Генезис пегматитов Блюмовской копи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Городской геологический конкурс

«Малахитовая шкатулка»

Генезис пегматитов Блюмовской копи

Выполнила ученица 5 класса школы №15

Дворец Детского Творчества

Спирина Альвина

Руководитель: Салыева А.В., педагог доп. обр. МАУДОД ДДТ

Челябинск 2012

Предисловие

Осенью этого года в геологическом кружке мы стали проходить тему по эндогенным процессам минералообразования, узнали о процессах происхождения минералов. Наш руководитель рассказал про Блюмовскую копь, в которой встречаются интересные и редкие минералогические ассоциации. Эта работа посвящена происхождению пегматитов в одной из самых известных и богатых копей Ильменских гор.

Цель работы: Популяризации знаний о редких и интересных минералогических ассоциациях на примере Блюмовской копи. Наглядно показать, как проходил процесс генезиса минералов в этом участке Ильменских гор.

Задача перед нами стояла интересная, просмотреть всю доступную литературу, касающуюся Блюмовской копи (в основном книги академика А.Е.Ферсмана), попытаться найти фотографии, отстроенные разрезы, ознакомиться с предыдущими работами, посвященными проблеме образования минералогического разнообразия копи.

Гипотеза в нашей работе формулируется неоднозначно, мы точно знаем., что Блюмовская копь находиться в пегматитах, но вот были ли они следствием изменения материнской породы или остаточным расплавом после внедрения интрузий, нам предстояло разобраться.

Значимость этой работы заключается в том, что юные геологи немного знают об этой копи, и увидеть своими глазами как все это происходило не возможно (копь закрыта для посещения), поэтому наш кружок решил предоставить скомплектованный материал всем интересующимся.

Актуальность работы в том, что сейчас изучения родного края становится одним из приоритетных направлений образования, а Блюмовская копь одна из достопримечательностей Ильменского заповедника.

Предметом нашего исследования процесс генезиса минеральных ассоциаций.

Объектом исследования стала Блюмовская копь.

При написании данной работы мы пользовались методами наблюдения, абстрагирования, логического мышления, работали с литературой.

1. Блюмовская минеральная копь

1.1 Общие сведения

Блюмовская минеральная копь (копь № 50) расположена примерно в 3 км. восточнее музея Ильменского заповедника, около автомобильной дороги Миасс-Чебаркуль, в гранитогнейсовой полосе Косой горы. Она заложена на вершине небольшого холма и представляет собой систему выработок, вытянутых с запада на восток. Всего насчитывается 12 выработок, из них 4 крупных. Самая большая яма осталась после добычи керамического полевого шпата Южноуральским горнозаводским трестом уже в XX веке (крайняя восточная выработка), так называемая «Новая Блюмовская копь». Нас же интересуют старые выработки, расположенные по обе стороны от меридиональной рассечки - «Академического хода».

Эти выработки заложены на мощной жиле кварцево-полевошпатового пегматита. Главными минералами копи являются розовый микроклин, амазонит, альбит, серый кварц и черная слюда-биотит.

1.2 Минералогический состав

Блюмовская минеральная копь была заложена в 1835 году П.А. Версиловым для добычи драгоценных камней - топазов и аквамаринов. В дальнейшем работы проводились под руководством горного инженера Федора Федоровича Блюма [2]. Вот как писал о ней Мельников в 1882 году: «…одна из богатейших выработок прекрасных крупных топазов, лучших прозрачных аквамаринов…» [9].

Топазы в Ильменских горах были открыты еще в 1780 году чебаркульским казаком Прутовым [3]. Это было одно из первых в России топазовых месторождений. Как бы то ни было, в конце XVIII - начале XIX века большинство граненых русских топазов было получено из кристаллов, найденных именно здесь - в Ильменских горах.

Аквамарин (от латинского «аква марина» - «морская вода») - это красивая ювелирная разновидность минерала берилла, окрашенная железом в голубовато-зеленый цвет [5]. В Ильменских горах аквамарин встречается вместе с топазом в амазонитовых пегматитах. Горный инженер Иван Романович Лисенко (1834 г.) сообщает, что «…ильменский аквамарин гораздо дороже ценился в мелких кристаллах, потому что в этом случае он обладает лучшими свойствами»

Постоянным спутником топаза и аквамарина в амазонитовых пегматитовых жилах является еще один драгоценный камень - фенакит. Впервые в Ильменских горах он был обнаружен в 1844 году [6]. Свое название минерал получил от греческого слова «фенокс» - «обманщик», так как кристаллы фенакита очень похожи на кварц. Отличить их можно по характерной форме шестигранной линзы с многочисленными гранями.

Рассказывая о Блюмовской копи, нельзя не упомянуть еще один замечательный ильменский камень - амазонит (рис. 1). История этого минерала полна загадок, парадоксов и ошибок. Взять хотя бы его название. М.И. Пыляев [1] пишет, что, хотя этот камень и встречается «целыми жилами» в Ильменских горах

Амазонит в Ильменских горах считается верным признаком для поиска самоцветов. «Нет более верного признака найти богатый самоцвет, как следовать по жилке с амазонским камнем», - пишет А.Е. Ферсман [9]. Амазонит на Блюмовской копи не столь ярок и не использовался для поделок и представляет интерес просто как минеральный вид.

минералообразование пегматит ильменский гора

2. Генезис Блюмовской копи

2.1. Пегматитовый процесс - две точки зрения

Пегматиты - крупнозернистые и гигантозернистые жильные тела, близкие по составу тем интрузиям с которыми они пространственно связанны и от которых отличаются формой, строением и иногда наличием минералов редкоземельного ряда. Таким образом, пегматиты чрезвычайно интересны в практическом отношении.

Пегматиты детально изучил академик А.Е.Ферсман. Ему принадлежит известная монография о пегматитах, в которой освещены основные вопросы, связанные с их происхождением, минералогией и полезными ископаемыми. По его мнению, при кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, богатый соединениями редких и редкоземельных элементов и летучими веществами минерализаторами (соединения фтора, бора, хлора). Этот остаточный расплав в силу разности давлений выжимается вверх в вышележащие породы и выполняет в них трещины и полости. По составу это то же самый силикатный расплав, что и гранитный, поэтому породообразующие минералы такие же, что и в материнских интрузиях.

Существуют и другие точки зрения на происхождения пегматитов. Академик А.Н. Заварицкий считает, что пегматиты представляют собой не продукт кристаллизации остаточного магматического расплава, а являются результатом перекристаллизации пород под влиянием газовых растворов. В результате такой перекристаллизации, которая происходит на большой глубине и при большом давлении, и возможно, образование крупнокристаллических блоков, характерных для пегматитов. Таким образом, по А.Н. Заварицкому, пегматиты являются послемагматическими образованиями, что до известной степени объединяет их с пневматолитами и гидротермальными жилами, так как газовые растворы при последующем охлаждении дают гидротермальные растворы.[9]

2.2 Вопрос о происхождении пегматитов в Ильменских горах

Для составления схемы минерализации Ильменских гор Ферсман А.Е. выбрал Блюмовскую копь в качестве образца (эталона) (рис. 4). В книге «Путешествия за камнем» [9] он очень интересно рассказывает историю формирования Ильменских пегматитовых жил. «При температуре около 800 градусов начался этот процесс, и, медленно охлаждаясь, росли гигантские кристаллы полевого шпата вместе с дымчатым кварцем.

До 575?С правильный рисунок мелкого письменного гранита вырисовывался выпадавшим вместе с ним дымчатым кварцем, но ниже этой температуры - уже беспорядочно разбегаются серые «рыбки» кварца, все крупнее и крупнее вытягиваются они, нарушая общую правильную картину и заканчиваясь в свободной полости жилы дымчатыми головками».

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результат этого процесса можно наблюдать в Академическом ходе Блюмовской копи. Эта рассечка сделана поперек крупной пегматитовой жилы, и в ней можно увидеть описанную Ферсманом смену горных пород от краев жилы к ее центру. Края жилы сложены крупнографическим микроклиновым пегматитом, который ближе к центру сменяется мелкографическим. В мелкографической зоне раньше встречались гнезда с бериллом и топазом.

Центральная часть жилы сложена биотит-полевошпатовым блоковым пегматитом. В этой зоне можно найти кристаллы самарскита, ферроколумбита, монацита, циркона берилла…(всего 51 минерал [8]).

Амазонитовый пегматит в копи распределен обособленными выделениями сложной формы или секущими кварц-амазонитовыми жилками. К западу от Академического хода жила делится на две: одна - амазонитовая, с топазом и бериллом, другая - кварц-полевошпатовая с самарскитом, что указывает на перенос вещества флюидами.

Ферсман А.Е. наблюдал закономерность расположения жил амазонита, но когда мы рассматривали отстроенный разрез академического хода, то заметили, что если данный пегматит образовался из остаточного расплава, то как появились столь закономерные минеральные жилы. Если предположить, что сначала происходил пневматолитовый процесс, и только затем началась перекристаллизация, что вызвало образование пегматита, который наблюдал А.Е.Ферсман.

Надо уточнить во избежание недопонимания, что сам процесс пегматизации не однозначен, ведь в зависимости от условий образование могло идти разными путями и с различными минералогическими ассоциациями.

Заключение

Мы в нашей работе постарались разобраться с происхождением интересной минералогической ассоциации и пегматитов в Блюмовской копи. По изучению данной проблемы мы узнали различные точки зрения, ознакомились с минералогическим составом копи. Вся информация найденная нами крайне полезна для юных геологов, ведь нельзя видеть одну сторону проблемы, а важно посмотреть под другим углом. Самые крупные минералогические школы до сих пор ведут спор о происхождении пегматитов (принципиальный для них вопрос), а мы предлагаем взглянуть на эту проблему с другой стороны, что если образование этих пород шло двумя путями и в зависимости от геологических условий будет верна та или иная точка зрения. Как любая сложная система этот процесс мог проходить по различным путям, например

1 остаточного расплава, если материнская интрузия позволила ему образоваться, тогда столь закономерные жилы образовались после формирования пегматита из-за вторичных низкотемпературных процессов.

2 пегматизации предшествовали пневматолитовые процессы, которые и вызвали столь интересные минералогические ассоциации. А именно газовая и жидкая фаза были не обособлены и возникли флюиды, которые растворяли вмещающие породы и переносили компоненты, вызвавшие минерализацию. Таким образом, можно сказать, что сначала образовались грейзены в выступах гранитной интрузии, что вызвало перекристаллизацию гранита и появление пегматита.

В связи с этим мы можем сделать вывод о том, что задачи, поставленные нами в этой работе, решены. В дальнейшем мы планируем подробней изучить эти процессы и, наконец, разобраться, как именно образовалась эта копь, по какому пути пошла сложная геохимическая система.

Литература

1. Амазонит. // А.Я. Вохминцев и др. - М.: Недра, 1989

2. Геологические памятники природы России. М.: «Лориен», 1998

3. Ильменский Государственный заповедник имени В.И. Ленина. Челябинское областное издательство, 1940

4. Киевленко Е.Я. Геология самоцветов. - М.: изд. Земля. Ассоциация ЭКОСТ, 2000

5. Краткий геологический словарь для школьников. - М.: Недра, 1989

6. Миловский А.В. Минералогия и петрография.- М.: изд. «Недра», 1973

7. Поляков В.О. Сокровища минералогического рая. Научно-популярное издание. - Миасс.: Геотур, 2000

8. Попов В.А., Попова В.И. Минералогия пегматитов Ильменских гор. - М.: ЭКОСТ, 2006

9. Ферсман А.Е. Путешествия за камнем. - М.: изд. АН СССР, 1960

Размещено на Allbest.ur