Мурдасова Наталья Михайловна
Слюды из метаморфических пород Ильменогорского полиметаморфического комплекса
Слайд 1. Уважаемые председатель, члены комиссии и все присутствующие, представляю вашему вниманию дипломную работу на тему: «Слюды из метаморфических пород Ильменогорского полиметаморфического комплекса».
Слайд 2. Железо-магнезиальные слюды – это наиболее распространенные породообразующие минералы метаморфических пород, образующиеся в очень широком диапазоне термодинамических условий. Слюда может служить индикатором РТ-условий процессов метаморфизма. В пределах Ильменогорского комплекса хорошо изучены слюды из пегматитов. Слюдам из метаморфических пород Ильменогорского полиметаморфического комплекса, в отличие от слюд из пегматитов, не были изучены комплексно (не было уделено такого вниамния).
Слайд 3. Цель работы: выявление особенностей химического состава и физических свойств тёмных слюд. отражающих условия их образования.
Задачи работы: 1) изучение состава и структуры слюд из метаморфических пород селянкинской. ильменской и саитовской серий Ильменогорского полиметаморфического комплекса; 2 определение термодинамических условий образования слюд в структурно-вещественных подразделениях Ильменогорского полиметаморфического комплекса.
Слайд 4. Ильменогорский полиметаморфический комплекс имеет длительную, почти 200-летнюю, историю исследования. Несмотря на длительную историю изучения, многие вопросы, связанные с геологическим строением являются дискуссионными. В пределах комплекса выделяется три структурно-вещественных подразделения: существенно гнейсовая селянкинская, гнейсово-амфиболитовая ильменская и кварцито-сланцевая саитовская серии.
Слайд 5. Были изучены слюды из пород типичных обнажений комплекса: Селянкинская серия – 244 копь, район ЛЭП, Ильменская серия – исталлические сланцы и куммингтонитовые амфиболиты (скв. ИС 2000), Саитовская серия: мусковит-биотитовые кварциты. кианит-гранат-мусковит-флогопитовые кварцито-гнейсы (район межозерья Таткуль – Б. Миассово).
слайд 6. Был применён комплексный подход к исследованию состава и структуры слюд.
Слайд 7. В соответствии с классификацией Riddera к биотитам относится группа слюд, не содержащих литий и занимающие промежуточное положение между аннит-флогопитовым и сидерофиллит-истонитовым рядами. Состав тёмных слюд из метаморфических пород Ильменогорской полиметаморфической зоны характеризуется промежуточными составами ряда флогопит-аннит..
Слайд 8. Слюда в породах селянкинской серии представлена промежуточными разновидностями ряда аннит – флогопит. Слюда в матриксе гнейсов имеет зональное строение: центральную часть зерна сложена флогопитом, край – аннитом. Флогопит также обнаружен в виде включений в гранате. Слюды из амфиболитов образуют два «роя». Первый «рой» тяготеет к минеральному виду аннит, эта слюда из основной массы амфиболитов. Второй «рой» соответсвует минеральному виду флогопит и представлен в полевошпатовом прожилке или же развивается по плоскостям кливажа. Отмечены значительные вариации алюминия шести валентного (показать в таблице), весьма заметные колебанияч содержания титана (показать в таблице). В слюдах из пород селянкинской серии отмечены минимальные значения железистости (f = 42 – 47 % в слюде из мигматизированных амфиболитов и слюды из включений в гранате из гранат-биотитовых мигматизированных гнейсов (f = 45 %)..
Слайд 9. Слюды из пород ильменской серии – кристаллических сланцев и куммингтонитовых амфиболитов – характеризуются промежуточными составами ряда аннит-флогопит. В кристаллических сланцах слюды, слагающие матрикс породы, представлены преимущественно аннитом. Индивиды из включений в полевом шпате, гранате и пироксене, представлены флогопитом. В куммингтонитовых амфиболитах в матриксе породы обнаружен флогопит. Включения в плагиоклазе и гранате представлены анитом. В слюдах из пород этой серии отмечается меньший диапазон вариации содержания алюминия октаэдрической координации. Также отмечено меньшие концентрации титана в слюдах. Железистость слюд из пород этой серии (показать в табл.) значительно выше т.к большее количество индивидов тяготеет к минеральному виду аннита
Слайд 10. В породах саитовской серии изучался состав слюд из кварцитови кварцито-гнейсов. В кварцитах слюда представлена преимущественно аннитом, реже мусковитом. Иногда тдельные индивиды аннитав краевой части обрастают мусковитом. В кварцито-гнейсах темная слюда представлена флогопитом.
Аннит из кварцитов характеризуется несколько повышенным содержанием алюминия в октаэдрической координации ( табл). Слюды из пород этой серии характеризуются минимальными концентрациями титана (табл). Железистость слюд имеет средние для данной выборки пород знаеия .
Слайд 11. Определено изменение состава слюд из метаморфических пород структурно-вещественных подразделений Ильменогорского комплекса: в пределах селянкинской серии существует 2 флогопита: 1 – ранний, флогопит, представленный включениями в гранате и пш, 2 – флогопит, входящий в состав матрикса амфиболитов. Аннит в пределах этой серии входит в состав матрикса гнейсов. В пределах ильменской серии аннит более ранний и слагает включения, флогопит слагает матрикс пород. В породах саитовской серии отмечена эволюция в направлении аннит→мусковит в кварцитах
Слайд 12. Для определения пропорционального отношения к.ф. железа, входящего в структурные позиции для слюд из структурно-вещественноых подразделений Ильменогорского комплекса, применён анализ мёссбауэровской спектроскопии.
Слайд 13. Двухвалентное железо в аннитах из пород селянкинской серии разделяется на две позиции – М1 и М2 – в пропорции 1:2. Трёхвалентное железо всё входит в позицию М1. Двухвалентное железо флогопитов 97 копи разделяется на две позиции – М1 и М2 – в пропорции 1:5. Трёхвалентное железо в флогопитах копи 97, в отличие от аннитов из пород селянкинской серии, занимает позиции М1 и М2 в пропорции 1:1.
Слайд 14. ИК-спектры слюд из метаморфических пород Ильменогорского комплекса являются типичными для минералов этой группы.
Слайд 15. По ИК-спектрам в диапазоне 600 – 800 см -1 возможно получить информацию о распределении катионов (Al, Fe) по октаэдрическим позициям.
Слайд 16. Рентгеновские спектры изученных проб вполне типичны для биотитов. Наблюдается 19 характерных пиков. Наибольшую интенсивность имеет пик с d равным 3,34 – 3,35 А. Этот пик наблюдается во всех изученных образцах.
Слайд 17. Для проб 244-4 и 244-6 был подсчитан параметр b0. Полученные нами данные были дополнены литературными данными и подтверждено, что c увеличением железистости слюд, растёт значение параметра b0 (табл. 7, рис. 41).
Слайд 18. Для слюд из метаморфических пород Ильменогорского комплекса характерен широкий набор политипных модификаций. Различные политипы слюд в пределах одной серии может свидетельствовать о неоднократном преобразовании пород.
Слайд 19. Полученные характеристики РТ-условий формирования пород селянкинской серии свидетельствуют о преобразовании пород в условиях низкотемпературной гранулитовой и высокотемпературной амфиболитовой фаций. Кристаллические сланцы ильменской серии характеризуются РТ-параметрами, характерными для условий амфиболитовой фации метаморфизма. Куммингтонитовые амфиболиты ильменской серии вероятно были преобразованы в условиях гранулитовой фации средних, РТ-параметры формирования кварцитов и кварцито-гнейсов саитовской серии характеризуют условия образования этих пород в амфиболитовой фации метаморфизма средних температур и давленний.
Слайд 20. На диаграмме, соотношения к.ф. титана к к.ф. аллюминия предложенной Ушаковой, также видно, что слюды попадают в области амфиболитовой фации и гранулитовой фации.
Слайд 21. Состав слюд из метаморфических пород Ильменогорского полиметаморфического комплекса характеризуется промежуточными составами ряда флогопит-аннит.
- В породах селянкинской серии характерен аннит, реже встречается флогопит. Изменение состава слюд в пределах серии: флогопит I → аннит → флогопит II;
- В породах ильменской серии в кристаллических сланцах и куммингтонитовых амфиболитах основную массу слагает флогопит, а включения в гранате сложены аннитом (аннит → флогопит);
- В породах саитовской серии: в кварцитах представлен преимущественно аннит, реже аннит обрастает железистым мусковитом (аннит → мусковит). В кварцито-гнейсах слюда представлена флогопитом.
Для тёмных слюд Ильменогорского полиметаморфического комплекса были изучены физические свойства: катионная упорядоченность в структуре, особенности ИК-спектров, рентгеноструктурные параметры, определёны политипы.
Выявлено, что двухвалентное железо в анните упорядочено в две позиции – М1 и М2 (1:2), во флогопите – 1:5. Трёхвалентное железо в анните входит только в позицию М1, а во флогопите занимает позиции М1 и М2 (1:1).
Для слюд из метаморфических пород Ильменогорского комплекса определены различные политипные модификации – 1М, 2М1, 3Т, 1Md, свидетельствующие о процессах полиметаморфизма.
Оценены РТ-условия образования пород структурно-вещественных подразделений комплекса:
- для селянкинской серии – низкотемпературная гранулитовая → высокотемпературная амфиболитовая фации;
- для ильменской серии – амфиболитовая и гранулитовая фации (возможно это свидетельства о гетерогенности материла (Краснобаев 2000);
- для саитовской серии – среднетемпературная область амфиболитовой фации метаморфизма.
Проведённые исследования могут быть применены для уточнения условий образования пород в Ильменогорском комплексе.