Минералы ультраосновных пород бассейна р. Кингаш

Содержание 
 

Введение                                                                                                                                       3

        1.Геологическое строение района                                                                                     4

        2.Основные признаки оптической диагностики  минералов                                           7

               2.1 Форма кристаллов и спайность минералов                                                         7

               2.2 Цвет и плеохроизм минералов                                                                               8

               2.3 Показатель преломления, рельеф, шагреневая поверхность и

                     псевдоабсорбция минералов                                                                                  9

               2.4 Величина двупреломления минералов                                                                 10

               2.5 Характер погасания и знак удлинения минералов                                              13

        3.Описание породообразующих и акцессорных минералов в шлифах бассейна

           р. Кингаш                                                                                                                           15       

Заключение                                                                                                                                  18 

Список  литературы                                                                                                                      19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

         Петрография (петрология) — наука геологического цикла, в задачу которой входит всестороннее изучение горных пород. Под названием «горная порода» понимается природный минеральный агрегат более или менее определенного состава и строения, являющийся продуктом геологических процессов и образующий в земной коре самостоятельные тела. Универсальным методом исследования горных пород является изучение их в шлифах под микроскопом. Для большинства горных пород этот метод позволяет быстро и достаточно точно определять минеральный состав породы, детали ее строения, характер и степень вторичных изменений и ряд других особенностей.

         Основной целью курсовой работы является закрепление и обобщение полученных знаний по петрографии, развитие навыков определения минералов по их оптическим свойствам.

         Для выполнения курсовой работы  было использовано два шлифа,  взятых с массива р. Кингаш. Исследования проводились с использованием микроскопа при одном и скрещенных николях. 

         Кингашский массив, как один из  петротипов ультрамафит-мафитовых  комплексов Каннской медно-никелевой  провинции, обнаруживает к себе  постоянный интерес исследователей  из-за локализованных здесь промышленных запасов платиноносных сульфидных руд. Кингашское магматогенное месторождение с крупными запасами платиноидно-медно-никелевых руд является уникальным и эталонным для новой Саянской никель-платиноносной провинции. История его изучения насчитывает уже более 40 лет, однако, до сих пор нет единого мнения о петрогенезисе данного объекта. В частности ряд ученых предлагают относить породы Кингашского и пространственно ассоциирующих с ним многочисленных ультрамафит-мафитовых тел к продуктам коматиитового магматизма древних зеленокаменных поясов в складчатом обрамлении Сибирской платформы. Другие сравнивают этот массив с дифференцированными дунит-пироксенит-габбровыми интрузиями, а третьи указывают на его многофазную природу

и возможную  полиформационность.

        Данные о геохимческих и изотопно-геохимических  особенностях главных петрографических  разновидностей Кингашского месторождения  позволяют говорить об их полихронной  природе, существенных различиях  в источниках вещества и достаточно  сложной геодинамической истории формирования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Геологическое строение района 

        Геотектоническая позиция исследуемого объекта определяется приуроченностью к Идарскому зеленокаменному поясу, представляющему собой фрагменты протерозойской океанической коры в сутурной зоне Каннского микроконтинента и юго-западной окраины Сибирского кратона. Не смотря на локализацию среди глубоко метаморфизованных образований бирюсинской серии позднего архея (плагиогнейсы и кристаллические сланцы с прослоями амфиболитов и мраморов), временные рубежи формирования ультрабазитов и базитов этой структуры остаются проблематичными. Как правило, их границы с вмещающими метаосадочными толщами носят тектонический характер и отражают динамометаморфические события, которые имели место в венде и раннем палеозое. Тем не менее, интрузивная природа ультраосновных пород не вызывает сомнений и подтверждается развитием кумулятивных структур с отчетливым идиоморфизмом оливина по отношению к другим минералам.

        Исследуемый плутон является одним из наиболее крупных (3×0,7 км²) в составе зеленокаменного пояса и расположен в долине р. Кингаш, в её верхнем  течении.

В плане  он имеет линзовидную форму с  отчетливым северо-западным простиранием, субсогласным вмещающим структурам, и состоит из двух примерно равных по размерам тел соответственно ультрабазитового и габброидного состава, на контакте которых получили подчиненное распространение верлиты и оливиновые пироксениты. По данным буровых работ и глубинной геофизики предполагается лополитоподобная морфология Кингашского массива со следующим гипсометрическим положением главных горнопородных ассоциаций (снизу вверх): ультрабазитовая → верлит-пироксенитовая → габброидная.

        Внутренняя неоднородность ультраосновных пород подчеркивается вариациями в их составе сульфидов, плагиоклаза, пироксена и других интерстициальных минералов, которые рассматриваются многими исследователями в качестве элементов первичной магматической расслоенности, а также локальными горизонтами габбро-амфиболитов. Тем не менее, каких-либо закономерностей в вертикальной ритмичности при распределении петрографических разновидностей, представленных преимущественно пироксен- и плагиоклазсодержащими дунитами, а также их серпенитизированными разностями, не наблюдается. Данный факт косвенно подтверждает автономность процессов дифференциации в гипербазитовом теле. Структурно-текстурная анизотропия габброидов чаще выражена в гнейсовидности и полосчатости (т.е. чередовании интервалов, обогащенных салическими и фемическими компонентами или представленных мелко- и средне- крупнозернистыми агрегатами), а также в спорадически встречающихся ксеногенных блоках серпенитизированных дунитов с верлит-пироксенитовыми оторочками в локально проявленных зонах сульфидной минерализации. В целом устанавливается приуроченность меланократовых разновидностей габброидов к придонным горизонтам их интрузивной камеры или ксенолитам ультрамафитов, хотя однозначно считать это свидетельством магматической дифференциации сложно. Более четкие закономерности зонального строения характерны для верлит-пироксенитовой серии, где фиксируется последовательное уменьшение количественной роли оливина в составе пород по мере удаления от границы с гипербазитами и приближения к габброидам. В пироксенитах нередко наблюдаются также признаки замещения протозёрен оливина гранобластовыми кристаллами диопсида.  

       Рис.1. Схема геологического строения Кингашского ультрамафит-мафитового плутона (составлена О.М. Глазуновым с соавторами по Кингашской ГРП и Института геохимии СО РАН)

1 – кристаллические сланцы и амфиболиты бирюсинской серии среднего архея; 2 – прослои мраморов в бирюсинской серии; 3 – породы ультрабазитовой серии (плагиоклаз- и пироксеносодержащие дуниты, кумулативные верлиты и их серпентинизированные разновидности); 4 – породы пироксенитовой серии (верлиты, оливиновые клинопироксениты, метавебстериты); 5 – амфиболитизированные габброиды; 6 –платиноносные зоны сульфидной минерализации; 7 – продольные тектонические нарушения регионального характера; 8 – секущие разломы сбросо-сдвиговой природы; 9 – геологические и литологические границы; 10-11 – места отбора исследуемых образцов (10 – скважины колонкового бурения, 11 – траншеи и коренные выходы). 
 
 
 

       Указанные особенности геологического строения Кингашского массива в большей степени отвечают модели его двухфазного становления, предполагающей последовательное внедрение пикритоидного и базальтового расплавов. Их поступление, по-видимому, было разорвано во времени, так как сформировалась контактово-реакционная зона верлит-клинопироксенитового состава. Отсутствие чётких признаков глубокой внутрикамерной дифференциации в структуре обоих интрузивных тел свидетельствует об относительно быстрой их консолидации на малых глубинах. Однако и в таком варианте, кристаллизация ультрабазитовой магмы, даже с учетом её возможного кашеобразного состояния за счет наличия фенокристов оливина, должна сопровождаться “консервациейˮ поздних дифференциатов в виде зон, обогащенных интерстициальным материалом, - горизонтов кумулативных плагиоверлитов или автономных порций остаточнтго расплава, отвечающих высокомагнезиальным базитам. В качестве примера последних могут рассматриваться жилообразные прослои габбро-амфиболитов, которые осложняют внутреннюю расслоенность дунитов. В этом случае вполне правомерно говорить о вероятном присутствии двух генетических типов габброидов в пределах исследуемого объекта.

       Первичная магматогенная структура Кингашского массива в значительной степени осложнена последующими метаморфическими преобразованиями, что существенно затрудняет её расшифровку. Процессы регионального метаморфизма, реализовавшиеся на уровне эпидот-амфиболитовой фации, практически полностью изменили исходный облик базитов в результате их повсеместной амфиболитизации и локальной гранитизации. Вторичные низкотемпературные изменения с развитием в породах серпентина, актинолита, хлорита, соссюрита, клиноцоизита и других гидросиликатов имели, скорее всего, более позднюю регрессивную природу. Отмечается также тектоническая дезинтеграция плутона, которая обусловлена развитием дизъюнктивных нарушений северо-западного и северо-восточного простирания. Их кинематическая природа окончательно не установлена, хотя для наиболее поздних поперечных разломов по ряду признаков можно предполагать наличие как вертикального, так и горизонтального векторов смещения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Основные признаки оптической диагностики минералов

2.1 Форма кристаллов и спайность минералов

         Форма минералов в породе зависит от их кристаллографических особенностей и условий кристаллизации. Изучение форм и соотношений различных минералов помогает выяснить последовательность их выделения в процессе кристаллизации магмы. В условиях свободного роста образуются кристаллы, обладающие правильными, присущими только данному минералу, очертаниями. При кристаллизации в стесненных условиях не все минералы будут обладать хорошей кристаллографической огранкой. 
Минералы, имеющие собственные характерные очертания, называются идиоморфными. Минералы, приобретающие в процессе роста свою характерную форму только частично, называются гипидиоморфными. Минералы неправильной формы называются ксеноморфными. Наиболее часто в шлифах минералы наблюдаются в виде зерен изометрической, удлиненной в одном направлении и удлиненной в двух направлениях форм. 
          Изометрические зерна развиты во всех направлениях (гранат и др.).  
Удлиненные в одном направлении характеризуются преобладанием длины над шириной более, чем в 3 раза. Среди удлиненных в одном направлении различают призматические (пироксены, амфиболы, турмалин, дистен и др.) и игольчатые (актинолит, эгирин и др.) формы. 
Удлиненные в двух направлениях характеризуются преобладанием длины над шириной менее, чем в 3 раза. Различают таблитчатые (полевые шпаты и др.) формы и, при отсутствии третьего направления, - чешуйчатые (слюды). Следует отметить, что в шлифе мы наблюдаем формы сечений, а не кристаллические формы минералов. Реконструкция последних возможна только при наблюдении многих зерен. Так, например, если наряду с изометрическими сечениями имеются удлиненные, то форма минерала может быть либо призматической, либо таблитчатой.

           Спайность – свойство минералов раскалываться при ударе или давлении по определенным направлениям (чаще всего параллельно граням). В зернах минералов, обладающих спайностью, наблюдается система параллельных трещин, хорошо заметных под микроскопом. При микроскопическом изучении различают: 
1. Весьма совершенную спайность-систему непрерывных параллельных трещин, пересекающих всё зерно; 
2. Совершенную – систему прерывистых параллельных трещин; 
3. Несовершенную – систему коротких параллельных, реже извилистых трещин; 
Кроме спайности в минералах может наблюдаться трещинноватость – наличие беспорядочно располагающихся трещин.