Геологическая карта района месторождения нефрита

                                            Содержание

 

 

        Введение                                                                                                  4

1. Физико-географический очерк Джетыгаринского

    месторождения нефрита                                                                          5

         Обзорная карта  г.Житикары Житикаринского района                         6

2. Геологическая характеристика месторождения нефрита                    7-8

         Фотографии будин №№ 4,7,10                                                               9-11

1. Стратиграфия                                                                                       12-13

          Геологическая карта района  месторождения нефрита                        14

    2.   Магматизм                                                                                              15

    2.3 Тектоника                                                                                                 15-16

    2.4 Полезные ископаемые                                                                             17

    3.   Петрографические исследования нефрита   

        (с фотографиями пластин 4/3, 4/18, 4/24, 7/5, 7/7, 7/9,

         10/7, 10/9, 10/12)                                                                                       18-25

    4. Особенности генезиса  месторождения                           

         Таблица 1. Макроскопическое описание штуфных проб

                             отобранных на  месторождении  нефрита

                             и нефритоида.                                                                        26

       Таблица 2. Петрографическое описание шлифив

                           нефрита                                                                                   27

        Таблица 3. Минералогический состав

                           нефритов и нефритоидов                                                        28-31

        Таблица  4. Химические анализы проб  месторожджения

                            нефрита и нефритоида                                                          32                                                                                                                                                                                                                                                                                            

        Таблица 5. Определения водопоглащения

                         образцов месторождения нефрита                                        33

         Таблица 6. Результаты определений прочности при

                        одноосном сжатии проб нефрита                                           34

       Таблица 7. Результатов технологических исследований

                         по определения сортности нефрита                                       35

       Таблица 8.  Результаты определения декоративно-

                         художественных  качественных характеристик

                         и сортности камня по декоративности                                  36-37

5. Заключение                                                                                                      38

6. Список используемой литературы                                                                39

 

 

    Введение

 

 

   В пределах Джетыгаринского рудного  района известны многочисленные  месторождения рудных и  нерудных полезных ископаемых.  Такое разнообразие обусловлено довольно сложным геологическим строением района с одной стороны и относительно высокой степенью геологической изученности с другой.

   Однако в районе отрабатываются единичные месторождения - ранее отрабатывалось золоторудное, а сейчас асбестовое, если не считать мелкие месторождения различных полезных ископаемых.

   Обнаружение, изучение и разработка  месторождения нефрита связаны с отработкой месторождения хризотил–асбеста.

   Месторасположение, глубина залегания, форма рудных тел, количество запасов и другие особенности нефритового оруденения практически исключали возможности обнаружения месторождения отдельно или в начальной стадии изучения и даже в начале отработки месторождения асбеста, и оно стало возможным благодаря развитию горных работ

   Не вдаваясь в вопросы изучения нефритового месторождения, которые рассмотрим чуть ниже, хочу отметить тот факт, что это первое и пока, что единственное обнаруженное месторождение в Казахстане и на Южном Урале, его открытие и разведка является несомненным успехом геологической службы Северного Казахстана и ОАО «Кустанайасбест».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1 Физико-географический очерк  Джетыгаринского месторорждения нефрита

 

   Джетыгаринское месторождение нефрита находится на Южном Урале в пределах Житикаринского района Костанайской области, от районного центра г. Житикары, расположено в 5 км на юго-восток, в породах вскрыши действующего карьера Джетыгаринского месторождения асбеста.

   Месторождение расположено в юго-восточной части асбестового карьера в пределах горизонтов +170 - + 80м (глубина 105 – 210 м). Географические координаты месторождения 52^о10^I с.ш., 61^о 13 в.д.

   Климат района резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 0 до 5,3^оС. Преобладающее направление ветров юго-западное. Осадки неравномерно распределяются по годам и сезонам года. Среднегодовая величина меняется от 167 до 375 мм, испаряемость их до 60%.

   Реки и озера замерзают обычно в середине ноября, вскрываются в конце апреля. Толщина льда достигает 80 – 90 см, промерзание грунта 1,5 - 2,2 м.

   Рельеф района представляет собой равнину с отдельными невысокими (20 - 40 м над окружающей местностью) возвышенностями с незначительным уклоном на восток и абсолютными отметками от 250 м до 350 м. Поверхность рельефа расчленена редкой и неглубокой, слабо разветвленной эрозионной сетью. Главной водной артерией является в районе р. Тобол с ее западными притоками Желкуар и Шортанды.

   Дорожная сеть в районе развита достаточно широко все населенные пункты связаны с районным центром – г. Житикарой .Сам город Житикара находится в 12 км от железнодорожной станции Житикара, с областным центром г. Кустанаем месторождение связано  асфальтовой дорогой протяженностью 217 км и железной дорогой протяженностью 205 км. Водоснабжение города осуществляется за счет водохранилища построенного на р. Желкуар в 17 км от города.

   Электроэнергию город Житикара и район получают от линии электропередачи напряжением 110 квт. В октябре 2001 г. в эксплуатацию был введен новый реактор на подстанции Джетыгара-500.

    Население района составляет около 55 тыс. человек, из них 44 тыс. живут в городе Житикара.

   Горнодобывающая промышленность в районе развивается за счет асбестового месторождения, на базе которого действует комбинат ОАО «Кустанайасбест».   Кроме асбеста в районе широко распространены различные полезные ископаемые. В районе известны многочисленные  месторождения  и  рудопроявления золота,  кобальт-никелевых руд, месторождения иттрия и редких земель, талька, каолинов и др. Часть этих месторождений была разведана,  по многим проведены оценочные работы. В настоящее время возобновлены геологоразведочные работы по месторождениям золота, редких земель, каолинов, строительных материалов.

 

2. Геологическая характеристика месторождения нефрита

 

                    

            Джетыгаринское месторождение нефрита находится в южной части одноименного ультрамафитового массива в пределах карьера разработки месторождения хризотил-асбеста (рис. 3).

                                                  ЖИТИКАРА  

       

 

                                                              р.Шортанды

 

 

                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         

 Рис. 3   Ситуационная карта Джетыгаринского месторождения нефрита. М-б 1:50000

 

Условные обозначения

       а         б            Михайловско-Милютинский интрузивный комплекс (С_1-2)

                         Дайки:                  

                           а)  плагиогранитов, плагиогранит-порфиров;                         Габбро

                           б)  диоритовые порфириты

                             Притобольско-Аккаргинский интрузивный комплекс (S₂D₁)

 Серпентинизированные  дуниты                                            Тальки и оталькованные

                              и перидотиты                                                                          серпентиниты

                                  

 Верхний протерозой, кварцево-серицито-

                            вые, кварцево-хлорит-серицитовые,   Разломы

                            кремнистые сланцы     

 Контур асбестового  карьера  Джетыгаринское место-

                                                                                                                              рождение   нефрита

 Промзона комбината          Автодорога с твердым

 ОАО «Кустанайасбест» покрытием

Цех переработки  нефрита

    Массив в пределах месторождения представлен перидотитами типа гарцбургитов, реже лерцолитами и апоперидотитовыми лизардитовыми и хризотил-лизардитовыми серпентинитами.   

    Важную роль на месторождении играет тектоника. В пределах месторождения в субмеридиональном направлении  развита зона меланжа, состоящая из серий тектонических нарушений. Зона меланжа сложена интенсивно перемятыми, иногда до тектонической глинки, серпентинитами, в которых “плавают” будины диоритовых порфиритов, родингитов, нефритов, серпентинитов. В пределах месторождения обнаружили и изучили более 30 будин нефрита и нефритоидных пород.Форма будин шарообразная. С поверхности будины покрыты оторочкой плотного от темно-зеленого до черного серпентинита, толщиной от первых сантиметров до 1,5 м. Сами нефриты унаследовали структуру серпентинитов.   В будинах родингиты построены зонально. В центре будин в родингитах просматривается реликтовая структура диоритового порфирита или встречается диоритовый порфирит, далее к периферии светлый, почти белый родингит и на контакте с серпентинитовой оторочкой с зеленоватым оттенком. Наблюдается гидрогроссуляр как по всей массе, так и в кристаллическом состоянии. Между родингитом и серпентинитовой оторочкой отмечаются линзы нефрита. Нефриты в будинах характеризуются массивной текстурой, окрашены преимущественно в зеленоватые и серые тона и образовались в основном по серпентинитам, но бывают случаи нефритизации  в родингитах.

   Рудное тело – будина № 4 (фото. 1) имеет форму приблизительно соответствующую усеченной пирамиде. Будина сложена серовато-зеленым нефритом, слабо трещиноватым от тонкозернистых до скрытокристаллических структур со слабой просветкой (первые миллиметры), текстура пятнистая, неоднородность окраски выражена ярко. Магнетит в виде точек и прожилков.

    Рудное тело – будина № 7( фото. 2) приближена к геометрически правильной форме – призме с основанием в виде треугольника. Сложена будина нефритом серо-зеленого – темно-серо-зеленого цвета от тонкозернистой до афанитовой структуры, иногда грубо волокнистой структуры с незначительными примазками магнетита и вкрапленностями до 1,0 – 1,5 мм рудного минерала. Нефрит неоднородной окраски.

   Рудное тело - будина № 10 ( фото. 3) . Будина сложена в форме приблизительно соответствующей призме с треугольным основанием. В целом будина сложена пятнистым нефритом темно-серо-зеленого цвета с коричневым оттенком до серо-зеленого, просветка 2 – 3 мм. Глыба пронизана трещинками субпараллельными через 0,3 – 0,4 м, почти вертикально ориентированными.

 

 

 

 

 

  

   2.1 Стратиграфия

   Самыми древними  стратиграфическими геологическими  образованиям рассматриваемого  района являются метаморфиты,  возникшие по эффузивно-осадочным  толщам верхнего протерозоя. Они  расчленены на три свиты (снизу  вверх): мариновскую, городищенскую  и алексеевскую.  

   Мариновская свита (mr) сложена преимущественно светлыми и полосчатыми тонко сланцеватыми инъекционными полевошпатовыми   гнейсами, биотитовыми парагнейсами и кристаллическими сланцами с подчиненными горизонтами амфиболитов и кварцитов, зующих многочисленные, но  маломощные  прослои. Кварциты нередко содержат  чешуйки  мусковита,  графита и гематита. Мощность свиты достигает 1000 м.

   Городищенская свита(gd), образована эффузивными породами базальт-андезитового состава, превращенными в зеленые сланцы, а также, в кремнисто-серицит-хлоритовые  сланцы.  Максимальная мощность свиты – 800 м. Свита залегает в сводах антиклинальных складок и протягивается в виде узких линейных полос в центральной и северной частях территории.             

   Алексеевская  свита (al), имеет широкое распространение в центральной и восточной частях района. Она представлена кремнистыми (фтаниты), кремнисто-графитистыми, серицито-графитистыми, кремнисто-глинистыми сланцами, кварцитами. В разрезе свиты редко встречаются зеленоватые с голубоватым оттенком мелкокристаллические породы, возникшие за счет порфиритов. Мощность свиты достигает 1500 м. Она согласно залегает на городищенской свите и несогласно перекрывается нерасчлененными отложениями верхнего протерозоя – нижнего палеозоя.  

   Отложения нерасчлененного верхнего протерозоя (PR₃) – нижнего палеозоя (PZ) в районе  обнажаются в ядрах синклинальных структур в южной части района, вдоль сутурных линий. Они представляют переслаивание кварцитов с кварц-полевошпатовыми песчаниками, конгломератами, углисто-глинистыми, кварц-серицит-глинистыми, углисто-кремнистыми сланцами. Мощность нерасчлененного верхнего протерозоя – нижнего палеозоя около – 1000 м.         

    Верхний силур(S₂) – вулканогенный, он представлен преимущественно спилитами,  реже – глинистыми сланцами, туффитами с радиоляриями, кремнями. Встречается в виде узких субмеридионально вытянутых линейных зон вдоль глубинных разломов, в центральной и восточной частях района. Мощность силура достигает 1500-2000 м.

   Отложения среднего девона(D₂) (эйфельский ярус) с размывом залегают на силуре и наблюдаются повсеместно, где развиты силурийские отложения. В основании его разреза присутствуют конгломераты, состоящие преимущественно из обломков подстилающих пород, выше залегают фиолетово-красные и зеленовато-серые аргиллиты, мергели и известняки. В верхней части эйфельских  отложений выделяются вулканиты средне-основного состава. Мощность среднего девона не превышает 800 м.

   Верхний девон (D₃) (фаменский ярус) представлен мраморизованными и интенсивно окремненными известняками, мощность которых не более 500 м. Они встречаются в узких субмеридионально вытянутых мульдообразных структурах и тектонических блоках, на западе и юго-востоке территории.

    Нижнекаменноугольные отложения (С₁) имеющие незначительную мощность, слагают в районе мелкие наложенные, вытянутые в северном направлении мульдообразные структуры и грабен-синклинали. В основании разреза залегает песчано-глинистая толща с прослоями известняков, которая вверх по разрезу сменяется толщей карбонатно-вулканогенных пород, преимущественно андезитового состава.

    Нерасчлененные верхнепалеозойские отложения (P₂ Z) обнажаются в северо-восточной части района, где с размывом и угловым несогласием они залегают на нижнекаменноугольных образованиях. Их общая мощность достигает 450 - 900 м. Они представлены красноцветными конгломератами, песчаниками и аргиллитами, имеющими молассовую природу.

   Континентальные осадки неогенового и четвертичного возраста распространены на обширных площадях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    2.2 Магматизм

   Интрузивные породы характеризуются разнообразным петрографическим составом и большим временным диапазоном внедрения.  Самыми древними являются гнейсовидные гранитоиды мариновского интрузивного комплекса, имеющие, вероятно, анатектическое происхождение. Крупный массив, сложенный кварцевыми диоритами, гранодиоритами и плагиогранитами, расположен на северо-западе.

   С ультрамафитами  генетически связаны  хромитовая минерализация района ликвационного типа, гидротермальная прожилковая медно-магнетитовая, медно-никелевая минерализация, а также месторождения асбеста и талька (Джетыгаринское).

     К этим же породам приурочено Джетыгаринское месторождение нефрита.

   Широкое распространение имеет позднемезозойская кора выветривания, мощность которой составляет  10-50 м, иногда доходит до 100 м. В корах выветривания района известны остаточные месторождения  кобальта, никеля–в ультрамафитах (Шевченковское, Кундыбайское, Джетыгаринское и др.),  титана, иттрия, редких земель, марганца, ванадия – в докембрийских кристаллических сланцах, амфиболитах и гнейсах мариновской свиты (Кундыбайское, Кенетское), каолинов – в гранодиоритах (Барамбаевское) и др. В корах выветривания по пегматитам гранитоидов милютинского комплекса образовались остаточные руды тантала и ниобия (рудопроявление «участок Южный–3»).  Мощные золотоносные коры выветривания развиты по прожилково-кварцево-сульфидным месторождениям золота (Комаровское, Элеваторное, Аккаргинское, Тохтаровское, Южно-Тохтаровское и др.).

 

   2.3 Тектоника

Тектоническая ситуация характеризуется наличием региональных разломов.

 Тобольский  региональный разлом разделяет  его на два блока: западный, соответствующий Троицко-Кенгусайскому антиклинорию, и восточный, соответствующий Александровско-Денисовскому синклинорию.

 В первом  выделяются Кусаганский и Троицкий  горсты, сложенные, в основном, позднепротерозойскими  метаморфитами. Они разделены  узким, меридионально вытянутым  Бурыктало – Джетыгаринским грабеном, выполненным палеозойскими толщами.  Грабен ограничен Джетыгаринским  региональным разломом. Александровско  – Денисовский синклинорий   сложен силуром и девоном. 

    Джетыгаринский и Тобольский разломы являются  частями сутурных линий, которые сопровождаются фрагментами офиолитов, выведенных на субаэральную поверхность в результате субдукционно - обдукционных процессов. В ультрамафитах сохранились месторождения хрома, асбеста, возникшие еще в океанической коре. Позднее, вдоль глубинных разломов  в связи с внедрением гранитоидных интрузивов возникли гидротермальные месторождения золота. Джетыгаринское месторождение нефритов локализовано в меланжированных серпентинитах по ультрамафитам, на контакте даек диорит-порфиритов предположительно позднекаменноугольного возраста.

    Месторождение нефрита расположено в пределах одноименного   рудного района,   на восточном склоне Южного Урала. Южный Урал в структурном отношении представляет часть Уральского щита. Южный фрагмент Уральского щита, находящийся в пределах Казахстана, состоит из серии субмеридиональных аккреционных призм, являющихся продуктом столкновения континента, Восточно-Европейской плиты с океанической плитой, перемещавшейся с востока.

   Призмы разделяются сохранившимися на месте зон субдукции меридионально вытянутыми сутурными линиями, которые в большинстве

своем трассируются протрузиями ультрамафитов (рис.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

Рис. 1. Тектоническая  схема  1 – площади развития постраннемелового плитного комплекса; 2 – межсутурные площади развития континентальной коры; 3 – сутурные линии (1 -  Таловско-Халиловская, 2 – Мугоджарская, 3 – Джетыгаринская,              4 – Иргизская (Тобольская));  4 – зоны развития океанических литосферных плит в обдукционном залегании; 5 – зоны развития фрагментов океанических литосферных плит.

 

            

   2.4Полезные ископаемые

  

          В соответствии к комплексным  изучением  месторождения и  попутных полезных ископаемых   нефрит и другие  цветные камни  (серпентинит, родингит, лиственит)  следует рассматривать  как  попутное полезное ископаемое  I группы.

   По сложности геологического строения Джетыгаринское месторождение нефрита относится к четвертой группе и рассматривается как месторождение, представленное мелкими телами с резкой изменчивостью мощности и весьма неравномерным распределением ювелирно-поделочного сырья. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   3 Петрографическое исследование нефрита

 

 

   Изучение пока, что единственного  месторождения нефрита в Казахстане происходило в условиях недостаточного  опыта работ, отсутствия в стране лабораторной базы. В ходе изучения месторождения использован инструктивный и методический материалы еще Советских времен, для исследований привлечены наряду  с казахстанскими - специалисты из Екатеринбурга (Россия).   В процессе работ была применена методическая схема, которая учитывает особенности  геологических  условий месторождения.     

   Изучение вещественного состава нефритового сырья проводилось посредством изучения шлифов, результатов рентгеноструктурных,  химических и спектральных анализов .                                   

   На месторождении по минеральному и химическому  составу,  текстурным признакам, цветовой гамме  выделяются четыре разновидности нефритового сырья трудно различимые в природных условиях, но отчетливо выделяемые после полировки.

  Учитывая главную особенность нефритов Джетыгаринского месторождения – сохранение в них структур пород, по которым они образовались, для названия  природных разновидностей  их использованы также текстурные признаки с учетом цветовой окраски:

 

  - нефрит однородный;

   - нефрит пятнистый со слабо выраженной неоднородностью окраски;

   - нефритоид пятнистый с ярко выраженной неоднородностью окраски;

   - нефритоид плойчато-струйчатый.

 

   Первая разновидность нефритового сырья - нефрит однородный табачно-зеленый, зеленый, отличается относительно однородной текстурой и цветом. Цвет на полированных образцах этого нефрита равномерно распределенный преимущественно табачно-зеленый, от светло – до медово – табачно–зеленого, иногда зеленый, текстура однородная, иногда трудноуловимая извилисто-струйчатая .

     Однородные нефриты выявлены в блоках и пластинах ( фото 10/7, 10/9,10/12) полученных из будин № 10.

   Минеральный состав этих нефритов представлен в основном волокнистым тремолитом (80 - 90%), в меньшей мере серпентинами (10 - 15%) и рудными минералами - магнетитом и хромшпинелидами (1 - 2%, реже до 5%).

   По рентгеноструктурным анализам в этих нефритах выделены также рефлексы актинолита и хлорита.

   Струйчатость обусловлена относительно темными полосками, сложенными серпентинами и хлоритом. К ним также тяготеют тонко распыленные рудные минералы.  Детальная петрографическая характеристика этой и всех других разновидностей нефритового сырья приведены в таблицах.

   Вторая разновидность нефритового сырья – нефрит пятнистый со слабовыраженной неоднородностью преимущественно средне темно-зеленый.          Характер распределения окраски неравномерный слабовыраженный пятнистый.         Он  установлен  в блоках и пластинах ( фото 7/5,7/7,7/9) из будины № 7.

   Минеральный состав этого нефрита от  однородного отличается присутствием значительного количества актинолита (который вместе с серпентинитами и хлоритом придает породе средне темно-зеленую окраску) и рудных минералов - магнетита и хромшпинелидов. Рудные минералы   присутствуют в виде мелких пятен, иногда расположенных  прерывистыми рядами и гнездами, создавая микроструйчатую, пятнистую текстуру.

 

   Третья природная разновидность нефритового сырья относится к нефритоидам - нефритоид пятнистый с ярковыраженной неоднородностью, от бледных до темно зеленых окрасок. Характеризуется неоднородным зеленым цветом от бледных до темно-зеленых тонов, не гармонично сменяющихся друг с другом, и прожилками темно-зеленого, яблочно-зеленого, желто-зеленого и черного цвето

   В нефритоидах присутствуют многочисленные включения рудного минерала в виде отдельных зерен и скоплений, секущих прожилков, придающие им пятнистую  текстуру .

   Пятнистые нефритоиды отмечаются в блоках и пластинах ( фото 4/3.4/18.4/24), изготовленных из будин № 4.

   Минеральный состав представлен амфиболами актинолит-тремолитового ряда (50-65%); серпентинами хризотил-лизардитового ряда (20 - 30%), часть которых рентгеноструктурным методом диагностирована как хлорит, эпидотом (0 - 5%); рудными минералами (5 - 10%) - магнетитом и хромшпинелидами. Иногда чередование тремолита с актинолитом придает струйчатую текстуру нефритоидам  с перемежаемостью светло-зеленых и темно-зеленых тонов. Серпентины и хлориты выделяются в виде линз, струй, прожилков темно-зеленого, черного цвета, к которым обычно тяготеют и рудные минералы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Четвертая природная разновидность нефритового сырья – нефритоид плойчато-струйчатый с ярко выраженной  неоднородностью. Для этого типа нефритоидов  характерна ярко выраженная неоднородная струйчато - плойчатая текстура (описанная как рассланцевание) обусловленная чередованием серых, серо-зеленых, темно-зеленых, черных цветов  этот тип был отнесен к рассланцованному нефрит..

   По минеральному составу и текстурным признакам они скорее относятся к нефритоидам, что было подтверждено президентом геммологической ассоциации Казахстана О.Б. Бейсеевым

   Минеральный состав нефритоидов этой разновидности характеризуется наиболее низким содержанием амфиболов актинолит-тремолитового ряда (40 - 50%), наиболее высоким содержанием серпентинов (хризотил-лизардитовых) и хлоритов (30 - 40%), присутствием относительно большего количества эпидота (5 - 15%) и рудных минералов-магнетита и хромшпинелидов (5 - 10%).     Чередование серых, серо-зеленых актинолит-тремолитовых амфиболов, темно-зеленых серпентинов и хлоритов придает нефритоидам извилисто-струйчатую текстуру. Тремолит иногда перекристаллизован в виде серых относительно крупнозернистых пятен, линз и прожилков с извилистыми краями. Характерны частые пятна и линзы яблочно-зеленого эпидота и прожилки, линзы рудных минералов черного цвета.

    Визуальные наблюдения, изучение вещественного состава, а также технологические исследования  показывают о высокой степени изменчивости состава и свойств нефритового сырья в отдельных будинах, и в целом по месторождению.

   Однородные нефриты и нефриты пятнистые характеризуются почти одинаковым химическим составом, поскольку их минеральный состав очень близкий. Нефритоиды характеризуются относительно низким содержанием двуокиси кремнезема (47,5%), чем нефриты (55,09%) и избыточным содержанием окиси магния (22,5%) не связанным в составе тремолита и высоким содержанием трехокиси железа. Дефицит кремнезема и избыток магния скорее свидетельствуют о наличии в их составе относительно большого количества серпентина, хлорита.