. канд. геол.-мин. наук. Москва, 184 с.
  • Лютоев В.П., Макеев А.Б. (2013). Структурные элементы-примеси в кварце песчаников Пижемской депрессии (Средний Тиман). Литосфера, 4, с. 110−120.
  • Ляхов Ю.В., Дмитриев Л.К. (1975). Физико-химические условия минералообразования на Дарасунском золоторудном месторождении (Восточное Забайкалье) по включениям в минералах. Минералогический сборник, 29(4), с. 17–22.
  • Машковцев Р. И. (2009). Структура и электронное состояние собственных дефектов и примесей в кристаллах кварца, берилла и КТА по данным электронного парамагнитного резонанса и оптической спектроскопии. Автореф. дис. д. физ.-мат. наук. Новосибирск: Институт геологии и минералогии СО РАН, 34 с.
  • Прокофьев В.Ю., Бортников Н.С., Зорина Л.Д., Куликова З.И., Матель Н.Л., Колпакова Н.Н., Ильина Г.Ф. (2000). Генетические особенности золото-сульфидного месторождения Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия). Геология руд. месторождений, 42(6), с. 526–548.
  • Прокофьев В.Ю., Бортников Н.С., Коваленкер В.А., Винокуров С.Ф., Зорина Л.Д., Чернова А.Д., Кряжев С.Г., Краснов А.Н., Горбачева С.А. (2010). Золоторудное месторождение Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия): химический состав, распределение редких земель, изучение стабильных изотопов углерода и кислорода в карбонатах рудных жил. Геология руд. месторождений, 52(2), с. 91–125.
  • Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д. (1996). Флюидный режим Дарасунской рудно-магматической системы (Восточное Забайкалье) по данным исследования флюидных включений. Геология и геофизика, 37(5), с. 50–61.
  • Раков Л.Т. (2009). Влияние щелочных ионов на изоморфизм алюминия и титана в кварце. Геохимия, 9, с. 1000–1005.
  • Раков Л.Т., Дубинчук В.Т., Скамницкая Л.С., Щипцов В.В. (2016). Подвижные примеси в кварце Карело-Кольского региона. Труды Карельского научного центра РАН, сер. геология докембрия, 10, с. 100–118.
  • Раков Л.Т., Киселева Г.Д., Коваленкер В.А. (2020). Генетический анализ кварца золотоносного W-Мо-порфирового месторождения Бугдаинское (Восточное Забайкалье, Россия) на основе изучения методом ЭПР. Разведка и охрана недр, 2, с. 63−75.
  • Раков Л.Т. (2006). Механизмы изоморфизма в кварце. Геохимия, 10, с. 1085–1096.
  • Раков Л.Т. (2007). Научные основы применения структурных дефектов в кварце в качестве индикатора минералообразования. Дис. д. геол.-мин. наук. Москва, 329 с.
  • Раков Л.Т., Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д. (2019a). Элементы-примеси в кварце месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье, Россия): данные электронного парамагнитного резонанса. Геология руд. месторождений, 61(2), с. 72−92.
  • Раков Л.Т., Прокофьев В.Ю., Зорина Л.Д. (2019b)/ Ионы-компенсаторы H+ и Li+ в структурных каналах кварца месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье, Россия): данные электронного парамагнитного резонанса. Геология руд. месторождений, 61(1), с. 75−96.
  • Раков Л.Т., Шурига Т.Н. (2009). Структурно-динамическое состояние как генетический критерий кварца. Геохимия, 10, с. 1086–1102.
  • Сокерина Н.В., Котова Е.Н., Шанина С.Н., Голубев Е.А. (2008). Особенности формирования золоторудных и незолоторудных кварцевых жил проявления Синильга, Приполярный Урал. Вестник Ин-та геологии Коми НЦ центра УрО РАН, 3, с. 7–10.
  • Ставров О.Д., Моисеев Б.М., Раков Л.Т. (1978). Исследование зависимости между концентрациями алюминиевых центров и содержанием в природных кварцах щелочных элементов. Геохимия, 3, с. 333–339.
  • Тимофеевский Д.А. (1972). Геология и минералогия Дарасунского золоторудного региона. М.: Недра.
  • Федющенко С.В. (2004). Структурные примеси в промышленном жильном кварце и породообразующем кварце гранитоидов. Автореф. дис. канд. геол-мин. наук. М.: МГУ, 20 с.
  • Чернышев И.В., Прокофьев В.Ю., Бортников Н.С., Чугаев А.В., Гольцман Ю.В., Лебедев В.А., Ларионова Ю.О., Зорина Л.Д. (2014). Возраст гранодиорит-порфиров и березитов Дарасунского золоторудного поля (Восточное Забайкалье, Россия). Геология руд. месторождений, 56(1), с. 3–18. https://doi.org/10.7868/S0016777014010031
  • Botis S.M., Pan Y. (2018). Theoretical calculations of [AlO4/M+]0 defects in quartz and crystal-chemical controls on the uptake of Al. Mineralogical Magazine, 73(4), pp. 537–550. https://doi.org/10.1180/minmag.2009.073.4.537
  • Iwasaki H., Iwasaki F., Oliveira V.A.R., Hummel D.C.A., Pasquali M.A., Guzzo P.L., Watanabe N., Suzuki C.K. (1991). Impurity content characterization of Brazilian quartz lascas. Jpn. J. Appl. Rhys., 30(7), pp. 1489−1495. https://doi.org/10.1143/JJAP.30.1489
  • Iwasaki F., Iwasaki H. (1993). Impurity species in synthetic and Brazilian natural quartz. Jpn. J. Appl. Rhys., 32(2), pp. 893−901. https://doi.org/10.1143/JJAP.32.893
  • O’Brien M.C.M. (1955). The structure of the colour centres in smoky quartz. Proc. R. Soc. (Lond.), A231, pp. 404–414. https://doi.org/10.1098/rspa.1955.0183
  • Pankrath R., Florke O.W. (1994). Kinetics of Al-Si exchange in low and high quartz: calculation of Al diffusion coefficients. Eur. J. Mineral., 6, pp. 435–457. https://doi.org/10.1127/ejm/6/4/0435
  • Prokofiev V.Yu., Garofalo P.S., Bortnikov N.S., Kovalenker V.A., Zorina L.D., Grichuk D.V., Selektor S.L. (2010). Fluid Inclusion Constraints on the Genesis of Gold in the Darasun District (Eastern Transbaikalia), Russia. Economic Geology, 105(2), pp. 395–416. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.2.395
  • Tailby N.D., Cherniak D.J., Watson E.B. (2018). Al diffusion in quartz. American Mineralogist, 103(6), pp. 839–847. https://doi.org/10.2138/am-2018-5613
  • Urai J.L., Means W.D., Lister G.S. (1986). Dynamic recrystallization of minerals. In: Hobbs B.E., Heard H.C. (Eds.). Mineral and rock deformation: laboratory studies. Geophysical monograph, 36, pp. 161–199. https://doi.org/10.1029/GM036p0161
  • Weil J.A. (1984). A review of electron spin spectroscopy and its application to the study of paramagnetic defects in crystalline quartz. Phys. and Chem. of Minerals, 10, pp. 149–165. https://doi.org/10.1007/BF00311472
  • Wright P.M., Weil J.A., Anderson J.H. (1963). Titanium colour centres in rose quartz. Nature, 197, pp. 246–248. https://doi.org/10.1038/197246a0
  •  

Леонид Тихонович Раков – доктор геол.-мин. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геологии рудных месторождений, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., д. 35
Тел: +7(495)230-84-44, e-mail: rakovlt@mail.ru

Всеволод Юрьевич Прокофьев – доктор геол.-мин. наук, зав. лабораторией геохимии, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., д. 35

Елена Анатольевна Минервина – младший научный сотрудник лаборатории анализа минерального вещества, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., д. 35

Лидия Дмитриевна Зорина – канд. геол.-мин. наук, гл. специалист, Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
Россия, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, д. 1а
 

Для цитирования:

Раков Л.Т., Прокофьев В.Ю., Минервина Е.А., Зорина Л.Д. (2022). Алюминий в кварце месторождения золота Дарасун (Восточное Забайкалье, Россия). Георесурсы, 24(1), c. 51–61. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.5 

For citation:

Rakov L.T., Prokofiev V.Yu., Minervina E.A., Zorina L.D. (2022). Aluminum in quartz of the Darasun gold deposit (Eastern Transbaikal region, Russia). Georesursy = Georesources, 24(1), pp. 51–61. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2022.1.5

© 2024 Коллектив авторов