Минералогия и петрография кианитсодержащих пород Борисовских сопок (стр. 4 из 8)
3.2.2Рентгеноспектральный 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 CuKa-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
Формула кианита.
| № точки анализа | Формула |
| В1 | Al1,963Na0,022 Ti0,004 Si1,015O5 |
| В2 | Al2,018Si0,987O5 |
| В3 | Al2,117Si0,912O5 |
| В4 | Al1,621Na0,045 Mg0,004 Ti0,003 Si0,765O5 |
Кварц в породе представлен ІІ генерациями. І – значительно преобладает в структуре основной ткани, образует бесцветные зерна в основном изометричной, округлой, иногда угловатой формы размером до 2 мм. В структуре породы размер зерен в основном 0,6-0,8 мм. ІІ генерация представлена мелкими (до 0,5 мм) зернами «лапчатой» формы, обычно с волнистым угасанием. Это более поздний (низкотемпературный) кварц, который развивается по трещинкам в кианите и пустотах андалузита.
Кварц в породе распределен равномерно. Крупные зерна кварца имеют от волнистого угасания до блокования (рис. 8). Гематит развивается по зернам кварца вплоть до образования каемок.
Мусковит в мусковит-кианитовых сланцах был определен под микроскопом, по данным рентгеноспектрального и рентгенофазового анализов.
Под микроскопом мусковитобразует тонкие пластинки размером до 0,5×1 мм, которые составляют основную ткань породы. Удлиненно-пластинчатые зерна располагаются согласно со сланцеватостью (рис. 9). Отдельные тонкие пластинки размером до 0,1 мм развиваются по кварцевым зернам, а также в виде включений присутствуют в кианите.
По данным рентгеноспектрального микроанализа(точка анализа В5, пластинка № D2) был установлен химический состав мусковита (в мас. %): SiO2 -43,802, Al2O3-33,236, FeO-8,965, K2O-7,405, Na2O-1,825, MgO-0,988, TiO2-0,535, V2O5-0,247, СаО-0,094, Σ-97,097. Формуламусковита: K0,637, Na0,239Mg0,099Fe0,506 Ti0,027V0,011 Al2,641 Si2,953 O10(OH)2
В шлифах достаточно отчетливо наблюдается замещение агрегатных чешуек биотита мусковитом и последующая хлоритизация того и другого минерала. Данные рентгенофазового анализа подтвердили присутствие биотита и хлорита. Рентгенофазовый анализ показал, что слюда относится к биотитовому ряду (рис. 10), что соответствует диагностическому отражению плоскости (060). Для мусковита данное значение 1,50 ангстрем.